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Introdução aos Sistemas Celulares TDMA e CDMA Prof. Dayani Adionel Guimarães
[email protected] http://www.inatel.br/docentes/dayani/index.html
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Conteúdo: Parte 1 - Princípios básicos de telefonia celular, fundamentos de projeto de sistemas celulares. Parte 2 - Padrões para sistemas celulares EIA/TIA-553 (FDMA), EIA/TIA-136 (TDMA) e EIA/TIA-95B (CDMA). Duração do mini-curso: 20 horas. Público: alunos do 7º período do INATEL Data: 13 & 14/05/2000. Procedimentos: aulas expositivas, com aplicação exercícios de fixação. 2
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Objetivo do curso Oferecer aos participantes uma abordagem básica dos principais conceitos e elementos de rede dos sistemas celulares, bem como uma visão geral dos padrões TDMA e CDMA empregados nesses sistemas.
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Parte 1 Princípios básicos de telefonia celular, fundamentos de projeto de sistemas celulares
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Sistema Celular - Conceitos Sistema Celular - Conceitos
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Componentes básicos: Central de Comutação e Controle Estação Rádio Base Terminal Móvel
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Sistema Celular - Conceitos
Sistemas antigos - grande área de cobertura com estações rádio base de alta potência; hoje - cobertura por células menores.
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Reuso de Freqüências Um grupo de canais utilizado em uma célula pode ser reutilizado nas células co-canais se estas se encontram a uma distância tal que a relação portadorainterferência no sistema seja superior à mínima necessária para uma qualidade aceitável do serviço. Para o caso de telefonia, essa qualidade é determinada por pesquisa de opinião. 7
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Reuso de freqüências • Um dos principais conceitos em sistemas celulares. • Usuários em diferentes áreas geográficas podem simultaneamente utilizar as mesmas freqüências. • Aumenta de forma considerável a eficiência espectral do sistema e, por conseqüência, a sua capacidade (nº de usuários). • Causa interferência co-canal (compromisso de qualidade do link x capacidade de usuários). 8
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Cluster x Reuso de freqüências • Cluster: conjunto das N células que utilizam um conjunto de freqüências disponíveis. No desenho N = 7. • Células adjacentes utilizam diferentes conjuntos de freqüências. 9
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Sistemas celulares: ruído x interferências
• A capacidade dos sistemas celulares é essencialmente limitada pelas interferências, não pelo ruído. • Por análise geométrica do lay-out exagonal, um cluster somente pode ter N = i2 + ij + j2 = 1, 3, 4, 7, 12, etc. células igualmente espaçadas de suas co-células, onde i e j são inteiros positivos. • Em telefonia celular escolhe-se N para uma dada qualidade aceitável do link nos limites das células. 10
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Interferências
• O reuso de freqüências faz com que em uma dada área de cobertura existam várias células que utilizam o mesmo conjunto de freqüências. Estas células são chamadas de cocélulas e a interferência entre sinais dessas células é denominada de Interferência Co-canal • A interferência resultante de sinais adjacentes em freqüência ao sinal desejado é chamada Interferência de Canal Adjacente • Ambas limitam a capacidade do sistema 11
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Reuso freqüências Reuso dedefreqüências • Parâmetro D/R - Cochannel Reuse Ratio (CRR) ou Cochannel Inteference Reduction Factor (CIRF). D é distância centro a centro entre células cocanais e R é o raio das células em um padrão de reuso qualquer • D/R é determinado em função do limite de interferência permitido para uma dada qualidade do serviço. Por exemplo, no sistema AMPS e padrão de reuso = 7 , D/R = 4.6 para uma C/I > 18dB em 90% da área de cobertura • D/R = (3N)1/2, onde N é o número de células por cluster
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Estratégias de Alocação de Canal
•
Na alocação fixa, a cada célula é alocado um conjunto pré determinado de canais de voz. Se todos os canais da célula estiverem ocupados a chamada é bloqueada. Variação: estratégia de empréstimo - a célula empresta canais de uma célula vizinha se todos os seus canais se encontram ocupados. A CCC supervisiona o processo e assegura que ele não interfira em nenhuma das chamadas em andamento na célula fornecedora.
•
Na alocação dinâmica todos os canais estão disponíveis a todos os usuários. A CCC aloca um canal à célula requisitante seguindo um algoritmo que leva em conta: probabilidade de bloqueio futura dentro da célula, freqüência de utilização do canal candidato, a distância de reuso do canal, entre outros fatores. A alocação dinâmica de canais reduz a probabilidade de bloqueio, o que aumenta a capacidade de tráfego do sistema.
•
Na alocação híbrida um determinado número de canais é destinado à alocação fixa e outro número (menor) é disponibilizado para alocação dinâmica. 13
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Estratégias de Alocação de Canal
• Exemplo de alocação fixa para o sistema AMPS: Cada conjunto de 395 canais de voz é dividido em 21 subconjuntos com 19 canais cada. • Num cluster de 7 células, cada célula utiliza 3 subconjuntos de forma que a separação mínima entre canais seja de 7 bandas de um canal - redução de interferência de canal adjacente. • Como mostrado na tabela a seguir, cada célula utiliza canais dos subconjuntos iA, iB e iC, i = 1, 2, ..., 7. • O número máximo de canais de voz por célula é de 57 (podem existir mais, mas nessa situação pode haver aumento excessivo de interferência de canal adjacente, pois a regra de distribuição acima mencionada será quebrada. • Cada célula terá de 1 a 3 canais de controle. •
. 14
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Estratégias de Alocação de Canal
Exemplo de alocação fixa para o sistema AMPS, banda A. 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698 699 700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 991 992 993 994 995 996 997 998 999 1000 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023
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O tamanho das células diminui com o crescimento do sistema
Grandes células para áreas rurais
Pequenas células para áreas urbanas
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O tamanho das células diminui com o crescimento do sistema
Sistema macro-celular: 1 - 30Km Sistema micro-celular: 200 - 2000m Sistema pico-celular: 4 - 200m
O efeito de decrescer o tamanho das células: • Aumento da capacidade de usuários; • Aumento do número de handoffs por chamada; • Menor consumo de potência no terminal móvel (maior tempo de conversação, operação mais segura);
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O tamanho das células diminui com o crescimento do sistema
O efeito de decrescer o tamanho das células: • Diferentes ambientes de propagação e menores espalhamentos temporais; • Diferentes lay-outs das células: Menor expoente de perdas no percurso, maiores interferências; células tendem a seguir o perfil dos quarteirões; sistema mais difícil de planejar.
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Handoff • Quando um terminal móvel se movimenta através de células diferentes, enquanto uma conversação está sendo realizada, a chamada é automaticamente transferida para um novo canal pertencente à nova estação rádio base 19
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Estratégias de Handoff
Deve-se especificar um nível ótimo de sinal a partir do qual se inicia o processo de handoff. Esse limiar de handoff é definido como um valor ligeiramente superior ao nível de sinal suficiente a uma qualidade de voz aceitável na estação rádio base (normalmente entre –90dBm e –100dBm). A diferença, dada por ∆ = Prhandoff - Prmínima , não pode ser nem muito grande e nem muito pequena. Se ∆ for muito grande, handoffs desnecessários podem ocorrer; se muito pequeno, pode não haver tempo suficiente para que o processo se complete antes que a chamada seja perdida por causa de uma baixa intensidade do sinal. Nos sistemas celulares de primeira geração o intervalo típico de tempo para se ter o handoff concluído, tendo o nível do sinal caído abaixo do limiar de handoff, é de aproximadamente 10 segundos. Isto requer que o valor de ∆ seja da ordem de 6 a 12dB. Nos novos sistemas digitais, como o GSM, por exemplo, além do processo ser precedido por uma decisão de sua necessidade, tendo-se iniciado, leva em torno de 1 a 2 segundos. Consequentemente ∆ possui valores típicos entre 0 e 6dB. O valor de ∆ pode ser programado na CCC (ou remotamente) para todas as ERBs. 20
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Estratégias de Handoff
Nos sistemas celulares analógicos da primeira geração, as medidas de intensidade do sinal são feitas pelas Estações Rádio Base e supervisionadas pela CCC. Cada Estação Rádio Base monitora constantemente a intensidade do sinal em todos os canais reversos de voz de forma a determinar a posição relativa de cada usuário móvel em relação à torre da Estação Rádio Base. Além dessa medida, um receptor à parte em cada Estação Rádio Base, denominado receptor localizador, é utilizado para monitorar a intensidade do sinal dos usuários móveis que estiverem em células vizinhas. O receptor localizador é controlado pela CCC à qual a informação de intensidade do sinal é enviada com o objetivo de se decidir se um processo de handoff será ou não necessário. Nos sistemas digitais de segunda geração com tecnologia TDMA, as decisões de handoff são assistidas pelos terminais móveis. No Handoff Assistido pelo Móvel cada terminal de usuário mede a potência recebida pelas ERBs vizinhas e a taxa de erro de bit média e reporta essas medias à ERB servidora. A CCC se utiliza dessas informações para o processamento de handoff. 21
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Priorização de Handoffs
Muitas estratégias priorizam as requisições de handoff sobre as requisições de inicialização de chamada. Um dos métodos é conhecido como método do canal de guarda, no qual uma fração do número total de canais do sistema é reservada para as requisições de handoff de chamadas “entrantes” de outros sistemas. Desvantagem: redução da capacidade de tráfego (menos canais serão dedicados a chamadas sendo originadas dentro do próprio sistema). Vantagem: Do ponto de vista do usuário, ter sua chamada em curso repentinamente bloqueada é mais aborrecedor que obter um sinal de ocupado quando da tentativa de se completar uma chamada. 22
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Enfileiramento de Handoffs
A colocação das requisições de handoff em filas de espera é um outro método utilizado para reduzir a probabilidade de bloqueio de uma chamada. Esse enfileiramento de handoffs é possível, pois existe um intervalo de tempo finito entre o instante em que o nível do sinal cai abaixo do limiar de handoff e o instante em que a chamada é terminada forçosamente devido a um nível insuficiente do sinal.
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Considerações práticas sobre o Handoff
Em sistemas celulares reais, vários problemas surgem quando da tentativa de atender a várias velocidades dos terminais móveis. Veículos em alta velocidade podem passar pela área de cobertura de uma célula em poucos segundos, enquanto usuários pedestres podem nunca necessitar de um handoff durante uma chamada. Através da utilização de antenas com diferentes alturas e diferentes níveis de potência é possível se obter “grandes” e “pequenas” células co-localizadas. Esta técnica é chamada de técnica da célula guarda-chuva e é utilizada para fornecer grandes áreas de cobertura a usuários que trafegam em alta velocidade e áreas menores para aqueles que se movimentam a baixas velocidades. 24
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Considerações práticas sobre o Handoff
• Para aumentar a capacidade, micro-células podem ser usadas para complementar macrocélulas numa configuração onde as células maiores dão suporte a usuários de maior mobilidade e as menores a usuários de menor mobilidade. • Tipicamente o espectro é subdividido em uma parte para a macro-célula e outra para a micro-célula.
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Considerações práticas sobre o Handoff
Um problema comum em configurações onde existem microcélulas é conhecido como arrastamento de célula. Esse fenômeno resulta de usuários pedestres que fornecem sinais de alta intensidade à ERB. Tal situação ocorre em ambientes urbanos quando há linha de visada entre o usuário e a ERB. Conforme o usuário vai se distanciando da ERB a uma velocidade muito baixa, a intensidade média do sinal não cai rapidamente. Mesmo tendo excedido os limites de sua célula o nível de sinal na ERB pode estar acima do limiar de handoff e assim este pode não ocorrer. Isto cria um grande problema de interferência e de tráfego, pois o usuário terá invadido a área da célula vizinha. Para resolver o problema do arrastamento de célula, os limiares de handoffs e parâmetros de cobertura devem ser ajustados cuidadosamente. 26
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AspectosdedeTráfego Tráfego Aspectos • Define-se Tráfego Oferecido [erlangs] como a relação entre a taxa de chegada e a taxa deantendimentode chamadas • A = Q.Tmédio/Tobs = Número de chamadas em um intervalo de tempo de observação x Duração média das chamadas / Tempo de observação • A probabilidade de Bloqueio (também conhecidapor GOS - Grade of Service) define a probabilidade de uma chamada gerada ser perdida (bloqueada) • A relação entre tráfego, número de canais e probabilidade de bloqueio é calculada pela fórmula ERLANG-B 27
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Aspectos de Tráfego Aspectos de Tráfego • A fórmula ERLANG-B tem resultados que relacionam tráfego, número de canais e probabilidade de bloqueio normalmente apresentados em tabelas ou gráficos como o da transparência seguinte.
Pr[ Bloqueio] =
AC
C!
C
k A ∑ k =0
k!
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Aspectos Tráfego Aspectos dedeTráfego 25
Número de Canais 30 35 40
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Intensidade de Tráfego em Erlangs
50
60
70
80
90
100
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Aspectos de Tráfego
Número de canais, C
1%
Capacidade em Erlangs para GS = 0.5% 0.2% 0.1%
2
0.153
0.105
0.065
0.046
4
0.869
0.701
0.535
0.439
5
1.36
1.13
0.9
0.762
10
4.46
3.96
3.43
3.09
20
12
11.1
10.1
9.41
24
15.3
14.2
13
12.2
40
29
27.3
25.7
24.5
70 100
56.1 84.1
53.7 80.9
51 77.4
49.2 75.2
Tabela II.5 – Capacidade de alguns sistemas com a fórmula Erlang B
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Aspectosde de Tráfego Tráfego Aspectos • A necessidade: Dado um tráfego esperado e as limitações de interferência, a região em análise é dividida em células. Através de uma probabilidade de bloqueio de chamadas aceitável determina-se o número de canais por célula • O problema: Devido à mobilidade dos usuários, Handoffs e Roamings estão sempre ocorrendo tornando o tráfego instável, não permitindo a utilização isolada da conhecida fórmula (ou tabela) Erlang-B
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Aspectos de Tráfego
Aspectos de Tráfego D/R relaciona C/I com Tráfego. Quanto maiorC/I, maior D/R (mais células por Clusters), menores capacidades de tráfego por célula. A tabela ilustra o que foi dito e sugere uma solução de compromisso entre qualidade e tráfego Fator de reuso
D/R
Canais / Célula
1
1.73
360
3
3.00
120
4
3.46
90
7
4.58
51
12
6.00
30
Capacidade de tráfego
Qualidade de serviço
Alta
Baixa
Baixa
Alta
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Eficiência espectral
A largura de faixa total para a rede celular, B , é igual ao produto da largura de faixa ocupada por canal, BC , pelo número de canais por estação rádio base rádio base, M , e pelo tamanho do cluster, N. A eficiência espectral, EE , pode ser definida pela quantidade de tráfego por célula, A , em Erlangs, dividida por B e pela área de uma célula, S.
A EE = [Erlang / MHz / Km2 ] BC ⋅ M ⋅ N ⋅ S 33
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Eficiência espectral
• Observa-se que a eficiência espectral decresce com o tamanho do cluster N. • O desempenho do sistema, medido através de alguma autage probability ou taxa de erro de bit por usuário, melhora com o aumento da distância de reuso, ou seja, melhora com o aumento de N. • Conclusão: Atingir alto desempenho do sistema e, ao mesmo tempo, um eficiente uso do espectro são objetivos conflitantes para o projetista da rede. 34
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Aumentando a capacidade do sistema
Setorização
Divisão de Células 35
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Aumentando a capacidade do sistema
• Divisão de células: técnica amplamente utilizada por proporcionar grande aumento de capacidade. Difícil implementação devido à grande chance de aumento no nível de interferência no sistema (nunca é possível realizar a divisão ideal mostrada na figura do slide anterior). • Setorização: possibilidade de aumento de capacidade devido à redução de interferência co-canal e correspondente possibilidade de redução no tamanho do cluster. É utilizada normalmente na prática como ferramenta para redução de interferência co-canal causada por dificuldade de planejamento adequada e/ou implementação de divisão de células no sistema. 36
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Aumentando a capacidade do sistema
Ilustração do efeito da setorização na diminuição da interferência co-canal.
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Aumentando a capacidade do sistema
Downtilt: Direcionamento do diagrama de irradiação da antena para o solo. Com esse direcionamento observa-se que o diagrama de irradiação no plano horizontal apresenta um notch. Se esse notch coincidir com a direção das células co-canais, pode-se reduzir a interferência. 38
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Aumentando a capacidade do sistema
• Downtilt: possibilidade de aumento de capacidade devido à redução de interferência co-canal e correspondente possibilidade de redução no tamanho do cluster. O downtilt pode ser mecânico ou elétrico. • É utilizado normalmente na prática como ferramenta para redução na área de cobertura de células, em conjunto com a redução de potência de transmissão. • É utilizado também como ferramenta para a redução de áreas de sombra que normalmente se formam nas proximidades do transmissor da estação rádio base. 39
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Aumentando a capacidade do sistema
• Um problema: aumento no número de handoffs quando da adoção da setorização resulta em carga adicional de comutação e controle no sistema de comunicação móvel. • Uma solução: Microcélulas inteligentes ou zonais - Power Delivery approach - Cada uma das três (ou mais) estações “zonais” são conectadas a uma única ERB e compartilham o mesmo equipamento de rádio. As zonas são conectadas à ERB por cabos coaxiais, fibra óptica ou por links de microondas. O terminal móvel é servido pela zona que lhe proporcione a maior intensidade de sinal. • Técnica é superior à setorização, pois as antenas são dispostas no limite das células (melhor cobertura) e cada canal pode ser alocado pela ERB a qualquer zona (melhor eficiência de entroncamento). 40
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Aumentando a capacidade do sistema
Conceito de Microcélulas inteligentes ou zonais - Power Delivery approach 41
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Aumentando a capacidade do sistema
• A vantagem: além de não reduzir a eficiência de entroncamento, a técnica de microcélula zonal reduz o nível de interferência co-canal no sistema e correspondente possibilidade de redução do tamanho do cluster. • Exemplo: sabe-se que uma relação sinal-interferência de 18dB é suficiente para uma qualidade satisfatória do serviço no sistema AMPS o que implica em cluster com N = 7 células. Nesse caso D/R = 4.6 é suficiente. Com um sistema de microcélula zonal, uma Dz/Rz de 4.6 é suficiente ao desempenho desejado (veja ilustração no slide seguinte). Mas a capacidade do sistema está associada à distância D entre co-células e não entre zonas. Para Dz/Rz igual a 4.6, pode-se obter através da geometria da ilustração do slide seguinte uma relação D/R = 3. Esse valor de D/R = 3 leva a um tamanho de cluster N = 3. Esta possível redução no tamanho do cluster de 7 para 3 corresponde a um aumento na capacidade do sistema de 7/3 = 2.33 vezes. 42
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Aumentando a capacidade do sistema
• Com o uso de microcélula zonal, se uma Dz/Rz de 4.6 é suficiente ao desempenho desejado, a relação D/R = 3 => N = 3. • Esta redução no tamanho do cluster de 7 para 3 corresponde a um aumento na capacidade do sistema de 7/3 = 2.33 vezes.
