PLANEJAMENTO DE SISTEMAS CELULARES NA … · PLANEJAMENTO DE SISTEMAS CELULARES NA TRANSIÇÃO PARA...

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

CARLOS VINICIO RODRÍGUEZ RON

PLANEJAMENTO DE SISTEMAS CELULARES NA TRANSIÇÃO PARA A TERCEIRA GERAÇÃO

Dissertação de Mestrado apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia Elétrica do Instituto Militar de Engenharia, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências em Engenharia Elétrica. Orientador: Prof. Mauro Soares de Assis – M. C.

Rio de Janeiro 2003

2

c2003


Praça General Tibúrcio, 80 – Praia Vermelha

Rio de Janeiro - RJ CEP: 22290-270

Este exemplar é de propriedade do Instituto Militar de Engenharia, que poderá incluí-lo

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sem finalidade comercial e que seja feita a referência bibliográfica completa.

Os conceitos expressos neste trabalho são de responsabilidade do(s) autor(es) e

do(s) orientador(es).

R696 Rodríguez Ron, Carlos Vinicio Planejamento de sistemas celulares na transição para a terceira

geração / Carlos Vinicio Rodríguez Ron. Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia, 2003.

106 p. : il., graf., tab. Dissertação (mestrado) - Instituto Militar de Engenharia – Rio

de Janeiro, 2003. 1. Planejamento Celular. 2. Sistemas Móveis. 3.Terceira

Geração. I. Instituto Militar de Engenharia. II. Título

CDD 621.28456

3


CARLOS VINICIO RODRIGUEZ RON

PLANEJAMENTO DE SISTEMAS CELULARES NA TRANSIÇÃO PARA A TERCEIRA GERAÇÃO

Dissertação de Mestrado apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia

Elétrica do Instituto Militar de Engenharia, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências em Engenharia Elétrica.

Orientador: Prof. Mauro Soares de Assis – M.C.

Aprovada em 18 de junho de 2003 pela seguinte Banca Examinadora:

_______________________________________________________________

Prof. Mauro Soares de Assis – M. C. do IME - Presidente

_______________________________________________________________

Prof. Luiz Alencar Reis da Silva Mello - D. C. da PUC

_______________________________________________________________

Prof. José Carlos Araújo dos Santos, - Ph.D do IME

_______________________________________________________________

Prof. Maurício Henrique Costa Dias, - D. C do IME

Rio de Janeiro

2003

4

A Deus, aos meus queridos pais Carlos e Lourdes, à minhas irmãs María de Lourdes e María Fernanda.

5

AGRADECIMENTOS

Expresso meu mais sincero agradecimento a todas as pessoas que me apoiaram na

realização da presente dissertação de mestrado, em especial a:

• Prof. Mauro Soares de Assis, por sua orientação e dedicação em todas as fases do

trabalho;

• Aos professores do departamento de Engenharia Elétrica do IME, pelo conhecimento

ministrado;

• À Fundação CAPES pelo apoio à ciência e tecnologia e particularmente pelo

financiamento para o desenvolvimento da presente dissertação;

6

“A história moderna tem provado sem dúvida que um dos grandes fatores da civilização e do progresso do mundo é a facilidade com que as pessoas, vivendo distantes umas das outras, podem se comunicar entre si”.

GUGLIELMO MARCONI, 20 de dezembro, 1901

7

SUMÁRIO

LISTA DE ILUSTRAÇÕES..................................................................................................... 09

LISTA DE TABELAS.............................................................................................................. 12

LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS........................................................................ 13

LISTA DE SIGLAS.................................................................................................................. 14

1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 18

1.1 Telefonia Móvel Celular ............................................................................................. 19

1.2 Objetivo da Dissertação e Roteiro Adotado................................................................. 23

2 FUNDAMENTOS BÁSICOS ................................................................................. 24

2.1 Sistemas Celulares ................................................................................................... 24

2.1.1 Técnicas de Acesso Múltiplo.................................................................................... 26

2.1.2 Sistemas Analógicos de Primeira Geração ................................................................ 29

2.1.3 Sistemas Digitais de Segunda Geração ..................................................................... 30

2.1.3.1 Sistema GSM ........................................................................................................... 31

2.1.3.2 Padrão IS-136 .......................................................................................................... 33

2.1.3.3 Padrão IS-95 ............................................................................................................ 33

2.1.4 Sistemas de Transição (2,5G) e de Terceira Geração (3G) ........................................ 34

2.1.4.1 GPRS ....................................................................................................................... 34

2.1.4.2 EDGE ...................................................................................................................... 35

2.1.4.3 WCDMA ................................................................................................................. 36

2.1.4.4 CDMA 2000 ............................................................................................................ 36

2.2 Planejamento Celular .............................................................................................. 37

2.2.1 Cobertura ................................................................................................................. 38

2.2.1.1 Modelo de Okumura-Hata ........................................................................................ 39

2.2.1.2 Modelo de Okumura-Hata-COST231 ....................................................................... 40

2.2.1.3 Modelo da Terra Plana Modificado .......................................................................... 41

2.2.1.4 Desvanecimento ....................................................................................................... 42

2.2.2 Reuso de Freqüência ................................................................................................ 43

2.2.3 Interferência ............................................................................................................. 44

2.2.4 Tráfego Telefônico................................................................................................... 45

8

3 PLANEJAMENTO DE SISTEMAS 2G E 2,5G ................................................... 47

3.1 Planejamento de Sistemas com Padrão GSM ............................................................ 47

3.1.1 Cálculo da Atenuação de Referência ........................................................................ 50

3.1.2 Determinação do Raio da Célula .............................................................................. 51

3.1.3 Considerações sobre o Fator de Reuso ..................................................................... 52

3.1.4 Planejamento de Sistemas GPRS/EDGE .................................................................. 52

3.2 Planejamento de Sistemas com o Padrão IS-95 ........................................................ 54

3.2.1 Limiar de Recepção ................................................................................................. 56

3.2.2 Cálculo da Atenuação Máxima ................................................................................. 57

3.2.3 Determinação do Raio da Célula .............................................................................. 58

3.2.4 Determinação do Número de Portadoras .................................................................. 58

3.2.5 Planejamento de Sistemas 3G com base na Tecnologia CDMA ................................ 63

4 MIGRAÇÃO DAS REDES DE SEGUNDA GERAÇÃO ..................................... 66

4.1 Evolução das Redes IS-136 ...................................................................................... 66

4.1.1 Transição do Padrão IS-136 para o Padrão IS-95 ...................................................... 67

4.1.2 Transição do Padrão IS-136 para o Padrão GSM ...................................................... 70

4.2 Evolução do Sistema GSM....................................................................................... 75

4.2.1 Superposição de Redes GSM, GPRS e EDGE .......................................................... 76

4.2.2 Superposição de Redes GSM e WCDMA................................................................. 77

5 CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS ...................................................... 79

6 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................... 80

7 APÊNDICES .......................................................................................................... 83

7.1 APÊNDICE 1: Canalização nos Sistemas IS-136 e CDMA ...................................... 84

7.2 APÊNDICE 2: Situação de Tráfego na sobreposição do CDMA nas Redes IS-136... 90

7.3 APÊNDICE 3: Canalização nos Sistemas IS-136 e GSM ......................................... 93

7.4 APÊNDICE 4: Situação de tráfego na sobreposição do GSM nas Redes IS-136 ....... 98

7.5 APÊNDICE 5: Migração das Redes GSM .............................................................. 100

7.6 APÊNDICE 6: Tabelas auxiliares para cálculo da redução de tráfego causada por

inclusão de janelas GPRS (Banda A de 800 MHz) ................................................ 100

7.7 APÊNDICE 7: Freqüências e definição de canais para WCDMA ( UTRA/FDD) .. 104

9

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIG. 1.1 Distribuição de usuários (x106) por tecnologia (fevereiro, 2003). ......................... 20

FIG. 1.2 Situação atual de espectro de freqüências para sistemas celulares ......................... 21

FIG. 1.3 Distribuição percentual de usuários por tecnologia no Brasil. ............................... 21

FIG. 1.4 Evolução dos sistemas móveis de 2a geração. ....................................................... 22

FIG. 2.1 Estrutura de um sistema celular ............................................................................ 25

FIG. 2.2 Handoff ................................................................................................................ 25

FIG. 2.3 Roaming ............................................................................................................... 26

FIG. 2.4 FDMA / FDD ....................................................................................................... 27

FIG. 2.5 TDMA / FDMA / FDD ......................................................................................... 28

FIG. 2.6 CDMA / FDD....................................................................................................... 28

FIG. 2.7 Distribuição de freqüências e canais do sistema AMPS ........................................ 30

FIG. 2.8 Fator de reuso N=7 ............................................................................................... 43

FIG. 4.1 Banda A de 800MHz com plano de reuso 4/12 ..................................................... 69


FIG. 4.3 Tráfego no sistema IS-136 na Faixa A de 800MHz com plano de reuso 4/12 e

adição de portadoras CDMA ................................................................................. 70


adição de portadoras CDMA ................................................................................. 70

FIG. 4.5 Distância de reuso nas configurações 4/12 e 1/3. .................................................. 72




adição de portadoras GSM .................................................................................... 74


adição de portadoras GSM .................................................................................... 75

FIG. 4.10 Superposição GSM/WCDMA na faixa D em 1800 MHz ..................................... 78

FIG. 4.11 Redução de tráfego GSM com a introdução de uma portadora WCDMA .............. 78

FIG. 7.1 Banda B de 800MHz com plano de reuso 4/12 ..................................................... 85


10

FIG. 7.3 Banda A de 1900MHz com plano de reuso 7/21 ................................................... 86

FIG. 7.4 Banda B de 1900MHz com plano de reuso 7/21 ................................................... 86

FIG. 7.5 Banda C de 1900MHz com plano de reuso 7/21 ................................................... 87

FIG. 7.6 Banda D de 1900MHz com plano de reuso 7/21 ................................................... 87

FIG. 7.7 Banda E de 1900MHz com plano de reuso 7/21 .................................................... 87

FIG. 7.8 Banda F de 1900MHz com plano de reuso 7/21 .................................................... 88







FIG. 7.15 Tráfego na banda B de 800MHz com plano de reuso 4/12 .................................... 91

FIG. 7.16 Tráfego na banda B de 800MHz com plano de reuso 7/21 .................................... 91

FIG. 7.17 Tráfego nas banda A da faixa de 1900MHz .......................................................... 92

FIG. 7.18 Tráfego nas banda B da faixa de 1900MHz .......................................................... 92

FIG. 7.19 Tráfego nas banda C da faixa de 1900MHz .......................................................... 92

FIG. 7.20 Tráfego nas banda D da faixa de 1900MHz .......................................................... 93

FIG. 7.21 Tráfego nas banda E da faixa de 1900MHz ........................................................... 93

FIG. 7.22 Tráfego nas banda F da faixa de 1900MHz ........................................................... 93














11




FIG. 7.39 Bandas A, B e C na faixa de 1900MHz ............................................................... 100

FIG. 7.40 Bandas D, E e F na faixa de 1900MHz ............................................................... 100

FIG. 7.41 Superposição GSM/WCDMA na banda C da faixa de 1800 MHz ....................... 102

FIG. 7.42 Superposição GSM/WCDMA na banda E da faixa de 1800 MHz ....................... 102

FIG. 7.43 Superposição GSM/WCDMA na banda A da faixa de 1900 MHz ...................... 103

FIG. 7.44 Superposição GSM/WCDMA na banda B da faixa de 1900 MHz ...................... 103

FIG. 7.45 Superposição GSM/WCDMA na banda C da faixa de 1900 MHz ...................... 103

FIG. 7.46 Superposição GSM/WCDMA na banda D da faixa de 1900 MHz ...................... 104

FIG. 7.47 Superposição GSM/WCDMA na banda E da faixa de 1900 MHz ...................... 104

FIG. 7.48 Superposição GSM/WCDMA na banda F da faixa de 1900 MHz ...................... 104

FIG. 7.49 Cálculo de tráfego no GSM (plano de reuso 4/12) com inclusão de 2 janelas GPRS

por setor ............................................................................................................ 105

FIG. 7. 50 Cálculo de tráfego no GSM (plano 1/3 com 33,3 % de FH) com inclusão de 2

janelas GPRS por setor ...................................................................................... 105

FIG. 7.51 Cálculo de tráfego no GSM (plano 1/1 com 33,3 % de FH) com inclusão de 2

janelas GPRS por setor ...................................................................................... 105

12

LISTA DE TABELAS

TAB. 2.1 Características técnicas dos sistemas digitais. ....................................................... 31

TAB. 2.2 Esquemas de codificação ...................................................................................... 35

TAB. 2.3 EDGE - Esquemas de codificação e técnicas de modulação .................................. 35

TAB. 2.4 Margem de desvanecimento para diferentes valores de desvio padrão e percentagem

de cobertura para γ=3,5. ........................................................................................ 43

TAB. 2.5 Erlang-B para 1% e 2% de grau de serviço. .......................................................... 46

TAB. 3.1 Atenuação em dB para cada 100 metros de cabo. .................................................. 48

TAB. 3.2 Cálculo da atenuação de referência para o padrão GSM. ....................................... 50

TAB. 3.3 Determinação do raio da célula em ambiente externo ........................................... 51

TAB. 3.4 [C/I](dB) nos esquemas de codificação do GPRS para 800 - 900 MHz ................. 53

TAB. 3.5 [C/I](dB) nos esquemas de codificação do GPRS para 1800 - 1900 MHz ............. 53

TAB. 3.6 [C/I](dB) nos esquemas de codificação do EGDE para 800 - 900 MHz ................. 54

TAB. 3.7 [C/I](dB) nos esquemas de codificação do EGDE para 1800 - 1900 MHz ............. 54

TAB. 3.8 Cálculo da atenuação de referência para o padrão IS-95........................................ 57

TAB. 3.9 Determinação do raio da célula em ambiente externo ........................................... 58

TAB. 3.10 Determinação do raio da célula para os padrões CDMA20001x e WCDMA.........63

TAB. 4.1 Migração e evolução de redes celulares. ............................................................... 66

TAB. 4.2 Distribuição de freqüências no caso do uso de FH e fator de carga de 33% ........... 71

TAB. 4.3 Distribuição de freqüências no caso do uso de FH e fator de carga de 33% ........... 71

TAB. 4.4 Valores de [C/I](dB) para diferentes configurações do GSM.. ............................... 72

TAB. 4.5 Número de canais de tráfego e sinalização para diferentes configurações GSM. ... 74

TAB. 4.6 Redução do tráfego de voz com a introdução do GPRS na banda A de 800MHz. .. 76

TAB. 7.1 Redução do tráfego de voz com a introdução do sistema GPRS. ......................... 101

TAB. 7.2 Faixas de freqüência de UTRA/FDD ................................................................. 106

TAB. 7.3 Definição de canais no UTRA FDD................................................................... 106

TAB. 7.4 Definição de canais adicionais para Faixa II.. .................................................... 106

TAB. 7.5 Número dos canais no UTRA ............................................................................ 106

13

LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS

ABREVIATURAS

hb - altura das antenas da ERB

hm - altura da antena da EM

h0 - altura do plano de referência

eb

h - atenuação equivalente das antenas da ERB em relação ao plano de referencia

em

h - atenuação equivalente da antena da EM em relação ao plano de referencia

CM - fator de correção para centros metropolitanos

N - fator de reuso

D - distância de reuso

RC - raio da célula

C/I - relação portadora-interferência

NC - número de canais

Erl. - Erlangs

M - Margem de desvanecimento

R - Taxa de Transmissão

W - Taxa de chip

Eb - Energia por bit

N0 - Densidade espectral de ruído

C/N - Relação portadora a ruído

SÍMBOLOS

γ - constante de propagação

ρ - atenuação adicional causada por obstáculos

σ - desvio padrão da distribuição log-normal

α - fator de atividade de voz

µ - fator de carga

∆ - relação da energia por bit sobre a densidade de ruído

β - relação de interferência de outras células e interferência da mesma célula

ν - fator de ortogonalidade

14

LISTA DE SIGLAS

1G - Primeira Geração

1x EV-DO - 1x Evolution – Data Only

1x EV-DV - 1x Evolution – Data Voice

2,5G - Geração de Transição

2G - Segunda Geração

3G - Terceira Geração

3GPP - Third Generation Partnership Project

3GPP2 - Third Generation Partnership Project2

8PSK - 8 Phase - Shift Keying

ANSI - American National Standard Institute

AMPS - Advanced Mobile Phone System

AMR - Adaptive MultiRate

BER - Bit Error Rate

CCC - Centro de Comutação e Controle

CDG - CDMA Development Group

CDMA - Code Division Multiple Access

CS - Coding Scheme

D-AMPS - Digital AMPS

EDGE - Enhanced Data rates for GSM Evolution

EFR - Enhanced Full Rate

EM - Estação Móvel

ERB - Estação Radio Base

ETACS - Extended Total Access Communication System

ETSI - European Telecommunications Standard Institute

EVRC - Enhanced Variable Rate Coder

FCC - Federal Communication Commission

FDD - Frequency Divison Duplex

FDMA - Frequency Division Multiple Access

FH - Frequency Hopping

FLMPTS - Future Land Mobile Public Telecommunications System

FM - Frequency Modulation

15

GMSK - Gaussian Minimum Shift Keying

GPRS - General Packet Radio Service

HMM - Hora de maior movimento

HSCSD - High Speed Circuit Switched Data

IMT-2000 - International Mobile Telecommunications - 2000

IMTS - Improved Mobile Telephone System

IP - Internet Protocol

IS-136 - Interim Standard - 136

IS-95 - Interim Standard – 95

ISDN - Integrated Services Digital Network

MCS - Modulation and Coding Schemes

NMT - Nordic Mobile Telecommunications

PCA - Percentagem de área de cobertura

PDC - Personal Digital Cellular

PCS - Personal Communication Services

RA250 - Rural Area(EM a 250 km/h)

RPTC - Rede Pública de Telefonia Comutada

SHG - Soft Handoff Gain

SMV - Selectable Mode Vocoder

SMS - Short Messages Services

TACS - Total Access Communication System

TDD - Time Divison Duplex

TDMA - Time Division Multiple Access

TIA - Telecommunication Industry Association

TU3 - Typically Urban (EM a 3km/h)

TU50 - Typically Urban (EM a 50km/h)

UMTS - Universal Mobile Telecommunications System

UTRAN - UMTS Terrestrial Radio Access Network

UWC - Universal Wireless Consortium

WARC-92 - World Administrative Radio Conference - 1992

WCDMA - Wideband CDMA

WRC-2000 - World Radiocommunications Conference - 2000

16

RESUMO

O crescimento acelerado do número de usuários e a demanda por novos serviços de transmissão de dados a taxas elevadas estão impulsionado o avanço tecnológico das redes móveis. Esta situação tem motivado a busca estratégica de técnicas que permitam planejar as redes de forma a oferecer uma ampla gama de serviços aos usuários sem alteração dos níveis de qualidade exigidos. Neste contexto, esta dissertação apresenta metodologias para o planejamento de redes móveis contemplando a superposição das redes atuais de 2ª geração (2G) com redes de transição (2,5G) e redes de 3ª geração (3G). Dois enfoques são considerados nos exercícios de planejamento aqui realizados. O modo convencional que tem por base uma única tecnologia e a técnica que envolve a superposição de redes com diferentes tecnologias. No primeiro enfoque, o planejamento é tratado através do desenvolvimento otimizado de 3 (três) procedimentos de cálculo distintos: cobertura de cada célula ou setor, análise do tráfego e avaliação dos níveis de interferência. No que se refere à superposição de redes, tendo em vista que o padrão IS-136 não tem evolução prevista para a 3ª geração, um problema importante é a migração das operadoras que têm redes estruturadas neste padrão para as tecnologias IS-95 e GSM. A evolução do padrão GSM constitui outro item relevante para fins de planejamento. Neste caso, é analisada a superposição de redes GSM, GPRS, EDGE e WCDMA. Sintetizando os resultados obtidos nesta dissertação, dois pontos merecem destaque. Em ambos os casos investigados, IS-95 e GSM, observou-se que dentro dos limites tecnológicos atuais, é possível fazer a migração do IS-136 com acréscimo da capacidade de tráfego da rede resultante. Por outro lado, verificou-se que o aumento da taxa de transmissão de dados ocasiona uma significativa redução do tráfego de voz nas redes 3G baseadas no CDMA.

17

ABSTRACT

The fast increasing number of users and the demand for new high data rates transmission services encourage the technological development for the mobile networks. This situation has motivated a strategic search of planning techniques, allowing mobile networks to offer a variety of services without significative lost of the required quality levels. This work uses well-known methodologies for planning the mobile networks; these methodologies considerate the overlapping of 2nd generation networks (2G) with the transition networks (2,5G), and 3rd generation networks (3G). Two approaches were employed in the planning scheme: the conventional way –using only one technology– and a migration process –using the overlapping of networks with different technologies. In the first approach, the planning was developed by optimizing 3 (three) distinct calculation procedures: cell or sector coverage, traffic distribution analysis and interference evaluation. In the second approach, because IS-136 networks does not have an evolution for 3rd generation networks a previously migration to IS-95 or GSM standards must be considered. The evolution of the GSM constitutes another important situation for planning, in this case the overlapping of GSM, GPRS, EDGE and WCDMA networks is analyzed. Summarizing the main results of this work, there are two important remarks. It was showed that, within the current technological limits, it is possible to make the migration from the IS-136 to IS-95 and GSM with an increase in the traffic capacity of the resultant network. On the other hand, it was verified that the increase in the data rate causes a significant reduction of the voice traffic capacity in the CDMA based 3G networks.

18

1 INTRODUÇÃO

A história das comunicações através de ondas de rádio possui 3 (três) marcos

fundamentais. O primeiro se refere ao trabalho desenvolvido por Maxwell sintetizando em 4

(quatro) equações as leis fundamentais do eletromagnetismo e demonstrando a identidade

entre luz e onda eletromagnética. Este trabalho culminou com a publicação em 1873 de um

tratado sobre eletromagnetismo intitulado “A Treatise on Electricity and Magnetism”. O

segundo marco foi a comprovação experimental realizada por Hertz em 1888 da teoria

estabelecida anteriormente por Maxwell. Finalmente, o terceiro marco é representado pela

série de experiências realizadas por Marconi entre o final do século XIX e o início do século

XX mostrando a viabilidade prática de utilização das ondas eletromagnéticas em

comunicações a longa distância.

Relativamente às comunicações móveis, o marco inicial, amplamente referenciado na

literatura técnica, corresponde ao sistema implantado em 1921, no Departamento de Polícia de

Detroit (USA), utilizando modulação em amplitude e operando na freqüência de 2 MHz.

Tratava-se de um sistema unidirecional que permitia o envio de mensagens para as viaturas do

Departamento e cujo retorno obrigava o uso da rede de telefonia fixa, ou seja, um precursor do

serviço de busca (paging).

A partir deste primeiro serviço móvel, o século XX presenciou uma evolução crescente

(lenta nas primeiras décadas) crescente das comunicações móveis. Evolução esta marcada por

uma série de eventos, alguns dos quais são citados a seguir em ordem cronológica no período

que antecedeu a implantação da telefonia móvel celular.

1928 - desenvolvimento do receptor superheterodino;

1935 - invenção da modulação em freqüência;

1946 - primeiro serviço móvel manual de telefonia pública nos Estados Unidos (150

MHz), conseqüência direta do desenvolvimento tecnológico realizado durante a 2ª Guerra

Mundial;

1947 - serviço móvel para auto-estrada (35 MHz);

1956 - serviço móvel manual em 450 MHz

1964 - serviço automático em 150 MHz denominado IMTS (Improved Mobile Telephone

System);

19

1969 - serviço automático (IMTS) em 450 MHz;

1975 - atribuição pela FCC (Federal Communication Commission) nos Estados Unidos

da faixa de 800 MHz para telefonia móvel celular.

1.1 TELEFONIA MÓVEL CELULAR

A estrutura celular foi concebida nos Laboratórios Bell (Bell Labs - USA) em 1947

(MACDONALD, 1979). Entretanto, somente após a decisão da FCC de atribuir uma faixa de

freqüências em 800 MHz para a telefonia celular foi possível iniciar testes de campo visando a

implantação do novo serviço. Neste contexto, foi instalado em 1978, na cidade de Chicago

(USA), um sistema experimental com base no padrão analógico AMPS (Advanced Mobile

Phone System) desenvolvido nos Laboratórios Bell. No entanto, por problemas de

regulamentação, este sistema começou a operar comercialmente 5 (cinco) anos mais tarde, em

1983. Neste período a telefonia celular foi introduzida em diversos outros países, com padrões

também analógicos que tiveram o AMPS por referência. Assim é que em:

1979 - é instalado em Tóquio (Japão) o primeiro sistema celular;

1980 - inicio da operação de um sistema celular integrando os países nórdicos

(Dinamarca, Suécia, Noruega e Finlândia);

1982 - implementação do sistema TACS (Total Access Communication System) no Reino

Unido.

Ainda na década de 80 foram iniciados estudos nos Estados Unidos, Europa e Japão

visando desenvolver sistemas que operassem com tecnologia digital e atendessem a critérios

de melhor qualidade, maior capacidade e robustez quanto a interferências. Tais sistemas foram

concluídos e implementados já na década de 90, resultando nos atuais padrões digitais que

vieram constituir a 2ª geração da telefonia celular (2G):

IS-136 - padrão digital americano com técnica de acesso TDMA;

IS-95 - padrão digital americano com técnica de acesso CDMA;

GSM - padrão digital europeu com técnica de acesso TDMA;

PDC - padrão digital japonês com técnica de acesso TDMA.

O crescimento da telefonia celular durante a década de 90 ultrapassou todas as

expectativas, chegando à virada do século com mais de 500 milhões de usuários. Este

20

crescimento continua, atingindo a cifra de quase 1,2 bilhão de usuários em fevereiro deste ano

(2003). A FIG. 1.1 mostra a distribuição destes usuários por tecnologia.

