Luiz Gustavo Nogaranogara@inf.puc-rio.br

CDMA, 3G e Aplicações

Tópicos da apresentação

História

CDMA

Padrões 3G

Aplicações

História

Conceito básico: reuso de frequência 1969 – Primeiro sistema celular com reuso

de frequência 1973 – Primeira ligação a partir de um ter-

minal móvel 1979 – Primeiro sistema celular comercial 1981 – Europa / 1983 – EUA 1982 – Início do GSM 1990 – EUA entra na era digital (IS-54) 1991 – GSM comercialmente disponível

Formas de Multiplexação

FDMA

TDMA

CDMA

CDMACode Division Multiple Access

Idéia utilizada em transmissões militares Usa espalhamento de espectro Facilita o reuso de frequência Cada canal é representado por um código Controle de potência de transmissão Codificação de voz Aumento de 8 a 10 vezes na capacidade

da rede Proposto pela Qualcomm em 1989 e

definido como padrão em 1993 (IS-95)

Espalhamento de Frequência

Transmissão

Recepção

Vantagens do Espalhamento de Frequência

Interferência

Detecção

Reuso de Frequência

Frequências iguais não podem ser usadas em células adjacentes

Reuso da Frequência - CDMA

Mesma frequência pode ser usada em célu-las adjacentes

Codificação

Codificação

Controle de Potência

Se potências fossem iguais, usuário perto da BS atrapalharia demais conexões

Potência calculada 800 vezes / segundo

Soft handoff

Estação móvel ligada a 3 estações-base Handoff pode ser feito de acordo com a

potência transmitida

Codificação de voz

Menor potência transmitida se traduz em maior número de usuários por célula

Codificador de voz utilizado

Em períodos de silêncio, número de bits/segundo é reduzido a 1/8

Consegue-se um ganho de 2 vezes em média

CDMACode Division Multiple Access

Duas revisões:

IS-95A – dados a 14.4 kbps, circuit-switched

IS-95B – dados a 64 kbps, packet-switched

IS-95B já é considerado 2.5G

Terceira Geração

IMT-2000 definiu em 1999 5 padrões para 3G

Padrões principais CDMA2000 W-CDMA

Todos usam espalhamento espectral

CDMA2000 Evolução do IS-95 Desenvolvido pela Qualcomm / CDG Utiliza portadoras de 1.25 Mhz Compatível com IS-95 e AMPS Várias implementações

1X – duplica capacidade de voz (novo vocoder) e transmissões até 307 kbps

1X EV-DO – uma portadora somente para da-dos, com transmissões até 2.4 Mbps

1X EV-DV – portadora para voz e dados, com transmissões de até 3.09 Mbps

3X – 3 portadoras de 1.25 MHz, ou uma de 5 MHz

Elementos do CDMA2000

Elementos do CDMA2000

MS – Mobile Station Autentica-se no HLR

RAN – Radio Access Network Comunica-se através do BTS/BSC

PCF – Packet Control Function Cria o canal PPP entre MS e PSDN

PSDN/FA – Packet Data Serving Node Fornece o IP e serve de gateway entre rede

celular e internet AAA – Authentication, Authorization and

Accounting

W-CDMA / UMTS

Criado como tecnologia evolutiva do GSM Usa uma portadora de 5 Mhz Transmissão de dados a 2 Mbps A mesma portadora é utilizada para voz e

para dados Menor custo de upgrade para operadoras

GSM Desenvolvido pelo 3GPP

Elementos do W-CDMA

Utiliza os elementos de rede do GSM Apenas interface de rádio é modificada

Evolução para 3G

Comparação entre CDMA2000 e W-CDMA

Fácil evolução a partir de op-eradoras cdmaOne

Upgrade pode ser feito na faixa de frequência existente

Melhor utilização do espectro de frequência (*)

Disponível comercialmente em vários países

Menor custo para oper-adoras GSM

Precisa de mais espectro de frequência

Melhor utilização do es-pectro de frequência (*)

CDMA2000 W-CDMA

Velocidades e custos de transmissão parecidos (*) Melhor utilização de frequência defendida pelos

dois grupos

Comparação entre CDMA2000 e W-CDMA

Aplicações

Necessário um ambiente de execução no telefone

Memória e processamento aumentam Limitações continuam Telefone sempre com o usuário Multimídia, câmeras fotográficas e de vídeo Localização Dependem das operadoras e dos fabri-

cantes

Aplicações - Áudio

Sons em aplicações/jogos

Streaming e compra de sons/músicas

Áudio-mensagem

Reconhecimento de áudio

VoIP

Aplicações - Vídeo

Fotolog/'vídeolog'

Mensagens de vídeo

Vídeoconferência

TV Digital

Aplicações - LBS

Localização de pessoas

Navegação

Jogos

Mogi Jogo colaborativo entre usuários de celular

e usuários na Web Usuário móvel coleciona objetos Para obter o objeto, usuário deve estar per-

to dele Usuários podem trocar objetos Usuários na web podem ajudar usuários

móveis

Aplicações - Corporativas

Acesso à internet em qualquer lugar com cobertura

Push to talk através de IP

Integração com sistemas de empresas

Ferramentas de comunicação e produtivi-dade

Conclusões

Aumento da capacidade da rede celular para transmissão de dados

Aparelhos com mais memória, processa-mento e multimídia fornecem meios para criação de aplicações

Aplicações usando conceitos diferentes podem surgir