Transcript continuação
Direitos Reservados ao CPqD - 1999 ACESSO MÚLTIPLO POR DIVISÃO DE TEMPO - TDMA Direitos Reservados ao CPqD - 1999 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO TDMA ACESSO MÚLTIPLO POR DIVISÃO DE TEMPO EXEMPLO: TDMA DE 3 CANAIS TEMPORAIS CANAL- 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 CANAL- 2 1 1 1 0 0 1 0 1 0 CANAL- 3 0 1 1 0 1 0 1 0 1 TRANSM IS. 1 0 CANAL- 1 0 1 1 1 0 1 CANAL- 2 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 CANAL- 3 - CADA CANAL TRANSMITE SEUS BITS EM SURTOS QUE DURAM UM TERÇO DO TEMPO DE GERAÇÃO. PORTANTO O SURTO TEM TAXA 3R bit/s. -DESTA MANEIRA TEM-SE UMA ÚNICA SEQUÊNCIA DIGITAL QUE TRANSMITE OS BITS DOS TRÊS CANAIS ESCALONADOS NO TEMPO. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 -OS BITS SÃO GERADOS CONTINUAMENTE, EM CADA CANAL, COM UMA TAXA R bit/s CARACTERÍSTICAS DOS PADRÕES EUROPEU Direitos Reservados ao CPqD - 1999 AMERICANO E ESPECIFICAÇÕES DO TDMA AMERICANO IS-136 - TRÊS CANAIS TEMPORAIS POR PORTADORA - TAXA DIGITAL DE VOZ: D=8 kbp/S - TAXA BRUTA DE CANAL: B = D + bits de redund. e controle = 16,2 kbit/s - MODULAÇÃO: Pi / 4 SHIFT QPSK - Bw = 30 kHz Direitos Reservados ao CPqD - 1999 - TAXA DE SURTO: R= 3 x B = 48,6 kbit/s IS-136 - TRANSMISSÕES FORWARD E REVERSA FREQÜÊNCIA ERB 30 kHz 1 2 3 1 2 3 1 EM 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 TEMPO 30 kHz 1 EM 1 1 ERB 1 1 1 TEMPO Direitos Reservados ao CPqD - 1999 FREQÜÊNCIA VANTAGENS DO TDMA IS-136 • TEM 3 VEZES MAIS CANAIS QUE O AMPS PARA A MESMA FAIXA ESPECTRAL DE OPERAÇÃO. • SE SE CONSEGUIR DIGITALIZAR A VOZ NA METADE DA TAXA, E SUPOR QUE A TAXA BRUTA TAMBÉM DIMINUI PARA A METADE, O SISTEMA PODERÁ TRANSMITIR SEIS CANAIS, NA MESMA LARGURA DE 30 kHz, ATRAVÉS DE UM SIMPLES COMANDO DE SOFTWARE. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 • SE FOR ALOCADO OS TRÊS SURTOS PARA UM MESMO USUÁRIO, ESTE PODERÁ TRANSMITIR DADOS ATÉ UMA TAXA CONTÍNUA MÁXIMA R = 48,6 kbit/s DESVANTAGENS DO ACESSO TDMA • SE FOSSE UTILIZADO O ACESSO FDMA TERÍAMOS EM CADA CANAL A TAXA CONTÍNUA DE TRANSMISSÃO DE 16,2 kbit/s. NO TDMA TEMOS A TRANSMISSÃO DE SURTOS DE 48,6 kbit/s. ISTO REQUER 3 VEZES MAIS POTÊNCIA DE PICO (PEP) QUE NAQUELA OUTRA HIPÓTESE. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 • O EFEITO MULTIPERCURSO PROVOCA INTERFERÊNCIAS ENTRE SÍMBOLOS COM MAIS FACILIDADE QUANDO A TAXA É ALTA, POIS O INTERVALO ENTRE OS BITS FICA MENOR. TDMA EUROPEU - GSM GLOBAL SYST EM OF MOBILE COMMUNICATION - OITO CANAIS TEMPORAIS POR PORTADORA - DIGITALIZAÇÃO DE VOZ: D = 13 kbit/s GSM .VSD - TAXA BRUTA DE CANAL: B = 33,85 kbit/s - TAXA DE SURTO: R = 8 x 33,85 = 270,8 kbit/s - MODULAÇÃO: GMSK - ( FSK DE FAIXA MÍNIMA ) - Bw = 200 kHz - QUANTIDADE DE CANAIS NA FAIXA DE 25 MHz: N = 992 CANAIS 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 200 kHz TEMPO Direitos Reservados ao CPqD - 1999 FREQÜÊNCIA OPÇÃO DO GSM: "FREQUENCY HOPPING" FREQÜÊNCIA 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 1 TEMPO FREQ-HOP.VSD VANTÁGEM: ROBUSTEZ CONTRA INTERFERÊNCIAS FREQÜÊNCIA 1 INTERFERÊNCIA 1 1 TEMPO Direitos Reservados ao CPqD - 1999 1 DESVANTAGENS DO GSM • COMO O SURTO DURA UM OITAVO DO PERÍODO DE TRANSMISSÃO SUA TAXA DIGITAL FICA 8 VEZES MAIOR DO QUE TERIA NO ACESSO FDMA. • COM ISTO, A LARGURA DE FAIXA OCUPADA PELO SURTO FICA, TAMBÉM, 8 VEZES MAIOR. CONSEQÜENTEMENTE, A POTÊNCIA DE RUIDO RECEBIDA, NA RECEPÇÃO, AUMENTA 8 VEZES. •ESTE AUMENTO DE RUÍDO OBRIGA À TRANSMISSÃO DO SURTO DE SINAL COM UMA POTÊNCIA 8 VEZES MAIOR. • A ALTA TAXA DE TRANSMISSÃO DO SURTO TORNA MUITO CRÍTICO O EFEITO MULTIPERCURSO. ESTE EFEITO É CONTROLADO A CUSTA DE UM EQUALIZADOR QUE UTILIZA MUITOS BITS ADICIONAIS AOS DE INFORMAÇÃO. ISTO FAZ AUMENTAR O OVERHEAD DA TRANSMISSÃO. A PALAVRA DE TREINAMENTO POSSUI 200 BITS. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 •O EFEITO BIOLÓGICO DESTA ENERGIA, PRÓXIMA À CABEÇA DO USUÁRIO, AINDA É ALVO DE POLÊMICAS. DESVANTAGENS DO GSM (continuação ) • NÃO HÁ MELHORIA DE TRÁFEGO OFERECIDO, EM UM SISTEMA MISTO AMPS - GSM, NA FAIXA UHF DO CELULAR. ISTO SE DEVE À NECESSIDADE DE SE MANTER CLUSTERS DE 7 PARA SE TER COMPATIBILIDADE COM AS INSTALAÇÕES DO SISTEMA AMPS. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 •PARA A MESMA FAIXA ESPECTRAL OCUPADA, ELE POSSUI DUAS VEZES E MEIA MENOS CANAIS QUE O TDMA AMERICANO. ISTO FICA PARCIALMENTE COMPENSADO PELA UTILIZAÇÃO DE CLUSTER DE 4 CÉLULAS, QUE ACARRETA MAIS CANAIS POR CÉLULA. VANTAGENS DO GSM • SE FOREM ALOCADOS TODOS OS “TIME SLOTS” PARA UM MESMO USUÁRIO ELE TERÁ, À SUA DISPOSIÇÃO, A TAXA DE 270 kbit/s PARA DADOS OU MESMO RDSI. •SUAS INTERFACES SÃO ABERTAS. EXISTE COMPATIBILIDADE TOTAL ENTRE EQUIPAMENTOS E SOFTWARES PROVENIENTES DE DIFERENTES FORNECEDORES. • ATUALMENTE É O SISTEMA CELULAR DIGITAL, BEM SUCEDIDO, MAIS AMADURECIDO. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 •COM FREQUENCY HOPPING ELE FICA BASTANTE ROBUSTO CONTRA INTERFERÊNCIAS. DESTA MANEIRA SEUS CANAIS PODEM SER DISTRIBUIDOS EM CLUSTERS DE 4. ISTO AUMENTA A QUANTIDADE DE CANAIS POR CÉLULA. IS-136 Direitos Reservados ao CPqD - 1999 PADRÃO TDMA Direitos Reservados ao CPqD - 1999 TIPOS DE CANAIS DE INFORMAÇÕES DA MESMA FORMA QUE O AMPS, O TDMA IS-136 POSSUI DOIS TIPOS DE CANAIS DE INFORMAÇÃO: ELES TÊM A MESMA FUNÇÃO DOS CANAIS DE CONTROLE E DE TRÁFEGO DO SISTEMA ANALÓGICO AMPS. