PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAISEngenharia Eletrônica e de Telecomunicação

Pedro Manoel de Oliveira Heringer Dias

1º Trabalho PráticoSistemas de Comunicações Móveis

Belo Horizonte2013

Pedro Manoel de Oliveira Heringer Dias

1º Trabalho PráticoSistemas de Comunicações Móveis

Trabalho apresentado ao professor da disciplina Sistemas de Comunicações Móveis do curso de Engenharia Eletrônica e de Telecomunicação da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.

Professor(a): Luciano Bossi

Belo Horizonte2013

A – Técnica de duplexação x Técnica de multiacesso

1) Explique que é técnica de duplexação.

Em sistemas de comunicação wireless é interessante que um usuário móvel possa enviar sinais de informação para a estação base enquanto ele estiver recebendo, através da mesma antena, os sinais de informação da estação base. Para proporcionar tal capacidade, alguma forma de duplexação deve ser utilizada, seja no domínio da frequência (FDD) ou no domínio do tempo(TDD). Em ambos os casos uma parcela do canal é destinada à transmissão e outra à recepção, independente do canal estar dividido temporalmente ou na freqüência. A técnica de duplexação TDD elimina a necessidade de utilização de faixa de freqüência distintas para transmissão e recepção, mas possui um atraso inerente – a comunicação não é full-duplex no sentido real.

Explicar as diferenças e vantagens das técnicas de duplexação TDD e FDD. Dê exemplo de sistemas que operam FDD e TDD.

O FDD utiliza duas bandas distintas para cada clientes, uma que faz o trafego estação para móvel e outro móvel para estação. Ou seja, temos dois canais simplex que juntos torna a comunicação Duplex. Já o TDD utiliza o domínio do tempo para o link direto e reverso, ao invés de usar a banda de frequência como o FDD. Um canal terá vários usuários, cada usuário terá um time slot determinado a ele para comunicação direta e outro para a reversa para possibilitar a o trafego bidirecional.

A técnica TDD possibilita a comunicação bidirecional utilizando apenas uma canal em oposição a técnica FDD onde são usados dois canais simplex, o que simplifica o equipamento do assinante já que dispensa a utilização do duplexado, equipamento usado no FDD na base e no móvel para possibilitar a transmissão e recepção rádios bidirecionais simultâneas. As transmissões do terminal base ao telefone portátil e vice-versa usam o mesmo canal de frequência através da duplexação por divisão de tempo (TDD).

2) O que vem a ser múltiplo acesso? Diferencie as técnicas de acesso múltiplo: TDMA, FDMA e CDMA.

Múltiplo acesso é a capacidade do sistema de radio de compartilhar recurso entre diversos usuários, há três formas principais de múltiplos acessos utilizados atualmente FDMA, TDMA e CDMA.

O sistema FDMA opera particionando o espectro de rádio pré-definido entre usuários potenciais. Portanto, o sistema FDMA pertence ao mundo analógico. Em contraste, o sistema TDMA opera particionando intervalos de tempos pré-definidos entre os usuários potenciais. Essa alternativa para o acesso múltiplo sobre a divisão de frequência pertence ao mundo digital.

- Para um mesmo nível de desempenho, os sistemas TDMA são mais baratos ao serem implementados que os sistemas FDMA.

- Considerando o mesmo custo, os sistemas TDMA apresentam um desempenho superior comparado com os sistemas FDMA

CDMA (Code-Division Multiple Access) – No acesso múltiplo por divisão de código o compartilhamento do espectro é feito por uma forma de modulação por espalhamento espectral, a qual permite que diversos usuários utilizem todo o espectro de frequência disponível. Para possibilitar a diferenciação entre os usuários, os sinais de cada um deve sofrer espalhamento e ser criptografado por código específico para distingui-lo dos outros sinais.

Como é a técnica SDMA?

