capitulo1

7/16/2019 Capitulo1

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ISEL, Planeamento de Redes Móveis, Pedro Vieira

PRM

Conceitos Introdutórios

PLANEAMENTO DE REDES MÓVEIS

Capítulo 1 - Conceitos Introdutórios

Instituto Superior de Engenharia de LisboaDepartamento de Engenharia de Electrónica e Telecomunicações e de Computadores

Secção de Sistemas de Telecomunicações

7/16/2019 Capitulo1



PRM


7/16/2019 Capitulo1



PRM

Conceitos IntrodutóriosISEL, Planeamento e Optimização de Redes Celulares Móveis, Pedro Vieira Conceitos Básicos de Propagação

Propagação em Espaço Livre

Objectivo: Estabelecimento da relação entre a potênciade saída do emissor e a potência de entrada do receptor.

Modelo mais simples: Duas antenas, emespaço livre, no vazio.

distância entre antenas

frequência da ligação

atenuações devido aos guias e filtros de emissão-recepção

ganho da antena de emissão na direcção da antena de recepção relativamente àantena isotrópica sem perdas

ganho da antena de recepção na direcção da antena de emissão relativamente àantena isotrópica sem perdas

d

f

a a E R,

g E

g R

S p E = ag

4 dEE

2π

Densidade de potênciana antena receptora

a E

g E g R

d

f

a R

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p S R = a aR ef R

potência disponível aosterminais do receptor

abertura efectiva da antena derecepção na direcção da antena de

emissão

ganho da antena

de recepção g R =

4π

λ 2 ef R a

Substituindo,

p p R E =

a a g g

4 dE R E R

λ

π

2

Atenuação de espaço livre

a0

2

4=

λ

π da

c0

2

4=

π f dλ =

c

f

Propagação em Espaço Livrea E

g E g R

d

f

a R

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P R =

10 log p

p10R

0

P E =

10 log

p

p10E

0

( )G g E E = 10 log10

( )G g R R= 10 log10

( ) A a E E = −10 log10

( ) A a R R= −10 log10

A0 20

4

= −

log

d10

λ

π

Ac

0 20

4

= −

log

f d10

π

Em unidades logarítmicas,

P P R E = - A - A + G + G - AE R E R 0

Propagação em Espaço Livre

[ ]( ) [ ]( ) A0 32 4= +. 20 log d + 20 log f 10 Km 10 MHz

Recomendação ITU-R PN.525-2

a E

g E g R

d

f

a R

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d

P

E R

r

z

Por definição, o ponto P pertence ao enésimo elipsóide deFresnel se:

EP PR d n+ − =λ

2

Elipsóides de Fresnel

Objectivo: Permitem estabelecer as condições nas quais a propagação entre as duas antenas pode ser considerada comoespaço livre.

A expressão anterior define um elipsóide de revoluçãocom eixo coincidente com a direcção definida pelasantenas e com os focos (E e R) nas antenas.Reescrevendo a expressão em termos das coordenadasdo ponto P e da distância entre antenas:

( ) z r d z r d n2 2 2 2

2+ + − + − =

λ

Admitindo que:r z

r d z

<<

<< −

E desenvolvendo em série os radicais e aproveitando,

em cada caso, apenas os dois primeiros termos daséries é possível escrever:

r

z d z n

2

2

1 1

2+

−

=

λ

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Elipsóides de Fresnele resolvendo em ordem a r :

( )r n

z d z

d = ±

−λ

z = ⇒0 e z = d r = 0note-se que:

O interesse dos elipsóides de Fresnel provém do facto de que é possível demonstrar que a atenuação entre duas antenas,mesmo na presença de obstáculos é praticamente igual àatenuação em espaço livre desde que os obstáculos não

penetrem o primeiro elipsóide de Fresnel. Nestas condições,designa-se a ligação entre os pontos E e R por ligação emlinha de vista desobstruída.

O interesse dos elipsóides de Fresnel provém do facto de que é possível demonstrar que a atenuação entre duas antenas,

mesmo na presença de obstáculos é praticamente igual àatenuação em espaço livre desde que os obstáculos não

penetrem o primeiro elipsóide de Fresnel. Nestas condições,designa-se a ligação entre os pontos E e R por ligação emlinha de vista desobstruída.

