Autores:
Amilton Carlos Rattmann - Embratel
Rosemari Pavan Rattmann - GPS

O QUE É PCS?

Personal Communications Services - refere-se ao grupo das três tecnologias de telefone celular digital: GSM-1900, CDMA IS-95 e TDMA IS-136. Conectando o telefone celular ao PC, pode-se acessar aplicações de dados, browser da Internet, acesso à rede coorporativa de dados, fax, serviços e e-mail.

Existem inúmeras tecnologias de telefone celular digital em diferentes freqüências, mas PCS se refere especificamente às de 1900 MHz . O PCS é uma plataforma digital, o que significa que os dados não necessitam ser codificados ou ser transmitidos via modem no topo do sinal analógico. Isto faz com que seja tão eficiente para comunicação de dados como para voz. Similar ao celular analógico, no digital o link aéreo é criptografado.

Para empresas, isto representa maior eficiência para os empregados enviarem e receberem dados, enquanto estão em deslocamento, podendo conectar-se de qualquer lugar e a qualquer tempo.

O telefone celular digital parece um modem sem fio, pois, o usuário consegue, além de chamadas por voz, conectar-se a um browser da Internet, acessar com segurança dados de uma rede coorporativa, vídeo conferência e em qualquer lugar: de um quarto de hotel, do escritório de um cliente, num consultório médico, no interior de um carro, etc.


O CONTEXTO

A tecnologia PCS é bastante usada atualmente, mas existem outras como a solução de Packet Data, Rádio Móvel e via Satélite.

• Packet Data

A tecnologia de circuitos comutados significa a transmissão contínua de dados e requer um canal dedicado enquanto os dados estão sendo enviados. Já os pacotes comutados trabalham diferente. O computador que está conectado ao telefone celular pode enviar bursts de dados, que contêm uma seqüência numérica, permitindo o envio de blocos de dados. O canal é ocupado somente durante o instante de transmissão.

Como exemplo, tem-se o CDPD - Celular Digital Packet Data, desenvolvido pela AT&T, o MOBITEX, ARDIS, desenvolvido pela Motorola para a IBM, METRICOM, somente em uso em São Francisco Seattle.

• Rádio Móvel

Este tipo de tecnologia é usado especialmente por serviços de emergência, setor de transportes e utilitários. Exemplos: SMR - Rádio Móvel Especial e PAMR - Public Access Mobile Radio.

• Satélite

Serviços via satélite são utilizados em áreas sem cobertura, ou seja, onde os telefones celulares não funcionam bem. Exemplos: Globalstar, ICO, IRIDIUM, ORBCOMM.


Alguns fatos sobre PCS e dados...

PCS é completamente digital. Celulares analógicos ou AMPS, transmitem um sinal analógico, modulando os bits e demodulando ao voltar; este é o trabalho do modem. PCS transmite um sinal que não requer conversão. O resultado é maior eficiência na conexão, porém, telefones PCS usam AMPS quando a rede PCS está indisponível.

Os sinais digitais podem ser processados - em contraste com o sinal analógico - e representam estados binários de 1 ou 0, On ou Off, True ou False. Como computadores armazenam dados em estados binários, sinais digitais são ideais para transmissão e processamento de dados.

A tecnologia digital é mais espectral que a analógica, ou seja, pode-se permitir mais usuários compatilhando o mesmo espectro de freqüência ou rádio-canal. Isto é crucial para rede com alta capacidade de tráfego. Sistemas celulares são baseados no reuso de freqüência pelo qual, se um canal está em uso, então, automaticamente, é redirecionado para outro.

O processamento digital aumenta a capacidade de limitação por interferência entre canais. A transmissão é atualmente 9,6 kbps a 28,8 kbps. Nos próximos anos deverá chegar em 115 kbps. Os serviços PCS estão preparados por diferentes operadoras que se utilizam da tecnologia de celular digital. Existem a CDMA, a TDMA e a GSM. Esta mistura de tecnologias foi intencionalmente causada pela FCC - Federal Commission Commit - para acirrar a competitividade de forma a baixar as tarifas e aumentar a qualidade.

COMO OS SERVIÇOS DE DADOS TRABALHAM EM UMA REDE PCS DE CELULARES DIGITAIS

Celulares digitais referem-se à aplicação de tecnologia digital sobre as redes celulares analógicas existentes, ao passo que PCS refere-se às mesmas tecnologias digitais aplicadas em uma nova faixa de freqüência (1900MHz ou 1800MHz). Os serviços de dados aplicados aos celulares digitais e PCS são exatamente os mesmos.

