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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃOSECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICAINSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINACAMPUS DE SÃO JOSÉCURSO SUPERIOR TECNOLÓGICO EM SISTEMAS DE TELECOMUNICAÇÕES

Introdução aos Sistemas de Comunicação Celular

Nos últimos 10 anos o setor de comunicações o setor de comunicações móveis via

rádio cresceu em ordem de grandeza, alimentado por melhorias na fabricação de circuitos

digitais e de radiofrequência (RF), bem como pela nova integração de circuitos em grande

escala e outras tecnologias de miniaturização que tornaram os equipamentos portáteis de

rádio ainda menores, mais baratos e mais confiáveis. As técnicas de comutação digital

facilitaram a implantação, em larga escala, de redes de comunicação de rádio fáceis de

usar e a preços acessíveis. Essas tendências continuarão em um ritmo ainda maior

durante a próxima década.

1. Evolução das Comunicações Móveis

As comunicações sem fio estão gozando seu período de crescimento mais rápido

na história devido às tecnologias habilitadoras, que permitem sua implantação em todos

os lugares. Historicamente, o crescimento no campo das comunicações móveis vem

ocorrendo de maneira lenta e está bastante ligado a melhorias tecnológicas. A capacidade

de fornecer comunicações sem fio a uma população inteira só foi concebida quando os

laboratórios Bell desenvolveram o conceito celular nas décadas de 1960 e 1970.

O crescimento futuro dos sistemas de comunicação móveis e portáteis com base

no consumidor estará ligado mais de perto às alocações do espectro de rádio e decisões

reguladoras que afetam ou apóiam serviços novos ou estendidos, além das necessidades

do consumidor e avanços da tecnologia nas áreas de processamento de sinais, acesso e

rede.

Os dados de penetração de mercado ilustrado na Figura 1, mostram como as

comunicações sem fio destinadas ao consumidor têm crescido em popularidade. Nesta

figura esta ilustrado de que maneira a telefonia móvel tem penetrado em nossas vidas

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diárias em comparação com outras invenções populares do século XX. Porém, a curva

que trata telefonia móvel não leva em consideração outras aplicações de rádio móvel, tais

como: paging, radioamador, serviços de entrega, radiotáxi, telefones sem fio, etc. Na

figura a seguir mostra que os 35 primeiros anos da telefonia móvel viram pouca

penetração de mercado devido ao alto custo e aos desafios tecnológicos envolvidos, mas,

na última década, as comunicações sem foram aceitas por consumidores em uma

comparável à da televisão e do videocassete.

Figura 1: Número de anos após a 1ª implantação comercial.

O número de usuários de telefone celular no mundo inteiro cresceu de 25 mil em

1984 para cerca de 25 milhões em 1993, chegando a mais de 2 bilhões no final de 2006.

E desde então, os serviços sem fio com base em assinatura têm experimentado taxas de

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crescimento de clientes superiores a 50% ao ano. No início deste século, mais de 1% da

população de assinantes sem fio no mundo já tinha abandonado o serviço de telefonia

com fio para uso doméstico e começado a contar unicamente com o provedor de serviço

celular.

2. Definições do sistema de comunicações sem fio

Estação-base (BTS)

Uma estação fixa em um sistema de rádio móvel usada para comunicação por rádio com estações móveis. As estações-base estão localizadas no centro ou na borda de uma região de cobertura e consistem em canais de rádio e antenas transmissoras e receptoras montadas em uma torre.

Estação móvel (MS)

Uma estação no serviço de rádio-celular destinada para uso enquanto estiver em movimento em locais não especificados. Estações móveis podem ser unidades pessoais portáteis ou instaladas em veículos.

Canal de controle Canal de rádio usado para transmissão de configuração, solicitação, início da chamada, e outras finalidades de orientação ou controle.

Canal direto Canal de rádio usado para transmissão de informações da estação-base para a móvel.

Canal reverso Canal de rádio usado para a transmissão de informações da estação-móvel para a estação-base.