O cálculo do raio mnáximo do primeiro elipsóide deFresnel correspondente ao semi-eixo menor, pode fazer-se a

partir de:

r m1

z d

=2

com r m1 =λ d

4

( )r

z d z

d 1 =−

λ

Adaptando a expressão às grandezasvulgarmente usadas,

[ ][ ]

[ ]

r m1 12

300m

Km

GHz

d

f =

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Terra Plana

h E

h E

h R

h R xe

d

Ψ

r d

r r r r

Ponto Especular

Considerando a presença da Terra...

xh

h hd e

e

e r

=+

E E e

r d

j k r

d

d

=

−

0

0

E E e

r r

j k r

r

PH terrenomedio

r

=

−

0

0

Γ ( )

( )r h h d d r e= − +2 2 ( )r h h d r r e= + +

2 2

( ) ( )

−+−

+=

=+−−++=−=∆

22

2222

1+1

d

hh

d

hhd

d hhd hhr r r

er er

er er d r

h h d r e+ <<

h h d r e− <<

( )1 1 1+ ≈ + << x mx xm quando

∆ r d h h

d

h h

d

r e r e= +

+

− +

−

1

1

21

1

2

2 2

∆ r h h

d

e r =

2

Efectuando as seguintes considerações,

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Terra Plana

Ψ Ψ=+

⇒

+arctg

h h

d tg

h

d

e r r =he

Determinação do coeficiente de reflexão de Fresnel

( )Γ Γ

Γ

PH PH

j j

e R e= = arg PH ϕ

Γ PH

je=−1 π

(Consultar Gráficos)

Considerando que h E , h R << d , podemos considerar r r =

r d . Consultando os gráficos dos coeficientes deFresnel e assumindo incidência razante temos. Logo,

jπ e Γ 1=

d

r k j

d r

eV E

d

0

0−

=

( ) Γ j

r

r j k

r e Γ

r

eV E r

arg

0

0−

=

)(sin)(cos111 r k jr k e E

E

E

E oo

r jk

d

r

d

t o ∆+∆−=−=+=∆−

r jk

d

r

d

t oe E

E

E

E ∆−

−=+= 11

+=+=

d

r

d r d t E

E E E E E 1

( )( )Γ −∆−

Γ +=+=

arg0

11r k j

r

d

d

r

d

t

er

r

E

E

E

E

Logo, a diferença de fase total será então:

( ) Γ ∆r k ∆ arg0 +−=ϕ

+=

ϕ j ∆

r

d

d t e

r

r Γ E E 1

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Terra Plana )(sin)(cos111 r k jr k e E

E

E

E oo

r jk

d

r

d

t o ∆+∆−=−=+=∆−

)(sin)(cos)(cos21)(sin)(cos1 22 r k r k r k r k jr k E E oooood t ∆+∆+∆−=∆+∆−⋅=

2sin2r k

E E od t

∆

=

2 2 12 sen γ = − cos

( )( )2

sin22

sin4cos12)(cos22 2 r k r k r k r k oo

oo

∆=

∆=∆−=∆−

Então, sendo P t a potência total recebida e P d a potência recebida devida ao raio directo, e como a

potência é proporcional ao quadrado do campo eléctrico, fica:

2sin4 2

2

∆r k

E

E

P

P o

d

t

d

t == )2

(sin42

2

d

hh

E

E

P

P er

d

t

d

t

λ

π ==

[ ] [ ]

+= )

2(sin2log20

d

hh P P er

dBW d dBW t λ

π

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A título de exemplorepresenta-se a variaçãoda potência recebida emfunção da altura h r da

antena de recepção, parauma situação típica, comd = 50 km, h e = 50 m e λ =0.05 m (f = 6 GHz) .

[ ] [ ]

+= )

2

(sin2log20d

hh P P er

dBW d dBW t λ

π

[ ]dBd t P P −

[ ]dBr h

Terra Plana

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Módulo e fase do coeficiente de reflexão complexo sobre a água do mar para polarização horizontal, para vários valores da frequência (em GHz).Módulo e fase do coeficiente de reflexão complexo sobre a água do mar para polarização horizontal, para vários valores da frequência (em GHz).

