apostila da ufms

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SULCENTRO DE CINCIAS EXATAS E TECNOLGICASDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELTRICATRABALHO DE PRINCPIO DE COMUNICAO

ACADMICOS DO 3 ANO DO CURSO DE ENGENHARIA ELTRICA:ALEXANDRE ATADE CARNIATO

CLAYTON RODRIGUES BERNARDOHEDER ALMEIDA MENEZES

HELDER SANTINI PETRAROLIMARCO AURLIO DUARTE ALVES

CDMA e TDMAOs primeiros Sistemas Mveis Celular, do incio da dcada de 80, foram desenvolvidos

para a transmisso de voz com o uso de sinais analgicos. Esta, implicava no maior consumo deenergia conseqentemente, baterias maiores e com menor tempo de durao.

No incio da dcada de 90, a evoluo apresentou os primeiros sistemas de transmissototalmente digitais. No Brasil, foi inicialmente adotado o sistema analgico AMPS (ADVANCEDMOBILE PHONE SYSTEM Sistema de telefonia mvel avanado), modelo americano, queesto sendo migrados para o sistema digital.

O sistema digital possui algumas formas de trabalhar, entre elas temos CDMA (CODEDIVISION MULTIPLE ACCESS Acesso Mltiplo por Diviso de Cdigo), TDMA (TIMEDIVISION MULTIPLE ACCESS Acesso Mltiplo por Diviso de Tempo); o europeu GSM(GROUP SPECIALE MOBILE / GLOBAL SYSTEMA FOR MOBILE COMMUNICATIONS) eo japons PDC (JAPONESE PERSONAL DIGITAL CELULAR). No Brasil a maioria dasempresas prestadores do Sistema Mvel Celular (SMC), principalmente as que faziam parte doantigo sistema TELEBRS, migraram do AMPS para o CDMA, mas algumas empresas,principalmente as novas, que so poucas, migraram ou nasceram no sistema TDMA.

Os dois sistemas CDMA e TDMA so incompatveis entre si, mas compatveis com oAMPS (analgico). Ento, se voc possui um celular CDMA e viaja para uma rea de coberturaTDMA, teoricamente no deveria funcionar, devido a incompatibilidade, mas o que se faz ofuncionamento do seu celular como analgico no sistema AMPS, ou seja, o celular CDMA irfuncionar na rea TDMA como AMPS. Uma necessidade que o seu celular possa trabalhar tantono sistema CDMA digital como no AMPS analgico. Uma conseqncia o maior consumo dabateria do celular.

O sistema CDMA faz com que o usurio utilize simultaneamente a mesma faixa defreqncia para comunicao com a ERB (Estao Rdio Base), sendo que o usurio separadopor cdigos, seqncia pseudo-aleatria. Os pontos mais crticos so relacionados a interfernciaperto-distante (near-far-interference) e o sincronismo. O primeiro est voltado para o nvel de sinalde cada usurio, pois um sinal elevado, usurio perto da ERB, pode mascarar um usurio distante,com sinal fraco. Isto requer um controle efetivo do nvel de potncia do EM (Estao Mvel quenada mais que o telefone celular). A segunda crtica envolve a necessidade do sincronismoeficiente, pois caso falhe o sistema todo pode ser prejudicado. Para evitar tal situao, as ERBsso sincronizadas por sinais do GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM), via satlite, que

CDMA e TDMA http://del.ufms.br/PCI_T1/G3/CDMATDMA.htm

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enviam o sincronismo para as EMs. Pode-se utilizar na prtica em torno de 10 EMs em ummesmo canal. Este valor est sendo aumentado, j chegando em testes laboratoriais por volta de 20EMs. Apenas para lembrar, no sistema analgico, s se pode utilizar um EM por canal.

Na tecnologia TDMA a comunicao das EMs tem um lugar alocado para o seu sinal.Neste sistema so possveis utilizar num mesmo canal at 3 EMs, que compartilham o canal pordiviso de tempo, multiplexao por tempo, ou seja, o seu sinal no sobreposto por outros sinaisde EMs, sendo o quadro, tempo de durao de 20 ms (mili segundos), correspondendo cada janelaa 6,67 ms. Existem dois tipos padronizados de TDMA, o IS-54 (INTERIM STANDARD) e oIS-136. No primeiro, o canal de controle, que tem a funo de estabelecer, manter e encerrar acomunicao, bem como monitorar a localizao do EM dentro da rea de cobertura, analgico eo segundo digital. As principais conseqncias disto so que o canal digital consome menosenergia, reduzindo o consumo da bateria do EM, pois no precisa estar com o receptor ativadoconstantemente para funcionar, pois ele faz uma busca em ciclos.


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Um pouco mais sobre esta tecnologia (CDMA)A tecnologia de mltiplo acesso que determinou as caractersticas bsicas de um sistema

celular foi a FDMA (Acesso Mltiplo por Diviso de Freqncia), com implementao analgica.Desta forma, a determinao de parmetros importantes, como interferncias de co-canal e canaladjacente, dimensionamento de clulas, taxa de reuso, entre outras, foi baseada nesse sistema, oqual foi denominado AMPS (Advanced Mobile Phone System).

Com a alta taxa de crescimento dos assinantes de telefones celulares, foi necessrio aexpanso da capacidade dos sistemas. Assim, esperado uma transio do sistema analgico parao sistema digital. Surgiram os sistemas digitais baseados no Acesso Mltiplo por Diviso deTempo (TDMA) e o sistema celular digital usando a tcnica de Acesso Mltiplo por Diviso deCdigo (CDMA). Entre as vrias vantagens do sistema CDMA sobre o sistema analgico e/ouTDMA, a maior o fcil planejamento da freqncia.

Desta forma, discutida a engenharia em transio do sistema AMPS para o CDMA. Oenfoque dado a eficincia do reuso da freqncia e ao impacto do canal CDMA no desempenhodos canais analgicos.

Atravs do clculo da potncia de interferncia devido a um canal de CDMA, mostradoque quando um canal de CDMA introduzido em uma clula analgica, dever haver pelo menosum conjunto de clulas de proteo em torno da clula ou cluster, onde os canais analgicos quecaem dentro da banda CDMA no so reutilizados.

Embora a aplicao do CDMA na telefonia celular seja relativamente nova, esta no umatecnologia recente. O CDMA foi desenvolvido primeiro para sistemas militares detelecomunicaes via rdio, pois o espalhamento espectral permite uma comunicao mais segura.

