Universal Mobile Telecommunications Systems - (UMTS)

Na Europa, o objetivo a longo prazo é um sistema de comunicações móvel e universal (UMTS), o qual unifique o sistemas celulares, sem fio, RLL, LANs sem fio, rádio móvel privado (PMR) e paginação. A idéia é fornecer o mesmo tipo de serviço por toda a parte, com a única limitação sendo que a taxa de transmissão disponível dependeria da localização, e da carga do sistema. O escopo é um sistema com múltiplos operadores com várias arquiteturas de células misturadas e suporte para multimídia. Estes requisitos são difíceis de serem atingidos. Estes possuem implicação direta com a interface de rádio e a estrutura de protocolos.

O GSM e o DCS 1800 estão atualmente sendo levados na direção do UMTS, se aproximando cada vez mais. Os serviços de malha local de rádio para os lares e escritórios, assim como funcionalidades de PBX nos comutadores públicos, poderiam assumir funções sem fio se o serviço for fornecido a um preço adequado. Um tópico ainda em discussão diz respeito as altas taxas de transmissão de dados . Sob condições otimistas, um esquema de modulação alternativo e a utilização de alocações assimétricas de slots podem subir a taxa para no máximo 64 kb/s, mas certamente não para 2 Mb/s. Eficiência do espectro de frequência e baixo custo para usuários finais são aspectos ainda em discussão também.

O DECT poderia crescer além das áreas presentes de aplicações como telefonia sem fio, PBX e Teleponto. Estudos estão sendo atualmente realizados para troca da malha local. A extensão dos limites através de sistemas de antenas mais avançados e alguma forma de equalização, assim como repetidores, são questões importantes neste contexto. O DECT poderia suportar o mercado de massa a baixo custo em áreas densamente povoadas, deixando a cobertura em áreas extensas para sistemas celulares (UMTS parcial). A alocação dinâmica de canal e o alto grau de flexibilidade no fornecimento de novos serviços, pela combinação de canais para obter taxas de transmissão de dados elevadas (sem modificação do padrão talvez transceivers de até 200 kb/s) são outros trunfos. Finalmente, o uso da interface aérea do DECT em conjunto com a infraestrutura do GSM está em estudo.

Os projetos ATDMA (Advanced TDMA) e o CODIT (Code Division Testbed) do programa R&D em tecnologias de comunicação avançadas na Europa (RACE) seguem abordagens revolucionarias para UMTS. O primeiro projeto utiliza TDMA como principal técnica de acesso e o segundo projeto utiliza o CDMA. Ambos os projetos procuram altas taxas de transmissão. Nos testes, taxas acima de 64 kb/s e 128kb/s estão sendo consideradas, incluindo ainda taxas de rajadas acima de 2 Mb/s. Também estão em estudo o acesso a Internet e a transmissão de pacotes sem conexão com pequeno atraso. Um tipo de com a transmissão paralela de vox e fax, ou uma busca em paralelo em uma base de dados, é possível no CODIT, por exemplo. Vejamos agora, algumas características do TDMA e do CDMA importantes para a abordagem do UMTS. Com o CDMA, a banda que está em excesso com relação a banda ótima para um dado ambiente pode ser tolerada e células de diversos tamanhos podem ser acomodadas sem nenhuma perda de eficiência. Com TDMA, diferentes operadores (banda menor) e ambientes não coordenados podem suportar mais facilmente. Ambos os projetos tenteram resolver os inconvenientes das respectivas abordagens. No ATDMA, um tipo de degradação de performance suave através do balanceamento entre a taxa de codificação de voz e a taxa de codificação da correção de erro. De forma a se obter vantagens da atividade de voz, a combinação de detecção de silêncios e de um esquema PRMA (Packet Reservation Multiple Access) tem sido estudada. No CODIT o handover entre frequências é incluído para o chaveamento entre microcélulas embutidas para as macrocélula que revestem ou de ambientes celulares para ambientes não coordenados. Em ambientes não coordenados a interferência entre de sistemas vizinhos é detectada pela unidade móvel. A presença da última interferência, a qual é uma indicação de uma estação-base próxima que pode ser bloqueada, dispara o mecanismo de handover para uma outra frequência ou para outro operador celular. Como é esperado, ambos os projetos tentam desenvolver as específicas características que serão a força da sua abordagem, além de tentar achar mecanismos para incluir as vantagens da abordagem competitiva. A degradação suave introduzida no TDMA, ou o handover entre frequências introduzido no CDMA, de forma a suportar interoperabilidade entre operadores, são exemplos.

Alguns conceitos adicionais são considerados fora do ETSI e do RACE. "Page and answer" é uma idéia sendo investigada na Ascom, por exemplo. Na sua forma mais simples, uma chamada chegando é colocada num servidor, que atribui uma página. A parte chamada responde no terminal mais conveniente (com fio, sem fio, celula), e respostas utilizando um pager enviando tons DTMF (Dual-Tone Multifrequency) para conectar e autenticar no servidor. O servidor então completa a conexão. Implementações mais avançadas estão sendo concebidas. Vantagens destas abordagens é que estas preservam o investimento, não requerem aparatos de mão pesados com tempo de operação limitado, evita restrições nas taxas de transmissão de dados desnecessárias, e mantém a cobrança do lado do chamador.

Resumindo, a principal linha de pesquisa na Europa está explorando o potencial do GSM e do DECT, incluindo evoluções posteriores e a interligação entre os padrões. Outros padrões estão sendo finalizados para LANs sem fio (HIPERLAN) e PMR (TETRA, de Sistema de Rádio Trans Europeu com Troncos) por exemplo. Concorrentemente a definição e a especificação do UMTS está sendo realizada dentro do ETSI e suportado pelo RACE.

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