Avaliação experimental dos ganhos de
diversidade de polarização para sinais do
canal direto do sistema GSM 1,8 GHz
Luís Cláudio Palma Pereira*, Thiago Arantes Suedan e Delson Meira
O artigo apresenta uma avaliação experimental dos ganhos de diversidade obtidos quando a diversidade de
polarização é aplicada ao enlace do canal direto do sistema GSM operando na banda de 1,8 GHz. Dados
foram obtidos utilizando-se um receptor provido de dois ramos e incluindo a implementação de um método de
seleção do melhor sinal. Esse receptor foi deslocado na velocidade típica de deslocamento de um pedestre
em ambientes indoor, apresentando uma variedade de características e dimensões. No artigo, o setup utilizado
na coleta dos dados e as características ambientais relacionadas a esses dados são descritos. As funções
estatísticas de distribuição cumulativas resultantes do processamento dos dados brutos são analisadas.
Palavras-chave: Diversidade de polarização. Ganho de diversidade. Radiopropagação. Comunicações
móveis. Sistema GSM. Desvanecimento por multipercurso.
1.
Introdução
Sinais de radiofreqüência propagando-se em
ambientes outdoor característicos de sistemas de comunicações móveis celulares estão sujeitos a severos
desvanecimentos associados a multipercursos. As
características de desvanecimento do sinal recebido
no terminal móvel são decorrentes das múltiplas
reflexões e difrações sofridas por esse sinal, as quais
são diretamente relacionadas à complexidade do
ambiente na vizinhança do terminal. A conseqüência
dessa interação com o ambiente é uma variação
não somente dos níveis de potência do sinal recebido
no terminal, mas também da polarização desse sinal.
As características de propagação encontradas nesse tipo de sistema de comunicações
levaram a um amplo emprego de diversos
esquemas de diversidade desenvolvidos para a
recepção do sinal do enlace reverso nas
radiobases. A facilidade de aplicação, nesse caso,
decorre principalmente da inexistência de restrições
mais severas decorrentes de limitações de espaço
para instalação das antenas. Entre os esquemas
de diversidade mais empregados atualmente nas
radiobases, incluem-se as diversidades de
polarização e espaço. Como evidenciado pelos
resultados apresentados na literatura [1] e [2], para
essa aplicação, a diversidade de polarização
apresenta significativos acréscimos na margem do
sinal do enlace reverso.
*
No entanto, esquemas de diversidade são
raramente empregados em terminais móveis, para
os quais as restrições relacionadas às dimensões
são determinantes. Nos estudos apresentados em
[3], [4] e [5], são apresentados resultados para terminais providos de duas antenas polarizadas na
mesma direção. A ausência de resultados semelhantes para diversidade de polarização nos terminais
móveis e os respectivos ganhos constatados nos
experimentos elaborados em [1] e [2] motivaram a
realização dos experimentos descritos neste artigo,
de forma que os ganhos de diversidade de
polarização fossem avaliados no enlace direto.
Assim, resultados iniciais de experimentos são
apresentados, além de análises de níveis de sinais
GSM (1710-1785 MHz e 1805-1880 MHz) recebidos
em polarizações ortogonais na banda de recepção
do terminal móvel. Os experimentos foram conduzidos utilizando-se um setup portátil, incluindo
software, especialmente desenvolvido para a
configuração desse setup e para captura,
amostragem e armazenamento dos níveis de sinais
de radiofreqüência recebidos nas duas polarizações.
O setup incorpora um receptor com dois ramos e
um módulo de seleção do sinal de maior intensidade.
O sinal do enlace direto provém de um
gerador de sinais padrão GSM conectado a uma
antena setorial verticalmente polarizada, posicionada de forma a cobrir a área da Fundação
CPqD, onde se encontram os prédios selecionados
Autor a quem a correspondência deve ser dirigida: [email protected].
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Avaliação experimental dos ganhos de diversidade de polarização para sinais...
para o deslocamento do setup portátil. Os dados
armazenados pelo setup nos diversos percursos –
formatados em arquivos e correspondentes aos
níveis de dois sinais GSM recebidos em
polarizações ortogonais nos dois ramos do
receptor –, bem como aquele selecionado como
o de maior nível, foram posteriormente
processados. As funções distribuição cumulativas
de probabilidade foram então obtidas para diversas
situações.