A Tecnologia Digital está sendo aplicada tanto em celulares (800MHz) quanto em PCS (1900MHz), como mostrado no quadro abaixo:

Tecnologia	Classificação	Banda de Freqüência
AMPS	Celular Analógico	800MHz
CDMA	Celular Digital e PCS	800MHz ou 1900MHz
TDMA	Celular Digital e PCS	800MHz ou 1900MHz
GSM	PCS	1900MHz
GSM	PCS (Brasil e Europa)	1800MHz

Embora existam diferenças em como os serviços de dados funcionam entre cada tecnologia, GSM, TDMA e CDMA, os tipos de serviços de dados oferecidos devem ser similares. Isto não é surpresa, dado que os serviços de dados foram construídos sobre um transporte básico desenvolvido historicamente para comunicação de voz.


ENLACE DE DADOS

Referindo-se ao modelo OSI para interconexão, encontramos a camada física, onde, no PCS, dados e voz são tratados da mesma forma. A camada física recebe dados da camada de enlace, acima, formata e codifica os dados de maneira conveniente para rádiocomunicação e, então, transmite modulando uma portadora de rádio. Modulação refere-se à variação em um sinal portador em amplitude, fase ou freqüência, ou ainda combinação destes.

O tratamento de voz e dados difere drasticamente na próxima camada, a camada de enlace. As informações de voz devem ser entregues sem variações de atraso (delay) significativas para serem inteligíveis. Dados, por outro lado, devem ser entregues sem erros, mesmo havendo delay. Conseqüentemente, redes PCS usam diferentes camadas de enlaces para acomodar estas diferenças. Os protocolos empregam vários métodos para corrigir erros. Quando trocam informações, corrigem erros utilizando FEC (Forward Error Correction) onde redundâncias são incluídas nos dados originais para permitir a recuperação dos dados perdidos ou violados no destino e ARR (Automatic Repeat Request) onde blocos de dados recebidos com erros são repetidos.

COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS E FUNÇÃO DE INTERCONEXÃO (IWF)

Com a comutação de circuitos atual, seu computador disca para um número telefônico e estabelece um circuito fim a fim, antes da comunicação iniciar, assim como um modem convencional ou tradicional. O computador pode trocar dados enquanto a chamada permanecer ativa (fora do gancho). A ligação é bilhetada pela duração da sua conexão, seja em roaming, seja a uma longa distância como se fosse comunicação de voz. Fax sobre rede celular usa este mesmo tipo de conexão.

Para se realizar uma comutação de circuito, a operadora celular deve prover um serviço de interconexão (IWF) no centro de comutação (CCC), para servir como Gateway entre os sinais digitais usados na rede celular e outras redes, como a rede pública telefônica. Tradicionalmente, o IWF consiste de um banco de modems para permitir comunicação baseada em modems através da rede telefônica. Bancos de modems permitem aos usuários realizarem chamadas para provedores de serviços de acesso a Internet, modems ou máquinas padrão de FAX em corporações ou outros lugares quaisquer. Podemos pensar na combinação de seu celular e a rede celular como uma extensão de cabo serial entre seu computador e o IWF. Entretanto, o IWF pode ter usuários diretamente conectados à Internet onde os operadores são os próprios provedores de acesso à Internet ou, ainda, possuir comutação automática sobre troncos digitais para provedores de serviço de Internet.

Devido à grande similaridade entre comunicação de voz e circuitos comutados, em termos de conexão e bilhetagem, é comum que as operadoras de telefonia celular tenham oferecido este tipo de serviço de dados, em vez do serviço de dados de pacotes comutados.

HARDWARE

Escolhendo um Computador Móvel

Falando de forma geral, não existem requerimentos especiais para utilização de PCS que restrinja a vasta oferta de computadores móveis. Você estará livre, portanto, para escolher seu computador móvel baseado primariamente em características como preço, performance, marca de preferência ou aquela marca ou modelo que é utilizado pela TI da sua corporação. Entretanto, existem alguns pontos a considerar quando se realiza a compra:

• Se você irá usar o cartão de dados com o computador móvel, então este deverá possuir um PC Card (formalmente conhecido como PCMCIA) ou um slot para CardBus. Isto será suficiente para habilitar seu cartão PCS e para utilizar as características padrão da maioria dos computadores móveis.

• A maioria dos fabricantes de PC portáteis, já testaram seus produtos com a maioria dos cartões PCS e, nestes casos, publicam a sigla "compatível" junto ao próprio nome da marca.

