Seção: 3G

12/04/2017

3G: Tecnologias de Celular

 

Tecnologias Celular Tecnologia 3G Tecnologia 4G Tecnologia 5G

Nesta página: Apresenta as tecnologias de 3G do celulara e acompanha a sua evolução: UMTS (WCDMA, HSDPA, HSUPA) e CDMA 2000 (EV-DO).

 


 

 

 

 

 

 

A 3ª Geração (3G) de redes celulares teve como objetivo oferecer serviços de dados com altas taxas de transmissão. Os objetivos iniciais estalecidos pelo IMT-2000 (UIT) foram de 2 Mbit/s em ambientes "indoor" e de baixa mobilidade.

 

A tabela a seguir apresenta os dois principais padrões para redes 3G.

 

  UMTS CDMA 2000
Padrão WCDMA/HSDPA EV-DO
Banda por portadora 5 MHz 1,25 MHz
Evolução das operadoras que utilizam GSM CDMA
Orgão que define a padronização 3GPP 3GPP2

 

Apresenta-se a seguir um detalhamento destes dois padrões.

 

UMTS (WCDMA/HSDPA)

 

O Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) é o termo adotado para designar o padrão de 3ª Geração estabelecido para a rede das operadoras de celular como evolução para operadoras de GSM e que utiliza como interface rádio o Wideband CDMA (WCDMA) e suas evoluções.

 

 

Tecnologia WCDMA
(UMTS)
HSPA
HSPA+
Downlink 2,0 Mbps 7,2/14,4 Mbps 21/42 Mbps
Uplink 474 Kbps 5,76 Mbps 7,2/11,5 Mbps
Canalização (MHz) 5 5 5
Latência
(ms)
250 ~ 70 ~ 30
Espec. Release 99 e 4 5 e 6 7

*Taxa de dados máx. teórica

Nota: Down Link (ERB->Celular); Up Link (Celular->ERB).

 

 

 

 

 

- WCDMA HSDPA HSPA HSPA+
Especificação (Releases) Rel-99 Rel-5 Rel-6 Rel-7 e 8
Taxa dados Máx.
possível (Dw/Up)*
384/384 (Kbit/s) 7.200/384 (Kbit/s) 14,4/5,8 (Mbit/s) 42/11,5 (Mbit/s)
Espec. Publicada Mar/00 Jun/02 Mar/05 Dez/07 e Dez/08
Início de Operação
Comercial
Dez/02 Dez/05 Fev/07 Jun/09

* Dw: Down Link (ERB->Celular); Up: Up Link (Celular->ERB).

 

 

 

Taxa de dados média para os usuários

 

Abaixo apresenta-se a taxa de dados(downlink) oferecida, aos usuários, pelas principais operadoras de banda larga móvel no Mundo:

 

 

 

Geração 2G 3G 4G 5G
Tecnologia GSM GPRS EDGE WCDMA
(UMTS)
HSPA
HSPA+
LTE
-
Taxa de dados para usuário
10-40
Kbps
40-50
Kbps
100-130
Kbps
128-384
Kbps
0,3-1
Mbps
3-6
Mbps
5-12
Mbps
100
Mbps

 

 

 

Tempo de latência

 

 

A tabela a seguir apresenta a evolução do tempo de latência, medido como a contribuição para o tempo que a resposta a dados enviados demora para voltar.

 

milisegundos GPRS EDGE* WCDMA HSDPA HSUPA 4G 5G
Latência 700 300 200 130 100 10 1

* Rel 4

 

 

 

 

Frequências

 

A maior parte dos sistemas WCDMA estão sendo implantados nas bandas de 1920-1980MHz/2110-2170 MHz alocadas pela UIT para 3G. Existem também implantações nas faixas de 850 MHz e 1900 MHz. Alguns vendors desenvolveram também o WCDMA para a faixa de 900 MHz

 

 

Tecnologias 3G

 

 

<>
WCDMA
HSDPA

 

Wideband CDMA

  • Iniciou o caminho para a banda larga móvel no Mundo.
  • Também conhecido como CDMA DS (Direct Sequence)
  • É uma das tecnologias de acesso (ULTRA FDD) do UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)
  • High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) é um serviço de pacotes de dados, baseado no WCDMA, que otimiza a transmissão de dados na direção do telefone celular (enlace de descida). Está em desenvovimento o High-Speed Uplink Packet Access (HSUPA), que fará o mesmo para o enlace de subida.
  • Consulte Tecnologias 3G
HSPA

High Speed Packet Access

  • Primeira evolução do WCDMA/HSDPA que aumenta a velocidade do HSDPA no uplink.
  • É a combinação do HSDPA e HSUPA (High Speed Upnlink Packet Access, um serviço de pacotes de dados, baseado no WCDMA, que otimiza a transmissão de dados na direção da Estação Rádio Base (enlace de subida). Esta melhora inclui maior rendimento, menor latência e maior eficiência espectral)
  • As redes HSPA foram implantadas na faixa de 850/900/1900/2100 MHz.
  • Muitas operadoras lançaram HSPA inicialmente com as taxas máximas(download) de 3,6 Mbps, atualizando-a posteriormente para 7,2 Mbps ou 14,4 Mbps.
HSPA+