Dz
Rz
D
R
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Técnicas de MúltiploAcesso Acesso Técnicas de Múltiplo
Técnicas que permitem o compartilhamento do meio de transmissão (ou recurso de comunicação) entre diversos usuários. Podem ser implementadas isoladamente, mas normalmente são combinadas em forma híbridas. • FDMA - Frequency Division Multiple Access: o canal é dividido em subfaixas e cada usuário ocupa uma determinada subfaixa • TDMA - Time Division Multiple Access: o tempo de transmissão é dividido e cada usuário pode transmitir/receber no slot a ele reservado • CDMA - Code Division Multiple Access: utiliza espalhamento espectral, com adequada escolha da seqüência pseudo aleatória de cada usuário, de tal sorte que todos possam compartilhar um mesmo canal de comunicação, ao mesmo tempo e na mesma faixa de freqüências 44
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Técnicas de Múltiplo Acesso Técnicas de Múltiplo Acesso
• Permite transmissões analógicas e digitais • Interferência entre os canais adjacentes (filtros caros) • Estando um canal sendo utilizado não se pode ter outro(s) usuário(s) compartilhando-o • Normalmente é um sistema de faixa estreita • Intermodulações quando vários canais compartilham um único amplificador de potência 45
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Técnicas de Múltiplo Acesso Técnicas de Múltiplo Acesso
• Descontinuidade na transmissão facilitam o processo de handoff • Taxas em rajadas elevadas levam à necessidade de equalização • Slots não utilizados podem ser alocados por demanda • Não permite transmissão com modulação analógica 46
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• •
Técnicas de Múltiplo Acesso Técnicas de Múltiplo Acesso
A capacidade de um sistema CDMA é limitada pela quantidade de interferência entre os usuários Possibilidade de superar a capacidade (em termos de um número de usuários) dos sistemas FDMA e TDMA através de adequadas setorização, utilização do ciclo de atividade da voz, controle de potência 47
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Técnicas de Duplexação
Técnicas de Duplexação Permitem a comunicação bidirecional simultânea (duplex) • •
•
FDD - Frequency Division Duplexing: as transmissões nos canais direto e reverso ocorrem em freqüências distintas TDD - Time Division Duplexing: as transmissões nos canais direto e reverso ocorrem em freqüências idênticas, mas a intervalos de tempo distintos FDD/TDD - Hibrid Frequency Division & Time Division Duplexing : as transmissões nos canais direto e reverso ocorrem em freqüências e intervalos de tempo distintos
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Parte 2
Estudo dos padrões para telefonia celular analógica (FDMA AMPS) e digital (TDMA DAMPS e CDMA) Nota importante: os slides aqui apresentados contêm informações bastante detalhadas sobre os padrões citados, e a abordagem mais ou menos detalhada destes será função do tempo disponível. Será dado enfoque nos conceitos principais; estes, sim, serão abordados com detalhamento adequado. Optou-se por manter um conjunto de slides que realmente contenha grande parte daquelas especificações citadas nas normas, objetivando oferecer aos alunos dados mais completos, sendo úteis para consultas futuras. 49
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TIA/EIA Interim Standard x TIA/EIA Standard
•
Os padrões publicados como Interim Standard (IS) pela TIA/EIA (Telecommunications Industry Association / Electronics Industry Association) são de extremo valor para a industria e demais leitores, mas não seguem as rigorosas revisões públicas a adição de comentários que são procedimentos que fazem parte do desenvolvimento de um padrão final (Standard).
•
Os Interim Standards da TIA/EIA devem ser revisados anualmente pelos comitês formuladores e nesses momentos deve ser tomada a decisão de prosseguir ou não com o desenvolvimento na direção do padrão final.
•
Os Interim Standards devem ser cancelados pelo comitê e removidos do catálogo da TIA/EIA antes do final de seu terceiro ano de existência.
•
Um Interim Standard TIA/EIA/IS-XXX é um padrão (nos termos acima) publicado com objetivo final de se tornar um Standard TIA/EIA-XXX. Esse último pode também sofrer revisões e/ou atualizações. 50
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Padrões FDMA, TDMA e CDMA Padrão para sistema celular analógico FDMA AMPS: Advanced Mobile Phone System. Referência: Standard EIA/TIA-553 “Mobile Station - Land Station Compatibility Specification”, september 1989 - 82 páginas. Padrão para sistema celular digital / PCS TDMA D-AMPS: Digital AMPS. Referência: Interim Standard EIA/TIA-IS-136.1-A “TDMA Cellular/PCS Radio Interface Mobile Station - Base Station Compatibility - Digital Control Channel” e EIA/TIA-IS-136.2-A “TDMA Cellular/PCS Radio Interface Mobile Station - Base Station Compatibility - Traffic Channel and FSK Control Channel”, october 1996 - 950 páginas. Padrão para sistema celular digital / PCS CDMA. Referência: Standard EIA/TIA-95-B “Mobile Station - Land Station Compatibility Standard for Wideband Spread Spectrum Cellular Systems”, march 1999 - 1189 páginas.
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Padrão para sistema celular analógico FDMA AMPS: Advanced Mobile Phone System. EIA/TIA-553
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EIA/TIA-553 - visão geral • • • • • • • • • • • • •
Sistema de telefonia celular analógico FDMA. Início de desenvolvimento: anos 70. Primeira utilização comercial: 1983 (Chicago, EUA). Bandas A e B com 12,5MHz cada. 416 canais por banda (395 de voz e 21 de controle). Canais de 30KHz de banda com modulação de voz em FM. Desvio de pico da modulação analógica: ±12KHz. Sinalização digital com modulação FSK. Desvio de pico da modulação FSK: ±8KHz. Taxa da sinalização digital: 10Kbps. Eficiência espectral da modulação FSK: 0,33 bps/Hz. Padrão de reuso: 7 células por cluster (C/I > 18dB). Duplexação FDD com 45MHz entre os links direto e reverso. 53
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EIA/TIA-553 - normas relacionadas EIA/TIA-41-D “Cellular Radiotelecommunications Intersystem Operations”, november 1997 - descreve os procedimentos necessários para prover ao usuário os serviços que necessitam a interação entre diferentes sistemas celulares. EIA IS-19-B “Recommended Minimum Standards for 800MHz Cellular Subscriber Units” - detalha definições, métodos de medida e características em termos do desempenho mínimo do terminal móvel. EIA/TIA-712 (substitui a EIA 20-A) “Recommended Minimum Standards for 800MHz Cellular Base Stations” - detalha definições, métodos de medida e características em termos do desempenho mínimo da estação rádio base.
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EIA/TIA-553 - canalização
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Banda
Largura da Numeração banda, MHz do canal
Freqüência central móvel – base, MHz
Freqüência central base - móvel, MHz
A”
1
991 – 1023
824,040 – 825,000
869,040 – 870,000
A
10
1 – 333
825,030 – 834,990
870,030 – 879,990
B
10
334 – 666
835,020 – 844,980
880,020 – 889,980
A’
1,5
667 – 716
845,010 – 846,480
890,010 – 891,480
B’
2,5
717 – 799
846,510 – 848,970
891,510 – 893,970
A’, A” e B” são bandas de extensão das bandas A e B
Transmissor Móvel Base
Numero do canal
Freqüência central em MHz
1 ≤ N ≤ 799 990 ≤ N ≤ 1023 1 ≤ N ≤ 799 990 ≤ N ≤ 1023
0,03N + 825,000 0,03(N – 1023) + 825,000 0,03N + 870,000 0,03(N – 1023) + 870,000
Tabela para cálculo da freqüência central do canal número N 55
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EIA/TIA-553 - planejamento de freqüências • Cada conjunto de 395 canais de voz é dividido em 21 subconjuntos com 19 canais cada. • Num cluster de 7 células, cada célula utiliza 3 subconjuntos de forma que a separação mínima entre canais seja de 7 bandas de um canal - redução de interferência de canal adjacente. • Como mostrado na tabela a seguir, cada célula num cluster utiliza canais dos subconjuntos iA, iB e iC, i = 1, 2, ..., 7. • O número máximo de canais de voz por célula é de 57 (podem existir mais, mas nessa situação pode haver aumento excessivo de interferência de canal adjacente, pois a regra de distribuição acima mencionada será quebrada). • Cada célula terá de 1 a 3 canais de controle. 56
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EIA/TIA-553 - planejamento de freqüências para a banda A 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698 699 700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 991 992 993 994 995 996 997 998 999 1000 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023
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EIA/TIA-553 - planejamento de freqüências para a banda B 1A 334 355 376 397 418 439 460 481 502 523 544 565 586 607 628 649 733 754 775 796
2A 335 356 377 398 419 440 461 482 503 524 545 566 587 608 629 650 734 755 776 797
3A 336 357 378 399 420 441 462 483 504 525 546 567 588 609 630 651 735 756 777 798
4A 337 358 379 400 421 442 463 484 505 526 547 568 589 610 631 652 736 757 778 799
5A 338 359 380 401 422 443 464 485 506 527 548 569 590 611 632 653 737 758 779
6A 339 360 381 402 423 444 465 486 507 528 549 570 591 612 633 654 717 738 759 780
7A 340 361 382 403 424 445 466 487 508 529 550 571 592 613 634 655 718 739 760 781
1B 341 362 383 404 425 446 467 488 509 530 551 572 593 614 635 656 719 740 761 782
2B 342 363 384 405 426 447 468 489 510 531 552 573 594 615 636 657 720 741 762 783
3B 343 364 385 406 427 448 469 490 511 532 553 574 595 616 637 658 721 742 763 784
4B 344 365 386 407 428 449 470 491 512 533 554 575 596 617 638 659 722 743 764 785
5B 345 366 387 408 429 450 471 492 513 534 555 576 597 618 639 660 723 744 765 786
6B 346 367 388 409 430 451 472 493 514 535 556 577 598 619 640 661 724 745 766 787
7B 347 368 389 410 431 452 473 494 515 536 557 578 599 620 641 662 725 746 767 788
1C 348 369 390 411 432 453 474 495 516 537 558 579 600 621 642 663 726 747 768 789
2C 349 370 391 412 433 454 475 496 517 538 559 580 601 622 643 664 727 748 769 790
3C 350 371 392 413 434 455 476 497 518 539 560 581 602 623 644 665 728 749 770 791
4C 351 372 393 414 435 456 477 498 519 540 561 582 603 624 645 666 729 750 771 792
5C 352 373 394 415 436 457 478 499 520 541 62 583 604 625 646
6C 353 374 395 416 437 458 479 500 521 542 563 584 605 626 647
7C 354 375 396 417 438 459 480 501 522 543 564 585 606 627 648
730 751 772 793
731 752 773 794
732 753 774 795
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EIA/TIA-553 - potências de transmissão
• Não há restrições para a estação rádio base. • Para o terminal há três classes de potência nominal, a saber: – – – – – –
Classe I: 6dBW = 4W Classe II: 2dBW = 1,6W Classe III: -2dBW = 0,6W Potência máxima para as três classes: 8dBW = 6,3W Carrier-off: potência menor que -60dBm no conector da antena Carrier-on/off (chaveamento): transição em menos de 2ms
• Potências nominais controláveis: 8 níveis para Classe I, 7 níveis para Classe II e 6 níveis para Classe III. • Modos de transmissão contínuo (DTX off) ou descontínuo (DTX on) 59
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TIA/EIA-553 - limitações nas emissões em RF
É estabelecido pela norma que as potências de produtos de modulação não devem exceder: • • •
um nível 26dB abaixo da potência da portadora não modulada fora da região de ±20KHz distante da freqüência da portadora. um nível 45dB abaixo da potência da portadora não modulada fora da região de ±45KHz distante da freqüência da portadora. um nível 60dB ou 43+10log(potência média de saída em Watts) - o que for maior - abaixo da potência da portadora não modulada fora da região de ±90KHz distante da freqüência da portadora. As técnicas de medida para a estação móvel e para a estação base são abordadas nas normas EIA-19-B e EIA/TIA-712, respectivamente. 60
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EIA/TIA-553 - características da modulação e demodulação •
• • • •
•
Antes da modulação em FM o sinal de voz é processado na seqüência: compressão, filtragem pré-ênfase, limitação de desvio e filtragem pós-limitação de desvio. Compressor: 2:1dB a 1KHz e nível nominal (suficiente a um desvio de pico na portadora de ±2,9KHz. Pré-ênfase: +6dB/oitava de 300Hz a 3000Hz. Limitador de desvio: limite em ±12KHz (exceto para tons de supervisão e sinalização de faixa larga (blank-and-burst). Pós-limitador de desvio: a atenuação (relativa à freqüência de 1KHz) deve exceder: 40log10(f/3000)dB de 3000 a 5900Hz; 35dB de 5900 a 6100Hz; 40log 10(f/3000)dB de 6100 a 15000Hz e 28dB acima de 15000Hz. Na demodulação tem-se a Dê-ênfase (-6dB/oitava de 300Hz a 3000Hz) e o expansor (1:2dB). 61
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EIA/TIA-553 - segurança e identificação •
•
•
•
MIN (Mobile Identification Number) - composto por 34 bits formados a partir de uma codificação específica do número telefônico do assinante (10 dígitos). SN (Serial Number) ou ESN (Electronic SN) - composto por 32 bits formados a partir de uma identificação do fabricante e do número de série do terminal. SCM (Station Class Mark) - composto por 4 bits, informa a classe de potência (I, II ou III), o modo de transmissão (contínuo ou descontínuo) e a banda de trabalho (20 ou 25MHz) do terminal móvel. Registration Memory - armazena dados sobre a temporização do processo de autenticação autônoma (21 bits) e o SID (System Identification) (15 bits) após o desligamento do terminal, por um tempo maior que 48 horas. 62
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•
•
•
•
•
•
EIA/TIA-553 - segurança e identificação
Access Overload Class - 4 bits armazenados na estação móvel e utilizados para identificar em que campo das mensagens de overload há dados para controle das tentativas de acesso pela estação móvel. Access Method - 1 único bit armazenado na estação móvel para determinar se a palavra de endereçamento estendido (contendo o MIN, bits 24 - 33) deve ser incluída nas tentativas de acesso. First Paging Channel - 11 bits armazenados na estação móvel para identificar o número do primeiro canal de paging que deve ser monitorado. SID (Home System Identification) - 15 bits dos quais os bits 0 - 12 identificam o sistema especificamente e os bits 14 e 13 são (00 Estados Unidos, 01 - outros países, 10 - Canadá, 11 - México). Local Control Option - utilizada para informar se a estação móvel deve tomar certas ações a partir de comandos utilizados para customização de operações do tipo user groups. Preferred System Selection - meio que permite ao usuário selecionar o sistema preferido (A ou B). 63
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EIA/TIA-553 - supervisão •
•
•
SAT (Supervisory Audio Tone) - uma entre 3 freqüências (5970, 6000 e 6030Hz) transmitida em FM pela base. O terminal móvel deve detectar, filtrar e retransmitir um tom SAT no canal de voz de forma que interferências de estações/móveis co-canais sejam detectadas - um receptor (no móvel ou na base) que recebe um mesmo canal com SATs distintos ordena o desligamento do transmissor. A monitoração do SAT é feita continuamente ou no mínimo a cada 250ms. Após 5s de não detecção (ou detecção incorreta) do SAT a chamada é terminada pelo sistema. ST (Signaling Tone) - tom de 10KHz enviado pelo terminal móvel e utilizado para requisição de fim de chamada, flash ou confirmação de ordens. Os sinais SAT e ST são combinados para fornecerem informações sobre uma série de eventos ocorridos durante uma chamada. Nesse caso a presença/ausência desses sinais é indicada pelas combinações (SAT, ST) = (0,0), (0,1), (1,0) e (1,1). 64
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EIA/TIA-553 - alocação espacial do SAT
O padrão de reuso dos tons SAT é igual a 3 e a distância de reuso do par SAT + canal é maior que a distância de reuso dos canais de voz das células.
F3 SAT1 F4 SAT2
F2 SAT2 F1 SAT3 F5 SAT1
F7 SAT1 F6 SAT2 F3 SAT3 F4 SAT1
3D
F3 SAT2 F4 SAT3 F2 SAT1 F1 SAT2 F5 SAT3
F2 SAT3 F1 SAT1 F5 SAT2 F7 SAT3 F6 SAT1 F3 SAT2 F4 SAT3
F7 SAT2 F6 SAT3 F3 SAT1 F4 SAT2 F2 SAT3 F1 SAT1 F5 SAT2
D F2 SAT2 F1 SAT3
F7 SAT1 F6 SAT2
F5 SAT1 F7 SAT2 F6 SAT3
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EIA/TIA-553 - sinalização digital de faixa larga
• Transmissão a 10Kbps, modulação FSK (∆f = ±8KHz), código de linha Manchester (biphase), código de canal BCH(40,28) no link direto e BCH(48,36) no link reverso. • Pode ocorrer nos canais de controle dedicados ou nos canais de voz durante uma chamada (sinalização blank-and-burst) para o encaminhamento de mensagens de controle da comunicação e confirmação de ordens ou requisições. • Na sinalização blank-and-burst o sinal de voz e o tom SAT são interrompidos por um breve instante, imperceptível ao usuário, e substituídos pela sinalização digital a 10Kbps.