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 - CANAL DE CONTROLE: “DIGITAL CONTROL CHANNEL” - CANAL DE TRÁFEGO: “DIGITAL TRAFIC CHANNEL” TDMA - IS-136 OU IS-54 f1 voz 1 voz 2 voz 3 voz 1 voz 2 voz 3 f2 voz 4 voz 5 voz 6 voz 4 voz 5 voz 6 Time Slot - TS tempo Direitos Reservados ao CPqD - 1999 SEQÜÊNCIA DOS CANAIS DE VOZ EM CADA PORTADORA QUADRO DO TDMA - 6 TIME SLOTS Direitos Reservados ao CPqD - 1999 FUNÇÕES DOS CAMPOS QUE COMPÕEM OS SURTOS ( BURSTS ) DA TRANSMISSÃO DIRETA (FORWARD ) DO CANAL DIGITAL DE TRÁFEGO - DTCH CONTEÚDO DOS SURTOS DO CANAL DE TRÁFEGO DA TRANSMISSÃO DIRETA 28 SYNC bits 12 SACCH 130 12 DATA CDVCC 130 DATA 1 11 RSVD CDL Direitos Reservados ao CPqD - 1999 324 28 SYNC 12 SACCH 130 12 DATA CDVCC 130 DATA 1 11 RSVD CDL = Palavra de sincronismo. Indica o início do surto. Também serve como palavra de treinamento para a equalização do espalhamento causado pelo multipercurso. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 SYNC 28 SYNC 12 SACCH 130 12 DATA CDVCC 130 DATA 1 11 RSVD CDL - ( Slow Associate Control Channel ) Sua taxa digital média resulta em 600 bps. É usado para transmitir algumas informações lentas de controle. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 SACCH 28 SYNC 12 SACCH 130 12 DATA CDVCC 130 DATA 1 11 RSVD CDL Dados do usuário (voz) : Transmite 260 bits em cada surto, ou seja, 520 bits em cada quadro TDMA. Resulta a taxa média de 13 kbps. Os 260 bits do time slot incluem os bits de redundância para a correção de erros. RSVD - Reservado Direitos Reservados ao CPqD - 1999 DATA - 28 SYNC 12 SACCH 130 12 130 FACCH CDVCC FACCH 1 11 RSVD CDL Control Channel O FACCH toma o lugar dos blocos de dados do usuário sempre que o sistema julgar necessário Utilizado para mensagens urgentes como no handoff Portanto, sua sinalização é do tipo “blank and burst” similar a utilizada no canal de voz do AMPS Direitos Reservados ao CPqD - 1999 Fast Associated 28 SYNC 12 SACCH 130 12 DATA CDVCC 130 DATA 1 11 RSVD CDL Coded Digital Verification Color Code CDVCC tem função equivalente ao SAT no sistema analógico A EM sempre transpõe o CDVCC recebido no enlace direto para o enlace reverso. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 CDVCC: SYNC SACCH DATA CDVCC DATA RSVD CDL Evita a recepção cocanal de clusters vizinhos frequência f CDVCC 3 Direitos Reservados ao CPqD - 1999 frequência f CDVCC 1 frequência f CDVCC 2 28 SYNC 12 SACCH 130 12 DATA CDVCC 130 DATA 1 11 RSVD CDL Digital Control Channel Locator Provê informações que podem ser usadas pela EM para localizar a posição do Canal de Controle Digital (DCCH) utilizado naquele setor. Durante a inicialização, o receptor da EM se sintoniza em qualquer canal de tráfego forte. O campo CDL informa a localização do DCCH alocado para o setor correspondente. setor. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 Coded FUNÇÕES DOS CAMPOS QUE COMPÕEM OS SURTOS Direitos Reservados ao CPqD - 1999 DA TRANSMISSÃO REVERSA CONTEÚDO DOS SURTOS DO CANAL DE TRÁFEGO DA TRANSMISSÃO REVERSA • 324 bits 6 G R 16 28 DATA SYNC 122 12 DATA SACCH 12 122 CDVCC DATA Direitos Reservados ao CPqD - 1999 6 GUARD TIME - G 6 6 G R 16 28 DATA SYNC 122 12 DATA SACCH 12 122 CDVCC DATA um intervalo em que não se transmite sinal digital. Quando há atrasos, no percurso, o “guard time” evita a superposição do início do surto com o final do surto anterior. Sua duração é eqüivalente a 6 bits. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 É RAMP TIME - R 6 6 G R 16 28 DATA SYNC 122 12 DATA SACCH 12 122 CDVCC DATA um intervalo onde, também, não se transmite sinal digital. O transmissor é ligado no início desse intervalo. Entretanto ele leva algum tempo para adquirir a plena potência de saída. Por isto é necessário o intervalo R para assegurar que o sinal de informação será transmitido com plena potência. Sua duração é eqüivalente, também, a 6 bits. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 É DEMAIS CAMPOS DO SURTO REVERSO 6 6 G R 16 28 DATA SYNC 6 6 16 28 G R FACCH SYNC 122 12 DATA SACCH 122 12 FACCH SACCH 12 122 CDVCC DATA 12 122 CDVCC FACCH campos restantes seguem as mesmas análises realizadas para a transmissão direta. No caso da transmissão direta, o transmissor está sempre ligado por isto não necessita G e R. Na realidade, a transmissão direta é classificada como sendo um TDM ( Time Division Multiplex ) Direitos Reservados ao CPqD - 1999 Os Direitos Reservados ao CPqD - 1999 CONTROLE DE POSIÇÃO DOS SURTOS Alinhamento temporal Surto do Time slot 0 Surto do Time slot 1 Duração do surto Duração do Time Slot = Direitos Reservados ao CPqD - 1999 Surto do Time slot 2 Alinhamento temporal (continuação ) parte crítica do TDMA está no uplink. As EM transmitem surtos de sinal que não devem se sobrepor mesmo que parcialmente. As EM situadas a distâncias diferentes da ERB apresentam atrasos de propagação proporcionais à distância Se não houver um controle dos instantes de transmissão das EM, pode ocorrer, na ERB, sobreposição de surtos vindos de diferentes EM Direitos Reservados ao CPqD - 1999 A Sobreposição ou folga entre surtos Time slot 0 Surto do Time slot 0 Time slot 1 Surto do Time slot 1 Surto do Time slot 2 FOLGA SOBREPOSIÇÃO Direitos Reservados ao CPqD - 1999 Time slot 2 ALINHAMENTO DO SURTO DIGITAL NO TIME SLOT ASSIM QUE A ESTAÇÃO MÓVEL (EM) RECEBE A ORDEM PARA SE ALOCAR EM UM CANAL DE TRÁFEGO, ELA SE SINTONIZA NA FREQÜÊNCIA DESSE CANAL E PASSA A ENVIAR SURTOS DE INFORMAÇÃO