Uma dos mais importantes conceitos de qualquer sistema de telefone celular o "mltiploacesso", o qual significa que mltiplos usurios podem ser suportados simultaneamente. Em outraspalavras, um nmero grande de usurios compartilha em comum, canais de rdio e qualquer umpode ter acesso de qualquer canal (cada usurio no fixo sempre num mesmo canal). Um canalpode ser concebido a partir de somente uma parte do limitado recurso de rdio, o qual temporariamente alocado por um propsito especfico, como o telefonema de algum. Um mtodode acesso mltiplo uma definio de como o espectro de rdio dividido dentro dos canais ecomo os canais so alocados para os diversos usurios do sistema.

Diferentes tipos de sistemas celulares empregam vrios mtodos de acesso mltiplo. Osistema celular analgico tradicional, como aqueles baseados nos padres AMPS (AdvancedMobile Phone Service) e TACS (Total Access Communications System), utilizam o AcessoMltiplo por Diviso de Freqncia (FDMA). Os canais do FDMA so definidos pela largura dasfreqncias de rdio, geralmente expressas em KiloHertz (KHz).

Por exemplo, os sistemas AMPS usam 30 KHz do espectro para cada canal. O NAMPS(Narrowband AMPS) requer somente 10 kHz por canal. Os canais do TACS possuem 25 KHz delargura. Com o FDMA, somente um assinante por vez utiliza um canal. Outros assinantes nopodem acessar este canal at que a chamada do assinante atual seja terminada, ou at que achamada original seja transferida pelo sistema para um outro canal.

Um outro mtodo de mltiplo acesso comum empregado nos sistemas celulares digitais oAcesso Mltiplo por Diviso de Tempo (TDMA). Os padres digitais do TDMA incluem o CelularDigital Norte-Americano (conhecido pelo padro IS-54), Comunicaes Mveis pelo SistemaGlobal (GSM) e pelo Celular Digital Pessoal (PDC).

O CDMA baseado na tecnologia de "spread spectrum" ou espalhamento espectral, que,como o prprio nome deixa claro, espalha a informao contida em um sinal de interesse em umabanda muito maior do que a do sinal original.

A taxa de transmisso de dados padro de uma chamada no sistema CDMA de 9600 bits


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por segundo. Os dados so "espalhados", por meio do uso de cdigos digitais, separando uma taxade transmisso de cerca de 1,23 Mbits por segundo. Os bits de dados de cada chamada so entotransmitidos em combinao com os bits de dados de todas as chamadas de uma clula. Aotrmino da recepo, os cdigos digitais so separados, ficando somente a informao original quetinha sido transmitida. Neste ponto, cada chamada flui mais uma vez com uma taxa de 9600 bitspor segundo.

A cobertura de uma clula CDMA depende do modo em que o sistema projetado. Defato, as trs caractersticas principais do sistema: Cobertura, Qualidade e Capacidade, devem serequilibradas entre si para chegar no nvel desejado do desempenho do sistema.

Essas trs caractersticas esto fortemente interrelacionadas, o que impede as operadorasexplorarem o melhor de todas as caractersticas: cobertura trs vezes mais larga, 40 vezes acapacidade e som com qualidade de "CD". Por exemplo, o vocoder de 13 Kbps possui a melhorqualidade de som, mas reduz a capacidade do sistema quando comparado com o vocoder de 8Kbps.

mais fcil de entender o CDMA se este for comparado com as outras tecnologias deacesso mltiplo. As seguintes sees descrevem as diferenas fundamentais entre uma tecnologiaanalgica de Acesso Mltiplo por Diviso de Freqncia (FDMA), uma tecnologia Digital deAcesso Mltiplo por Diviso de Tempo (TDMA) e uma tecnologia Digital de Acesso Mltiplo porDiviso de Cdigo (CDMA).

O FDMA usado como padro do celular analgico. A cada usurio atribudo uma partedo espectro de RF. O FDMA permite somente um usurio por canal, j que o mesmo usa o canal100% do tempo. Assim, somente a "dimenso" da freqncia usada para definir os canais.

Figura 1: Espectro do FDMA.No TDMA usada uma parte discreta do espectro de RF, porm mltiplos usurios

compartilham a mesma portadora de RF, cada um em um determinado tempo. Cada um dosusurios alterna seu uso do canal de RF. A diviso de freqncia ainda empregada, mas estasportadoras so agora subdivididas dentro de algum nmero de vezes em partes por portadora.

A um usurio atribudo uma parte de tempo particular da portadora e pode somenteenviar ou receber informaes naqueles tempos. Isso verdade se ou no as outras partes detempo esto sendo usados.


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Figura 2: Espectro do TDMA.A IS-95 usa uma tcnica de acesso mltiplo de espalhamento espectral chamada Seqncia

Direta (DS) CDMA.A cada usurio atribudo um binrio, cdigo de Seqncia Direta durante a chamada. O

cdigo DS um sinal gerado pela modulao linear com as seqncias de Rudos PseudoAleatrias de comprimento de banda. Como resultado, o CDMA DS usa sinais mais largos queaqueles usados por outras tecnologias. Os sinais de banda larga reduzem a interferncia e permiteo reuso de freqncia de uma nica clula.

No h diviso de tempo, e todos os usurios usam a mesma portadora, todo o tempo.

Figura 3: Espectro do DS-CDMA.

O uso do CDMA na telefonia celular oferece numerosas vantagens para as operadoras eseus assinantes, ou seja:

A capacidade aumenta de 8 a 10 vezes em relao ao sistema analgico AMPS e de 4 a 5vezes em relao ao sistema GSM;

1.A qualidade da chamada superior, com um som melhor e mais consistente comparado como sistema AMPS;

2.O planejamento simplificado do sistema, atravs do uso da mesma freqncia em todo osetor de toda clula;

3.O aumento de privacidade;4.As caractersticas de cobertura so melhoradas, permitindo a possibilidade de menos5.


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clulas;O ganho da capacidade no sistema celular pode ser atingido de dois modos:

Adquirindo mais canais por MHz de espectro;1.Adquirindo mais canais de reuso por unidade de rea geogrfica.2.

O NAMPS um exemplo de um sistema de tecnologia que consegue grandes capacidadesatravs do mtodo 1 (mais canais por MHz de espectro). Em vez de um canal de 30 kHz como noAMPS, o NAMPS consegue trs canais em 30 kHz, o que d uma capacidade trs vezes superior ado AMPS.

O GSM um exemplo de um sistema que utiliza o mtodo 2 (mais canais de reuso porunidade de rea geogrfica). O GSM permite 9 dB C/I (relao portadora interferncia) em vez dotradicional 17 dB C/I usado no TACS (a tecnologia FDMA analgica na banda de 900 MHz). Istopermite ao GSM colocar clulas mais prximas e transferir cerca de duas vezes mais dacapacidade do que o TACS. Os projetos para metade da taxa do sistema GSM esto semconsiderao. Uma metade da taxa do sistema GSM, usando os mtodos 1 e 2, resultaria em umganho de, aproximadamente, 4 a 5 vezes em relao ao analgico TACS.

