O GDMAA:ffi'iTi1fi"1,""",.impressiooantes. Segundo o Grupo Gig e aAirTouch, a rede celula mundit, que enr novembro de 1996 a(;n8ia I l0 milhes dc assinnres, no ano 2000 dever alcanar 250 milhes, 6070 dos quis digitis. E no ano 2005, poderno ser 540

ONHEGENDO7. Crante a mis alta qulidade de voz e a maior capacidde de sistenra.

8. Com su famlia de padres IS-95, hoje pdroglobal. Aind segundo seusfomecedores e operdores, as

principis vanragens do CDMA Capaciddeseis

Novos scrvios Com o as operadores podem oferecer, lm do servio de voz de primeira classe, rransmisso de dados e fax nrvel simultanemente com voz. identificao do chmador (.all?r /D), mensasens de paging curtas e ativao over-

CDMA,

-

rnilhes. A maio operao comercil CDMA de grande porre. inicida emjaneio de i996 na Cori.,jlcanva 500 mit usurios em novembro, podendo chesr ao prime;ro m:lho no coneo de joeiro de 1997. Na re de PCS, a Primcco (consrcio

al8

vezes capcidade dos

-^mplia

de

atuais sistenas oalgicos

AMPS,

Flexibilidd O CDMA emprega utn simples padro l:1 d reulilizao de freqncias. Isto d aos planejdores

-

Qulidde

esquem de codifico ico qe praticmente elimina as linhas cruzads e reduz

-

Uriliz um

formado pela AirToch, US West, Bell Atlntic e Nynex)j implnrou 1.200 ERBS cnr CDM^ flt nove,nbro de 1996. Par prepararesia edio, a RNT ouviu os operadorcs e fornccedores e divulga aqui oresultdo dea pcsquisn. Segundo esscs fornecedores e operlldo.es, a tecnotogix

drnmlicamente o impacto ds interferncis de our.as fontes.Os fornecedores anuncim uDr vocodirde tx varivel de 8 e l3 ktrps que lo.na quatidade do celularCDMA equivatente de um chnrad wireline.

fl exibilidade pl:a loctizar ERBs, ressintonizar e mdar cargas de servio enrre cllas sem restringir planos de freqocia mis delicados. Dconomia Gras a su cobedur e capcidade, o CDMA reqoer nrenos ERBs, ou cluls, reduzindo cuslos inic;;s

-

de instalao e operao (infra-

Consuno

CDMA:

l. Funcion

e he,n

2. Cumpriu e est

tpico de um aparelho tetefnico CDMA de .penas 2 miliwtrs (m\Y), signifi carivxnrenlc nrenor que os I25 nrW dos parethos GSM, por exempto. Assisr, sbalerias podem permitir l cinco hos de conversao conlru ou (rs dis ern stndby, nos.paelhos CDMA.

-

O consumo

esttut.a, imveis, dilos de passBem o'r de localizaao).Esta edio especial d

RNT rep.esenla um trabalho dedivulgo d lecnologia

CDMA, como conribuio

ao

conhecimento do assunto! combase nas apreseDtaes eitas no

cump.indo rudo que promereu.3. Tem sido cuidadosamnre testda ns mais varidas e

adversas condies. 4. Esl em pleno servio 5. Encontra se ent Iase de instalao macia em todo o mundo. S nos Eslados Unidos, h mais de 50 sisremas em

Cobertura -A mior cobeura gar:tntida peladturez do pprio sjnl em espectro espalhado (spread

.rp?cr,m), que , alis, supcrioraos dos sistemas CSM. TDMA AMPS, Interoperabitiddee

The Fi.s{ CDMA Sourh Americao Regionai Congress e no Frrm dc Operdores CDMA, relizados em abrite novembro de i996. ern so Paulo, sob o patrocnio do CDG, n associao mundil de Iornecedores e operadoes

CDM

implantao. 6. Olerece servios digitais wireless de allo pdro.

interface area do sisrema

-A

CDMA alende tnnro

s

exigncias d pado djgirxl celular IS 95 qua,rro s do pCS J STD 008. E, claro, permite roaming com o sistem AMpS

eZ--r-"4*..*,/

" ,].

DMA: O Flltldiviso de cdiso, CDMA, o none de uma tecnologia usda paft comunicao sem fio, em que o trnsporte das informes ocorre por mio de ondas de rdio. Dzenas de srndes empresas multincionis de telecomunicaes crem fl o CDMA cono o fu(uro d telefoni ceilar. Aposlando nisso, basedos na tecnotogi da Qualcomm, investem cenrenas de milhes de d6lares. todos os anos, pa tomar o ielefone ceilar CDMA to popular mundiais de sisremas CDMATodos os meses, operadoras em

D

todo o mundo anunciam su migo pa pltaforms

CDMA. O CDMA difre tanto dossistemas convencionais que se

toma difcil estabele.ercompraes. No celular atualrrente em uso no Brasit, po exemplo, cada relefone usa um par de freqncias derdio (canal) quando quer ara.uma pn trnsmitir informaes e oulra par receblas. Cda assinante usa um s cnal. Esses canais so semelhanres aos de TV: cada um deles est numa

Sislemos celulores CDMA trom

ponido de tudo o que preiudiciolem outros fecnologias: inlerferncio, sinois refletidos, boixo pot'ncio e plonejomento de freoncios. Gronde vontogem: moior copocdode e menor cusfo.

quanlo os atuis telefones firos O CDMA foi desenvolvido primeiro pa.a sisrem:is militares de telecomunicaes yia rdio. Ele gasta pouc energia; us as freqncias disponveis de

freqncia especfi c, exctusiva, e no se mistura com os outrosPar ver uma emissora, preciso sintonizar seu canal Guas

fo.!na muiro cficientet simplifica o planejamenio, pois todas asmquinas rrnsmirem e recebem na nlesma freqncin; usa

exclusivo sistema de cdigos que permile receber o siraldesejdo mcsmo cm condies excepcionlmeDre dvesas. |lo possvel interferir numa tnsmisso via rdio que use CDMA. E no possvel

freqncis). No sistem CDMA. rods os assinanles transmilem e recebem infomaes usando o ,tcrho canal, o rrern,lempo!