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EIA/TIA-553 - formato da sinalização Canal de Controle Reverso (RECC - Reverse Control Channel) - transporta de uma a cinco mensagens para: resposta a mensagens de page, inicialização de chamada, confirmação de ordens e envio de ordens. Essas mensagens são formadas a partir de combinações de cinco palavras: palavras de endereço abreviada e estendida (onde se localiza o MIN), palavra número de série (onde se localiza o ESN), primeira e segunda palavras do endereço chamado (onde se localizam os dígitos do número chamado).
Dotting
W.S.
DCCc
1ª palavra x 5 2ª palavra x 5 3ª palavra x 5
...
Dotting - seqüência de 30 bits 1010...10. W.S. - palavra de sincronismo (Word Sync) 11100010010 (seqüência de Barker). DCCc - DCC (Digital Color Code) codificado. Cada DCC de 2 bits é mapeado em um DCC Codificado de 7 bits. Usado para identificação de uma estação base. Cada palavra, repetida 5 vezes (240 bits total), contém 48 bits formados pela codificação de 36 bits de conteúdo com um código de canal BCH (48,36). 67
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EIA/TIA-553 - formato da sinalização
Canal de Voz Reverso (RVC - Reverse Voice Channel) - transporta de uma a duas mensagens da estação móvel para a estação base para confirmação de ordens e informação do endereço chamado (3-way calling), durante a chamada. Essa sinalização é do tipo blank-and-burst.
Dotting 101 W.S. 1ª palavra (1) Dotting 37 W.S. 1ª palavra (2) Dotting 37 W.S.
...
...
Dotting 37 W.S. 2ª palavra (1)
Dotting 37 W.S. 1ª palavra (5)
...
...
... ...
2ª palavra (5)
Dotting - seqüência de 37 ou 101 bits 1010...10. W.S. - palavra de sincronismo (Word Sync) 11100010010. O dotting de 37 bits mais a W.S. de 11 bits são utilizadas para que a estação base estabeleça sincronismo com os dados recebidos, exceto na primeira repetição da 1ª palavra, onde um dotting de 101 bits é utilizado. Cada palavra, repetida 5 vezes, juntamente com o dotting de 37 bits e a W.S. de 11 bits, contém 48 bits formados pela codificação de 36 bits de conteúdo com um código de canal BCH (48,36), formando o bloco de palavras. 68
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EIA/TIA-553 - formato da sinalização Canal de Controle Direto (FOCC - Forward Control Channel) - transporta mensagens para a estação móvel para controle (MIN, SAT Color Code, DCC, ordens, VMAC, designação do canal de voz, posição do primeiro canal de acesso) e overhead (parâmetros do sistema, identificação de registro do sistema).
Dotting
W.S.
palavra A (1)
palavra B (1)
palavra A (5)
palavra B (5)
palavra A (2)
...
B/I
...
palavra B (4)
Dotting
...
Dotting - seqüência 1010101010. W.S. - palavra de sincronismo (Word Sync) 11100010010. B/I = bit Busy/Idle. Inserido em cada posição indicada pelas setas (acima). Cada palavra é repetida 5 vezes e contém 40 bits formados pela codificação de 28 bits de conteúdo com um código de canal BCH (40,28). 69
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EIA/TIA-553 - formato da sinalização Canal de Voz Direto (FVC - Forward Voice Channel) - transporta mensagens de controle para a estação móvel para controle de potência e comandos de handoff. A razão da repetição da palavra por 11 vezes se deve ao fato de nos momentos de handoff a estação móvel estar normalmente operando com sinais de intensidade muito baixa. Garante-se a recepção do sinal sem a necessidade do envio de confirmação pela estação móvel. Nesse canal trafegam também o SAT Color Code para o atual (PSCC) e o novo (SCC) canal e a identificação do canal em uso. Dotting 101 W.S.
palavra (1)
Dotting 37 W.S.
palavra (3)
Dotting 37 W.S.
...
...
palavra (2)
...
palavra (11)
Dotting - seqüência de 37 ou 101 bits 1010...10. W.S. - palavra de sincronismo (Word Sync) 11100010010. A palavra de controle é repetida 11 vezes, juntamente com o dotting de 37 bits e a W.S de 11 bits, e contém 40 bits formados pela codificação de 28 bits de conteúdo com um código de canal BCH (40,28). 70
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EIA/TIA-553 - processamento de chamada no terminal móvel 1 - Liga. 2 - Verificar se o sistema preferido é A ou B. 3 - Procurar canal de controle direto com intensidade mais forte. 4 - Atualizar dados do sistema transmitidos pela ERB. 5 - Se tarefas acima não concluídas, sintonizar segundo canal de controle mais forte em 3s; se não conseguir, voltar ao passo 2 com o segundo sistema preferido. 6 - Se tarefas concluídas, procurar canal de controle mais forte novamente, conforme informações de procura (primeiro canal de paging e número de canais de paging) recebidas da ERB e atualizar novamente os dados do sistema. 7 - Estado idle (resposta a ordens da ERB, atualização do canal mais forte (a cada 2 ou 5 minutos), identificação, autenticação). 8 - Monitora bit busy/idle no canal direto: se = 1 => móvel pronto para enviar requisição de acesso... 71
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EIA/TIA-553 - processamento de chamada no terminal móvel
9 - Monitora bit busy/idle no canal direto: se = 0 => móvel aguarda intervalo aleatório (0 - 200ms) e tenta novamente. 10 - Faz novas tentativas a intervalos aleatórios de 0 - 92ms e tem-se no máximo 10 tentativas (após as 10 tentativas => sinalização de system busy, ou equivalente, é enviada para o usuário). 11 - Envia mensagem de acesso para a ERB. 12 - Recebe sinalização de chamada ou assinante chamado ocupado ou ainda alguma mensagem e estabelece sintonia dos canais de voz atribuídos pela CCC, caso usuário chamado possa ser acessado. 13 - Durante a chamada efetua sinalização FSK no canal de voz (blankand-burst) para monitoração do link, para o atendimento a ordens da CCC e para confirmações de pedidos e/ou ordens.
72
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Padrão para sistema celular/PCS TDMA D-AMPS: Digital AMPS. TIA/EIA-136
73
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TIA/EIA/IS-136 - visão geral • • • • • • • • • • • •
Sistema de telefonia celular/PCS TDMA. Também conhecido como D-AMPS (Digital AMPS). Acesso TDMA/FDMA com 3 slots full-rate ou 6 slots half-rate por banda de 30KHz. Duplexação FDD com 45 MHZ de separação entre os links. Sistema dual-band (800/1900MHz) & dual-mode (digital TDMA / analógico AMPS). Possibilidade de interface com certas centrais privadas (PBX/CENTREX®). Handoff assistido pelo móvel (MAHO - Mobile Assisted Handoff ). Serviço de mensagens (SMS - Short Message Service), sleep. Modulação para canais de voz e controle: π/4-DQPSK. Migração AMPS Z D-AMPS feita gradualmente, canal a canal ou faixa a faixa, conforme taxa de alteração de equipamentos dos usuários. Canalização e planejamento de freqüências, em 800MHz, idêntico ao AMPS. Evolução: TIA/EIA/IS-54 Z TIA/EIA/IS-94 Z TIA/EIA/627 Z TIA/EIA/IS-136. 74
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TIA/EIA/IS-136 - referências e normas relacionadas •
• • •
•
•
TIA/EIA-IS-136.1-A “TDMA Cellular/PCS Radio Interface Mobile Station - Base Station Compatibility - Digital Control Channel” e TIA/EIA-IS-136.2-A “TDMA Cellular/PCS Radio Interface Mobile Station - Base Station Compatibility - Traffic Channel and FSK Control Channel”, october 1996. TIA-664 “Cellular Features Description” - recomenda planos para implementação de características uniformes dos serviços celulares. TIA/EIA-627 “800MHz Cellular System, TDMA Radio Interface, Dual-Mode Mobile Station - Base Station Compatibility Standard”, june 1996. TIA/EIA/IS-137-A “TDMA Cellular/PCS Radio Interface - Minimum Performance Standard for Mobile Stations”, june 1996 - detalha definições, métodos de medida e requisitos de desempenho mínimo para estações móveis operando nas bandas de 800MHz e 1900MHz. Modificação da recomendação EIA/TIA-628. TIA/EIA/IS-138-A “TDMA Cellular/PCS Radio Interface - Minimum Performance Standard for Base Stations”, june 1996 - detalha definições, métodos de medida e requisitos de desempenho mínimo para estações base nas bandas de 800 e 1900MHz. Modificação da recomendação EIA/TIA-629. EIA/TIA-41-D “Cellular Radiotelecommunications Intersystem Operations”, november 1997 - descreve os procedimentos necessários para prover ao usuário os serviços que necessitam a interação entre diferentes sistemas celulares. 75
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TIA/EIA/IS-136.1-A & TIA/EIA/IS-136.2-A
•
O padrão TIA/EIA-IS-136.1-A, “TDMA Cellular/PCS Radio Interface Mobile Station - Base Station Compatibility - Digital Control Channel”, é um documento sobre o conjunto de canais lógicos DCCH (Digital Control Channel) com modulação π/4− DQPSK que é utilizado para o transporte de informações de controle e mensagens de dados curtas dos usuários entre estações base e móveis. Esse documento contém especificações sobre a interface aérea do DCCH.
•
O padrão TIA/EIA-IS-136.2-A, “TDMA Cellular/PCS Radio Interface Mobile Station - Base Station Compatibility - Traffic Channel and FSK Control Channel”, é uma modificação (de caráter não estrutural) do padrão TIA/EIA 627. Aborda os requisitos para a interface aérea para o canal de controle analógico (ACC - Analog Control Channel), para o canal de voz analógico (AVC - Analog Voice Channel) e para o canal de tráfego digital (DTC - Digital Traffic Channel, uma coleção de canais lógicos com modulação π/4−DQPSK que é utilizada para a transmissão de informação do usuário e mensagens de controle relacionadas a esses dados, entre estações base e móveis). 76
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Padrão TIA/EIA-136 •
O padrão TIA/EIA-136, “TDMA Cellular PCS”, march 1999, é o conjunto de documentos mais recente que especifica todas as características do sistema de telefonia celular e PCS digital TDMA, inclusive os requisitos de desempenho mínimo da estação móvel e da estação base. Compreenderá 41 documentos (listados abaixo), dos quais 21 (sublinhados na lista abaixo) estão finalizados até a presente data (novembro/1999).
• • • • • • • • • •
TIA/EIA-136-000 - Introdução / lista de partes. TIA/EIA-136-0XX - Informações genéricas adicionais; XX = 10, 20. TIA/EIA-136-1XX - Especificação dos canais; XX = 00, 10, 21, 22, 23, 31, 32, 33, 40, 50. TIA/EIA-136-2XX - Requisitos de mínimo desempenho; XX = 00, 10, 20, 70, 80. TIA/EIA-136-3XX - Descrição dos serviços de dados; XX = 00, 10, 20, 30, 50. TIA/EIA-136-4XX - Especificação dos codificadores de voz; XX = 00, 10, 20, 30. TIA/EIA-136-5XX - Aspectos de segurança; XX = 00, 10. TIA/EIA-136-6XX - Transporte de teleserviços; XX = 00, 10, 20, 30. TIA/EIA-136-7XX - Descrição dos teleserviços; XX = 00, 10, 20, 30, 40. TIA/EIA-136-9XX - Anexos e apêndices; XX = 00, 05, 10. 77
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TIA/EIA/IS-136 - canais lógicos do DCCH DCCH Reverse
RACH
SPACH
DCCH - Digital Control Channel
Forward
BCCH
PCH
F-BCCH
ARCH
E-BCCH
SMSCH
S-BCCH
SCF
Reserved
78
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TIA/EIA/IS-136 - canais lógicos do DCCH Random Access Channel (RACH) - Canal reverso e compartilhado usado para requisição de acesso ao sistema. SMS Point-to-Point, Paging and Access Response Channel (SPACH) - Canal direto e compartilhado usado para transmitir informações em broadcast para estações móveis específicas em relação aos canais SMS ponto a ponto (SMSCH) e Paging (PCH) e para prover um canal de resposta a acessos, o Access Response Channel (ARCH). O SPACH pode ser visto como subdividido nos três canais lógicos citados: DCCH
Paging Channel (PCH) - dedicado à entrega de mensagens de busca (pages) e ordens. Access Response Channel (ARCH) - canal para o qual uma estação móvel se comuta após um acesso completado através do RACH (Random Access Channel). SMS Channel (SMSCH) - usado para entrega de mensagens de teleserviços a uma estação móvel específica.
Reverse
RACH
SPACH
Forward
BCCH
PCH
F-BCCH
ARCH
E-BCCH
SMSCH
S-BCCH
SCF
Reserved
79
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TIA/EIA/IS-136 - canais lógicos do DCCH Reserved Channel - Reservado para uso futuro ou compatibilidade com sistemas anteriores ao IS-136. Shared Channel Feedback (SCF) - Dedicado a operações de acesso aleatório. Broadcast Control Channel (BCCH) - Nomenclatura relacionada aos canais lógicos diretos e compartilhados F-BCCH, E-BCCH e S-BCCH usados para transportar informações genéricas relacionadas ao sistema: DCCH
Fast Broadcast Control Channel (F-BCCH) - transmite em broadcast informações sobre a estrutura do DCCH e informações necessárias ao acesso ao sistema. Extended Broadcast Control Channel (E-BCCH) - transmite em broadcast informações temporalmente menos críticas que as contidas no F-BCCH. SMS Broadcast Control Channel (S-BCCH) - usado para broadcast do serviço de mensagens (SMS).
Reverse
RACH
SPACH
Forward
BCCH
PCH
F-BCCH
ARCH
E-BCCH
SMSCH
S-BCCH
SCF
Reserved
80
Layer 3 Message Instituto Nacional de Telecomunicações
PD
MT
Layer 3
Information Element(s) & Padding
L2 Layer 3 Tail L2 Layer 3 Tail L2 Layer 3 Tail CRC Header Information CRC Bits Header Information CRC Bits Header Information Bits
Layer 2
Layer 2 Frame
Channel Coding
TIA/EIA/IS-136 - mapeamento de mensagem
Interleaving
SYNC
SCF
DATA
CSFP
DATA
SCF
RSVD
One FDCCH time slot (6.7 ms duration)
Physical Layer
TDMA Frame TDMA Block
Time Slot 1
Time Slot 2
Time Slot 3
Time Slot 4
Time Slot 5
Time Slot 6
Time Slot 1
Time Slot 2
Time Slot 3
Time Slot 4
SFP =0
SFP =1
SFP =2
SFP =3
SFP =4
SFP =5
SFP =6
SFP =7
SFP =8
SFP =9
Time Slot 5
Time Slot 6
Time Slot 1
SFP = 30
SFP = 31
Superframe - 32 slots (0.64 sec duration)
81
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TIA/EIA/IS-136 - canalização para operação em 1900MHz Banda
* Esse canal não se encaixa em uma única banda (A, B, C, D, E ou F). Uma estação móvel capaz de operar em qualquer banda dever ser capaz de operar no(s) canal(is) limites associados. Nota - a operação em 800MHz segue a mesma canalização do padrão EIA/TIA-553 (AMPS).
Largura de
Número
faixa (MHz)
de canais
Não usado A
15
Canal limite
Freqüência central de transmissão (MHz)
Número
Móvel
Base
1
1
1850.010
1930.050
497
2
1850.040
1930.080
498
1864.920
1944.960
A,D *
1
499
1864.950
1944.990
A,D *
1
500
1864.980
1945.020
A,D *
1
501
1865.010
1945.050
164
502
1865.040
1945.080
665
1869.930
1949.970
D
5
D,B *
1
666
1869.960
1950.000
D,B *
1
667
1869.990
1950.030
498
668
1870.020
1950.060
1165
1884.930
1964.970
B
15
Transmissor
Número do canal
Freqüência central (MHz)
Móvel
1 ≤ N ≤ 1999
0.030 N + 1849.980
Base
1 ≤ N ≤ 1999
0.030 N + 1930.020
82
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TIA/EIA/IS-136 - canalização para operação em 1900MHz Banda
* Esse canal não se encaixa em uma única banda (A, B, C, D, E ou F). Uma estação móvel capaz de operar em qualquer banda dever ser capaz de operar no(s) canal(is) limites associados. Nota - a operação em 800MHz segue a mesma canalização do padrão EIA/TIA-553 (AMPS).
