Telefonia Celular no Brasil

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1 Telefonia Celular no Brasil Este tutorial apresenta os conceitos básicos sobre Sistemas Celulares e sua regulamentação no Brasil. Esta é uma versão revista e ampliada do tutorial original publicado em José Luis De Souza José Luis é Engenheiro de Telecomunicações (UGF 73) com extensão em software (ICAI Madrid 1977) tendo atuado nas áreas de Comutação Pública e Privada, Operações de Telefonia Celular, Trunking, Paging, etc. Presidente da FITec, ocupou várias posições de Direção de empresas de Teleco, sendo as mais recentes as de Presidente da Daruma, Presidente da TESS (hoje Claro), VP Comercial da TESS e Diretor de Operações Comerciais da ATL (hoje Claro). Participou do desenvolvimento do Sistema Metaconta na ITT (hoje Alcatel), foi Coordenador do Projeto Trópico no CPqD, desenvolveu produtos nas áreas de automação e comutação como Diretor de Tecnologia da Avel e da Batik, participou da criação da empresa Radiolink de Trunking de Paging, como Diretor Técnico da Itatel. Desde 1992 participa ativamente como membro dos conselhos da Telexpo e Futurecom, além de Coordenar e Proferir palestras nestes e outros congressos internacionais. È membro do Conselho de Administração da Telebrasil da qual foi o primeiro Presidente do Conselho Consultivo. Assumiu em 2002 um novo desafio profissional como empreendedor e Diretor do Teleco. [email protected] 1

2 Eduardo Tude Engenheiro de Teleco (IME 78) e Mestre em Teleco (INPE 81) tendo atuado nas áreas de Redes Ópticas, Sistemas Celulares e Comunicações por Satélite. Ocupou várias posições de Direção em empresas de Teleco como VP de Operações da BMT, Diretor de Operações da Pégasus Telecom e Gerente de Planejamento Celular da Ericsson. Pioneiro no desenvolvimento de Satélites no Brasil (INPE), tem vasta experiência internacional, é detentor de uma patente na área e tem participado constantemente como palestrante em seminários. Assumiu em 2002 um novo desafio profissional como empreendedor e Presidente do Teleco. [email protected] Duração estimada: 20 minutos Publicado em: 15/01/2007 (Versão revista e ampliada do tutorial original publicado em 09/12/2002) 2

3 Telefonia Celular: O que é? Telefonia celular, ou telefonia móvel, é o nome dado para sistemas de comunicações móveis que têm uma arquitetura celular e interconexão com a Rede Telefônica fixa. Ao contrário do que ocorre na Telefonia Fixa, com a Telefonia Celular passou-se a ter como alternativa um pequeno aparelho portátil que pode receber ou fazer chamadas em movimento e de praticamente qualquer lugar onde esteja. Esta mobilidade é conseguida pela utilização de comunicação wireless (sem fio) entre o terminal e uma Estação Rádio Base (ERB) conectada a uma Central de Comutação e Controle (CCC) que tem interconexão com o serviço telefônico fixo comutado (STFC) e a outras CCC s, permitindo chamadas entre os terminais celulares, e deles com os telefones fixos comuns. O terminal móvel se comunica com a ERB mais próxima. A área de cobertura referente a uma ERB é chamada de célula. Ao se locomover o terminal móvel muda de célula e tem sua comunicação transferida de uma ERB para outra. A mudança de ERB durante uma chamada é denominada handover. De acordo com o plano de serviço do assinante é definida uma área de mobilidade que pode estar restrita a um conjunto de ERBs cobrindo um município ou corresponder a área de cobertura de várias CCCs e suas ERBs como é o caso da cidade de São Paulo. Quando o terminal está fora de sua Área de Mobilidade ele está em roaming, ou seja, ele é um assinante visitante no sistema celular daquela região. É possível a um terminal operar em um sistema celular em outra região do país ou do mundo desde que o terminal seja compatível com as características técnicas da operadora visitada e exista um acordo de roaming desta com a operadora do assinante. As principais características técnicas para permitir o roaming são freqüência de operação e padrão de tecnologia do terminal. Consulte o Tutorial de Roaming do Teleco para maiores informações. 3

4 Telefonia Celular: Frequências Um sistema celular que utilizasse apenas uma ERB em uma cidade com a Banda de frequências alocada usualmente para este tipo de serviço poderia atender a menos de 500 usuários em comunicação simultânea. Como as freqüências do espectro eletromagnético são um recurso escasso, devido a sua utilização por um grande número de aplicações, a ampliação da capacidade dos sistemas celulares foi possível com a divisão da banda disponível em grupos de frequências que são reutilizados em células não adjacentes. A figura ao lado apresenta um esquema de reuso de frequências em que a banda disponível é dividida em 7 grupos. Estas células podem ser por sua vez divididas em 3 setores gerando um padrão de plano de distribuição de frequências com 21 grupos. Freqüências para o Celular no Brasil A tabela a seguir apresenta as subfaixas de frequências utilizadas pelas operadoras de celular no Brasil até Freqüências (MHz) Transmissão da Estação Móvel ERB Subfaixa A , ,5 Subfaixa B , ,5-894 Subfaixa D , , Subfaixa E 912, , Subfaixas Extensão de 898, , , , Novas sub-faixas foram definidas pela Res. 454 de 11/12/06 para serem licitadas a partir de MHz Transmissão da Subfaixa Estação Móvel ERB F G H I