• Procure por PC’s portáteis que ofereçam kits PCS com cartão e telefone celular. Isto garante compatibilidade, mas deve ser mais barato que os mesmos componentes individuais.

Escolhendo um Telefone adequado

Em muitos casos você irá adquirir telefone de um provedor de serviços, especialmente se for novo neste serviço. Você fará isto escolhendo o celular digital com inclusão do serviço de dados no seu plano de serviço, além de escolher um kit de acesso (com cabo, software, e/ou cartão PCS) adequado ao seu PC portátil. Em muitos casos, o provedor de serviços não irá fornecer todos os acessórios sozinho, que, neste caso, deverá ser fornecido por uma outra empresa. Tenha certeza, neste caso, sobre a exatidão do contrato se serviço, da ativação do serviço e a classe de tarifação para dados e fax. Você pode, neste momento, fazer uma conexão de dados ou fax, para verificar o perfeito funcionamento do serviço. Se você já é assinante de um serviço de telefonia celular digital e pretende iniciar o uso de dados, verifique se seu telefone é compatível com dados. Você pode saber disto indo a um dos revendedores autorizados e verificar as especificações técnicas de seu aparelho. Você pode, também, ir até seu provedor de serviço celular ou ainda num fornecedor de acessórios para se informar. Neste último caso, você deve ter certeza que seu provedor de serviço pode tarifar chamadas de dados e fax.

Abaixo estão relacionados alguns telefones PCS:

GSM

Marca	GSM 1900	GSM 900/1900	GSM 900/1800/1900
Bosch		World 718
Ericsson	CF888	I888
Mitsubishi		G75, G100e, G150
Motorola			L7089
Nokia	2190, 9000il, 9000i
Sanyo	SCP-4000

CDMA

Marca	800MHz	CDMA 1900
Qualcomm	QCP-860	QCP-1960
Samsung		SCH-350
NeoPoint		NP 1000 NP 1600

Escolhendo um cartão de dados

Em muitos casos iremos necessitar de um cartão de dados GSM. Estes têm o formato de um cartão de crédito e são encaixados dentro do seu computador portátil, no slot PCMCIA. Um cabo externo é usado para interligar o cartão ao aparelho GSM. Não existe padrão para a interface entre um telefone GSM e um cartão de dados, pois estes foram desenvolvidos para trabalhar com um tipo específico de telefone.

Para cartões de dados que funcionam com mais de um tipo de telefone existem, usualmente, diferentes tipos de adaptadores ou kits opcionais disponíveis para cada telefone. Por estas razões é uma boa idéia adquirir cartões de dados e telefones juntos. Se você já tem um telefone, então consulte o representante ou o fabricante dos telefones com respeito ao modem correto e o adaptador. Lembre-se, deve-se adquirir um cartão de dados compatível com o telefone que se irá utilizar.

Abaixo alguns dos cartões para telefones digitais GSM, disponíveis no mercado.

GSM Data Card

Marca	Modelo	Telefone Compatível	Suporte Técnico
Ericsson	DC 23v4 DI 27 (infrared)	Vários modelos	Todos os modelos
Motorola	PCCard Kit, CELLect*1+ GSM Montana Data kit for MicroTAC Elite	Modelo com dados	Todos os modelos
Nokia	Data Cards Data Suite	Vários modelos	Todos os modelos
Option Internation	GSM-Ready-56k PC Card Modem GSM-Ready-33,6k PC Card Modem (GSM/PSTN) GSM-Ready-56k/ISDN-PC Card Modem	Ver lista	Todos os modelos
Psion Dacom	Gold Card - ver especificações individuais	Ver lista	Todos os modelos
TDK	CyberExpress 5614 Global Freedom 5660 (GSM/PSTN) Global Pro ISDN 3600 (GSM/PSTN/ISDN) Cellular Companion 5630CE

O FUTURO

Tecnologia de comutação de circuito de dados de alta velocidade - High Speed Circuit Switched Data Tecnology (HSCSD).

A tecnologia baseada em TDMA (GSM e TDMA IS-136), começou com um simples canal de voz para dados por usuário, que entregava dados a uma taxa de 9,6kbps (1998); depois, as taxas de canal simples, atingiram 14,4kbps. Atualmente, os usuários têm a capacidade de usar múltiplos canais simultaneamente, estendendo estas taxas a 28,8kbps e atingindo a provável taxa de 76,8kbps. Aguardam-se melhoramentos ainda mais significativos com a Terceira geração, prevista para 2001 e a ampliação das redes de fibra ótica ao redor do mundo.