O CDMA oferece um sistema com maior capacidade que aquele oferecido pelo sistemacelular analgico tradicional (AMPS) usando o mtodo 2. Isto permite o reuso da mesmafreqncia em toda a clula. Dependendo do projeto do sistema, as portadoras seriam capazes dealcanar de 8 a 10 vezes do ganho da capacidade em relao ao AMPS.

Um dos pontos bsicos de um sistema celular o uso da mesma freqncia, vrias vezes, emuma mesma regio geogrfica. Isto aumenta grandemente a eficincia do espectro para acomunicao.

Portanto, com estas outras tecnologias de celulares, necessrio planejar quais freqnciasso usadas em cada clula para minimizar a interferncia entre clulas locais de mesmafreqncia. Este requisito tem levado para "modelos de reuso de freqncia". Os sistemas AMPS(e aqueles projetados para serem compatveis com o AMPS) freqentemente usam configuraode trs setores e so projetados com um modelo de reuso de 7 clulas, chamadas "N = 7 reuso".Em outras palavras, tipicamente, um stimo de todas as freqncias celulares alocadas em umaoperadora podem ser usadas em qualquer clula.

Com o CDMA, os sinais podem ser recebidos na presena de altos nveis de interferncia,mas ainda resulta na mesma, ou melhor qualidade de chamada. Todos os usurios compartilham omesmo espectro de RF. A mesma freqncia da portadora usada em todas as clulas, e em todosos setores de uma clula.

O reuso da freqncia um dos fatores que proporcionam ao CDMA uma maior capacidadeem relao ao AMPS e outras tecnologias, mas isso tambm produz certos aspectos doplanejamento de sistema mais direto. Os engenheiros no perdem tanto tempo para realizar umplanejamento de freqncia minucioso necessrio nos sistemas analgicos e TDMA.

Por causa do planejamento de freqncia ser desnecessrio, aquele elemento de engenhariaantigamente requerido como parte de um projeto de sistema inicial eliminado. At mesmo oreplanejamento da freqncia para expanso de um sistema tambm eliminado.


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Quando o CDMA introduzido sobre um sistema analgico existente, o planejamento defreqncia se resume a uma "liberao" do espectro da portadora CDMA.

A Eb/No apresenta uma medida do desempenho de uma ligao CDMA entre o mvel e aestao rdio-base. Eb/No a relao em dB entre a energia de cada bit de informao e adensidade espectral de rudo. O rudo uma combinao de interferncia de fundo e ainterferncia criada por outros usurios do sistema.

Uma diminuio na relao Eb/No indica que o nvel relativo de interferncia, quandocomparado ao nvel de informao de voz, est aumentando. Isto reduziria a qualidade de voz emuma conversa. Para manter a alta qualidade de voz, as operadoras dos sistemas de banda estreitanecessitam de uma alta Eb/No. Isto leva a uma necessidade de limitar o nmero de usurios dosistema, reduzindo a capacidade.

O CDMA, por outro lado, usa o moderno cdigo de correo de erro como tambm umdemodulador digital, reduzindo a relao Eb/No exigida do CDMA. Usando uma menor relaoEb/No obtm-se melhores padres de qualidade de voz, com mais capacidade e usando menospotncia do transmissor do que os sistemas de banda estreita.

O CDMA descreve o rudo de interferncia Eb/No em termos de "Frame Erasure Rate"(FER). Usando uma interferncia de entrada, o sistema CDMA apaga os quadros de informaoque contm muitos erros. O FER, ento, descreve o nmero de quadros que foi apagado devido qualidade pobre. Ento, quando o nvel Eb/No aumenta, o FER diminui e a qualidade de voz dosistema melhorada.

Reciprocamente, quanto maior o FER, maior ser a capacidade da clula global. Estes doisparmetros, taxa apagvel de quadros (FER) e qualidade de voz, devem ser balanceados um com ooutro.

A deteco da atividade de voz outra varivel que ajuda aumentar a capacidade do sistemaCDMA. O CDMA IS-95 leva vantagem do ganho da atividade de voz atravs do uso de vocoderscom taxa varivel.

Numa conversa de telefone tpica uma pessoa fala ativamente somente cerca de 35% dotempo. O outro 65% gasto ouvindo a outra pessoa, ou um tempo em silncio, quando nenhumadas pessoas est falando. O princpio do vocoder de taxa varivel aumentar a velocidade,apresentando a melhor qualidade de voz, somente quando detectada a voz em atividade.

Quando no detectada atividade de voz, o vocoder derruba a taxa de codificao, porqueno h razo de ter alta velocidade de codificao no silncio. A taxa codificada pode abaixar de4, 2 ou at mesmo 1 Kbps. Assim, o vocoder de taxa varivel utiliza a alta capacidade de canalsomente quando necessrio. Tendo que o nvel de "interferncia" criada por todos os usuriosdetermina diretamente a capacidade do sistema e que a deteco da atividade de voz reduz o nvelde rudo no sistema, a capacidade pode ser maximizada.

Outro parmetro muito importante que permite o aumento da capacidade do CDMA o


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controle de potncia. A meta principal do projeto de um sistema de CDMA manter todos osusurios conectados estao base com o mesmo nvel de potncia, que deve ser to baixo quantopossvel, mas mantendo ainda uma chamada de alta qualidade. Qualquer potncia a mais do que anecessria aumenta o nvel de rudo global no canal CDMA. Assim, quanto mais preciso ocontrole de potncia, maior a capacidade. O controle de potncia tambm empregado nossistemas analgicos e TDMA, mas no to preciso quanto o do CDMA.

No CDMA, o controle da potncia feito atravs do monitoramento da estao mvel pelaestao rdio-base continuamente. Assim, a estao mvel transmite somente a potncia suficientepara manter a ligao.

Ao contrrio, a maioria dos sistemas de banda estreita, muito lento e a capacidade decontrole de potncia baixa. Isto significa que o "assinante" no pode ajustar rapidamente apotncia suficiente para compensar os "fades". Como resultado, a estao mvel deve sempretransmitir um nvel de potncia de vrios dB acima do timo considerado para evitar possveis"fading", o que leva a uma diminuio da vida til da bateria.

Em um sistema CDMA, a clula mede continuamente o sinal recebido do mvel, comparacom o nvel de potncia desejado, e ento toma a deciso de aumentar ou diminuir o nvel depotncia do mvel uma vez a cada 1,25 milisegundos.