Sistemas simplex Sistemas de comunicação que oferecem apenas comunicação unidirecional.

Sistemas duplexSistemas de comunicação que permitem a comunicação bidirecional simultânea. Transmissão e recepção normalmente são feitas em 2 canais diferentes (FDD), embora os novos sistemas sem fio estejam usando TDD.

Sistemas semiduplex

Sistemas de comunicação que permitem a comunicação bidirecional usando o mesmo canal de rádio para transmissão e recepção. Em determinado momento, o usuário só pode transmitir ou receber informações.

Transferência O processo de transferir uma estação móvel de um canal ou estação-base para outra.

PáginaUma pequena mensagem que é transmitida em broadcast para toda a área de serviço, normalmente em um padrão simulcast por muitas estações-base ao mesmo tempo.

Central de Comutação móvel (MSC)

Central de comutação que coordena o roteamente de chamadas em uma área grande de serviço. Em um sistema de rádio-celular, a MSC conecta as estações-base de celular e os dispositivos móveis à PSTN.

Assinante Um usuário que paga taxas de assinatura para usar um sistema de comunicação móvel.

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Visitante Uma estação-móvel que opera em uma área de serviço (mercado) diferente daquela onde o serviço que foi assinado opera.

Transceptor Um dispositivo capaz de transmitir e receber sinais de rádio simultaneamente.

3. Telefonia Celular

Um sistema de telefonia celular oferece uma conexão sem fio à PSTN para

usuários de qualquer local dentro do alcance de rádio do sistema. Os sistemas de celular

acomodam um grande número de usuários em uma grande área geográfica, e dentro de

um espectro de frequência limitado. Os sistemas de rádio-celular oferecem serviço de alta

qualidade, que muitas vezes é comparável ao dos sistemas de telefonia terrestres. A alta

capacidade é alcançada limitandos-e a cobertura de cada transmissor de estação-base a

uma pequena área geográfica, chamada de célula, de modo que os mesmos canais de

rádio podem ser reutilizados por outra estação-base localizada a uma certa distância.

Uma técnica de comutação sofisticada, chamada transferência (handoff ou handover),

permite que uma chamada prossiga sem interrupção quando o usuário passa de uma

célula para outra.

A estrutura de um sistema celular básico, ilustrado na Figura 2, consiste em

estações móveis, estações-base e uma central de comutação e controle (MSC). A MSC é

responsável por conectar as estações móveis à PSTN. Cada estação móvel se comunica

por meio de rádio com uma das estações-base e pode ser transferida a diversas

estações-base durante uma chamada. A estação móvel contém um transceptor, uma

antena e circuitos de controle, podendo ser montada em um veículo ou usada como

unidade de mão portátil.

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Figura 2: Um sistema celular básico. As torres representam as estações-base que

fornecem acesso, por rádio, entre usuários móveis e a MSC.

As estações-base consistem em vários transmissores e receptores que tratam

simultaneamente das comunicações duplex e geralmente possuem torres que admitem

várias antenas de transmissão e recepção. A estação-base serve como uma ponte entre

todos os usuários móveis da célula e conecta as chamadas móveis simultâneas por linhas

telefônicas ou enlaces de micro-ondas à MSC.

A MSC coordena as atividades de todas as estações-base e conecta o sistema

celular inteiro à PSTN. Uma MSC típica trata de 100 mil assinantes de celular e de 5 mil

conversas simultâneas de uma só vez, além de acomodar todas as funções de cobrança

e manutenção do sistema. Em grandes cidades, várias MSCs são usadas por uma única

companhia.

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A comunicação entre a estação-base e as estações móveis é definida por um

padrão Common Air Interface (CAI), que especifica 4 canais diferentes. Os canais usados

para a transmissão de voz da estação-base para as estações móveis são chamados de

Canais de Voz Diretos (FVC), e os canais usados para transmissão de voz das estações

móveis para a estação-base são chamados de Canais de Voz Reversos (RVC). Os 2

canais responsáveis por iniciar ligações móveis são os Canais de Controle Direto (FCC) e

os Canais de Controle Reversos (RCC).