Como diferenciar um do ourro? cda assinanle arribudo um cdigo exclusiyo. para recebcr s info.maes de um assinanre especfico, s conhecendo o seu cdigo. Se.ia como se tods as

A

clandeinmente.

essa

En 1989, os militaresmericnos libernm a tecrologia do CDMA para aplices comerciais. A prtir de ento, Qualcomm. Lucent. Samsung, coldSrr, Molorola.

emissors de TV fossem trnsmi(idas no nresmo cnal. ao mesmo tempo. A imgem recebida ficari um baguna

completa. Conrudo. sc antes datransmisso fosse associado um

NEC. Nortel e muitas oulras empress vm investindo nessn tecnologi. Hoie, el est sendo usada comcrcialnrente em vrios pses. Foi adorada peto govemo da Coria, q quis tomr suas nrdslrias fornecedoras

cdigo a da ntissora, bstaria informar ao apretho deTV o cdiso desejdo, e a imascm d cmissora fi caria n1id_ rmasine duas pessoas conversando numa sala. mais

ou,nenos assim que o sistem

aialgico, usdo no Brasil, funciona. Imagire {gora umasala cheia de gente.lodas lando ao mesmo tempo, em

Inguas dislitas (cd;gos). hajs ou ftenos ssim qu o

CDMA Iunciona. Conruso?Quanlo mais conluso, melho odesempenho do sistem CDMA,

.'at

!

IORRE DE BABEL

que pode multiplicar a capacidade mxima do cetut2r analBico de seis a i8 vezesr

Ern seguid, h uma

explico de como luncion o sistema analgico osdo no

Brasil. Logo depois, oula sobre o CDMA. Compa.ando os dois sislerns. o leiror vai surpreender se com engenhosidade do sisrenra

CDMA E vai verporilue tants empress apoam nestatecnologi com tanta cenez.

i,.

,1II

r

:u

II1I

"l

GElULAR DO BRATlpreciso comp.eender primeiro. coro funciona o sistem celula nlgico usado no Basi1 (AMPS) par enrender, depois, quanlo o digilt CDMA diferente, mais complexo, e qu;s so suas vanlasens mais

ii

Figura

1

l

necessrio que haja um meio de ligo entre dois usurios prahver comunico a dislnci. No caso da relefonia fixa, um pa de fios lisa os assinantes s

Fios virt'rais

ll

d***

Nol\,,!PS, um canal (duas porladoras de 3OkHz) flc separado pa o conlrole das ligaes.

Do t'elefone fixo convenconol oo celulor digitol fai percorrido um longo cominho.

centrais relefnics. Nn lelefonia mvel, h canais de rdio. Um canal de rdio equiv]e ao pade

Figura 2

fios da telefonia convencional

(fic. l).Cada eanal de rdio compe se de dus porradoras: uma leva informaes do teletone celular al a eao rdiobase (ERB) e outra leva irformaes da ERB ao rctefone celular (v. portadora na psioa 34). Essas duas ponadorrs configuram unl circuiro fcchado (as iniormxes vlo e vm ao mesmo tempo)i por isso que canais de rdio so rarnbm chamdos de cir.,ros.tu rdto. (Um canal como uma rdio FM. Pra falarnIn cant. preciso sintonizar as das porladoras, como se sintonizam estaes de rdio FM.) Nos Estados Unidos e no Brsil), o celularAMps usa uma faixa de freqncias que vai de 824 MHz a 894 MHz. Eta est dividida em duas subfaixs. cad uma com 25 MHz de largurai ma para a comunicaio no

Dus port_cloras. uma em cda sertdo, pe.la,,em urn canal de \,o2. Eras sao a tr@a e o owido do leleone celular.

20

Mllz eotre

as duas subfaixas,

para evitar irerferncia en1e

fios, cada ERB poderia, teoricamenF. manejr 832 conversas telefnicas fuil duplexsimultnes (v. bnda A e banda

As duas subfaixas dividmse cm poes (portadoras) de

B napgina 31).