821,3

151,3

60,5

110,326,1 GSM

CDMA IS-95

PDC

TDMA IS-136

ANALOGICO

FIG. 1.1 Distribuição de usuários (x106) por tecnologia (GSMWORLD, 2003).

Em função deste crescimento e tendo em vista a necessidade de uma coordenação

mundial para o serviço, a União Internacional de Telecomunicações (UIT) tomou para si esta

responsabilidade. Neste sentido, foram iniciados estudos visando a implantação de uma 3ª

geração com integração mundial através de um projeto designado primeiramente FLMPTS

(Future Land Mobile Public Telecommunications System), posteriormente denominado IMT-

2000 (International Mobile Telecommunications). Assim, na WARC-92 (World

Administrative Radio Conference) realizada em 1992 foram definidas as primeiras faixas de

freqüências a serem utilizadas pelos sistemas de 3ª geração (3G). Europa, Japão e outros

países ajustaram o espectro de modo compatível com a recomendação da UIT. Entretanto, por

motivos internos, o mesmo não aconteceu nos Estados Unidos, onde parte da faixa foi

atribuída ao serviço denominado PCS (Personal Communication Services) e outra

permaneceu para aplicações militares. A situação atual do espectro para a 3G, incluindo

novas faixas adotadas na WRC 2000 (World Radiocommunications Conference) realizada em

2000, é mostrada na FIG. 1.2.

21

IMT IMT IMT IMTIMTM

S

S

M

S

S

GSM GSM FDDM

S

S

DECT

T

D

D

T

D

D

FDD

GSM GSM, PCS IMTM

S

SIMT

M

S

SCellular

PDC IMTM

S

S

P

H

SIMT

M

S

S

Cellular IMTM

S

SIMT

M

S

S

P

C

S

P

C

S

CellularM

S

S

Reser

800 900 1000 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2500

M

S

S

2600 2700

ITU

Europe

China

Japan

Korea

NorthAmerica

M

S

S

PCS

A B CD EF A B C

D EF

WARC-92

WRC 2000

FIG. 1.2 Situação atual de espectro de freqüências para sistemas celulares (LEITE, 2000).

No Brasil ao longo da década de 90 houve uma significativa penetração da tecnologia IS-

136. Por este motivo, a distribuição de usuários por tecnologia é bem diferente daquela

mostrada na FIG1.1. Por exemplo, tomando por base dados de abril de 2003 (ANATEL,

2003), em um total de 36.369.793 usuários, a distribuição por tecnologia é indicada na TAB.

1.1. Entretanto, esta distribuição deverá sofrer modificação em um futuro próximo, tendo em

vista a necessidade da migração das tecnologias que utilizam o padrão IS-136.

6,5

32,4

59,0

2,2GSMCDMA IS-95TDMA IS-136ANALOGICO

FIG. 1.3 Distribuição percentual de usuários por tecnologia no Brasil.

O projeto IMT-2000 da UIT pretendia que a 3ª geração celular fosse implementada a

partir de 2000. Entretanto, diversos problemas, tais como, atraso no desenvolvimento

22

tecnológico, disponibilidade de espectro nas vizinhanças de 2000 MHz, falta de recursos para

novos investimentos, etc, não permitiram que este objetivo fosse atingido.

Embora a UIT tenha selecionado 5 (cinco) padrões para a interface rádio do IMT 2000,

apenas dois estão efetivamente no caminho para 3ª geração, ambos utilizando tecnologia

CDMA (Code Division Multiple Access). Estes padrões são o CDMA 2000 e o WCDMA

(Wideband CDMA). O CDMA 2000 representa a evolução do padrão americano IS-95. O

WCDMA é a interface rádio do sistema europeu UMTS (Universal Mobile

Telecommunications System) e que constitui a evolução do GSM com a mudança do acesso

TDMA para CDMA. Este padrão é também conhecido por UTRAN (UMTS Terrestrial Radio

Access Network). O WCDMA, cujo desenvolvimento foi iniciado na Europa, recebeu apoio

do Japão, onde foi implantada, em outubro de 2001, uma rede 3G com base nesta tecnologia.

O padrão americano IS-136 estava também previsto para evoluir a 3ª geração, tendo sido,

inclusive, criado um consórcio (UWC - Universal Wireless Consortium) para coordenar o

desenvolvimento tecnológico. Entretanto, os estudos iniciais neste sentido concluíram não ser

viável o projeto e o consórcio foi desfeito. Esta decisão trouxe um problema para as

operadoras que utilizam este padrão. Estas operadoras têm duas opções para oferecer serviços

de 3ª geração; a migração para o GSM e, posteriormente, para o WCDMA ou a migração

através do CDMA 2000. A FIG. 1.4 sintetiza estas duas opções, destacando, inclusive, os

sistemas a serem utilizados durante a transição (geração 2,5G). Nesta figura, ANSI-41

(American National Standard Institute) e GSM-MAP (GSM Mobile Application Protocol) se

referem às redes de suporte utilizadas, respectivamente, pelos padrões IS-95/IS-136 e GSM.

IS-95A

IS-136

GSM

IS-95BCDMA2000

1X

1xEV-DO 1xEV-DV

CDMA20003X

GPRSUMTS

WCDMAEDGE

2G

2.5G

3G

ANSI 41

GSM MAP

FIG. 1.4 Evolução dos sistemas móveis de 2a geração.

23

1.2 OBJETIVO DA DISSERTAÇÃO E ROTEIRO ADOTADO

Conforme comentado anteriormente, existem apenas dois caminhos para a 3ª geração.

Entretanto, a decisão de optar por um ou por outro não é simples, implicando em custos para

introduzir modificações na rede atual (problema particularmente importante para as

operadoras do IS-136) e para a aquisição de faixas de freqüência no espectro designado para

este fim. Além disto, correr-se o risco associado à aceitação ou rejeição dos usuários em

relação aos novos serviços. É neste cenário complexo, cujo acelerado desenvolvimento vem

impulsionado pela tecnologia, mas que depende fortemente da reação do mercado, que se

insere a presente dissertação, cujo objetivo é discutir e analisar os procedimentos a serem

observados no planejamento dos sistemas 2,5G e 3G, com ênfase nas situações onde, pelos

motivos mencionados, duas tecnologias deverão conviver durante um período de transição.

Em função deste objetivo foi adotado o seguinte roteiro. Após esta introdução, o Capítulo

2 reúne um conjunto de fundamentos básicos necessários para estruturar os procedimentos a

serem observados no planejamento de sistemas celulares. O Capítulo 3 é dedicado à

formulação matemática do planejamento quando o sistema em questão utiliza uma única

tecnologia, sendo detalhado o cálculo da área de cobertura de uma célula fazendo-se

referência aos estudos de tráfego e interferência co-canal resultantes do reuso de freqüência. O

Capítulo 4 apresenta o planejamento em situações mais complexas quando há superposição de

sistemas com tecnologias distintas. Neste contexto é analisada e discutida a evolução

GSM/EDGE/WCDMA e a superposição das redes IS-136/IS-95(CDMA) e IS-136/GSM.

Finalizando, o Capítulo 5 resume os principais resultados obtidos e sugere estudos que

poderão dar continuidade ao presente trabalho.

24

2 FUNDAMENTOS BÁSICOS

Este capítulo apresenta os fundamentos necessários para estruturação das etapas do

processo de planejamento de um sistema celular. Tais fundamentos estão organizados em

duas partes distintas; a) Descrição das características básicas dos sistemas celulares de

primeira geração (1G), de segunda geração (2G), da geração de transição (2,5G) e de terceira

geração (3G); b) Resumo sobre os princípios que orientam o planejamento dos sistemas

celulares.

2.1 SISTEMAS CELULARES.

Embora cada sistema possua características que lhe sejam peculiares, genericamente, um

sistema celular é constituído por 3 (três) elementos básicos: Centro de Comutação e Controle

(CCC); Estação Rádio Base (ERB); e Terminal ou Estação Móvel (EM). O CCC provê a

conexão com a rede de telefonia fixa (RTPC – Rede de Telefonia Pública Comutada), sendo

também o elemento responsável pelo controle, comutação, tarifação e conexão das chamadas

e pela supervisão das ERBs. A ERB constitui a interface entre o terminal móvel e o CCC,

tendo a responsabilidade de garantir a cobertura da célula, na qual os terminais móveis podem

ocupar aleatoriamente qualquer posição. Na extremidade desta estrutura, o terminal móvel é o

elemento que possibilita ao usuário acessar determinado serviço oferecido pela rede (voz ou

dados). A estrutura básica de um sistema celular é mostrada na FIG. 2.1.

Os sistemas celulares têm na célula sua unidade de referência. Em função de sua

dimensão, a célula pode receber designações distintas, como, por exemplo;

a) Célula grande ou macrocélula - com raios de cobertura entre 3 e 20 km, típicas de

áreas suburbanas e rurais;

b) Célula pequena ou simplesmente célula - com raios de cobertura entre 1 e 3 km,

típicas de áreas urbanas;

c) Microcélulas - com raios de cobertura entre 100 e 1000 metros, típicas de áreas

urbanas densas (alto tráfego);

d) Picocélulas - ambientes interiores, com raios de coberturas entre 10 e 100 metros.

25

CCC

CCC

CCC

RTPC

ERB

EM

RTPC - REDE DE TELEFONIA PÚBLICA COMUTADA

CCC - CENTRO DE COMUTAÇÃO E CONTROLE

ERB - ESTAÇÃO RADIO BASEEM - ESTAÇÃO MÓVEL

FIG. 2.1 Estrutura básica de um sistema celular

Na estrutura celular vale ainda destacar os processos de handoff (ou handover) e o

roaming. O processo de handoff corresponde à passagem de um usuário de uma célula a outra

em uma mesma área de serviço. O processo de roaming é a operação do usuário em uma área

de serviço diferente daquela para a qual foi habilitado. As FIG. 2.2 e FIG. 2.3 ilustram tais

processos, respectivamente.

f1

f2

f3f4

UNIDADE MÓVELEM

DESLOCAMENTO

FIG. 2.2 Handoff

26

CCC1

RTPC - REDE DE TELEFONIA PÚBLICA COMUTADA

CCC2

RTPC

RTPC

"RO

AM

ING

"

CCC - CENTRO DE COMUTAÇÃO E CONTROLE

AREA DECONTROLE 1

AREA DECONTROLE 2

FIG. 2.3 Roaming

2.1.1 TÉCNICAS DE ACESSO MÚLTIPLO

Os usuários de um sistema móvel podem acessar a ERB através de 3 (três) técnicas

distintas:

a) Acesso múltiplo por divisão em freqüência (FDMA – Frequency Division Multiple

Access);

b) Acesso múltiplo por divisão no tempo ( TDMA – Time Division Multiple Access);

c) Acesso múltiplo por divisão em código (CDMA – Code Division Multiple Access).

A técnica FDMA, primeira técnica utilizada nos sistemas móveis, divide o espectro

disponível em um determinado número de canais, sendo cada canal ocupado por um único

27

usuário durante o tempo da chamada. A atribuição de canais é feita de acordo com a demanda

dos usuários que solicitam o serviço. Nos sistemas móveis com acesso FDMA, via de regra a

cada canal são atribuídas duas freqüências ou portadoras, uma para o enlace direto (ERB =>

EM) e outra para o enlace reverso (EM => ERB). A separação entre as freqüências do enlace

direto e as freqüências do enlace reverso é chamada “duplexação por divisão de freqüência”

(FDD – Frequency Divison Duplex), permitindo comunicação simultânea nos dois sentidos

(full duplex). A técnica de acesso FDMA/FDD é mostrada na FIG. 2.4, sendo o grupo de

portadoras à esquerda correspondente às freqüências atribuídas para transmissão do terminal

móvel (freqüências mais baixas) e o grupo da direita para transmissão da estação radio base.

CA

NA

L 1

CA

NA

L 2

CA

NA

L 3

CA

NA

L 4

CA

NA

L N

CA

NA

L 1

CA

NA

L 2

CA

NA

L 3

CA

NA

L 4

CA

NA

L N

TEMPO

FREQÜÊNCIA

Separação FDD

FIG. 2.4 FDMA / FDD

TDMA é a técnica de acesso que permite o compartilhamento de um mesmo canal para

diferentes usuários. Nesta técnica, cada usuário transmite a informação em um espaço de

tempo específico denominado janela (slot). Os sistemas atuais de segunda geração utilizam

uma técnica combinada com separação FDMA entre canais e TDMA entre os usuários. Como

no caso anterior, adota-se normalmente a separação FDD entre os enlaces direto e reverso.

A FIG. 2.5 ilustra esquematicamente esta técnica.

28

TEMPO

FREQÜÊNCIA

Separação FDD

slot 1

slot 2

slot 3

slot 1

slot 2

FIG. 2.5 TDMA / FDMA / FDD

CDMA é a técnica na qual todos os usuários compartilham o mesmo canal e somente são

reconhecidos pelo sistema pela atribuição de uma seqüência de código individual. Este código

permite que a informação seja espalhada de tal forma que o sinal resultante se confunde com

ruído, sendo possível sua recuperação somente para o receptor que dispõe do código utilizado

na transmissão. Conforme mostrado na FIG. 2.6, esta técnica também é usualmente

implementada com FDD entre os enlaces direto e reverso.

FREQÜÊNCIA

TEMPO

USUARIOS

Separação FDD

usuário 1

usuário 2

usuário 3

usuário 4

usuário 1

usuário 2

usuário 3

usuário 4

FIG. 2.6 CDMA / FDD

Embora sem que haja referência direta nos capítulos subsequentes, cabe ainda mencionar

as seguintes técnicas:

29

• Acesso múltiplo por divisão de espaço (SDMA – Space Division Multiple Access) –

esquema complementar às técnicas descritas anteriormente onde são utilizadas antenas

adaptativas para reduzir a interferência co-canal possibilitando um aumento substancial da

capacidade do sistema.

• Duplexação por divisão no tempo (TDD - Time Division Duplex) – técnica que permite a

transmissão e a recepção de informação pela mesma portadora em intervalos de tempo

distintos. Apresenta particular interesse para otimizar o uso do espectro nos enlaces

assimétricos, onde a quantidade de informação no sentido ERB => EM é muito maior do que

no sentido contrário, como, por exemplo, na distribuição de tráfego na INTERNET. Uma

aplicação desta técnica pode ser vista nos sistemas WLL (Wireless Local Loop) com o padrão

DECT (Digital Enhanced Cordless Telephone).

2.1.2 SISTEMAS ANALÓGICOS DE PRIMEIRA GERAÇÃO

Os sistemas celulares de primeira geração, fazem uso da transmissão analógica com

modulação em freqüência (FM – Frequency Modulation) de faixa estreita. A técnica de

acesso utilizada em tais sistemas é a FDMA/FDD mostrada na FIG. 2.4. O sistema celular 1G

mais difundido foi o desenvolvido nos Estados Unidos e denominado AMPS (Advanced

Mobile Phone System), predominante nas Américas e que chegou a dominar 70 % mercado

mundial. A disponibilidade inicial de espectro para este sistema foi de 20 MHz em cada

sentido de transmissão (EM ⇒ ERB e ERB ⇒ EM), correspondendo a um total de 666 canais

de voz com 30 kHz de faixa. Posteriormente, esta faixa foi estendida com um acréscimo de 5

MHz, passando a ocupar assimetricamente as faixas de 824 a 849 MHz no sentido EM =>

ERB e de 869 a 894 MHz no sentido ERB => EM. O sistema foi previsto para operar em

duopólio, sendo dividido em duas sub-faixas de 12,5 MHz, da forma indicada na FIG. 2.7.

Uma característica do sistema AMPS é a reserva de 21 canais para controle e sinalização.

Desta forma, o sistema disponibiliza uma total de 395 canais para transmissão de voz em cada

sub-faixa.

30

A" A B A' B'

1 MHz 10 MHz 10 MHz 1,5 MHz2,5 MHz

991

1023

333

1 334

666

667

716

717

799

824,

0482

5

834,

99

825,

03

835,

02

844,

98

845,

0184

6,48

846,

51

848,

97

Freqüência

(MHz)

Enlace

Reverso

(Móvel)

869,

0487

0

879,

99

870,

03

880,

02

889,

98

890,

0189

1,48

891,

51

893,

97

Freqüência

(MHz)

Enlace Direto

(ERB)

FIG. 2.7 Distribuição de freqüências e canais do sistema AMPS

O sistema AMPS serviu de base para o desenvolvimento de outros sistemas celulares

igualmente analógicos. Alguns exemplos são apresentados a seguir:

TACS - Total Access Communication System - desenvolvido no Reino Unido e

praticamente idêntico ao AMPS, exceto no que diz respeito à largura de faixa do canal de voz

de 25 kHz. Este sistema também teve uma extensão da faixa original que lhe foi atribuída,

passando a ser designado por ETACS, a letra E correspondendo à palavra Extended;

NMT - Nordic Mobile Telephony - desenvolvido nos países nórdicos (Dinamarca, Suécia,

Noruega e Finlândia) para operação nas faixas de 450 e 900 MHz;

JTACS - Versão japonesa do sistema TACS acima referido. Utilizado apenas no Japão;

C-450 - Desenvolvido na Alemanha para operação na faixa de 450 MHz.

2.1.3 SISTEMAS DIGITAIS DE SEGUNDA GERAÇÃO

O desenvolvimento da geração digital 2G teve motivações diferentes nos Estados Unidos

e na Europa. Nos Estados Unidos, o congestionamento do sistema AMPS nas grandes cidades

levou à necessidade de se dispor de um sistema com maior capacidade e que tivesse condições

de ser implementado com base na infra-estrutura existente. Com esta finalidade foi

desenvolvido um padrão digital conhecido por IS-54 (IS - Interim Standard), substituído por

outro similar, porém de melhor qualidade designado por IS-136. Ambos têm por base um

canal de voz de 30 kHz e utilizam a técnica de acesso TDMA. A concorrência ao IS-136 foi

dada pelo padrão IS-95 que emprega espalhamento do espectro (spread spectrum) e acesso

CDMA. Na Europa a opção foi por um padrão robusto que permitisse a operação contínua

31

(roaming) através do continente e de alta qualidade. O padrão resultante foi o GSM1 (Global

System for Mobile Communications) que em sua primeira versão não deu prioridade à

capacidade, possibilitando um tráfego correspondente, aproximadamente, ao dobro do

AMPS. Estes padrões, cujas principais características da interface aérea estão apresentadas na

TAB. 2.1, são comentados a seguir. Conforme pode ser observado nesta tabela, embora não se

pretenda entrar em maiores detalhes, cumpre assinalar que o padrão digital de 2ª geração

adotado no Japão (PDC – Personal Digital Cellular) possui características similares ao IS-

136.

TAB. 2.1 Características técnicas dos padrões digitais. Sistema

Parâmetro Europa GSM

Estados Unidos IS – 136 IS – 95

Japão PDC

Faixa (MHz) ERB => EM EM => ERB

GSM 900: 935 – 960 890 – 915

GSM 1800:

1.805 – 1880 1.710 – 1.785

GSM 1900:

1.930 – 1.990 1.850 – 1.910

Celular: 869 – 894 824 – 849

PCS: 1.930 – 1.990 1.850 – 1.910

940 – 956 810 – 826

1.429 – 1.453 1.477 – 1.501

Acesso múltiplo TDMA TDMA CDMA TDMA Duplexação FDD

Canal de RF (kHz) 200 30 1250 30 Canais de tráfego por portadora 8 3 20 3

Canal de voz Codificador Taxa do canal não codificado (kb/s) Taxa do canal codificado (kb/s)

RPE-LTP

13,0 22,8

VSELP

8,0 13,0

QCELP 1,2 / 9,6

19,2 / 28,8

VSELP

8,0 11,2

Modulação GMSK π/4 - DQPSK QPSK/BPSK π/4 - DQPSK Taxa de transmissão (kb/s) 270,8 48,6 1228,0 42 Conjunto mínimo de células para padrão de reuso

4 (típico) 3 (alto tráfego)

7 (típico) 4 (alto tráfego)

1 7 (típico)

4 (alto tráfego)

2.1.3.1 SISTEMA GSM

Conforme comentado anteriormente, a ênfase no desenvolvimento do GSM foi a

obtenção de um padrão europeu, resistente a interferências e de alta qualidade. Nesta linha, foi

desenvolvido um padrão de arquitetura aberta, possibilitando a utilização de equipamentos de

diferentes fabricantes, cuja primeira versão (Fase 1), operando na faixa de 900 MHz (GSM

900), teve suas especificações concluídas em 1990. O GSM foi estruturado para constituir

1 Originalmente, em língua francesa a sigla GSM correspondia a Groupe Speciale Mobile

32

uma rede móvel, não se restringindo apenas ao acesso rádio (interface aérea). Entre outras

características do GSM 900, podem ser citadas: telefonia a 13 kb/s, serviço de mensagens

curtas (SMS – Short Messages Services) de até 160 bytes, salto em freqüência lento (slow

frequency hopping), chamadas de emergência, bloqueio seletivo de chamadas e

compatibilidade com a Rede Digital de Serviços Integrados (ISDN – Integrated Services

Digital Network). O lançamento comercial do GSM 900 foi realizado na Europa em 1992.

Ainda em 1990, foi iniciada a Fase 2, visando a obtenção de um padrão para a faixa de 1800

MHz a partir da plataforma tecnológica do GSM 900. As especificações deste novo padrão

(GSM 1800) foram concluídas em 1991, com entrada em operação no Reino Unido em 1993.

A Fase 2 que teve sua conclusão em 1995, introduziu diversas melhorias em relação à

anterior, como, por exemplo, telefonia em meia taxa (6,5 kb/s), identificação de chamadas,

chamadas em espera, teleconferência, etc. Ainda neste período foi desenvolvido o sistema

GSM 1900 para operação na faixa de PCS nos Estados Unidos. Além das faixas de 900, 1800

e 1900 MHz, existem sistemas GSM nas faixas de 450 MHz e 800 MHz.

Prevendo-se que a evolução do GSM ultrapassaria as especificações definidas nas Fases 1

e 2, foi lançada a idéia de uma Fase 2+ que atualizaria este padrão de uma forma regular em

função da tecnologia e das necessidades do mercado. As melhorias associadas à Fase 2+ são

de grande importância nos estudos de planejamento realizados nos capítulos 3 e 4 deste texto.

Entre elas, destacam-se:

• Codificador de voz aprimorado de taxa completa (EFR - Enhanced Full Rate speech

codec);

• Codificador adaptativo multitaxa (AMR - Adaptive MultiRate codec) (ETSI, 1999),

(HOMAYOUNFAR, 2003);

• Serviço de dados a 14,4 kb/s;

• Dados em alta velocidade com comutação por circuito (HSCSD - High Speed Circuit

Switched Data)

• Dados com comutação por pacote (GPRS - General Packet Radio Service);

• Evolução do GSM para transmissão de dados a altas taxas (EDGE - Enhanced Data rates

for GSM Evolution)

33

2.1.3.2 PADRÃO IS-136

A primeira versão deste padrão (IS-54), recomendada pela TIA (Telecommunication

Industry Association) em 1989, surgiu como conseqüência da necessidade de evolução do

sistema AMPS. Daí, ser também designado por D-AMPS, ou seja, AMPS digital. Após testes

de campo realizados em 1991-92, o IS-54 entrou em operação no final de 1992. Com relação

ao IS-54, na versão IS-136 foi mantida a largura do canal de voz (30 kHz), assim como a

subdivisão da faixa de RF nas bandas A e B (vide FIG. 2.7). Além do aprimoramento do

codificador de voz, o IS-136 modificou a estrutura do canal de controle. Tendo em vista a

necessidade de possibilitar a transição com o sistema AMPS, o IS-136 na faixa de 800MHz

opera em modo dual com este padrão analógico. Na revisão do IS-136, publicada em 1996,

foram incluídas especificações para emprego na faixa do PCS americano (1900 MHz).

Apesar dos esforços desenvolvidos por fabricantes e operadoras, não foi possível definir

para esta tecnologia um caminho de evolução para a 3ª geração. Desta forma, as operadoras

que adotaram o IS-136 migraram ou estão migrando suas redes para os padrões GSM ou

CDMA (IS-95). Por exemplo, a operadora AT&T dos Estados Unidos decidiu, em novembro

de 2000, adotar a tecnologia GSM, com o objetivo de seguir a rota evolutiva para redes

GSM/GPRS, GSM/GPRS/EDGE e UMTS, esta última também referida como WCDMA.

Outras operadoras, como a BellMobility também nos Estados Unidos, decidiram adotar a

tecnologia CDMA (CDG, 2003).

2.1.3.3 PADRÃO IS-95

Embora os estudos sobre a utilização da técnica CDMA tenham sido iniciados durante a

década de 80, a primeira versão do padrão IS-95 foi concluída em 1993, imediatamente

seguida de uma revisão (IS-95A) apresentada em 1995. Neste ano também foi padronizada a

versão para a faixa de 1900 MHz (PCS). Tal como o IS-136, o padrão IS-95 utiliza terminais

duais com o padrão analógico AMPS. No que diz respeito à transmissão de dados, cumpre

informar que o IS-95A permite apenas 9,6 ou 14,4 kb/s. Em 1998 surgiu a versão IS-95B com

a possibilidade de transmitir até 115,2 kb/s. Tal como o padrão GSM, o padrão IS-95

encontra-se na linha evolutiva para a 3ª geração, passando a ser genericamente designado por

CDMA 2000.

34

Os sistemas CDMA 2000 na atualidade se beneficiam do uso dos codificadores EVRC

(Enhanced Variable Rate Coder) e SMV (Selectable Mode Vocoder) que permitem reduzir a

taxa de transmissão a 8kb/s e 4kb/s, respectivamente, permitindo incrementar a capacidade do

sistema CDMA (HOMAYOUNFAR, 2003).

