Procuro aqui descrever uma teoria sobre o sistema celular sem
muito uso de termos técnicos nem de aspectos sobre o tema que
possam complicar o estudo do iniciante no assunto. "Teoria
básica", mais uma vez, como outras que eu costumo escrever.
Concordo que há uma falta de material técnico acessível, mas
também ressalto que há poucas pessoas que realmente se interessam
pelo assunto, e que por isso já dominam os princípios básicos
sobre o tema. E existe aquela parcela das pessoas que tem um
determinado interesse, mas não sabem por onde começar a estudar.
Resposta: "pelo começo". Começo. "Teoria básica". Espero ter me
explicado.
Celular é telefonia. Logo, é phreak. E é um sistema muito
"interessante", dependendo do ponto de vista. Redijo este texto
àqueles que nunca tiveram contato com material referente à
telefonia celular antes, e informo aqui sobre os principais
aspectos do assunto. Se você realmente se interessar, aconselho a
procurar outras fontes, tais como livros, revistas especializadas,
fóruns pela Internet... Ao final, é anexada uma lista sobre as
fontes que ao meu ver podem ajudar - e muito - a quem se
interessar.

Começando: o que seria um sistema celular? Basicamente seria
uma tecnologia de telefonia móvel baseada na divisão de uma
determinada área geográfica em células (daí o uso do termo
"celular"). Qual a razão desta divisão? Supondo que o uso de
aparelhos portáteis limitariam a potência a ser adotada em tal
aparelho, haveria uma limitação da distância máxima possível para
a comunicação Unidade Móvel - Estação Rádio-Base (descrição logo à
frente). Há também o fato de que a capacidade de uso da faixa de
canais é limitada, e a reutilização das freqüências se faz
necessária para um uso aberto a uma maior quantidade de aparelhos
simultaneamente.
Cada célula tem, em seu "centro", uma Estação - Rádio-Base
(ERB). Ela figura como o papel da "antena", transmitindo e
recebendo o sinal para as unidades móveis que situam na sua área
de alcance. As diversas ERBs de uma área geográfica são ligadas a
uma Central de Comutação e Controle (CCC), que atua como o centro
do sistema. As centrais mantém contato entre si e com o sistema de
telefonia fixa, interligando-se assim os sistemas.

Veja alguns esquemas para fixação:

_____
/ | \_______________
/ /_\ \_____ \
\ ERB / | \_________\___
\_____/ /_\ \_____ \
/ | \ ERB / | \ |
/ /_\ \_____/ /_\ \ | Rede Pública
\ ERB / | \ ERB /____CCC <------> de Telefonia
\_____/ /_\ \_____/ | Convencional
| \ ERB / |
| \_____/____________/
| \
\______________________/

- Representação de um sistema celular. As células, ilustradas
em forma de hexágono para melhor visualização, possuem uma ERB.
Estas são ligadas à Central de Comutação e Controle, que por sua
vez se enlaça à RTPC.

UM ========== ERB----------- CCC < ----- > Sistema Público de
(unidade (Estação - (Central de Telefonia
móvel) Rádio-Base) Comutação e
Controle)

- Etapas referentes ao estabelecimento da comunicação no
sistema celular.

Exemplificando para melhor entendimento: O que acontece se um
telefone celular deseja ligar para um telefone fixo? Descrevendo
por passos:

1- A unidade móvel se comunica com a determinada ERB à célula
que adentra. Identifica-se, fornece o número discado e aguarda a
resposta.
2- A ERB recebe os dados, e envia à CCC. A comutação ocorre, e
então o pedido é enviado para o sistema de telefonia pública.
3- Se nada ocorre no processo (erros de encaminhamento,
telefone chamado ocupado, ou erros do tipo), o telefone fixo toca,
e se atendido, a comunicação se estabelece.

Se ocorre o inverso, se um telefone fixo deseja chamar um
telefone celular, as etapas ocorrem da seguinte maneira:

1- O pedido de chamada se inicia no próprio telefone fixo, com
a discagem do número referente ao celular desejado. A central, ao
qual o telefone é ligado, define a rota a ser tomada.
2- Descobre-se então se o celular chamado está em modo roaming
(fora da sua área de habilitação) ou não. Não é necessário
descrever os passos para a detecção deste processo. O que
levaremos em consideração será o fato de que o pedido chegará a
ERB ao alcance da unidade móvel chamada. Emite-se a "corrente de
toque", e se o celular responder (sinal de que está ligado e apto
à receber chamadas), a comunicação é estabelecida.