Os canais de controle normalmente são chamados de canais de configuração, pois

estão envolvidos apenas na configuração de uma chamada e na movimentação da

chamada para um canal de voz livre. Os canais de controle transmitem e recebem

mensagens de dados que transportam solicitações de início de chamada e de serviço, e

são monitorados pelas estações móveis quando não têm uma chamada em andamento.

Os canais de controle diretos também servem como guias transmitindo continuamente,

em broadcast, todas as solicitações de tráfego para todas as estações móveis no sistema.

Como é realizada uma chamada de telefone móvel?

Quando um telefone celular é ligado, ele primeiro varre o grupo de canais de

controle direto para determinar aquele com sinal mais forte. Normalmente, os sistemas

celulares dispõem 5% do total de canais disponíveis para controle. Como os canais de

controle são padronizados e idênticos em diferentes mercados dentro do país ou do

continente, cada telefone varre os mesmos canais enquanto está ocioso.

Quando uma ligação telefônica é feita para um usuário móvel, a MSC despacha a

solicitação a todas as estações-base no sistema celular. O Número de Identificação da

Estação Móvel (MIN), que é o número de telefone do assinante, é então transmitido como

uma mensagem de paging por todos os canais de controle direto do sistema celular. A

estação móvel recebe a mensagem de paging enviada pela estação-base que ela

monitora, e responde identificando-se pelo canal de controle reverso. A estação-base

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(BTS) repassa a confirmação enviada pela estação móvel e informa a MSC sobre o

handshake. Depois, a MSC instrui a BTS para passar a chamada para um canal de voz

livre dentro da célula (normalmente, entre 10 e 60 canais de voz e apenas 1 canal de

controle são usados na BTS de cada célula). A BTS sinaliza à estação móvel (MS) para

mudar de frequência para um par de canais de voz direto e reverso não utilizado,

enviando em seguida o sinal de ring. A Figura 3 mostra a sequência de eventos

envolvidos na conexão de uma chamada a um usuário móvel em um sistema de telefonia

celular.

Figura 3: Diagrama de tempo ilustrando como é estabelecida uma chamada a um usuário

móvel iniciada por um assinante fixo.

Quando uma chamada está em andamento, a MSC ajusta a potência de

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transmissão da MS e das BTS a fim de manter a qualidade da chamada enquanto o

assianante entra e sai do alcance de cada BTS. Isso é chamado de transferência ou

handoff. Uma sinalização especial é aplicada aos canais de voz, de modo que a unidade

móvel possa ser controlada pela BTS e pela MSC enquanto uma chamada está em

andamento.

Quando uma estação móvel (MS) origina uma chamada, uma solicitação de início

de chamada é enviada pelo canal de controle reverso (RCC). Com essa solicitação, a MS

transmite seu número de telefone (MIN), o Número de Série Eletrônico (ESN) e o número

de telefone da parte chamada. A estação móvel também transmite uma Marca da Classe

da Estação (SCM), que indica o nível de potência máximo do transmissor para o usuário

específico. A BTS da célula recebe esses dados e os envia à MSC, que valida a

solicitação, faz a conexão com a parte chamada por meio da PSTN e instrui a BTS e o

usuário do sistema móvel a passar para um par de canais direto e reverso livre,

permitindo o início da conversação. A Figura 4 mostra a sequência de eventos envolvidos

na conexão de uma chamada iniciada por um usuário móvel em um sistema celular.

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Figura 4: Diagrama de tempo ilustrando como é estabelecida uma chamada iniciada por

uma estação móvel.

4. Evolução dos Sistemas de Telefonia Celular

4.1 Redes celulares de segunda geração – 2G

Diferentemente dos sistemas de celular de primeira geração, que contavam

exclusivamente com FDMA/FDD e FM analógico, os padrões de segunda geração

utilizam formatos de modulação digitais e técnicas de acesso múltiplo TDMA/FDD e

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CDMA/FDD.