2.1.4 SISTEMAS DE TRANSIÇÃO (2,5G) E DE TERCEIRA GERAÇÃO (3G)

Comentou-se na seção anterior que apenas os padrões GSM e IS-95 estão no caminho

evolutivo para a 3ª geração. No que diz respeito ao GSM, a transição está representada pelo

sistema GPRS, enquanto que na 3ª geração tem-se o EDGE (ainda com acesso TDMA) e o

WCDMA. Por sua vez, o IS-95B comentado anteriormente representa a geração 2,5 do

CDMA, definindo-se as diversas configurações do CDMA 2000 (CDMA 2000 1X, CDMA

1X EV-DO, CDMA 1X EV-DV e CDMA 3X) como 3a geração. Esta classificação é

discutível, dependendo do ponto de vista em que é analisada. Entretanto, considerando que a

3ª geração ainda não foi implementada globalmente, exceto em áreas limitadas, será utilizada

como referência neste trabalho.

2.1.4.1 GPRS

O sistema GPRS surgiu como evolução do padrão GSM. Constitui também a alternativa

natural para a evolução da rede IS-136 caso a opção de transição seja feita através do GSM. A

diferença fundamental com os padrões de 2ªgeração (GSM e IS-136) é a utilização, no GPRS,

da comutação por pacotes. O GPRS possibilita transmissão de dados por um esquema de

codificação denominado CS (Coding Scheme), com 4 categorias, como mostrado na TAB.

2.2. A mudança de um esquema para outro é feita automaticamente através da monitoração

contínua da qualidade do canal. Teoricamente, caso as 8 janelas do quadro GSM fossem

designadas para um único usuário, a taxa máxima de transmissão com o código CS4 seria de

8x21,4 kb/s, ou seja, 171,2 kb/s. Entretanto, na prática, para tornar o equipamento menos

complexo e de menor custo, os fabricantes optaram por disponibilizar um máximo de 4

janelas, tanto no enlace reverso como no enlace direto. A introdução do GPRS na rede GSM

não representa problema (OLIVEIRA, 2002). Para isto basta introduzir uma placa na unidade

controladora das ERBs que torna disponível a comutação por pacotes. A interface rádio

permanece com as mesmas características do padrão GSM mostrado na TAB. 2.1.

35

TAB. 2.2 Esquemas de codificação Esquema

de codificação Taxa de transmissão

[kb/s] CS-1 9,05 CS-2 13,4 CS-3 15,6 CS-4 21,4

2.1.4.2 EDGE

No contexto da discussão sobre os limites entre 2a e 3a gerações, muitas vezes o padrão

EDGE é referenciado como geração 2,5. O EDGE aprimora o GPRS aumentando a taxa de

transmissão de dados até um limite máximo teórico de 473,6 kb/s. Como é mantida a largura

de faixa por canal igual a 200 kHz, para taxas mais elevadas foi introduzido o esquema de

modulação 8PSK, implementado na forma offset (MASHHOUR, 1999). A TAB. 2.3

apresenta os esquemas de modulação e codificação utilizados pelo EDGE juntamente com as

respectivas técnicas de modulação e taxa de transmissão de dados por canal. Da mesma forma

que o GPRS, cada esquema de codificação é utilizado para determinada condição de

qualidade do canal. Atualmente (junho / 2003), apenas 4 (quatro) operadoras nos Estados

Unidos utilizam o EDGE em suas redes. As informações disponíveis das operadoras não

indicam a taxa de transmissão que está sendo utilizada. Entretanto, com base em dados de

fabricantes, verificou-se que a taxa máxima que vem sendo praticada é de 118,4 kb/s,

correspondente a 4 janelas com o esquema de codificação MCS-6A (4 x 29,6).

TAB. 2.3 EDGE - Esquemas de codificação e técnicas de modulação Esquema de codificação

Técnica de modulação

Taxa de transmissão [kb/s]

MCS-1C GMSK 8.8 MCS-2B GMSK 11.2 MCS-3A GMSK 14.8 MCS-4C GMSK 17.6 MCS-5B 8PSK 22.4 MCS-6A 8PSK 29.6 MCS-7B 8PSK 44.8 MCS-8A 8PSK 54.4 MCS-9A 8PSK 59.2

36

2.1.4.3 WCDMA

Embora o termo WCDMA esteja sendo empregado como referência para a etapa final da

evolução do GSM, na realidade trata-se da tecnologia adotada para a interface UTRA (UMTS

Terrestrial Radio Access) correspondente à componente terrestre do acesso rádio do sistema

UMTS. Esta tecnologia utiliza portadoras de 5 MHz e taxa de codificação (chip rate) igual a

3,84 Mc/s. A primeira implementação do W-CDMA foi feita pela NTT, no Japão, em outubro

de 2001. Atualmente, entre sistemas implantados e empresas que aguardam disponibilidade de

terminais ou de espectro de freqüência, regulamentação pela administração, etc, em termos

mundiais, mais de 20 operadoras já optaram por esta tecnologia no mundo inteiro. O número

total de usuários aproxima-se de meio milhão.

A padronização do UTRA/WCDMA está sob a responsabilidade do 3GPP (3G

Partnership Project) criado sob a liderança do ETSI (European Telecommunications

Standard Institute) e com a participação inicial das seguintes organizações: ARIB (Japão), T1

(USA), TTA (Coréia do Sul) e TTC (Japão). Por outro lado, a Associação GSM (GSM

Association) representa os interesses dos fabricantes e operadores de sistemas GSM.

2.1.4.4 CDMA 2000

De acordo com a FIG. 1.5, a evolução do padrão IS-95 atinge a 3ª geração de forma

gradativa, com a primeira etapa definida pelo padrão CDMA 2000 1X. Este padrão, tal como

o EDGE, é muitas vezes referido como geração de transição. Atualmente existem redes em

operação no padrão CDMA 2000 1X na Ásia (Coréia do Sul), Austrália, América do Norte e

América Latina com taxa máxima de transmissão de 307 kb/s. Ainda na FIG. 1.5, observa-se

uma bifurcação após o CDMA 2000 1X indicando dois possíveis caminhos de evolução. No

momento, há evidência de que esta evolução deverá ser definida pela seqüência CDMA 2000

1X EV/DO (evolução do CDMA2000 1x para dados) e CDMA 1X EV/DV (evolução do

CDMA2000 1x para dados e voz). Corroborando esta afirmativa, cumpre informar que a

operadora coreana SK Telecom foi a primeira a lançar comercialmente serviços com base no

padrão CDMA 1X EV/DO em outubro de 2000. Vale acrescentar que a transmissão

simultânea de voz pelo padrão CDMA 1X e dados através do CDMA 1X EV/DO é

complicada devido à necessidade de se utilizar portadoras separadas. Por outro lado, o CDMA

1X EV/DV deverá ser estruturado com uma arquitetura IP (INTERNET Protocol) no acesso

37

rádio e na rede de suporte. A especificação deste padrão foi concluída em 2002 devendo

entrar em teste este ano (2003). Neste cenário, a implementação do padrão CDMA 3X

correspondente ao uso de três portadoras CDMA e visando aplicações multimídia, talvez sofra

algum retardo.

A padronização do CDMA 2000 está sob a responsabilidade do 3GPP2 (3G Partnership

Project 2) criado sob a liderança do ANSI (American National Standard Institute) e com a

participação inicial das seguintes organizações: ARIB (Japão), TIA (USA), TTA (Coréia) e

TTC (Japão). Por outro lado, o CDG (CDMA Development Group) representa os interesses

dos fabricantes e operadores de sistemas CDMA 2000.

2.2 PLANEJAMENTO CELULAR

O planejamento de um sistema celular consiste no desenvolvimento otimizado de 3 (três)

procedimentos de cálculo distintos: área de cobertura, capacidade de tráfego e reuso de

freqüência. Na estimativa da área de cobertura devem ser utilizados modelos de propagação

adequados a cada situação. Fundamentalmente, tais modelos estão associados ao

posicionamento e altura da ERB relativamente à altura média dos prédios. Em geral, no caso

de células grandes ou pequenas, as antenas devem ser posicionadas acima desta média, de

modo a minimizar o efeito de bloqueio pelas construções mais próximas. Por outro lado, nas

microcélulas, a cobertura, intencionalmente limitada para facilitar o reuso de freqüência,

sugere que a localização seja feita em uma altura da ordem de grandeza da correspondente aos

postes de iluminação das ruas. No caso de picocélulas, o posicionamento das ERBs depende

fortemente das características geométricas específicas da área a ser coberta.

Relativamente à capacidade de tráfego, a avaliação do número de usuários por célula

requer uma cuidadosa análise sócio-econômica da área em estudo. Entretanto, tomando por

base a experiência acumulada pelas empresas operadoras, é possível estabelecer valores

típicos que definem o tráfego por área em função das características da área considerada.

Dispondo-se deste dado e calculado o raio de cobertura, obtém-se o tráfego por célula. A

partir deste ponto, fazendo-se uso mais uma vez de dados típicos que permitam definir o

tráfego médio por usuário, fixando-se o grau de serviço e com o auxílio da fórmula de Erlang

(JAKES, 1974), chega-se, finalmente, ao número necessário de canais em cada célula.

A seguir, em função do número de canais por célula, procura-se ajustar a estrutura de

reuso a ser empregada, onde, por exemplo, os conjuntos 4/12 e 7/21 são os mais utilizados em

38

sistemas FDMA e TDMA. Conforme comentado acima, os resultados obtidos nos três

procedimentos descritos devem ser compatíveis, caso contrário, o processo deverá ser refeito,

alterando-se os valores dos parâmetros considerados mais sensíveis. Cumpre destacar que a

altura da ERB constitui um importante parâmetro de ajuste, permitindo modificar o raio de

cobertura da célula e, consequentemente, a capacidade de tráfego e a distância de reuso.

Obviamente, existem outros parâmetros que permitem atingir este objetivo, como, por

exemplo, a potência de transmissão e o ganho das antenas. Entretanto, são parâmetros que

dependem das especificações fixadas pelos fabricantes de equipamento, não possuindo a

flexibilidade apresentada pela altura da antena da ERB.

2.2.1 COBERTURA

Para determinar a cobertura de uma célula é necessário fixar as características dos

equipamentos a serem utilizados, assim como definir o modelo de propagação mais

apropriado. O procedimento adotado para esta finalidade será desenvolvido em detalhe no

próximo capítulo onde, inclusive, serão apresentados os roteiros de cálculo a serem

observados em cada situação e fornecidos valores típicos dos equipamentos correspondentes a

cada padrão celular digital. Objetivando servir de referência para os roteiros de cálculo,

descrevem-se a seguir alguns modelos de propagação adequados para estudos de

planejamento.

Existem atualmente modelos que permitem o cálculo da atenuação de propagação com

elevada precisão. Entretanto, tais modelos são em geral complexos, necessitam de

informações detalhadas sobre a topografia e a morfologia da área em estudo e requerem

recursos especiais de cálculo (software), muitas vezes não disponíveis. Um exemplo é o caso

dos modelos que têm por base a técnica de traçado de raios (CATEDRA, 1999). Para fins de

planejamento, o cálculo pode ser simplificado através de modelos mais genéricos, cuja

aplicação não apresenta complexidade. O refinamento do cálculo pode ser feito

posteriormente, ajustando os parâmetros do modelo utilizado em função de medidas de

campo. Este procedimento é conhecido por “sintonia do modelo” (tuning).

Nesta linha de ação, os modelos descritos a seguir são classificados em função da altura

da antena da ERB relativamente ao nível médio dos prédios na área em estudo. Conforme

comentado anteriormente, células pequenas ou grandes, com raios superiores a 1 km, são

cobertas por ERBs com antenas acima deste nível. Em tal situação, para a faixa de 800 MHz

39

recomenda-se o modelo de Okumura-Hata em sua forma original (OKUMURA, 1968),

(HATA, 1980) e na forma estendida no projeto COST 231 (CATEDRA, 1999) para as faixas

que se situam em torno de 2000 MHz. Quando a altura da ERB estiver abaixo do nível médio

dos prédios, sugere-se o modelo da terra plana, adicionado de um fator que leve em conta a

atenuação adicional causada por pedestres, viaturas, sinais de trânsito, postes de iluminação,

vegetação, etc. (ODA, 2000).

2.2.1.1 MODELO DE OKUMURA-HATA

Este modelo foi equacionado por (HATA, 1980) a partir do método gráfico desenvolvido

por (OKUMURA, 1968). De acordo com esse modelo a atenuação mediana de propagação em

uma área urbana (Aurb) é dada por,

[ ] [ ] [ ] [ ]{ } [ ]d(Km)log(m)bh6,55log44,9mmhf(MHz),a(m)h13,82logf(MHz)26,16log69,55dBurbA b −+−−+= )()( (2.1)

onde,

f(MHz) - freqüência em MHz na faixa de 150 a 1500 MHz;

hb(m) - altura da antena da ERB em metros na faixa de 30 a 200m.;

hm(m) - altura da antena da EM em metros na faixa de 1 a 10 m.;

d(km) – distância em km na faixa de 1 a 20 km;

A função a[f(MHz), hm(m)] traduz o efeito da altura da antena da estação móvel e possui

valor unitário, independentemente das características da área de cobertura, quando hm=1,5m

(valor usualmente empregado em cálculos de propagação). Para alturas diferentes de 1,5m,

esta função é dada por,

a) Cidades pequenas ou médias

[ ] [ ]{ }[ ] [ ]{ }8,0)(log56,1)(7,0)(log1,1)()( −−−= MHzfmhMHzfdBmmhf(MHz),a m

(2.2)

b) Cidades grandes

[ ] [ ]{ } 1,1)(54,1log29,8)()( 2

−= mhdBmmhf(MHz),a m ; para f ≤ 300 MHz. (2.3)

[ ] [ ]{ } 97,4)(75,11log2,3)()( 2

−= mhdBmmhf(MHz),a m ; para f ≥ 300 MHz (2.4)

40

Em áreas suburbanas e rurais, a atenuação é obtida a partir da EQ. 2.1 na forma indicada

a seguir,

4,528

)(log2)()(

2

−

−=

MHzfdBAdBA urbsub

(2.5)

[ ]{ } [ ] 94,40)(log33,18)(log78,4)()( 2

−+−= MHzfMHzfdBAdBA urbrural (2.6)

Cumpre acrescentar que nos exercícios de planejamento do Capítulo 3, na determinação

do raio de cobertura de uma célula é conveniente separar na EQ. 2.1 a parcela que depende da

distância dos demais parâmetros. Considerando que a dependência da atenuação com a

distância é do tipo dγ, pode-se escrever para EQ. 2.1,

[ ]d(Km)logAdBurbA γ10][)( 0 += (2.7)

onde,

[ ] [ ] [ ](m)mhf(MHz),a(m)h13,82logf(MHz)26,16log69,55(dB)A b0 −−+= (2.8)

[ ]( ) 10/(m)bh6,55log44,9 −=γ (2.9)

sendo que γ é a constante de propagação.

2.2.1.2 MODELO DE OKUMURA-HATA-COST231

Trata-se de uma extensão do modelo Okumua-Hata para possibilitar o cálculo da

atenuação de propagação na faixa de 1500 a 2000MHz. De acordo com este modelo, a

atenuação mediana é dada por,

[ ] [ ] [ ] [ ]{ } [ ] Mbmburb CkmdmhmhMHzfamhMHzfdBA +−+−−+= )(log)(log55,69,44)(),()(log82,13)(log9,333,46)( (2.10)

onde CM é uma correção de valor igual a 3dB para centros metropolitanos e que assume o

valor zero em outras áreas, sendo os demais parâmetros e funções definidos como nas EQ. 2.2

a 2.6.

Neste caso, a separação da parcela que depende da distância na EQ. 2.7 implica em

alterar a expressão de [A0] para,

[ ] [ ] [ ])(),()(log82,13)(log9,333,46)(0 mhMHzfamhMHzfdBA mb −−+= (2.11)

mantendo-se a definição de γ dada por EQ. 2.9.

41

2.2.1.3 MODELO DA TERRA PLANA MODIFICADO

Este modelo é aplicável nas situações onde a antena da ERB localiza-se em uma altura

abaixo do nível médio dos prédios e tem por base teórica a geometria idealizada da terra

plana. De acordo com a teoria da propagação sobre uma terra plana perfeitamente lisa, na

região de difração (ASSIS, 1966), a atenuação do sinal é dada por,

[ ] [ ](m)mh-(m)bh{d (m)}- A(dB) log20log20log40= (2.12)

sendo d (m) a distância entre a ERB e a unidade móvel, hb(m) a altura da antena da ERB e

hm(m) a altura da antena da unidade móvel, com todas estas variáveis em metros.

Cumpre assinalar que para os valores usuais de hb e hm a zona de difração está

aproximadamente situada a partir de 200 metros para as faixas de 800/900MHz e 450 metros

para as faixas de 1800/1900 MHz. Para tornar este modelo adequado para aplicação em

microcélulas recomenda-se (ODA, 2000):

a) Utilizar um plano de referência elevado de uma altura h0 para levar em conta a

possibilidade de reflexão nas viaturas em deslocamento nas vias de tráfego;

b) Incluir um fator de visibilidade (ρ) para considerar a atenuação adicional causada por

obstáculos típicos de uma área urbana (pedestres, viaturas, sinais de trânsito, postes e

fiação, vegetação, etc.

De acordo com estas considerações, a atenuação mediana é calculada por,

[ ] [ ]

+

=

)(log10log20log20log40 mde(m)h-(m)h-d (m)A(dB) e

meb

ρ (2.13)

onde eb

h = hb - h0 e em

h = hm - h0 são, respectivamente, as alturas equivalentes em metros das

antenas da ERB e da unidade móvel em relação ao plano de referência h0. Com base em dados

experimentais (ODA, 2000), sugere-se tomar h0 igual a 1,0 metro e ρ entre 0,001 e 0,005

dependendo das características da área em estudo. Para este modelo, a dependência com a

distância não permite uma representação do tipo mostrado na EQ. 2.7. A determinação do raio

da célula neste caso é feita numericamente a partir da EQ. 2.13.

42

2.2.1.4 DESVANECIMENTO

Observa-se que a potência recebida varia aleatoriamente em função das características da

área da célula onde o terminal está se deslocando. Tais variações, conhecidas pelo nome de

“desvanecimento”, dependendo da distância ao longo da qual são analisadas, podem ser

classificadas de grande ou de pequena escala (RAPPAPORT, 1996). Uma discussão mais

detalhada deste problema foge ao escopo do presente trabalho. No entanto, cumpre informar

que, para fins de planejamento, são consideradas apenas as variações de grande escala, cujo

modelo estatístico mais empregado (validado por medidas), corresponde a uma distribuição

log-normal. Para esta distribuição, a percentagem de cobertura da área da célula é dada por

+−++=

+

b

aberfeaerfPCA b

ab

11)(1

2

1 2

12

(2.14)

onde erf( ) corresponde à função de erro,

∫−

=

x

tdtexerf

0

22)(

π

e os parâmetros a e b são definidos por,

2σ

Ma = (2.15)

2

log10

σ

γ eb = (2.16)

onde,

M - margem de desvanecimento definida pela diferença, em dB, entre o valor mediano da

atenuação e o nível do sinal recebido na percentagem considerada;

σ - desvio padrão da distribuição log-normal na área em estudo;

A TAB. 2.4 apresenta valores da margem de desvanecimento em função do desvio

padrão, da percentagem de cobertura da área e do parâmetro γ que define a variação com a

distância.

43

TAB. 2.4 Margem de desvanecimento para diferentes valores de desvio padrão e percentagem de cobertura para γ=3,5.

Cobertura (%)

Desvio padrão (dB) 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5

90 3,3 3,9 4,4 4,9 5,5 6,0 6,6 7,1 7,7 8,2 8,8 9,4 95 5,9 6,6 7,3 8,0 8,7 9,4 10,2 10,9 11,6 12,4 13,1 13,9 98 9,3 10,2 11,2 12,1 13,1 14,0 15,0 16,0 16,9 17,9 18,9 19,9

2.2.2 REUSO DE FREQÜÊNCIA

O reuso de freqüências constitui uma das mais importantes caraterísticas dos sistemas

celulares, uma vez que possibilita o emprego otimizado do espectro de freqüências. Através

desta técnica, usuários separados por uma distância mínima, denominada distância de reuso,

podem utilizar uma mesma freqüência. Considerando uma área de serviço constituída por um

determinado número de conjuntos (clusters) de células, o reuso de freqüências consiste na

distribuição integral do espectro disponível em cada um destes conjuntos. A separação entre

células que utilizam as mesmas freqüências corresponde à distância de reuso. Por outro lado,

o fator de reuso é definido pela quantidade N de células que formam o conjunto. A FIG. 2.8

mostra uma configuração estruturada com conjuntos de 7 células, ou seja, com um fator de

reuso N = 7.

FA

GB

ED

C

EF

GA

CB

D

Reuso deFrequencias

Conjunto

FIG. 2.8 Fator de reuso N=7

Com base na geometria hexagonal usualmente empregada na representação gráfica de um

sistema celular, os valores permitidos de N são definidos pela equação,

44

22 jijiN ++= (2.17)

onde i e j são inteiros positivos (incluindo o zero).

A partir da EQ. 2.17 tem-se, então, fatores de reuso iguais a 3 (i = 1 ; j = 1), 4 (i = 2 ; j =

0), 7 (i = 2 ; j = 1), 9 (i = 3 ; j = 0), 12 (i =2 ; j = 2) e assim sucessivamente. Ainda de acordo

com a configuração hexagonal, verifica-se a existência da seguinte relação entre distância de

reuso ( D ), raio da célula ( RC ) e fator de reuso ( N ),

NR

D

C

3= (2.18)

O reuso é aplicável aos sistemas que empregam técnica de acesso FDMA e

FDMA/TDMA. Nos sistemas com acesso FDMA/CDMA opera-se com reuso total (fator de

reuso 1), correspondente a i = 1 e j = 0. Nos sistemas FDMA/TDMA o fator de reuso 1

constitui um caso limite, inviável de ser atingido em termos práticos.

2.2.3 INTERFERÊNCIA

O fator de reuso adequado para cada padrão é determinado em função da relação

portadora-interferência mínima aceitável. Por exemplo, o padrão GSM opera com um valor

mínimo2 [C/I] de 12 dB (WIGARD, 1998), enquanto os padrões AMPS e D-AMPS (IS-136)

necessitam de um [C/I] mínimo de 17 dB. No caso de células omnidirecionais e considerando

apenas o primeiro anel interferente, a relação C/I é dada por

=

γ

R

D

I

C

6

1log10 (2.19)

onde γ é o fator de variação da atenuação de propagação com a distância.

Supondo γ = 4 (terra plana), é fácil verificar através das EQ. 2.18 e EQ. 2.19 que os

fatores de reuso adequados para os padrões GSM e IS-136 são, respectivamente, 4 e 7. No

caso de células com 3 setores, a expressão equivalente a EQ. 2.19 é dada por,

2 O uso de colchetes indica que a relação está sendo definida em dB. A ausência de colchetes significa uma relação entre unidades absolutas.

45

=

γ

R

D

I

C

2

1log10 (2.20)

2.2.4 TRÁFEGO TELEFÔNICO

Não é objetivo deste parágrafo detalhar a teoria do tráfego desenvolvida por Erlang

(YACOUB, 1993), amplamente utilizada no dimensionamento de sistemas de telefonia fixa e

móvel. Pretende-se apenas apresentar alguns conceitos que facilitem o entendimento dos

procedimentos descritos nos Capítulos 3 e 4. No caso da telefonia celular, a teoria de Erlang,

permite estabelecer um relacionamento entre tráfego na célula, número de canais (Nc)

necessário para atender este tráfego e grau de serviço do sistema. O tráfego corresponde ao

número de ligações referido à hora de maior movimento (HMM) multiplicado pela duração

média destas ligações, isto é,

3600

segundosem chamadas das média Duração x HMM na chamadas de No. Tráfego =

O tráfego é medido em uma unidade denominada Erlang, a qual será abreviada por Erl. O

grau de serviço é definido pela percentagem de ligações perdidas durante a HMM. Nos

cálculos práticos, admite-se usualmente um grau de serviço entre 1 e 2%, ou seja, em cada

100 (cem), uma a duas chamadas são perdidas. A fórmula utilizada em telefonia celular é

denominada Erlang B ou de 1ª Espécie que supõe:

a) Acesso pleno;

b) Chamadas aleatórias;

c) Sem fila de espera.

Matematicamente, esta fórmula é definida por,

∑ =

=c

c

N

i

i

cN

iA

NANAE

0!/

!/),( (2.21)

onde E(A,N) define a probabilidade de perda, sendo A o tráfego em Erlangs e Nc o número de

canais disponíveis. Para uso prático, dispõe-se de tabelas que permitem a determinação da

46

variável desejada a partir do conhecimento das outras duas. Um exemplo é mostrado na TAB

2.5.

TAB. 2.5 Erlang-B para 1% e 2% de grau de serviço.