30 kHz de largura. No senlido h, poIanto, 832 poadors e. no senlido telefooe-ERB, ourrs 832. A

ERB-telefone

A descrio de como ocorre umachamada telefnica celular serve pra entende. comocad um dos elemenlos da ini-estrutur celulr funciona. Uma chmada pode ser feita da ede pblic

O caminho da chmd

poadora

1 da

subfaixa

ERB-

senlido ERB-(elefone celuta( quc vai de 824 MHz 849 MHz: e ouira pa.a comunicao no senlido rclcfone cetutar ERB,de 869 MHz a 894 MHz. Obserye que h m iorervalo dc

teiefone mais a poador I da subiaixa relefone-ERB configuam o circiio de rdio I ou, sirnplesmenlc, o canat I e ssim por dinte (fig_ 2). Comocada cnl equivale a um par de

(PSTN) para o lelcfone celutaou o ioverso (fis.3). Um assinante fixo disca o nmero de un relefonc celular Sua cenrral telefnica locat anlisa o nmero e ncaminh a chmada para central local

rNFRA-ESTBUTURA

cELULAF

Fig,ra 3

despacho (send). Seu reterone verica se o cant de conrrote est desocupado. Se estiver ocrpdo com oulm chamda, agrard at que seja liberado. Quando desocupar o teiefone tom o canal de controte para si e t.ansmile ERB su idcntiicao e o nne.o discado pelo assinante. A ERB transmite esss jniormes CCC, quesc comunic com a rede pbtic. A ERB, por sua vez. vai

REUSo DE FREQNCIA

Figura 4

,Jenirro tcteone !elutar que srntonrze o can.I escothido pe)a CCC. O lelefone sintoni?, n canal de voz e abDdona o canlde controle. O assinante cetular lom de charnada e. quando o outro assinaDleoLrve o

CDMA

tqoes munos,GnEs sE@. o rcm de

atender, conve.sa normaimente.15.97;

O cnal d controte H um canal em cda ERB que

-

ERB,lS8: e

lG-,";;

serve para buscar telefone celulres ou pra qre os telefones informem s ERBS que querem 1lar Os tetefones livesesto constantemenle

ligada central de comulo e contole (CCC). Esta informl ERB mais prxima do rclfone celular que h algum quereodo falar com ele. A ERB. rravs de tm canal de contote, iadi a identifisao do relefone mvele

O (eleone celulare sempre sintonizado no canal de controle, mcsmo quando est "descansaDdo". Oassinanre disc o nmero conr o qual quer

flare apea a tecla de

sintonizados nesre cnal. Se houver unra lisao pra eles, sua identificao ser transmirida, pel ERB, no canat de controle. que uma chr,nJda feir. o teleione prrn ^ssinr dc s,ntonircr o crrrt de conrrt

qualcanrl viso ete

deve

sinronjzcJ. Asstm

que;

tetefone

informes, ete sinroniza o cnal indicado (uma porradora pa trnsmissAo e ouka par recepo), recebe a sinalizao e

l*h'r'."'X,t:

,'g**'ffi:

GEI.ULARda, qualqucr troca de com a ERB ser feita pelo mesmo canal usado na coNersao, sem que o usurio

DO BRAIIreencaminha a chmada de uma ERB pra otra. Este processo

informaesperceba.

a

pair

feito continumente.Se o sihl do assinnle comear a diminuir numa ERB e nenhum outra or capaz de encontrlo, CCC presume que o assinante esl saindo da r de cobel1ura. Quando isto ocorc, ela encaminh as chamdas destinadas quele telefone par caix posrl de voz ou par uma nrquina nunciadora ( o que tambm ocone quando o usurio rroca de bleria ou deslis seu cetular). D para imginar qe a CCC no um cenrral telefnic comum. Na prtica, a CCC um central telefnica interligad bancos de ddos mito rpidos, onde esto grvados: quanros e quais tlefones esto em cada ERB; qual o estado dos sinais trocados entre lelfones celulres e ERBs; quis teiefones esto for de servioiquanros e quais

Dc um clul outra Como os lelefones cellares so m6veis, eles podem sair da rea de cobc'lura de uma clula (ERB) e entrar n de outra. A pedido da ERB, rodos os lerminais esto consranremeDte enviando medids das condies dos sinais qe.ecebem. Essasmcdidas so retransmirids pelas ERBS CCC.

Um telefone envia, por exemplo. as medids que indicam as condies dos sinis que estreccbendo ERB emque atualmcnte esr. Se ests medids comeam a mostral

esto n sua eai quanros e quais canais de voz esto

disponveis; Iimites accitveis predefinidos de intensidade dossinais; potnci de lransmissode cdaERB;etc. Todas estas informes so talizadas

degradao, aERB

"compcende 'qe o lelefone est afaando-se. Enro. envia CCC m pedido de lkndof para aquele telefone. A CCC. por suavez. ordena a lodas as ERtss da regio que infonnem a intensidade do sinal que esto recbendo do relefone fujo.

(peencenres a outrs cccs, por exemplo, de outras cidades)

especlro destinado telefoni celulr permire 832 canajs de

O porqu das.luls

O

A CCC classific os dados recebidos enr orde, de prjoridade: d ERB que tiver envido as melhores medidas de recepo que liver enviado as piores. Depois, a CCC anatisa os dados sobre s ERBS para saber se elas tm cnais de voz disponveis. Das qoe riverm canais disponveis, a CCC vai escolhe a que liver infomado os sinais mais fones e viordenrque a ERB informe ao tclefone os novos canis quedcve sinlonizar Quando o lelefone do usur;o esrivcr pronto pra trocr de cnal. CCC orden troc e

voz (com a tecnolos;a AMPS), divididos igualmcnte entre a bandaA e a B. Um operadora da bandA as estatais d S istem Telebrs) poderia moniar uma nica ERB.