O conhecimento dessas funções obtidas a
partir de experimentos em ambientes indoor típicos
dos servidos por sistemas de comunicações móveis
torna-se mais importante à medida que novos
serviços são oferecidos e a demanda por taxas de
transmissão mais elevadas aumenta. Além de
possibilitar o dimensionamento de sistemas com
margens maiores que suportem aumento da
informação transmitida ou da cobertura, outra
possível vantagem a ser investigada é a redução
dos níveis dos sinais transmitidos. Ter-se-ia, por
conseqüência, uma utilização mais eficiente do
espectro de radiofreqüências, de forma a tornar
mais segura sua exploração também sob o ponto
de vista da saúde.
Na seção a seguir, apresentam-se os
principais detalhes dos experimentos e os
procedimentos adotados. Na terceira seção,
descrevem-se as características técnicas do
transmissor de sinais GSM, a implementação do
receptor de dois ramos e do módulo de seleção
de sinais, bem como do sistema de configuração
do setup de recepção e do sistema de aquisição e
armazenamento dos dados. Na quarta seção,
alguns resultados obtidos a partir do
processamento dos dados coletados são
Prédio 13 g
13
apresentados. Finalmente, na quinta seção,
apresentam-se as conclusões e abordam-se
questões a serem tratadas na seqüência dos
trabalhos.
2.
Concepção do experimento
Os dados considerados neste artigo são
variações do nível de potência dos sinais de
radiofreqüência padrão GSM recebidos em
polarizações ortogonais por um receptor portátil
deslocado por uma pessoa em ambiente indoor,
de acordo com um plano preestabelecido.
O setup portátil inclui o receptor com dois
ramos, módulo de seleção do sinal de
radiofreqüência de maior nível e antena de
polarização dupla conectada aos dois ramos do
receptor. Essa antena foi colocada próxima à
cabeça do portador do setup.
A antena setorial tipo painel do transmissor
do sinal padrão GSM na polarização vertical foi
instalada a uma altura de cerca de 30 metros acima
dos prédios, no interior dos quais foram realizadas
as coletas de dados. Essa é uma altura típica de
torres de estações radiobases de sistemas celulares
em áreas urbanas e suburbanas. As características
de radiação da antena setorial foram selecionadas
de forma a minimizar os níveis de sinal na área de
cobertura desejada e evitar ajustes na elevação do
apontamento da antena. A antena selecionada
possui larguras de feixes de meia potência no plano
azimutal de aproximadamente 800.
A localização da antena transmissora e dos
três prédios no interior dos quais as coletas de dados
foram realizadas é ilustrada na Figura 1. Na figura,
as três setas traçadas a partir do site da antena
g
Prédio 5 g
5
Prédio 3 g
3
g
g
Tx site
Tx site
Figura 1 Localização do site de transmissão e dos prédios – no interior dos quais foram realizadas coletas de dados e
direções de apontamento delimitadoras da área de cobertura do transmissor de sinais GSM.
182
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Figura 2.a
Plano típico de percursos indoor estabelecidos para a coleta de dados em um dos pisos do Prédio 3,
indicado na Figura 1
Figura 2.b Ambiente de escritório com divisórias baixas correspondente à área de coleta de dados no Prédio 3,
assinalada por percursos fechados na Figura 2.a
transmissora indicam as direções de apontamento
da antena e dos ângulos de meia potência.
Para a escolha dos percursos indoor, os
seguintes aspectos foram considerados:
• Variedade de características dos recintos
selecionados, como dimensões,
localização no piso do prédio, separação
por divisórias ou paredes, proximidades
de janelas voltadas para a antena
transmissora.
• Estabelecimento de percursos confinados
a áreas ou recintos de forma a possibilitar,
quando conveniente, uma análise em
separado para esses percursos.
• Número estatisticamente representativo
de 96 percursos estabelecidos.