Nc 1% 2% Nc 1% 2% Nc 1% 2% Nc 1% 2% 1 0,01 0,02 26 16,96 18,39 51 38,81 41,20 76 61,67 64,87 2 0,15 0,22 27 17,80 19,27 52 39,71 42,13 77 62,60 65,82 3 0,46 0,60 28 18,65 20,15 53 40,61 43,07 78 63,52 66,78 4 0,87 1,09 29 19,49 21,04 54 41,52 44,00 79 64,45 67,74 5 1,36 1,66 30 20,34 21,93 55 42,42 44,94 80 65,38 68,70 6 1,91 2,28 31 21,20 22,83 56 43,33 45,88 81 66,31 69,66 7 2,50 2,94 32 22,05 23,73 57 44,23 46,82 82 67,24 70,62 8 3,13 3,63 33 22,92 24,63 58 45,14 47,77 83 68,17 71,58 9 3,78 4,35 34 23,78 25,53 59 46,05 48,71 84 69,10 72,54

10 4,46 5,09 35 24,65 26,44 60 46,96 49,65 85 70,03 73,50 11 5,16 5,84 36 25,51 27,35 61 47,87 50,60 86 70,96 74,46 12 5,88 6,62 37 26,39 28,26 62 48,79 51,54 87 71,90 75,43 13 6,61 7,40 38 27,26 29,17 63 49,70 52,49 88 72,83 76,39 14 7,35 8,20 39 28,14 30,09 64 50,62 53,44 89 73,77 77,35 15 8,11 9,01 40 29,02 31,00 65 51,53 54,38 90 74,70 78,32 16 8,88 9,83 41 29,90 31,92 66 52,45 55,33 91 75,64 79,28 17 9,65 10,66 42 30,78 32,84 67 53,37 56,28 92 76,58 80,25 18 10,44 11,49 43 31,67 33,76 68 54,28 57,23 93 77,51 81,21 19 11,23 12,34 44 32,55 34,69 69 55,20 58,19 94 78,45 82,18 20 12,03 13,18 45 33,44 35,61 70 56,13 59,14 95 79,39 83,15 21 12,84 14,04 46 34,33 36,54 71 57,05 60,09 96 80,32 84,11 22 13,66 14,90 47 35,22 37,47 72 57,97 61,05 97 81,26 85,08 23 14,47 15,76 48 36,12 38,40 73 58,89 62,00 98 82,20 86,05 24 15,30 16,63 49 37,02 39,33 74 59,82 62,95 99 83,14 87,02 25 16,13 17,51 50 37,91 40,26 75 60,74 63,91 100 84,08 87,99

O tráfego em uma célula está intimamente relacionado com o número de usuários a ser

atendido. Desta forma, é interessante neste ponto introduzir alguns comentários sobre a

densidade de usuários em função do tipo de célula que estiver sendo considerada. Por

exemplo, ajustando dados de (LEMPIÄINEN, 2001) pode-se classificar uma área urbana

como densa se a quantidade de usuários estiver entre 1000 a 2000 por km2. Uma vez que o

tráfego médio por usuário é da ordem de 0,025 Erl, a densidade de tráfego nesta área será de

25 a 50 Erl / km2. Nesta linha de raciocínio é razoável considerar que uma área urbana típica

tenha aproximadamente 800 usuários por km2, implicando em uma densidade de 20 Erl / km2.

Este valor será utilizado posteriormente para definir o tráfego em uma área urbana nos

exercícios de planejamento realizados no Capítulo 4. Ainda no que se refere a tais exercícios,

as células serão consideradas setorizadas e a densidade de usuários será distribuída

proporcionalmente pelo número de setores.

47

3 PLANEJAMENTO DE SISTEMAS 2G E 2,5G

Em termos de equacionamento matemático, não há possibilidade de estabelecer um

relacionamento entre cobertura, capacidade e reuso de freqüência que permita realizar o

planejamento seguindo um procedimento direto, envolvendo todos os parâmetros de sistema

que devem ser levados em conta. Por este motivo, adota-se a seguinte linha de ação. Com

base em parâmetros de sistema definidos previamente, faz-se o cálculo da cobertura de cada

célula. A seguir, com os dados de tráfego disponíveis procura-se estruturar uma distribuição

preliminar das células na área em estudo. Esta fase do planejamento inclui a definição do fator

de reuso a ser utilizado, estimado a partir do número de canais previsto para cada célula. Em

geral, supõe-se inicialmente uma distribuição uniforme de células. Verifica-se, então, se o

fator de reuso previsto atende ao valor mínimo da relação portadora-interferência especificada

para o padrão celular a ser utilizado no planejamento. Caso as condições fixadas nesta análise

preliminar não permitam que seja atendido o critério de interferência, o cálculo deve ser

refeito, reajustando-se os parâmetros mais sensíveis. Se o critério for atendido, passa-se ao

planejamento definitivo, onde condições mais aderentes à realidade sejam consideradas

(distribuição de células não uniforme, modelo de propagação mais preciso em função das

características topográficas e morfológicas da área, etc.). Este procedimento será ilustrado

neste capítulo supondo exercícios de planejamento com os padrões GSM e CDMA.

3.1 PLANEJAMENTO DE SISTEMAS COM PADRÃO GSM

O primeiro passo do exercício de planejamento corresponde ao cálculo do raio da célula.

Os dados de entrada necessários para este cálculo estão relacionados a seguir.

a) Freqüência de operação

Dependendo da faixa de operação do sistema, recomenda-se que sejam utilizadas nos

cálculos as seguintes freqüências:

Faixa de 800 MHz: 890 MHz;



Faixa de 1990 MHz: 1990 MHz.

b) Potência de transmissão

48

b.1) Estação rádio base: A potência de transmissão depende de cada equipamento,

variando entre 22 e 44 dBm. Recomenda-se para o cálculo preliminar uma potência de 40

dBm;

b.2) Terminal móvel: Embora a norma do GSM especifique diversos valores de potência,

pode-se tomar como referência:

Faixas de 800 / 900 MHz: 2W (33 dBm);

Faixas de 1800 / 1900 MHz: 250 mW (24 dBm).

c) Atenuação no cabo de alimentação da antena: Esta atenuação pode ser ignorada na

estação móvel. Na ERB depende do cabo coaxial a ser utilizado. Normalmente, os fabricantes

especificam esta atenuação em dB para 100 metros de cabo. Alguns valores de referência são

apresentados na TAB. 3.1.

TAB. 3.1 Atenuação em dB para cada 100 metros de cabo.

Tipo de cabo coaxial

Atenuação em dB para cada

100 metros de cabo

850 MHz 1900 MHz

1/2 " 7,2 11,3 7/8 " 3,9 6,5

1 1/4 " 3,0 4,8 1 5/8 " 2,5 4,1

Para um comprimento l de cabo, considerando 1 dB de perda nos conectores (jumper

loss), tem-se para a atenuação total (Ac) em dB,

[ ] [ ]100

1)(l

AdBA rc += (3.1)

sendo [Ar] a atenuação de referência para 100 m de cabo.

d) Ganho das antenas

d.1) Estação rádio base – os valores típicos situam-se entre 8 e 22 dBi. Cumpre assinalar

que os manuais de fabricantes, em geral, especificam os ganhos das antenas de UHF em

relação a um dipolo de meia onda (dBd). Neste caso, deve-se adicionar 2,15 dB ao valor

especificado para se ter o ganho em dBi. Para fins de planejamento, recomenda-se ganhos de:

Faixas de 800 / 900 MHz: 12-18 dBi;

Faixas de 1800 / 1900 MHz: 12-18 dBi;

onde os valores inferiores desta faixa seriam aplicados a células omnidirecionais, enquanto

que os valores mais elevados são típicos de células setorizadas.

d.2) Estação móvel – é usual supor um ganho de 0 dBi.

49

e) Limiar de recepção – corresponde ao valor mínimo de potência de entrada capaz de

sensibilizar o receptor e permitir que a informação seja decodificada com determinada taxa de

erro.

e.1) Estação rádio base – De acordo com as especificações dos fabricantes, os valores de

sensibilidade variam, dependendo do ambiente, da taxa de erro de bit (BER – Bit Error Rate)

e do uso ou não de diversidade no sistema de recepção. Valores de referência podem ser

usados, como os encontrados na especificação GSM 05.05 (3GPP, 2002). Por exemplo, no

caso sem diversidade uma sensibilidade de -104 dBm poderia ser selecionada para o cálculo

de sistemas GSM em qualquer das faixas onde este padrão é utilizado, incluindo a de 450

MHz. Caso seja levada em conta no cálculo o efeito de diversidade, dependendo da técnica de

diversidade usada, adiciona-se um ganho de 3 a 6 dB ao ganho de recepção.

e.2) Estação móvel – neste caso não há diversidade e o limiar depende da faixa de

freqüência, da classe de terminal e da BER. Os valores típicos situam-se entre -102 e -104

dBm, sendo –104 dBm o mais usado.

f) Altura das antenas

f.1) Estação rádio base – quando a antena da ERB situa-se acima do nível médio dos

prédios, o valor típico para planejamento é de 30 metros. No caso de microcélulas, estando a

antena da ERB localizada no nível das lâmpadas de iluminação das ruas, uma altura de 6

metros é adequada;

f.2) Estação rádio móvel – neste caso é usual considerar 1,5 m.

g) Percentagem de cobertura da área da célula (PCA) - considerando que o planejamento

é feito supondo uma cobertura entre 90 e 98% da célula, adiciona-se ao valor da atenuação

mediana uma margem de desvanecimento M calculada através da EQ. 2.14. A TAB. 2.4

apresenta valores de M para coberturas de 90, 95 e 98% da célula para um coeficiente de

atenuação γ=3,5. Para sistemas digitais é recomendável uma cobertura de 95%.

h) Tipo de cobertura desejada – para cobertura de ambiente externo (outdoor), que

basicamente tem por objetivo o atendimento de pedestres, adota-se para o desvio padrão um

valor típico de 8 dB. No caso de viaturas (incar) ou ambientes interiores (indoor) o

procedimento é similar, devendo-se alterar o desvio padrão e introduzir uma atenuação

adicional em função do ambiente considerado. Valores típicos são (ERICSSON, 1999):

50

Viatura Interior

Desvio padrão (dB) 8,5 11,3

Atenuação adicional (dB) 10,0 20,0

Nos cálculos a seguir, supõe-se um sistema operando na faixa de 1800MHz, morfologia

urbana, ambiente externo (outdoor) com as antenas das ERBs situadas acima dos prédios.

3.1.1 CÁLCULO DA ATENUAÇÃO DE REFERÊNCIA

Com base nos dados de entrada descritos anteriormente, efetua-se o cálculo da atenuação

máxima a ser considerada na determinação do raio da célula. Esta atenuação corresponde ao

menor valor obtido comparando-se as atenuações nos enlaces direto e reverso. A TAB. 3.2,

cujas linhas são auto-explicativas, sintetiza este procedimento.

TAB. 3.2 Cálculo da atenuação de referência para o padrão GSM. Enlace

Direto

Enlace

Reverso

Transmissão Potência de transmissão [PT] (dBm) 40,0 33,0

Atenuação no cabo de alimentação [ACA] (dB) 3,0 0,0 Ganho da antena transmissora [GT] (dB) 12,0 0,0

Potência Efetiva Irradiada [ERP] (dB) [ERP] = [PT] – [ACA] + [GT]

49,0 33,0

Recepção Limiar (sensibilidade) do receptor [SR] (dBm) -104,0 -108,0

Atenuação no cabo de alimentação [ACA] (dB) 0,0 3,0 Ganho da antena [GR] (dB) 0,0 12,0

Nível mínimo de recepção [RSmin] (dBm) [RSmin] = [SR] + [ACA] - [GR]

-104 -117,0

Atenuação máxima permissível em cada enlace [Amax](dB) [Amax] = [ERP] - [RSmin]

153,0 150,0

Atenuação de referência a ser usada no cálculo do raio da célula [A] (dB) 150,0

Objetivando balancear os resultados da TAB 3.2, ou seja, equilibrar os enlaces direto e

reverso utiliza-se junto à antena da ERB um TMA (Tower Mounting Amplifier) que consiste

de um LNA (Low Noise Amplifier) de ganho ajustável.

51

3.1.2 DETERMINAÇÃO DO RAIO DA CÉLULA

O raio da célula depende da atenuação de referência calculada anteriormente e dos

parâmetros definidos a seguir. A TAB. 3.3 mostra um exemplo do procedimento de cálculo a

ser observado

a) Margem de desvanecimento [M] - calculado a partir da EQ. 2.14 em função da

cobertura desejada da célula e do desvio padrão do ambiente considerado. No exemplo em

questão, supõe-se uma cobertura de 95% da célula, ambiente externo (outdoor), em uma área

urbana onde o valor do desvio padrão (σ) usado é de 8 dB. (ERICSSON,1999). Nesta

situação, a margem de desvanecimento corresponde a 8,7 dB (vide TAB 2.4).

b) Atenuação no corpo [AC] - valores típicos variam de 4 a 6 dB. No exemplo da TAB.

3.3 é usada uma atenuação de 6dB.

c) Atenuação de propagação máxima [Apmax] - é definida por [Apmax](dB) = [A] (dB) –

[M](dB) – [AC](dB).

d) [A0] – atenuação de propagação definida pela EQ. 2.11.Para este exemplo foi utilizado

o modelo Okumura-Hata-Cost231.

e) 10γ – atenuação específica, definida pela EQ. 2.9 (multiplicada por 10) que para o

exemplo é igual a 35,2.

f) Raio da célula (km) – é calculado igualando-se [Apmax] à atenuação definida pela EQ.

2.10 ou seja: [Apmax] = [A0] + 10γlog[RC(km)].

TAB. 3.3 Determinação do raio da célula em ambiente externo Parâmetro Valor

[A] (dB) 150,0 [M] (dB) 8,7

[AC] (dB) 6,0 [Apmax] (dB) 135,3

[A0](dB) 136,88 [10γ](dB) 35,2

RC - Raio da célula(km) 0,90

Área da Célula em km2

2

2

33CR

2,12

Área de um setor de 120° em km2

0,71

52

3.1.3 CONSIDERAÇÕES SOBRE O FATOR DE REUSO

Admitindo uma densidade de tráfego de 20 Erl/km2 (área urbana) e tomando por

referência a área calculada na TAB. 3.3, observa-se que, no caso da célula setorizada de 3

(três) setores, o tráfego por setor é de 14,1 Erl. Supondo um grau de serviço de 2% e de

acordo com a TAB. 2.5 correspondente à formula de Erlang, verifica-se que para atender o

tráfego em questão serão necessários 22 canais de voz por setor. No padrão GSM deve-se

considerar ainda a adição de canais de sinalização. No caso em análise (22 canais de voz),

uma possível estratégia é adicionar 2 canais de sinalização (LEMPIÄINEN, 2001),

perfazendo um total de 24 canais ou 3 portadoras por setor. Em uma faixa de 15 MHz (bandas

C, D ou E no caso da padronização utilizada no Brasil para faixa de 1800MHz), na qual

dispõe-se de 75 portadoras (15000/200), o número máximo de setores do conjunto será de 25

(75/3). O padrão GSM é tipicamente estruturado com conjuntos de 4 células setorizadas. No

exemplo em questão, entretanto, considerando a necessidade de apenas três portadoras por

setor, a configuração da área poderia ser feita através de um conjunto de 7 células setorizadas

estruturado da seguinte forma: 9 setores com 3 portadoras e 12 setores com 4 portadoras. É

claro que poderia ser usada uma configuração de conjuntos de 4 células setorizadas. No

entanto, esta solução implicaria em maior número de portadoras por setor. A decisão por uma

solução ou outra dependeria de um estudo analisando a hipótese de expansão futura em

função do custo da instalação inicial.

3.1.4 PLANEJAMENTO DE SISTEMAS GPRS/EDGE

A introdução de sistemas GPRS/EDGE em uma rede GSM é planejada através de um

procedimento similar ao descrito acima. Isto se deve às semelhanças existentes entre os

sistemas GSM, GPRS e EDGE (conforme comentado no Capítulo 2). No caso do sistema

GPRS, as TAB. 3.4 e TAB. 3.5 apresentam, para as faixas de 800/900 MHz e

1800/1900MHz, valores da relação [C/I] em função dos esquemas de codificação e do

ambiente a ser considerado. As designações TU3 e TU50 caracterizam um ambiente

tipicamente urbano com as estações móveis deslocando-se, respectivamente, a velocidades de

3 e 50km/h. Por outro lado, RA250 corresponde a uma região rural com o terminal móvel

deslocando-se a 250 km/h. As tabelas indicam também o emprego ou não do salto em

freqüência (FH – Frequency Hopping).

53

TAB. 3.4 [C/I](dB) nos esquemas de codificação do GPRS para 800 - 900 MHz

Esquema de Codificação

Limiar de [C/I] (dB)

TU3 sem FH

TU3 com FH

TU50 sem FH

TU50 com FH

RA250 sem FH

CS-1 13 9 10 9 9 CS-2 15 13 14 13 13 CS-3 16 15 16 15 16 CS-4 21 23 24 24 *

* Nenhum valor de [C/I](dB) permite atingir a taxa de transmissão.

TAB. 3.5 [C/I](dB) nos esquemas de codificação do GPRS para 1800 - 1900 MHz

Esquema de

Codificação


TU3 sem FH

TU3 com FH

TU50 sem FH

TU50 com FH

RA250 sem FH

CS-1 13 9 9 9 9 CS-2 15 13 13 13 13 CS-3 16 15 16 16 16 CS-4 21 23 27 27 *


Para determinar o raio da célula em cada esquema de codificação, considera-se os

seguintes fatores de entrada: a) distância de reuso obtida através da EQ 2.18 para o caso

setorizado, e b) O valor de [C/I] da TAB. 3.4 ou da TAB. 3.5.

Para um sistema GPRS operando na faixa de 1800MHz, com o raio da célula

determinado como na TAB. 3.3 e com o fatore de reuso definido conforme as orientações da

seção 3.1.3, a distância de reuso seria de 11,49 km para o conjunto de 7 células setorizadas ou

8,68 km no caso de conjunto de 4 células setorizadas. Para um esquema de codificação CS-4,

como mostrado na TAB 3.5 a razão [C/I] sem uso de salto em freqüência em um ambiente

TU3 é de 21 dB. Com este dado, para as configurações em questão os raios dos setores seriam

iguais a 2,86 km e 2,17 km respectivamente.

Basicamente, a introdução do EDGE consiste na adição dos esquemas de modulação

apresentados na seção 2.1.4.2. Em cada um destes esquemas são utilizados diferentes valores

da relação [C/I] que permitem obter a taxa máxima de transmissão em função do ambiente

considerado. Os valores [C/I] que atendem as condições especificadas são apresentadas nas

TAB. 3.6 e TAB. 3.7 para as faixas de 800/900MHz e 1800/1900MHz (3GPP, 2002)

54

TAB. 3.6 [C/I](dB) nos esquemas de codificação do EGDE para 800 - 900 MHz

Esquema de Modulação


TU3 sem FH

TU3 com FH

TU50 sem FH

TU50 com FH

RA250 sem FH

MCS-1 13 9,5 10,5 9 9 MCS-2 15 12 12,5 12 12 MCS-3 16,5 16,5 17 17 19 MCS-4 19 21,5 22 22 * MCS-5 18 14,5 15,5 14,5 16 MCS-6 20 17 18 17,5 21 MCS-7 23,5 23,5 24 24,5 26,5 MCS-8 28,5 29 30 30 * MCS-9 30 32 33 35 *


TAB. 3.7 [C/I](dB) nos esquemas de codificação do EGDE para 1800 - 1900 MHz

Esquema de Modulação


TU3 sem FH

TU3 com FH

TU50 sem FH

TU50 com FH

RA250 sem FH

MCS-1 13 9,5 10 9,5 10 MCS-2 15 12 12 12 12 MCS-3 16,5 16,5 17 18 19 MCS-4 19 21,5 23 23 * MCS-5 18 14,5 15 15 16 MCS-6 20 17 17,5 18 21 MCS-7 23,5 23,5 26 26,5 27 MCS-8 28,5 29 25 24,5 * MCS-9 30 32 29 29 *


Na determinação da cobertura de um sistema EDGE procede-se de modo idêntico ao

observado para o GPRS. Com referência ao exemplo anterior, considerando o esquema MCS-

9 em um ambiente TU3 sem FH, chega-se aos seguintes valores:

a) Conjunto de 7 células setorizadas: setores com 1,70 km de raio.

b) Conjunto de 4 células setorizadas: setores com 1,29 km de raio.

3.2 PLANEJAMENTO DE SISTEMAS COM O PADRÃO IS-95

A especificação dos parâmetros de entrada é similar àquela feita para o padrão GSM.

Entretanto, como indicado a seguir, alguns valores típicos devem ser alterados. Além disto, é

necessário introduzir os seguintes novos parâmetros:

55

• Taxa de codificação de voz (R) - são empregados os codificadores de voz com taxas

de 9,6 kb/s e 14,4 kb/s;

• Taxa de chip (W) - corresponde à taxa de 1,2288 Mc/s utilizada nas seqüências PN

(Pseudo-random Noise);

• Ganho de Processamento [GP] - definido pela relação W/R.

• Fator de carga (µ) – corresponde à quantidade de usuários por portadora

relativamente ao número máximo tolerável (µER - enlace reverso e µED - enlace direto). O fator

de carga em um caso ou outro possui valores típicos entre 30% e 80%;

• SHG (Soft Handoff Gain) - ganho associado ao handoff suave, característico dos

sistemas CDMA. Valores típicos deste ganho correspondem a 4,2 dB em regiões urbanas e

3,7dB em regiões rurais;

• Fator de atividade de voz (α) – tempo de ocupação efetiva do canal em relação à

duração da ligação; valor típico de α é de 0,45.

• Margem de interferência [Minterferências] – representa o efeito da interferência causada

pela superposição de um determinado número de usuários em uma mesma portadora,

dependendo, consequentemente, do fator de carga do sistema (µ). Esta margem é definida por,

[ ]( )

−=

µ1

1log10)(dBM ciasinterferên (3.2)

Os valores típicos para o planejamento de uma rede CDMA são:

a) Freqüência de operação

Dependendo da faixa de operação do sistema, recomenda-se que sejam utilizadas nos

cálculos as seguintes freqüências:


Faixa de 1990 MHz: 1990 MHz.

b) Potência de transmissão

b.1) Estação rádio base: A potência de transmissão depende de cada equipamento. Na falta

de informação específica, recomenda-se que seja usada uma potência de 30 dBm;

b.2) Terminal móvel: Normalmente considera-se nos cálculos uma potência de 23 dBm.

c) Ganho das antenas

c.1) Estação rádio base – os valores típicos situam-se entre 12 e 18 dBi.

c.2) Estação móvel – é usual supor um ganho de 0 dBi.

56

No que se refere à atenuação no cabo de alimentação da antena, altura das antenas e

percentagem de cobertura da área da célula (PCA) aplicam-se os mesmos valores típicos

utilizados no planejamento de sistema com padrão GSM.

3.2.1 LIMIAR DE RECEPÇÃO

O limiar de recepção é definido pela potência mínima capaz de sensibilizar o receptor e

permitir que a informação recebida seja recuperada dentro da condição de qualidade

especificada. Este limiar, que caracteriza o desempenho do receptor, pode ser expresso em

termos da relação Eb/N0, ou seja, energia por bit (Eb) dividida pela densidade espectral de

ruído (N0). A relação [Eb/N0], assim como o limiar, dependem da taxa de erro de bit

especificada para o sistema. Valores típicos de [Eb/N0] variam de 5,9 a 6,5 dB na ERB e de 8

a 10 dB na EM. Neste contexto, a fórmula matemática para obter o limiar de recepção tem

como ponto de partida,

+

=

R

W

N

C

N

E

entrada

b log100

(3.3)

onde,

entradaN

C - relação portadora-ruído na entrada do receptor;

Explicitando a EQ. 3.3 em função da potência de entrada no receptor, tem-se,

[ ] [ ]

+

+=

R

W

N

ENC b

entradaentrada log100

(3.4)

Por outro lado, o ruído na entrada do receptor é dado por,

[ ] ( ) ][**log10 FRWTkNentrada += (3.5)

onde,

k = 1,38x10-23 J/K - constante de Boltzmann;

T - temperatura de ruído na entrada do receptor em K (o valor usual é de 290K);

W - largura de faixa do ruído na entrada do receptor, aproximada pela taxa de chip

utilizada nas seqüências PN, ou seja, 1,2288Mchip/s.

57

[FR] - fator de ruído do receptor.

No limiar de recepção, a potência de entrada [Centrada] será designada por [SR], indicando a

sensibilidade do receptor a ser utilizada nos estudos de planejamento. Introduzindo esta

nomenclatura e substituindo a EQ. 3.5 na EQ. 3.4,

{ }

+++−=

0][)/(log10144)]([

N

EFRskbRdBmSR b (3.5)

Considerando os seguintes valores típicos:

• Taxa de transmissão (R): 9,6 kb/s;

• Fator de ruído do receptor da ERB: 6,5 dB;

• Fator de ruído do receptor da EM: 10 dB;

• [Eb/N0] da ERB: 5,9 dB;

• [Eb/N0] da EM: 8,0 dB;

obtém-se, através da EQ. 3.5, os seguintes limiares de recepção:

[SR] = -121,8 dBm para a ERB;

[SR] = -116,2 dBm para a EM.

3.2.2 CÁLCULO DA ATENUAÇÃO DE REFERÊNCIA

O cálculo da atenuação de referência é feito de forma similar ao realizado para o padrão

GSM. A TAB. 3.8 apresenta os resultados deste cálculo para um sistema operando na faixa de

800MHz.

TAB. 3.8 Cálculo da atenuação de referência para o padrão IS-95 Enlace Direto Enlace Reverso

Transmissão Potência de transmissão [PT] (dBm) 30,0 23,0

Atenuação no cabo de alimentação [ACA] (dB) 1,7 Ganho da antena transmissora [GT] (dB) 16,1

Potência Efetiva Irradiada [ERP] (dB) 44,4 23,0

Recepção Limiar (sensibilidade) do receptor [SR] (dBm) -116,2 -121,8

Atenuação no cabo de alimentação [ACA] (dB) 1,7 Ganho da antena [GR] (dB) 16,1

Nível mínimo de recepção [RSmin] (dBm) -116,2 -136,2 Atenuação máxima permissível em cada enlace

[Amax](dB) 160,6 159,2

Atenuação de referência a ser usada no cálculo do raio da célula [A] (dB) 159,2

58

No planejamento do IS-95 também é possível usar amplificadores de baixo ruído. Como

anteriormente, esta solução é aplicável quando há um desequilíbrio significativo entre os

enlaces direto e reverso.

3.2.3 DETERMINAÇÃO DO RAIO DA CÉLULA

O raio da célula é determinado a partir da atenuação de referência calculada na TAB. 3.8.

O resultado deste procedimento é apresentado na TAB. 3.9, onde supõe-se um ambiente

relativo à região urbana de uma cidade de grande porte com antena da ERB acima do nível

médio dos prédios. Cumpre informar que no cálculo desta tabela foi considerado um fator de

carga de 50% ou seja µ igual a 0,5 na EQ. 3.2. Além disto os parâmetros [A0] e [γ] foram

estimados com base no modelo de Okumura-Hata para alturas de antena da ERB e da EM de,

respectivamente, 30m e 1,5m.

