Serviços de dados sem fio

Sistemas de dados sem fio são desenvolvidos para operar com comutação de pacotes (assíncrono) ao invés de comutação de circuitos (isócrono). Operadores de sistemas de mensagens em área extensa, utilizam espectro licenciado, e vendem serviços para os clientes. Convencionou-se que, redes locais (LANs) sem fio geralmente cobrem uma pequena área, onde são operadas e fornecem uma elevada taxa de comunicação. Com exceção do sistema Altair, LANs sem fio não são licenciadas e tipicamente operam em bandas ISM (exceto para os sistemas infravermelhos).

Serviço de dados em área extensa (WAN)

O serviço de informação de dados avançado de rádio (ARDIS) e o dados móveis RAM (RMD) oferecem serviços de pacotes de mensagens de dados sem fio suas redes dedicadas utilizando rádios móveis especializados (SMR) na faixa de frequência de 800-900 MHz. Ambos estão disponíveis para 90% da população urbana de negócios nos Estados Unidos. O ARDIS oferece serviço em 400 áreas metropolitanas. A taxa de transmissão de dados de 4.8 kb/s com provisão para 19.2 kb/s em algumas áreas. O RMD oferece serviços sobre a sua rede Mobitex , fornecendo cobertura em 216 áreas metropolitanas, com 10 a 30 canais duplex disponíveis em cada área. A taxa de dados é de 8 kb/s. A arquitetura Mobitex foi primeiramente desenvolvida pela Telia, operadora nacional sueca. Para encorajar o desenvolvimento de múltiplas fontes de equipamentos, o software e hardware do Mobitex foram disponibilizados por uma taxa de licença. Como resultado, existem vários fornecedores de terminais em mais de 10 países além dos Estados Unidos.

O serviço de pacote de dados digital e celular (CDPD) não requer uma rede especializada, mas ao invés disto, utiliza a rede digital analógica existente. O CDPD utiliza o tempo ocioso nos canais AMPS para transmitir pacotes de dados a taxa de 19.2kb/s. O CDPD foi desenvolvido para operar como uma cobertura transparente no sistema AMPS.

O padrão serviço geral de pacote de rádio (GPRS) está sendo desenvolvido para fornecer um serviço de pacotes de dados sobre a infraestrutura do GSM. Duas abordagens alternativas estão sendo consideradas: a alocação de canais GSM específicos para transmissão de pacotes, os quais são divididos por todos os assinantes ativos; o estabelecimento rápido de um canal de tráfego GSM em qualquer recurso de rádio disponível. O serviço almeja uma taxa de erro de pacote da ordem de 10^-4 e atraso menor que 1s. Uma atenção particular é dada a interligação com a rede pública de comutação de pacotes e com a Internet.

Existem ainda serviços de dados surgindo nos Estados Unidos que operam em uma base não licenciada no espectro ISM. O sistema Ricochet de pacotes de dados sem fio, anunciado em 1994, utiliza uma arquitetura de microcélulas com estações-base pequenas, de baixo custo, e facilmente instaláveis, monatadas no alto de postes de luz e edifícios. O cliente acessa a rede via modem sem fio, que se conecta a porta serial do computador portátil.

LANs sem fio

As LANs sem fio são objetivam aplicações com altas taxas de dados (geralmente maiores que 1Mb/s) e dentro de edifícios, e são preferíveis com relação às redes com fio em situações nas quais a realização do cabeamento é difícil ou praticamente impossível, ou ainda quando um grau de mobilidade é requerido. Existe atualmente, existe um número de produtos disponíveis que operam na faixa ISM, tais como o FreePort e o WaveLAN. O FreePort fornece um concentrador Ethernet e opera nas faixas 2400-2483.5 MHz (concentrador recebe) e 5725-5850 MHz (concentrador transmite), utilizando espalhamento em sequência direta. O WaveLAN fornece comunicação ponto-a-ponto na faixa 902-928 MHz nos Estados Unidos e na faixa de 2.4-2.48 GHz em vários outros países. O WaveLAN utiliza espalhamento por sequência direta com protocolo CSMA/CA. O Altair utiliza o protocolo Ethernet e opera no espectro terrestre de microondas no entorno de 18GHz.

Padrões estão sendo desenvolvidos para LANs sem fio, sobre o IEEE 802.11 nos Estados Unidos e ETSI/RES10 na Europa (conhecido como HIPERLAN, de High Performance Radio LAN). Existe um número de similaridades entre o trabalho do IEEE 802.11 e do HIPERLAN. Ambos pretendem atingir taxas que ultrapassem 1Mb/s e suportarão arquiteturas com uma infraestrutura assim como arquiteturas ad hoc, onde terminais se comunicam diretamente um com o outro sem a mediação de uma estação-base fixa. Serviços ponto-a-ponto, ponto-a-multiponto e serviços de broadcast estarão disponíveis. Enquanto a transmissão de pacotes assíncrona será o modo dominante, serviços distribuídos com limites de tempo (DTBS) também serão disponibilizados. Finalmente, desde que diversos terminais serão alimentados por bateria, o padrão irá incorporar um modo de suspensão para gerenciamento de energia.

Existem ainda algumas diferenças entre o IEEE 802.11 e HIPERLAN. O foco inicial do IEEE 802.11 é o desenvolvimento de um único padrão para a camada MAC. O trabalho inicial no padrão para a camada física é focado em ambos sequência direta e salto de frequência para faixa ISM de 2.4 GHz. Para cada uma das camadas físicas foram especificadas duas taxas de transferência: 1Mb/s e 2Mb/s. Outros padrões para camada física, incluindo a faixa de 1.9GHz PCS não licenciada, estão em desenvolvimento. Além destes, um padrão para a faixa de infravermelho está em desenvolvimento.

O HIPERLAN manteve seu foco em taxas de transmissão de dados superiores ao do IEEE 802.11. Isto foi possível pela alocação de faixas largas dedicadas: 5150-5300 MHZ mais 200 MHz perto de 17 kHz. O padrão permite um sistema de LAN de rádio operando a 23.529 Mb/s. Ainda mais o padrão HIPERLAN planeja incluir provisões para um mecanismo de repassagem de mensagens para redes ad hoc, para estender o alcance efetivo dos terminais. São permitidos roteamentos em múltiplos saltos e gerenciamento de energia. Os nós são divididos em repassadores e não-repassadores, sendo então criada uma LAN sem fio auto-adaptativa. Finalmente, o HIPERLAN está dando mais ênfase ao DBTS.

No Japão, dois tipos de LANs sem fio foram padronizadas. Uma é para taxas médias entre 256 kb/s e 2Mb/s utilizando espalhamento de espectro na faixa ISM de 2.4 GHz. A outra é para taxas acima de 10 Mb/s, utilizando Modulação em Amplitude por Quadratura (QAM), QPSK, ou FSK de 4 níveis, e operando em torno de 18GHz.

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