Módulo e fase do coeficiente de reflexão complexo sobre terreno médio para polarização horizontal para vários valores da frequência (em GHz).Módulo e fase do coeficiente de reflexão complexo sobre terreno médio para polarização horizontal para vários valores da frequência (em GHz).

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Módulo e fase do coeficiente de reflexão complexo sobre a água do mar para polarização vertical para vários valores da frequência (em GHz).Módulo e fase do coeficiente de reflexão complexo sobre a água do mar para polarização vertical para vários valores da frequência (em GHz).

Módulo e fase do coeficiente de reflexão complexo sobre terreno médio para polarização vertical para vários valores da frequência (em GHz).Módulo e fase do coeficiente de reflexão complexo sobre terreno médio para polarização vertical para vários valores da frequência (em GHz).

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AtmosferaÉ habitual distinguir na atmosfera 3 grandes regiões quese apresentam estratificadas em altitude:

• Camada interior - Troposfera - na qual a temperatura

decresce com a altitude e que se estende até cerca de 9Km de altitude nos polos e 17 Km no equador.

•Camada intermédia - Estratosfera - situada entre cercade 11 e 50 Km de altitude.

•Camada exterior - Ionosfera - onde se verificam

elevados níveis de ionização e que se estende a partir daestratosfera até cerca de 500 Km de altitude.

ionosfera

estratosfera

troposfera

A presença da atmosfera no modelo de ligação em estudovai ter quatro efeitos principais:

•Atenuação Suplementar, função do comprimento do

percurso e da sua inclinação, devida aos gases constituintesda atmosfera (principalmente o oxigénio e vapor de água) eaos hidrometeoritos (chuva, nevoeiro, granizo, neve).

•Alteração dos raios de onda (refracção) que deixam deser rectilíneos e vão passar a ser curvilíneos, função doíndice de refracção da atmosfera em cada ponto do

percurso.•Formação de direcções previligiadas de propagação(ductos) que permitem a propagação de sinais intensos adistâncias muito superiores às que são possíveis sematmosfera.

•Aparecimento de flutuações apreciáveis na amplitude dosinal recebido devida à possibilidade da existência de vários percursos, cada um com um tempo de propagação próprio,entre as antenas de emissão e recepção. Este fenómeno éconhecido por desvanecimento (fading), por multipercursoatmosférico nas ligações por feixes hertzianos e por

cintilação nas ligações via satélite.

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Efeitos RefractivosA atmosfera é responsável por modificações na direcção de

propagação, provocadas pelas variações do seu próprio índice derefracção ao longo do percurso. (Recomendação PN.453 daITU-R).

n = + ×−1 10 6Índice de

refracção

Refractividade

PressãoAtmosférica

Pressão parcialdo vapor deágua no ar

húmido

[ ] N

p

T dry

hPa= 77 6. N

e

T wet = ×3 732 1052.

[ ][ ]

[ ]

[ ]

N N N T

pe

T dry wet

K

hPa

hPa

K

= + = +

77 6 4810.

TemperaturaAbsoluta

H e

e s

= 100

[ ]

[ ]e e s

T

T

C

C = ×

+61121

17 502

240 97.

.

.º

º

[ ][ ]

[ ]

ρ g m

hPa

C

e

T /º

. ..3 2167

2733=

+

Formas de Calcular e (pressão parcialdo vapor de água)

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Efeitos RefractivosEm condições médias com:

( )

p hPa

e hPa humidade relativaT K C

=

=

= =

1017

10 50%2913 18

. º

= 3149.

n = 10003149.

O índice de refracção varia sobretudo com a altitude h. Deacordo com a Recomendação PN.369-6 da ITU-R,

( )n h N e

h

h= + × ×

−−

1 1006 0

N 0 315=

h Km0 7 35= .