Nas Figuras 2.a e 2.b, ilustram-se,
respectivamente, planos típicos para percursos
selecionados para coleta de dados indoor e um
tipo de ambiente correspondente a esses
percursos. No caso, toma-se como exemplo o
Prédio 3 assinalado na Figura 1.
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3.
Componentes utilizados na realização
do experimento
A fim de realizar a aquisição dos níveis de
potência correspondentes às duas polarizações
ortogonais e do maior nível selecionado durante o
deslocamento do setup de recepção, ao longo dos
percursos estabelecidos nos interiores dos prédios,
os seguintes componentes do experimento foram
obtidos ou desenvolvidos:
1. Receptor portátil para o enlace direto
de sinais padrão GSM com dois ramos.
2. Software para configuração do setup
portátil, aquisição e armazenamento
dos dados coletados ao longo dos
percursos.
3. Antena com dupla polarização para toda
a banda GSM-1,8 GHz.
4. Transmissor de sinais padrão GSM.
Os três primeiros componentes foram
desenvolvidos. Todos os quatro componentes são
descritos nas subseções a seguir.
183
Avaliação experimental dos ganhos de diversidade de polarização para sinais...
3.1. Receptor portátil
O setup de recepção foi acomodado em uma
mochila e inclui dois dos três módulos ilustrados
na Figura 3, representados pelos Módulos 1 e 2.
Uma bateria de 12 V e 7 Ah foi utilizada como fonte
de energia. Como indicado nessa figura, os sinais
S1 e S2, correspondentes às polarizações
ortogonais do sinal recebido pela antena de dupla
polarização, são os sinais de entrada para o
Módulo 1. Para esse módulo, foram consideradas
duas soluções ilustradas na Figura 4. A primeira
solução é constituída por dois receptores, um em
cada ramo, e uma chave de seleção do melhor
sinal. A segunda solução possui apenas um
receptor mais duas chaves. Essa foi a solução
implementada, uma vez que apresenta a vantagem
de dispensar o alinhamento entre os dois
receptores.
Nessa solução, amostras dos níveis de
potência desses dois sinais são obtidas por meio
da Chave 2, representada na Figura 4, e
comparadas. Essa comparação é realizada
considerando-se um valor médio obtido a partir
de N amostras dos sinais. O número de amostras
(N) é um dos parâmetros de configuração do setup,
a qual é realizada por meio do software
apresentado na Subseção 3.2. A melhor
polarização é então selecionada através da Chave
1, assinalada na Figura 4. Essa chave também
determina a polarização da antena a ser utilizada
para transmissão do sinal gerado pelo terminal no
enlace reverso. A implementação dos circuitos
desenvolvidos para realizar essas funções é ilustrada
na Figura 5, em que as interfaces com os demais
módulos são assinaladas.
Também como parte do setup de recepção
foi utilizado um terminal GSM-SAGEM-OT190,
indicado na Figura 3 como Módulo 2. Esse terminal
gera o sinal padrão GSM do enlace reverso e
possibilita uma monitoração dos parâmetros
relacionados ao canal selecionado para aquisição
de dados.
Testes preliminares em laboratório
forneceram as seguintes características de receptor
com dois ramos desenvolvido para trabalhar na
banda 1805-1880 MHz:
• Taxa máxima nominal de aquisição de
amostras dos dois ramos através da
Chave 2: 390 amostras/segundo.
S1
1
2
3
S2
Max (S1,S2)
Figura 3 Módulos do setup de aquisição de dados, incluindo o receptor de dois ramos para os sinais em polarizações
ortogonais S1 e S2 (Módulo 1) e circuito de seleção, terminal SAGEM (Módulo 2) e software de configuração do setup
e aquisição de dados.
Dispositivo de comparação e seleção
Dispositivo de comparação e seleção
S1
S1
RF ->Vdc
Switch
Switch 1
µ
Ctrl
RF ->Vdc
Cel
Notebook
S2
Switch 2
Cel
RF ->Vdc
Notebook
Solução 1: Uso de 2 receptores e 1 Switch
S2
µ
Ctrl
Solução 2: Uso de 1 receptor e 2 Switches
Figura 4 Soluções consideradas para a implementação do Módulo 1 do setup de aquisição de dados e as conexões
com os Módulos 2 e 3 representados na Figura 3. A Solução 2 foi a adotada.