NO TIME SLOT (TS) DESIGNADO. ENTRETANTO, OS SURTOS INICIAIS SÃO MAIS CURTOS. ELES POSSUEM 44 BITS A MENOS QUE UM SURTO NORMAL. POR ISTO, ESTE TIPO DE SURTO, É CHAMADO “SHORTENED BURST”. SURTO NORMAL SHORTENED BURST Direitos Reservados ao CPqD - 1999 ALINHAMENTO DO SURTO DIGITAL NO TIME SLOT ( continuação ) ESSE SURTO, ENCURTADO, É TRANSMITIDO DE MANEIRA A CAIR NA REGIÃO CENTRAL DO TIME-SLOT DESIGNADO. QUANDO A ERB RECEBE ESSE SURTO CURTO ELA PASSA A COMANDAR ADIANTAMENTOS DE TAL FORMA QUE ELE ACABA SE ALINHANDO NO COMEÇO DO TIME SLOT. QUANDO ESTE ALINHAMENTO É COMPLETADO, A ERB ENVIA A PERMISSÃO PARA QUE A EM PASSE A ENVIAR O SURTO DE COMPRIMENTO NORMAL. DURANTE A CONVERSAÇÃO, O CONTROLE DE POSIÇÃO CONTINUA ACONTECENDO PARA QUE O ALINHAMENTO SEJA MANTIDO. 1a. fase 2a. fase 3a. fase Direitos Reservados ao CPqD - 1999 IS - 136 Direitos Reservados ao CPqD - 1999 CANAL DE CONTROLE ( Digital Control Channel - DCCH ) DIGITAL CONTROL CHANNEL DCCH Nos canais de controle, as informações principais que trafegam são: EM EM: informações de sistema e paging ERB: informações do acesso coordenado Direitos Reservados ao CPqD - 1999 ERB DCCH O DCCH é definido por um par de TS, em cada quadro, numa frequência que também contém canais de tráfego nos outros quatro TS do quadro. TS 1 2 3 4 5 6 DCCHs não estão restritos à posição dos 21 canais de controle analógicos, mas podem se situar em qualquer lugar da banda utilizada Direitos Reservados ao CPqD - 1999 Os Exemplo de alocação de canais num setor 1 par de TS - por quadro: TS-1 e TS-4 DCCH DTCH DTCH DCCH DTCH DTCH DTCH DTCH DTCH DTCH DTCH DTCH DTCH DTCH DTCH DTCH DTCH DTCH AVCH AVCH AVCH ACCH t Direitos Reservados ao CPqD - 1999 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 Conteúdo do Surto do DCCH Direto 28 12 130 12 SYNC SCF DATA CSFP 130 10 DATA SCF RSVD sync: Direitos Reservados ao CPqD - 1999 sincronismo e temporização SCF: Shared Channel Feedback CSFP: Coded Superframe Phase RSVD: reservado 2 Voz Canal digital Voz Decodificação da Voz Codificação da Voz 8 kbits Decodificação Convolucional Codificação Convolucional 13 kbits Decifragem Cifragem 13 kbits Interleaving De-Interleaving 13 kbits Multiplex and Burst Building 46,8 kbits Delay Equalization Modulação /4 DQPSK BW=30 kHz Demodulação Direitos Reservados ao CPqD - 1999 De-Multiplex PRINCÍPIO DE DO ACESSO CDMA Direitos Reservados ao CPqD - 1999 FUNCIONAMENTO Direitos Reservados ao CPqD - 1999 O CODED DIVISION MULTIPLE ACCESS - CDMA, É UM PROCESSO DE COMUNICAÇÃO EM QUE TODOS OS CANAIS SÃO TRANSMITIDOS NA MESMA PORTADORA E AO MESMO TEMPO. DIAGRAMAS BÁSICOS DA TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO Direitos Reservados ao CPqD - 1999 CDMA