Os padrões de 2ª geração mais populares incluem 3 padrões TDMA e 1 CDMA:

a) GSM: admite 8 usuários em slots de tempo para cada canal de rádio de 200kHz e

tem sido bastante empregado por provedores de serviço na Europa, Ásia, Austrália,

América do Sul e algumas partes dos EUA;

b) IS-136: também conhecido como NADC, que admite 3 usuários em slots de tempo

para cada canal de rádio de 30kHz, e é uma escolha popular para prestadoras na

América do Norte, América do Sul e Austrália;

c) PDC: um padrão de TDMA japonês que é semelhante ao IS-136 com mais de 50

milhões de usuários;

d) IS-95 (CDMA 2G): também conhecido como cdmaOne, que admite até 64 usuários

codificados ortogonalmente e transmitidos ao mesmo tempo em cada canal de

1,25MHz. O CDMA é bastante empregado por prestadoras na América do Norte,

Coréia do Sul, Japão, China, América do Sul e Austrália.

Os padrões 2G mencionados representam o primeiro conjunto de padrões de

interface de ar sem fio a contar com modulação digital e sofisticado processamento digital

de sinal no aparelho de mão e na BTS. Os sistemas de 2ª geração foram introduzidos no

início da década de 1990 e evoluíram a partir da primeira geração de telefonia móvel

analógica (por exemplo, AMPS, ETACS e JTACS).

Como todas as tecnologias 2G oferecem pelo menos um aumento de 3 vezes na

eficiência do uso do espectro – e assim, um aumento de pelo menos 3 vezes na

capacidade geral do sistema – em comparação com as tecnologias analógicas de 1ª

geração, a necessidade de atender a uma base de clientes em rápido crescimento

justifica a mudança gradual e contínua de analógico para as tecnologias 2G digitais em

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qualquer rede sem fio em crescimento.

4.2 Evolução para redes sem fio 2,5G

Desde meados dos anos 1990, os padrões digitais 2G têm sido bastante

empregados por prestadoras de serviços sem fio para celular, embora esses padrões

tenham sido projetados antes do uso generalizado da internet. Consequentemente, as

tecnologias 2G utilizam modens de dados com comutação por circuitos que limitam os

usuários de dados a um único canal de voz com comutação por circuitos. As transmissões

de dados em 2G, portanto, geralmente são limitadas à taxa de vazão de dados de um

usuário individual, e essa taxa tem a mesma ordem de grandeza da taxa de codificação

de voz utilizada. Tipicamente, todas as redes 2G, conforme desenvolvidas originalmente,

só admitem taxas de dados para um único usuário na ordem de 10 kbps, o que é muito

lento para aplicações rápidas como e-mail e navegação pela internet.

Em um esforço para aperfeiçoar os padrões 2G para que tenham compatibilidade

com maiores taxas de vazão de dados que são exigidas para dar suporte a aplicações

modernas da internet, novos padrões, voltados para dados, foram desenvolvidos,

podendo ser sobrepostos às tecnologias 2G existentes. Esses novos padrões

representam a tecnologia 2,5G e permitem que o equipamento 2G existente seja

modificado e suplemente com dispositivos novos e complementares as estações-base e

as atualizações de software para as unidades de assinante, a fim de dar suporte a

maiores taxas de transmissão de dados para navegação na internet, tráfego de e-mail,

comércio móvel e serviços móveis com base na localização do assinante.

O caminho apropriado para a prestadora sem fio em particular se atualizar na

tecnologia 2,5G deve combinar com a escolha da tecnologia 2G originalmente feita

anteriormente. Por exemplo, uma solução de atualização para 2,5G projetada para GSM

deve harmonizar-se com o padrão de interface de ar GSM original, pois de outra forma tal

atualização seria incompatível e exigiria mudanças completas nos equipamentos de cada

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estação-base. Por esse motivo, uma grande quantidade de padrões 2,5G foi desenvolvida

para permitir que cada uma das principais tecnologias 2G (GSM, CDMA e IS-136) seja

atualizada de modo incremental, obtendo assim taxas de dados mais rápidas para a

internet. A Figura 5 ilustra os diversos caminhos de atualização para 2,5G e 3G a partir

das principais tecnologias 2G.