184
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S1
Conexão com terminal
SAGEM
Conexão serial
de dados
S2
Figura 5 Implementação da Solução 2 do circuito de seleção ilustrada na Figura 4, com interfaces de dados para
conexão com o Módulo 3 (software de configuração e aquisição) e conexão de RF com o Módulo 2 (terminal SAGEM)
indicados na Figura 3.
Freq. de Chaveamento (GSM-82dBm)
Erro relativo (%)
120
100
80
60
40
20
0
0
10
20
30
40
50
Freq. onda quadrada (Hz)
Figura 6 Avaliação do desempenho do circuito de decisão em função da freqüência de ocorrência de
desvanecimentos do sinal GSM em um dos ramos do receptor representado na Figura 4 como Solução 2. O nível de
sinal de referência no outro ramo foi mantido constante em -82 dBm. A taxa de amostragem dos sinais manteve-se
fixa. O número (N) de amostras utilizadas na determinação do nível de sinal é variável.
• Máxima freqüência de mudança de
estado da Chave 1 utilizada na seleção
do melhor sinal: 15 Hz.
• Sensibilidade do receptor: -105 dBm.
• Range dinâmico do receptor: 60 dB.
• Isolação mínima entre ramos do receptor:
20 dB.
A limitação na mudança de estado da Chave
1 foi avaliada na simulação de ocorrência de
desvanecimentos multipercursos no sinal recebido,
em laboratório. Para isso, utilizou-se o gerador de
padrões de desvanecimento fornecidos pelo SMIQ,
da Rohde&Schwarz, com módulo de desva-
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necimento, conectado a um gerador de sinais GSM
CMU-200, e criaram-se padrões conhecidos de
variações bruscas dos níveis de sinais na entrada
de um dos ramos do circuito de decisão. A Figura
6 ilustra resultados obtidos dessa forma, no
laboratório, que permitiram avaliar o seu
desempenho.
3.2. Software de aquisição de dados
O software desenvolvido em linguagem Java
permite a configuração de parâmetros do setup
de aquisição de dados, especificamente do
Módulo 1 representado na Figura 3, a monitoração
185
Avaliação experimental dos ganhos de diversidade de polarização para sinais...
Figura 7 Tela principal do software desenvolvido para configuração dos parâmetros do módulo do setup de recepção
dedicado à amostragem dos sinais nos dois ramos e seleção do melhor sinal, bem como da monitoração da aquisição
e geração de arquivos de dados.
PCB-FR4
Plano de terra
Linha de alimentação
Figura 8 Layout (Protel) de um dos monopólos com carga de topo projetado para faixa GSM, utilizado na montagem
da antena de dupla polarização. Estão representados também a linha de alimentação de 50 Ù e o plano de terra
(retângulo inferior).
dos níveis de sinais recebidos nos dois ramos do
receptor e a geração/formatação de arquivos
contendo os dados coletados. A Figura 7 reproduz
a tela principal do software, em que são
disponibilizadas informações em tempo real
referentes à freqüência do canal utilizado, taxa de
amostragem dos sinais nos dois ramos do receptor
(Chave 2), níveis desses sinais nos dois ramos e
estado da chave de seleção (Chave 1). Os principais
parâmetros de configuração: taxa de amostragem
nominal e número de amostras (N) utilizadas no
cálculo do valor médio do nível de sinal em cada
ramo também são disponibilizados.
Esse software representado pelo Módulo 3
na Figura 3 foi instalado em um notebook, parte
186
do setup portátil, conectado via porta serial ao
circuito de seleção, como indicado na Figura 5.
3.3. Antena duplamente polarizada
Uma antena duplamente polarizada,
constituída por dois monopólos com carga de topo
projetados para as bandas dos enlaces direto e
reverso, tem seus monopólos ortogonalmente
dispostos e conectados ao receptor. O monopólo
e sua linha de alimentação (50Ù) são impressos na
mesma face da placa em substrato FR-4,
usualmente empregado em produções de baixo
custo. O plano de terra encontra-se na face oposta
da placa. O layout para manufatura de um dos
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Avaliação experimental dos ganhos de diversidade de polarização para sinais...