POR SEQÜÊNCIA DIRETA CDMA +1 0 D1 0 -1 PSK +1 S1 fo 0 -1 +1 fo D2 0 0 PSK -1 fo fo S2 fo 0 +1 Dm 0 0 -1 PSK Sm 0 fo fo Direitos Reservados ao CPqD - 1999 CDM-POL.VSD RECEPÇÃO CDMA +1 fo D1 0 0 -1 DEMOD. REC-CDMA.VSD 0 Direitos Reservados ao CPqD - 1999 fo S1 TRANSMISSÃO CDMA +1 Di Di 0 Si 0 fo PSK -1 +1 Si fo 0 -1 TABELA DA MULTIPLIC. ALGÉBRICA P P +1 -1 -1 +1 Q=R Q +1 -1 +1 -1 PROPRIEDADES R +1 +1 -1 -1 B B = +1 B (+1)= B CD-MULT .VSD Di fo Si Di 0 DEMOD. fo 0 Si 0 0 Si Di Si = Di Direitos Reservados ao CPqD - 1999 RECEPÇÃO CDMA ESPALHAMENTO ESPECTRAL E SELETIVO Direitos Reservados ao CPqD - 1999 DESESPALHAMENTO ESPECTRO DO PSK EM DEPENDÊNCIA DA TAXA DIGITAL D1 cos 0 t D1 E b1 R1 bit / s R1 Eb 2 D1 S1 R2 R2 bit / s D1 S1 cos 0t A ÁREA DO ESPECTRO DE POTÊNCIA É IGUAL À POTÊNCIA DO SINAL COMO OS SINAIS TÊM A MESMA POTÊNCIA, RESULTA QUE AS ÁREAS SÃO IGUAIS RESULTA : R1 Eb1 R2 Eb 2 OU Eb1 R2 Eb 2 R1 Direitos Reservados ao CPqD - 1999 LARG-ESP.VSD COMUNICAÇÃO “SPREAD SPECTRUM” 1 2 Eb1 1 2 Eb 2 1 1 Sj DSj 1 1 D. S J .cos 0t RUÍDO cos 0 t Eb 2 0 D S j cos 0t tr-rc-cd.vsd D.cos 0t SINAL SINAL RUÍDO SJ Direitos Reservados ao CPqD - 1999 D SEQÜÊNCIAS PSEUDO ALEATÓRIAS ORTOGONAIS DUAS SEQÜÊNCIAS PSEUDO-ALEATÓRIAS, DE TAXA R, SÃO DITAS ORTOGONAIS QUANDO O PRODUTO DAS DUAS RESULTA UMA TERCEIRA SEQÜÊNCIA PSEUDO ALEATÓRIA COM A MESMA TAXA R. S 1( t ) R Eb 1 T S12 ( t ) T 0 R 2R R S 2( t ) T 1 R T Eb Eb 0 S 1( t ) R S 2( t ) 1 T 2R S12( t ) SEQ-ALEA.VSD 0 R 2R EM CDM A SÃO UTILIZADAS APENAS SEQÜÊNCIAS ORTOGONAIS Direitos Reservados ao CPqD - 1999 T AQUISIÇÃO DE SINCRONISMO D . S J . S J . cos 0t D. S J .cos 0t RUÍDO SINAL RUÍDO SINAL SJ D . cos0t D. S J .cos 0t RUÍDO SINAL SINAL RUÍDO SJ Direitos Reservados ao CPqD - 1999 DESESPALHAMENTO SELETIVO deses-se.vsd D1S1 cos 0t D2 S2 cos 0t ..... Dm Sm cos 0t S1 D1S1S1 cos 0t D2 S2 S1 cos 0t ....... DmSmS1 cos 0t D1 cos 0 t D2 S21 cos 0 t .......... Dm Sm1 cos 0 t Eb2 Eb2 Direitos Reservados ao CPqD - 1999 E b1 Direitos Reservados ao CPqD - 1999 TRANSCEPTOR CDMA TRANSCEPTOR CDMA 1 2 Eb1 1 2 Eb 2 1 1 Dj S j Sj M 1Eb 2 M D S cos t i 1 i i 0 canais compartilhados canal desejado Filtro P. Faixa M Eb 2 0 Sj 1 1 1 1 Eb 2 0 cos 0 t D j S j cos 0t tr-rc-cd.vsd D j co s 0 t E b1 canais compartilhados I0 Dj 0 REGEN. DIGITAL 2 cos 0 t Direitos Reservados ao CPqD - 1999 Dj DETERMINAÇÃO DA QUANTIDADE MÁXIMA INFORMAÇÃO Direitos Reservados ao CPqD - 1999 DE CANAIS DE CÁLCULO DO NÚMERO DE USUÁRIOS SIMULTÂNEOS num-usu2.vsd Eb Eb1 M 1 Eb 2 N 0 REQ. Eb1 Eb 2 M 1 Eb N 0 REQ . Direitos Reservados ao CPqD - 1999 M 1Eb 2 Eb1 CÁLCULO DO NÚMERO DE USUÁRIOS SIMULTÂNEOS ( continuação ) Eb1 Eb2 R1 PORTANTO BW R1 M 1 Eb N 0 REQ . Direitos Reservados