5 J L M Subfaixa de Extensão * * * Sistemas TDD (Time Division Duplex) que utilizam a mesma subfaixa de frequências para transmissão nas duas direções. Consulte a ocupação destas subfaixas de frequências pelas operadoras no Brasil em: Bandas e Áreas. Cabe finalmente salientar que quanto maior a freqüência maior a perda no espaço livre quando a onda se propaga o que implica em células menores. Um sistema celular em 1800 MHz precisará de mais células do que um sistema celular em 800 MHz para obter a mesma performance. 5

6 Telefonia Celular: Padrões de Tecnologia Os padrões de tecnologia de celular podem ser classificados nas seguintes Gerações de Sistemas Celulares: 1G 2G 2,5G 3G Sistemas analógicos como o AMPS. Sistemas digitais como o GSM, CDMA (IS-95-A) ou TDMA IS-136. Sistemas celulares que oferecem serviços de dados por pacotes e sem necessidade de estabelecimento de uma conexão (conexão permanente) a taxas de até 144 kbps. É um passo intermediário na evolução para 3G. Os principais sistemas são o GPRS, EDGE e extensões do CDMA. Sistemas celulares que oferecem serviços de dados por pacotes e taxas de até 2 Mbps. Os principais sistemas são o WCDMA e o CDMA 1xEVDO. Os principais padrões são apresentados a seguir. Consulte: Tecnologias de Celular. Padrões 1G AMPS - Advanced Mobile Phone Service O AMPS foi o padrão dominante para os sistemas celulares analógicos de primeira geração. Foi desenvolvido pelos Laboratórios Bell da AT&T e os primeiros sistemas entraram em operação em 1983 nos Estados Unidos tendo sido adotado pelo Brasil e vários outros países. No AMPS a comunicação entre terminal móvel e ERB é feita na faixa de 800 MHz através de sinais analógicos em canais de 30 khz. No Brasil será admitido o emprego do AMPS nas Bandas A e B até 30/06/2008. Padrões 2G TDMA (IS 136) - Time Division Multiple Access O TDMA, padronizado pelo IS 54 e, posteriormente, aperfeiçoado pelo IS 136, é um padrão desenvolvido para aumentar a capacidade de sistemas AMPS pelo aumento do número de usuários compartilhando o canal de 30 khz. A utilização de canais digitais de comunicação entre terminal móvel e ERB permite que até 3 usuários compartilhem um mesmo canal pela utilização de diferentes slots de tempo. Consulte o tutorial: AMPS/TDMA. CDMA (IS 95) - Code Division Multiple Access O CDMA, padronizado pelo IS 95, é um padrão que revolucionou os conceitos empregados na comunicação entre terminal móvel e ERB. No lugar de dividir a banda disponível em canais que seguem um padrão de reuso de freqüências o CDMA consegue atingir uma grande capacidade de usuários pela utilização de spread spectrum em uma banda de 1,25 MHz onde para cada comunicação utiliza um código de espalhamento espectral do sinal diferente. 6

7 O número de usuários em uma célula é limitado pelo nível de interferência presente que é administrado através de controle de potência e outras técnicas. O objetivo é diminuir a interferência em células adjacentes que utilizam a mesma banda de freqüências mas códigos diferentes. Consulte o tutorial: CDMA. GSM - Global System for Mobile Communication O GSM, originalmente conhecido como Groupe Special Mobile, é um padrão digital de segunda geração do celular desenvolvido na Europa para substituir os diferentes padrões analógicos utilizados pelos países europeus nas faixas de 800 e 450 MHz. O GSM utiliza canais de 200 khz na faixa de 900 MHz e teve desenvolvida, posteriormente, uma versão adaptada para as faixa de 1800 e 1900 MHz. O GSM é hoje o padrão com o maior número de usuários em todo o mundo. Consulte o tutorial: GSM. Padrões 2,5 G O GPRS e o EDGE são padrões que possibilitam a comunicação de dados em redes GSM. O 1xRTT faz o mesmo para redes CDMA. Consulte os tutoriais: GPRS, EDGE e 1xEV-DO. Padrões 3G Os principais padrões de 3G são o WCDMA/HSDPA e o EVDO. Consulte os tutoriais: UMTS, HSDPA e 1xEV-DO. Mais informações em: Tecnologias de 3G. 7