Amplitude (dB)
Diagrama de Radiação
Posição Angular (Graus)
Figura 9 Diagramas de radiação do monopólo desenvolvido, obtidos em câmara anecóica para o plano H nas
polarizações principal e contrapolar.
Figura 10 Montagem do setup utilizado na coleta de dados dos níveis de sinais padrão GSM em ambientes indoor. A
mochila contém os Módulos 1 e 2, representados na Figura 3. O software de configuração e coleta de dados foi
instalado no notebook. A antena conectada aos dois ramos do receptor é vista fixada na haste próxima à cabeça do
portador do setup.
monopólos encontra-se reproduzido na Figura 8.
Cada uma das portas da antena é conectada aos
ramos do circuito do módulo de decisão (1)
indicado na Figura 3.
As principais características de desempenho
da montagem das duas antenas para a faixa 17101880 MHz são:
· Perda de retorno típica: 15 dB.
· Isolação entre portas típica: 15 dB.
· Características do diagrama de radiação
e discriminação de polarização
exemplificadas na Figura 9.
As características de radiação das antenas
foram avaliadas na câmara anecóica da Fundação
CPqD. O diagrama correspondente ao Plano H nas
polarizações principal e contrapolar, reproduzido
na Figura 9, foi obtido para o monopólo
correspondente à polarização vertical.
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Na Figura 10, encontra-se representada a
montagem das antenas no setup portátil. Nessa
mesma figura, podem ser visualizados os demais
módulos e componentes desse setup.
3.4. Transmissor de sinais GSM
O setup de transmissão foi instalado no topo
de uma das torres do sítio de testes de antenas da
Fundação CPqD, como indicado na Figura 1. A
localização dessa torre em relação aos prédios no
interior dos quais medidas foram realizadas também
é exibida nessa figura. O espectro do sinal do
enlace direto foi fornecido por um CMU-200 da
Rohde&Schwartz. O sinal de 10 dBm gerado pelo
CMU foi injetado em um amplificador de potência
conectado à antena setorial de 8 dBi de ganho. A
discriminação dessa antena na largura de feixe é
superior a 20 dB.
187
Avaliação experimental dos ganhos de diversidade de polarização para sinais...
4.
Processamento e análise dos dados
coletados no experimento
Três prédios da Fundação CPqD foram
selecionados para coleta de dados. Esses prédios
são assinalados na Figura 1. O Prédio 5 possui
uma variedade de recintos com diferentes
dimensões, incluindo auditório, anfiteatros, grandes
corredores e pequenos ambientes. O Prédio 3
possui três pisos, e o Prédio 13, um piso. No Prédio
3, predominam as separações de ambientes por
divisórias, ao passo que no Prédio 13 a separação
se dá por paredes de alvenaria. Todos os prédios
são de concepção moderna e providos de portas
envidraçadas ou janelas voltadas para o site da
antena transmissora.
A aquisição de dados foi realizada em salas
e recintos com características e dimensões
variadas, incluindo corredores, banheiros,
escritórios, postos de trabalho, anfiteatros,
auditório, com diferentes tipos de divisórias,
paredes e mobiliário.
A velocidade de deslocamento média do
portador do setup de recepção, estimada durante
a aquisição dos dados, foi de 1,1 m/seg. Para a
aquisição, foi selecionado o canal BCCH na
freqüência de 1.850 MHz.
A Figura 11 ilustra a função distribuição
cumulativa de probabilidade, obtida a partir dos
dados obtidos nos três prédios. As curvas traçadas
correspondem às distribuições dos níveis de sinais
para as polarizações vertical, horizontal, sinal
selecionado e limite para a função distribuição
associada ao sinal selecionado. As coletas de
níveis de sinal foram realizadas com uma taxa de
amostragem nominal de 390 amostras/seg, N=2 e
diferença mínima de 1,5 dB entre os sinais nos dois
ramos do receptor, a partir da qual o processo de
seleção de um dos sinais é realizado. Na Figura
12, encontram-se reproduzidos registros dos três
níveis de sinais considerados, constituídos pelos
níveis de sinais em cada ramo do receptor, e o
melhor sinal determinado pelo circuito de decisão.