O CDMA ajusta o nvel de potncia acima ou abaixo em 84 passos de 1 dB cada. Estemtodo assegura que no importando o to perto ou longe um mvel esteja da clula, cada um recebido com o mesmo nvel de potncia.

Os sistemas celulares baseados em CDMA possuem um som com maior qualidade e menorquebra de chamada que os sistemas baseados em outras tecnologias. Um nmero de caractersticasinerentes no sistema produz essa alta qualidade.

Deteco de erros avanados e esquemas de correo de erros aumentam grandementea probabilidade de os blocos serem interpretados corretamente;"Vocoders" sofisticados oferecem alta velocidade de codificao e reduzem o rudo defundo;O uso de vrios tipos de diversidades, como:A diversidade de freqncia (proteo contra o desvanecimento seletivo dafreqncia)A diversidade de espao (duas antenas receptoras)A diversidade de caminho (procura receber melhores recepes de um sinal demltiplos caminhos "interferncia" e melhora a qualidade do som)A diversidade de tempoOs "Soft Handoffs" contribuem para alta qualidade de voz, pois providenciam umatroca de canal antes da interrupo do sinal. Os "Soft Handoffs" entre setores damesma clula apresentam benefcios similares; eO controle de potncia preciso assegura que todos os mveis esto muito prximos donvel de potncia timo, permitindo a melhor qualidade de voz possvel;

O PCM o vocoder padro utilizado nos sistemas. Possui alta qualidade de som, mas, poroutro lado, deixa a desejar na largura de banda. Vrios tipos de padres de vocoders existem


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atualmente, oferecendo a escolha entre a mais alta capacidade e a melhor qualidade de voz. Ossistemas CDMA iniciais usavam "vocoder" com taxa de fala varivel de 8 Kbps. Como regrageral, os vocoders que possuem maiores taxas de bits so mais precisos na representao do sinalde voz.

O vocoder CDMA tambm melhora a qualidade de chamada pela supresso do rudo defundo. Qualquer rudo que est presente na natureza, como rudos de percurso, eliminado. Ossons de fundo constantes visto pelo vocoder como rudo que no carrega nenhuma informao e removido o mais rpido possvel. Isto aumenta grandemente a nitidez da voz nos ambientesruidosos, como no interior de carros ou em lugares pblicos ruidosos.

Os desvanecimentos ocorrem em ambiente de mltiplos caminhos quando dois ou maissinais se combinam e se cancelam um ao outro. As transmisses de banda estreita soespecialmente propensas para este fenmeno. Para sinais de banda larga, como o CDMA, esseproblema menor. O sinal de banda larga tambm submetido ao desvanecimento seletivo dafreqncia, porm uma boa parte do sinal preservado e o efeito global minimizado.

Como exemplo, consideremos o que acontece quando existe 12 dB de fade, em um sinal de400 KHz de faixa. Para um sinal CDMA, com 1,25 MHz de faixa, esse desvanecimento afetasomente cerca de 1/3 da largura de banda do total do sinal. Como a energia do sinal est espalhadaem todo o sinal, o efeito do desvanecimento "visto" como uma perda global do sinal deaproximadamente 2 dB.

Se este mesmo sinal de 400 KHz, a 12 dB de fade fosse utilizado em um sinal de bandaestreita de 30 KHz de faixa, como o AMPS ou os sistemas TDMA IS-54, o resultado seriabastante diferente. Todo o sinal de 30 KHz ento, afetado por esse desvanecimento. O resultadoseria uma perda global do sinal de 12 dB. Isto muito srio e levaria uma severa degradao daqualidade do sinal, ou at uma perda na chamada.

A diversidade de espao refere-se ao uso de duas antenas receptoras separadas por algumadistncia fsica. O princpio da diversidade de espao reconhece que quando um mvel est sedeslocando, ele cria um padro de sinal de picos e nulos. Quando um desses nulos atinge umaantena, tem-se uma perda no sinal recebido. Porm, se uma segunda antena colocada comalguma distncia fsica, ela estar fora da rea de sinal nulo e, assim, receber o sinal prximo deum nvel aceitvel.

Com as comunicaes via rdio, h normalmente mais do que um caminho de RF de umtransmissor para um receptor. Portanto, mltiplas verses do mesmo sinal esto presentes noreceptor. Porm, esses sinais, os quais chegam por diferentes caminhos, esto todo tempodeslocados, um relao ao outro, por causa das diferenas nas distncias que cada sinal tempercorrido. Este efeito de mltiplo caminho criado quando um sinal transmitido refletido porobstculos ambientais (prdios, montanhas, avies, caminhes, etc.). Estas reflexes, combinadascom o sinal transmitido, cria um modelo de movimento de picos e nulos do sinal.

Quando um receptor de banda estreita move atravs desses nulos h uma inesperada perdado sinal. Este desvanecimento causar um outro menor, mais rudos na qualidade de voz ou, se odesvanecimento bastante severo, h perda do sinal e da chamada. Embora mltiplos caminhosso geralmente prejudiciais para um sinal TDMA e analgico, realmente uma vantagem para oCDMA, j que o CDMA procura receber e usar mltiplos caminhos para melhorar o sinal. Oreceptor segura os trs sinais mais fortes recebidos, troca o tempo deles, e ento soma todos juntospara produzir um sinal que melhor do que qualquer um dos sinais individuais. Dessa forma,


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possvel somar todos os sinais juntos e melhorar o sinal, em lugar de degrad-lo.Os esquemas de correo de erro so mais eficazes quando os erros de bit no fluxo de

dados so espalhados mais uniformemente com o passar do tempo. Com isto, uma inesperadainterrupo do dado CDMA no causar uma correspondente interrupo no sinal de voz, ou seja,se um bloco de dado de voz corrompido quando o sinal est espalhado, como este bloco bemmenor do que os blocos do sinal original, no ser percebido nenhuma alterao no sinalreconstrudo, reduzindo ou eliminando o impacto na qualidade de voz da chamada.

Nos handoffs tradicionais, os quais so usados em todos os outros tipos de sistemascelulares, o mvel perde um canal antes de pegar outro canal. Quando uma chamada est nacondio de soft handoff, um usurio do mvel monitorado por duas ou mais clulas locais e ocircuito de "transcoder" compara a qualidade do sinal das duas clulas. O sistema pode tirarvantagem desse momento usando o canal da clula que possui o melhor sinal. Assegurando que omelhor sinal possvel usado no processo de decodificao do CDMA.

Os soft handoffs tambm contribuem para a alta qualidade de chamada, pois o sinal trocado de canal antes que seja quebrado, eliminando a pequena interrupo da fala do ouvinte.Nas tecnologias de banda estreita, quando o sinal est sendo degradado, h uma troca de canalentre as clulas adjacentes, ocorrendo, assim, uma quebra do sinal. Os handoffs CDMA no criam,dessa forma, um "buraco" na fala, como em outras tecnologias.

