Conceitos-em-telefonia-movel-celular

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Este documento é de autoria de Marcio Eduardo da Costa Rodrigues, Fórum Wireless Brasil, 2000. http://www.wirelessbrasil.org/wirelessbr/ . Acesso em 30/01/2008. 1 Conceitos em Telefonia Móvel Celular

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1.1 Fundamentos e Conceitos Básicos

Sistemas móveis convencionais

Sistemas celulares

1

comunicação entre usuários móveis ou entre usuários móveis e fixos. Otamanho e forma da célula dependem de vários fatores, tais como ERP (Effective Radiated Power, potência efetiva irradiada), diagrama de radiação das antenas e ambiente de propagação. Tradicionalmente, embora o formato real das células seja altamente irregular, para efeito de projeto e gerência dos sistemas é assumida uma forma geométrica (usualmente, um hexágono), como será mais bem explicado adiante.Todo o processo de comunicação é controlado e monitorado pela inteligência do sistema, que reside na MSC. O projeto, implementação e manutenção dessa complexa rede exige estudos de propagação de ondas de RF (rádio-freqüência), antenas, planejamento de freqüências e engenharia de tráfego. Com o acréscimo da demanda, ou seja, aumento do número de canais necessários numa determinada região, o númerode estações base pode ser aumentado (em conjunto com a diminuição da potência de transmissão), gerando assim um aumento na capacidade sem necessidade de ampliar o espectro alocado. Esse princípio fundamental é a base para todos os sistemas modernos de comunicação móvel, pois ele permite que um número fixo de canais (dado pela disponibilidade de espectro) sirva um grande número de assinantesatravés do reuso dos mesmos canais pela região total de cobertura. A alocação de canais no espectro, a título de exemplo, para o padrão AMPS, sistema analógico e um dos primeiros a ser utilizados, servindo como base para os demais, o canal de rádio utiliza freqüências separadas para a transmissão da EM e para a transmissão da ERB (operação duplex). A diferença entre as duas freqüências é de 45 MHz. Osistema AMPS utiliza a faixa de 825 a 845 MHz (824 a 849 MHz no sistema estendido) para a transmissão no sentido EM - ERB e 870 a 890 MHz (869 a 894 MHz no sistema estendido) para a transmissão no sentido inverso. A maior parte dos canais (com 30 kHz de banda) é designada para conversação telefônica. Os restantes transmitem sinalização na forma digital. Tais canais são chamados setup e são utilizadospara a troca de mensagens necessárias para estabelecer a ligação. A figura 2 ilustra a alocação de canais no espectro para o sistema AMPS.

Figura 2: Alocação de Canais no Espectro AMPS A respeito do que foi exposto e inserindo algumas novas informações, pode-se citar como características típicas de sistemas macro-celulares (células maiores que 2 km, aproximadamente): cerca de 650 canaisdisponíveis; potências de transmissão da base variando de 10 a 45 Watts; alturas de antenas da base variando de 30 a 100 m; raio de cobertura de célula entre 2 e 15 km; cada célula utiliza de 25 a 75 canais. 1.1.1 Componentes básicos de um sistema celular

Os três elementos principais em uma rede celular são: Estação base Estação móvel Central de Comutação Móvel (MSC) Embora não conste entre oscomponentes da rede celular, pode-se também incluir a Rede de Telefonia Pública Comutada (PSTN), devido à sua interligação estreita com a rede de telefonia celular. A Figura 3 esquematiza uma rede de comunicação celular, com sua interligação à PSTN. Desse ponto em diante a representação de células será feita através de hexágonos. A escolha é conveniente, como será mostrado na seqüência do texto. -

2 Figura 3: Rede de comunicação celular 1.1.1.1 Estação base As estações base são responsáveis pela realização das chamadas vindas ou destinadas aos móveis localizados em cada uma das células. São o elo de conexão dos móveis com o restante do sistema. São conectadas à Central de Comutação e Controle através de ligações terrestres ou via rádio. Consistem de dois elementos básicos: à parte de...
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