TAB. 3.9 Determinação do raio da célula em ambiente externo Parâmetro Valor

[A] (dB) 159,1 [SHG] (dB) 4,2

[Minterferências] (dB) 3,0 [M] (dB) 8,7

[AC] (dB) 2,0 [Amax] (dB)

[Amax] = [A] – [SHG] - [Minterferências] – [M] – [AC] 141,2

[A0](dB) 127,4 [10γ](dB) 36

RC - Raio da célula(km) 2,4

Área da Célula (km2) 15,5 Área de um setor em (km2) 5,2

3.2.4 DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE PORTADORAS

Determina-se inicialmente o número de usuários por portadora CDMA analisando-se

separadamente as capacidades dos enlaces reverso e direto.

a) No caso do enlace reverso (ER), o desenvolvimento matemático parte da relação Eb/I0

mínima requerida na ERB, ou seja

ER

RE

b

I

E∆=

0 (3.6)

59

sendo Eb a energia por bit definida anteriormente e I0 a densidade do ruído causado pelos

sinais interferentes. Assim,

R

SEb = (3.7)

W

INI

α+=0 (3.8)

onde S é a potência do sinal recebida na ERB, N é a parcela do ruído térmico, I a interferência

causada por outros usuários, os demais parâmetros tendo sido definidos anteriormente. A

interferência I pode ser dividida em duas parcelas: uma que considera os usuários da mesma

célula (IC) e outra que leva em conta os usuários de outras células (IOC), ou seja,

OCC III += (3.9)

onde,

( )SMI ERC 1−= (3.10)

COC II β= (3.11)

Na EQ. 3.10 supõe-se um controle de potência ideal, onde todos os usuários contribuem

com a mesma potência S na entrada do receptor da ERB. Ainda nesta equação MER representa

o número de usuários na portadora considerada. Por outro lado, na EQ. 3.11, o fator β é

definido pela relação entre a interferência de outras células e a interferência da mesma célula.

Valores usuais de β são de 0,6 para células omnidirecionais e 0,85 para células setorizadas.

Com estas considerações, a EQ. 3.6 pode ser escrita como:

( )( )[ ]

W

SMNR

S

I

E

ERER

b

βα +−+=

110 (3.12)

ou seja,

( )( )[ ]SMN

GPS

I

E

ERER

ER

b

βα +−+=∆=

11

*

0 (3.13)

Manipulando a EQ. 3.13 pode-se explicitar o número de usuários de uma portadora

CDMA, isto é,

60

( ) ( )S

NGPM

ERER

βαβα +−

+∆+=

111 (3.14)

Observa-se na EQ. 3.14 que o número máximo teórico de usuários é dado por,

( )βα +∆

+=1

1maxER

GPM (3.15)

onde não foi considerada a parcela com o sinal negativo. Daí a condição de máximo teórico,

por implicar na ausência de ruído térmico.

Define-se o fator de carga do enlace reverso (µER) como,

( )βα

µ

+∆+

==

11max

ER

ERER

GP

M

M

MER

(3.16)

Invertendo-se a EQ. 3.16 chega-se finalmente a,

( )

+∆+=

βαµ

11

ERER

GPM

ER (3.17)

Na exemplificação do emprego da EQ. 3.17 serão supostos:

• Fator de carga: 50% (µER = 0,5);

• Fator de atividade de voz: α = 0,45;

• GP = 1,2288x103/9,6 = 128;

• ∆ER = 3,9 (correspondente a [Eb/I0] = 5,9 dB);

• β = 0,85.

Com esses dados obtém-se um total de 20 usuários por portadora.

b) No caso do enlace direto, o desenvolvimento matemático tem como ponto de partida a

relação Eb/I0 requerida para um único usuário i da célula. Assim,

EDi

ED

b

iI

E∆=

αα

0 (3.18)

onde,

61

R

Ai

P

E

TXi

b =α (3.19)

e,

W

IINI OCC ++

=0 (3.20)

sendo PTXi a potência de transmissão correspondente ao usuário i e Ai a perda no enlace entre

a ERB e este usuário. No que se refere as interferências IC e IOC tem-se neste caso,

i

TXtotalC

A

PI )1( υ−= (3.21)

e,

COC II β= (3.22)

Na EQ. 3.21 PTXtotal representa a potência total de transmissão da ERB incluindo a

potência dos canais de sinalização (PCS) e a potência dos canais de voz (MEDPTXi), resultando

em TXiEDCSTXtotal PMPP += . Em termos práticos considera-se que 20 a 24% de potência da

ERB é destinada aos canais de sinalização. Supõe-se também o mesmo valor da potência de

transmissão associada a cada usuário. O parâmetro ν define a ortogonalidade dos códigos

Walsh utilizados pelos usuários. Os valores limites 1 e 0 deste parâmetro indicam,

respectivamente, as condições de ortogonalidade e não ortogonalidade. Introduzindo as EQ.

3.19 a 3.22 na EQ. 3.18, obtém-se,

( )

i

TXtotal

i

TXi

EDi

A

PN

GPA

P

βυ

α

+−+

=∆

1

*

(3.23)

A EQ 3.23 pode ser expressa relativamente à potência de transmissão associada a cada

usuário, ou seja

( ){ }TXtotaliEDi

TXi PNAGP

P βυα

+−+∆

= 1 (3.24)

Para obter a potência total de transmissão da ERB, admite-se uma perda média para todos

os usuários ( A ). Consequentemente,

62

( )βυα

α

+−∆

−

∆+

=

11GP

M

GPANMP

PED

ED

EDEDCS

TXtotal (3.25)

onde, o produto ED∆α indica que estão sendo usados valores médios para os parâmetros α e

Eb/N0.

A partir da EQ. 3.25 define-se o fator de carga do enlace direto (µED) como,

( )βυα

µ +−∆

= 1GP

M EDEDED

(3.26)

Esta definição implica em um valor infinito da potência de transmissão da ERB para o

valor máximo teórico do fator de carga (µED = 1).

Finalmente, o número de usuários por portadora no enlace direto,

( ) ED

ERED

GPM µ

βυα +−∆=

1 (3.27)

Supondo um fator de carga de 50% (µED = 0,5), um fator de ortogonalidade unitário

(ν=1), uma relação Eb/N0 de 6,3 (equivalente a 8 dB) e mantendo para os demais parâmetros

os valores utilizados no caso do enlace reverso, calcula-se um total de 27 usuários por

portadora no enlace direto. Observa-se que o enlace direto possibilita operar com uma

capacidade superior ao enlace reverso. Em vista deste resultado, objetivando considerar a

condição mais desfavorável em termos de capacidade (enlace reverso), considera-se no

planejamento um total de 20 usuários por portadora. Fixada a capacidade a ser tomada como

referência verifica-se a partir da EQ. 3.25 que, no caso do exemplo em questão, a potência

total de transmissão da célula setorizada deverá ser de 34dBm.

Com base neste resultado e considerando os seguintes dados:

• Densidade de tráfego de 20 Erl/km2;

• Área do setor igual a 5,17 km2 (TAB. 3.9);

• Grau de serviço igual a 2%;

63

verifica-se que o tráfego por setor será de 57,2 Erl, requerendo um total de 68 canais de voz.

Na condição de 20 usuários por portadora CDMA é imediato concluir que a condição de

tráfego acima será atendida com 4 portadoras CDMA por setor.

3.2.5 PLANEJAMENTO DE SISTEMAS 3G COM BASE NA TECNOLOGIA CDMA

O estudo de planejamento desenvolvido a seguir considera os padrões WCDMA e

CDMA2000 1x. Exceto no que diz respeito à taxa de chip do padrão WCDMA, cujo valor é

de 3,84 Mc/s, os demais parâmetros utilizados foram definidos anteriormente no planejamento

de padrão IS-95. Cumpre ainda informar que os cálculos a seguir supõem:

• Faixa de freqüências: 1900 MHz.

• Altura da antena da ERB: 6m.

• altura da antena da EM: 1,5m.

• Altura média do terreno: 1,0 m (Modelo modificado da terra plana).

• Fator de atenuação do modelo da terra plana: 0,005

• Enlace reverso – situação mais desfavorável em termos de capacidade.

• Ambiente: externo (área urbana).

• Cobertura de 95% de área da célula

Com base nestes dados, nas informações disponíveis no estudo do padrão IS-95 e

avaliando a atenuação de referência de modo similar ao procedimento adotado na TAB 3.8, a

seqüência do cálculo desenvolvido na obtenção do raio da célula é resumida na TAB 3.10.

TAB. 3.10 Determinação do raio da célula para os padrões CDMA20001x e WCDMA Parâmetro CDMA2000 WCDMA

[A] (dB) 158,4 156,6 [SHG] (dB) 4,2 4,2

[Minterferências] (dB) 3,0 3,0 [M] (dB) 8,7 8,7

[AC] (dB) 3,0 3,0 [Amax] (dB) 139,5 137,7

RC – Raio da célula (Km) 1,2 1,1

Área da Célula (km2) 3,4 3,2 Área de um setor em (km2) 1,2 1,1

A quantidade de portadoras necessárias em cada sistema para uma determinada área de

serviço é obtida através da EQ. 3.28. Esta expressão constitui uma generalização da EQ. 3.16

64

onde não há obrigatoriedade de todos os usuários utilizarem a mesma taxa de transmissão. Daí

a variabilidade do fator de atividade de voz, da relação [Eb/I0] e do ganho de processamento.

( )

∑=

+∆+

=ER

n

M

n

ERn

nER GP

11

1

1

βα

µ (3.28)

Em lugar da EQ. 3.28 alguns autores (LAIHO,2002) preferem utilizar a EQ. 3.29. Pode-

se mostrar que as duas apresentam praticamente o mesmo resultado,

( )∑=

∆+

+=ER

n

M

n

ERn

nER GP

1 1

11

α

βµ (3.29)

Na mesma linha de raciocínio, o fator de carga do enlace direto é dado por,

( )∑=

+−∆

=EDM

n n

EDnnED

GP1

1 βυα

µ (3.30)

A potência da estação radio base é:

ED

EDM

n n

EDnn

TXtotal

GPAWN

Pµ

α

−

∆

=

∑=

1

..1 (3.31)

Concluindo, resta exemplificar o cálculo do número de portadoras para cada um dos

padrões considerados na TAB. 3.10. Neste sentido, além da dimensão da célula indicada nesta

tabela, são utilizados os seguintes dados:

• Fator de carga do enlace reverso: 50% (µER=0,5);

• 25% dos usuários transmitindo dados na taxa de 64kb/s;

• Densidade de tráfego: 20 Erl/km2.

• Grau de serviço de 2%.

65

Com estes dados e dividindo a EQ. 3.28 em duas parcelas, uma para os canais de voz e

outra para os canais de dados, chega-se aos seguintes resultados:

a) Padrão CDMA 20001x.

Ajustando-se o resultado decimal (4,88 e 1,63) ao inteiro inferior mais próximo, o

número de usuários por portadora será de 4 com transmissão de voz e 1 com transmissão de

dados. Para atender a densidade de tráfego de voz especificada, que corresponde a um tráfego

de 13,3 Erl, são necessários 21 canais de voz, implicando em 6 portadoras (24 canais de voz e

6 canais de dados).

b) Padrão WCDMA.

Neste caso, ajustando-se números inteiros de modo similar ao que foi feito para o CDMA

2000, o número de usuários por portadora será de 12 para voz e 4 para dados. O tráfego por

setor é de 12,7 Erl, sendo necessários 20 canais de voz e, portanto, duas portadoras (24 canais

de voz e 8 canais de dados).

66

4 MIGRAÇÃO DAS REDES DE SEGUNDA GERAÇÃO.

Quando o planejamento se refere a uma única tecnologia, em determinada faixa de

freqüência, os procedimentos a serem observados seguem uma orientação bem definida, como

descrita no capítulo anterior. Entretanto, quando duas tecnologias distintas devem conviver

durante uma fase de transição, o planejamento torna-se mais complicado. Este é o caso das

faixas de 800 e 1900 MHz onde, pelo fato de o padrão IS-136 não ter evolução prevista para a

terceira geração, necessário se faz que as operadoras utilizando tal tecnologia migrem para o

IS-95 (CDMA) ou para o GSM. Este capítulo aborda esta questão, procurando mostrar o

impacto na distribuição de tráfego de uma rede operando com o padrão IS-136 quando é feita

a introdução gradativa de portadoras GSM ou CDMA. A evolução do padrão GSM é também

analisada. Neste caso, é necessário estruturar a superposição de redes GSM, GPRS, EDGE e

WCDMA. A TAB. 4.1 identifica os cenários citados, em função das faixas de freqüência onde

serão considerados.

TAB. 4.1 Migração e evolução de redes celulares

FAIXA DE FREQUENCIA

REDE DE SEGUNDA GERAÇÃO

REDE DE TRANSIÇÃO

OBSERVAÇÕES

Faixa A 800MHz IS-136 CDMA Plano de reuso 4/12 e 7/21 para IS-136. Considera inclusão de canais analógicos.

Faixa B 800MHz IS-136 CDMA Plano de reuso 4/12 e 7/21 para IS-136. Considera inclusão de canais analógicos.

Faixa A,B,C,D,E,F 1900MHz

IS-136 CDMA Plano de reuso 7/21 e 9/27 para IS-136.

Faixa A 800MHz IS-136 GSM Plano de reuso 4/12 e 7/21 para IS-136. Considera inclusão de canais analógicos. Plano 4/12 no GSM e uso de salto em freqüência.

Faixa B 800MHz IS-136 GSM Plano de reuso 4/12 e 7/21 para IS-136. Considera inclusão de canais analógicos. Plano 4/12 no GSM e uso de salto em freqüência.


IS-136 GSM Plano de reuso 7/21 e 9/27 para IS-136. Plano 4/12 no GSM e uso de salto em freqüência.

Faixa A 800MHz GSM GPRS/EDGE Plano de reuso 4/12 e uso de salto em freqüência. Faixa B 800MHz GSM GPRS/EDGE Plano de reuso 4/12 e uso de salto em freqüência.

Faixa C, D, E 1800MHz

GSM GPRS/EDGE/WCDMA Plano de reuso 4/12 e uso de salto em freqüência.


GSM GPRS/EDGE/WCDMA Plano de reuso 4/12 e uso de salto em freqüência.

4.1 EVOLUÇÃO DAS REDES IS-136

O enfoque do desenvolvimento a seguir concentra-se na avaliação da capacidade de

tráfego durante o processo de transição. Neste contexto, cada cenário é analisado de acordo

67

com a seguinte seqüência. Inicialmente, é fixada a estrutura de reuso de freqüência da

tecnologia a ser substituída. Superpõe-se a esta estrutura a distribuição de canais da nova

tecnologia para a qual será feita a migração. Com base na distribuição de canais associada a

cada tecnologia, faz-se então a estimativa da capacidade de tráfego total correspondente a

cada conjunto considerado.

Os exemplos a seguir mostram a distribuição de tráfego quando é feita a transição do

padrão IS-136 para o IS-95 ou para o GSM. Supõe-se células estruturadas com 3 (três) setores

nas configurações típicas de reuso 4/12 e 7/21 para a faixa de 800 MHz e 7/21 e 9/27 para a

faixa de 1900 MHz. Para dar mais flexibilidade ao processo, admite-se também a

disponibilidade de canais analógicos (AMPS) em cada cenário analisado.

4.1.1 TRANSIÇÃO DO PADRÃO IS-136 PARA O PADRÃO IS-95

Conforme mostrado na TAB 4.1, a análise desta transição aplica-se às faixas de 800 MHz

com fatores de reuso 4/12 e 7/21 e de 1900 MHz com fatores de reuso 7/21 e 9/27.

Considerando que o procedimento a ser observado independe da faixa e do fator de reuso

utilizado, será detalhada neste capítulo apenas a transição na banda A da faixa de 800 MHz

para os fatores de reuso 4/12 e 7/21. Nos apêndices 7.1 e 7.2 são apresentados os resultados

relativos à banda B da faixa de 800 MHz e às bandas A, B, C, D, E e F (canalização

americana) da faixa de 1900 MHz.

Cumpre assinalar que a introdução de um canal CDMA (1250 kHz) na canalização da

banda A utilizada pelo IS-136, implica no apagamento de 41 (quarenta e um) canais de 30

kHz. Adicionalmente, deve-se ter em conta que o primeiro canal CDMA a ser introduzido

requer uma banda de guarda equivalente a 9 (nove) canais de 30 kHz de cada lado, ou seja,

mais 18 (dezoito) canais devem ser apagados. Consequentemente, haverá uma redução inicial

de 59 (cinqüenta e nove) canais do total disponível para o IS-136. Vale informar que não há

necessidade de banda de guarda entre duas portadoras CDMA. Assim, a partir da segunda,

para adição de uma nova portadora CDMA basta apagar 41 portadoras IS-136. Por outro lado,

de acordo com a norma do IS-95, esta primeira portadora CDMA deverá ocupar o canal 283

(canal primário) ou o canal 691 (canal secundário). Estes canais, ditos preferidos, são

indispensáveis, uma vez que a estação móvel reconhecerá a existência de serviço IS-95 ao

identificar pelo menos um deles. Com base nestas considerações, a FIG 4.1 e a FIG 4.2

mostram a distribuição de canais CDMA na banda A da faixa de 800 MHz para,

68

respectivamente, fatores de reuso iguais a 4/12 e 7/21. Deve ser ressaltado que as faixas de

guarda intermediárias nestas figuras foram colocadas em função da introdução gradativa dos

canais CDMA. Uma vez introduzidos todos os canais CDMA possíveis na canalização em

estudo, não haverá necessidade de proteção entre estes canais, exceto nas extremidades da

faixa.

A transferência de tráfego entre o IS-136 e o IS-95 é ilustrada na FIG. 4.3 (reuso 4/12) e

na FIG 4.4 (reuso 7/21). No estudo de tráfego que embasa a FIG. 4.3 e a FIG. 4.4, tomou-se

por referência a EQ. 3.17 com um fator de carga de 50% e o uso de um codificador de 9,6

kb/s. Tais hipóteses correspondem a um total de 20 usuários por portadora CDMA,

implicando em um tráfego de 13,2 Erl. Esta capacidade de tráfego por portadora poderá ser

incrementada pelo uso dos novos codificadores utilizados nas redes CDMA 2000 (EVRC –

Enhanced Voice Rate Coding e SMV – Selectable Mode Vocoder) que possibilitam uma

redução da taxa de transmissão. As diferenças observadas entre os níveis de tráfego com o

sistema IS-136 estão associadas ao fato do reuso 7/21 utilizar uma maior quantidade de

células, havendo, consequentemente, menor disponibilidade de canais por setor. Nestas

figuras, supõe-se a introdução de canais CDMA através do canal 283 ou do canal 691.

Iniciando este processo pelo canal 691, verifica-se um melhor aproveitamento do tráfego

associado ao IS-136, pois não há necessidade de apagar 59 portadoras IS-136 devido à

posição ocupada por este canal nas vizinhanças da extremidade da banda considerada. O

ganho obtido com este procedimento é de 26 Erl. Havendo necessidade de ampliação para

duas portadoras CDMA, para se ter o máximo tráfego com o sistema IS-136, a configuração

passaria ao canal 283 e seu adjacente. É claro que estas soluções dependem da disponibilidade

do espectro de freqüências, inclusive, se for o caso, como proteger a banda B no caso da

portadora no canal 691. Considerações similares se aplicam à introdução de portadoras

CDMA na banda B, onde pode haver reflexo fora da faixa atribuída ao serviço celular. Estas

figuras admitem ainda a existência de 5 canais AMPS por setor, empregados para possibilitar

o roaming na configuração original da área em estudo. Em termos de capacidade de tráfego,

observa-se um efeito de ganho quando 7 (sete) ou mais portadoras são introduzidas na

canalização IS-136. O valor máximo do ganho obtido (9 portadoras CDMA) é da ordem de

400 Erl.

69

GRUPO DE FREQÜÊNCIAS A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

333 332 331 330 329 328 327 326 325 324 323 322

321 320 319 318 317 316 315 314 313 312 311 310

309 308 307 306 305 304 303 302 301 300 299 298

297 296 295 294 293 292 291 290 289 288 287 286

285 284 283 282 281 280 279 278 277 276 275 274

273 272 271 270 269 268 267 266 265 264 263 262

261 260 259 258 257 256 255 254 253 252 251 250

249 248 247 246 245 244 243 242 241 240 239 238

237 236 235 234 233 232 231 230 229 228 227 226

225 224 223 222 221 220 219 218 217 216 215 214

213 212 211 210 209 208 207 206 205 204 203 202

201 200 199 198 197 196 195 194 193 192 191 190

189 188 187 186 185 184 183 182 181 180 179 178

177 176 175 174 173 172 171 170 169 168 167 166

165 164 163 162 161 160 159 158 157 156 155 154

153 152 151 150 149 148 147 146 145 144 143 142

141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130

129 128 127 126 125 124 123 122 121 120 119 118

117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106

105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94

93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82

81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70

69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58

57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46

45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34

33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22

21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10

9 8 7 6 5 4 3 2 1

716 715 714

713 712 711 710 709 708 707 706 705 704 703 702

701 700 699 698 697 696 695 694 693 692 691 690

689 688 687 686 685 684 683 682 681 680 679 678

677 676 675 674 673 672 671 670 669 668 667

1023 1022 1021 1020 1019 1018 1017 1016 1015 1014 1013 1012

1011 1010 1009 1008 1007 1006 1005 1004 1003 1002 1001 1000

999 998 997 996 995 994 993 992 991

FAIXA A

FAIXA A'

FAIXA A''

283

691

242

201

160

119

78

37

1019

FIG 4.1 Banda A de 800MHz com plano de reuso 4/12

GRUPO DEFREQÜÊNCIAS A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 A3 B3 C3 D3 E3 F3 G3

333 332 331 330 329 328 327 326 325 324 323 322 321 320 319 318 317 316 315 314 313

312 311 310 309 308 307 306 305 304 303 302 301 300 299 298 297 296 295 294 293 292291 290 289 288 287 286 285 284 283 282 281 280 279 278 277 276 275 274 273 272 271

270 269 268 267 266 265 264 263 262 261 260 259 258 257 256 255 254 253 252 251 250

249 248 247 246 245 244 243 242 241 240 239 238 237 236 235 234 233 232 231 230 229

228 227 226 225 224 223 222 221 220 219 218 217 216 215 214 213 212 211 210 209 208

207 206 205 204 203 202 201 200 199 198 197 196 195 194 193 192 191 190 189 188 187

186 185 184 183 182 181 180 179 178 177 176 175 174 173 172 171 170 169 168 167 166

165 164 163 162 161 160 159 158 157 156 155 154 153 152 151 150 149 148 147 146 145

144 143 142 141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 125 124

123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103

102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82

81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61

60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40

39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

716 715 714 713 712 711 710 709 708 707 706 705

704 703 702 701 700 699 698 697 696 695 694 693 692 691 690 689 688 687 686 685 684683 682 681 680 679 678 677 676 675 674 673 672 671 670 669 668 667

999 998 997 996 995 994 993 992 991

1020 1019 1018 1017 1016 1015 1014 1013 1012 1011 1010 1009 1008 1007 1006 1005 1004 1003 1002 1001 10001023 1022 1021

FAIXA A

FAIXA A'

FAIXA A''

283

691

242

201

160

119

78

37

1019


CANAIS DE CONTROLE DIGITAL

CANAIS DE CONTROLE ANALOGICO

CANAIS CDMA VALIDOS

CANAIS CDMA PREFERIDOS

FAIXA DE GUARDA CDMA/IS-136

CANAIS CDMA

70

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Portadoras CDMA

Trá

feg

o [

Erl

.]

0 canais AMPS, CDMA 283




CDMA

FIG 4.3 Tráfego no sistema IS-136 na Faixa A de 800MHz com plano de reuso 4/12 e adição de portadoras CDMA

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Portadoras CDMA

Trá

feg

o

[Erl

.]





CDMA

FIG 4.4 Tráfego no sistema IS-136 na Faixa A de 800MHz com plano de reuso 7/21 e adição de portadoras CDMA

4.1.2 TRANSIÇÃO DO PADRÃO IS-136 PRA O PADRÃO GSM

O procedimento adotado é similar ao realizado no caso de portadoras CDMA. No

entanto, duas diferenças devem ser destacadas:

a) Cada portadora GSM ocupa uma faixa de 200 kHz. Além disto, há necessidade de

uma banda de guarda de 105 kHz de cada lado da portadora (GALLOT, 2002);

71

b) O sistema GSM utiliza salto em freqüência (FH), não apenas para minimizar

problemas de propagação associado ao desvanecimento multipercurso, mas também para

reduzir interferências, possibilitando fatores de reuso mais eficientes, em termos de

capacidade de tráfego, que o padrão usual 4/12, como, por exemplo, 1/3 e 1/1.

O salto em freqüência utilizado no GSM possui aspectos que lhe são peculiares. Por este

motivo, antes de analisar a ocupação dos canais IS-136, será feito um resumo das

características básicas desta técnica. Foi considerado nos exercícios de planejamento o salto

em freqüência sintetizado (LEMPIÄINEN, 2001), onde o número de transmissores em cada

ERB é menor que o número de freqüências disponíveis. O FH sintetizado é mais usado na

prática por apresentar melhores resultados, esta técnica é ilustrada na TAB. 4.2 e na TAB. 4.3.

A canalização disponível foi separada em duas camadas, uma que obedece o plano de reuso

4/12 sem salto em freqüência (canais de controle) e outra fazendo uso desta técnica com

fatores de reuso 1/3. Na TAB. 4.2 observa-se a existência de dois transmissores em cada setor,

um para os canais de controle e outro para as três freqüências restantes do setor. A relação

entre o número de transmissores no setor para FH e a quantidade de freqüências disponíveis

define o fator de carga, no caso 33,3 %. Na TAB. 4.3 tem-se uma situação semelhante, onde

há três transmissores por setor, dois utilizados para o FH, daí o fator de carga de 66,6 %.