Figura 5: Diversos caminhos de atualização para tecnologias 2G.

As características técnicas de cada caminho de atualização para 2,5G são:

a) HSCSD para GSM 2,5G: a Comutação de Circuitos de Alta Velocidade para Dados

(HSCSD) é uma técnica de comutação por circuitos que permite que um único

asssinante móvel use slots de tempo de usuário consecutivos no padrão GSM. Ou

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seja, em vez de limitar cada usuário a somente um slot de tempo específico, o

HSCSD permite que usuários de dados individuais requisitem slots de tempo

consecutivos a fim de obter acesso de dados com maior velocidade na rede GSM.

Usando até 4 slots de tempo consecutivos, o HSCSD é capaz de oferecer uma

taxa de transmissão de dados de até 57,6 kbps para usuários individuais.

b) GPRS para GSM 2,5G e IS-136: O Serviço de Rádio Pacote Geral (GPRS) é uma

rede de dados baseada em pacotes bastante adequada para uso na internet não

em tempo real, incluindo a recuperação de e-mail, faxes e navegação na web

assimétrica, situação em que o usuário faz o download de muito mais dados do

que o upload na internet. O GPRS admite o compartilhamento para múltiplos

usuários na rede dos canais de rádio e slots de tempo individuais. Assim, esse

recurso pode admitir muito mais usuários do que o HSCSD, mas de uma forma

intermitente. Quando todos os 8 slots de tempo de um canal de rádio GSM são

dedicados ao GPRS, um usuário individualmente é capaz de alcançar até 171,2

kbps (8 slots de tempo multiplicados por 21,4 kbps de vazão de dados puros, não

codificados).

c) EDGE para GSM 2,5G e IS-136: é uma atualização mais avançada do padrão

GSM e requer o acréscimo de novos hardware e software nas estações rádio-base

existentes. A EDGE introduz um novo formato de modulação digital, 8-PSK

(chaveamento por deslocamento de fase octal), que é usado além da modulação

GMSK padrão do GSM. A EDGE permite 9 formatos diferentes de interface de ar

(selecionados autônoma e rapidamente), conhecidos como Esquema de

Modulação de Codificação Múltipla (MCS), com graus variáveis de proteção de

controle de erro. Cada estado MCS pode usar modulação GMSK (baixa taxa de

dados) ou 8-PSK (alta taxa de dados) para acesso à rede, dependendo das

demanadas instântaneas da rede e das condições operacionais. Devido às taxas

de dados mais altas e à relaxada cobertura de controle de erro em muitos dos

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formatos diferentes de interface de ar selecionáveis, a área de cobertura é menor

em EDGE do que em HSDRC ou GPRS.

Essa capacidade adaptativa para selecionar a 'melhor' interface de ar é chamada

redundância incremental, na qual os pacotes são transmitidos primeiro com

máxima proteção de erro e máxima vazão da taxa de transmissão de dados, e

depois, os pacotes subsequentes são transmitidos com menos proteção de erro e

vazão menores, até que o enlace tenha uma interrupção ou um atraso inaceitável.

Quando io EDGE usa a modulação 8-PSK sem qualquer proteção de erro, e todos

os 8 time slots de tempo de um canal de rádio GSM são dedicados a um único

usuário, um pico bruto da taxa de transmissão de dados de 547,2 kbps pode ser

fornecida. Na prática, os esquemas de slots usados no EDGE, quando combinados

com questões práticas de disputa da rede e requisitos de codificação de controle de

erro, limitam as taxas de dados brutas a cerca de 384 kbps para um único usuário

em um único canal de rádio GSM. Combinando a capacidade de diferentes canais

de rádio (por exemplo, usando transmissões multiportadora), a tecnologia EDGE

pode oferecer vários megabits por segundo de vazão de dados aos usuários

individuais.