Como vemos, há várias etapas em um sistema celular, e a
principal preocupação e de que todas funcionem mutuamente e com o
menor índice de falhas. Mas ocorrem muitos erros de comunicação
entre as etapas; seja congestionamento, dependendo do horário a
ser efetuada a ligação, ou seja problemas na detecção do sinal da
unidade móvel... foge do objetivo do texto enumerá-las aqui.
Levanta-se uma questão: e se a unidade móvel estiver em
movimento, e por acaso adentrar na área referente a outra célula?
A comunicação não é interrompida durante essa passagem, a qual
denominamos handover.

Tratemos agora sobre os canais de comunicação. Estes,
utilizados na transferência de informações e da própria voz
modulada, são divididos em dois tipos: os canais de conversação
(maioria, utilizados para transporte de informação sonora), e os
canais setup, usados para transmissão da sinalização na forma
digital.
O sistema adotado primeiramente no Brasil denomina-se AMPS
(Advanced Mobile Phone Service, ou Serviço Telefônico Móvel
Avançado). O já ultrapassado sistema analógico, para ser mais
conciso. Porém, por ser mais simples, vale a pena basear-se nele
primeiramente. Há a utilização de freqüências separadas para a
transmissão da EM e para a transmissão da ERB, e a diferença entre
elas é de 45 MHz. A alocação dos canais para uso sentido EM-ERB se
faz na faixa de 825 a 845 MHz, e 870 a 890 MHz para o uso no
sentido inverso. Cada canal ocupa 30 kHz.

* Abre aspas para somente fornecer uma informação: as escutas
de canais celulares se fazem nos referentes à comunicação ERB - EM
(os canais "de volta"). Por este motivo não se consegue ouvir o
usuário do aparelho celular. Eu sei, você já escutou algumas
conversas e notou que, em algumas se consegue ouvir sim os dois
lados da conversa. Mas veja a razão: em alguns casos, a voz da
pessoa no celular chega do outro lado, e lá é recaptada pelo
microfone e enviado de volta ao celular (logicamente, pelo canal
que você estaria escutando). Isso ocorre muito quando a pessoa do
"outro lado" está também em um aparelho celular, utilizando viva-
voz.

A alocação dos canais no sistema AMPS ocorre da seguinte forma:

- 825 a 845 MHz: 666 canais para comunicação de "ida" (EM -
ERB);
- 870 a 890 MHz: 666 canais para comunicação de "volta" (ERB -
EM);

Estes 666 canais são divididos em sistemas A e B (a famosa
banda A e banda B), sendo que cada conjunto pode ser utilizado por
uma operadora. Cada conjunto então se dividiria em 333 canais,
dentre os quais 312 são canais de voz e 12 são canais de controle.
A alocação se daria assim:

(-------Sistema A-------)(---------Sistema B---------)
|1|2| ... |312| ... |333|334| ... |354||355| ... |666|
<------------><---------><------------><------------->
canais canais de canais de canais de
de voz controle controle voz

Canais em cima? Como eu disse, não foi uma descrição
completamente abrangente, mas o uso de termos e detalhes técnicos
não se faz necessário no momento. Você está reclamando? Se
estiver, só te alerto uma coisa: já que acha que pode saber tanto,
o que está fazendo na Internet? Ou não tem capacidade para
encontrar fontes mais detalhadas de informação? Não tenho
obrigação nenhuma em escrever isto a você, e se você reclama pelo
que eu escrevo... ei, por que continua lendo?

Desculpe, foi só um desabafo. Continuemos do tema.