TAB. 4.2 Distribuição de freqüências no caso do uso de FH e fator de carga de 33,3 %. Grupos de freqüência A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

transmissor 1 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12

transmissor 2 F13 F16 F19

F14 F17 F20

F15 F18 F21

F13 F16 F19

F14 F17 F20

F15 F18 F21

F13 F16 F19

F14 F17 F20

F15 F18 F21

F13 F16 F19

F14 F17 F20

F15 F18 F21

TAB. 4.3 Distribuição de freqüências no caso do uso de FH e fator de carga de 66,6 %.

Grupos de freqüência A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3 transmissor 1 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12


F14 F17 F20

F15 F18 F21

F13 F16 F19

F14 F17 F20

F15 F18 F21

F13 F16 F19

F14 F17 F20

F15 F18 F21

F13 F16 F19

F14 F17 F20

F15 F18 F21


F14 F17 F20

F15 F18 F21

F13 F16 F19

F14 F17 F20

F15 F18 F21

F13 F16 F19

F14 F17 F20

F15 F18 F21

F13 F16 F19

F14 F17 F20

F15 F18 F21

Por outro lado, os níveis de interferência em cada situação foram avaliados usando células

com geometria hexagonal. A FIG 4.5 ilustra graficamente as distâncias de reuso consideradas

na análise das configurações 4/12 e 1/3.

72

A2

A1

A3

C2

C1

C3

D2

D1

D3

B2

B1

B3

A2

A1

A3

D2

D1

D3

A2

A1

A3

A2

A1

A3

A2

A1

A3

A2

A1

A3

C2

C1

C3

D2

D1

D3

B2

B1

B3

A2

A1

A3

C2

C1

C3

D2

D1

D3

B2

B1

B3

B2

B1

B3C2

C1

C3

B2

B1

B3

C2

C1

C3

FIG 4.5 Distância de reuso nas configurações 4/12 e 1/3.

O cálculo da relação portadora/interferência total (C/I) foi feito através da EQ 4.1 e os

resultados obtidos estão apresentados na TAB. 4.4.Vale ressaltar que o planejamento de novas

redes GSM com salto em freqüência pode ser otimizado com a utilização do codificador

AMR, permitindo operar com valores da relação C/I mostrados na citada tabela sem prejuízo

da qualidade. Lembrar que o padrão GSM no esquema de reuso 4/12 requer uma C/I de 12

dB.

γγγγγγ

γ

−−−−−−

−

+++++

=

)5)(5,0()4)(5,0()3()2)(5,0(2)4(2 RRRRRD

R

I

C (4.1)

TAB. 4.4 Valores de [C/I](dB) para diferentes configurações do GSM.

Configuração C/I [dB]

Plano 4/12 sem salto em freqüência 15,9

Plano 1/3 com 33,3% de carga de freqüência 9,1

Plano 1/3 com 66,6% de carga de freqüência 8,3

Retornando ao problema da ocupação dos canais IS-136, conforme comentado

anteriormente, adotou-se um procedimento similar ao empregado no caso do IS-95. A

distribuição de canais é apresentada nas FIG 4.6 e FIG 4.7 para, respectivamente, os planos de

reuso 4/12 e 7/21 na banda A de 800 MHz. Observa-se que, no caso do reuso 4/12, é possível

acomodar 58 portadoras GSM, enquanto que para o reuso 7/21 há uma redução de 2 canais.

Contribuição de interferência Sem FH FH com 33,3% FH com 66,6%

73

Isto se deve à utilização dos 21 canais de controle no plano 7/21, impedindo o emprego dos

canais 178 e 179 para o GSM. Os resultados relativos à banda B de 800 MHz e à faixa 1900

MHz estão apresentados nos apêndice 7.3 e 7.4.

GRUPO DEFREQÜÊNCIAS A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

333 332 331 330 329 328 327 326 325 324 323 322321 320 319 318 317 316 315 314 313 312 311 310

309 308 307 306 305 304 303 302 301 300 299 298

297 296 295 294 293 292 291 290 289 288 287 286

285 284 283 282 281 280 279 278 277 276 275 274

273 272 271 270 269 268 267 266 265 264 263 262

261 260 259 258 257 256 255 254 253 252 251 250

249 248 247 246 245 244 243 242 241 240 239 238

237 236 235 234 233 232 231 230 229 228 227 226

225 224 223 222 221 220 219 218 217 216 215 214

213 212 211 210 209 208 207 206 205 204 203 202

201 200 199 198 197 196 195 194 193 192 191 190

189 188 187 186 185 184 183 182 181 180 179 178

177 176 175 174 173 172 171 170 169 168 167 166

165 164 163 162 161 160 159 158 157 156 155 154

153 152 151 150 149 148 147 146 145 144 143 142

141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130

129 128 127 126 125 124 123 122 121 120 119 118

117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106

105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94

93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82

81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70

69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58

57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46

45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34

33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22

21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10

9 8 7 6 5 4 3 2 1

716 715 714

713 712 711 710 709 708 707 706 705 704 703 702

701 700 699 698 697 696 695 694 693 692 691 690

689 688 687 686 685 684 683 682 681 680 679 678

677 676 675 674 673 672 671 670 669 668 667

1023 1022 1021 1020 1019 1018 1017 1016 1015 1014 1013 1012

1011 1010 1009 1008 1007 1006 1005 1004 1003 1002 1001 1000

999 998 997 996 995 994 993 992 991

FAIXA A

FAIXA A'

FAIXA A''

128

131

130 129

132

233

234

237 236

235

238

135

133

134

136137

138139140

141142

143144

145146

147

148149

150151

152153

154155

156

157158

159160

161162

163

166

164

165

169

167

168

172

170171

175

173

174

178

176

177

179



333 332 331 330 329 328 327 326 325 324 323 322 321 320 319 318 317 316 315 314 313

312 311 310 309 308 307 306 305 304 303 302 301 300 299 298 297 296 295 294 293 292

291 290 289 288 287 286 285 284 283 282 281 280 279 278 277 276 275 274 273 272 271

270 269 268 267 266 265 264 263 262 261 260 259 258 257 256 255 254 253 252 251 250

249 248 247 246 245 244 243 242 241 240 239 238 237 236 235 234 233 232 231 230 229

228 227 226 225 224 223 222 221 220 219 218 217 216 215 214 213 212 211 210 209 208

207 206 205 204 203 202 201 200 199 198 197 196 195 194 193 192 191 190 189 188 187

186 185 184 183 182 181 180 179 178 177 176 175 174 173 172 171 170 169 168 167 166

165 164 163 162 161 160 159 158 157 156 155 154 153 152 151 150 149 148 147 146 145

144 143 142 141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 125 124

123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103

102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82

81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61

60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40

39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

716 715 714 713 712 711 710 709 708 707 706 705

704 703 702 701 700 699 698 697 696 695 694 693 692 691 690 689 688 687 686 685 684

683 682 681 680 679 678 677 676 675 674 673 672 671 670 669 668 667

999 998 997 996 995 994 993 992 991

1020 1019 1018 1017 1016 1015 1014 1013 1012 1011 1010 1009 1008 1007 1006 1005 1004 1003 1002 1001 1000

1023 1022 1021

FAIXA A

FAIXA A'

FAIXA A''

128

131 130 129

132

233234

237 236 235

238

135

133134

136137

138139140141

142143144

145146147

148149150

151152153

154155156

157158159

160161162163

166 164165

169 167168

172 170171

175 173174

178 176177




LIMITES DA PORTADORA DE 200KHz

GSM NÃO USADOS

CANAIS GSM

74

No que se refere à redução de tráfego IS-136 com a introdução de canais GSM, os

resultados estão mostrados na FIG. 4.8 e na FIG 4.9 para, respectivamente, os planos de reuso

4/12 e 7/21 na rede IS-136 e diversas configurações do GSM. Conforme comentado no inicio

desta seção, estas figuras foram obtidas supondo uma banda de guarda de 105 kHz para

separar os canais GSM e IS-136. Cumpre informar que retirando esta banda de guarda o

aumento do tráfego IS-136 seria apenas da ordem de 2%. Tal como no caso da seção 4.1.1, a

análise de tráfego aqui realizada inclui a condição de haver 5 canais AMPS. A introdução

inicial de 12 portadoras GSM, com 8 janelas de tempo cada uma, está associada ao plano de

reuso 4/12 e começa com a adição sucessiva de portadoras GSM a partir do canal 128. É

necessário que haja pelo menos uma portadora em cada setor, para que o terminal móvel

possa identificar o serviço GSM. Quanto aos canais de controle, que usualmente são

colocados na janela 0 (zero) do quadro do GSM, seguiu-se a recomendação dada por

(LEMPIÄINEN, 2001), a qual é reproduzida na TAB 4.5.

TAB. 4.5 Número de canais de tráfego e sinalização em diferentes configurações para GSM. Número de

transmissores Canais de voz

Canais de sinalização

1 7 1 2 15 1 3 22 2 4 30 2 5 37 3 6 45 3 7 52 4 8 60 4 9 67 5

10 75 5

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 58

Canais GSM

Tra

feg

o [E

rl.]

0 canais AM PS5 portadoras AM PSGSM 1/3 FH 33% ou 3/9 SEM FHGSM 1/ 3 SEM FH ou 1/1 FH 33%GSM 4/12 SEM FHGSM 1/1 SEM FHGSM 3/9 COM FH 33%

FIG 4.8 Tráfego no sistema IS-136 na Faixa A de 800MHz com plano de reuso

4/12 e adição de portadoras GSM

75

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 56Canais GSM

Tra

feg

o [

Erl

.]

0 portadoras AM PS5 portadoras AM PSGSM 1/3 FH 33% ou 3/9 SEM FHGSM 1/ 3 SEM FH ou 1/1 FH 33%GSM 4/12 SEM FHGSM 1/1 SEM FHGSM 3/9 COM FH 33%

FIG 4.9 Tráfego no sistema IS-136 na Faixa A de 800MHz com plano de reuso

7/21 e adição de portadoras GSM

Na configuração de reuso típica (4/12) o GSM não apresenta ganho de capacidade

relativamente ao IS-136. Entretanto, utilizando um fator de reuso menor o GSM

apresenta uma capacidade de tráfego comparável ou mesmo superior ao IS-136, por

exemplo na FIG. 4.8 e na FIG. 4.9 isto acontece para configuração de reuso 1/3 sem

FH e 1/1 com 33,3% de FH. Ainda nestas figuras, cumpre esclarecer que a

configuração 1/1 constitui um resultado puramente teórico para ser utilizado como

limite máximo de tráfego. No entanto, esta configuração não é realizável uma vez que

requer um valor de relação C/I inviável de ser obtido na prática devido às

características dos atuais codificadores de voz (RYSAVY, 2002).

4.2 EVOLUÇÃO DO SISTEMA GSM.

A evolução do padrão GSM em direção à 3a geração contempla a superposição de redes

GPRS, EDGE e WCDMA. Os sistemas GPRS e EDGE aplicam-se, especificamente, para

transmissão de dados. Desta forma, a introdução de um deles na rede GSM implica na

redução da capacidade de tráfego disponível para transmissão de voz. Por outro lado, o padrão

WCDMA foi especificado originalmente para operar em uma faixa de freqüência não

coincidente com o GSM. Entretanto, dependendo do mercado poderá haver interesse de

disponibilizar este padrão em outras faixas, advindo daí a possibilidade de superposição com

redes GSM/GPRS/EDGE.

76

4.2.1 SUPERPOSIÇÃO DE REDES GSM, GPRS E EDGE

Em termos da redução do tráfego de voz, não há diferença entre os cálculos relativos aos

sistemas GPRS ou EDGE. Fundamentalmente, o que interessa na análise é o número de

janelas de tempo utilizadas para transmissão de dados. Exemplificando esta situação, será

considerada a implementação de um sistema GPRS ocupando de uma a quatro janelas de

tempo por ERB das oito disponíveis no padrão GSM operando na banda A da faixa de 800

MHz. Supõe-se ainda as seguintes configurações de reuso e salto de freqüência (FH) para o

sistema GSM: 4/12 sem FH; 1/3 com 33,3 % de FH e 1/1 com 33,3 % de FH. A TAB. 4.6

mostra a redução do tráfego de voz em função do número de janelas utilizadas pelo GPRS. O

procedimento de cálculo utilizado na construção destas tabelas depende do número de

portadoras GSM, do número de canais de controle e sinalização e do fator de reuso. O

apêndice 7.6 mostra tabelas auxiliares usadas para este cálculo, nas situações consideradas na

TAB. 4.6, quais sejam:

a) Reuso 4/12 sem FH com 5 portadoras GSM, 3 canais de controle e sinalização e duas

janelas GPRS. Como não há FH, as janelas GPRS podem ser introduzidas em qualquer das

portadoras GSM;

b) Reuso 1/3, 33,3 % de FH, 17 portadoras GSM, 3 canais de controle e sinalização e

duas janelas GPRS. Neste caso a introdução das janelas GPRS é feita na camada sem FH

(vide TAB 4.2).

c) Reuso 1/1, 33,3 % de FH, 49 portadoras GSM, 7 canais de controle e sinalização e

duas janelas GPRS. Tal como no item b) a introdução das janelas GPRS é feita na camada

sem FH.

O procedimento é feito de modo similar à banda B da faixa de 800MHz e para as faixas

de 1800 e 1900 MHz . Os resultados para cada uma destas faixas estão apresentados no

apêndice 7.5.

TAB. 4.6 Redução do tráfego de voz com a introdução do GPRS na banda A de 800MHz. Tráfego de voz em Erlangs para o sistema

GSM Percentagem de redução do tráfego de voz no

sistema GSM Janelas GPRS

4/12 SEM FH

1/3 FH 33,3 %

1/1 FH 33,3 %

4/12 SEM FH

1/3 FH 33,3 %

1/1 FH 33,3 %

0 339,10 427,35 1371,24 0,00 0,00 0,00 1 328,18 416,25 1359,53 3,22 2,60 0,85 2 317,27 405,15 1347,79 6,44 5,19 1,71 3 306,39 394,1 1336,06 9,64 7,78 2,57 4 295,56 383,05 1324,36 12,84 10,37 3,42

77

4.2.2 SUPERPOSIÇÃO DE REDES GSM E WCDMA

Na WARC 92 foi decidido que a introdução do padrão WCDMA seria feita nas faixas de

1900 MHz (móvel ⇒ ERB) e 2100 MHz (ERB ⇒ móvel). Neste contexto, os países que

ajustaram o espectro de freqüência para acomodar estas faixas não teriam problema de

superposição de tecnologias distintas para operar sistemas WCDMA. Entretanto, na WRC

2000 foram também atribuídas para 3a geração as faixas de 800 MHz, 1800 MHz e 2500

MHz. Consequentemente, caso o padrão WCDMA venha a ser disponibilizado para estas

faixas, surge a possibilidade de uma superposição com o padrão GSM em 800 e 1800 MHz.

Corroborando esta hipótese, é importante destacar que o 3GPP já estruturou uma canalização

para o WCDMA em 1800 MHz (3GPP, 2003). Situação semelhante poderá acontecer nos

Estados Unidos, se o padrão WCDMA for desenvolvido para operar nas bandas A, B, C, D, E

e F da faixa de 1900 MHz utilizada pelos sistemas PCS. A título de ilustração o apêndice 7.7

apresenta a canalização do WCDMA nas faixas de 1800 MHz, 1900 MHz e da componente

terrestre do IMT-2000.

Ilustrando a possibilidade de superposição entre GSM e WCDMA foi tomada como

exemplo a faixa D em 1800 MHz (enlace reverso). Para o GSM considerou-se a canalização

adotada no Brasil (canais 512 a 585) e para o WCDMA a padronizada pelo 3GPP (canais

8562 a 8624). É importante ter em mente que esta numeração dos canais WCDMA tem por

referência a mesma largura do canal GSM, ou seja, 200 kHz. Entretanto, a introdução de cada

portadora WCDMA implica em apagar 25 canais GSM (25x200), assim como torna inviável a

utilização de novas portadoras WCDMA nos canais apagados. A FIG. 4.10 mostra a ocupação

da faixa em questão pela introdução de duas portadoras WCDMA (8563 e 8611) de 5 MHz

cada, sem faixa de guarda para proteção contra interferências. Na linha de raciocínio acima

delineada, observa-se nesta tabela que foram apagados os canais GSM numerados de 512 a

536 e de 560 a 584. Resultados similares são apresentados no apêndice 7.5 para as bandas E e

F em 1800 MHz e para a faixa de 1900 MHz.

78

FAIXA D A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523

524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535

536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547

548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559

560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571

572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583

584 585

8562

8563 8564 8565 8566 8567 8568 8569 8570 8571 8572 8573 8574

8575 8576 8577 8578 8579 8580 8581 8582 8583 8584 8585 8586

8587 8588 8589 8590 8591 8592 8593 8594 8595 8596 8597 8598

8599 8600 8601 8602 8603 8604 8605 8606 8607 8608 8609 8610

8611 8612 8613 8614 8615 8616 8617 8618 8619 8620 8621 8622

8623 8624

FIG. 4.10 Superposição GSM/WCDMA na faixa D em 1800 MHz

A existência de uma faixa de guarda implicará em reduzir o número da canais GSM e,

consequentemente, o tráfego associado a tais canais. A FIG. 4.11 mostra como se dá a

redução de tráfego GSM supondo uma portadora WCDMA centrada no canal 8592. Nesta

figura são consideradas as seguintes configurações de reuso e salto em freqüência no sistema

GSM: 4/12 sem FH, 1/3 com FH 33,3 % e 1/1 com FH 33,3 %. A redução de tráfego GSM

esta associada ao número de canais GSM apagados em função da faixa de 5 MHz necessária

para a portadora WCDMA acrescida da faixa de guarda considerada em cada caso. Embora

desfavorável para o GSM, é importante considerar a faixa de guarda, uma vez que permite

maximizar a capacidade da rede WCDMA pela redução da interferência de canal adjacente

(HEISKA, 2002).

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 2,4

Faixa de Guarda MHz

Trá

fego

GS

M [

Erl

.]

GSM 4/12 sem FH

GSM com 1/3 FH 33%

GSM com 1/1 FH 33%

FIG 4.11 Redução de tráfego GSM com a introdução de uma portadora WCDMA

CANAIS PARA PORTADORA 8563

CANAIS PARA PORTADORA 8611

CANAIS WCDMA

Canais WCDMA no enlace direto: 9037 - 9099

Sem WCDMA

79

5. CONCLUSÕES

Os problemas inerentes ao planejamento de um sistema celular estão, em uma primeira

análise, associados à necessidade de conciliar três objetivos distintos: cobertura da célula ou

do setor, o tráfego que poderá ser atendido e a interferência máxima permitida que irá definir

o plano de reuso de freqüência a ser empregado. O grau de complexidade aumenta quando

tecnologias distintas devem conviver durante uma fase de transição, caso concreto da

transição para a 3ª geração celular considerada neste trabalho. Entretanto, em que pese a tais

dificuldades, pode-se dizer que resultados significativos foram aqui obtidos.

No capítulo 3 foi dada ênfase à questão da cobertura, cuja seqüência de cálculo pode ser

considerada convencional, onde parâmetros de sistema são utilizados de forma adequada para

compensar a atenuação de propagação estimada a partir da topografia e da morfologia da

célula em estudo. Destaca-se neste processo, a flexibilidade dada pela altura da antena da

ERB que permite ajustar a cobertura em função dos dois outros objetivos a serem atingidos.

Ainda neste capítulo, foram delineados os procedimentos a serem observados para otimizar o

tráfego oferecido em função do plano de reuso de freqüência. Sendo este plano dependente da

interferência co-canal e, consequentemente, da distância entre células que utilizam uma

mesma freqüência, a questão de compatibilidade entre os objetivos de planejamento poderá

implicar no reajuste das condições de cobertura estabelecidas anteriormente. Finalizando, no

que se refere aos sistemas que empregam a técnica CDMA, verificou-se que a capacidade de

tráfego é limitada pelo enlace reverso. Adicionalmente, constatou-se que há uma redução

significativa do tráfego de voz quando é ampliada a taxa de transmissão dos canais de dados.

O Capítulo 4 concentrou-se na análise da superposição de redes com tecnologias distintas.

Inicialmente foi considerado o problema atual da transição das redes IS-136 para outra que

tenha por base o padrão IS-95 ou o padrão GSM. Os resultados mostraram que, em ambos os

casos, é possível fazer a transição com aumento na capacidade de tráfego. Para o IS-95, isto

acontece quando 7 (sete) ou mais portadoras são introduzidas na canalização IS-136. Para o

GSM, além da utilização de mais de 80 % das portadoras disponíveis, há necessidade de um

plano de reuso 1/3 e o emprego de codificadores de alto desempenho. Neste trabalho, foi

utilizado o AMR (Adaptive MultiRate) comentado no Capítulo 2. O Capítulo 4 considerou

também a superposição de redes GSM/GPRS/EDGE/WCDMA. No caso do aumento da taxa

de transmissão de dados através dos sistemas GPRS ou EDGE, tal como mencionado

80

anteriormente, os resultados destacaram a redução do tráfego de voz. Relativamente à

superposição GSM/WCDMA, possibilidade que se encontra atualmente (2003) ainda no

terreno das hipóteses, verificou-se que a utilização de faixa de guarda entre as portadoras

GSM e WCDMA diminui substancialmente o tráfego na rede GSM.

Considerando que os estudos realizados nesta dissertação tiveram por base algumas

condições idealizadas, tais como:

i) distribuição uniforme de células (setores) e de tráfego na área em estudo;

ii) diagramas de radiação convencionais, onde, no caso de células setorizadas foi feita a

suposição de pontos de meia potência a ± 60°;

iii) plano de reuso fixo;

pode-se sugerir, para dar continuidade ao trabalho aqui desenvolvido, o aprofundamento nas

seguintes questões:

a) Analisar a utilização das características direcionais das antenas para reduzir a

interferência co-canal;

b) Verificar se é possível reduzir o efeito do fator de carga nos sistemas CDMA de

modo a não degradar o tráfego nos canais de voz;

c) Considerar o uso de alocação dinâmica de canais (reuso não uniforme) e de

transmissão descontínua de voz para melhorar a qualidade nos sistemas GSM;

d) Investigar se é possível otimizar o uso do espectro de freqüências maximizando a

distância de reuso entre diferentes tecnologias;

e) Desenvolver o planejamento considerando as células e o tráfego distribuídos de

modo não uniforme.

81

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84

7 APÊNDICES

85

7.1 APÊNDICE 1: CANALIZAÇÃO NOS SISTEMAS IS-136 E CDMA.

Para a banda B na faixa de 800 MHz, a distribuição dos canais IS-136 e CDMA é

apresentada na FIG. 7.1 e na FIG 7.2 para os planos de reuso 4/12 e 7/21 no IS-136.

GRUPO DE

FREQÜÊNCIAS A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345

346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357

358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369

370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381

382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393

394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405

406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417

418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429

430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441

442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453

454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465

466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477

478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489

490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501

502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513

514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525

526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537

538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549

550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561

562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573

574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585

586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597

598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609

610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621

622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633

634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645

646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657

658 659 660 661 662 663 664 665 666

717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728

729 730 731 732 733 734 735 736 737 738 739 740

741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752

753 754 755 756 757 758 759 760 761 762 763 764

765 766 767 768 769 770 771 772 773 774 775 776

777 778 779 780 781 782 783 784 785 786 787 788

789 790 791 792 793 794 795 796 797 798 799

FAIXA B

FAIXA B'

384

777

425

466

507

548

589

630

FIG. 7.1 Banda B de 800MHz com plano de reuso 4/12

GRUPO DE

FREQÜÊNCIAS A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 A3 B3 C3 D3 E3 F3 G3

334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354

355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375

376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396

397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417

418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438

439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459

460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480

481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501

502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522

523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543

544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564

565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585

586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606

607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627

628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648

649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666

717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 730 731 732

733 734 735 736 737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752 753

754 755 756 757 758 759 760 761 762 763 764 765 766 767 768 769 770 771 772 773 774

775 776 777 778 779 780 781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791 792 793 794 795

796 797 798 799

FAIXA B

FAIXA B'

384

777

425

466

507

548

589

630




CANAIS CDMA VALIDOS


FAIXA DE GUARDA CDMA/IS-136

CANAL CDMA CONSIDERADO

86

As FIG. 7.3 até a FIG. 7.8 indicam a distribuição de canais para IS-136 e CDMA no

plano de reuso 7/21 do IS-136 nas bandas A, B, C, D, E e F para a faixa de 1900 MHz.