Largura de
Número
faixa (MHz)
de canais
Canal limite
Freqüência central de transmissão (MHz)
Número
Móvel
Base
B,E *
1
1166
1884.960
1965.000
B,E *
1
1167
1884.990
1965.030
165
1168
1885.020
1965.060
1332
1889.940
1969.980
E
5
E,F *
1
1333
1889.970
1970.010
E,F *
1
1334
1890.000
1970.040
164
1335
1890.030
1970.070
1498
1894.920
1974.960
F
5
F,C *
1
1499
1894.950
1974.990
F,C *
1
1500
1894.980
1975.020
F,C *
1
1501
1895.010
1975.050
497
1502
1895.040
1975.080
1998
1909.920
1989.960
1999
1909.950
1989.990
C
15
Não usado
1
Transmissor
Número do canal
Freqüência central (MHz)
Móvel
1 ≤ N ≤ 1999
0.030 N + 1849.980
Base
1 ≤ N ≤ 1999
0.030 N + 1930.020
83
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TIA/EIA/IS-136 - potências de transmissão (800MHz)
Nível de Mobile potência da Attenuation estação móvel Code
ERP nominal (dBW) para as classes de potênica da estação móvel
(PL)
(MAC)
I
0
0000
6
1
0001
2
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
2
–2
–2
•
•
•
•
2
2
–2
–2
•
•
•
•
0010
–2
–2
–2
–2
•
•
•
•
3
0011
–6
–6
–6
–6
•
•
•
•
4
0100
–10
–10
–10
–10
•
•
•
•
5
0101
–14
–14
–14
–14
•
•
•
•
6
0110
–18
–18
–18
–18
•
•
•
•
7
0111
–22
–22
–22
–22
•
•
•
•
Somente para estações móveis DUAL-MODE 8
1000
–22
–22
–22
–26 ± 3 dB
•
•
•
•
9
1001
–22
–22
–22
–30 ± 6 dB
•
•
•
•
10
1010
–22
–22
–22
–34 ± 9 dB
•
•
•
•
84
Instituto Nacional de Telecomunicações
TIA/EIA/IS-136 - potências de transmissão (1900MHz)
Nível de potência Mobile Attenuation da estação móvel Code
ERP nominal (dBW) para as classes de potênica da estação móvel
(PL)
(DMAC)
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
0
0000
0
•
–2
•
•
•
•
1
0001
0
•
–2
•
•
•
•
2
0010
–2
•
–2
•
•
•
•
3
0011
–6
•
–6
•
•
•
•
4
0100
–10
•
–10
•
•
•
•
5
0101
–14
•
–14
•
•
•
•
6
0110
–18
•
–18
•
•
•
•
7
0111
–22
•
–22
•
•
•
•
8
1000
–26 ± 3 dB
•
–26 ± 3 dB
•
•
•
•
9
1001
–30 ± 6 dB
•
–30 ± 6 dB
•
•
•
•
10
1010
–34 ± 9 dB
•
–34 ± 9 dB
•
•
•
•
85
Instituto Nacional de Telecomunicações
TIA/EIA/IS-136 - características da modulação (modo analógico) •
•
•
Nos canais analógicos, antes da modulação em FM o sinal de voz é processado na seqüência: ajuste de nível de áudio, compressão, filtragem pré-ênfase, limitação de desvio e filtragem pós-limitação de desvio. Excetuando-se o ajuste de nível, o processamento é da mesma forma que prevê o padrão EIA/TIA-553. O ajuste de nível de áudio é feito para haja compatibilidade entre o nível de áudio e aquele necessário para o correto funcionamento do codificador de voz VSELP ou EFR (aquele abordado pelo padrão IS641: “800 MHz Cellular System, TDMA Radio Interface, Enhanced Full-Rate Speech Codec” ) no modo digital. A codificação e modulação da sinalização digital de faixa larga para o modo analógico seguem as mesmas recomendações do padrão EIA/TIA-553 (codificação manchester, modulação FSK a 10Kbps).
86
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TIA/EIA/IS-136 - características da modulação (modo digital) Modulação para os canais de controle e tráfego: π /4-DQPSK (π/4 shifted, differentially encoded quadrature phase shift keying). Nela a seqüência de informação é convertida para a forma paralela (1 entrada e duas saídas) e codificada de forma diferencial; os pulsos resultantes são aplicados a filtros passa-baixa (baseband filters) tipo raiz de cosseno elevado (root raised cosine); os sinais nas saídas dos filtros modulam as portadoras em fase e quadratura. Notar as possíveis trajetórias de fase da portadora, nunca superiores a ±3π/4, requisito para que a envoltória do sinal a ser amplificado tenha menos variações que a de uma modulação QPSK convencional. Os símbolos são representados por um desvio de fase da portadora e não por valores absolutos dessa fase. Erros mais prováveis (entre símbolos adjacentes) corresponderão a um único erro de bit. Os dois slides seguintes ilustram o que neste slide está registrado. 87
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TIA/EIA/IS-136 - características da modulação (modo digital) Xk b
Serial -toparallel converter
m
Yk
lk Differential phase encoding
Qk
As seqüências de dados digitais (X k) e (Yk) são codificadas em (I k) e (Qk) de acordo com: Ik =
Ik–1 cos[∆Φ(Xk,Yk)] − Q k–1 sin[∆Φ(Xk,Yk)]
Qk =
Ik–1 sin[∆Φ(Xk,Yk)] + Q k–1 cos[∆Φ(Xk,Yk)]
onde Ik–1, Q k–1 são as amplitudes no intervalo de pulso anterior. O desvio de fase ∆Φ é determinado de acordo com a tabela: Xk
Yk
∆Φ
1
1
-3π/4
0
1
3π/4
0
0
π/4
1
0
-π/4
88
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TIA/EIA/IS-136 - características da modulação (modo digital) Baseband Filters multiplier l
k
A cos(w ct) source s(t) 90° -A sin(wct) Qk
multiplier
89
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TIA/EIA/IS-136 - estrutura do canal de controle digital (quadro)
Um quadro = 1944 bits (972 Símbolos) = 40ms. (25 quadros por segundo) ←→ Time Slot 1 Time Slot 2 Time Slot 3 Time Slot 4 Time Slot 5 Time Slot 6 ←→ 1 bloco TDMA
←→ 1 Time Slot
Cada slot transporta 162 símbolos (324 bits). Um bloco TDMA consiste de metade de um quadro TDMA (slots 1 a 3 ou 4 a 6). As posições dos bits (BP – Bit Position) nos bursts direto e reverso são numeradas seqüencialmente de 1 a 324.
90
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TIA/EIA/IS-136 - estrutura do canal de controle digital (slot) Slot Normal MS →BMI no DCCH G
R
PREAM
SYNC
DATA
SYNC+
DATA
6
6
16
28
122
24
122
Slot Abreviado MS →BMI no DCCH G
R
PREAM
SYNC
DATA
SYNC+
DATA
AG
6
6
16
28
122
24
78
44
Slot BMI →MS no DCCH SYNC
SCF
DATA
CSFP
DATA
SCF
RSVD
28
12
130
12
130
10
2
AG
-
Guard Time for Abbreviated RACH Burst
R
-
Ramp Time
CSFP
-
Coded Super Frame Phase
RSVD
-
Reserved Field, set to 11
DATA
-
Coded Information Bits
SCF
-
Shared Channel Feedback
G
-
Guard Time
SYNC
-
Synchronization
PREAM
-
Preamble
SYNC+
-
Additional Synchronization
BMI - Base Station, MSC and Interworking Function (IS-41)
91
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TIA/EIA/IS-136 - mapeamento da informação de usuário A informação do usuário sofre adição de CRC, interleaving e codificação de canal (código convolucional de taxa 1/2) e é mapeada no campo DATA em cada slot. Esse campo possui 260 bits no link direto e 244 bits para slot normal ou 200 bits para slot abreviado no link reverso. Antes da codificação de canal tem-se a formação: Partição dos dados antes da codificação de canal
Cabeçalho L2
Informação L3
← 109/101/79→
CRC
cauda
16
5
O comprimento dos blocos L2 + L3 é função do tipo de canal lógico: SPACH e BCCH: = 130-16-5 = 109 RACH (normal): = 122-16-5 = 101 RACH (abreviado): = 100-16-5 = 79
92
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TIA/EIA/IS-136 - interleaving da informação codificada No canal DCCH direto, os 260 bits de saída do codificador, numerados 0 - 259 conforme a ordem de saída, a cada quadro carregam pelas colunas um bloco de interleaving de 13 linhas por 20 colunas da forma ilustrada abaixo: 0 1
13 14
26 27
... ...
234 235
247 248
2
15
28
...
236
249
... 11
... 24
... 37
... ...
... 245
... 258
12
25
38
...
246
259
A transmissão é feita na ordem: 0,13,...,247 (linha 0), 2,15,...249 (linha 2),... ,12,25,...,259 (linha 12), 1,14,...,248 (linha 1), 3,16,...,25 (linha 3),..., 11,24,...,258 (linha 11).
93
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TIA/EIA/IS-136 - interleaving da informação codificada No canal DCCH reverso, burst de comprimento normal, os 244 bits de saída do codificador, numerados 0 - 243 conforme a ordem de saída, a cada quadro carregam pelas colunas um bloco de interleaving de 12 linhas por 21 colunas da forma ilustrada abaixo: 0
12
24
...
228
240
1
13
25
...
229
241
2
14
26
...
230
242
3
15
27
...
231
243
...
...
...
...
...
N/A
11
23
35
...
239
N/A
N/A - Não aplicável - a coluna 20 tem preenchimento parcial com 4 bits. A transmissão é feita na ordem: 0,12,...,240 (linha 0),...,10,22,...,238 (linha 10), 1,13,...,241 (linha 1),..., 11,23,...,239 (linha 11). 94
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TIA/EIA/IS-136 - interleaving da informação codificada No canal DCCH reverso, burst de comprimento abreviado, os 200 bits de saída do codificador, numerados 0 - 199 conforme a ordem de saída, a cada quadro carregam pelas colunas um bloco de interleaving de 12 linhas por 17 colunas da forma ilustrada abaixo: 0 1 ... 7 8 9 10 11
12 13 ... 19 20 21 22 23
24 25 ... 31 32 33 34 35
... ... ... ... ... ... ... ...
180 181 ... 187 188 189 190 191
192 193 ... 199 N/A N/A N/A N/A
N/A - Não aplicável - a coluna 16 tem preenchimento parcial com 8 bits. A transmissão é feita na ordem: 0,12,...,192 (linha 0),...,10,22,...,190 (linha 10), 1,13,...,193 (linha 1),..., 11,23,...,191 (linha 11). 95
TIA/EIA/IS-136 - Superframe no DCCH
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Seqüência de canais lógicos (veja ilustração abaixo). O número mínimo e máximo de slots para cada canal lógico é determinado por norma (veja abaixo), sendo o número total de slots em um Superframe é de 32 para DCCH full-rate e de 16 para DCCH half-rate. Há ainda o Hiperframe, formado por dois Superframes e o Paging Frame, formado por 2 ou mais Hiperframes. DCCH Full-Rate
DCCH Half-Rate
Min
Max
Min
Max
F-BCCH (F)
3
10
3
10
E-BCCH (E)
1
8
1
8
S-BCCH (S)
0
15
0
11
Reservado (R)
0
7
0
7
SPACH
2
28
2
12
← Um Superframe = 16 frames TDMA = 640 ms→ DCCH
F-BCCH F
SFP
0
...
E-BCCH F
E
...
E
S-BCCH S
...
Reservado S
...
R
...
R
SPACH ... 31
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TIA/EIA/IS-136 - off-set e alinhamento temporal
Na estação móvel, o off-set temporal entre as temporizações de quadro nos links direto e reverso, sem avanço temporal aplicado, é de 1 slot mais 45 símbolos (207 períodos de símbolo): o slot 1 do quadro N no link direto ocorre 207 períodos de símbolo após o slot 1 do quadro N na direção reversa, sem avanço de temporização. Essa medida facilita o processo de comunicação full-duplex, pois um duplexer pode ser substituído por uma chave “transmite/recebe”. O avanço de temporização é comandado pela estação base em incrementos inteiros de metade de um símbolo, de forma a sincronizar novos usuários aos quais são alocados novos slots. Fim do slot do canal digital de tráfego reverso
Avanço temporal
Início do slot do canal digital de tráfego direto Off-set de referência padrão : período de 207 símbolos
Burst de transmissão da EM
Slot de transmissão da estação base
sincronismo
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TIA/EIA/IS-136 - canal de tráfego digital Dedicado ao transporte da informação e mensagens de sinalização do usuário entre estação base e estação móvel e vice-versa: Canal de tráfego
Informação do usuário
FACCH
SACCH
Fast Associated Control Channel (FACCH) - canal blank-and-burst usado para troca de mensagens de sinalização entre a estação base e a estação móvel. Slow Associatec Control Channel (SACCH) - canal com transmissão contínua utilizado para troca de mensagens de sinalização entre a estação base e a estação móvel. Um certo número de bits é reservado ao SACCH em cada slot TDMA. Informação do usuário (User Information) e dados FACCH não podem ser enviados simultaneamente. 98
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TIA/EIA/IS-136 - estrutura do canal de tráfego Um canal de 30KHz é compartilhado temporalmente, contendo 6 slots. Cada canal de tráfego ocupa os slots 1 e 4, 2 e 5 ou 3 ou 6 se o codificador de voz é do tipo full-rate (7950bps) e ocupa os slots 1, 2, 3, 4, 5, ou 6 se o codificador de voz é do tipo half-rate (3975bps). Esse último codificador ainda não se encontra disponível comercialmente. A taxa de voz digitalizada, após inclusão de redundância para detecção e correção de erros é de 13Kbps (gross rate).
Formato de quadro TDMA Um Frame = 1944 bits (972 Símbolos) = 40 ms. (25 frames por segundo) ←→ Slot 1 Slot 2 Slot 3 Slot 4 Slot 5 Slot 6 ←→ Um Slot
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TIA/EIA/IS-136 - estrutura do canal de tráfego Formato de Slot TDMA 6
6
16
G
R DATA
28
122
12
12
122
SYNC
DATA
SACCH
CDVCC
DATA
Estação Móvel para Estação Base (os números indicam número de bits) 28
12
130
12
130
1
11
SYNC
SACCH
DATA
CDVCC
DATA
RSVD = 1
CDL
Estação Base para Estação Móvel (os números indicam número de bits) G–
Guard Time
CDVCC –
R–
Ramp Time
SYNC –
DATA – SACCH –
User Information or FACCH Slow Associated Control Channel
CDL RSVD –
Coded Digital Verification Color Code Synchronization and Training Coded Digital Control Channel Locator Reserved
100
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TIA/EIA/IS-136 - codificação de voz e de canal Codificadores full-rate VSELP (Vector Sum Excited Linear Predictive) ou EFR (Enhanced Full-Rate, conforme padrão IS-641) a 7950bps. O codificador VSELP produz um quadro de voz a cada 20ms, contendo 159 bits. Devido ao atraso causado pela interface aérea entre a estação base e a estação móvel, que pode exceder 100ms, há necessidade de implementação de técnica para cancelamento de eco, a critério do fabricante, a qual deve satisfazer uma ERL (Echo Return Loss) mínima de 45dB. Antes do processo de codificação de canal os 159 bits de cada quadro de voz (20ms) são separados em duas classes. Há 77 bits na classe 1 e 82 bits na classe 2. A classe 1 é a parte que sofre codificação de canal convolucional. Na classe 1, os 12 bits mais significativos (em termos de percepção da qualidade da voz) passam pelo processo de adição de CRC (Cyclic Redundancy Check) que gera 7 bits que são adicionados aos 77 da classe 1 para posterior codificação convolucional de taxa 1/2. Os bits da classe 2 não sofrem nenhum tipo de proteção contra erros. A codificação de canal para o codificador EFR é
especificada pela norma IS-641. 101
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TIA/EIA/IS-136 - codificação de canal para voz
Perceptually Significant Bits
5 Tail Bits
7-bit CRC Computation Spe ech Cod er
7 Rate 1/2 Convolutional Coding
7 Class-1 bits 7
Class-2 bits
17 8 Coded Class-1 bits
Voi ce Cip her
26 0
2Slot Inte rlea ver
26 0
8 2
102
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TIA/EIA/IS-136 - interleaving
Após a codificação de canal, cada grupo de dois quadros adjacentes de voz é entrelaçado dentro de dois slots temporais. Em outras palavras, cada slot contém metade dos dados de cada um conjunto de dois quadros de voz. Os bits de voz preenchem, pelas colunas, um arranjo de entrelaçamento de ordem 26 x 10, conforme mostrado no slide seguinte. Dois quadros de voz consecutivos são identificados por x e y, onde x representa o quadro anterior e y o atual ou mais recente. Somente 130 bits do total de 260 são fornecidos aos quadros x e y. Os dados de voz codificados correspondentes a dois quadros consecutivos são dispostos no arranjo de tal forma que os bits das classes 1 e 2 sejam “misturados”. Os dados são retirados seqüencialmente pelas linhas do arranjo. O interleaving para o codificador EFR é especificado pela norma IS-641. O processo de entrelaçamento para os dados FACCH é idêntico ao mencionado. Contudo, uma palavra SACCH codificada utiliza interleaving diagonal que abrange 12 slots consecutivos por cada palavra SACCH codificada de 12 bits por quadro de 20ms. 103
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TIA/EIA/IS-136 - interleaving para voz e dados FACCH 0 x 26 x 52 x 78 x 104 x 130 x 156 x 182 x 208 x 234 x 1 y 27 y 53 y 79 y 105 y 131 y 157 y 183 y 209 y 235 y 2 x 28 x 54 x 80 x 106 x 132 x 158 x 184 x 210 x 236 x ...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
12 x 38 x 64 x 90 x 116 x 142 x 168 x 194 x 220 x 246 x 13 y 39 y 65 y 91 y 117 y 143 y 169 y 195 y 221 y 247 y ...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
24 x 50 x 76 x 102 x 128 x 154 x 180 x 206 x 232 x 258 x 25 y 51 y 77 y 103 y 129 y 155 y 181 y 207 y 233 y 259 y Quadros de voz x and y
Quadros de voz y and z
40 ms
Bits da Classe 1 são codificados com código convolucional , entrelaçados temporalmente com bits da classe 2 e transmitidos em 2 slots.