[ ]h Km

Valor médio da Refractividade atmosférica extrapoladaao nível médio das águas do mar

Altura acima do nível médio daságuas do mar

Se a variação do índice de refracção com a altitude for aproximada por uma expressão linear do tipo:

( )n h n n h= − ×0 ∆

n N 0 061 10= + ×

−

∆ ∆n N = ×−10 6 Variação do índice de

refracção entre h=0 e h=1 Km

Índice de refracção ao nível médiodas águas do mar

Esta aproximação é válida sobretudo para as regiõesinferiores da troposfera em que se processam osfenómenos de propagação que interessam aos feixeshertzianos. É possível demonstrar que o efeito dacurvatura dos raios ópticos, num modelo de terra esféricacom atmosfera, pode ser substituído pela consideração deum raio equivalente da Terra dado por:

r K r = 0K

r

nn

=

−

1

1 0

0

∆

r Km0 6370=

com

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Efeitos RefractivosEm Portugal, são habituais os valores:

n0 1000315= .

∆n = ×−40 10 6 Km-1

∆ N = 40 N / Km

K = ≈1344

3.

= ∞

= 1K = 4 3/

0 1< <

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Efeitos Refractivos

K = ∞

K < 0

> 0

Efeito da variação de K no percurso dos raios de onda, considerando o percurso fixo e o raio da Terra variável (modelo prático)

Efeito da variação de K no percurso dos raios de onda, considerando o percurso fixo e o raio da Terra variável (modelo prático)

Uma vez que o valor de K varia ao longo do tempo e, em cada instante, de local para local, há que definir critérios para

estabelecer o valor a utilizar no projecto. Fundamentalmente o valor de K depende da qualidade do serviço a garantir eda região que se situa a ligação.

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Difracção sobre ObstáculosO cálculo da atenuação provocada por muitos dos obstáculosreais só pode ser feito se estes forem aproximados por outros,idealizados em geral com comprimento ilimitado no sentidonormal à direcção de propagação e espessura desprezável

(obstáculos em lâmina) ou espessura finita e topos arredondadosde curvatura constante (obstáculos cilíndricos).

1º Obstáculo em lâmina isolado

Considere-se o obstáculo formado por um semiplano normal à

direcção de proagação. Neste caso ideal é possível caracterizar o obstáculo por um único parâmetro adimensional v dado por:

( )v hd

d d d = ±

−

2

1 1λ

d

d 1

h

altura do obstáculo acima (sinal positivo) ouabaixo (sinal negativo) do raio directo entreantenas de emissão e recepção

Comprimento daligação

O parâmetro v pode também ser expresso em funçãodo raio do primeiro elipsóide de Fresnel no

ponto onde se encontra o obstáculo.

( )

( )

r d d d

d

v hd

d d d

e1

1 1

1 1

2

=−

= ±−

λ

λ

r e1

v hr e

= ± 2

1

Para o valor da atenuação suplementar (em dB) pode ser aproximado por:

v > −07.

( ) ( )( ) A v v vob = + − + + −6 9 20 01 1 01102. log . .

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E se existirem mais obstáculos?

Método de Deygout

“ Soma das atenuações devidas ao obstáculo

principal (em relação à linha de vista que une as

antenas) e aos outros obstáculos, redefinidos

como obstáculos entre o obstáculo principal e a

antena adjacente.”

A comparação entre os resultados obtidos por estemétodo experimental e os resultados experimentais,para uma dezena de perfis, permite concluir que:

- Conduz a valores que coincidem dentro de +\- 3dB com os resultados experimentais em 90% dos

casos observados. Para os restantes casos, estemétodo conduz a valores de atenuação superioresaos observados com um erro médio de 6dB.

Difracção sobre Obstáculos

d

heq

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Difracção sobre Obstáculos1º Escolha do obstáculo principal

Determina-se o parâmetro v para cada um dos obstáculos à semelhança do obstáculo em lâmina isolado.

O obstáculo que tiver maior valor de v é considerado o obstáculo principal. Nota: Quanto mais perto tiver das extremidades, mais importante é o obstáculo.

1º Escolha do obstáculo principal

Determina-se o parâmetro v para cada um dos obstáculos à semelhança do obstáculo em lâmina isolado.

O obstáculo que tiver maior valor de v é considerado o obstáculo principal.