Alguns sistemas celulares sofrem do efeito "pingue-pongue" onde uma chamada repetidamente trocada de um lado para outro entre duas clulas quando o usurio est prximo dafronteira das duas clulas. Este efeito causa rudos. O soft handoff do CDMA evita completamenteeste tipo de problema.

E finalmente, no CDMA, uma chamada pode ter uma condio de soft handoff com attrs clulas ao mesmo tempo, diminuindo-se significativamente as chances de uma perda deconexo de RF.

O controle de potncia do CDMA no somente aumenta a capacidade mais tambmaumenta a qualidade de fala atravs da minimizao e superao da interferncia. Os algoritmosde controle de potncia dos CDMA so todos projetados para reduzir o nvel forte do sinal globalpara descobrir o mnimo requerido para manter uma qualidade de chamada.

O aumento de privacidade em relao aos outros sistemas celulares, ambos analgico edigital, inerente na tecnologia CDMA. extremamente difcil para algum "interceptar" o sinalCDMA. Visto que os blocos de informao digitalizados esto espalhados atravs de uma faixalarga do espectro. Alm disso, h planos futuros para oferecer codificao digital provida demaiores nveis de segurana e privacidade.

No incio de um novo sistema, h poucos assinantes, assim poucas clulas so necessriaspara manipular o trfego. Contudo, h ainda a necessidade de abastecer uma ampla coberturageogrfica inicial.

Uma clula CDMA tem uma das maiores faixas, em relao ao espectro, que uma clulatpica analgica e digital. Portanto, poucas clulas CDMA so necessrias para cobrir a mesmarea. Dependendo da carga e da interferncia do sistema, a reduo nas clulas poderiam ser decerca de 50% quando comparadas com o GSM.Canais CDMA

Os canais de trfego CDMA so diferentes: dependem de uma plataforma do equipamento.


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H trs caminhos de canais: canais de trfego efetivo, canais de trfego atual e canais de trfegofsicos.

O nmero de canais de trfego efetivos incluem os canais de trfego menos oscanais de "soft handoff". A capacidade de um canal de trfego efetivo equivalente capacidade de trfego de um canal de trfego analgico.

O nmero de canais de trfego atual inclui os canais de trfego efetivo e oscanais alocados para o "soft handoff".

O nmero de canais de trfego fsicos inclui os canais piloto, canais Sync, oscanais de Paging, os canais sobre "soft handoff" e os canais de trfego efetivo (voz edados).

Canais "Forward" CDMACanal PilotoO canal piloto usado pela unidade mvel para obter a sincronizao inicial do sistema e

para apresentar o tempo, freqncia e fase da localizao dos sinais da clula.Canal SyncEste canal apresenta a identificao da clula, potncia de transmisso piloto e a informao

de compensao da fase pseudo-aleatria da clula piloto. Com essas informaes a unidademvel pode estabelecer o tempo do sistema e tambm o nvel de potncia de transmisso formalpara uso em uma chamada inicial.

Canal PagingA unidade mvel comea a monitorar o canal paging depois que fixada a sincronizao por

meio do canal sync. Desde que o canal mvel seja solicitado e reconhecido pela chamada, o canalde trfego e de chamada ento passada sobre esses canais para a unidade mvel.

Canal de Trfego "Forward"Este canal transporta a chamada atual, a voz e a informao do controle de potncia do

mvel da estao base para a unidade mvel.Canais "Reverse" CDMACanal de AcessoQuando a unidade mvel no est ativada pelo canal de trfego, ele se comunicar com a

estao base atravs do canal de acesso. Esta comunicao inclui pedido de registro, resposta parachamada e origem das chamadas. Os canais de acesso esto emparelhados com o correspondentecanal de paging.

Canal de Trfego ReversoEste canal transporta a metade das outras chamadas e voz e informao do controle de

potncia do mvel da unidade mvel para a estao base.


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O conjunto atual de caractersticas avanadas do CDMA so:Servios de Mensagem Curta (SMS)"Over-the-Air Activation"Modo "Sleep"Dados e Fac-smileUnidade de Chamada de Assinante SimultneaControle de acesso de Assinante (SAC) (SAC permite ao operador o controle daseletividade do acesso mvel para o sistema de CDMA em uma base de clula/setor.)

O Servio de Mensagem Curta (SMS) permite a troca de mensagens alfa-numricas pelainfra-estrutura do CDMA. As mensagens podem se originar de qualquer rede ou de uma estaomvel. O mvel pode ser um telefone de voz equipado adequadamente, um terminal de dados ouum sistema de entrada de mensagem curta especializado.

Alm disso, o CDMA SMS apresenta as seguintes caractersticas:Indicador de Mensagem Urgente: Esta caracterstica permite que qualquer mensagemoriginada em um "pager" digital, SMS ou correio de voz seja enviada a um assinantecom um indicador de "mensagem urgente";Indicador de Data/Tempo: Esta caracterstica permite que qualquer mensagemoriginada em um "pager" digital, SMS ou correio de voz seja enviada a um assinantecom um indicador de data/tempo;

Mensagem de Reconhecimento: Esta caracterstica retorna um reconhecimento domvel receptor seguindo o recibo de uma mensagem curta (pgina, mensagem, etc. )para o mvel;

o Radiofuso: Uma mensagem de radiodifuso comum enviada a todos as estaesmveis dentro de uma zona selecionada (um ou mais setores). Servios comoanncios, boletins de servio, entre outros, podem ser suportados por estacaracterstica. A unidade do assinante pode ser configurada para ignorar asmensagens de radiodifuso;

o Mensagem Curta Originada no Mvel: A unidade mvel tem a opo de originaruma mensagem de texto curta para ser entregue pela rede para um mvelidentificado ou um determinado endereo.

A "Over-the-Air Activation" uma capacidade que a chave para os futuros planosempresariais de muitas operadoras de celulares. Esta caracterstica, permite a um assinante ativarum novo servio celular sem a interveno de um terceiro grupo, como um negociante autorizado.

Um dos objetivos primrios da "Over-the-Air Activation" a habilidade para prover umachave de autenticao segura para uma estao mvel para facilitar o processo de autenticao. Aautenticao o processo pelo qual trocada informao entre uma estao mvel e a rede, com afinalidade de confirmar e validar a identidade da estao mvel. Um resultado satisfatrio para oprocesso de autenticao s acontece quando demonstrado que a estao mvel e a rede possuemservios idnticos de Dados Secretos Compartilhados.