d) IS-95B para CDMA 2,5G: A solução de dados temporária para o CDMA é chamada

de IS-95B. No IS-95, cada canal de rádio aceita até 64 canais (códigos) diferentes

de usuário. A especificação da taxa de vazão do IS-95 é especificada em 14,4

kbps. A solução de CDMA 2,5G (IS-95B), admite serviço de Taxa de Dados Média

(MDR), permitindo que um usuário dedicado comande até 8 códigos de Walsh

diferentes simultaneamente e em paralelo para uma vazão instantânea de 115,2

kbps por usuário (8 x 14,4 kbps). Porém, na prática, somente cerca de 64 kbps de

vazão estão disponíveis a um único usuário por conta das técnicas de slotting da

interface de ar.

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4.3 Redes sem fio 3G

Sistemas 3G prometem acesso infinito e de maneiras que nunca foram possíveis

antes. O acesso à internet em vários megabits por segundo, comunicações usando Voz

sobre IP (VoIP), chamadas ativadas por voz, capacidade de rede sem paralelo e acesso

'sempre conectado' onipresente, são alumas das vantagens apregoadas pelos

desenvolvedores 3G. As empresas que desenvolvem equipamentos 3G prevêem usuários

com capacidade de receber música ao vivo, realizar conferências web interativas e ter

acesso de voz e de dados simultâneo com múltiplas partes ao mesmo tempo – e usando

um único aparelho de telefone móvel –, seja no trânsito, caminhando ou dentro de um

escritório.

Países do mundo inteiro determinaram novas faixas de espectro de rádio para

acomodar as redes 3G. Em junho de 2007, já existiam mais de 200 milhões de assinantes

de telefonia celular 3G no mundo.

As principais tecnologias 3G presentes no mundo são:

a) 3G W-CDMA – UMTS: O Sistema Universal de Telecomunicações Móveis (UMTS)

é um padrão de interface aérea visionário, que evoluiu desde o final de 1996 sob

os auspícios do Instituto Europeu de Padrões de Telecomunicações (ETSI). O

UMTS foi submetido pelo ETSI a ITU (União de Telecomunicações Internacional)

em 1998 para consideração como um padrão mundial. Nesta época, o UMTS era

conhecido Acesso de Rádio Terrestre UMTS (UTRA), e foi projetado para oferecer

um caminho de atualização de alta capacidade para o GSM. Na virada do século,

várias outras propostas de CDMA (W-CDMA) de banda larga concorrentes

concordaram em se unir em um único padrão W-CDMA, e este padrão resultante

agora é chamado de UMTS.

UMTS garante compatibilidade com as tecnologias de 2G GSM, IS-136, além de

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todas as tecnologias 2,5G TDMA. A estrutura de rede e o empacotamento em nível

de bit dos dados GSM são mantidos pelo UMTS com capacidade e largura de

banda adicionais fornecidas por uma nova interface de ar CDMA.

O W-CDMA aceitará taxas de dados de até 2,048 Mbps por usuário (em modo

estacionário), permitindo assim o acesso a dados, multimídia, stream de áudio,

stream de vídeo e serviços tipo broadcast de alta qualidade aos consumidores.

Versões futuras do W-CDMA admitirão taxas de dados para usuário estacionário

acima de 8 Mbps.

O W-CDMA requer uma alocação de espectro mínimo de 5 MHz, o que é uma

distinção importante dos outros padrões 3G. As taxas de dados de 8 kbps até 2

Mbps serão transportadas simultaneamente em um único canal de rádio de 5 MHz,

e cada canal será capaz de atender entre 100 e 350 chamadas de voz simultâneas,

dependendo da divisão da antena em setores, condições de propagação,

velocidade do usuário e polarização das antenas.

b) 3G cdma2000: A visão cdma2000 oferece um caminho de atualização transparente

e taxa de dados evolutivamente alta para os usuários da tecnologia CDMA 2G e

2,5G usando uma técnica de bloco de montagem que gira em torno da largura de

banda do canal 2G CDMA de 1,25MHz por canal de rádio. O padrão 3G cdma2000

permite que prestadoras de serviços sem fio introduzam uma família de novas

capacidades de acesso à internet com alta taxa de dados de uma maneira gradual

dentro dos sistemas existentes, enquanto asseguram que essas atualizações

manterão compatibilidade com o equipamento de assinante cdmaOne e IS-95B

existentes. Assim, as operadoras de CDMA atuais podem introduzir, de forma

transparente e seletiva, capacidades 3G em cada célula – e sem terem que mudar

estações-base inteiras ou relações de espectro.