Trataremos agora das funções características da rede celular.
Um aparelho celular recebe a denominação de "móvel". Logo, pode se
mover. Ele tem a sua habilitação feita em uma determinada CCC,
sendo esta denominada central domicílio do tal aparelho. Quando
ele sai da área referente àquela CCC, acontece o que é chamado de
roaming. A nova CCC é informada então da presença daquela unidade,
e informa a central domicílio da nova posição daquele aparelho. O
celular está apto então a receber e efetuar chamadas, como se
estivesse em sua própria área de habilitação. É claro, paga uma
taxa em cada ligação recebida ou efetuada, em razão do roaming.
Uma função importante para ser citada é o handoff. Você já leu
este termo aqui, e agora explico. o Handoff permite que se
mantenha a conversação quando o aparelho móvel passa de uma célula
a outra. Há uma pequena interrupção na continuidade da conversa,
mas nada perceptível. E quando a mudança ocorre para uma ERB
ligada a uma outra CCC, o processo recebe o nome de handoff entre
centrais.

Certo... hmmm, disse sobre os canais, roaming, etapas... CCC? A
meu ver, a teoria para o iniciante não necessita mais de nenhum
complemento. Mas para não terminar bruscamente este texto, já que
citei somente o sistema AMPS, vamos falar um pouco sobre técnicas
de múltiplo acesso utilizados em outros sistemas.
O múltiplo acesso permite que vários usuários usufruam do
sistema ao mesmo tempo. Isso é estritamente necessário em um
sistema com tráfego constante, no caso um sistema celular. Há três
técnicas em uso nestes tipos de sistema: FDMA, TDMA e CDMA. Saiba
sobre cada uma delas.

FDMA (Frequency Division Multiple Access, ou Múltiplo Acesso
por Divisão de Freqüência): a técnica adotada no sistema AMPS.
Nela, um determinado espectro de freqüências é dividido em vários
canais, e cada comunicação ocupa um deles (é claro, um para ida e
outro para volta). O principal problema dele é, além da facilidade
de interceptação do sinal, a restrição de uso, visto que, mesmo
com a quantidade de canais que fornece, não consegue atender à
demanda exigida em determinadas áreas. O sistema analógico,
atualmente já ultrapassado e que usufruía desta técnica,
apresentava vários problemas, muitos deles referentes à esta
técnica adotada. É relembrar para notar.

TDMA (Time Division Multiple Access, ou Múltiplo Acesso por
Divisão de Tempo): atualmente, muito utilizada nos sistemas
digitais. Os canais continuam com a mesma largura de banda, a
mudança acontece na forma com que os canais são utilizados. Cada
um aloca, pela divisão do tempo, três usuários simultaneamente,
multiplicando assim a capacidade do sistema. Como há somente a
divisão dos quadros a ser utilizados em cada comunicação, esta
técnica pode ser adotada tanto com sistemas digitais como com
analógicos.

CDMA (Code Division Multiple Access, ou Múltiplo Acesso por
Divisão de Código): estritamente digital. Neste, as comunicações
são misturadas em tempo e freqüência, mas separados por códigos
randômicos. O quesito que mais conta nesta técnica é a segurança e
o sigilo das informações trocadas, visto que para interceptar uma
conversa, por exemplo, teria que se descobrir o código referente
àquela conversa.

Se deseja se informar mais sobre as técnicas de múltiplo
acesso, peço que entre em contato comigo.

Bom. Chego ao fim deste texto. Espero ter lhe informado, mesmo
não tão detalhadamente, sobre os princípios básicos dos celulares.
Uma resposta: procurei escrever um texto "simples" para oferecer
àqueles que me procuram com dúvidas mas não detém a base sobre o
assunto. E muitas vezes a questão refere-se aos assuntos mais
simples. Se eu mesclasse o técnico com o simplório aqui garanto
que haveriam pessoas que não se dariam ao trabalho de ler,
julgando ser o conteúdo "muito complicado".

Como prometido, cito aqui algumas fontes sobre o assunto:

Fórum da INFO: http://www.uol.com.br/info/fórum/ferias2.html
Um fórum sobre "telefonia ela Internet", mas que foge um
pouco do tópico e trata sobre a telefonia, em especial dúvidas a
respeito de celulares. Vale a pena uma visita, mas se você detém
um pouco de conhecimento sobre os aspectos gerais da telefonia
(phreak), pode dar umas boas risadas com o que encontrar lá ("Por
que meu celular não dá linha?", ou "liguei um diodo na linha DE
CASA e liguei de graça").

PhreaKhaos.org
http://phreakhaos.w3.to

PHREAK .BR

Título apresentado:
( TELEFONIA CELULAR - CONCEITOS )

escrito por Phroide