Nota: Quanto mais perto tiver das extremidades, mais importante é o obstáculo.

2º Cálculo da Atenuação Suplementar do Obstáculo Principal

À semelhança do obstáculo em lâmina isolado:

2º Cálculo da Atenuação Suplementar do Obstáculo Principal

À semelhança do obstáculo em lâmina isolado:

3º

Suponha-se que a ligação entre terminais se decompõem em duas: uma entre um terminal e o topo do obstáculo principal e a outra entre este ponto e o outro terminal.

Designa-se por “nova” linha de vista a linha poligonal aberta entre os terminais e o obstáculo principal.

Traçam-se, então, os primeiros elipsóides de Fresnel para cada uma das partes em que a ligação se supõedividida.

3º

Suponha-se que a ligação entre terminais se decompõem em duas: uma entre um terminal e o topo do obstáculo principal e a outra entre este ponto e o outro terminal.

Designa-se por “nova” linha de vista a linha poligonal aberta entre os terminais e o obstáculo principal.

Traçam-se, então, os primeiros elipsóides de Fresnel para cada uma das partes em que a ligação se supõedividida.

( ) ( )( ) A v v vob = + − + + −6 9 20 01 1 01102. log . .

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Difracção sobre Obstáculos4º

Dos obstáculos considerados inicialmente retêm-se para as operações subsequentes apenas as que intersectarem algum doselipsóides de Fresnel entre os terminais e o topo do obstáculo principal.

4º

Dos obstáculos considerados inicialmente retêm-se para as operações subsequentes apenas as que intersectarem algum doselipsóides de Fresnel entre os terminais e o topo do obstáculo principal.

5º

Como resultado da operação anterior pode suceder que entre cada terminal e o obstáculo principal:

1- Sejam eliminados os obstáculos inicialmente considerados.

2- Se mantenha um único obstáculo.3- Se mantenham vários obstáculos.

5º

Como resultado da operação anterior pode suceder que entre cada terminal e o obstáculo principal:

1- Sejam eliminados os obstáculos inicialmente considerados.

2- Se mantenha um único obstáculo.3- Se mantenham vários obstáculos.

6º

1ª opção:

O obstáculo principal é considerado como um obstáculo em lâmina isolado e a atenuação entre terminais é calculada como asoma da atenuação em espaço livre mais a atenuação atmosférica entre terminais mais a atenuação suplementar provocada

pelo obstáculo em lâmina.

6º

1ª opção:

O obstáculo principal é considerado como um obstáculo em lâmina isolado e a atenuação entre terminais é calculada como asoma da atenuação em espaço livre mais a atenuação atmosférica entre terminais mais a atenuação suplementar provocada

pelo obstáculo em lâmina.

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Difracção sobre Obstáculos6º

2ª opção:

Se se mantiver um único obstáculo, define-se uma altura equivalente como se indica na figura e utiliza-se o raio do primeiroelipsóide de Fresnel entre o terminal adjacente e o obstáculo principal para cálculo do parâmetro do obstáculo assimmodificado.

A atenuação entre terminais é agora calculada como a soma da atenuação em espaço livre, mais a tenuação atmosférica, mais aatenuação suplementar provocada pelo obstáculo principal, calculada como se este estivesse isolado, mais a atenuaçãosuplementar provocada por cada um dos obstáculos secundários modificados.

3ª opção

A atenuação de cada um destes obstáculos é considerado como a atenuação do obstáculo em lâmina, de altura igual à diferençade alturas entre o próprio obstáculo e a nova linha de vista no ponto onde se encontra o obstáculo. Caso algum dos obstáculosesteja acima da linha de vista entre o obstáculo principal e o terminal escolhe-se de ente estes um novo obstáculo principal,como se a ligação se efectuasse apenas entre o topo do obstáculo principal inicialmente definido e o terminal, e repete-se o

processo tantas vezes quantas as necessárias para que fique calculado a atenuação de todos os obstáculos.

6º

2ª opção:

Se se mantiver um único obstáculo, define-se uma altura equivalente como se indica na figura e utiliza-se o raio do primeiro

elipsóide de Fresnel entre o terminal adjacente e o obstáculo principal para cálculo do parâmetro do obstáculo assimmodificado.