104
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TIA/EIA/IS-136 - codificação de canal para dados FACCH e SACCH A codificação de canal utilizada para dados FACCH é diferente daquela utilizada para dados de voz. Um bloco de dados FACCH contém 49 bits de dados por cada quadro de 20ms. Um CRC 16 é adicionado ao final de cada um desses blocos, fornecendo uma palavra código FACCH de 65 bits. Estes 65 bits passam então por um codificador convolucional de taxa R = ¼ e constraint length K = 6, resultando em 260 bits FACCH a cada quadro de 20ms. Um bloco de dados FACCH ocupa a mesma banda que um quadro de voz codificada (20ms) e, assim, dados de voz podem ser trocados por dados FACCH para transmissão no canal de tráfego digital DTC. Uma palavra de dados SACCH consiste de 6 bits a cada quadro de voz de 20ms. Esses dados passam por um codificador convolucional com taxa R = ½ e constraint length K = 5 para produzir 12 bits codificados a cada quadro de 20ms, ou 24 bits codificados a cada quadro do padrão (40ms). 105
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TIA/EIA/IS-136 - outros dados do canal de tráfego Taxa total do canal de tráfego full-rate - 13Kbps. Tempo de guarda e Rump Up - duração igual a 3 símbolos, para cada um. Palavra de sincronismo e identificação de slot - são definidas 6 palavras de sincronismo que possuem boas propriedades de autocorrelação e de correlação cruzada para estabelecimento de sincronismo e identificação do slot. CDVCC - Coded Digital Verification Color Code - utilizado para distinguir o tráfego desejado de tráfegos co-canais (similar ao SAT do padrão EIA/TIA 553). Codificação do DVCC: Hammming (12,8). CDL - Coded Digital Control Channel Location - contém informações para auxiliar a estação móvel na localização de um canal de controle. Especifica uma faixa de freqüências dentro da qual a estação móvel deverá procurar por um canal de controle. Equalização - o padrão TIA/EIA/IS-136 não especifica um equalizador. A implementação ou não fica a cargo do fabricante do equipamento. Demodulação - o padrão TIA/EIA/IS-136 não especifica uma forma de demodulação do sinal π/4-DQPSK. A técnica utilizada fica a cargo do fabricante do equipamento. 106
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TIA/EIA/IS-136 - limitações nas emissões em RF Transmissores analógicos: - produtos de modulação fora da região de
±20KHz da portadora não devem exceder um nível 26dB abaixo da portadora não modulada, 45dB para a faixa ±45KHz e 60dB ou 43+10log(potência média de saída em Watts) - o que for maior - para a faixa de ±90KHz. Transmissores digitais: - potências das emissões fora da região de
±30KHz da portadora não devem exceder um nível 26dB abaixo da potência média de saída, 45dB para a faixa ±60KHz, 45dB ou -13dBm o que resultar em menor potência - para a faixa de ±90KHz e potências de transmissão menores que 50W e 60dB para a faixa de ±90KHz para potências maiores que 50W . As técnicas de medida para a estação móvel e para a estação base são abordadas nas normas EIA-19-B e EIA/TIA-712, TIA/EIA/IS-137-A e TIA/EIA/IS-138-A . 107
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TIA/EIA/IS-136 - segurança e identificação •
•
•
•
MIN (Mobile Identification Number) - composto por 34 bits formados a partir de uma codificação específica do número telefônico do assinante (10 dígitos). ESN (Electronic Serial Number) - composto por 32 bits formados a partir de uma identificação do fabricante (MFR - Manufacturer’s code) e do número de série do terminal. SCM (Station Class Mark) - composto por 5 bits, informa a classe de potência (I a VIII), o modo de transmissão (contínuo ou descontínuo) e a banda de trabalho (20 ou 25MHz) do terminal móvel. Registration Memory - armazena dados sobre a temporização do processo de autenticação autônoma (21 bits) e o SID (System Identification) (15 bits). Armazena também 12 bits que indicam mudanças na área de localização do terminal. Após o desligamento do terminal essas informações devem ser mantidas por um tempo maior que 48 horas. 108
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• •
•
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TIA/EIA/IS-136 - segurança e identificação
Access Overload Class - 4 bits armazenados na estação móvel e utilizados para identificar que campo das mensagens de overload controla as tentativas de acesso pela estação móvel. Extended Address Method - 1 único bit armazenado na estação móvel para determinar se a palavra de endereçamento estendido (contendo o MIN, bits 24 - 33 e outros dados) deve ser incluída nas tentativas de acesso. First Paging Channel - 11 bits armazenados na estação móvel para identificar o número do primeiro canal de paging que deve ser monitorado. SID (Home System Identification) - 15 bits dos quais os bits 0 - 12 identificam o sistema especificamente e os bits 14 e 13 são (00 - Estados Unidos, 01 - outros países, 10 - Canadá, 11 - México). Local Control Option - meio que permite ao usuário informar se a estação móvel deve tomar certas ações a partir comandos utilizados para customização de operações do tipo user groups. Preferred System Selection (800MHz) - meio que permite ao usuário selecionar o sistema preferido (A ou B). 109
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•
TIA/EIA/IS-136 - segurança e identificação
Autenticação - troca de informações entre a estação móvel e a estação base de forma que a “identidade” da estação móvel seja confirmada. O processo de autenticação é feito a partir do SSD (Shared Secret Data), do MIN e do ESN. O SSD é um padrão de 128 bits computado a partir de uma chave código de 64 bits e de um número aleatório de 32 bits armazenados na estação móvel. Dos 128 bits do SSD, 64 são utilizados pelo processo de autenticação e os demais são utilizados para prover privacidade / confidencialidade na comunicação. O processo de autenticação ocorre na inicialização e término de chamada e durante a mesma, por ordem do sistema. A chave código, chamada A-key, é conhecida apenas pela estação móvel e pelo HLR/AC (Home Location Register / Authentication Center) do sistema. O SSD, e não a A-key, é computado nesses locais e enviado a sistemas visitados através da rede IS-41. 110
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TIA/EIA/IS-136 - segurança e identificação
criptografia - algumas mensagens de sinalização e os canais de tráfego sofrem algum tipo de proteção, em termos de sigilo, de seu conteúdo. Esse sigilo (modesto, como cita a norma) é implementado a partir de algoritmos apropriados de criptografia. Requisições para criptografia do sinal de voz ou dos dados de controle podem ou não ser atendidas pela estação base. O usuário não pode assumir que sua requisição foi aceita e está em operação até que a estação base a confirme (através da alocação do canal de tráfego digital, por exemplo). A requisição para o modo de segurança também pode ser feita após a alocação do canal de tráfego e a mudança para esse modo ocorrerá por decisão da estação base e será comunicada à estação móvel. Os algoritmos de criptografia são apresentados com restrições nas normas e são objeto de controle de distribuição pela TIA. 111
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TIA/EIA/IS-136 - supervisão •
•
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SAT (Supervisory Audio Tone) - uma entre 3 freqüências (5970, 6000 e 6030Hz) transmitida em FM pela base. O terminal móvel deve detectar, filtrar e retransmitir um tom SAT no canal de voz de forma que interferências de estações/móveis co-canais sejam detectadas - um receptor (no móvel ou na base) que recebe um SAT que não tem correspondência correta com o SCC (SAT Color Code) ordena o desligamento do transmissor. A monitoração do SAT é feita continuamente ou no mínimo a cada 250ms. Após 5s de não detecção (ou detecção incorreta) do SAT a chamada é terminada pelo sistema. ST (Signaling Tone) - tom de 10KHz enviado pelo terminal móvel e utilizado para requisição de fim de chamada, flash ou confirmação de ordens. Os sinais SAT e ST são combinados para fornecerem informações sobre uma série de eventos ocorridos durante uma chamada. Nesse caso a presença/ausência desses sinais é indicada pelas combinações (SAT, ST) = (0,0), (0,1), (1,0) e (1,1). 112
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TIA/EIA/IS-136 - supervisão •
DVCC (Digital Verification Color Code) - os canais digitais são “marcados” com um DVCC de 8 bits codificado em 12 bits (código de Hamming), o CDVCC (Coded DVCC). O CDVCC é utilizado para distinguir o canal de tráfego desejado de um outro co-canal.
•
FACCH (Fast Associated Control Channel) - canal blank-and-burst usado para troca de mensagens de controle e supervisão entre a estação base e a estação móvel.
•
SACCH (Slow Associated Control Channel) - canal com transmissão contínua (paralela à voz) utilizado para troca de mensagens de sinalização entre a estação base e a estação móvel. Um certo número de bits é reservado ao SACCH em cada slot TDMA.
113
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TIA/EIA/IS-136 - Mobile Assisted Handoff
Processo através do qual há grande colaboração da estação móvel para o processo de handoff (MAHO = Mobile Assisted HandOff = handoff assistido pelo móvel). Nele a estação móvel reporta à estação base informações sobre a qualidade do sinal no canal de RF através de medidas de intensidade de sinal (RSSI - Received Signal Strength Information) e taxa de erro de bit (BER - Bit Error Rate). As mensagens do MAHO são: ordem de início de medidas (da estação base para a estação móvel, com correspondente mensagem de reconhecimento da estação móvel para a estação base); ordem de pausa no processo de medida (base para móvel, com reconhecimento); qualidade do canal (móvel para base, sem reconhecimento). A norma detalha os métodos utilizados para as medidas de RSSI e BER e os correspondentes códigos enviados para representá-las. 114
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TIA/EIA/IS-136 - outras informações importantes Processamento de chamadas - é similar àquele citado como exemplo para o padrão EIA/TIA-553. A diferenciação mais importante se refere ao processo de alinhamento temporal que é realizado pela primeira vez durante a fase de acesso ao sistema. Sinalização para o modo analógico - compatível com a sinalização em faixa larga abordada para o padrão EIA/TIA-553. Sinalização para o modo digital - o formato específico de cada mensagem de ordem, requisição ou confirmação entre estação base e estação móvel e vice-versa é abordado na norma TIA/EIA/IS-136 e não é aqui citado devido ao volume elevado dessas mensagens. Alguns dados constantes das normas não foram apresentados nesses slides. Somente aqueles considerados de maior importância foram contemplados. Dessa forma, não se deve considerar esse material como tendo caráter normativo. 115
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Padrão para sistema celular/PCS CDMA. TIA/EIA-95-B
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TIA/EIA-95-B - visão geral
Sistema de telefonia celular/PCS CDMA. Primeiro desenvolvimento pela Qualcomm® e aplicação comercial em 1994. Utilizado em praticamente todo o mundo, com predominância (hoje) na Korea. Sistema dual-band (800/1900MHz) & dual-mode (digital CDMA / analógico AMPS) com acesso CDMA/FDMA e duplexação FDD (45MHz). Largura de faixa de transmissão: 1.23MHz. Utiliza técnica de espalhamento espectral por seqüência direta. Link direto: 64 códigos Walsh para ortogonalidade entre os usuários, seqüência longa (comprimento de 242 - 1 chips) à taxa de 19200bps para embaralhamento, espalhamento em quadratura por seqüências piloto de comprimento 215 chips a 1.2288Mchips/s. Link reverso: códigos Walsh para modulação ortogonal; espalhamento pelo código longo (1.2288Mchips/s) e, em quadratura, pelo código piloto (1.2288Mxchips/s). Codificação convolucional de canal com taxa 1/2 no link direto e 1/3 no link reverso. Canal piloto para sincronismo, detecção coerente e medida de intensidade de sinal no terminal móvel (período de transmissão do sinal espalhado sem dados). Soft Capacity, Soft Handoff; receptor RAKE. Taxa de transmissão variável em função da atividade da voz. 117
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TIA/EIA-95-B - normas relacionadas
EIA/TIA-41-D “Cellular Radiotelecommunications Intersystem Operations”, november 1997 - descreve os procedimentos necessários para prover ao usuário os serviços que necessitam a interação entre diferentes sistemas celulares. EIA IS-19-B “Recommended Minimum Standards for 800MHz Cellular Subscriber Units” - detalha definições, métodos de medida e características em termos do desempenho mínimo do terminal móvel. EIA/TIA-712 (substitui a EIA 20-A) “Recommended Minimum Standards for 800MHz Cellular Base Stations” - detalha definições, métodos de medida e características em termos do desempenho mínimo da estação rádio base. TIA-664 “Cellular Features Description” - recomenda planos para implementação de características uniformes dos serviços celulares. TIA/EIA-97-B “Recommended Minimum Performance Standards for Base Stations Supporting Dual-Mode Spread Spectrum Cellular Mobile Stations”, August 1998. TIA/EIA-98-B “Recommended Minimum Performance Standards for Dual-Mode Spread Spectrum Cellular Mobile Stations Base Stations”, August 1998. ANSI J-STD-018 “Recommended Minimum Performance Requirements for 1.8 to 2.0GHz Code Division Multiple Access (CDMA) Personal Stations. ANSI J-STD-019 “Recommended Minimum Performance Requirements for Base Stations Supporting 1.8 to 2.0GHz Code Division Multiple Access (CDMA) Personal Stations. 118
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TIA/EIA-95-B - modo analógico •
A maioria dos requisitos para operação do padrão TIA/EIA-95-B no modo analógico - a saber: características do transmissor e receptor em termos de faixa de freqüências, potências de saída, limitações nas emissões em RF, modulação e demodulação, sinalização de faixa larga (FSK), segurança e identificação, supervisão da chamada e detecção de mal funcionamento - seguem de forma muito próxima aqueles requisitos especificados para o padrão EIA/TIA-553.
•
Dos requisitos que sofrem alguma alteração, o processamento de chamada é o que mais é afetado. Além disso, nos formatos de sinalização são incluídas novas mensagens. Contudo, é mantida grande similaridade no que diz respeito aos principais elementos que nessa apresentação são abordados. Maiores detalhes devem ser obtidos no conjunto de documentos que formam o padrão TIA/EIA-95-B. 119
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TIA/EIA-95-B - alocação de freqüências CDMA (800MHz) Banda A B
Faixa de transmissão (MHz) Estação móvel Estação base 824,025 – 835,005 869,025 – 880,005 844,995 – 846,495 889,995 – 891,495 835,005 – 844,995 880,005 – 889,995 846,495 – 848,985 891,495 – 893,985
Correspondência de freqüências CDMA para banda Classe 0 Nota: Classe 0 significa operação em 800MHz
Transmissor Móvel Base
Numero do canal
Freqüência central em MHz
1 ≤ N ≤ 777 1013 ≤ N ≤ 1023 1 ≤ N ≤ 777 1013 ≤ N ≤ 1023
0,03N + 825,000 0,03(N – 1023) + 825,000 0,03N + 870,000 0,03(N – 1023) + 870,000
Cálculo da freqüência central CDMA do canal número N na banda Classe 0
120
TIA/EIA-95-B - alocação de freqüências CDMA (800MHz) Instituto Nacional de Telecomunicações
Banda
Alocação
Numeração do canal
Freqüência central móvel – base, MHz
Freqüência central base - móvel, MHz
A” (1MHz)
Não válida Válida
991 – 1012 1013 – 1023
824,040 – 824,670 824,700 – 825,000
869,040 – 869,670 869,700 – 870,000
A (10MHz)
Válida Não válida
1 – 311 312 – 333
825,030 – 834,330 834,360 – 834,990
870,030 – 879,330 879,360 – 879,990
Não válida Válida Não válida
334 – 355 356 – 644 645 – 666
835,020 – 835,650 835,680 – 844,320 844,350 – 844,980
880,020 – 880,650 880,680 – 889,320 889,350 – 889,980
Não válida Válida Não válida
667 – 688 689 – 694 695 – 716
845,010 – 845,640 845,670 – 845,820 845,850 – 846,480
890,010 – 890,640 890,670 – 890,820 890,850 – 891,480
Não válida Válida Não válida
717 – 738 739 – 777 778 - 799
846,510 – 847,140 847,170 – 848,310 848,340 – 848,970
891,510 – 892,140 892,170 – 893,310 893,340 – 893,970
B (10MHz)
A’ (1,5MHz)
B’ (2,5MHz)
Numeração dos canais CDMA e freqüências para a banda Classe 0
Banda
Numeração dos canais preferidos
A
283 (primário) e 691 (secundário)
B
384 (primário) e 777 secundário
Alocação preferida CDMA para a banda Classe 0
121
TIA/EIA-95-B - alocação de freqüências CDMA (800MHz) Instituto Nacional de Telecomunicações
991 1012 10 31 52 73 94 115 136 157 178 199 220 241 262 283 304 325 346 367 388 409 430 451 472 493 514 535 556 577 598 619 640 661 682 703 724 745 766 787
992 1013 11 32 53 74 95 116 137 158 179 200 221 242 263 284 305 326 347 368 389 410 431 452 473 494 515 536 557 578 599 620 641 662 683 704 725 746 767 788
993 1014 12 33 54 75 96 117 138 159 180 201 222 243 264 285 306 327 348 369 390 411 432 453 474 495 516 537 558 579 600 621 642 663 684 705 726 747 768 789
994 1015 13 34 55 76 97 118 139 160 181 202 223 244 265 286 307 328 349 370 391 412 433 454 475 496 517 538 559 580 601 622 643 664 685 706 727 748 769 790
995 1016 14 35 56 77 98 119 140 161 182 203 224 245 266 287 308 329 350 371 392 413 434 455 476 497 518 539 560 581 602 623 644 665 686 707 728 749 770 791
996 1017 15 36 57 78 99 120 141 162 183 204 225 246 267 288 309 330 351 372 393 414 435 456 477 498 519 540 561 582 603 624 645 666 687 708 729 750 771 792
997 1018 16 37 58 79 100 121 142 163 184 205 226 247 268 289 310 331 352 373 394 415 436 457 478 499 520 541 62 583 604 625 646 667 688 709 730 751 772 793
998 1019 17 38 59 80 101 122 143 164 185 206 227 248 269 290 311 332 353 374 395 416 437 458 479 500 521 542 563 584 605 626 647 668 689 710 731 752 773 794
999 1020 18 39 60 81 102 123 144 165 186 207 228 249 270 291 312 333 354 375 396 417 438 459 480 501 522 543 564 585 606 627 648 669 690 711 732 753 774 795
1000 1021 19 40 61 82 103 124 145 166 187 208 229 250 271 292 313 334 355 376 397 418 439 460 481 502 523 544 565 586 607 628 649 670 691 712 733 754 775 796
1001 1022 20 41 62 83 104 125 146 167 188 209 230 251 272 293 314 335 356 377 398 419 440 461 482 503 524 545 566 587 608 629 650 671 692 713 734 755 776 797
1002 1023 21 42 63 84 105 126 147 168 189 210 231 252 273 294 315 336 357 378 399 420 441 462 483 504 525 546 567 588 609 630 651 672 693 714 735 756 777 798
1003 1 22 43 64 85 106 127 148 169 190 211 232 253 274 295 316 337 358 379 400 421 442 463 484 505 526 547 568 589 610 631 652 673 694 715 736 757 778 799
1004 2 23 44 65 86 107 128 149 170 191 212 233 254 275 296 317 338 359 380 401 422 443 464 485 506 527 548 569 590 611 632 653 674 695 716 737 758 779
1005 3 24 45 66 87 108 129 150 171 192 213 234 255 276 297 318 339 360 381 402 423 444 465 486 507 528 549 570 591 612 633 654 675 696 717 738 759 780
1006 4 25 46 67 88 109 130 151 172 193 214 235 256 277 298 319 340 361 382 403 424 445 466 487 508 529 550 571 592 613 634 655 676 697 718 739 760 781
1007 5 26 47 68 89 110 131 152 173 194 215 236 257 278 299 320 341 362 383 404 425 446 467 488 509 530 551 572 593 614 635 656 677 698 719 740 761 782
1008 6 27 48 69 90 111 132 153 174 195 216 237 258 279 300 321 342 363 384 405 426 447 468 489 510 531 552 573 594 615 636 657 678 699 720 741 762 783
1009 7 28 49 70 91 112 133 154 175 196 217 238 259 280 301 322 343 364 385 406 427 448 469 490 511 532 553 574 595 616 637 658 679 700 721 742 763 784
1010 8 29 50 71 92 113 134 155 176 197 218 239 260 281 302 323 344 365 386 407 428 449 470 491 512 533 554 575 596 617 638 659 680 701 722 743 764 785
1011 9 30 51 72 93 114 135 156 177 198 219 240 261 282 303 324 345 366 387 408 429 450 471 492 513 534 555 576 597 618 639 660 681 702 723 744 765 786
122
Instituto Nacional de Telecomunicações
TIA/EIA-95-B - alocação de freqüências CDMA (1900MHz) Bloco
Banda de transmissão (MHz) Estação móvel
Estação base
A
1850 – 1865
1930 – 1945
D
1865 – 1870
1945 – 1950
B
1870 – 1885
1950 – 1965
E
1885 – 1890
1965 – 1970
F
1890 – 1895
1970 – 1975
C
1895 – 1910
1975 - 1990
Correspondência de freqüências CDMA para banda Classe 1 Nota: Classe 1 significa operação em 1900MHz
Transmissor
Numero do canal
Freqüência central em MHz
Móvel
1 ≤ N ≤ 1199
1850,000 + 0,050N
Base
1 ≤ N ≤ 1199
1930,000 + 0,050N
Cálculo da freqüência central CDMA do canal número N na banda Classe 1
123
TIA/EIA-95-B - alocação de freqüências CDMA (1900MHz) Instituto Nacional de Telecomunicações
Bloco
Alocação
Numeração do canal
Freqüência central móvel – base, MHz
Freqüência central base - móvel, MHz
A (15MHz)
Não válida Válida Válida cond.