scA sABER.C

No h conolsDMA?ms no

m

o o5slnoiles, em

H

io \enldo do polovro. O conol closLco GDMA e comooo Po usldo lelelone-EPB Uns

med d rronsmilem e e.ebm se!s (nis slnlonizodos nessos

Diodoros d 1,25 MHz de 9!ro, uno no senldo FRB-releln e lrro nosen

orlodoros lodos oo i""..o temoo E Por isso oue ro se Pode lolot em

:o.olCDMA io 5enrldo ,"uol de conol que

a

p,Ps(uPe e'.1!rs vidod

ERB CD'A

como So paulo e Rio de Janeiro, por exemplo, onde

co.venas breves. Em cidades

Iltanl tetefones convencionais.muilas vezes o tetetone celutar usado como sbsrirrto dopam namor.. fechar negcios, ofocar Como resultado, um quase colaDso

convencionai

_

dirio.

rnlgico

Our.o probtema: o cctutar uma recnot,giaa

ERB

porc

mrrrocomum. com

trabahar, e podc ser burtado Dor tndo tipo de frrudador Ercuras clandesrioas e cpias ilesais de telefones cclutcres os cl,nesl equipda corn circuiros para 416 canis de \oz. fara arender tod uma cidade. Esr soluo, conludo, muito diferenres dos canais das ERBS djcentes, de forma a evilar interfernci. para cobrir uma regio ex(cns, bsi irrcperindosao os crrmes mais comuns,

quate cit

lhat

swpl

improduriv. S 4t6 assinantesPoderiam

fl

ao mesmo

ee nresho g.upo

_

Melhor dividir a cidde em clu1as, colocar uma ERB em cda uma dels e reusar s freqiincias em ctuts que estej.m sr,fi cicntcmen(e

que trabalhar com os mesmos canais identificdas conr mesma lelra) ficaro sempreseparudas umas da\ ulras Det

!s ERBs

abundantemenle noliciJdos Deti n dia As ERBS de .idades distits podem interferir umas oas oulras, especjatnren(e no caso de cidades pequenas que, por possir pocas ERBs. precisam faz tas rransmiti mais potncia. E, se um ERX de um mesnro clusteresriver transmitindo cortr potncja maror, por um probtema qualquer! seus crnars podem

com

drrnetro rle rnrr dc umr cJutr Esta soluo, a reuritizo dasmenra pordo.a, pernrile

oukrs Dar no haver inrerrerncia. C;nresta soluo, os mesrnos cnais so usados cm vrios Isres

dianres

umas d.s

tender a muiro mas ssinanlcs.

distintos. de modo. aDro\eir.r melhor xs freqncirs e t,rnnr servio disponvet para,nuiro ^Pra isso, devem se reunir as ERBS em grupos (.?sr?rr) de qurro. sete. 12 ou 2l chris.

grxpo de sete clutas. os cnais 'disponveis, 416, so divididos Por ele. Cad ERB podeia scr lquipada com 59 canais,I

A figura 4 mosra um

papel, esrr sotuo firncion muiro bem. Na prlica. h uma srie de probtemas. Confomre nncrirc o nuDeo d< isinnres, e ncce\sjirio dirnirj,Ir o tJmr[ho das clulas, de forma rcrmitir nraror reuso de freqrcias. A engeDharia ncce\!d.ia Drrae murto comptex porquc,

Mil um problms _ No

,nrenenr nos carrrs adircenre drs ERBs ' 17i,,h,( E. por ltimo: s no pnpelas chrlJs f,arecem hexrronos. H centenrs.le iatores oue aitcrcm r prnpa8a!lo de ondas de rdio e qu., po(aDto, al(eram o formato da clulrprdios,

cas,

toes, fenmeno

trJbaihar cm (etuts freqrenal

qunto mcnora cluta, ntaiores as possibilidades de interfencias. ainda aue sedotem grpos muiro g.andes. A1m disso, a telefonia cehlar foi dimell.sionada para

ciimaticos. riios sotares, \ res, gronJes pores de mel (como cargs de caminhes). umidade erc. O CDMA esr imune a. Praticamente todos esses

?;::':

OFITIGADO E POPULARo sistemaAMPS,convesa. ocupa dus posies fixas no espectro de freqncias: s poadors pnra lransmitir e eceber informaes ou seu canal de voz. No sistema digital TDMA, ele diYide o mesmo cnl co,n dois outos assinantes, cad um a seu tempo. Numa ERB CDMA, os sinais de 60 assinanies so tnsntitidos na mesma freqnci porrado.a, todos ao mesmo tempo. (E um portadora mis larg, de 1,25 MHz, que ocup o espao de seis catrais AMPS, nesla ERB, em grupos de sele clulas). os assinanles so disti0guidos por rm cdigo atribudo cada um

Ac

Essos MLTtPLos = coMPARo

FDM (aMPs) = r asEir m

d

A fecnologio do CDMA eusodo na controle de msseis e emsoliites

(fic. s).vcjmos, psso a pxsso, como isro possvel.1. Sislcms CDMA so digitis. isto , voz dos assinantes digillizada (conveid em bits) antes de

pote do dioodio de gente comumt em telefones debo/so.