A caracterstica da "Over-the-Air Activation" consiste em autorizar os servios detelecomunicaes celulares com um provedor de servio especfico. A caracterstica incorpora umalgoritmo de Troca de Cdigo de Autenticao. Este algoritmo permite que a rede altere os


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parmetros de autenticao de cdigos com uma estao mvel. Estes parmetros so usados paragerar o cdigo de Autenticao que ento usado para gerar os Dados Secretos Compartilhados.Este algoritmo aumenta a segurana do assinante e reduz o potencial de fraude nos servios detelecomunicaes celulares.

O modo "Sleep" uma caracterstica que permite ao usurio colocar a estao mvel emum modo operacional no qual se desperta periodicamente at ter sido notificado de qualquermensagem de SMS pendente. O propsito desta caracterstica estender a vida til da bateria. Emnotificao das mensagens de SMS pendentes, o assinante pode escolher recobrar as mensagensdo provedor de servio. Durante o tempo em que esta caracterstica ativada, o usurio de estaomvel ainda pode originar chamadas.

O circuito de CDMA ligado aos servios provem dados assncronos e transmisso defac-smile que usam uma Unidade de "Interworking" (IWU). O IWU apresenta as funesnecessrias para o equipamento mvel se comunicar com equipamento fixo em uma rede pblica.Esta arquitetura adapta a interface area e as linhas de terra apresentando protocolos der-transmisso nicas para a interface area CDMA, chamada de Protocolo de Ligao de Rdio(RLP) e adaptao de taxa para os modem de linha de terra.

Os vrios servios de dados so iniciados como opes de servio durante ligao dechamada, ou a qualquer hora durante uma chamada. O servio de opo processo de negociaoespecifica se a opo de servio ser usada para o trfego primrio e secundrio. Ento, o usuriosimplesmente pode escolher entre voz, dados, e servio de fac-smile iniciando e terminando asopes de servio apropriadas.

Modo de Circuito de Taxas de Dados/Fax AssncronasO sistema de CDMA suportar servios de dados sncronos e assncronos que disputam

uma conexo de modem tradicional para a PSTN. Para o sistema de CDMA, o modem no estarlocalizado na unidade do assinante, mas na rede. Isto permite comunicaes digitais direta sobre ocanal de rdio. Preservando as vantagens da verdadeira transmisso digital, eliminando anecessidade de converter de digital para analgico, e ento de novo para digital.

Esta caracterstica opera como uma extenso de servio telefnico de linha terrestre. Asoperadoras podem permitir que o assinante compare o desempenho do sinal analgico e doCDMA.. Se o cliente preferir o CDMA, ele pode manter o telefone de CDMA. Isto reduz o riscode perder assinantes que no preferem a qualidade de som digital (como era o caso em muitossistemas de TDMA).

O Controle de Acesso de Assinante permite a uma operadora o controle seletivo de acessomvel ao sistema CDMA sobre uma clula/setor. A cada mvel designada uma classe deACCOLC no momento da assinatura. Quando um mvel tenta acessar o sistema em umaclula/setor ativa, o mvel comparar seu ACCOLC com o servio de classe de acesso permissvelatualmente pela clula/setor.

Como necessria uma capacidade mais larga devido a alta taxa de crescimento dosassinantes de telefones celulares, esperado uma transio do sistema analgico para o digital.Como alternativa para os sistemas digitais baseados no Acesso Mltiplo por Diviso de Tempo(TDMA), um sistema celular digital usando a tcnica de Acesso Mltiplo por Diviso de Cdigo(CDMA) foi recentemente proposta, e isso tem chamado muita ateno. Entre as vrias vantagensdo sistema CDMA sobre o sistema analgico e/ou TDMA, a maior vantagem o fcilplanejamento da freqncia. O planejamento de freqncia tradicional associado com o sistema


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analgico um processo difcil, e para alguns at mesmo considerada uma arte.O planejamento de freqncia o resultado do reuso da freqncia, o qual necessrio

para o sistema de acesso mltiplo por diviso de freqncia (FDMA). Assim, usado somente umnmero limitado de canais de rdio para manipular um grande volume de trfego sobre umaextensa rea. O planejamento de freqncia envolve a diviso da rea de servio dentro de reasmenores chamadas clulas, formando "cluster" de K clulas adjacentes e alocando um 1/K totaldas freqncias disponveis para cada clula no cluster. Ento o cluster padro de k-clula repetido de forma que as mesmas freqncias so reutilizadas vrias vezes em outras clulas deoutros clusters.

O nmero de clulas em um cluster, K, chamado de fator de reuso de freqncia, edetermina a quantidade de interferncia co-canal, como tambm o nmero de freqncias de rdiodisponveis por canal. O K escolhido de tal forma que seja pequeno suficiente para partilhar maiscanais a uma clula (isto , capacidade de clula grande) e ao mesmo tempo seja grande osuficiente para ter uma pequena interferncia de co-canal, isto , K escolhido como o mnimovalor possvel que satisfaa a relao portadora pela potncia de interferncia de co-canal (C/I)desejada. Como exemplo, no caso do analgico AMPS, K freqentemente usado para C/I = 18dB.

O sistema CDMA pode ser visto como um sistema com uma nica clula, onde a mesmafreqncia reusada para todas as clulas, de modo que K parece ser 1. Porm, o sistema aindausar a configurao celular tradicional para cobrir uma grande rea de servio. Quando uma reade servio formada por muitas clulas, a capacidade de canal por clula do CDMA diminuicomo resultado da interferncia excessiva de outras clulas, resultando em um nmero de canaispor clula (trfego) menor que o disponvel para o caso de uma nica clula isolada. Comodiscutido acima, a reduo da capacidade numa configurao multicelular anloga a determinaode K no caso do sistema FDMA, j que tem um canal de trfego por um canal de rdio.

Em geral, a capacidade de canal por clula numa configurao multicelular limitada pelainterferncia. A eficincia da aproximao celular aplicada para diferentes sistemas, podendo sercomparada mais pela reduo da capacidade com respeito a um caso de nica clula, ao invs desomente comparar o fator de reuso de freqncia tradicional, K. Assim, a eficincia de reuso defreqncia multicelular definida como:

(1)Note que, para um sistema FDMA, K = K'.

Em outras palavras, o propsito do sistema CDMA permitir uma transio suave para osistema celular digital onde uma parte do espectro celular, em incremento de 1,25 MHz, pode serconvertida para o sistema CDMA. A banda espectral de 1,25 MHz 10% do total da banda celularAMPS. Por essa razo, esperam-se ver ambos os sistemas analgicos e CDMA operando juntosdurante um perodo de transio.