High Speed Packet Access Plus

  • Evoulução do HSPA que pode oferecer taxas de dados de downlink de até 84 Mbps e Uplink de até 23 Mbps.(Rel 9)
  • Também conhecida como HSPA Evolution e HSPA Evolved.
  • HSPA + aumenta significativamente a capacidade do HSPA. Ele dobra a capacidade de dados e aumenta em até três vezes a capacidade de voz através de Voip, ajudando atender à crescente demanda por serviços de dados.
  • Se tornou a principal tecnologia de banda larga móvel no mundo com 43,8% das redes 3G já atualizadas no 1T12.  
  • Estimativas do Teleco indicam que mais de 80% das redes 3G serão HSPA+ em menos de 3 anos.
  • Para muitas operadoras o HSPA+ oferecerá o salto para o LTE

 

 

 

O High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) é um serviço de pacotes de dados, baseado no WCDMA, que otimiza a transmissão de dados na direção do telefone celular (Downlink ou enlace de descida). Existem várias versões de HSDPA com velocidades de pico de 1,2 Mbit/s, 1,8 Mbit/s, 3,6 Mbit/s, 7,2 Mbit/s, 10,2 mbit/s e 14,4 Mbit/s. O High-Speed Uplink Packet Access (HSUPA) faz o mesmo para o enlace de subida. Com o HSPA é possível utilizar os canais do HSDPA e HSUPA para VOIP.

 

O WCDMA e o HSDPA disponíveis são baseados duplexação por divisão de frequência (FDD), onde duas bandas diferentes são utilizadas para transmissão e recepção. As especificações do 3GPP incluem também uma versão com duplexação por divisão no tempo (TDD) onde a transmissão e a recepção utilizam a mesma banda de frequências de forma alternada. Uma variante do TDD é o Time Division-Synchronous CDMA (TD-SCDMA) desenvolvido principalmente para ser utilizado na China.

 

O passo seguinte ao HSPA previsto pelo 3GPP é um projeto chamdo de Long Term Evolution (LTE) baseado em Orthogonal Frequency Division Multiple access (OFDMA) e que tem por objetivos taxas de dados de 100 Mbit/s no down link com uma banda de 20 MHz.

 

Os relesase 5 e seguintes definiram também o IP Multimedia Subsystem (IMS), plataforma de serviços para aplicações multimidia implementado no "core" IP da rede para prover de forma uniforme serviços para os mais diferentes padrões de interface rádio.

 

A migração para WCDMA/HSDPA exigiu a utilização de uma nova banda de frequências (1900/2100 MHZ) e a liberação de espectro nas faixas atuais (850 e 900 MHz).

A implantação do HSPA e do HSPA+ em sistemas WCDMA/HSDPA é feita com pequenas modificações nas redes existentes.

 

Estas tecnologias exigem novos terminais multimodo (GSM/GPRS/EDGE/WCDMA), conforme as tecnologias disponíveis na rede.

 

 

 

Tutoriais no Teleco:

UMTS

HSDPA

HSPA: Conceitos Básicos

 

Compare o desempenho no site:

Tecnologia 3G

 

 

 

Sites com informações sobre UMTS

 

 

3GPP Responsável pela padronização da evolução do GSM para 3G/4G.
5Gamericas 5G Americas é uma associação setorial dos principais provedores de serviços e fabricantes do setor de telecomunicações. A missão da organização é de apoiar e promover o desenvolvimento total das capacidades da tecnologia sem fio LTE e sua evolução além do 5G.
Informação técnica e estatísticas de adoção das tecnologia.
ETSI Desenvolveu as normas para o GSM. É possível fazer download gratuito das normas.
GSA Site da Global mobile Suppliers Association. Estatísticas no mundo.

 

 

 

CDMA 2000 (EV-DO)

 

 

A tabela a seguir apresenta a evolução do EV-DO através das várias revisões de sua especificação.

 

- EV-DO
Especificação (Revisões) Rev 0 Rev A Rev B
Taxa dados Máx. possível (Dw/Up)*
2.400/153
(Kbit/s)
3,1/1,8
(Mbit/s)
73/27 **
(Mbit/s)
Taxa de dados Média (real)
400 a 700
(Kbit/s)
- -
Início de Operação Comercial 2002 Out/06 -

* Up: Up Link (ERB->Celular); Dw: Down Link (Celular->ERB)

** Taxa teórica utilizando 15 portadoras (20 MHz)

 

No 1x EV-DO (Rev 0) é utilizada apenas uma portadora de 1,25 MHz dedicada apenas para dados. A partir da Rev. A esta portadora pode ser utilizada também para VOIP. A Revisão B permite a agregação de várias portadoras (1 até 15).

 

Tutoriais no Teleco:

CDMA

1xEV-DO

 

 

Sites com informações sobre CDMA 2000

 

 

<>
3GPP2 Responsável pela padronização do CDMA 2000
TIA Desenvolveu as normas para o CDMA.
CDG CDMA Development Group, consórcio internacional de empresas que dão suporte ao CDMA.

 

 

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