milifores. Mos hole 1a foz

qulquer coisa. Pelo processo mais comum de converso

(PCM),

a

dig;talizao de

I

segundo de convesa resulta ctn 64.000 bi1s, o 64 kbps. Po qre

digihl;za? Porque o CDM compntdorizxdot como todo comptdor rrabalha apens com zeros e uns. E, alm disso, mais fc;l faze;clculos

complexos usando bils do que sinis analsicos. 2. No padro CDMA IS 95, o s;nal PCM dc 64 kbps

comprimido para um sinalde velocidade meDo. Esl compresso feit por um componente (chip) chrmdo v,.orr- ou codificdor de

vciocidades diferentes. Em todo o mundo. h fabricantes de sistenras CDMA usando vocode$ dc 8 kbps (boa qualidadc de voz) e 13 kbps (de excelenie qlidde). Vocoders

so importaoles par Proverta

melho o espectro defreqncis: onde caberi s um inalde 64 kbps. cabem sete de 8 kbps. 3. Na sada do vocoder. cd bil de informao ser substitudo por m cdigo de 128 bits (no cso do IS-95). Ao

l0

voz. Il vrios tipos dc vocodcrs, que produzem

iFisura

6

ESQU

E

MA

B S

ICO OO

CD

MA

bit zero atribui-se um cdigo(entre os rrithes de

No receptor.

combines) e o bit I atribui_ se o inverso do bit zero tfig. 6).se aprece o

cdigo, recupera-se o bjt zero; se parece o i0verso do cdico,recuPera-se o bit 1. lmporanre: os 128 bits do cdigo ocuparo o mesmo tempo do biror;ginal, ou seja, a velocidade do cdigoa

O ESPALHAMENTO ESPECTRAL

maior Se o vocoder produz um sinitde I kbFs, depois de codificdo ess; sinal ser de 1,228 Mbps; se produz um sjnal de 13 kbps. o sinl codiicado ficar a 1.84t Mbs 4. Pira q're compnn r o' sinal. no vocoder. se depois ele expandido pelo c6digo? Aqui entra o pulo-do-garo do sislem muito

CDMA. EIe

pricpios muiro conhecidos nas telecomunicaes: qunro msiorvclocidade do sinat. mior a faix de freqncias necessria

se apja em trs

COMPARAO ENTRE TAMNHOS DE PORTADOBAS

t^^

para transpoJo; quando, na modulaio ou nr coJiicro, f,ixa oris;nat de um sinal eipndid, mais fcit fica recuperlo, mesmo que ele esteja mergulhdo em rudo; e cdigos baslnte exrensos podem ser recuperados serr erros (fig. 7).Se o sinat do vocoder (B

t/l ii

\

fosse modulado, usria t0 kHz de lrgur de banda: com expansJo obrjda peto c6dro t I.228 Mhpsr, a tcrpum rlel banda aumenta bs;nre (1,25

kbp,

ESOUEMA BStco DO

CDMA

Figura

I

MHz), tomando mais fcit arecuperao po(erior do (rnat,arnda que em condies advenas. Esra tcnic de

expanso do espectro chma-seem ingls, spread spectum, ot esplhmenro espectral, aessncia do CDM. O ser humano.lanrbm

ll

:...r--rr.lI, - :-

OFISTTCADO E POPUTARconsegue identifi car cdigos extenso mais fcilmenle. Por exemplo: de longe, mais fc;l notar a diferena cntre s palvrs "consubstarcio" e ''telecomnices", quando griladas por algum, do que dislinguir as plavras "p" e "p6". Da porque mis fcil recuper ma informno de muitos bits que de um nico bit. 5. Depois que o cdigo plicado, os sinis expndidos dos assinantes so tnsmilidos todos oa mesma feqncj, ou sej, so superposlos. No receptoa que est inte.esado em recuperar o sinal de apenas um dos assinantes. os otros compotam'se como rudo, desde que lenhm sido traosmitidos com mcsm

COMOO BECEPIOB C}IA O SINL DENTRE 06 OUTRGolrG srmi16 (rur

CDMAo,,o@,'ln

FigUTa 9

de tuodo)

'@ {oJ

REUSO NO CDMA

1:

Figua 10

prbdod6 bida bEs

(i,a

Uma analogia sinrples: se o

leito. conhece a voz de um pessoa, e el lhe esliver falando do meio de um mul(idobarulhenla que coversa enr nrso. ser relalivDente fc;l identificar o que ela lhe diz. De todo o udo que cheg ao ouvido. basta p.estar ateno no padro da voz e na lngua falada.E se ssa pessoa estiver falardo apeDas dua plavs bern

ERB. canega o cdigo de vriosassinantes simultneos e sob.epostos- Depois da demodulao, aparecenl todos os cdigos sobrcposbs, cada um dcles repelindo se n feqncia dos b;ts originais da informao. or no sentido di.eto, ora no scntido invcrso. Ee sinal tem o nspc.ro de tudo branco, ou seja. uma seqncia apentemeote muito confusa de

b;ts sobreposlos (fis. 8). Sabe-se que o cdiso do assinanle desejdo esl

repetirdo

se a

inlenlos fixos.

compridas, "consubstanciao" e "telecomunicaes". bastanotar numa caderrreta o nDre.o zero para a primeira e o !rnero m pr a segunda. Ainda que se perca um slaba ou outra. no se difcil dccidir entre as duas plvrs, to diferentes els so. Engenhoso? 6. mais ou menos assim que o receptor identifica o ssinnte entre tntos outros que eslo n mesma f.eqnci c na mesm potncia. O sinal da poadora, que vem de unra

Ento. lelcfone celular do ssinn(e ger o seu prprio codigo e o compr com a confuso de cdigos que esto chegando. Hve um instante em que o cdigo gerado

localmente coincide com o cdiso recebido nesse momento, os dois cdigos "se agarram" e ficam sincronizdos. A prtir d, bsta ir decodificando os zeros e uos onginais. descomp.imi los e, partir do sinal PCM, recuperar o sinal analgico. Os outros

12

CLUSTEB DE 21

CLULS

F:gura

1

'

ndo at juda n recepo... Como rodas as clutas usams mesmas freqncis, no

necessrio fazer ptrnejmento dc freqncias tfis. I0l. Compare a comptexidacl de m

cluster de 2t ctulas, noAMPS. com a simplicidade do CDMA (fig. l1). Da mesna forma, os sinais vindos das ERBs prxims no sro mais problema.