No acesso múltiplo por divisão de espaço o compartilhamento do espectro de frequências entre os usuários aproveita a distribuição espacial dos terminais usuários, através do uso de antenas direcionais inteligentes, para minimizar as interferências entre esses terminais. Nessa técnica, é controlada a direção de irradiação de energia para os usuários, através da alocação de diferentes spots de irradiação das antenas da estação base. As diferentes áreas cobertas por cada spot podem ser servidas pela mesma freqüência (TDMA ou CDMA) ou por diferentes freqüências (FDMA). No canal reverso (móvel para base), a identificação de usuários é feita através do ângulo de chegada do sinal.

Como é a técnica mista FDMA/TDMA? Dê um exemplo.

A técnica mista FDMA/TDMA combina a divisão da banda em faixas menores (portadora) que por sua vez é subdivida no tempo (time-slots), consequentemente tem-se uma melhor utilização do espectro.

Ex: No GSM as 2 bandas de 25 MHz (Up/ Down Link) são divididas em portadoras de 200 KHz cada, que por sua vez são subdivididas em 8 time slots de 4.615ms. (quantidade de canais ≈ 2*125*8 = 2000 canais)

B – Consulta na base de dados da ANATEL

3) Consultar os dados no site da ANATEL e fazer um gráfico do crescimento de acessos entre dezembro de 2009 e dezembro de 2013, mês a mês. Pode ser feito em Excel.

Gráfico 1 - Crescimento de Acessos entre Dez/2009 e Dez/ 2013 no estado do CE,

Gráfico 2 - Crescimento de Acessos entre Dez/2009 e Dez/2013 no estado de MG

C – Regulamentação da ANATEL

4) Com base na resolução 454, responda:a) Como é a divisão das bandas de 1800 MHz, utilizada para o sistema GSM?b) Quais são as bandas para o sistemas de 3ª geração?

DISTRIBUIÇÃO DE BANDA 3G (BRASIL)

SUBFAIXA(MHz) LARGURA DE BANDA (MHz)TRANSMISSÃO DA

ESTAÇÃO MÓVEL ERB

F 15+15 1920-1935 2110-2125

G 10+10 1935-1945 2125-2135

H 10+10 1945-1955 2135-2145

I 10+10 1955-1965 2145-2155

J 10+10 1965-1975 2155-2165

SUBFAIXA DE EXTENÇÃO

5 1885-1890

5 1890-1895

c) O uso da faixa de 900 MHz tem limitações devido o uso compartilhado da faixa por outros sistemas, tais como ISM e SARC. Definir o que são esses serviços e as principais limitações impostas.

ISM(banda reservada a equipamentos industriais, científicos e médicos),SARC (Serviços Auxiliar de Radiodifusão e Correlatos), Especial de Repetição de Televisão e Especial de Circuito Fechado de Televisão com Utilização de Radio enlace .As bandas de 952,5 a 960 MHz passaram a trabalhar em caráter secundário a partir de julho de 2007 e as bandas 944 a 946 MHz apartir de dezembro de 2009,caso as detentoras SMP das bandas quiserem fazer uso das bandas antes destas datas tiveram que arcar com o custos.

5) Como ficou a divisão das bandas para a 4ª geração no Brasil, entre as operadoras ? Quais bandas podem utilizar FDD e quais devem utilizar TDD ?

DISTRIBUIÇÃO DE BANDA 4G( BRASIL)

SUBFAIXA(MHz)Largura de Banda

(MHz)

Transmissão daOperadora

Estação Móvel ERB

P 10+10 2.500-2.510 2.620-2.630Claro (11 lotes); TIM (6

lotes); Oi (11 lotes)

W 20+20 2.510-2.530 2.630-2.650 Claro

V1 10+10 2.530-2.540 2.650-2.660 TIM

V2 10+10 2.540-2.550 2.660-2.670 Oi

X 20+20 2.550-2.570 2.670-2.690 Vivo

T 15 2.570-2.585* -

U 35 2.585-2.620*Sky e Sunrise (12 lotes

cada)