Embora um canal CDMA com 1,25 MHz substitui 6 canais analgicos em uma clulamesclada analgico/CDMA, esto includos tambm na mesma banda os canais analgicos queseriam alocados nas clulas circundantes. Uma vez que uma banda de 1,25 MHz convertida paraum canal CDMA, h interferncia nos canais analgicos das clulas circundantes, que esto dentroda mesma banda. Ser examinada pela anlise das interferncias geradas no canal CDMA, isto , o


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impacto do canal CDMA nos canais analgicos em termos da relao C/I.Dessa forma, ser examinada a eficincia do reuso da freqncia do sistema CDMA para

comparar com o sistema analgico atualmente usado. Ser investigada tambm a quantidade deinterferncia CDMA nos canais analgicos, devendo-se determinar o tamanho da zona de proteoque deve ser necessria durante o perodo de transio do sistema celular analgico para o digitalCDMA. Ser assumido que a relao C/I recebida por ambos, e os "links" inversos so os mesmos.A anlise ser realizada somente em uma direo, o "link" reverso.

Figura 4: Grfico para o clculo da interferncia CDMA

O Poder de Interferncia do CDMANesta seo derivada a potncia da unidade mvel CDMA recebida de uma clula diferente

daquela da qual a unidade mvel pertence. assumido que as N unidades mveis estouniformemente distribudas numa clula circular de raio R, de forma que a densidade seja dadapor:

(2)Assumindo um controle de potncia perfeito, a potncia Sc recebida na estao base a

mesma para cada estao mvel. Ento, de acordo com a figura 4 e assumindo a propagao deonda com trajetria de perdas proporcional a quarta potncia da distncia, encontraremos apotncia total do mvel da clula tendo N estaes mveis uniformemente distribudas nela parauma estao base de distncia d = k.R como segue:


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(3)onde a integrao sobre uma rea da clula, a o fator de atividade da voz, e

(4)Da figura 4, e usando (2) e (4), obtemos:

(5)Atravs de algumas manipulaes matemticas, encontramos:

(6)

Figura 5: Distribuio das clulas nas coordenadas n e i.


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A Eficincia do Reuso da FreqnciaSendo Nc a capacidade de uma nica clula isolada de um sistema CDMA, onde uma clula

CDMA pode fornecer Nc canais de trfego simultaneamente, a relao entre Nc e C/I devesatisfazer:

(7)Para um mesmo desempenho em termos do C/I requerido, a capacidade de um sistema

CDMA de mltipla clula, N, ser agora satisfeita se

(8)onde Ioc a potncia de interferncia total de outras clulas. De (1), (7) e (8), temos

(9)Para uma dada clula, as clulas imediatamente adjacentes so denominadas, anel-1, aquelas

adjacentes s clulas de anel-1 como anel-2, etc. Quando todas as clulas CDMA so carregadascom N unidades mveis ativas, a potncia de interferncia total recebida da estao base de todosos mveis de outras clulas consistiro da soma da potncia das 6 clulas de anel-1, 12 clulas deanel-2 e assim por diante.

Da figura 5, pode ser mostrado que a distncia entre a estao base de uma clula de anel-n eda clula abaixo considerada . O ensimo anel consiste das 6 clulas dedistncia dR,n,i para cada i, i = 1, 2, ... , n. Assim o nmero total de clulas de anel-n 6n. Destemodo, usando (6), definimos

(10)Dessa forma, encontramos Ioc:

(11)Para facilitar, definimos o termo do somatrio como:

(12)


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Ento de (9) e (11), obtemos

(13)Calculando numericamente o segundo termo da expresso acima, pode ser mostrado que K'

1.33 com 100 termos (isto , 1 n 100). Comparando com K' = 7(= K) do sistema analgicoFDMA, podemos ver que a aproximao celular muito mais eficiente com o sistema CDMA emque a reduo da capacidade da clula em relao a um sistema de clula nica somente 25% (ou0.33/1.33) para o sistema CDMA, enquanto que 86% (ou 6/7) para o sistema FDMA.

O Impacto no Reuso da Freqncia dos Canais AnalgicosConsidera-se a interferncia excessiva gerada por um canal CDMA quando uma parte do

espectro celular convertido para o emprego do sistema CDMA. Esse impacto ser discutidosobre o desempenho do sistema analgico. Para clculos numricos, usaremos as seguintessuposies.

Omni clulas para ambos CDMA e analgico;1.Geometria celular hexagonal;2.K = 7 para o sistema analgico;3.O CDMA utiliza o fator de atividade de voz, a = 0,5;4.30 canais de trafego por 1,25 MHz de canal de rdio CDMA (isso corresponde a

cinco vezes a capacidade de aperfeioamento em cima do analgico AMPS com omniclulas, e aproximadamente 15 vezes a capacidade aperfeioada para clulas3-setorizadas).

5.

O caso para uma clula CDMAA. considerado o caso onde somente uma clula convertida para uma clula mesclada

analgico-CDMA, e examinado o efeito do canal de rdio CDMA para os canais analgicosAMPS nas clulas vizinhas. Referindo-se figura 6, suponha que um canal de CDMA alocadopara a clula 1. Usando (6), encontramos a interferncia dos mveis CDMA para uma clula deanel-n como

(14)onde L e G(L) so, respectivamente, definidos por (10) e (12), N o nmero total de

unidades mveis CDMA em uma clula, e Wf e Wc so as larguras de banda dos canais analgicoe CDMA, respectivamente. Ento, para o pior caso de um mvel analgico na extremidade dessaclula, a relao C/I para os canais analgicos de clula de anel-n na banda CDMA dada por


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(15)onde Pf a potncia transmitida do mvel analgico, D a distncia entre as duas clulas de

co-canais analgicas mais prximas, e (C/I)A a relao da portadora pela potncia interferente deco-canal para o canal de trfego analgico sem nenhum canal CDMA. Como mencionadoanteriormente, (C/I)A do AMPS tipicamente fixado em 18 dB, resultando em K = 7.

Na expresso (15), temos assumido que as interferncias de co-canais analgicas de outrasclulas em relao s clulas de co-canais mais prximas so desprezveis. Referiremos as clulasde co-canal mais prximas como clulas de camada-1.

Figura 6: O caso para uma clula CDMA.

Usando a relao entre R, D e fator de reuso de freqncia K, temos

(16)


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Quando K= 7, temos que (17).

Neste caso, substituindo valores numricos, isto , a = 0.5, N = 30, Wf = 30 KHz e Wc =1,25 MHz, dentro da expresso acima, obtemos

Onde D , representa o desempenho da degradao devido a introduo de um canal CDMA eSf = Pf/R4 a potncia do mvel analgico recebida pela estao base.