,

FEFLEXO DE SINAIS

MULTIPATH

NoAMPS, a necessidade de reusr freqncis (dos canis) impede qe os mesmos cn,iq sejm sados em cluras .djlcentes. Como conseqiln(ia,os 4 6 caniis Ja band A.Ior exemplo. so reduzidos a 5S cnais porctul, no caso de clusters de sere c6tu1as.

+t-rcdjgos, que no interessam. sero simplesmenle inomdos

Planejndo ctsters de 2l clulas, pode se ter apens 19 canais por clula, qu ica mais

vulnervel

congestionamenlo

Iorque, uma hora ^u ourmi pode haver mais de t9 assina.tesquerendo falar naqueta clul.

(fis.9.). Muitos vonlogensTods as clulas (ERBO trbalham com as mesmas frequncias poadoras. inctusive as adjacenis. Denrro da clul,

a especiaiidade do CDMA retirar o sinal que lhe inreressa do rudo. Andrew J_ Viterbi.

compoam-se como rudo

_

Nenhum desses problemas ocorre no CDMA; rodas as cluifls esto rrarlsmirindo na mesma Ireqncia, sando tod a capacidade disponvet doSe

CDMA, chega

vjce-p.esidenle da eualcomm, o maior especiaiisra do mundo ema ser

o telefone cetutarde

radicl: ..O

repente enlrar numa rea de sombra, no haver problema:

portdoras devem estar transmitindo com a mesmaas

potnci, pra que no possamser difercnciads Dela

intensidade do si;al. As ponadoras das clulasadjacenrs chesam tenuadas e

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13

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TRS REcEPoREs BAKE FECEBENDO CPIAS DO MESMO SINAL

tque possvel, aCCC "desliga" a ERB cujo sinl est;verpior. Esta passagm, suave, no pode ser notada nem pelo ouvinte mais

exigeme (fig. 14). Nos sistems AMPS e

TDMA. h troca

de canais (ou de

f.eqncis portdoras) quando o usurio sai de um clul e en(r em ouira. o que pode ocasiona um pequeno clique. E. desgradamente. pode ocorrer que a ERB de desrino no renha canais disponveis. resultado em perda brsca de qualidade ou na qeda da ligo. Para o ssirnte. isto um transtomo:para operadora, perd de credibilidde e de recejta (j que o assiante no esr usando o telefone e pgndo as rarifas).

a

sistema 6 muilo complcxo. No h, aind, venda no mercado, equipamentos especiais paraescuta telefnic ou paa a construo de clones

HARD

HANDOFF

Figua 14

t

I

-para pdroAMPS, h sites na Intemet que extlicam como

o

Nenhum problem como este

ocore no CDMA.Violar o sigilo de unra conversa CDMA no fcil. o menos por enqunnto, pois o

construir cpias ilesais, cujos equipmenlos necessrios so vendidos enr lojas de dispositivos elerrnicos, nos Estados Unids

.T; ''

rRocauDo rm mroosNo sistema celulr AMpS,usdo no Brasil, cada assinant ocupa um cnl exclusivo, o seja, su celul sinroniza ma

mesmssima freqncia. ao mesmo iempo- Se exisrissenr emissoras de rdio FM

freqnci determinad; ningum das proximidades poder ocuplaquel freqnci enqunlo o assinanle estiver conversndo. como os cnais do rdio FM oud televiso: as

transmitindo com a tcnica do CDMA, os rdios ponreis no teriam dl.r. Todas s emissoras

lransmitiriam na mesma esrao.ou sej, o mes'na freqncia. Para o ouvinlo escolher entre uma e outra, deveria rectar o mes,no lom de voz. tlma ata em lemo, ourra em ingls. outra en1 rabe e outra em portugs. para

enissors tansmitem sempre nas mesmasfreqncias. Par ver um programa de TV, ou ouvir rdio.basta sintonizar freqnciasu emissora

cdigo correspondeole. O rdio. que eslna recebendo o cdigode todas as emissoms o mesmo lcmpo. separaria apenas o sinal cujo cdigo conferisse com o desejado pelo ouvinre I]naeine quarro pessoas falando ao mesmo tempo, no

dc

preferid.

Com o CDMA. os ssinantes so idenlificados por cdigos, no pela freqncia em que trnsmirem, pois todos os assinntes transmitm na

urr ouvinte de 1ngua podusuesa, seri muiro fcil concentrff se e entender o que diro em portugus. Em outrcs palavrs, cada um dos qurtro flantes transmite sua inlorinaes usando um.di8o dife.ente. Errbora reccbendo to.is os cdigos ao mesmo tempo, fcil Para o ouvinre se conceDtrr Dum s delcs. Essa a ,dia do CDMA.

