Comunicações
móveis
Aula 10– Multiplexação – sistemas CDMA
Prof. Diovani Milhorim
Projeto de sistemas celular
Redes celular – o primeiro salto
Técnicas de multiplexação:
Duas técnicas para compartilhar espectro de rádio
• FDMA/TDMA combinado: Dividem espectro em canais de
freguência, dividem cada canal em intervalos de tempo.
• CDMA: Code division multiple access.
Projeto de sistemas celular
Técnicas de multiplexação: Padrões
Sistemas 2G:
IS-136 – TDMA: FDMA/TDMA combinados – américa do
norte
GSM (global system for mobille communication) :
FDMA/TDMA combinados (mais implementações)
IS- 95: CDMA – Code division multiple access.
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Técnicas de multiplexação: Padrões
Sistemas 2.5 G:
GPRS (general packet radio service): evolução do GSM,
dados enviados em mais de um canal (se possível)
Enhanced data rate for global evolution (EDGE) : Evolução
do GSM com modulação avançada – taxa de até 384 kbps
CDMA 2000 – evolução do IS-95 – taxa de 144 kbps
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Técnicas de multiplexação: Padrões
Sistemas 3 G: voz e dados
Universal mobile communications service (UMTS): High
speed Uplink/dowlink packet access (HSUPA/HSDPA) –
velocidade de 3 Mbps
CDMA- 2000: Cdma em intervalos TDMA – serviços de
dados até 14 Mbps
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Técnicas de multiplexação:
CDMA
O CDMA é uma tecnologia que utiliza espalhamento espectral
(Spread Spectrum) como meio de acesso para permitir que vários
usuários compartilhem uma mesma banda de freqüências.
O CDMA permite uma melhor utilização do espectro possibilitando
um aumento de capacidade dos sistemas celulares.
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Técnicas de multiplexação:
CDMA
A família de normas da TIA IS-95 da Telecommunications Industry
Association dos Estados Unidos padronizou os sistemas celulares digitais
de segunda geração conhecidos popularmente como CDMA, ou cdmaOne
e que são baseados no IS-95. Esta tecnologia foi em grande parte
desenvolvida pela empresa americana Qualcomm.
O CDMA tem a estrutura básica dos sistemas celulares e oferece as
mesmas funcionalidades básicas associadas à mobilidade como roaming e
handover entre células.
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Técnicas de multiplexação:
CDMA
O CDMA IS-95 foi desenvolvido nos Estados Unidos e padronizou as
freqüências utilizadas nesse país. No Brasil o CDMA tem sido utilizado
pelas operadoras na faixa de 800 MHz nas Bandas A e B.
Teve também um uso limitado na freqüência de 1,9 GHz para Telefonia Fixa
(WLL) uma vez que está faixa não está ainda disponível no Brasil para
Telefonia Celular.
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Técnicas de multiplexação:
CDMA
800 MHz
PCS 1900
Estação Móvel
-> ERB
824-849
1850-1910
ERB -> Estação
Móvel
869-894
1930-1990
Espaçamento
entre
Freqüências
( Transmissão e
Recepção)
45
80
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Técnicas de multiplexação:
CDMA
Diferente dos demais sistemas onde o múltiplo acesso de vários terminais a
um mesma ERB é feito alocando uma freqüência para cada terminal
(AMPS), ou compartilhando uma mesma faixa de freqüência mas
transmitindo em tempos diferentes (TDMA), no CDMA o acesso múltiplo
de canais que compartilham uma mesma banda de freqüências é feito pela
utilização de códigos diferentes pelos vários terminais. A informação é
extraída destes canais conhecendo-se a chave específica com a qual cada
canal é codificado.
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Técnicas de multiplexação:
CDMA
Fazendo uma comparação entre as diversas técnicas de acesso múltiplo, poderíamos
utilizar a seguinte analogia como exemplo. Em uma grande sala existem diversas
pessoas conversando. O TDMA seria quando todas as pessoas estivessem no centro
da sala, sendo que elas falariam em turnos, uma após a outra. O FDMA seria
quando as pessoas se juntassem em grupos , sendo que cada grupo realizaria a sua
própria conversa, e todos os grupos falariam ao mesmo tempo. O CDMA seria
quando todos estivessem no meio da sala, falando ao mesmo tempo, sendo que cada
par falaria em um idioma diferente. Portanto, a idéia do CDMA é ser capaz de
extrair o sinal desejado enquanto rejeita todo o resto como um ruído randômico.
Projeto de sistemas celular
Técnicas de multiplexação:
CDMA
O CDMA utiliza a técnica de “Spread Spectrum” na qual o
sinal de informação é codificado utilizando-se uma chave de
código que provoca o seu espalhamento espectral em uma
banda transformando-o aparentemente em ruído.
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Técnicas de multiplexação:
CDMA
No CDMA, cada tempo de bit é distribuído em m pequenos intervalos
chamados chips. Tipicamente, existem 64 ou 128 chips por bit. A cada
estação é atribuído um único código m-bit ou sequência de chips (sequência
binária bipolar).
Isto aumenta a quantidade de informação necessária para ser enviada
de b bits/s para mb bits/s, o que só é possível se a banda disponível crescer
por um fator de m
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CDMA – único emissor
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CDMA – único emissor
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Técnicas de multiplexação:
CDMA
Para 2 emissores.
• Primeiro se decodifica o primeiro emissor.
• Depois se subtrai o seu código original do primeiro emissor do sinal comum
(canal)
• O que resta debe ser decodificado para o segundo emissor.