Tabela I: Desempenho da Degradao devido a uma clula CDMAD [dB]

(n,i) SC = Sf SC = 0.5 Sf SC = 0.1 Sf observao(1,01) 3.5278 2.1127 0.5127 anel-1(clula x)(2,1) 0.3309 0.1686 0.0343 anel-2(clula y)(3,2) 0.0541 0.0271 0.0054 anel-3(clula y)(4,2) 0.0177 0.0088 0.0018 anel-4(clula w)

Anlise dos resultados obtidosA potncia do mvel CDMA muito menor que aquela para uma unidade mvel analgica,

Sc < < Sf. Assim, o pior caso (isto , a maior interferncia de co-canal CDMA-para-Analgico)ocorre quando Sc = Sf. Para as clulas com at anel-4, e para os trs casos de Sc = Sf, Sc = 0.5 Sfe Sc = 0.1 Sf, os valores numricos de D so apresentados na tabela 1. Na ltima coluna da tabelaesto as clulas usadas para computaes numricas com referncia figura 6.

O desempenho da degradao dos canais analgicos na clula de anel-1 maior que 3 dBpara o pior caso (Sc = Sf), o qual sugere que aqueles canais no devem ser alocados. Assumindoque menos que 1 dB de degradao aceitvel, temos um conjunto de clulas de proteo emtorno da clula CDMA necessrio, isto , o padro de reuso de freqncia regular pode seraplicado para todas as clulas analgicas esperadas para as clulas mais prximas da clulaCDMA. Neste caso, interessante notar que essas clulas no deve ter capacidade melhoradadurante um perodo de transio, se um canal CDMA introduzido em somente uma omni clula.Assim, os 42 canais analgicos de uma banda CDMA de 1,25 MHz so removidos da clulaCDMA e um anel dividido em zonas de proteo, considerando que um canal de rdio CDMAno possa apresentar muitos canais de trafego.

O caso para um Cluster de clula CDMAA.Supe-se agora que um canal CDMA de 1,25 MHz atribudo para todas as clulas em um

cluster de 7 clulas como mostrado na figura 7. A interferncia para os canais analgicos nasclulas vizinhas do cluster de clula CDMA so discutidas a seguir. Novamente, usaremos os


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seguintes valores para computaes numricas; a = 0.5, N = 30, Wf = 30 kHz e Wc = 1,25 MHz.A clula w da figura 7, que uma das clulas mais prximas do cluster da clula CDMA,

uma clula de anel-1 em relao ao cluster. Mas, essa clula pode tambm ser considerada comouma clula de anel-1 em relao as clulas 5 e 6 do cluster CDMA, uma clula de anel-2 emrelao as clulas 1, 4 e 7, e uma clula de anel-3 em relao as clulas 2 e 3.

Em geral, veremos que a interferncia de canal CDMA para clulas de anel-n consistiro deinterferncias de duas clulas de anel-n, trs clulas de anel-(n+1) e duas clulas de anel-(n+2).Assim, o poder de interferncia CDMA total para uma clula de anel-n de um cluster de clulaCDMA onde I'CDMA(n, i) definida por (14). Note que as clulas de um cluster CDMA nocontribuiriam para a interferncia co-canal analgica. Assim, o nmero de clulas co-canaisanalgicas da camada-1 cinco para as clulas com at anel-3, e seis para clulas de anel-4 ealm.

Figura 7: O caso para um cluster de clulas CDMA.Logo, o desempenho da degradao devido ao cluster CDMA :

n = 1, 2, 3

n 4

D = (19)

Os valores das coordenados das clulas usadas para a avaliao de (18) so mostrados na


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tabela II e os valores numricos do desempenho da degradao devido ao cluster CDMA, D , somostrados na tabela III.

Tabela II: Coordenadas dos Valores para (18)n (n,i1) (n,i2) (n+1,j1) (n+1,j2) (n+1,j3) (n+2,k1) (n+2,K2)

1(w) (1,0) (1,1) (2,0) (2,1) (2,2) (3,1) (3,2)2(x) (2,0) (2,1) (3,0) (3,1) (3,2) (4,1) (4,2)3(y) (3,1) (3,2) (4,1) (4,2) (4,3) (5,2) (5,3)4(z) (4,1) (4,2) (5,1) (5,2) (5,3) (6,2) (6,3)

Tabela III: Desempenho da Degradao devido a um cluster de clula CDMAD [dB]

n SC = Sf SC = 0.5 Sf SC = 0.1 Sf observao1 5.47 3.39 0.42 anel-1(clula w)2 -0.025 -0.39 -0.71 anel-2(clula x)3 -0.59 -0.69 -0.77 anel-3(clula y)4 0.06 0.03 0.006 anel-4(clula w)

Anlise dos resultados obtidosO pior caso de desempenho da degradao obtido foi de 5,47 dB nas clulas de anel-1, o que

no aceitvel. Desse modo, os canais analgicos dentro da banda CDMA no so usados emclulas de anel-1. Novamente, se assumirmos que menos de 1 dB de degradao aceitvel,vemos que necessrio um conjunto de clulas de proteo em torno do cluster de clula CDMA.

ConclusoPodemos observar que a tecnologia CDMA apresenta diversas vantagens, como o aumento

da capacidade, a melhor qualidade de chamada, o planejamento simplificado, a maior privacidade,entre outras, em relao aos sistemas FDMA e TDMA.

Comparando a eficincia do reuso da freqncia dos sistemas CDMA e o FDMA tradicional,foi mostrado que a aproximao celular significativamente mais eficiente com o sistema CDMA.A anlise, em termos da relao C/I, mostra que o desempenho da degradao pode resultar dapresena do canal CDMA.

A anlise dos resultados mostra que a interferncia nos canais analgicos das clulas maisprximas da clula CDMA seria tambm muito grande para garantir o desempenho desejado deC/I = 18 dB. Isso sugeri que quando uma clula (ou um cluster de clula) convertido para


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empregar um canal CDMA, deve haver pelo menos um conjunto de clulas de proteo em tornoda clula/cluster, onde os canais analgicos que caem dentro da banda CDMA no so reusados.

Dessa forma, apesar da superioridade do CDMA em relao as outras tecnologias,esperamos ver ambos os sistemas analgico e CDMA operando juntos durante um perodo detransio.

Bibliografia

[1] - Kyoung I. kim, "CDMA Cellular Engineering Issues", IEEE Transactions on VehicularTechnology, Vol. 42, No. 3, August 1993;

[2] - Motorola, "CDMA: Technology and Benefits", 1996;[3] - P. Jung, "Advantages of CDMA and Spread Spectrum Techniques over FDMA and

TDMA in Cellular Mobile Radio Applications", IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol.42, No 3, August 1993.


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apostila da ufms

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