Nessa figura, representa-se a seqüência de
chaveamento decorrente da seleção.
As curvas apresentadas na Figura 13 foram
obtidas da mesma forma daquelas apresentadas
na Figura 11 e correspondem aos dados coletados
no Prédio 5.
Na Figura 14, encontram-se as funções
distribuição cumulativa para os ganhos de
diversidade, tendo como referência os sinais
recebidos nas polarizações vertical e horizontal para
o Prédio 5.
A Figura 15 mostra a distribuição cumulativa
dos ganhos de diversidade de polarização em
relação ao sinal recebido na polarização vertical
em percursos ou conjunto de percursos do Prédio
5. As cinco curvas foram obtidas para percursos
no interior de uma pequena sala (Curva 1), todos
Tabela 1 Ganhos de diversidade de polarização, obtidos para os percentuais de ocorrência 50%, 10%, 1% e 0,1%.
Probabilidade
(%)
Ganho de diversidade
(dB)
50
1a2
10
2a6
1
4,5 a 10
0,1
6,5 a 13
Figura 11 Funções de distribuição cumulativa de probabilidade obtidas a partir dos níveis de sinais coletados nos Prédios 3, 5
e 13. S1 corresponde à polarização recebida na vertical, S2 à horizontal e a curva-limite corresponde ao maior ganho de
diversidade de polarização de possível obtenção a partir da combinação das distribuições associadas aos sinais S1 e S2.
188
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Avaliação experimental dos ganhos de diversidade de polarização para sinais...
Figura 12 Registros dos níveis de sinais coletados para um percurso do Prédio 5. Estão representados os sinais em
cada ramo do receptor, correspondendo às polarizações ortogonais, o sinal selecionado e a ocorrência de
chaveamento entre os ramos.
Figura 13 Funções distribuição cumulativa de probabilidade, obtidas a partir dos níveis de sinais coletados
no Prédio 5. S1 corresponde à polarização recebida na vertical, S2 à horizontal e a curva-limite corresponde
ao maior ganho de diversidade de polarização de possível obtenção a partir da combinação das distribuições
associadas aos sinais S1 e S2.
Figura 14 Funções distribuição cumulativa de probabilidade dos ganhos de diversidade resultante da seleção do
melhor sinal em relação aos sinais recebidos nas polarizações vertical (S1) e horizontal (S2), para o Prédio 5.
os percursos do prédio à exceção daqueles
estabelecidos no interior do auditório (Curva 2),
todos os percursos (Curva 3), apenas o auditório
(Curva 4) e apenas um dos percursos no interior
do auditório (Curva 5).
Para a implementação adotada,
considerando como critério de seleção o nível de
sinal mais elevado e os valores adotados para os
parâmetros de configuração, os resultados
evidenciam a obtenção de ganhos de diversidade
significativos quando probabilidades de ocorrência
inferiores a 10 % são consideradas. Os resultados
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evidenciam também uma correlação entre as
dimensões dos recintos e os valores de ganho de
diversidade obtidos.
A Tabela 1, a seguir, consolida valores típicos
de ganhos de diversidade em relação aos níveis
de sinais na polarização vertical para algumas
faixas de probabilidade de ocorrência. Esses
ganhos são compatíveis com os ganhos máximos
obtidos para implementações de esquemas de
diversidade de polarização na recepção de sinais
do enlace reverso na faixa de 800 MHz,
apresentados em [2].
189
Avaliação experimental dos ganhos de diversidade de polarização para sinais...
Figura 15 Funções distribuição cumulativa de probabilidade dos ganhos de diversidade resultante da seleção do
melhor sinal em relação aos sinais recebidos na polarização vertical. Cada uma das curvas corresponde a um
conjunto de dados obtidos no Prédio 5. Sala (1), todos os percursos, exceto auditório (2), todos os percursos (3),
auditório (40) e 1 percurso no auditório (5).