8 Telefonia Celular: SMC A Telefonia Celular no Brasil foi iniciada em 1991 com a implantação de sistemas AMPS utilizando a Banda A (a exceção era o Rio de Janeiro, que utilizava a Banda B). Em 1997 foi definido um novo modelo para as telecomunicações e a Telefonia Celular regulamentada como Serviço Móvel Celular (SMC). A figura a seguir apresenta as 10 regiões definidas para a prestação do SMC. As operadoras de SMC da Banda A foram separadas das operadoras de telefonia fixa e posteriormente privatizadas e houve a passagem da operadora do Rio de Janeiro Telerj Celular - para a Banda A. Os contratos de concessão com prazo de 15 anos foram assinados com as operadoras das Bandas A e B no segundo semestre de 97 e início de 98. As licenças da Banda B foram licitadas e as operadoras entraram em operação na sua maior parte durante o ano de As operadoras da Banda B, com exceção da Global telecom, na região 5, implantaram sistemas digitais com tecnologia TDMA. As operadoras da Banda A privatizadas migraram para CDMA nas regiões 1, 2, 3 e 9 (Portugal Telecom e Telefônica Celular) e para TDMA nas demais regiões. O terminais móveis utilizados passaram a ser duais AMPS/ TDMA ou AMPS/ CDMA. Para ter um quadro atualizado destas operadoras consulte: Bandas e Áreas. A Anatel resolveu, em 2001, rever o modelo de prestação de telefonia celular no Brasil, criando um novo serviço com a denominação de Serviço Móvel Pessoal (SMP), com novas regras, para ser o sucedâneo do SMC. 8

9 Todas as operadoras de celular migraram do SMC para o SMP que é apresentado a seguir. A possibilidade de transferência de controle foi o grande atrativo oferecido para a migração das empresas de SMC para o SMP, pela necessidade de consolidação das operações vivida pelos grupos que as controlava. Sem a migração, as empresas do SMC só poderiam alterar o capital de controle após 5 anos, contados a partir do início da operação comercial (bandas B) ou da compra do controle da empresa (banda A). 9

10 Telefonia Celular: SMP O Serviço Móvel Pessoal (SMP) é o sucedâneo do SMC. Com o SMP as outorgas deixaram de ser de concessões, como eram no SMC, para serem autorizações. Áreas de Prestação de Serviço Foram definidas novas áreas de prestação de serviço para o SMP de modo a compatibilizar com o STFC. Área Locais e Chamadas de Longa Distância As áreas locais do SMP foram definidas como sendo aquelas correspondentes aos códigos nacionais (DDD) apresentados no mapa a seguir. As chamadas entre áreas locais diferentes são consideradas de longa distância e devem ser feitas utilizando-se o código de seleção de prestadora. Ou seja, o cliente escolhe, chamada a chamada, a operadora de LDN/ LDI de sua preferência. Portanto, essas chamadas são faturadas pela prestadora de LDN/ LDI diretamente ao cliente. As operadoras de SMC que migraram para o SMP tiveram direito a autorizações de longa distância nacional e internacional. 10

11 Compromissos de Qualidade No SMP, similarmente ao STFC, há uma obrigação de cumprimento dos indicadores de qualidade determinados pelo Plano Geral de Metas de Qualidade (PGMQ-SMP), da Anatel, aplicável a todas as prestadoras do SMP, que inclui sanções pelo seu descumprimento. O PGMQ-SMP possui indicadores informados mensalmente. Consulte: Qualidade Celular. 11

12 Telefonia Celular: Considerações Finais O celular apresentou um forte crescimento no Brasil tendo em 2003 superado a quantidade de telefones fixos. Consulte: Dados históricos. O GSM se tornou a tecnologia principal para os sistemas 2G tendo sido adotado por todas as operadoras de celular no Brasil. A Vivo, que havia optado pelo CDMA, colocou em opreação uma rede GSM em Referências A regulamentação do celular no Brasil pode ser encontrada em: Legis SMP. A evolução do mercado do celular no Brasil é tratada em vários comentários do Teleco. Consulte também a seção de Tutoriais. Para um guia do conteúdo sobre Celular no Teleco consulte: Celular. 12

13 Telefonia Celular: Teste seu Entendimento 1. Assinale a alternativa correta: Ainda existem no país operadoras com concessão de SMC. A autorização de SMP dá direito às operadoras realizar chamadas de longa distância. No SMP não existem concessões e sim autorizações. 2. Assinale a alternativa falsa: Até 2008 podem existir sistemas AMPS no Brasil. Uma operadora não pode ter mais de um padrão de tecnologia. As operadoras de SMP podem escolher o seu padrão de tecnologia. 3. Assinale a alternativa correta: A quantidade de telefones fixos no Brasil é maior que a de celulares. Em 2006 a quantidade de celulares no Brasil era mais que o dobro da de telefones fixos. A quantidade de celulares no Brasil ultrapassou a de telefones fixos em