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A OUERRA pnztecnologiadoespalhnmento espectrl vem serdo usd em apl;caes

militares desde

a dcada d

40,

comerciais. A empresa americana Qlcomrn roi a primeira a perceber s possibilidades dessa tcnica telefon; celular e, quardo

CDMA Development Group(CDG) para percebe isso. Na verdde, a Qulcomm "dona' do CDMA comecial. Todos os fabicantes que entraram nest re4 tnto desislems como de comPonentes, p.ecisaram assinar acordos de trnsfernci de tecnologi com jovem Qualcomn (fundda emI 985), principalmente Porque ela tem muits Patentes nesse segmento. Assiado o cordo, as mpesas vm dedicardo tempo e dinheim em busca de esposts prprias lgumas das quis so partilhdas com os membos do CDG. A ltim a ssinar acordo

pff

especilmedte para duas aplices: vencer os efeitos de

orte interferncia intencioDal (tuhmi"8) e esconder o sinal transmitido de espies. Segundo Andrew J. Viterbi, um cspecialista no assutto, espalh o especlo do sinl melhorsoluo pa esss duas necessidadesr "O sioal fica virtualmente indistinto do ndo Tmbm a modlo por espalhamento espectral pode ser usd para clculos de posio e vebcidade. H satiites militares especiais p isso: sintonizando ses sinais. computadores loclizdos em caos podem dererDirla onde esto no planeta e que velocidade viajam. Nda de bssolas. E a preciso deste

props o primeiro sistema celular digital bseado em esplhamenlo espectrl (1990),

incredulidade de muila senlebem colocada no seto das Ns aplicaes come.ciais, tecnologia do espalhamento especral ganhou o nome comercil de CDMA (Code

Como muilos fecnologios de ponlo, oespolhomenfo especfral foi desenvolvido primeiromenfe

Division Mulple Access, acesso mltiplo por diviso de cdieo). Viterbi ajudou ademonslrr e a compor o padro CDMA lS-95, adotado em 1993 pela Telecommuic1ion

-

lndustry Associalion (TIA). Em 1995. o CDMA foi escolhidocomo um dos padres par os servios de comunicaes pessoais (PCS) nos Estdos

poro opricocoesmilifores. Hole esfo o servo do

proporcionalmente ao

Em 1989. os militresmericanos libe'arnm iecnologia do espalhmento espectral para aplices

cidodo.

Unidos: o J'STD 008. "os lderes da Qualcomm pcrceberam". dizViterbi, "que o poder de processmello dos microchips era muitas vezes maior que a fora brt dos amplificadores e das bterias." Em vez de forar as nlenas com muitos decibis. de form a ser ouvido r distncia pormeio de ondas dc rdio, o sistema da Qualconrm iri usrmicoprocessadores pra codifi cr cd conversao.

com a Qualcomm foi a Hughes Network System (HNS). Agor a HNS tem licena pr pojetar, desenvolver fbricar e veder sistemas CDMA IS'95 em todo o mundo. Seu servio vi ser muito facilitdo pela Qualcomm, que vai drlhe muita coisa pronta, de chiPs a softwde. Em troca. a HNSpagou uma tx muliimilionria e cornpometeu-se a comprar uma quntidde mnim de produlos Qualcomm para

revend los a seus clients.

Logo seu xemplo foiamplmente seguido; basta olhar as empresas piicipntes do

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vrRuAlMolorola. que em 1990tecnologia CDMA, usou modelasem mlemtic em supercompuladoes para crir eexecutr simulaes. Elas perm;timm testar um sistem

ETUIPEADE!serv;o comercial, biizado de Powerband. Ele cobe uma rea de 5.600 quilmetros qudrdos, onde vivem 2.2 milhes de pessoas. Coosiderando apenas populo, essa ea esl listada como a 18" mior entre s cidadcs mericanas. A rede Powerband. quando estiver completamente pronl4 empregar 200 cllas. Atualmente. o sistem CDMA aumentou a capacidde do servio celular em nove vezs. compando ao sistema analgico propagao de dete.mind clul, sesundo modelos matemticos de propagao clssicos ou definidos pelo prprio usurio.

. Cursor de handoff: moslaquantas e quais clulas se

telefnico celulr CDMA tolalmente instalado cm situes'limite: grande nncro de clulas, muitos asshantes, todo tipo de topologia do terreno, condies cl;mticas adversas etc. Seria ;mpossvel criar, de verdde, as situaesestudds ns simulaes.

envolveriam num soit handoff. confonne o ponto geogrfico emO QEDesisn mostra, aind,a ,ea de cobeaur dos enlaces de controle de chamdas e de

potnci, populao atendida, a movimentao do irfego confome o horrio do dia,caracterslicas dos setores das

AMPS. Alm de I,os Angeleq hsistemas comerciais funcionaodo em San Diego (AiTouch); Trcnton, New Jersey e BucksCoLrnt, na Pennsylvania

Sisremos CDAAA foron

omplomente lesiodos nos condies mois odversos, dentro dos chips de . compulodores. Experimenlos em compa e os operoes comerciois corresponderom oos fesles.

Em compensao, simulao pode 1ear, enr poucas horas, o que exigiria semns de testes reais em campo. Sesundo a Molorol, os sirrrladores servem par que engcnheiros respondam a pcrguntas como o qe Tmbm a Qualcomm us compuladoes em sirul.c e veode at m soilware parn poielistas de sistemas celularcs CDMA: o QEDesi8n, ql'e od cni pltform Unix. Ele usa imgens geosrficas geradas po. stlites. dados medidos em campo. estimativas de movimenlo demogrfi co etc. Etre as caracterstics mais inleressntes. estoi . Cursor de visda diret: conforme o curso'r se nrovinrent sobrc o mapa. ele informa se h visada direia com as ERIIs da regio.