5.
Conclusões
Este artigo descreveu uma avaliação
experimental dos ganhos de diversidade de
polarização aplicada ao receptor do enlace direto
do sistema GSM 1,8 GHz. Foram consideradas
situações em que o receptor é deslocado em
ambientes indoor, sujeito a desvanecimentos
rápidos provocados por multipercursos.
Os componentes do setup concebidos para
receber, selecionar e armazenar os sinais em
polarizações ortogonais, bem como o correspondente ao melhor sinal selecionado, foram descritos.
Os resultados apresentados evidenciam a
obtenção de ganhos significativos de diversidade
de polarização, particularmente quando pequenas
percentagens de tempo são consideradas.
Abordou-se ainda a correlação entre a magnitude
desses ganhos e os ambientes nos quais a coleta
dos dados ocorreu.
Os resultados apontam para a vantagem da
utilização desse esquema de diversidade em
6.
Referências
[1] PEREIRA, Luís Cláudio Palma & SUEDAN,
Thiago Arantes. “An experimental evaluation of
polarization characteristics of mobile
communication signals at 800 MHz”. Anais do
Simpósio IMOC 2003 (SBMO/IEEE/MTT-S), Foz do
Iguaçu, 2003.
[2] PEREIRA, Luís Cláudio Palma & SUEDAN,
Thiago Arantes. “Avaliação dos ganhos de
diversidade de polarização em ambientes indoor
na faixa de 800 MHz”. Anais do Simpósio MOMAG
2004 (SBMO), São Paulo, 2004.
[3] OGAWA, K. & UWANO, T. “Analysis of a diversity
antenna comprising a whip antenna and plannar
190
terminais móveis, de forma a tornar disponíveis
serviços que requeiram taxas elevadas de
transmissão de dados, cuja qualidade deva ser
garantida mesmo em reduzidas porcentagens de
tempo. O desenvolvimento de soluções de
implementação do esquema proposto para a
diversidade de polarização, assim como a
avaliação de configurações de antenas a serem
integradas aos terminais móveis, encontram-se em
andamento.
Além da vantagem relacionada à melhoria
do desempenho do sistema, outra característica a
ser investigada é a possibilidade de redução de
níveis de potência radiada, particularmente pelo
terminal móvel. Por encontrar-se próximo ao
usuário, a redução da potência emitida pelo terminal
pode ter um impacto positivo sobre os aspectos
da saúde avaliados a partir de parâmetros
relacionados à absorção pelo organismo humano
da radiação não ionizante, medida pela Specific
Absorption Ratio (SAR).
inverted-F for portable telephones”. IEICE Trans.
Vol. J79-B-II, no 12, 1996.
[4] OGAWA, K. & UWANO, T. “Analysis of the
performance of a handset diversity antenna
influenced by head, hand and shoulder effects at
900 MHz: Part I – Effective gain characteristics”.
IEEE Trans Vehicular Technol. Vol. 50-B-II, no 3, 2001.
[5] OGAWA, K. & UWANO, T. “Analysis of the
performance of a handset diversity antenna
influenced by head, hand and shoulder effects at
900 MHz: part II – Correlation characteristics”. IEEE
Trans Vehicular Technol. Vol. 50-B-II, no 3, 2001.
Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 1, n. 1, p. 181-191, jan./dez. 2005
Avaliação experimental dos ganhos de diversidade de polarização para sinais...
Abstract
This paper presents an experimental evaluation of polarization diversity gains obtained for GSM down
link signals in the 1.8 GHz band. Data were acquired through a portable two-branch receiver developed
to include a signal selection diversity method, which was displaced at walking speed inside buildings
featuring a variety of room sizes. The experimental setup and relevant environmental conditions pertaining
to data collection are herein described. Diversity gains cumulative distribution functions resulting from
raw data are analyzed.
Key words: Polarization diversity. Diversity gain. Radiopropagation. Mobile communications. GSM
system. multipath fading.
Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 1, n. 1, p. 181-191, jan./dez. 2005
191