[1] O documento descreve a evolução histórica dos sistemas de comunicação sem fio, desde as primeiras gerações analógicas até as atuais redes 4G. [2] Aborda as principais tecnologias de cada geração e suas características em termos de taxas de transmissão, serviços suportados e frequências utilizadas. [3] Também discute os conceitos e sistemas de sinalização utilizados nas redes celulares para estabelecer e supervisionar as ligações entre usuários e centrais telefônicas.

1. SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO SEM FIO
UNIVERSIDADE POLITÉCNICA - APOLITÉCNICA
Instituto Superior Politécnico e Universitário de Nacala
ISPUNA
Deprtº de Tecnologias de Informação e Comunicações
08/10/2016 Engº Changala 1

2. SistemasdeComunicaçãoSemFio “Histórico Celular”
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1. A Evolução das Comunicações Celulares
Aspectos gerais de um sistema de comunicação móvel
 Aspectos de mobilidade
 Utilizador desloca-se livremente no espaço,
 Utilizador comunica em qualquer momento,
Requisitos do sistema:
 Equipamento portátil
 Terminais de pequena dimensão com baterias de capacidade elevada,
 Número Pessoal de Telecomunicações
 Número do utilizador independente do terminal,
 Segurança de serviço
 Necessário adotar técnicas avançadas de autenticação e encriptagem
 Interoperação com outras redes
 Necessário suportar comunicação com redes de outros tipos

3. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
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1.2 Resumo da Evolução de Sistemas Moveis Celulares
No mundo e especialmente em Moçambique, existem várias operadoras que funcionam
com a tecnologia 4G que beneficia os consumidores pela alta performance dos serviços
prestados via protocolo IP/MPLS.
Gerações da tecnologia celular
 1ª Geração-Totalmente analogico,
 2ª Geração, a telefonia móvel passa a ser digital, é possível envio das mensagens de
texto (SMS),
 3ª Geração e 4ªGeração já totalmente digital se explora o uso de bandas largas para
serviços diferentes de voz e mensagens de texto.
 4º Geração

4. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
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1.3 Sistemas de 1ª Geração
A primeira geração de sistemas celulares caracterizava-se basicamente por ser analógica,
utilizando modulação em frequência para voz e modulação digital FSK (Frequency Shift
Keying) para sinalização.
 Transmissão: Analogica,
 Serviços: Voz,
 Taxa de transmissão: Frequencias Baixas(450-960)MHz,
 Tecnologias:
 AMPS (Advanced Mobile Phone Service),
 NTT (Nippon Telephone & Telegraph),
 NMT (Nordic Mobile Telecommunications),
 TACS (Total Access Communications System).

5. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
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1.4 Sistemas de 2ª Geração
Vantagens dos sistemas da 2ª geração sobre os analógicos: técnicas de codificação digital de
voz e de sinalização, maior eficiência espectral, melhor qualidade de voz, trabalham com
bastante facilidade a comunicação de dados e facilitam significativamente a criptografia da
informação transmitida.
 Transmissão: Digital,
 Serviços: Voz e sms,
 Taxa de transmissão: Frequencias Baixas(1.7-2.3)GHz,
 Tecnologias:
 GSM (Global System for Mobile Communications),
 TDMA (Time Division Multiple Access),
 CDMA (Code Division Multiple Access),
 PDC (Japanese Personal Digital Cellular).

6. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
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1.5 Redes 2.5 G ou 2,75 G - Geração 2,5
Baseadas em tecnologias digitais, com a adição dos padrões 2,5G nas redes 2G GSM,
permitiram melhores serviços de dados também baseado por pacotes e melhores taxas de
transmissão. Permite acesso a internet de forma mais enficiente com velocidade de até
385Kbps.

7. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
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1.6 Redes 2.5 G ou 2,75 G - Geração 2,5
Algumas das tecnologias 2,5G são o IS-95B e o GPRS:
a) CDMA IS-95B (Code Division Multiple Access): tecnologia 2,5G que foi implementada
apenas na Ásia. Nos outros países, houve a transição da 2G diretamente para a 3G;
b) EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution): é um sistema celular responsável
por manter a compatibilidade com os padrões GSM/GPRS. Mesmo fazendo parte dos
padrões 3G identificados pela UIT (União Internacional das Telecomunicações), é
considerada pelo seu desempenho uma tecnologia 2,5G;
c) GPRS (General Packet Radio Service): é uma evolução da tecnologia GSM.

8. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
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1.7 Redes 3G
Esta técnologia permite a transmissão de dados e voz com taxas de 5 a 10 Megabits/s.
Essa nova técnologia veio para substituir as redes, IEEE 802.11 (Wi-Fi ou WLAN). Além
disso, não foram construídas com a preocupação quanto ao consumo de energia.
Técnologias 3G:
a) WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access),
b) UMTS (Universal Mobile Telecommunications System):
Esta tecnologias substituiu as redes GSM/GPRS. O acronimo UMTS faz referencia ao
sistema completo da rede baseada na técnologia WCDMA. Logo, por ser baseada na
técnologia CDMA, proporciona maior volume de voz e dados em uma portadora de 5
MHz.

9. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
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1.7 Características das Redes 3G
As características mais importantes da tecnologia 3G são:
 Suporta um número maior de clientes de voz e dados, além de maiores taxas de dados
(384 kbits/s para sistemas móveis e 7 Megabits/s para sistemas estacionários) a um
custo menor que na rede 2G,
 Utiliza o espectro de radio frequência em bandas identificadas, fornecidas pela UTI
para a Terceira Geração, e depois licenciadas para as operadoras.

10. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
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1.7 Vantagens das Redes 3G
a) Número de dispositivos que suportam rede 3G esta aumentando;
b) Maiores taxas de transmissão de dados e melhor qualidade dos serviços de voz;
c) Banda larga móvel no computador;
d) Serviços de dados no celulares/smartphones;
e) Teleconferências, downloads, utilização de ferramentas de busca, e-mail para
celulares/smartphones;
f) Sistema de localizão integrados.

11. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
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1.7 Desvantagens das Redes 3G
Apesar da rede 3G em alguns países ter sido introduzida com sucesso, alguns pontos são
ainda considerados complicados para sua implantação:
a) Taxas caras de entrada para o serviço de licenças 3G.
b) Numerosas diferenças em termos de licença.
c) Grande quantidade de dívida actualmente sustentada por muitas empresas
telecomunicações, o que a torna um desafio para construir a infra-estrutura necessária
para 3G.
d) Falta de apoio do estado.
e) A falta de cobertura, por ser ainda um novo serviço.
f) Preços altos dos serviços móveis 3G em alguns países, incluindo o acesso à Internet.

12. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
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1.8 Redes 3.5 G
A evolução do sistema 3G para 4G, utiliza parcialmente as técnologias 3G com o objetivo
de melhorar o desempenho e traçar um bom caminho para essa migração de técnologias.
Ao converter uma rede GSM para uma rede UMTS tem-se a primeira nova tecnologia a ser
utilizada: GPRS (General Packet Radio Service ).
De GPRS, pode-se mudar directamente para a rede UMTS, ou investir em um sistema
EDGE.
Vantagem da tecnologia EDGE-UMTS:
 Não necessita de novas licenças. As frequências são reutilizadas, não são necessárias
novas antenas.

13. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
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1.8 Redes 3.5 G
Geração 2G 3G Plus
Tecnologia GSM GPRS EDGE
WCDMA
(UMTS)
HSPA
(WCDMA)
HSPA+ LTE
Taxa de
dados
máx. teórica
14,4 Kbps 171,2 Kbps 473.6 Kbps 2,0 Mbps 14,4 Mbps
21/28/42
Mbps
Taxa de
dados
média (kbit/s)
- 30-40 100-130 200-300 - - -
Canalização
(MHz)
0,2 0,2 0,2 5 5 5 5

14. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
08/10/2016 ENGº CHANGALA 14
1.9 Redes 4 G
A rede 4G será baseada em IP em sua totalidade. Essa nova rede vai ser um “sistema de
sistemas” e uma “rede de redes”, integrando as redes de cabo (wired) e a rede sem fio
(wireless).
 Taxa de transmissão: 100 Mbps -5 Gbps, mantendo uma qualidade de serviço (QoS)
de ponta a ponta e de alta segurança.
 Redes: é a rede WiMAX e a rede LTE (Long Term Evolution),
 Servíços: Dados e internet, video chat, mobile TV, conteúdo HDTV, Digital Video
Broadcasting (DVB), serviços básicos como voz e dados.

15. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
08/10/2016 ENGº CHANGALA 15
1.9 Redes 4 G
 Técnologia:
a) EV-DO (Evolution Data Optimized) Release 0 - Taxas de transmissão de 2,4 Mbps
(downlink) e 153 Kbps (uplink).
b) EV-DO Revisão A - Taxa de transmissão de dados para 3,1 Mbps (downlink) e 1,8
Mbps (uplink).
c) EV-DO Revisão B - Permite utilização de múltiplas portadoras e eleva as taxas de
transmissão de dados para 6,2 Mbps a 73,5 Mbps (downlink) e de 3,6 Mpbs a 27 Mbps
(uplink).
d) OFDM/OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) No OFDMA um
único transmissor transmite sinais ortogonais entre si em muitas frequências
independentes diferentes. O resultado é um sinal com alta resistência a interferências.

16. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
08/10/2016 ENGº CHANGALA 16
1.9 Sistemas de Redes 4 G
 Sistemas Termináis Móveis:
 Gestão local, o sistema rastreia e localiza um terminal móvel (celular) para a possível
conexão.
 Handoff tem como obrigação de manter a comunicação permanente enquanto o
usuário navega entre estações de transmissão.
 Infraestrutura e QoS: IP e não baseados em IP.
 Segurança e Privacidade:
 Tolerancia a falta:
Sua tolerência deve considerar consumo de energia, mobilidade, gestão QoS,
segurança, link, taxas de erro nas várias redes sem fio.
 Serviços:
 Mobilidade Pessoal.

17. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
08/10/2016 ENGº CHANGALA 17
1.9 Sistemas de Redes 4 G

18. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Evolução”
08/10/2016 ENGº CHANGALA 18
1.9 Vantagens de Redes 4 G
 Algumas das possibilidas da rede 4G são as seguintes:
 Alta usabilidade: “qualquer coisa”, “qualquer lugar”, “qualquer tecnologia”;
 Suporte para qualquer serviço de multimidia a baixo custo;
 Personalização;
Serviços Integrados.

19. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Sinalização”
08/10/2016 ENGº CHANGALA 19
2.0 Sinalização
 Para o perfeito funcionamento de um sistema telefônico, há diversas informações
trocadas entre o assinante e a central e entre as centrais.
Para realizar esta troca de informações existe a sinalização podendo ser dividida em três
grupos:
 Sinalização Acústica,
 Sinalização de Linha,
 Sinalização de Registro

20. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Sinalização”
08/10/2016 ENGº CHANGALA 20
2.1 Sinalização Acústica
 É que estabelece a integração usuário-equipamento, e consiste em uma série de sinais
audíveis emitidos da central para o assinante e referem-se a estados da conexão.
Compreendem-se os seguintes sinais:
 Tom de Discar,
 Corrente de Toque de Chamada,
 Tom de Controle de Chamada,
 Tom de Ocupado,
 Tom de Número Inacessível.

21. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Sinalização”
08/10/2016 ENGº CHANGALA 21
2.2 Sinalização Linha
 É o conjunto de sinais destinados a efetuar a ocupação e supervisão enlace a enlace dos
circuitos que interligam duas centrais telefônicas; opcionalmente, permite o envio de
sinais de tarifação.
 Juntor - É o órgão ou função de uma central de comutação, responsável pela
interface com o meio de transmissão,
 Equipamento de Comutação de Saída - É o órgão associado à extremidade de
origem do canal de sinalização, responsável pelo envio dos sinais de linha no sentido
“para frente”, e recepção dos sinais de linha no sentido “para trás”,
Equipamento de Comutação de Entrada - É o órgão associado ao destino do
canal de sinalização, responsável pela recepção dos sinais de linha no sentido “para
frente”, e transmissão dos sinais de linha no sentido “para trás”.

22. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Sinalização”
08/10/2016 ENGº CHANGALA 22
2.2 Sinalização Linha
 Sinal de Ocupação - É o sinal emitido para frente, pela junção associado à condição
de ocupado,
 Sinal de Atendimento - É um sinal emitido para trás, pela junção de entrada
associado. Para indicar que o assinante chamado atendeu,
 Sinal de Desligar para Trás - É um sinal emitido para trás, para indicar que o
assinante chamado desligou,
 Sinal de Desligar para Frente - É um sinal emitido para frente, de todos os órgãos
envolvidos na chamada.

23. Sistemas de Comunicação Sem Fio “Sinalização”
08/10/2016 ENGº CHANGALA 23
2.2 Sinalização Linha
 Sinal de Confirmação de Desconexão - É um sinal emitido para trás, para
indicar que ocorreu a liberação dos órgãos associados ao junção de entrada,
 Sinal de Desconexão Forçada - É um sinal que substituí o sinal de desligar para
trás.
 Sinal de Bloqueio,
 Sinal de Tarifação - É um sinal emitido para trás, a partir do ponto de tarifação
por multimédia.
 Sinal de Confirmação de Ocupação
 Sinal de Falha - É um sinal emitido para frente, para indicar que houve falha no
equipamento de origem.

24. 08/10/2016 ENGº CHANGALA 24
EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS CELULARES
Obrigado pela Atenção!