A atenuação entre terminais é agora calculada como a soma da atenuação em espaço livre, mais a tenuação atmosférica, mais aatenuação suplementar provocada pelo obstáculo principal, calculada como se este estivesse isolado, mais a atenuaçãosuplementar provocada por cada um dos obstáculos secundários modificados.

3ª opçãoA atenuação de cada um destes obstáculos é considerado como a atenuação do obstáculo em lâmina, de altura igual à diferençade alturas entre o próprio obstáculo e a nova linha de vista no ponto onde se encontra o obstáculo. Caso algum dos obstáculosesteja acima da linha de vista entre o obstáculo principal e o terminal escolhe-se de ente estes um novo obstáculo principal,como se a ligação se efectuasse apenas entre o topo do obstáculo principal inicialmente definido e o terminal, e repete-se o

processo tantas vezes quantas as necessárias para que fique calculado a atenuação de todos os obstáculos.

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Influência da Vegetação

•A vegetação (matas) pode ser modelada por uma camada dieléctrica, de perdas baixas e poucodensa dielectricamente.

•A vegetação introduz discriminação na polarização da onda.

•Quando as antenas estão acima do nível das árvores, pode usar-se o modelo dos raiosreflectidos numa superfície.

•Qunado a propagação de faz dentro das matas, Weissberger propõe que a atenuação

suplementar seja estimada por (f > 200 MHz):

[ ]

[ ]

[ ]

≤≤

≤≤=

40014 187.0

140 063.0

588.0284.0

284.0

d d f

d d f L

MHz

MHz

dB

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1. Antes de 1940

1880 - Invenção do Rádio por Hertz 1897 - Demonstração prática da primeira comunicação rádio por Marconi 1900’s - Rádio móvel era utilizado para comunicar com navios, ajudando na

navegação e segurança

1921 - Primeiro sistema de telefone móvel desenvolvido pela polícia deDetroit – Banda dos 2 MHz – Equipamento de grandes dimensões

1932 - Sistema similar desenvolvido pela polícia de New York 1940 - A FCC (Federal Communications Commission) nos EUA autoriza a

utilização de 4 canais entre os 30 e 40 MHz. O resultado foi um aumentosubstancial no número de sistemas de telecomunicações utilizado pela polícia

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2. 1940 - 1960

Avanços técnicos durante a 2ª Guerra Mundial provocaram umdesenvolvimento dos sistemas de comunicação móvel nas bandas dos 35 e 150

MHz 1946 - Primeiro sistema público instalado em St. Louis utilizando 3 canais na

banda dos 150 MHz

1947 - Sistema de comunicação na auto-estrada Boston-New York na banda

dos 35-45 MHzCaracterísticas destes sistemas

– Sistemas Simplex (push to talk)

– Limitados pelo nº de canais utilizados

– O cliente tem de sintonizar manualmente um canal livre antes de efectuar umachamada

7/16/2019 Capitulo1



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3. 1960 - 1980 1964 - Introdução do primeiro sistema de comunicações móvel automático

– Operava na banda dos 150 MHz e depois na banda dos 450 MHz

– Selecção Automática do canal – Digitação efectuada pelo cliente

– Eliminação do “push-to-talk”

1960’s - Novas técnicas de desenho de redes móveis

1970’s - Introdução dos circuitos integrados e dos sintetizadores defrequência de baixo-custo

1980’s – Diminuição da dimensão dos equipamentos e das exigências a nível de potência

– Aumento do nº canais disponível – Aumento da procura dos sistemas de Comunicação Móvel

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4. 1980...Hoje Integração dos serviços de comunicações móveis com a PSTN (Public Switch

Telephone Network)

Aumento acentuado da procura dos serviços de telefone móvel

Invenção do conceito de sistema de telefone celular

– A comunicação móvel celular constitui hoje um negócio milionário suportando umaindústria cada vez mais em crescimento

– Os sistemas digitais de 2ª geração tais como o GSM revolucionaram a indústriafornecendo serviços de alta qualidade a um número cada vez maior de utilizadores