O cdma2000 1X (implica uma vez a largura de banda de canal cdmaOne original,

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ou, colocando de outra forma, um modo multiportadora com apenas 1 portadora)

aceita uma taxa de dados instantânea de até 307 kbps para um usuário no modo

de pacote, e gera taxas de vazão típicas de até 144 kbps por usuário, dependendo

do número de usuários, da velocidade de um usuário e das condições de

propagação. O cdma2000 1X também pode admitir até o dobro dos usuários de

voz do padrão 2G CDMA, e oferece à unidade do assinante até duas vezes o

tempo de stand by para obter uma maior duração da vida da bateria.

Essas melhorias foram conquistadas por meio do uso de taxas de sinalização

banda base rapidamente adaptáveis e taxas de chipping para cada usuário –

fornecidas por meio de redundância incremental – e chaveamento multinível dentro

da mesma estrutura do padrão cdmaOne original.

A solução definitiva para CDMA conta com técnicas multiportadora que reúnem

canais de rádio cdmaOne para aumentar a largura de banda. O padrão cdma2000

3xRTT usa 3 canais de rádio adjacentes de 1,25MHz que são usados em conjunto

para fornecer velocidades de vazão de dados acima de 2 Mbps por usuário. Três

canais de rádio não adjacentes podem ser operados simultaneamente e em

paralelo como canais de 1,25 MHz individuais, ou canais adjacentes podem ser

combinados em um único super canal de 3,75 MHz – neste caso precisando de um

hardware novo na estação-base. Com taxas de dados para o usuário acima de 2

Mbps, fica claro que o cdma2000 3X tem como objetivo uma vazão de dados do

usuário muito semelhante à obtida pelo W-CDMA (UMTS).

c) 3G TD-SCDMA: Na China, o GSM é o padrão de interface de ar se fio mais

popular, e o crescimento da base de assinantes sem fio é maior que em qualquer

outro lugar do mundo. Por exemplo, no final de 2001, mais de 8 milhões de

assinantes de telefone celular foram acrescentados em apenas 1 mês!

O TD-SCDMA – Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo e Divisão de Código

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Síncrono – baseia-se na infraestrutura de núcleo GSM existente e permite que uma

rede 3G evolua pelo acréscimo de equipamento com alta taxa de dados em cada

estação-base GSM. Até 384 kbps de dados são fornecidos aos usuários em TD-

SCDMA. Os canais de rádio tem 1,6 MHz de largura de banda e contam com

antenas inteligentes, filtragem espacial e técnicas de detecção de junção para

gerar várias vezes mais eficiência de espectro do que o GSM. Um quadro de 5 ms

é usado no TD-SCDMA, e esse quadro é subdividido em 7 slots de tempo que são

atribuídos de forma flexível a um único usuário com alta taxa de dados ou a vários

usuários mais lentos. Usando TDD, diferentes slots de tempo dentro de um único

quadro em uma única frequência de portadora são usados para fornecer

transmissões de canal direto e canal reverso. Para o caso de demanda de tráfego

assíncrono, como quando o usuário faz o download de um arquivo, o enlace direto

exigirá mais largura de banda do que o enlace reverso, e com isso mais slots de

tempo estarão dedicados para fonecer tráfego de enlace direto do que para

fornecer tráfego de enlace reverso.

5. Bibliografia

RAPPAPORT, Theodore S.; Comunicação sem fio – Princípios e práticas; 2ª

edição; Pearson do Brasil; 2009.

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