ao CPqD - 1999 R2 BW E b1 R2 BW Eb2 R1 R1 CÁLCULO DO NÚMERO DE USUÁRIOS SIMULTÂNEOS ( continuação ) PARA O CASO DO PADRÃO IS-95, ONDE SE TEM: BW 1,23 MHz R1 9,6 kHz Eb 7,5 N 0 REQ. M 18 Direitos Reservados ao CPqD - 1999 RESULTA: SISTEMA CELULAR CDMA, PADRÃO Direitos Reservados ao CPqD - 1999 IS - 95 Direitos Reservados ao CPqD - 1999 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ESTE TIPO DE CDMA FOI CONCEBIDO POR UMA EMPRESA AMERICANA DENOMINADA “QUALCOMM” O NOME IS-95 FOI DADO PELA “CELLULAR TELECOM. INDUSTRIES ASSOCIATION - CTIA”. NESSE SISTEMA, TODAS AS CÉLULAS OPERAM NA MESMA FREQÜÊNCIA. PORTANTO SE DIZ QUE O FATOR DE REUSO É IGUAL A UM. A A A A A A A A A A A A Direitos Reservados ao CPqD - 1999 A CDMA AMERICANO - PADRÃO IS-95 LARGURA DE FAIXA DO SINAL ESPALHADO: Bw = 1,23 MHz TAXA DE VOZ: R = 9,6 kbit/s QUANTIDADE DE CANAIS POR SETOR: M = 18 NA FAIXA DE 12,5 MHz PODEM SER ALOCADAS, PELO MENOS, 8 PORTADORAS CDMA, CADA UMA FORNECENDO 18 CANAIS DE VOZ PARA CADA SETOR. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 RESULTA 9 VEZES MAIS CANAIS POR SETOR DO QUE PROPICIARIA O AMPS, SUPONDO UMA FAIXA DE 1,23 MHz. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 CONTROLE DE POTÊNCIA NECESSIDADE DA IGUALDADE DAS POTÊNCIAS RECEBIDAS EM CDMA A MAIOR QUANTIDADE DE USUÁRIOS ACONTECE QUANDO CHEGAM POTÊNCIAS IGUAIS NO RECEPTOR DA ERB. ISTO SE CONSEGUE UTILIZANDO UM CONTROLE AUTOMÁTICO DAS POTÊNCIAS TRANSMITIDAS PELOS TERMINAIS MÓVEIS P 2 P 3 P P Direitos Reservados ao CPqD - 1999 P1 P Direitos Reservados ao CPqD - 1999 RAKE RECEIVER RECEPTOR RAKE RAKE: PALAVRA DA LINGUA INGLESA QUE SIGNIFICA ANCINHO. NOS PAÍSES DE CLIMA TEMPERADO, NO OUTONO, AS FOLHAS SE DESPRENDEM DAS ÁRVORES E SE ESPARRAMAM NO SOLO. O RECEPTOR RAKE AJUNTA OS DIVERSOS PULSOS DE DADOS QUE CHEGAM EM TEMPOS DIFERENTES ATRAVÉS DOS MULTIPERCURSOS. COM ISTO, TEM SE UM ÚNICO PULSO COM MAIOR INTENSIDADE. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 O ANCINHO É USADO PARA AJUNTAR ESSAS FOLHAS FORMANDO UM ÚNICO MONTE. FINGER 2 TRANSMISSOR FINGER 3 ( PROCURA ) FINGER 4 M ONITORAÇÃO Direitos Reservados ao CPqD - 1999 FINGER 1 COMBINADOR RECEPTOR RAKE: DIAGRAMA BÁSICO Direitos Reservados ao CPqD - 1999 SOFT HAND OFF SOFT HANDOFF ASSINANTE F CCC ERB - Q CONVERSAÇÃO DE F CANAL Q2 S Q 2 ERB - P CANAL P 1 S P1 CONVERSAÇÃO DE F Direitos Reservados ao CPqD - 1999 MOVIM . SOFT HAND OFF - TRANSMISSÃO FORWARD (continuação) VAMOS SUPOR QUE O MÓVEL ESTÁ RECEBENDO UM CANAL DE TRÁFEGO PROVENIENTE DO SETOR P1, DA CÉLULA P. PARA ISTO ELE UTILIZA OS TRÊS “FINGERS” DO RAKE RECEIVER. QUANDO A INTENSIDADE, DE UM DESSES CANAIS, ESTÁ ACIMA DE UM DETERMINADO LIMIAR, O MÓVEL TRANSMITE, PARA SUA ERB P, ESTA INFORMAÇÃO. PARA ISTO ELE USA O PRÓPRIO CANAL REVERSO DE TRÁFEGO, ONDE SE PROCESSA SUA CONVERSAÇÃO. A ERB P RETRANSMITE, ESSA INFORMAÇÃO, PARA A CCC. SEJA Q2, O SETOR DA CÉLULA VIZINHA Q ONDE, O SEARCHER, ENCONTROU O CANAL DE SINAL FORTE. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 O QUARTO FINGER, DENOMINADO SEARCHER (PROCURADOR), FICA VARRENDO OS CANAIS DOS SETORES DAS CÉLULAS VIZINHAS E MEDINDO SUAS INTENSIDADES. SOFT HAND OFF - TRANSMISSÃO FORWARD (continuação) A CCC VERIFICA SE HÁ CANAL VAGO NO SETOR Q2 DA CÉLULA Q. NO TERMINAL MÓVEL, UM DOS TRÊS FINGERS DO RAKE RECEIVER ADQUIRE A SEQÜÊNCIA DO SETOR Q2, E PASSA A RECEBER A CONVERSAÇÃO VIA ESTE SETOR Q2. OS DEMAIS FINGERS CONTINUAM RECEBENDO A CONVERSAÇÃO VIA P1. APÓS A DEMODULAÇÃO, OS SINAIS SÃO SOMADOS, DE TAL MODO QUE É PRODUZIDO UM NÍVEL REFORÇADO. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 CASO A RESPOSTA SEJA AFIRMATIVA, O TERMINAL MÓVEL RECEBE UM COMANDO, ATRAVEZ DE SEU CANAL FORWARD DE TRÁFEGO. ESTE COMANDO INFORMA QUAL A SEQÜÊNCIA, PSEUDO-ALEATÓRIA, QUE ELE DEVE USAR PARA RECEBER, TAMBÉM, A MESMA CONVERSAÇÃO, ATRAVEZ DO SETOR Q2. AO MESMO TEMPO A CCC ENCAMINHA, PARALELAMENTE, A CONVERSAÇÃO, DO ASSINANTE FIXO, PARA O SETOR Q2 DA ERB Q. TÉRMINO DO SOFT HAND OFF QUANDO, FINALMENTE, O SEARCHER VERIFICA QUE O NIVEL DO CANAL DO SETOR ORIGINAL P1 CAIU ABAIXO DE UM OUTRO DETERMINADO LIMIAR, A CCC COMANDA A ERB P PARA CESSAR A TRANSMISSÃO NAQUELE CANAL. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 NESTA SITUAÇÃO, OS DEMAIS FINGERS DO RAKE RECEIVER PASSAM A RECEBER SINAL ATRAVEZ DO NOVO SETOR Q2. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 SINCRONISMO DAS ERB’S SINCRONISMO DAS ERBS POR MEIO DO GPS Direitos Reservados ao CPqD - 1999 O CDMA IS-95 NECESSITA QUE AS ERB’S ESTEJAM SINCRONIZADAS. ISTO SE CONSEGUE POR MEIO DOS SATÉLITES DO GPS. GPS - GLOBAL POSITIONING SYSTEM. SISTEMA “NAVISTAR” É UMA CONSTELAÇÃO DE 24 SATÉLITES DE ÓRBITAS CIRCULARES. SITUADOS A 20.200 km DE ALTURA PERÍODO DAS ÓRBITAS: 12 horas Direitos Reservados ao CPqD - 1999 EM QUALQUER REGIÃO TERRESTRE, PELO MENOS 4 SATÉLITES PODEM SER VISTOS SIMULTANEAMENTE. CARACTERÍSTICAS DO GPS O GPS TRABALHA NAS FREQÜÊNCIAS 1.227,6 E 1.575,42 MHz ELE FORNECE PARA A ERB UMA FREQÜÊNCIA PADRÃO ULTRA ESTÁVEL: 19,6608 MhZ O GPS TAMBÉM TRABALHA EM ESPECTRO ESPALHADO POR SEQÜÊNCIA DIRETA, POSSUINDO UMA CERTA ROBUSTEZ CONTRA AS INTERFERÊNCIAS PROVOCADAS PELOS SINAIS TERRESTRES. Direitos Reservados ao CPqD - 1999 A ANTENA RECEPTORA DEVE ESTAR, O MAIS POSSÍVEL, DESOBSTRUIDA. QUALQUER OBSTÁCULO BLOQUEANDO A VISÃO DO HEMISFÉRIO, ( POR EXEMPLO EDIFÍCIOS ALTOS ), PODE PREJUDICAR O BOM FUNCIONAMENTO DO SISTEMA.