0 – 24 25 – 275 276 – 299
1850,000 – 1851,200 1851,250 – 1873,750 1863,800 – 1864,950
1930,000 – 1931,200 1931,250 – 1943,750 1943,800 – 1944,950
D (5MHz)
Válida cond. Válida Válida cond.
300 – 324 325 – 375 376 – 399
1865,000 – 1866,200 1866,250 – 1868,750 1868,800 – 1869,950
1945,000 – 1946,200 1946,250 – 1948,750 1948,800 – 1949,950
B (15MHz)
Válida cond. Válida Válida cond.
400 – 424 425 – 675 676 – 699
1870,000 – 1871,200 1871,250 – 1883,750 1883,800 – 1884,950
1950,000 – 1951,200 1951,250 – 1953,750 1963,800 – 1964,950
E (5MHz)
Válida cond. Válida Válida cond.
700 – 724 725 – 775 776 – 799
1885,000 – 1886,200 1886,250 – 1888,750 1888,800 – 1889,950
1965,000 – 1966,200 1966,250 – 1968,750 1968,800 – 1969,950
F (5MHz)
Válida cond. Válida Válida cond.
800 – 824 825 – 875 876 – 899
1890,000 – 1891,200 1891,250 – 1893,750 1893,800 – 1894,950
1970,000 – 1971,200 1971,250 – 1973,750 1973,800 – 1974,950
C (15MHz)
Válida cond. 900 – 924 Válida 925 – 1175 Não válida 1176 – 1199
1895,000 – 1896,200 1896,250 – 1908,750 1908,800 – 1909,950
1975,000 – 1976,200 1976,250 – 1988,750 1988,800 – 1989,950
Numeração dos canais CDMA e freqüências para a banda Classe 1
124
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TIA/EIA-95-B - alocação de freqüências CDMA (1900MHz)
Bloco
Numeração dos canais preferidos
A
25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275
D
325, 350, 375
B
425, 450, 475, 500, 525, 550, 575, 600, 625, 650, 675
E
725, 750, 775
F
825, 850, 875
C
825, 850, 975, 100, 1025, 1050, 1075, 1100, 1125, 1150, 1175 Alocação preferida CDMA para a banda Classe 1
125
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•
TIA/EIA-95-B - potências de transmissão
A potência transmitida pela estação móvel é controlada em malha aberta (Open Loop Power Control) em função da potência recebida. Os valores máximos de ERP são: Classe da estação móvel
Limite inferior
Limite superior
I
1dBW (1,25W)
8dBW (6,3W)
II
-3dBW (0,5W)
4dBW (2,5W)
III
-7dBW (0,2W)
0dBW (1,0W)
TIA/EIA-95-B - limitações nas emissões em RF •
Na faixa de operação de 824 a 849MHz as emissões espúrias em RF, quando medidas com uma resolução de 30KHz de banda, não devem exceder a: Desvio de freqüência de ∆ f da portadora (em módulo)
Máximo nível de emissão espúria
Maior que 900KHz
-42dBc/30KHz
Maior que 1,98MHz
-54dBc/30KHz
-XdBc/YHz = potência X dB abaixo da potência do sinal medida em 1,23MHz. A medida do espúrio é feita numa banda de YHz, distantes de ∆f da freqüência central da portadora.
126
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TIA/EIA-95-B - potências de transmissão chaveada A potência de transmissão da estação móvel deve estar dentro de certos limites nominais quando operando no modo de taxa de transmissão variável, nos momentos de transmissão (gated-on periods). Durante os períodos de não transmissão (gated-off periods) a estação móvel deve reduzir sua potência média de no mínimo 20dB em relação ao último período de transmissão ou ao nível de ruído do transmissor, o que for maior. Esse nível de ruído deveria ser menor que -60dBm/1,23MHz (recomendação), mas tem que ser menor que -54dBm/1,23MHz. Potência média 20dB ou nível de ruído
7µs
7µs
3dB 1,247m s
Resposta temporal do sinal
127
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TIA/EIA-95-B - controle de potência em malha fechada A potência de transmissão da estação móvel é também corrigida, em torno daquela corrigida pelo controle em malha aberta (open loop power control), em função de comandos da ERB. Os comandos ocorrem a cada 1,25ms após os períodos gated-on da estação móvel e as variações de potência podem ocorrer em passos de 1dB ±0,5dB, 0,5dB ±0,3dB ou 0,25dB ±0,2dB, dependendo do equipamento. A potência de saída da estação móvel deverá chegar ao valor correto (consideradas as tolerâncias) dentro de 500µs. Deve-se lembrar que o controle de potência em um sistema CDMA é de extrema importância no controle da interferência entre os sinais dos vários usuários que chegam à estação base. As variações do sinal devido ao desvanecimento por multipercursos são difíceis de serem compensadas pelo controle de potência se ocorrem a taxas elevadas. Após o controle de potência ainda é mantida certa variabilidade do sinal recebido na estação base. 128
Instituto Nacional de Telecomunicações
TIA/EIA-95-B - algumas definições importantes • •
•
•
•
Registro autônomo (autonomous registration) - método no qual a estação móvel executa um registro sem um comando explícito da estação base. Flash - um sinal enviado no canal de voz analógico ou no canal de tráfego CDMA indicando que o usuário está requisitando algum processamento especial. Off-set de quadro - deslocamento temporal dos quadros no canal de tráfego, em relação à temporização do sistema, de múltiplos inteiros de 1,25ms. Hard Handoff - handoff caracterizado pela desconexão temporária do canal de tráfego. Ocorre quando da passagem da estação móvel por áreas de cobertura disjuntas, mudança da freqüência de portadora, mudança de off-set de quadro ou na mudança de um canal de tráfego CDMA para um canal de voz analógico. Soft Handoff - handoff caracterizado pelo início da comunicação com uma nova estação base, sem alteração de freqüência de portadora, antes de terminar a comunicação com a estação base anterior. 129
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• •
•
• •
•
TIA/EIA-95-B - canal reverso CDMA
Canal Reverso CDMA: composto de Canais de Acesso e Canais de Tráfego. Canal de Acesso - utilizado pela estação móvel para iniciar a comunicação com a estação base e para responder a mensagens de page. Identificados por seqüências código longas com deslocamentos distintos. Utiliza acesso aleatório e janelado temporalmente (slotted). Canal de Tráfego: utilizado para transporte de informação e sinalização de usuário para a estação base durante uma chamada. Formado por um Canal Código Fundamental e 0 a 7 Canais Código Suplementares, identificados por seqüências código longas distintas. Múltiplos canais reversos podem ser utilizados por uma estação base, multiplexados por divisão em freqüência. Antes da transmissão, os dados no canal reverso são agrupados em quadros de 20ms, codificados por um código convolucional, entrelaçados temporalmente, modulados por uma modulação 64-ária ortogonal e espalhados utilizando a técnica de seqüência direta. Os próximos slides detalham a estrutura geral do canal reverso CDMA. 130
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TIA/EIA-95-B - canal de acesso CDMA
bits de informação do canal de acesso
4,4Kbps
adição de 8 bits de cauda por quadro
4,8Kbps
codificador convolucional taxa 1/3 K=9
símbolos código
repetição de símbolos
14,4Ksps
símbolos código repetidos
entrelaçador
símbolos código repetidos
28,8Ksps
temporal
28,8Ksps
modulador 64-ário ortogonal
símbolos da modulação (chip Walsh) 4,8Ksps (307,2Kcps) Seqüência de espalhamento I 1,2288Mcps
cos( 2 πfC t ) I
I (t )
filtro banda base
Σ PN chip 1,2288Mcps gerador do código longo
máscara do código longo
Delay ½ PN chip = 406,9ns Seqüência de espalhamento Q 1,2288Mcps
Q
filtro banda base
s (t )
Q (t ) sen(2πf C t )
131
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TIA/EIA-95-B - canal código fundamental CDMA *
bits de informação do canal código reverso fundamental (172, 80, 40 ou 16 bits/quadro)
8,6Kbps 4,0Kbps 2,0Kbps 0,8Kbps
codificador convolucional taxa 1/3 K=9
28,8Kbps 14,4Kbps 7,2Kbps 3,6Kbps
modulador 64-ário ortogonal
adição de bits de indicação de qualidade do quadro (12, 8, 0 ou 0 bits/q)
repetição de símbolos
randomizador de burst de dadosl 4,8Ksps (307,2Kcps) símbolos da modulação (chip Walsh)
* para conjunto de taxas 1
adição de 8 bits de cauda por quadro
símbolos código repetidos
entrelaçador
28,8Ksps
temporal
9,6Kbps 4,8Kbps 2,4Kbps 1,2Kbps
símbolos código repetidos
PN chip 1,2288Mcps gerador do código longo
máscara do código longo
132
Instituto Nacional de Telecomunicações
TIA/EIA-95-B - canal código fundamental CDMA *
bits de informação do canal código reverso fundamental (267, 125, 55 ou 21 bits/quadro)
adição de 8 bits de cauda por quadro
13,35Kbps 6,25Kbps 2,75Kbps 1,05Kbps
14,4Kbps 7,2Kbps 3,6Kbps 1,8Kbps
adição de um bit indicador de apagamento
adição de bits de indicação de qualidade do quadro (12, 10, 8 ou 6 b/q)
codificador convolucional taxa ½ K=9
repetição de símbolos
28,8Kbps 14,4Kbps 7,2Kbps 3,6Kbps
símbolos código repetidos 28,8Ksps
entrelaçador temporal
randomizador de burst de dadosl
símbolos código repetidos
modulador 64-ário ortogonal
4,8Ksps (307,2Kcps) símbolos da modulação (chip Walsh)
A0 PN chip 1,2288Mcps gerador do código longo
máscara do código longo
* para conjunto de taxas 2 133
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TIA/EIA-95-B - canal código suplementar CDMA *
bits de informação do canal código reverso suplementar (172 bits/quadro)
8,6Kbps
adição de bits de indicação de qualidade do quadro (12 bits/quadro)
adição de 8 bits de cauda por quadro
9,6Kbps
codificador convolucional taxa 1/3 K=9
modulador 64-ário ortogonal
símbolos código
entrelaçador
28,8Kbps
temporal
An 4,8Ksps (307,2Kcps) símbolos da modulação (chip Walsh)
* para conjunto de taxas 1
símbolos código
PN chip 1,2288Mcps gerador do código longo
máscara do código longo
134
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TIA/EIA-95-B - canal código suplementar CDMA *
bits de informação do canal código reverso suplementar (267 bits/quadro)
13,35Kbps
adição de 8 bits de cauda por quadro
adição de bits de indicação de qualidade do quadro (12 bits/quadro)
adição de um bit indicador de apagamento
14,4Kbps
codificador convolucional taxa ½ K=9
símbolos código
entrelaçador
28,8Kbps
temporal
símbolos código
modulador 64-ário ortogonal
An 4,8Ksps (307,2Kcps) símbolos da modulação (chip Walsh)
* para conjunto de taxas 2
PN chip 1,2288Mcps gerador do código longo
máscara do código longo
135
Seqüência de espalhamento I 1,2288Mcps
cos(2 πf C t )
Instituto Nacional de Telecomunicações
I
I (t )
filtro banda base
Σ
A0 filtro banda base
Q(t ) sen(2πfC t )
Seqüência de espalhamento Q 1,2288Mcps Seqüência de espalhamento I 1,2288Mcps
cos( 2 πfC t + ϕ1 ) I
filtro banda base
I (t )
Σ
A1 Delay ½ PN chip = 406,9ns
…
incluindo canal código fundamental e múltiplos canais código suplementares, para conjuntos de taxas 1 e 2.
Q
Q
filtro banda base
Seqüência de espalhamento I 1,2288Mcps
s (t )
Q (t )
cos( 2πfC t + ϕn ) I
filtro banda base
I (t )
Σ
An
Seqüência de espalhamento Q 1,2288Mcps
Σ
sen(2 πfC t + ϕ1 )
Seqüência de espalhamento Q 1,2288Mcps
Delay ½ PN chip = 406,9ns
s1 (t )
…
Delay ½ PN chip = 406,9ns
TIA/EIA-95-B canal de tráfego reverso CDMA
s 0 (t )
Q
filtro banda base
sn (t )
Q(t ) sen( 2πfC t + ϕn )
136
Instituto Nacional de Telecomunicações
TIA/EIA-95-B - canal de tráfego reverso CDMA •
•
•
• •
Os quadros de dados podem ser transmitidos a 9600, 4800, 2400 ou 1200bps (conjunto de taxas 1) ou a 14400, 7200, 3600 ou 1800bps (conjunto de taxas 2). O duty cycle de transmissão varia em função da taxa: 100% para quadros a 14400 e 9600bps, 50% para quadros a 7200 e 4800bps, 25% para quadros a 3600 e 2400bps e 12,5% para quadros a 1800 e 1200bps. Dessa forma a taxa durante os bursts de transmissão é fixada em 28800bps (codificados). Se 6 símbolos codificados são modulados em um dos 64 possíveis símbolos da modulação ortogonal, a taxa de símbolos dessa modulação é de 28800/6 = 4800sps Z taxa de chips Walsh = 4800 x 64 = 307,2Kcps. Se a taxa de chips de espalhamento espectral é de 1,2288Mcps, cada chip Walsh é espalhado por 1,2288Mcps/307,2Kcps = 4 chips. Para o canal de acesso os números são similares, exceto: a taxa de transmissão após a adição de bits de cauda é fixa (4800bps); cada símbolo código é repetido uma vez e o duty cycle de transmissão é de 100%. 137
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TIA/EIA-95-B - codificação convolucional e repetição de símbolos no canal reverso CDMA
•
Antes do entrelaçamento temporal os dados do canal de tráfego e de acesso sofrem codificação de canal. O constraint length do código convolucional utilizado é 9. Para o canal de acesso e para o canal de tráfego operando no conjunto de taxas 1 a taxa do código é 1/3. Para o canal de tráfego operando no conjunto de taxas 2 a taxa do código é 1/2.
•
Após a codificação de canal cada símbolo do código é repetido [(28800/taxa de saída do codificador) - 1] vezes de forma que a taxa resultante seja sempre de 28800sps. Os símbolos repetidos são retirados no processo de randomização realizado mais adiante.
•
Para o canal de acesso (taxa fixa de 4800bps) cada símbolo do código é repetido uma vez (devido à codificação de canal tem-se 3 x 4800bps = 14400sps; com a repetição tem-se 2 x 14400sps = 28800sps). Nesse caso esses bits redundantes são também transmitidos. 138
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TIA/EIA-95-B - codificação convolucional g0
Codificador de taxa 1/3 e constraint length 9
flip-flop bits de informação (entrada)
símbolos codificados (saída)
g1
c1
g2
c2
g0
Codificador de taxa 1/2 e constraint length 9
c0
bits de informação (entrada)
c0
símbolos codificados (saída)
g1
c1
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TIA/EIA-95-B - interleaving no canal de tráfego reverso CDMA
É utilizado interleaving em bloco, com duração de 20ms. O bloco consiste de um arranjo de 32 linhas e 18 colunas (576 células). Os dados são escritos nas colunas e são lidos nas linhas em uma ordem que depende da taxa de transmissão. Por exemplo: para 4800 (pertencente ao conjunto de taxas 1) e 7200 bps (conjunto 2) ou canal de acesso a 4800bps, a memória e a identificação dos primeiros 576 símbolos escritos são mostrados ao lado. As linhas são lidas na seguinte ordem de colunas: 1 3 2 4 5 7 6 8 9 11 10 12 13 15 14 16 17 19 18 20 21 23 22 24 25 27 26 28 29 31 30 32.
