WCDMA
Wideband Code Division
Multiple Access
David Grade
Nº20056
WCDMA
• Tópicos a tratar:
– Introdução aos métodos de acesso (TDMA,
FDMA, CDMA, WCDMA);
– Aplicação no GSM
– Introdução ao WCDMA;
– Vantagens do WCDMA;
– Handover no WCDMA;
– Conclusões
2
Acesso Múltiplo
• Múltiplos utilizadores pretendem
comunicar na mesma área
geográfica.
• Partilhar os recursos, pelos
vários utilizadores de forma a ser
possível o máximo de
utilizadores comunicarem ao
mesmo tempo.
3
•
Freq. Division Multiple
Access
(FDMA)
Na 1ª Geração de
telemóveis cada utilizador
utilizava 30 KHz.
• PROS:
– Simples de desenhar
– Fácil sincronização
– Não haver interferência
entre utilizadores da mesma
célula
• Contras:
– Difícil reutilização de
frequências
– Elevado Q de filtros
analógicos ou uma elevada
banda de guarda
requisitada.
4
Time Division Multiple
Access (TDMA)
• O TDMA é um sistema de
celular digital que
funciona dividindo um
canal de frequência em
até seis intervalos de
tempo distintos. Cada
usuário ocupa um espaço
de tempo específico na
transmissão, o que
impede problemas de
interferência.
5
GSM:FDD+TDMA+FDMA
Uplink e Downlink usam diferentes frequências: FDD
A banda de Frequência de Uplink e Downlink é subdividida
em canais de frequência, em que cada canal é subdividido
em time slots:
Cada utilizador envia numa particular banda de
frequência e num particular time slot.
6
Como melhorar FDMA e TDMA
• Se os utilizadores conseguissem partilhar
a frequência e tempo?
– Elimina-se a necessidade de um sincronismo
firme entre diferentes utilizadores.
– Elimina-se a necessidade de filtros
analógicos dispendiosos.
• Mas como separar utilizadores de forma a
não interferirem uns com os outros.
7
Code Division Multiple
Access (CDMA)
• Cada utilizador é diferenciado do resto dos utilizadores
por um código N que lhe foi atribuído no início da sua
comunicação e que é ortogonal ao resto de códigos
ligados à outros utilizadores.Neste caso, para ouvir o
utilizador N, o receptor tem apenas a multiplicar o sinal
recebido pelo código N associado à este utilizador.
8
Métodos de Acesso
• Comparação dos três métodos de acesso
9
Wideband Code Division
Multiple Access (WCDMA)
• Banda Larga de Acesso Múltiplo por
Divisão do Código que oferece
velocidades de dados mais rápidas que o
GPRS e o EDGE, e também permite-lhe
falar e transmitir dados ao mesmo tempo.
10
WCDMA
• O que é?
– O WCDMA é uma tecnologia relativamente
nova para aceder a canais de rádio (onde os
dados são comutados) com dispositivos
móveis.
11
WCDMA
12
UMTS => WCDMA
Porquê?
• Recursos eficientes
– Mais eficiente que FDMA e TDMA.
• Resistência a interferência e ruidos
– Qualquer sinal indesejado será filtrado quando for
realizado a descodificação.
• Mais difícil haver intercepção do código
– Porque é necessário saber o código;
– O sinal pode estar escondido porque pode ser mais
fraco que o próprio ruído.
• Pode reutilizar frequências em células vizinhas
– Simplifica o planeamento da rede;
– Simplifica a introdução de mais antenas.
13
WCDMA
• Em que consiste na prática?
– Nas redes celulares é-lhe atribuído um canal
para toda a duração da chamada.
– Quando envia dados através de GPRS, o seu
telemóvel procura um canal vazio para
utilizar.
– Com o WCDMA, são atribuídos códigos às
chamadas de voz e às ligações de dados, e
não canais de frequência específicos - daí o
termo "Acesso Múltiplo por Divisão do
Código".
14
• O receptor
WCDMA
– O dispositivo destinatário da mensagem sabe
o código apropriado e filtra automaticamente
quaisquer dados que não levam esse código.
Este método liberta muito espaço na rede que
de outra maneira não estaria disponível, e
aumenta a segurança.
15
WCDMA
• Quais as vantagens?
– Ligações de dados mais rápidas em redes
móveis: actualmente até 384 kbps. Em
futuras gerações da tecnologia WCDMA, esta
velocidade poderá subir mesmo até aos 10
Mbps.
– Maior segurança na transmissão de dados,
devido a inclusão de códigos.
16
WCDMA
17
WCDMA novidades
– Com o WCDMA continua-se a ter disponível
todos os serviços anteriores (SMS, MMS,
WAP, sincronizar o telemóvel com a agenda
do PC e navegar na Internet).
– O WCDMA também é suficientemente rápido
para fazer streaming de vídeo,
videochamada, acesso a Internet com
velocidades a aproximarem-se do ADSL.
Ex: placas 3G acesso a Internet
18
WCDMA novidades
– O WCDMA baseia-se numa tecnologia que lhe
permite manter simultaneamente ligações de
dados e de voz, portanto pode enviar imagens
e conferir o seu e-mail enquanto está a falar ao
telefone, ou por exemplo videochamada.
19
WCDMA serviços
20
WCDMA
•Comparação de Tecnologias
21
•
WCDMA
Vários tipos de handover
–
Handover entre sistemas
• Handover entre WCDMA  GSM900/1800
 Hard
– Handover no mesmo sistema
• MS realiza handover na mesma célula
 Soft
• MS realiza handover entre diferentes BS
 Soft
 Hard (Roaming que neste momento ainda em
fase de crescimento por não existir 3G em
todos os países, e não haver acordos entre
22
operadores)
WCDMA
• Vantagem do WCDMA no Handover
– Como todas as base station usam a mesma
frequência, um terminal perto do limite de duas
células pode receber o sinal a partir de mais que
uma base station melhorando assim a qualidade do
sinal recebido.
23
• Visão futurista
WCDMA
24
WCDMA conclusão
• Verifica-se pela história da tecnologia, por
exemplo no caso do desenho de
microprocessadores existe a busca permanente
de encontrar processadores mais rápidos, ou
seja velocidade. O mesmo acontece nas redes
móveis verifica-se um aumento na largura de
banda de transmissão logo na velocidade de
transmissão. Se olharmos para 2G, GPRS, 3G,
e as futuras gerações verifica-se que existe a
procura de velocidades de transmissão maiores
para a possibilidade de existir serviços
inovadores.
25
WCDMA
• Referências:
– www.tkn.tu-berlin.de/curricula/ws0405/vlumts/UMTS_UTRA_IV_0405.pdf
– http://w3.ualg.pt/~bamine/RSF_05_06_Aula1.ppt
– www.eng.uct.ac.za/~achan/eee525/note/eee525-03150.pdf
– www.es.lth.se/home/oes/radiosyskurs/dokument/lec1
0.pdf
– http://www.nokia.pt/telefones/tecnologias/wcdma.html
26