Tmpstodes reoisO CDMA no vive s de sim!laes. Em todo o mndo, ele foi exaustivanrente tcs(do. S os testes em campo ieitos pela Motorol searam 450 mil cbradas, l0 milhes de handotTs e quase I,8 milho de minutos de converso. Muitas dessas ligaes form leilas em Los Angeles. em parceria com operador de lelefoni celutr Communication, qe ^irTouch ficou comprometida com o

(Bell

Atlandc Nynex Mobile)t Las vesas (360' Communictions);no Texs, e San Jose, n

^ustin, Califmi (CTE). H tambm ouaos sislemas for dos Estados Unidos. como o d Coria e o de Hong Kong. o governo coreano esolveu ''adolaf' a tecnolosia CDMA eajudou suas empresas a desenvolver e produzir ;nfaesirutura e terminais Portteis. de forma que as indstias coeanas se transformassem em srndes fomecedors mundiais. As operadoras coreanas dizen que hven cerca de I milho de trsnos CDMA t o fim deste

CDMA,Este ano. em tnaio, a irTouch transformou parte de seu grande site de leste num

. Cursor de degr.dao dosinal: calcula e mostra. emsesundos, o esquema de

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IIem Nov Dclhi.Jpo: Es padronizando o sistenu CDMA, com base no pdro IS,95. Provvelmente, o padro japons vd

aIo. s6 na Cori

Em Hong Kong, por su vez, funciona desde serembro d 1995 o sislema da operadora telefnic Hurchison Tetephone Company. Ele coDreou conr 1.000 assinntes;hoje, tende acerca de 70 mil, com 120

Prfeitura de Ribeiro prelo (Sp), optou pela relefonia digitat

exisir

CDMA, Volto so mundoAlemanha: A TMobit valiao CDMA em 800 MHz com sistemas d Motorola O ambienle alemo GSM.

.

vocoders a I3 kbps. Peru: A Telefnica de petu est insilando m sisrem CDMA Mororola em 800 MH7 em Lima. A operao corncrcial deve ser tivada ar o finl de1996.

clulas, e a Hurchison inslala mais equipmentos pJa atendercentenas de novo assioantcs por semana. Todo o sirema daa

O chto CD/a

Rssia:A eualcommganhou um conrraro de US$ 24 milhes par desenvolver uma rede wLL CDMA em

Hutchiso. foi inslatdo peta Motorola, e os terminais estosendo fab.icados pela Qulcomm Personat Electonics. umajoint venture formada pela Qualcomm e pet Sony Electronics. Como Horg Kong pequen demis pra roming, a operdor quer desativar lota,mcnle o sis,rema nalgico at l'de iulho de 199?. os sinotes de HoDg Koog podem escolher entre celulres nlgicos MPS e TACS c

Argenlina: A operado CRM fz tesles com CDMA em 800 MHz, em Buenos Aires,usodo i.fra-estru(ura Moro.ola. Cand: A Cteamet Communicalions. que trbalha n fjxa dos PCS, comprometeu se a comprar US$ 425 milhes em infr eslrutua CDMA e relefones po teis da Lucent Technologies Canada. A Cleamet espcra colned seus senios pCS emj opera na bnda B e BellMoUliry Cn.da iez acordos conl a Nortel par. a hrstalaode rcS CDMA em Onrfi;o esa 1997.

CDM, unCDN:A n

Chelyabinsk, m centrc

industril onde moram 4 milhesde pessoas, locatizado na regio

Vtbi .EPBi

Este

chip

dos Uris. O sisrema Ioi alivado em novcrnbro de 1996.

CDtiA F

Til"dia: O mnrisrro das Conlunicaes reccbeu proposts par ma concorrnciaque se encerro ernjulho. o Soverno quer que a pta(folma AMPS de Bangcoc e regio

A BCIelMobitity

rcdeCDMA

digilis TDMA, cSM e CDMA. foroecidos por quat.o etrrpesasindependentes que operarn sele redes celnlares. Os sistemas comPerem enrre si e cobrem toda a cidade, de forma qu

Quebec.

China: O m;nisrro das Comunicaes chinsi annciou que o WLL (Wireless

Locl Loop) CDMA seressencil para instalar mais de i4 milhes de linhas 1 o ,no

central seja sradarivamente substituda por CDMA. Znrbia: A Telcel Iniemarioal proiel uma rede em 800 MH4 com equ;pamenros Moiorola, para a capial Lnsaka. Segundo F. Craig Fa.rilj, vice presidente da AirTouch..,o

nok

carnpoctos.

CDMA foi uma

das lccnologias mars ngorosamente lestads em

interoperabilidde. No Brasil, Ceterp,

'

2000.

lodo o mundo. Funciona e

bperadora perrencerle

FilipinsiA Extelcom.operdora da bnda B e parceira da Motorola, nunciou que vai migar d sua arual ptatatorm

N-AMPS

tira CDMA

India: O Deprrlinrero de Teleconunicaes comprousisrcmas WLI- da eatcomm. O sistema fo; instlado em 1995.

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I

II ,-,1

4 4

DTNAs equipamenlos do

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, c .!

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& AII'IPScLuLA CDMATEM MAIoR coBERuRA

padro CDMA IS 95 so compatveis com o Padro