1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16
17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32
33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 38 38 39 39 40 40 41 41 42 42 43 43 44 44 45 45 46 46 47 47 48 48
49 49 50 50 51 51 52 52 53 53 54 54 55 55 56 56 57 57 58 58 59 59 60 60 61 61 62 62 63 63 64 64
65 65 66 66 67 67 68 68 69 69 70 70 71 71 72 72 73 73 74 74 75 75 76 76 77 77 78 78 79 79 80 80
81 81 82 82 83 83 84 84 85 85 86 86 87 87 88 88 89 89 90 90 91 91 92 92 93 93 94 94 95 95 96 96
97 97 98 98 99 99 100 100 101 101 102 102 103 103 104 104 105 105 106 106 107 107 108 108 109 109 110 110 111 111 112 112
113 113 114 114 115 115 116 116 117 117 118 118 119 119 120 120 121 121 122 122 123 123 124 124 125 125 126 126 127 127 128 128
129 129 130 130 131 131 132 132 133 133 134 134 135 135 136 136 137 137 138 138 139 139 140 140 141 141 142 142 143 143 144 144
145 145 146 146 147 147 148 148 149 149 150 150 151 151 152 152 153 153 154 154 155 155 156 156 157 157 158 158 159 159 160 160
161 161 162 162 163 163 164 164 165 165 166 166 167 167 168 168 169 169 170 170 171 171 172 172 173 173 174 174 175 175 176 176
177 177 178 178 179 179 180 180 181 181 182 182 183 183 184 184 185 185 186 186 187 187 188 188 189 189 190 190 191 191 192 192
193 193 194 194 195 195 196 196 197 197 198 198 199 199 200 200 201 201 202 202 203 203 204 204 205 205 206 206 207 207 208 208
209 209 210 210 211 211 212 212 213 213 214 214 215 215 216 216 217 217 218 218 219 219 220 220 221 221 222 222 223 223 224 224
225 225 226 226 227 227 228 228 229 229 230 230 231 231 232 232 233 233 234 234 235 235 236 236 237 237 238 238 239 239 240 240
241 241 242 242 243 243 244 244 245 245 246 246 247 247 248 248 249 249 250 250 251 251 252 252 253 253 254 254 255 255 256 256
257 257 258 258 259 259 260 260 261 261 262 262 263 263 264 264 265 265 266 266 267 267 268 268 269 269 270 270 271 271 272 272
273 273 274 274 275 275 276 276 277 277 278 278 279 279 280 280 281 281 282 282 283 283 284 284 285 285 286 286 287 287 288 288
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TIA/EIA-95-B - modulação ortogonal no canal de tráfego reverso CDMA
Um dos 64 possíveis símbolos é transmitido a cada 6 símbolos codificados repetidos. Os símbolos são as 64 formas de onda ortogonais entre si, formadas a partir das funções Walsh. O slide seguinte mostra todas as 64 possíveis seqüências Walsh de comprimento 64. A matriz mostrada é gerada a partir do processo recursivo ilustrado abaixo, onde N é uma potência de 2 e H N denota o complemento binário de H N . Na recursão abaixo, H 64 corresponde ao arranjo completo.
H1 = 0 H2 =
0 0 0 0
0 0
0 1 0 1 H4 = 0 0 1 1
0 1
0 1 1 0
H 2N
HN = HN
HN HN 141
TIA/EIA-95-B - códigos Walsh Instituto Nacional de Telecomunicações
111111111122222222223333333333444444444455555555556666 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101 0011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011 0110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110 0000111100001111000011110000111100001111000011110000111100001111 0101101001011010010110100101101001011010010110100101101001011010 0011110000111100001111000011110000111100001111000011110000111100 0110100101101001011010010110100101101001011010010110100101101001 0000000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111 0101010110101010010101011010101001010101101010100101010110101010 0011001111001100001100111100110000110011110011000011001111001100 0110011010011001011001101001100101100110100110010110011010011001 0000111111110000000011111111000000001111111100000000111111110000 0101101010100101010110101010010101011010101001010101101010100101 0011110011000011001111001100001100111100110000110011110011000011 0110100110010110011010011001011001101001100101100110100110010110 0000000000000000111111111111111100000000000000001111111111111111 0101010101010101101010101010101001010101010101011010101010101010 0011001100110011110011001100110000110011001100111100110011001100 0110011001100110100110011001100101100110011001101001100110011001 0000111100001111111100001111000000001111000011111111000011110000 0101101001011010101001011010010101011010010110101010010110100101 0011110000111100110000111100001100111100001111001100001111000011 0110100101101001100101101001011001101001011010011001011010010110 0000000011111111111111110000000000000000111111111111111100000000 0101010110101010101010100101010101010101101010101010101001010101 0011001111001100110011000011001100110011110011001100110000110011 0110011010011001100110010110011001100110100110011001100101100110 0000111111110000111100000000111100001111111100001111000000001111 0101101010100101101001010101101001011010101001011010010101011010 0011110011000011110000110011110000111100110000111100001100111100 0110100110010110100101100110100101101001100101101001011001101001
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TIA/EIA-95-B - códigos Walsh Instituto Nacional de Telecomunicações
111111111122222222223333333333444444444455555555556666 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63
0000000000000000000000000000000011111111111111111111111111111111 0101010101010101010101010101010110101010101010101010101010101010 0011001100110011001100110011001111001100110011001100110011001100 0110011001100110011001100110011010011001100110011001100110011001 0000111100001111000011110000111111110000111100001111000011110000 0101101001011010010110100101101010100101101001011010010110100101 0011110000111100001111000011110011000011110000111100001111000011 0110100101101001011010010110100110010110100101101001011010010110 0000000011111111000000001111111111111111000000001111111100000000 0101010110101010010101011010101010101010010101011010101001010101 0011001111001100001100111100110011001100001100111100110000110011 0110011010011001011001101001100110011001011001101001100101100110 0000111111110000000011111111000011110000000011111111000000001111 0101101010100101010110101010010110100101010110101010010101011010 0011110011000011001111001100001111000011001111001100001100111100 0110100110010110011010011001011010010110011010011001011001101001 0000000000000000111111111111111111111111111111110000000000000000 0101010101010101101010101010101010101010101010100101010101010101 0011001100110011110011001100110011001100110011000011001100110011 0110011001100110100110011001100110011001100110010110011001100110 0000111100001111111100001111000011110000111100000000111100001111 0101101001011010101001011010010110100101101001010101101001011010 0011110000111100110000111100001111000011110000110011110000111100 0110100101101001100101101001011010010110100101100110100101101001 0000000011111111111111110000000011111111000000000000000011111111 0101010110101010101010100101010110101010010101010101010110101010 0011001111001100110011000011001111001100001100110011001111001100 0110011010011001100110010110011010011001011001100110011010011001 0000111111110000111100000000111111110000000011110000111111110000 0101101010100101101001010101101010100101010110100101101010100101 0011110011000011110000110011110011000011001111000011110011000011 0110100110010110100101100110100110010110011010010110100110010110
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Instituto Nacional de Telecomunicações
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•
TIA/EIA-95-B - transmissão com taxa variável
Objetivo: redução da interferência média entre os sinais dos vários usuários. Após o entrelaçamento temporal os dados do canal de tráfego reverso sofrem um processo de chaveamento que permite a transmissão de certos símbolos e a não transmissão de outros. O duty cycle desse chaveamento varia com a taxa de transmissão. Para 9600 ou 14400sps todos os símbolos são transmitidos, para 4800 ou 7300sps metade dos símbolos é transmitida, etc.. Esse processo divide um quadro de 20ms em 16 períodos iguais (1,25ms = 6 símbolos Walsh), chamados grupos de controle de potência (PCG - Power Control Groups), onde certos grupos são transmitidos (gated-on) e onde outros não o são (gated-off). A determinação de quais grupos vão ser transmitidos e quais não vão é função do processo de randomização descrito adiante, mas já citado, de tal forma que somente um símbolo código seja transmitido (exceto para o canal de acesso, no qual o símbolo código e sua repetição única são transmitidos). 144
TIA/EIA-95-B - transmissão com taxa variável Instituto Nacional de Telecomunicações
20ms = 192bits = 576 símbolos código = 96 símbolos da modulação = 16 grupos de controle de potência 1,25ms = 12bits = 36 símbolos código = 6 símbolos da modulação = 1 grupo de controle de potência
quadro anterior
quadro a 9600bps 12 13
14
15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
símbolos código transmitidos: 1 33 65 97 … 481 513 545 2 34 66 98 … 482 514 546
quadro anterior
quadro a 4800bps 12 13
14
15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
símbolos código transmitidos: 1 17 33 49 … 241 257 273 2 18 34 50 … 242 258 274
quadro anterior
quadro a 2400bps 12 13
14
15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
símbolos código transmitidos: 1 9 17 25 … 121 129 137 2 10 18 26 … 122 130 138
quadro anterior
quadro a 1200bps 12
13 14
15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
símbolos código transmitidos: 1 5 9 13 … 61 65 69 2 6 10 14 … 62 66 70 últimos 14 chips da seqüência PN longa utilizados nesse grupo (máscara) são utilizados para determinar a posição dos grupos de potência transmitidos no próximo quadro, em conjunto com uma regra que varia em função da taxa de transmissão.
145
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TIA/EIA-95-B - espalhamento por seqüência direta •
•
•
Um espalhamento intermediário pela seqüência PN longa é realizado nos canais código reversos e no canal de acesso. Para o canal de acesso esse espalhamento ocorre na saída do modulador ortogonal 64-ário através de adição (módulo 2) com código longo e para os canais código ocorre na saída do randomizador também por adição (módulo 2) com código longo. O código longo é periódico com período 242 - 1 chips e é gerado pelo produto interno (módulo 2) entre uma máscara de 42 bits e um vetor correspondente ao estado do gerador de seqüência (saídas dos elementos de memória - flip-flops). A máscara depende do tipo de canal que a estação base está transmitindo. Para o canal de acesso ela contém: o número do canal de acesso, o número do canal código associado ao canal de paging, uma identificação da estação base atual e o off-set da seqüência PN. Para os canais código a máscara pode ser pública ou privada, donde a pública contém o ESN e a privada é objeto de criptografia e sigilo (informação controla pela TIA/EIA). 146
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•
•
TIA/EIA-95-B - espalhamento em quadratura
Todos os canais reversos, após o espalhamento por seqüência direta são espalhados em quadratura por duas seqüências piloto periódicas I e Q, de período 215 chips, formadas a partir de duas seqüências de comprimento máximo (seqüências m), às quais é inserido um “0” após 14 zeros consecutivos (o que ocorre a cada período). A seqüência Q é defasada da seqüência I de metade de um chip e então, juntamente com a seqüência I, é filtrada para posterior modulação OQPSK de duas portadoras ortogonais. Canal Q (1,0)
(0,0) (I,Q)
Canal I
(1,1)
(0,1)
I
Q
fase
0
0
π/4
1
0
3π/4
1
1
-3π/4
0
1
-π/4
147
TIA/EIA-95-B - canal reverso CDMA
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Filtragem em Banda Base: antes do espalhamento, os feixes de impulsos I e Q são filtrados por filtros passa-baixas cujas respostas em freqüência devem obedecer a máscara abaixo. Os valores numéricos dos parâmetros ilustrados na máscara dos filtros são: δ1 = 1,5dB; δ2 = 40dB; fp = 590KHz e fs = 740KHz. 20log10 |S(f)|
δ1
0
δ1 δ2
0
fp
fs
f 148
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TIA/EIA-95-B - modulação BPSK x espalhamento QPSK •
Após a cobertura pelo código Walsh a modulação dos dados é do tipo BPSK (note que não há um conversor série/paralelo antes da modulação das portadoras ortogonais). O espalhamento é feito em quadratura de forma a, num ambiente de múltiplo acesso, tornar aleatórias as alterações de fase do sinais dos vários usuários para que não haja degradação no desempenho do sistema por um efeito que poderia ser chamado “fator de degradação por alinhamento de fase” (Viterbi, A. J., CDMA: Principles of Spread Spectrum Multiple Access Communication: Addison-Wesley, USA, 1995.)
•
Além disso, para que seja efetuada demodulação coerente no terminal móvel e para a implementação de controle de potência em malha aberta, o canal piloto é transmitido da estação base quando a seqüência Walsh é a seqüência toda nula - somente os códigos de espalhamento em quadratura são transmitidos. 149
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TIA/EIA-95-B - codificação de voz • O sistema celular/PCS CDMA utiliza um codificador de voz que apresenta sua taxa de saída variável em função da atividade da voz. Essa variação é baseada na energia média do sinal de voz, de tal forma que várias taxas possam ser utilizadas. • Dois exemplos são os codificadores de voz QCELP (Qualcomm Code Excited Linear Predictive) de 13,3Kbps (com variações de 1Kbps a 13,3Kbps a cada 20ms) e 9,6Kbps (com variações de 800bps a 8Kbps para modo normal e 800bps a 9,6Kbps no modo EVRC - Enhanced Variable Rate Coder).
150
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TIA/EIA-95-B - temporização
O sistema celular/PCS CDMA utiliza sinais do sistema GPS (Global Positioning System) como referência temporal para sincronismo de chip, símbolo, quadro e slot e para a temporização geral do sistema celular, esta contada a partir do “tempo zero” desse sistema (coincidente com o tempo zero do sistema GPS). A precisão desses sinais se encontra na casa dos 300ns. Na falta de comunicação com o sistema GPS, deve haver um sistema backup de temporização com precisão especificada pelas normas TIA/EIA-97-B (classe 0) e ANSI J-STD-019 (classe 1). Se não houver esse backup a comunicação não poderá mais ocorrer. Um dos sistemas de backup é o chamado Smart Clock da Hewlett Packard® , desenvolvido para a Qualcomm®. Esse sistema possui um oscilador a quartzo microprocessado que “aprende” o comportamento da temporização GPS e, na falta desta, mantém o sistema em operação com desvio de freqüência menor que 10-10Hz por 24 horas. A Datum está propondo (setembro, 1999) o AntennaLess ® , um sistema independente do sistema de temporização via GPS. 151
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TIA/EIA-95-B - receptor O padrão TIA/EIA-95-B não apresenta muitas restrições no que diz respeito à implementação do receptor. Este deverá, porém, atender aos requisitos mínimos de desempenho ditados pelas normas TIA/EIA-98-B (operação em 800MHz) e ANSI J-STD-018 (operação em 1900MHz). No mínimo quatro elementos de processamento devem existir: três elementos capazes de rastrear e demodular componentes de multipercursos (path diversity) para o canal código fundamental e para todos os canais código suplementares do link direto e um elemento capaz de procurar e estimar a intensidade de sinal em cada off-set da seqüência piloto. Outros requisitos são citados no padrão TIA/EIA-95-B 152
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TIA/EIA-95-B - segurança, identificação e supervisão
•
O processo utilizado para segurança na comunicação e identificação (registro) do terminal móvel é bastante similar àquele utilizado no padrão TIA/EIA-136.
•
Os sinais de supervisão incluem: o canal piloto, o canal de sincronismo, o canal de paging, o canal de tráfego e estatísticas acumuladas.
•
Supervisão através do canal piloto: a estação móvel deve medir a intensidade do sinal no canal piloto e repassar essa informação à estação base.
•
Supervisão através do canal de sincronismo, paging e tráfego: a estação móvel deve checar o CRC de todas mensagens recebidas no canal de sincronismo, de paging e de tráfego e deve desconsiderar todas que não levarem a um CRC correto.
•
Supervisão através de estatísticas acumuladas: a estação móvel mantém uma série de contadores que armazenam estatísticas sobre os dados transmitidos no canal de acesso, tráfego reverso e direto, paging e sincronismo. 153
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TIA/EIA-95-B - processamento de chamada
No sistema celular/PCS CDMA o processamento de chamada é bastante similar àquele adotado para o padrão celular/PCS TDMA D-AMPS, destacando-se os estados: •
• • •
Inicialização - nesse estado a estação móvel seleciona o sistema preferido e faz a aquisição do canal de controle mais forte modo analógico ou a aquisição de temporização e sincronismo no modo digital. Típicas escolhas do sistema preferido: sistema A (ou B) somente (800MHz), sistema A (ou b) preferido (800MHz), CDMA (ou analógico) somente, CDMA (ou analógico) preferido, operação em 800MHz (ou 1900MHz) somente - para CDMA, operação em 800MHz (ou 1900MHz) preferida para CDMA. estado ocioso (idle) - nesse estado a estação móvel monitora mensagens no canal de paging, continuamente ou de forma descontínua (slotted). estado de acesso - nesse estado a estação móvel envia mensagens para a estação base através do canal de acesso; estado de controle no canal de tráfego - nesse estado a estação móvel se comunica com a estação base através do canal de tráfego. 154
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TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA •
•
•
• •
Canal Direto CDMA: composto pelo Canal Piloto, nenhum ou um Canal de Sincronismo, até 7 Canais de Paging e um número de Canais de Tráfego Direto. Cada Canal de Tráfego Direto contém um Canal Código Fundamental e 0 a 7 Canais Código Suplementares, identificados por seqüências código longas distintas. Cada um desses canais é espalhado de forma ortogonal por uma função Walsh apropriada e então espalhado em quadratura por um par de seqüências à taxa fixa de 1,2288Mcpc. Múltiplos canais diretos CDMA podem ser utilizados em uma estação base, multiplexados por divisão em freqüência. Os próximos slides detalham a estrutura geral do canal direto CDMA.