435 AO 498

CANAIS CDMA VALIDOS


FAIXA DE GUARDA GRUPO DE


498 497 496 495 494 493 492 491 490 489 488 487 486 485 484 483 482 481 480 479 478

477 476 475 474 473 472 471 470 469 468 467 466 465 464 463 462 461 460 459 458 457

456 455 454 453 452 451 450 449 448 447 446 445 444 443 442 441 440 439 438 437 436

435 434 433 432 431 430 429 428 427 426 425 424 423 422 421 420 419 418 417 416 415

414 413 412 411 410 409 408 407 406 405 404 403 402 401 400 399 398 397 396 395 394

393 392 391 390 389 388 387 386 385 384 383 382 381 380 379 378 377 376 375 374 373

372 371 370 369 368 367 366 365 364 363 362 361 360 359 358 357 356 355 354 353 352

351 350 349 348 347 346 345 344 343 342 341 340 339 338 337 336 335 334 333 332 331

330 329 328 327 326 325 324 323 322 321 320 319 318 317 316 315 314 313 312 311 310

309 308 307 306 305 304 303 302 301 300 299 298 297 296 295 294 293 292 291 290 289

288 287 286 285 284 283 282 281 280 279 278 277 276 275 274 273 272 271 270 269 268

267 266 265 264 263 262 261 260 259 258 257 256 255 254 253 252 251 250 249 248 247

246 245 244 243 242 241 240 239 238 237 236 235 234 233 232 231 230 229 228 227 226

225 224 223 222 221 220 219 218 217 216 215 214 213 212 211 210 209 208 207 206 205

204 203 202 201 200 199 198 197 196 195 194 193 192 191 190 189 188 187 186 185 184

183 182 181 180 179 178 177 176 175 174 173 172 171 170 169 168 167 166 165 164 163

162 161 160 159 158 157 156 155 154 153 152 151 150 149 148 147 146 145 144 143 142

141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 125 124 123 122 121

120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100

99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79

78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58

57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37

36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2

275

250

225

200

175

150

125

100

75

50

25

FIG. 7.3 Banda A de 1900MHz com plano de reuso 7/21


1102 AO 1165

CANAIS CDMA VALIDOS




1165 1164 1163 1162 1161 1160 1159 1158 1157 1156 1155 1154 1153 1152 1151 1150 1149 1148 1147 1146 1145

1144 1143 1142 1141 1140 1139 1138 1137 1136 1135 1134 1133 1132 1131 1130 1129 1128 1127 1126 1125 1124

1123 1122 1121 1120 1119 1118 1117 1116 1115 1114 1113 1112 1111 1110 1109 1108 1107 1106 1105 1104 1103

1102 1101 1100 1099 1098 1097 1096 1095 1094 1093 1092 1091 1090 1089 1088 1087 1086 1085 1084 1083 1082

1081 1080 1079 1078 1077 1076 1075 1074 1073 1072 1071 1070 1069 1068 1067 1066 1065 1064 1063 1062 1061

1060 1059 1058 1057 1056 1055 1054 1053 1052 1051 1050 1049 1048 1047 1046 1045 1044 1043 1042 1041 1040

1039 1038 1037 1036 1035 1034 1033 1032 1031 1030 1029 1028 1027 1026 1025 1024 1023 1022 1021 1020 1019

1018 1017 1016 1015 1014 1013 1012 1011 1010 1009 1008 1007 1006 1005 1004 1003 1002 1001 1000 999 998

997 996 995 994 993 992 991 990 989 988 987 986 985 984 983 982 981 980 979 978 977

976 975 974 973 972 971 970 969 968 967 966 965 964 963 962 961 960 959 958 957 956

955 954 953 952 951 950 949 948 947 946 945 944 943 942 941 940 939 938 937 936 935

934 933 932 931 930 929 928 927 926 925 924 923 922 921 920 919 918 917 916 915 914

913 912 911 910 909 908 907 906 905 904 903 902 901 900 899 898 897 896 895 894 893

892 891 890 889 888 887 886 885 884 883 882 881 880 879 878 877 876 875 874 873 872

871 870 869 868 867 866 865 864 863 862 861 860 859 858 857 856 855 854 853 852 851

850 849 848 847 846 845 844 843 842 841 840 839 838 837 836 835 834 833 832 831 830

829 828 827 826 825 824 823 822 821 820 819 818 817 816 815 814 813 812 811 810 809

808 807 806 805 804 803 802 801 800 799 798 797 796 795 794 793 792 791 790 789 788

787 786 785 784 783 782 781 780 779 778 777 776 775 774 773 772 771 770 769 768 767

766 765 764 763 762 761 760 759 758 757 756 755 754 753 752 751 750 749 748 747 746

745 744 743 742 741 740 739 738 737 736 735 734 733 732 731 730 729 728 727 726 725

724 723 722 721 720 719 718 717 716 715 714 713 712 711 710 709 708 707 706 705 704

703 702 701 700 699 698 697 696 695 694 693 692 691 690 689 688 687 686 685 684 683

682 681 680 679 678 677 676 675 674 673 672 671 670 669 668

675

650

625

600

575

550

525

500

475

450

425


87


1935 AO 1998

CANAIS CDMA VALIDOS




1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 1988 1987 1986 1985 1984 1983 1982 1981 1980 1979 1978

1977 1976 1975 1974 1973 1972 1971 1970 1969 1968 1967 1966 1965 1964 1963 1962 1961 1960 1959 1958 1957

1956 1955 1954 1953 1952 1951 1950 1949 1948 1947 1946 1945 1944 1943 1942 1941 1940 1939 1938 1937 1936

1935 1934 1933 1932 1931 1930 1929 1928 1927 1926 1925 1924 1923 1922 1921 1920 1919 1918 1917 1916 1915

1914 1913 1912 1911 1910 1909 1908 1907 1906 1905 1904 1903 1902 1901 1900 1899 1898 1897 1896 1895 1894

1893 1892 1891 1890 1889 1888 1887 1886 1885 1884 1883 1882 1881 1880 1879 1878 1877 1876 1875 1874 1873

1872 1871 1870 1869 1868 1867 1866 1865 1864 1863 1862 1861 1860 1859 1858 1857 1856 1855 1854 1853 1852

1851 1850 1849 1848 1847 1846 1845 1844 1843 1842 1841 1840 1839 1838 1837 1836 1835 1834 1833 1832 1831

1830 1829 1828 1827 1826 1825 1824 1823 1822 1821 1820 1819 1818 1817 1816 1815 1814 1813 1812 1811 1810

1809 1808 1807 1806 1805 1804 1803 1802 1801 1800 1799 1798 1797 1796 1795 1794 1793 1792 1791 1790 1789

1788 1787 1786 1785 1784 1783 1782 1781 1780 1779 1778 1777 1776 1775 1774 1773 1772 1771 1770 1769 1768

1767 1766 1765 1764 1763 1762 1761 1760 1759 1758 1757 1756 1755 1754 1753 1752 1751 1750 1749 1748 1747

1746 1745 1744 1743 1742 1741 1740 1739 1738 1737 1736 1735 1734 1733 1732 1731 1730 1729 1728 1727 1726

1725 1724 1723 1722 1721 1720 1719 1718 1717 1716 1715 1714 1713 1712 1711 1710 1709 1708 1707 1706 1705

1704 1703 1702 1701 1700 1699 1698 1697 1696 1695 1694 1693 1692 1691 1690 1689 1688 1687 1686 1685 1684

1683 1682 1681 1680 1679 1678 1677 1676 1675 1674 1673 1672 1671 1670 1669 1668 1667 1666 1665 1664 1663

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1641 1640 1639 1638 1637 1636 1635 1634 1633 1632 1631 1630 1629 1628 1627 1626 1625 1624 1623 1622 1621

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1515 1514 1513 1512 1511 1510 1509 1508 1507 1506 1505 1504 1503 1502

1175

1150

1125

1100

1075

1050

1025

1000

975

950

925

FIG. 7.5 Banda C de 1900MHz com plano de reuso 7/21


642 AO 665

CANAIS CDMA VALIDOS




665 664 663 662 661 660 659 658 657 656 655 654 653 652 651 650 649 648 647 646 645

644 643 642 641 640 639 638 637 636 635 634 633 632 631 630 629 628 627 626 625 624

623 622 621 620 619 618 617 616 615 614 613 612 611 610 609 608 607 606 605 604 603

602 601 600 599 598 597 596 595 594 593 592 591 590 589 588 587 586 585 584 583 582

581 580 579 578 577 576 575 574 573 572 571 570 569 568 567 566 565 564 563 562 561

560 559 558 557 556 555 554 553 552 551 550 549 548 547 546 545 544 543 542 541 540

539 538 537 536 535 534 533 532 531 530 529 528 527 526 525 524 523 522 521 520 519

518 517 516 515 514 513 512 511 510 509 508 507 506 505 504 503 502

375

350

325

FIG. 7.7 Banda D de 1900MHz com plano de reuso 7/21


1308 AO 1332

CANAIS CDMA VALIDOS




1332 1331 1330 1329 1328 1327 1326 1325 1324 1323 1322 1321 1320 1319 1318 1317 1316 1315 1314 1313 1312

1311 1310 1309 1308 1307 1306 1305 1304 1303 1302 1301 1300 1299 1298 1297 1296 1295 1294 1293 1292 1291

1290 1289 1288 1287 1286 1285 1284 1283 1282 1281 1280 1279 1278 1277 1276 1275 1274 1273 1272 1271 1270

1269 1268 1267 1266 1265 1264 1263 1262 1261 1260 1259 1258 1257 1256 1255 1254 1253 1252 1251 1250 1249

1248 1247 1246 1245 1244 1243 1242 1241 1240 1239 1238 1237 1236 1235 1234 1233 1232 1231 1230 1229 1228

1227 1226 1225 1224 1223 1222 1221 1220 1219 1218 1217 1216 1215 1214 1213 1212 1211 1210 1209 1208 1207

1206 1205 1204 1203 1202 1201 1200 1199 1198 1197 1196 1195 1194 1193 1192 1191 1190 1189 1188 1187 1186

1185 1184 1183 1182 1181 1180 1179 1178 1177 1176 1175 1174 1173 1172 1171 1170 1169 1168

775

750

725

FIG. 7.7 Banda E de 1900MHz com plano de reuso 7/21

88


1475 AO 1498

CANAIS CDMA VALIDOS




1498 1497 1496 1495 1494 1493 1492 1491 1490 1489 1488 1487 1486 1485 1484 1483 1482 1481 1480 1479 1478

1477 1476 1475 1474 1473 1472 1471 1470 1469 1468 1467 1466 1465 1464 1463 1462 1461 1460 1459 1458 1457

1456 1455 1454 1453 1452 1451 1450 1449 1448 1447 1446 1445 1444 1443 1442 1441 1440 1439 1438 1437 1436

1435 1434 1433 1432 1431 1430 1429 1428 1427 1426 1425 1424 1423 1422 1421 1420 1419 1418 1417 1416 1415

1414 1413 1412 1411 1410 1409 1408 1407 1406 1405 1404 1403 1402 1401 1400 1399 1398 1397 1396 1395 1394

1393 1392 1391 1390 1389 1388 1387 1386 1385 1384 1383 1382 1381 1380 1379 1378 1377 1376 1375 1374 1373

1372 1371 1370 1369 1368 1367 1366 1365 1364 1363 1362 1361 1360 1359 1358 1357 1356 1355 1354 1353 1352

1351 1350 1349 1348 1347 1346 1345 1344 1343 1342 1341 1340 1339 1338 1337 1336 1335

875

850

825

FIG. 7.8 Banda F de 1900MHz com plano de reuso 7/21

Nas FIG. 7.9 à FIG. 7.14, se apresenta a canalização para IS-136 e CDMA no plano de

reuso 9/27 do IS-136 para as bandas A, B, C, D, E e F na faixa de 1900 MHz.


435 AO 498

CANAIS CDMA VALIDOS



FREQÜÊNCIAS A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 H1 I1 A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 H2 I2 A3 B3 C3 D3 E3 F3 G3 H3 I3

498 497 496 495 494 493 492 491 490 489 488 487 486 485 484 483 482 481 480 479 478 477 476 475 474 473 472

471 470 469 468 467 466 465 464 463 462 461 460 459 458 457 456 455 454 453 452 451 450 449 448 447 446 445

444 443 442 441 440 439 438 437 436 435 434 433 432 431 430 429 428 427 426 425 424 423 422 421 420 419 418

417 416 415 414 413 412 411 410 409 408 407 406 405 404 403 402 401 400 399 398 397 396 395 394 393 392 391

390 389 388 387 386 385 384 383 382 381 380 379 378 377 376 375 374 373 372 371 370 369 368 367 366 365 364

363 362 361 360 359 358 357 356 355 354 353 352 351 350 349 348 347 346 345 344 343 342 341 340 339 338 337

336 335 334 333 332 331 330 329 328 327 326 325 324 323 322 321 320 319 318 317 316 315 314 313 312 311 310

309 308 307 306 305 304 303 302 301 300 299 298 297 296 295 294 293 292 291 290 289 288 287 286 285 284 283

282 281 280 279 278 277 276 275 274 273 272 271 270 269 268 267 266 265 264 263 262 261 260 259 258 257 256

255 254 253 252 251 250 249 248 247 246 245 244 243 242 241 240 239 238 237 236 235 234 233 232 231 230 229

228 227 226 225 224 223 222 221 220 219 218 217 216 215 214 213 212 211 210 209 208 207 206 205 204 203 202

201 200 199 198 197 196 195 194 193 192 191 190 189 188 187 186 185 184 183 182 181 180 179 178 177 176 175

174 173 172 171 170 169 168 167 166 165 164 163 162 161 160 159 158 157 156 155 154 153 152 151 150 149 148

147 146 145 144 143 142 141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 125 124 123 122 121

120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94

93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67

66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40

39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2

275

250

225

200

175

150

125

100

75

50

25



1102 AO 1165

CANAIS CDMA VALIDOS




1165 1164 1163 1162 1161 1160 1159 1158 1157 1156 1155 1154 1153 1152 1151 1150 1149 1148 1147 1146 1145 1144 1143 1142 1141 1140 1139

1138 1137 1136 1135 1134 1133 1132 1131 1130 1129 1128 1127 1126 1125 1124 1123 1122 1121 1120 1119 1118 1117 1116 1115 1114 1113 1112

1111 1110 1109 1108 1107 1106 1105 1104 1103 1102 1101 1100 1099 1098 1097 1096 1095 1094 1093 1092 1091 1090 1089 1088 1087 1086 1085

1084 1083 1082 1081 1080 1079 1078 1077 1076 1075 1074 1073 1072 1071 1070 1069 1068 1067 1066 1065 1064 1063 1062 1061 1060 1059 1058

1057 1056 1055 1054 1053 1052 1051 1050 1049 1048 1047 1046 1045 1044 1043 1042 1041 1040 1039 1038 1037 1036 1035 1034 1033 1032 1031

1030 1029 1028 1027 1026 1025 1024 1023 1022 1021 1020 1019 1018 1017 1016 1015 1014 1013 1012 1011 1010 1009 1008 1007 1006 1005 1004

1003 1002 1001 1000 999 998 997 996 995 994 993 992 991 990 989 988 987 986 985 984 983 982 981 980 979 978 977

976 975 974 973 972 971 970 969 968 967 966 965 964 963 962 961 960 959 958 957 956 955 954 953 952 951 950

949 948 947 946 945 944 943 942 941 940 939 938 937 936 935 934 933 932 931 930 929 928 927 926 925 924 923

922 921 920 919 918 917 916 915 914 913 912 911 910 909 908 907 906 905 904 903 902 901 900 899 898 897 896

895 894 893 892 891 890 889 888 887 886 885 884 883 882 881 880 879 878 877 876 875 874 873 872 871 870 869

868 867 866 865 864 863 862 861 860 859 858 857 856 855 854 853 852 851 850 849 848 847 846 845 844 843 842

841 840 839 838 837 836 835 834 833 832 831 830 829 828 827 826 825 824 823 822 821 820 819 818 817 816 815

814 813 812 811 810 809 808 807 806 805 804 803 802 801 800 799 798 797 796 795 794 793 792 791 790 789 788

787 786 785 784 783 782 781 780 779 778 777 776 775 774 773 772 771 770 769 768 767 766 765 764 763 762 761

760 759 758 757 756 755 754 753 752 751 750 749 748 747 746 745 744 743 742 741 740 739 738 737 736 735 734

733 732 731 730 729 728 727 726 725 724 723 722 721 720 719 718 717 716 715 714 713 712 711 710 709 708 707

706 705 704 703 702 701 700 699 698 697 696 695 694 693 692 691 690 689 688 687 686 685 684 683 682 681 680

679 678 677 676 675 674 673 672 671 670 669 668

725

700

675

650

625

600

575

500

475

450

425


89


1935 AO 1998

CANAIS CDMA VALIDOS




1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 1988 1987 1986 1985 1984 1983 1982 1981 1980 1979 1978 1977 1976 1975 1974 1973 1972

1971 1970 1969 1968 1967 1966 1965 1964 1963 1962 1961 1960 1959 1958 1957 1956 1955 1954 1953 1952 1951 1950 1949 1948 1947 1946 1945

1944 1943 1942 1941 1940 1939 1938 1937 1936 1935 1934 1933 1932 1931 1930 1929 1928 1927 1926 1925 1924 1923 1922 1921 1920 1919 1918

1917 1916 1915 1914 1913 1912 1911 1910 1909 1908 1907 1906 1905 1904 1903 1902 1901 1900 1899 1898 1897 1896 1895 1894 1893 1892 1891

1890 1889 1888 1887 1886 1885 1884 1883 1882 1881 1880 1879 1878 1877 1876 1875 1874 1873 1872 1871 1870 1869 1868 1867 1866 1865 1864

1863 1862 1861 1860 1859 1858 1857 1856 1855 1854 1853 1852 1851 1850 1849 1848 1847 1846 1845 1844 1843 1842 1841 1840 1839 1838 1837

1836 1835 1834 1833 1832 1831 1830 1829 1828 1827 1826 1825 1824 1823 1822 1821 1820 1819 1818 1817 1816 1815 1814 1813 1812 1811 1810

1809 1808 1807 1806 1805 1804 1803 1802 1801 1800 1799 1798 1797 1796 1795 1794 1793 1792 1791 1790 1789 1788 1787 1786 1785 1784 1783

1782 1781 1780 1779 1778 1777 1776 1775 1774 1773 1772 1771 1770 1769 1768 1767 1766 1765 1764 1763 1762 1761 1760 1759 1758 1757 1756

1755 1754 1753 1752 1751 1750 1749 1748 1747 1746 1745 1744 1743 1742 1741 1740 1739 1738 1737 1736 1735 1734 1733 1732 1731 1730 1729

1728 1727 1726 1725 1724 1723 1722 1721 1720 1719 1718 1717 1716 1715 1714 1713 1712 1711 1710 1709 1708 1707 1706 1705 1704 1703 1702

1701 1700 1699 1698 1697 1696 1695 1694 1693 1692 1691 1690 1689 1688 1687 1686 1685 1684 1683 1682 1681 1680 1679 1678 1677 1676 1675

1674 1673 1672 1671 1670 1669 1668 1667 1666 1665 1664 1663 1662 1661 1660 1659 1658 1657 1656 1655 1654 1653 1652 1651 1650 1649 1648

1647 1646 1645 1644 1643 1642 1641 1640 1639 1638 1637 1636 1635 1634 1633 1632 1631 1630 1629 1628 1627 1626 1625 1624 1623 1622 1621

1620 1619 1618 1617 1616 1615 1614 1613 1612 1611 1610 1609 1608 1607 1606 1605 1604 1603 1602 1601 1600 1599 1598 1597 1596 1595 1594

1593 1592 1591 1590 1589 1588 1587 1586 1585 1584 1583 1582 1581 1580 1579 1578 1577 1576 1575 1574 1573 1572 1571 1570 1569 1568 1567

1566 1565 1564 1563 1562 1561 1560 1559 1558 1557 1556 1555 1554 1553 1552 1551 1550 1549 1548 1547 1546 1545 1544 1543 1542 1541 1540

1539 1538 1537 1536 1535 1534 1533 1532 1531 1530 1529 1528 1527 1526 1525 1524 1523 1522 1521 1520 1519 1518 1517 1516 1515 1514 1513

1512 1511 1510 1509 1508 1507 1506 1505 1504 1503 1502

1175

1150

1125

1100

1075

1050

1025

1000

975

950

925



642 AO 665

CANAIS CDMA VALIDOS




665 664 663 662 661 660 659 658 657 656 655 654 653 652 651 650 649 648 647 646 645 644 643 642 641 640 639

638 637 636 635 634 633 632 631 630 629 628 627 626 625 624 623 622 621 620 619 618 617 616 615 614 613 612

611 610 609 608 607 606 605 604 603 602 601 600 599 598 597 596 595 594 593 592 591 590 589 588 587 586 585

584 583 582 581 580 579 578 577 576 575 574 573 572 571 570 569 568 567 566 565 564 563 562 561 560 559 558

557 556 555 554 553 552 551 550 549 548 547 546 545 544 543 542 541 540 539 538 537 536 535 534 533 532 531

530 529 528 527 526 525 524 523 522 521 520 519 518 517 516 515 514 513 512 511 510 509 508 507 506 505 504

503 502

375

350

325



1308 AO 1332

CANAIS CDMA VALIDOS




1332 1331 1330 1329 1328 1327 1326 1325 1324 1323 1322 1321 1320 1319 1318 1317 1316 1315 1314 1313 1312 1311 1310 1309 1308 1307 1306

1305 1304 1303 1302 1301 1300 1299 1298 1297 1296 1295 1294 1293 1292 1291 1290 1289 1288 1287 1286 1285 1284 1283 1282 1281 1280 1279

1278 1277 1276 1275 1274 1273 1272 1271 1270 1269 1268 1267 1266 1265 1264 1263 1262 1261 1260 1259 1258 1257 1256 1255 1254 1253 1252

1251 1250 1249 1248 1247 1246 1245 1244 1243 1242 1241 1240 1239 1238 1237 1236 1235 1234 1233 1232 1231 1230 1229 1228 1227 1226 1225

1224 1223 1222 1221 1220 1219 1218 1217 1216 1215 1214 1213 1212 1211 1210 1209 1208 1207 1206 1205 1204 1203 1202 1201 1200 1199 1198

1197 1196 1195 1194 1193 1192 1191 1190 1189 1188 1187 1186 1185 1184 1183 1182 1181 1180 1179 1178 1177 1176 1175 1174 1173 1172 1171

1170 1169 1168

775

750

725


90


1475 AO 1498

CANAIS CDMA VALIDOS




1498 1497 1496 1495 1494 1493 1492 1491 1490 1489 1488 1487 1486 1485 1484 1483 1482 1481 1480 1479 1478 1477 1476 1475 1474 1473 1472

1471 1470 1469 1468 1467 1466 1465 1464 1463 1462 1461 1460 1459 1458 1457 1456 1455 1454 1453 1452 1451 1450 1449 1448 1447 1446 1445

1444 1443 1442 1441 1440 1439 1438 1437 1436 1435 1434 1433 1432 1431 1430 1429 1428 1427 1426 1425 1424 1423 1422 1421 1420 1419 1418

1417 1416 1415 1414 1413 1412 1411 1410 1409 1408 1407 1406 1405 1404 1403 1402 1401 1400 1399 1398 1397 1396 1395 1394 1393 1392 1391

1390 1389 1388 1387 1386 1385 1384 1383 1382 1381 1380 1379 1378 1377 1376 1375 1374 1373 1372 1371 1370 1369 1368 1367 1366 1365 1364

1363 1362 1361 1360 1359 1358 1357 1356 1355 1354 1353 1352 1351 1350 1349 1348 1347 1346 1345 1344 1343 1342 1341 1340 1339 1338 1337

1336 1335

875

850

825


91

7.2 APÊNDICE 2: SITUAÇÃO DE TRAFEGO NA SOBREPOSIÇÃO DO CDMA NAS REDES IS-136.

A situação de tráfego na transição entre a implementação de uma rede CDMA e uma rede

IS-136 é apresentada para a banda B na faixa de 800 MHz, na FIG. 7.15 para o fator de reuso

4/12, e na FIG. 7.16 para o fator de reuso 7/21.

Para a faixa de 1900 MHz as FIG. 7.17 à FIG. 7.22 ilustram o tráfego do sistema IS-136 e

CDMA, considerando os fatores de reuso 7/21 e 9/27 no IS-136.

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8

portadoras CDMA

Trá

feg

o [

Erl

.]





CDMA

FIG. 7.15 Tráfego na banda B de 800MHz com plano de reuso 4/12

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8portadoras CDMA

Trá

feg

o [

Erl

.]


0 canais AMPS,CDMA 777



CDMA

FIG. 7.16 Tráfego na banda B de 800MHz com plano de reuso 7/21

92

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

1800,00

2000,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Portadoras CDMA

Trá

feg

o [

Erl

.]

Plano 7/21

Plano 927

CDMA

FIG. 7.17 Tráfego nas banda A da faixa de 1900MHz

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

1800,00

2000,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Portadoras CDMA

Trá

feg

o [

Erl

.]

Plano 7/21

Plano 927

CDMA

FIG. 7.18 Tráfego na banda B na faixa de 1900MHz

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

1800,00

2000,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

portadoras CDMA

Trá

feg

o [

Erl

.]

Plano 7/21

Plano 927

CDMA

FIG. 7.19 Tráfego na banda C na faixa de 1900MHz

93

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

450,0

500,0

0 1 2 3

portadoras CDMA

Trá

feg

o [

Erl

.]

Plano 7/21

Plano 9/27

CDMA

FIG. 7.20 Tráfego na banda D na faixa de 1900MHz

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

450,00

500,00

0 1 2 3

portadoras CDMA

Trá

feg

o [

Erl

.]

Plano 7/21

Plano 927

CDMA

FIG. 7.21 Tráfego na banda E na faixa de 1900MHz

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

450,00

500,00

0 1 2 3

portadoras CDMA

Trá

feg

o [

Erl

.]

Plano 7/21

Plano 927

CDMA

FIG. 7.22 Tráfego na banda F na faixa de 1900MHz

94

7.3 APÊNDICE 3: CANALIZAÇÃO NOS SISTEMAS IS-136 E GSM.

A distribuição dos canais para IS-136 e GSM na faixa de 800 MHz para a banda B são

apresentados na FIG. 7.23 e FIG. 7.24 para, respectivamente, os fatores de reuso 4/12 e 7/21

no IS-136.

GRUPO DE


334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345

346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357

358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369

370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381

382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393

394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405

406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417

418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429

430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441

442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453

454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465

466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477

478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489

490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501

502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513

514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525

526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537

538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549

550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561

562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573

574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585

586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597

598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609

610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621

622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633

634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645

646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657

658 659 660 661 662 663 664 665 666

717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728

729 730 731 732 733 734 735 736 737 738 739 740

741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752

753 754 755 756 757 758 759 760 761 762 763 764

765 766 767 768 769 770 771 772 773 774 775 776

777 778 779 780 781 782 783 784 785 786 787 788

789 790 791 792 793 794 795 796 797 798 799

FAIXA B

FAIXA B' 246

249 250

248

251

247

243

230

244

245

242

241

228

227

225224

231

222

221

223

219

218

220

216215

217

213

212

214

210

209

211

207206

208

204

203

205

201

200

202

198

195

197

199

192

194

196

189

191

193

186

188

190

240

187

229

226

185

FIG. 7.23 Banda B de 800MHz com plano de reuso 4/12 GRUPO DE


334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354

355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375

376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396

397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417

418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438

439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459

460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480

481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501

502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522

523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543

544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564

565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585

586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606

607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627

628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648

649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666

717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 730 731 732

733 734 735 736 737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752 753

754 755 756 757 758 759 760 761 762 763 764 765 766 767 768 769 770 771 772 773 774

775 776 777 778 779 780 781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791 792 793 794 795

796 797 798 799

FAIXA B

FAIXA B' 246

249 250

248

251

247

243

230

244 245242

241

228227

225224

231

222221

223

219218

220

216215

217

213212

214

210209

211

207206

208

204203

205

201

200

202

198

195 197

199

192 194

196

189 191

193

186 188

190

240

187

229

226





GSM NÃO USADOS

CANAIS GSM

95

A canalização dos padrões IS-136 e GSM é apresentada nas FIG.7.25 à FIG. 7.30 para o

fator de reuso 7/21, e nas FIG.7.31 à FIG. 7.36 para o fator de reuso 9/27 na faixa de 1900

MHz.