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PRM


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Sistemas de Telefone Celular

Sistemas analógicos: – AMPS, TACS e ETACS

– NMT450 e 900

Sistemas digitais: – GSM900/1800

– CDMA

– UMTS

P

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AMPS, TACS, ETACS,NMT450 E 900 Sistemas tradicionais de rádio móvel, baseados em áreas de cobertura muito

extensas para cada estação-base

Não possuem eficiência espectral muito elevada

Dificuldade de implementação de rede a nível nacional se a base de clientes for muito grande

Sistema AMPS foi ligeiramente modificado no Reino Unido e aparece o TACS(Total Access Communication System) e o ETACS sendo este último uma versãomelhorada e optimizada (ETACS-Extended Total Access Communication System)

O NMT foi inicialmente desenvolvido por operadores na Escandinávia,nomeadamente na Suécia, Noruega, Filândia e Dinamarca. Foi um sistema que se

tornou popular e foi adoptado por países como a Holanda, França, Áustria, Bélgicae Suiça.

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AMPS, TACS, ETACS,NMT450 E 900 (cont.) As estações base encontram-se ligadas por linha fixa aos centros de comutação

(MSC - Mobile Switching Center) sendo estes sistemas computorizadosespecialmente desenhados para controlar acções associadas ao serviço de rádio

celular Os MSCs encontram-se ligados ao PSTN (Public Switched Telephone Network)

de forma a estabeler chamadas com a rede fixa

AMPS TACS/ETACS NMT450/900

Frequency Range (MHz) 825-890 890-960 454-960

Channel Spacing (KHz) 30 25 25

Number of Carriers 666 1000 180/220

Duplex Spacing (MHz) 45 45 10

Speech Modulation Type FM FM FM

Signaling Speed (bps) 10000 8000 1200

Modulation Type FSK FSK FSK

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GSM900 e 1800 Global System for Mobile Communications (GSM) foi desenvolvido durante a década

de 80. Constitui um sistema Europeu digital de telefonia celular destinado a substituir os anteriores sistemas de 1ª geração que por sua vez sofriam problemas de capacidade

Utiliza interfaces abertos, isto é, permite aos operadores utilizar equipamento de váriosfornecedores. Para além disso, devido à sua universalidade permite fazer roaming entrediferentes operadores e países

As especificações do GSM foram desenhadas e discutidas pela ETSI (European

Telecommunications Standards Institute) e os seus principais objectivos foram: – Aumento de capacidade e melhoria da eficiência espectral

– Oferecer ao cliente a capacidade de utilizar um sistema global ao nível da Europa, através doroaming

– Criar sistema standard com especificações bem definidas permitindo aos operadores alguma

liberdade em termos de fornecedores e utilização de equipamentos – Aumento da segurança ao nível da transmissão dos dados com utilização de mecanismos anti-

fraude.

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Crescimento da Rede GSM

0,00E+00

5,00E+07

1,00E+08

1,50E+08

2,00E+08

2,50E+08

C

l

i

e

n

t

s

1 9 9

2

1 9 9

3

1 9 9

4

1 9 9

5

1 9 9

6

1 9 9

7

1 9 9

9

2 0 0

3

Crescimento Mundial donº de clientes em redes

GSM

40%

7%

12%

6%

14%20%

1% Europe

North America

South America

Sub-Saharan Africa

Arab States

Central Asia

Asia Pacific

Distribuição Mundial das

redes GSM

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O CDMA (Code Division Multiple Access) é uma técnica que já é conhecida à algum

tempo mas só tem vingado recentemente no mercado global das comunicações móveis CDMA é uma técnica de “espalhamento de espectro” que já é utilizada pelos militares à

algum tempo. A principal característica do CDMA é utilizar portadores ao nível do ruídoassociadas a códigos atribuídos aos diferentes terminais. Utiliza modulação QPSK.

Especificações Gerais do GSM900

GSM900

Frequency Range (MHz) 890-960

Channel Spacing (KHz) 200

Number of Carriers 125

Duplex Spacing (MHz) 45

Speech Modulation Type GMSK

Signaling Speed (kbps) 270.83

Modulation Type FSK

CDMA

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