155
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TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA (1 de 4) função Walsh 0
Canal piloto (somente zeros)
A função Walsh 32
símbolos da modulação Bits do canal de sincronismo
Bits do canal de paging
1,2Kbps
9,6Kbps 4,8Kbps
codificador convolucional r = ½, k = 9
codificador convolucional r = ½, k = 9
símbolo código 2,4Ksps
símbolo código 19,2Ksps 9,6Ksps
repetição de símbolos
4,8Ksps
entrelaçador temporal
símbolos da modulação repetição de símbolos
19,2Ksps
símbolos da modulação A 4,8Ksps
função Walsh p
símbolos da modulação entrelaçador temporal
A 19,2Ksps 19,2Ksps
máscara do código longo para o canal de paging p
gerador do código longo
decimador 1,2288Mcps
156
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bits de informação do canal código para usuário m e conjunto de taxas 1 (172, 80, 40 ou 16 bits/quadro)
TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA (2 de 4)
adição de bits de indicação de qualidade do quadro (12, 8, 0 ou 0 bits/q)
adição de 8 bits de cauda por quadro
codificador convolucional r = ½, k = 9
9,6Kbps 4,8Kbps 2,4Kbps 1,2Kbps
8,6Kbps 4,0Kbps 2,0Kbps 0,8Kbps
símbolos da modulação
entrelaçador temporal
símbolos da modulação
símbolo código 19,2Kbps 9,6Kbps 4,8Kbps 2,4Kbps
repetição de símbolos
19,2Ksps função Walsh n
bits de controle de potência 800bps MUX
A
19,2Ksps 19,2Ksps
máscara do código longo para o usuário m gerador do código longo
decimador 1,2288Mcps
decimador
controle de temporização do MUX 800Hz
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TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA (3 de 4)
bits de informação do canal código para usuário m e conjunto de taxas 2 (267,125, 55 ou 21 bits/quadro)
adição de bits de indicação de qualidade do quadro (12, 10, 8 ou 6 bits/q)
adição de bit Reservado/Flag
adição de 8 bits de cauda por quadro
13,35Kbps 6,25Kbps 2,75Kbps 1,05Kbps
símbolo código
codificador convolucional r = ½, k = 9
repetição de símbolos
28,8Ksps 14,4Ksps 7,2Ksps 3,6Ksps
símbolo código 28,8Ksps
14,4Kbps 7,2Kbps 3,6Kbps 1,8Kbps
apaga 2 a cada 6 símbolos (puncionamento)
19,2Ksps símbolos da modulação
entrelaçador temporal
símbolos da modulação
função Walsh n
bits de controle de potência 800bps MUX
A
19,2Ksps 19,2Ksps
máscara do código longo para o usuário m gerador do código longo
decimador 1,2288Mcps
decimador
controle de temporização do MUX 800Hz
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TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA (4 de 4)
Seqüência Piloto de espalhamento I 1,2288Mcps
cos(2π fC t ) I
I (t )
filtro banda base
Σ
A Q
Seqüência Piloto de espalhamento Q 1,2288Mcps
filtro banda base
s (t )
Q(t ) sen(2 πfC t )
Nota: Bits de controle de potência não são multiplexadados (introduzidos) para canais código suplementares. 159
TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA
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Exemplo de distribuição de canais: dos 64 canais código disponíveis para uso, a ilustração mostra 1 canal piloto (sempre necessário), 1 canal de sincronismo, 7 canais de paging (máximo permitido) e 55 canais código para tráfego direto. Outra opção: 1 canal piloto, nenhum canal de paging, nenhum canal de sincronismo e 63 canais código para tráfego.
FORWARD CDMA CHANNEL (1.23 MHz channel transmited by base station)
Pilot Chan
Sync Chan
Paging Ch 1
W0
W32
W1
W = Code Channel
... Up to
Paging Ch 7
Code Ch 1
W7
W8
...
Code Ch N
... Up to
Mobile Fundamental Station Code Power Channel Control SubData Channel
Forward Traffic Channel Consisting of one code channel
Code Ch P
...
Mobile Fundamental Station Code Power Channel Control SubData Channel
Code Ch S
Up to
... Up to
Code Ch 55
W63
Supplemental Code Channel Data
Forward Traffic Channel Consisting of multiple code channels
160
TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA Instituto Nacional de Telecomunicações
Taxas suportadas: o canal de sincronismo deve operar a 1200bps e o canal de paging deve suportar taxas de 9600bps e 4800bps. O canal código de tráfego deve suportar o conjunto de taxas 1 (9600, 4800, 2400 e 1200bps) e pode suportar o conjunto de taxas 2 (14400, 7200, 3600 e 1800bps). A estação base ainda deve suportar operação com taxa variável em qualquer taxa de trabalho. Codificação convolucional: para o canal de sincronismo, de paging e de tráfego operando com o conjunto de taxas 1, a codificação de canal possui taxa 1/2 e constraint length 9, cujo esquema já foi mostrado para o canal reverso). Repetição de símbolos: segue o mesmo princípio utilizado no canal reverso. Puncionamento (puncturing): para o canal de tráfego operando no conjunto de taxas 2 a taxa efetiva do processo de codificação de canal é 3/4, realizada pelo puncionamento (retirada) de 2 a cada seis símbolos codificados pelo codificador convolucional de taxa 1/2, após o processo de repetição. 161
TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA Instituto Nacional de Telecomunicações
Interleaving: o processo de entrelaçamento temporal em bloco (block interleaving) é realizado em todos os componentes do canal direto, após o processo de codificação convolucional e repetição de símbolos para os canais de paging, de sincronismo e de tráfego operando no conjunto de taxas 1. Para o canal de tráfego operando no conjunto de taxas 2, o interleaving é realizado após o processo de puncionamento. Exemplo: interleaving para o canal de sincronismo para operação de escrita no arranjo (esquerda) e operação de leitura do arranjo (direita). 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8
9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16
17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24
25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32
33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 38 38 39 39 40 40
41 41 42 42 43 43 44 44 45 45 46 46 47 47 48 48
49 49 50 50 51 51 52 52 53 53 54 54 55 55 56 56
57 57 58 58 59 59 60 60 61 61 62 62 63 63 64 64
1 33 17 49 9 41 25 57 5 37 21 53 13 45 29 61
3 35 19 51 11 43 27 59 7 39 23 55 15 47 31 63
2 34 18 50 10 42 26 58 6 38 22 54 14 46 30 62
4 36 20 52 12 44 28 60 8 40 24 56 16 48 32 64
1 33 17 49 9 41 25 57 5 37 21 53 13 45 29 61
3 35 19 51 11 43 27 59 7 39 23 55 15 47 31 63
2 34 18 50 10 42 26 58 6 38 22 54 14 46 30 62
4 36 20 52 12 44 28 60 8 40 24 56 16 48 32 64
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TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA
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Interleaving: exemplo para o canal de tráfego a 4800bps e para o canal de paging a 4800bps. Ilustração da operação de escrita no arranjo. 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12
13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24
25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 33 33 34 34 35 35 36 36
37 37 38 38 39 39 40 40 41 41 42 42 43 43 44 44 45 45 46 46 47 47 48 48
49 49 50 50 51 51 52 52 53 53 54 54 55 55 56 56 57 57 58 58 59 59 60 62
61 61 62 62 63 63 64 64 65 65 66 66 67 67 68 68 69 69 70 70 71 71 72 72
73 73 74 74 75 75 76 76 77 77 78 78 79 79 80 80 81 81 82 82 83 83 84 84
85 85 86 86 87 87 88 88 89 89 90 90 91 91 92 92 93 93 94 94 95 95 96 96
97 97 98 98 99 99 100 100 101 101 102 102 103 103 104 104 105 105 106 106 107 107 108 108
109 109 110 110 111 111 112 112 113 113 114 114 115 115 116 116 117 117 118 118 119 119 120 120
121 121 122 122 123 123 124 124 125 125 126 126 127 127 128 128 129 129 130 130 131 131 132 132
133 133 134 134 135 135 136 136 137 137 138 138 139 139 140 140 141 141 142 142 143 143 144 144
145 145 146 146 147 147 148 148 149 149 150 150 151 151 152 152 153 153 154 154 155 155 156 156
157 157 158 158 159 159 160 160 161 161 162 162 163 163 164 164 165 165 166 166 167 167 168 168
169 169 170 170 171 171 172 172 173 173 174 174 175 175 176 176 177 177 178 178 179 179 180 180
181 181 182 182 183 183 184 184 185 185 186 186 187 187 188 188 189 189 190 190 191 191 192 192
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TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA
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Interleaving: exemplo para o canal de tráfego a 4800bps e para o canal de paging a 4800bps. Ilustração da operação de leitura do arranjo. 1 33 65 97 129 161 17 49 81 113 145 177 9 41 73 105 137 169 25 57 89 121 153 185
5 37 69 101 133 165 21 53 85 117 149 181 13 45 77 109 141 173 29 61 93 125 157 189
3 35 67 99 131 163 19 51 83 115 147 179 11 43 75 107 139 171 27 59 91 123 155 187
7 39 71 103 135 167 23 55 87 119 151 183 15 47 79 111 143 175 31 63 95 127 159 191
2 34 66 98 130 162 18 50 82 114 146 178 10 42 74 106 138 170 26 58 90 122 154 186
6 38 70 102 134 166 22 54 86 118 150 182 14 46 78 110 142 174 30 62 94 126 158 190
4 36 68 100 132 164 20 52 84 116 148 180 12 44 76 108 140 172 28 60 92 124 156 188
8 40 72 104 136 168 24 56 88 120 152 184 16 48 80 112 144 176 32 64 96 128 160 192
1 33 65 97 129 161 17 49 81 113 145 177 9 41 73 105 137 169 25 57 89 121 153 185
5 37 69 101 133 165 21 53 85 117 149 181 13 45 77 109 141 173 29 61 93 125 157 189
3 35 67 99 131 163 19 51 83 115 147 179 11 43 75 107 139 171 27 59 91 123 155 187
7 39 71 103 135 167 23 55 87 119 151 183 15 47 79 111 143 175 31 63 95 127 159 191
2 34 66 98 130 162 18 50 82 114 146 178 10 42 74 106 138 170 26 58 90 122 154 186
6 38 70 102 134 166 22 54 86 118 150 182 14 46 78 110 142 174 30 62 94 126 158 190
4 36 68 100 132 164 20 52 84 116 148 180 12 44 76 108 140 172 28 60 92 124 156 188
8 40 72 104 136 168 24 56 88 120 152 184 16 48 80 112 144 176 32 64 96 128 160 192
164
TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA Instituto Nacional de Telecomunicações
Embaralhamento (scrambling): se aplica aos canais de tráfego e paging pela adição módulo 2 do símbolo de saída do bloco de interleaving com o valor binário do chip da seqüência PN longa válido no início do período de transmissão daquele símbolo. Somente o primeiro de cada 64 chips é utilizado nesse processo à taxa de 19200bps = 1,2288Mcps/64. 9.6 kbps 4.8 kbps 2.4 kbps 1.2 kbps 14.4 kbps 7.2 kbps 3.6 kbps 1.8 kbps
Power Control Bit 800 bps Convolutional Encoder and 19.2 ksps Code Repetition
Block Interleaver
Scrambled Modulation Symbol or Power Control Power Control Bit Bit Timing and Multiplexing
19.2 Ksps
Multiplex Control 1
Long Code Mask
Long Code Generator
1.2288 Mcps
4
19.2 ksps Decimator
Decimator
52.0833.. .µs = one modulation symbol
800 Hz
Module-2 addition
64 PN chip used for scrambling (input to modulo-2 addition)
PN chip used for scrambler (input to modulo-2 addition)
165
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TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA
Subcanal de Controle de Potência: continuamente transmitido no canal código fundamental (não é transmitido no canal código suplementar) a uma taxa de 800bps ( a cada 1,25ms). Um bit zero nesse canal comanda a estação móvel o acréscimo de sua potência média de transmissão e um bit 1 comanda a redução dessa potência. Os passos de variação de potência são, como já citado: 1dB ±0,5dB, 0,5dB ±0,3dB ou 0,25dB ±0,2dB, dependendo do equipamento. A estação base estima a intensidade do sinal no canal de tráfego reverso para determinar o valor do bit de controle de potência. Para o conjunto de taxas 1 a duração do bit de controle de potência corresponde a 2 símbolos da modulação do canal de tráfego direto (104,166...µs). Para o conjunto de taxas 2 a duração do bit de controle de potência corresponde a 1 símbolo dessa modulação (52,0833...µs). O bit de controle de potência é inserido no canal código fundamental, após o embaralhamento, substituindo 2 símbolos ou 1 símbolo da modulação (puncionamento) ou (stealing). 166
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TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA Subcanal de Controle de Potência: há 16 posições possíveis para o bit de controle de potência, correspondentes aos primeiros símbolos da modulação em um período de 1,25ms. O número binário formado pelos bits de embaralhamento 23, 22, 21 e 20 da seqüência código longa (que possui 24 bits a cada 1,25ms) determinam a posição do bit de controle de potência no próximo período de 1,25ms. No ilustração do slide seguinte os bits 23, 22, 21 e 20 da seqüência código longa valem “1011” (número 11 em decimal), ou seja, o início da posição do bit de controle de potência corresponde à 11ª posição, das 16 possíveis, no próximo intervalo de 1,25ms. 167
20 ms = 96 modulation symbols = 16 Power Control Groups
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Forward Traffic Channel
0
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
11
12
13
14
15
1.25 ms
TIA/EIA-95-B canal direto CDMA Subcanal de Controle de Potência
Base station: 1) measures signal strenth 2) converts measurement to power control bit 3) transmits power control bit Round Trip Delay Forward Traffic Channel
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1.25 ms
Long code bits used for scrambling
Transmitted Power Control Bit (Shown for the two-modulation-symbol replacement of Rate Set 1. For Rate Set 2. only the first symbol is replaced.) Value = 11 = Power Control Bit Position
... 1 1 0 1 1 1 0
1
0
1 ...
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11
12 13 14 15
16 possible starting power control bit positions
Not used for power control bits
1.25 ms = 24 modulation symbols
168
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TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA
Espalhamento Ortogonal: cada canal código transmitido no canal direto CDMA deve ser espalhado através de uma função Walsh, à taxa fixa de 1,2288Mcps. Esse espalhamento promove a ortogonalização entre os sinais dos vários usuários transmitidos no downlink. Essa ortogonalização seria perfeitamente mantida se não houvesse propagação por multipercursos, pois no link direto a transmissão é síncrona (há como garantir que a defasagem entre as funções Walsh seja múltipla inteira do intervalo de chip, o que leva à perfeita ortogonalidade entre essas funções). As funções Walsh (num total de 64 funções de comprimento 64 chips) são as mesmas utilizadas no canal reverso para a modulação 64-ária. A função de número 0 é destinada ao canal piloto. Se há canal de sincronismo presente, a ele será designada a função de número 32. Se há canais de paging, a eles serão designadas as funções de 1 a 7, consecutivamente. O restante fica disponível para os canais de tráfego. 169
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TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA
Espalhamento em Quadratura: cada canal código transmitido no canal direto CDMA deve ser espalhado em quadratura por seqüências PN de comprimento 215 chips, a uma taxa de 1,2288Mcps, idênticas àquelas utilizadas no link reverso. Esse espalhamento é realizado por modulação QPSK, após a filtragem em banda base do feixe digital. Canal Q (1,0)
(0,0) (I,Q)
Canal I
(1,1)
(0,1)
I
Q
fase
0
0
π/4
1
0
3π/4
1
1
-3 π/4
0
1
-π/4
170
TIA/EIA-95-B - canal direto CDMA Instituto Nacional de Telecomunicações
Filtragem em Banda Base: antes do espalhamento, os feixes de impulsos I e Q são filtrados por filtros passa-baixas cujas respostas em freqüência devem obedecer a máscara abaixo. Os valores numéricos dos parâmetros são: δ1 = 1,5dB; δ2 = 40dB; fp = 590KHz e fs = 740KHz. Além dessa filtragem o transmissor deve realizar uma equalização de fase do sinal de forma a facilitar o projeto dos filtros de recepção das estações móveis. 20log10 |S(f)|
δ1
0
δ1 δ2
0
fp
fs
f
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Off-set da seqüência PN piloto:
cada estação base deverá utilizar suas seqüências PN pilotos deslocadas entre si de forma que os canais sejam identificados. Os canais piloto são identificados por distintos off-sets indexados de 0 a 511. Os deslocamentos acontecem em múltiplos de 64 chips em relação à seqüência PN com deslocamento nulo (em relação à temporização da estação base). Por exemplo. Se o índice da seqüência piloto é 15, o seu deslocamento é de 15 x 64 = 960 chips. Begining of Every 25th Sync Channel Superframe with a Zero Offset Pilot PN Sequence Aligns with Even Seconds Even Second Marks Sync Channel Superframe = 80 ms
Sync Channel Frame = 80/3ms
Sync Channel Associated with a Zero Offset Pilot PN Sequence Pilot PN Sequence Offset Sync Channel Associated with a Non-Zero offset Pilot PN Sequence Paging Channel or Forward Traffic Channel with FRAME-OFFSET equal to 0 (for any pilot PN sequence offset)
Sync Channel Superframe
Traffic Channel Frame = 20 ms
Last Superframe Containing a Sync Channel Message
4 Sync Channel Superframes = 320 ms
4 Sync Channel Superframes
This message contains the long code state valid at a time equal to 320 ms - pilot PN sequence offset after the end of the message
Long code state valid at this time
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TIA/EIA-95-B - outras informações Outros dados importantes são abordados na norma e a interpretação desses dados é bastante similar àquelas já citadas para as especificações da estação móvel e estação base em outros padrões estudados. Dentre esses dados pode-se destacar: limitações nas emissões em RF, características da demodulação, aspectos de segurança, autenticação e supervisão, formato e conteúdo dos quadros, detecção de mal-funcionamento e processamento de chamada, handoff e roaming.
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The End Obrigado a todos e um grande abraço!
[email protected] http://www.inatel.br/docentes/dayani/index.html
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