Estas capacidades serão disponíveis em redes de circuitos comutados. E não devem ser confundidos com tecnologias de comutação de pacotes.

Tecnologia de Comutação de Pacotes

As tecnologias atuais são de comutação de circuitos, que significa um circuito permanente de transmissão permitindo à rede encaminhar dados continuamente para um único destino. Circuitos permanentes requerem um canal de rádio dedicado mesmo quando não haja dados a transmitir.

Dados em pacotes comutados trabalham bem diferente de redes de canal dedicado. Com dados contados, o computador que está conectado ao telefone celular envia e recebe dados em rajadas ou pacotes de dados. Um canal de rádio é ocupado apenas durante a transmissão dos dados em vez de continuamente, tornando a comutação de pacotes mais eficiente que chaveamento de circuito.

Como o telefone celular nunca realiza uma chamada, o canal torna-se imediatamente disponível para outros usuários de dados após a transmissão. No centro de comutação, serviços de pacotes interconectam a outras redes como Internet ou Intranets corporativas usando protocolos tradicionais de interconexão, como o Frame-Relay.

Serviços de pacotes de dados não estão disponíveis ainda por exigirem uma adição significativa de infra-estrutura de rede. GPRS (General Packet Radio Service) é um tipo de tecnologia de comutação de pacotes que está sendo desenvolvida para redes GSM. Esta infra-estrutura suportará redes de terceira geração. Inicialmente, velocidades para redes GSM atingiram 115Kbps. É esperado que este serviço seja implementado ainda, em 2000.

Aplicações de dados móveis no futuro

A chave deste recente crescimento encontrado na Internet e Intranet móvel, é que isto tem se tornado parte do dia-a-dia de usuários de serviços móveis que necessitam ou desejam estar conectados às redes em qualquer lugar, a qualquer momento.

O mercado de dados móveis encontra-se num momento de rápido crescimento. Espera-se que continue crescendo em função de:

• aumento da quantidade de aplicações disponíveis, como home banking e comércio eletrônico;

• interligação entre diferentes tipos de redes wireless como GSM e satélite, etc.;

• desenvolvimento de novos protocolos e tecnologias que permitam o incremento de velocidade;

• desenvolvimento contínuo de novos tipos de terminais somente de dados sobre a rede GSM sem a necessidade de um telefone celular.

Aplicações reforçam o mercado dos móveis. A introdução de sofisticadas aplicações podem revolucionar as operações comerciais, como engenharia de serviços e expedição. Atualmente, uma nova geração de aplicações para redes fixas dentro dos bancos de dados das corporações para compatibilizar as atividades de vendas, transporte e e-commerce. Estas aplicações serão facilmente transferidas para um ambiente móvel. A maioria dos bancos, varejistas e administradores de cartões de crédito estão instalando serviços de dados móveis.

As aplicações móveis podem, potencialmente, revolucionar a maneira pela qual os negócios são realizados, da mesma maneira como as redes fixas revolucionaram os negócios nos anos 80. Nenhuma companhia, em 1997, considera operar sem usar a rede de dados fixos para acessar a Internet, enviar e-mail ou negócio eletrônico. Em 2005, nenhuma companhia considerará trabalhar sem habilitar para todos os trabalhadores móveis os mesmos recursos existentes dentro de um escritório.

A terceira geração de telefones digitais celulares

A tecnologia analógica é considerada como sendo a primeira geração da tecnologia celular.

A segunda geração de tecnologia celular é a atual com a tecnologia digital, mais as tecnologias que estão chegando como HSCSD e GPRS.

A terceira geração, refere-se às muito altas taxas de transmissão na faixa de 144kbps até 2Mbps. Isto habilitará as aplicações multimídia sem fio como videoconferência. Antes da terceira geração estar desenvolvida espera-se melhorar a geração corrente para oferecer algumas características da terceira geração como capacidade de sistema e altas taxas de transmissão de 56kbps a 384kbps. Estes melhoramentos são referidos como geração 2.5 ou 2+.

As tecnologias de terceira geração estão sendo desenvolvidas como parte de um esforço de padronização chamado IMT-2000 (International Mobile Telefone 2000), e combinam as tecnologias correntes com novos desenvolvimentos. As tecnologias serão largamente compatíveis com os padrões atuais. Os sistemas de terceira geração estarão iniciando sua operação, em certos países, em 2002.