CANAIS GSM GRUPO DE


498 497 496 495 494 493 492 491 490 489 488 487 486 485 484 483 482 481 480 479 478

477 476 475 474 473 472 471 470 469 468 467 466 465 464 463 462 461 460 459 458 457

456 455 454 453 452 451 450 449 448 447 446 445 444 443 442 441 440 439 438 437 436

435 434 433 432 431 430 429 428 427 426 425 424 423 422 421 420 419 418 417 416 415

414 413 412 411 410 409 408 407 406 405 404 403 402 401 400 399 398 397 396 395 394

393 392 391 390 389 388 387 386 385 384 383 382 381 380 379 378 377 376 375 374 373

372 371 370 369 368 367 366 365 364 363 362 361 360 359 358 357 356 355 354 353 352

351 350 349 348 347 346 345 344 343 342 341 340 339 338 337 336 335 334 333 332 331

330 329 328 327 326 325 324 323 322 321 320 319 318 317 316 315 314 313 312 311 310

309 308 307 306 305 304 303 302 301 300 299 298 297 296 295 294 293 292 291 290 289

288 287 286 285 284 283 282 281 280 279 278 277 276 275 274 273 272 271 270 269 268

267 266 265 264 263 262 261 260 259 258 257 256 255 254 253 252 251 250 249 248 247

246 245 244 243 242 241 240 239 238 237 236 235 234 233 232 231 230 229 228 227 226

225 224 223 222 221 220 219 218 217 216 215 214 213 212 211 210 209 208 207 206 205

204 203 202 201 200 199 198 197 196 195 194 193 192 191 190 189 188 187 186 185 184

183 182 181 180 179 178 177 176 175 174 173 172 171 170 169 168 167 166 165 164 163

162 161 160 159 158 157 156 155 154 153 152 151 150 149 148 147 146 145 144 143 142

141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 125 124 123 122 121

120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100

99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79

78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58

57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37

36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2512513

514515516

517518519

520521522

523524525

529 526527528

532 530531

535 533534

538 536537

541 539540

544 542543

547 545546

551 549550 548

554 552553

557 555556

560 558559

563 561562

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570 568569 567

573 571572

576 574575

579 577578

582 580581

585 583584


GRUPO DE


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1144 1143 1142 1141 1140 1139 1138 1137 1136 1135 1134 1133 1132 1131 1130 1129 1128 1127 1126 1125 1124

1123 1122 1121 1120 1119 1118 1117 1116 1115 1114 1113 1112 1111 1110 1109 1108 1107 1106 1105 1104 1103

1102 1101 1100 1099 1098 1097 1096 1095 1094 1093 1092 1091 1090 1089 1088 1087 1086 1085 1084 1083 1082

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1060 1059 1058 1057 1056 1055 1054 1053 1052 1051 1050 1049 1048 1047 1046 1045 1044 1043 1042 1041 1040

1039 1038 1037 1036 1035 1034 1033 1032 1031 1030 1029 1028 1027 1026 1025 1024 1023 1022 1021 1020 1019

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934 933 932 931 930 929 928 927 926 925 924 923 922 921 920 919 918 917 916 915 914

913 912 911 910 909 908 907 906 905 904 903 902 901 900 899 898 897 896 895 894 893

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850 849 848 847 846 845 844 843 842 841 840 839 838 837 836 835 834 833 832 831 830

829 828 827 826 825 824 823 822 821 820 819 818 817 816 815 814 813 812 811 810 809

808 807 806 805 804 803 802 801 800 799 798 797 796 795 794 793 792 791 790 789 788

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614615616

617618619

620621622

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648

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676 674675

679 677678

682 680681

685 683684


96

GRUPO DE


1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 1988 1987 1986 1985 1984 1983 1982 1981 1980 1979 1978

1977 1976 1975 1974 1973 1972 1971 1970 1969 1968 1967 1966 1965 1964 1963 1962 1961 1960 1959 1958 1957

1956 1955 1954 1953 1952 1951 1950 1949 1948 1947 1946 1945 1944 1943 1942 1941 1940 1939 1938 1937 1936

1935 1934 1933 1932 1931 1930 1929 1928 1927 1926 1925 1924 1923 1922 1921 1920 1919 1918 1917 1916 1915

1914 1913 1912 1911 1910 1909 1908 1907 1906 1905 1904 1903 1902 1901 1900 1899 1898 1897 1896 1895 1894

1893 1892 1891 1890 1889 1888 1887 1886 1885 1884 1883 1882 1881 1880 1879 1878 1877 1876 1875 1874 1873

1872 1871 1870 1869 1868 1867 1866 1865 1864 1863 1862 1861 1860 1859 1858 1857 1856 1855 1854 1853 1852

1851 1850 1849 1848 1847 1846 1845 1844 1843 1842 1841 1840 1839 1838 1837 1836 1835 1834 1833 1832 1831

1830 1829 1828 1827 1826 1825 1824 1823 1822 1821 1820 1819 1818 1817 1816 1815 1814 1813 1812 1811 1810

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868 867 866 865 864 863 862 861 860 859 858 857 856 855 854 853 852 851 850 849 848 847 846 845 844 843 842

841 840 839 838 837 836 835 834 833 832 831 830 829 828 827 826 825 824 823 822 821 820 819 818 817 816 815

814 813 812 811 810 809 808 807 806 805 804 803 802 801 800 799 798 797 796 795 794 793 792 791 790 789 788

787 786 785 784 783 782 781 780 779 778 777 776 775 774 773 772 771 770 769 768 767 766 765 764 763 762 761

760 759 758 757 756 755 754 753 752 751 750 749 748 747 746 745 744 743 742 741 740 739 738 737 736 735 734

733 732 731 730 729 728 727 726 725 724 723 722 721 720 719 718 717 716 715 714 713 712 711 710 709 708 707

706 705 704 703 702 701 700 699 698 697 696 695 694 693 692 691 690 689 688 687 686 685 684 683 682 681 680

679 678 677 676 675 674 673 672 671 670 669 668612

613614615616

617618619620621

622623624625

629 626627628

632 630631

635

633

634

638

636637

641 639640

644 642643

647

645

646

651

649

650

648

654

652653

657 655656

660 658659

663

661

662

666

664665

670

668669 667

673 671672

676 674675

679

677

678

682

680681

685 683684


GRUPO DE


1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 1988 1987 1986 1985 1984 1983 1982 1981 1980 1979 1978 1977 1976 1975 1974 1973 1972

1971 1970 1969 1968 1967 1966 1965 1964 1963 1962 1961 1960 1959 1958 1957 1956 1955 1954 1953 1952 1951 1950 1949 1948 1947 1946 1945

1944 1943 1942 1941 1940 1939 1938 1937 1936 1935 1934 1933 1932 1931 1930 1929 1928 1927 1926 1925 1924 1923 1922 1921 1920 1919 1918

1917 1916 1915 1914 1913 1912 1911 1910 1909 1908 1907 1906 1905 1904 1903 1902 1901 1900 1899 1898 1897 1896 1895 1894 1893 1892 1891

1890 1889 1888 1887 1886 1885 1884 1883 1882 1881 1880 1879 1878 1877 1876 1875 1874 1873 1872 1871 1870 1869 1868 1867 1866 1865 1864

1863 1862 1861 1860 1859 1858 1857 1856 1855 1854 1853 1852 1851 1850 1849 1848 1847 1846 1845 1844 1843 1842 1841 1840 1839 1838 1837

1836 1835 1834 1833 1832 1831 1830 1829 1828 1827 1826 1825 1824 1823 1822 1821 1820 1819 1818 1817 1816 1815 1814 1813 1812 1811 1810

1809 1808 1807 1806 1805 1804 1803 1802 1801 1800 1799 1798 1797 1796 1795 1794 1793 1792 1791 1790 1789 1788 1787 1786 1785 1784 1783

1782 1781 1780 1779 1778 1777 1776 1775 1774 1773 1772 1771 1770 1769 1768 1767 1766 1765 1764 1763 1762 1761 1760 1759 1758 1757 1756

1755 1754 1753 1752 1751 1750 1749 1748 1747 1746 1745 1744 1743 1742 1741 1740 1739 1738 1737 1736 1735 1734 1733 1732 1731 1730 1729

1728 1727 1726 1725 1724 1723 1722 1721 1720 1719 1718 1717 1716 1715 1714 1713 1712 1711 1710 1709 1708 1707 1706 1705 1704 1703 1702

1701 1700 1699 1698 1697 1696 1695 1694 1693 1692 1691 1690 1689 1688 1687 1686 1685 1684 1683 1682 1681 1680 1679 1678 1677 1676 1675

1674 1673 1672 1671 1670 1669 1668 1667 1666 1665 1664 1663 1662 1661 1660 1659 1658 1657 1656 1655 1654 1653 1652 1651 1650 1649 1648

1647 1646 1645 1644 1643 1642 1641 1640 1639 1638 1637 1636 1635 1634 1633 1632 1631 1630 1629 1628 1627 1626 1625 1624 1623 1622 1621

1620 1619 1618 1617 1616 1615 1614 1613 1612 1611 1610 1609 1608 1607 1606 1605 1604 1603 1602 1601 1600 1599 1598 1597 1596 1595 1594

1593 1592 1591 1590 1589 1588 1587 1586 1585 1584 1583 1582 1581 1580 1579 1578 1577 1576 1575 1574 1573 1572 1571 1570 1569 1568 1567

1566 1565 1564 1563 1562 1561 1560 1559 1558 1557 1556 1555 1554 1553 1552 1551 1550 1549 1548 1547 1546 1545 1544 1543 1542 1541 1540

1539 1538 1537 1536 1535 1534 1533 1532 1531 1530 1529 1528 1527 1526 1525 1524 1523 1522 1521 1520 1519 1518 1517 1516 1515 1514 1513

1512 1511 1510 1509 1508 1507 1506 1505 1504 1503 1502737

738739740741

742743744745

746747748749750

754 751752753

757 755756

760

758

759

763

761762

766 764765

769 767768

772

770

771

776

774

775

773

779

777778

782 780781

785 783784

788

786

787

791

789790

795

793794 792

798 796797

801 799800

804

802

803

807

805806

810 808809


98

GRUPO DEFREQÜÊNCIAS A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 H1 I1 A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 H2 I2 A3 B3 C3 D3 E3 F3 G3 H3 I3

665 664 663 662 661 660 659 658 657 656 655 654 653 652 651 650 649 648 647 646 645 644 643 642 641 640 639

638 637 636 635 634 633 632 631 630 629 628 627 626 625 624 623 622 621 620 619 618 617 616 615 614 613 612

611 610 609 608 607 606 605 604 603 602 601 600 599 598 597 596 595 594 593 592 591 590 589 588 587 586 585

584 583 582 581 580 579 578 577 576 575 574 573 572 571 570 569 568 567 566 565 564 563 562 561 560 559 558

557 556 555 554 553 552 551 550 549 548 547 546 545 544 543 542 541 540 539 538 537 536 535 534 533 532 531

530 529 528 527 526 525 524 523 522 521 520 519 518 517 516 515 514 513 512 511 510 509 508 507 506 505 504

503 502

587588589590

591592593594

595596597598

599600601602

603604605606

607608609610


GRUPO DE


1332 1331 1330 1329 1328 1327 1326 1325 1324 1323 1322 1321 1320 1319 1318 1317 1316 1315 1314 1313 1312 1311 1310 1309 1308 1307 1306

1305 1304 1303 1302 1301 1300 1299 1298 1297 1296 1295 1294 1293 1292 1291 1290 1289 1288 1287 1286 1285 1284 1283 1282 1281 1280 1279

1278 1277 1276 1275 1274 1273 1272 1271 1270 1269 1268 1267 1266 1265 1264 1263 1262 1261 1260 1259 1258 1257 1256 1255 1254 1253 1252

1251 1250 1249 1248 1247 1246 1245 1244 1243 1242 1241 1240 1239 1238 1237 1236 1235 1234 1233 1232 1231 1230 1229 1228 1227 1226 1225

1224 1223 1222 1221 1220 1219 1218 1217 1216 1215 1214 1213 1212 1211 1210 1209 1208 1207 1206 1205 1204 1203 1202 1201 1200 1199 1198

1197 1196 1195 1194 1193 1192 1191 1190 1189 1188 1187 1186 1185 1184 1183 1182 1181 1180 1179 1178 1177 1176 1175 1174 1173 1172 1171

1170 1169 1168

687688689690

691692693694

695696697698

699700701702

703704705706

707708709710


GRUPO DE

FREQÜÊNCIAS A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 H1 I1 A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 H2 I2 A3 B3 C3 D3 E3 F3 G3 H3 I3 1498 1497 1496 1495 1494 1493 1492 1491 1490 1489 1488 1487 1486 1485 1484 1483 1482 1481 1480 1479 1478 1477 1476 1475 1474 1473 1472 1471 1470 1469 1468 1467 1466 1465 1464 1463 1462 1461 1460 1459 1458 1457 1456 1455 1454 1453 1452 1451 1450 1449 1448 1447 1446 1445 1444 1443 1442 1441 1440 1439 1438 1437 1436 1435 1434 1433 1432 1431 1430 1429 1428 1427 1426 1425 1424 1423 1422 1421 1420 1419 1418 1417 1416 1415 1414 1413 1412 1411 1410 1409 1408 1407 1406 1405 1404 1403 1402 1401 1400 1399 1398 1397 1396 1395 1394 1393 1392 1391 1390 1389 1388 1387 1386 1385 1384 1383 1382 1381 1380 1379 1378 1377 1376 1375 1374 1373 1372 1371 1370 1369 1368 1367 1366 1365 1364 1363 1362 1361 1360 1359 1358 1357 1356 1355 1354 1353 1352 1351 1350 1349 1348 1347 1346 1345 1344 1343 1342 1341 1340 1339 1338 1337 1336 1335

712 713 714 715 716 717 718 719

720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 730 731

732 733 734 735


99

7.4 APÊNDICE 4: SITUAÇÃO DE TRÁFEGO NA SOBREPOSIÇÃO DO PADRÃO GSM NAS REDES IS-136.

O tráfego para a implementação de uma rede com padrão GSM e uma rede IS-136 é

apresentada para a banda B na faixa de 800 MHz, na FIG. 7.37 e na FIG. 7.38, para os fatores

de reuso 4/12 e 7/21, respectivamente.

Na faixa de 1900 MHz a FIG. 7.39 e a FIG. 7.40 ilustram o tráfego do sistema IS-136 e

GSM, considerando os fatores de reuso 7/21 e 9/27 no IS-136, respectivamente.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 58Canais GSM

Tra

feg

o [

Erl

.]

0 portadoras AM PS

5 portadoras AM PS

GSM 1/3 FH 33% ou 3/9 SEM FH

GSM 1/ 3 SEM FH ou 1/1 FH 33%

GSM 4/12 SEM FH

GSM 1/1 SEM FH

GSM 3/9 COM FH 33%


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54

Canais GSM

Tra

feg

o [

Erl

.]

0 portadoras AM PS

5 portadoras AM PS

GSM 1/3 FH 33% ou 3/9 SEM FH

GSM 1/ 3 SEM FH ou 1/1 FH 33%

GSM 4/12 SEM FH

GSM 1/1 SEM FH

GSM 3/9 COM FH 33%


100

0

500

1000

1500

2000

0 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 74

Canais GSM

Tra

feg

o [E

rl.]

IS-136 (PLANO 7/21 )

IS-136 (PLANO 9/27)

GSM 1/3 FH 33% ou 3/9 sem FH

GSM 1/3 SEM FH OU 1/1 FH 33%

GSM 4/12 SEM FH

GSM 1/1 SEM FH

GSM 3/9 COM FH 33%

Linear (GSM 1/3 FH 33% ou 3/9 sem FH)

FIG 7.39 Bandas A, B e C na faixa de 1900MHz.

0

100

200

300

400

500

600

0 12 15 18 21 24

Canais GSM

Tra

feg

o [

Erl

.]

IS-136 (PLANO 7/21 )

IS-136 (PLANO 9/27 )

GSM 3/9 SEM FH

GSM 1/3 SEM FH OU 1/1 FH 33%

GSM 4/12 SEM FH OU 1/3 FH 25% OU 3/9 COM FH 50%

GSM 1/1 SEM FH

FIG. 7.40 Bandas D, E, F na faixa de 1900MHz.

101

7.5 APÊNDICE 5: MIGRAÇÃO DAS REDES GSM.

7.5.1 SUPERPOSIÇÃO DE REDES GSM, GPRS e EDGE.

TAB. 7.1 Redução do tráfego de voz com a introdução do sistema GPRS.

Faixas de

Freqüências

Janelas

GPRS

Tráfego em Erlangs Percentagem de diminuição

de tráfego

4/12

SEM FH

1/3 FH

33%

1/1 FH

33%

4/12

SEM FH

1/3 FH

33%

1/1 FH

33%

B 850 MHz 0 347,31 427,35 1371,24 0,00 0,00 0,00

B 850 MHz 1 336,43 416,25 1359,26 3,13 2,60 0,87

B 850 MHz 2 325,51 405,15 1349,79 6,28 5,19 1,56

B 850 MHz 3 314,61 394,1 1336,06 9,42 7,78 2,57

B 850 MHz 4 303,75 383,05 1324,36 12,54 10,37 3,42

D/C/E 1800 MHz 0 440,38 595,82 1819,04 0,00 0,00 0,00

D/C/E 1800 MHz 1 429,27 584,5 1807,21 2,52 1,90 0,65

D/C/E 1800 MHz 2 418,15 573,18 1795,4 5,05 3,80 1,30

D/C/E 1800 MHz 3 407,08 561,89 1783,57 7,56 5,69 1,95

D/C/E 1800 MHz 4 396 550,6 1771,74 10,08 7,59 2,60

A/B/C 1900 MHz 0 440,38 595,82 1819,04 0,00 0,00 0,00

A/B/C 1900 MHz 1 429,27 584,5 1807,21 2,52 1,90 0,65

A/B/C 1900 MHz 2 418,15 573,18 1795,4 5,05 3,80 1,30

A/B/C 1900 MHz 3 407,08 561,89 1783,57 7,56 5,69 1,95

A/B/C 1900 MHz 4 396 550,6 1771,74 10,08 7,59 2,60

D/E/F 1900 MHz 0 98,42 178,79 339,1 0,00 0,00 0,00

D/E/F 1900 MHz 1 88,84 168,46 328,18 9,73 5,78 3,22

D/E/F 1900 MHz 2 79,39 158,21 317,27 19,34 11,51 6,44

D/E/F 1900 MHz 3 70,11 148,03 306,39 28,76 17,20 9,64

D/E/F 1900 MHz 4 61,02 137,91 295,56 38,00 22,86 12,84

102

7.5.2 SUPERPOSIÇÃO DE REDES GSM e WCDMA.

As FIG. 7.41 e FIG. 7.42 apresentam a canalização das redes GSM e WCDMA (no

enlace reverso) no fator de reuso 4/12 do GSM nas bandas C e E da faixa de 1800 MHz.

FAIXA C A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598

599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610

611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622

623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634

635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646

647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658

659 660

8699

8626 8627 8628 8629 8630 8631 8632 8633 8634 8635 8636 8637

8638 8639 8640 8641 8642 8643 8644 8645 8646 8647 8648 8649

8650 8651 8652 8653 8654 8655 8656 8657 8658 8659 8660 8661

8662 8663 8664 8665 8666 8667 8668 8669 8670 8671 8672 8673

8674 8675 8676 8677 8678 8679 8680 8681 8682 8683 8684 8685

8686 8687 8688 8689 8690 8691 8692 8693 8694 8695 8696 8697

8698

FIG. 7.41 Superposição GSM/WCDMA na banda C da faixa de 1800 MHz.

FAIXA E A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

662 663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673

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

710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720 721

722 723 724 725 726 727 728 729 730 731 732 733

734 735

8701 8702 8703 8704 8705 8706 8707 8708 8709 8710 8711 8712

8713 8714 8715 8716 8717 8718 8719 8720 8721 8722 8723 8724

8725 8726 8727 8728 8729 8730 8731 8732 8733 8734 8735 8736

8737 8738 8739 8740 8741 8742 8743 8744 8745 8746 8747 8748

8749 8750 8751 8752 8753 8754 8755 8756 8757 8758 8759 8760

8761 8762 8763 8764 8765 8766 8767 8768 8769 8770 8771 8772

8773 8774

FIG. 7.42 Superposição GSM/WCDMA na banda E da faixa de 1800 MHz


CANAIS WCDMA


CANAIS WCDMA

103

A distribuição dos canais GSM e WCDMA (no enlace reverso) no fator de reuso 4/12 é

apresentada da FIG. 7.43 à FIG. 7.48 para a faixa de 1900 MHz.

FAIXA A A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523

524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535

536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547

548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559

560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571

572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583

584 585

9262

9263 9264 9265 9266 9267 9268 9269 9270 9271 9272 9273 9274

9275 9276 9277 9278 9279 9280 9281 9282 9283 9284 9285 9286

9287 9288 9289 9290 9291 9292 9293 9294 9295 9296 9297 9298

9299 9300 9301 9302 9303 9304 9305 9306 9307 9308 9309 9310

9311 9312

FIG. 7.43 Superposição GSM/WCDMA na banda A da faixa de 1900 MHz

FAIXA B A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623

624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635

636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647

648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659

660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671

672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683

684 685

9362

9363 9364 9365 9366 9367 9368 9369 9370 9371 9372 9373 9374

9375 9376 9377 9378 9379 9380 9381 9382 9383 9384 9385 9386

9387 9388 9389 9390 9391 9392 9393 9394 9395 9396 9397 9398

9399 9400 9401 9402 9403 9404 9405 9406 9407 9408 9409 9410

9411 9412

FIG. 7.44 Superposição GSM/WCDMA na banda B da faixa de 1900 MHz

FAIXA C A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748

749 750 751 752 753 754 755 756 757 758 759 760

761 762 763 764 765 766 767 768 769 770 771 772

773 774 775 776 777 778 779 780 781 782 783 784

785 786 787 788 789 790 791 792 793 794 795 796

797 798 799 800 801 802 803 804 805 806 807 808

809 810

9487

9488 9489 9490 9491 9492 9493 9494 9495 9496 9497 9498 9499

9500 9501 9502 9503 9504 9505 9506 9507 9508 9509 9510 9511

9512 9513 9514 9515 9516 9517 9518 9519 9520 9521 9522 9523

9524 9525 9526 9527 9528 9529 9530 9531 9532 9533 9534 9535

9536 9537

FIG. 7.45 Superposição GSM/WCDMA na banda C da faixa de 1900 MHz


CANAIS WCDMA


CANAIS WCDMA


CANAIS WCDMA

104

FAIXA D A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598

599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610

9337

FIG. 7.46 Superposição GSM/WCDMA na banda D da faixa de 1900 MHz

FAIXA E A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698

699 700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710

9437

FIG. 7.47 Superposição GSM/WCDMA na banda E da faixa de 1900 MHz

FAIXA F A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

712 713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723

724 725 726 727 728 729 730 731 732 733 734 735

9462

FIG. 7.48 Superposição GSM/WCDMA na banda F da faixa de 1900 MHz

Canal WCDMA no enlace direto: 9737

CANAIS WCDMA


CANAIS WCDMA


CANAIS WCDMA

105

7.6 APÊNDICE 6: TABELAS AUXILIARES PARA CÁLCULO DA REDUÇÃO DE TRÁFEGO CAUSADA POR INCLUSÃO DE JANELAS GPRS (BANDA A DE 800 MHz)


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

176 177 178 179 180 181 233 234 235 236 237 238

# Canaispor setor 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0trafego porsetor[Erl] 26,4 26,4 26,4 26,4 26,4 26,4 26,4 26,4 26,4 26,4 26,4 26,4 317,3

FIG. 7.49 Cálculo de tráfego no GSM (plano 4/12) com inclusão de 2 janelas GPRS por setor.


128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

140 141 142 140 141 142 140 141 142 140 141 142

143 144 145 143 144 145 143 144 145 143 144 145

146 147 148 146 147 148 146 147 148 146 147 148

149 150 151 149 150 151 149 150 151 149 150 151

152 153 154 152 153 154 152 153 154 152 153 154

155 156 157 155 156 157 155 156 157 155 156 157

158 159 160 158 159 160 158 159 160 158 159 160

161 162 163 161 162 163 161 162 163 161 162 163

164 165 166 164 165 166 164 165 166 164 165 166

167 168 169 167 168 169 167 168 169 167 168 169

170 171 172 170 171 172 170 171 172 170 171 172

173 174 175 173 174 175 173 174 175 173 174 175

176 177 178 176 177 178 176 177 178 176 177 178

179 180 181 179 180 181 179 180 181 179 180 181

233 234 235 233 234 235 233 234 235 233 234 235

236 237 238 236 237 238 236 237 238 236 237 238

# Canaispor setor 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43trafego porsetor [Erl] 33,8 33,8 33,8 33,8 33,8 33,8 33,8 33,8 33,8 33,8 33,8 33,8 405,2

FIG. 7.50 Cálculo de tráfego no GSM (plano 1/3 com 33,3 % de FH) com inclusão de 2 janelas GPRS por setor.

GRUPO DE


128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140

141 141 141 141 141 141 141 141 141 141 141 141

142 142 142 142 142 142 142 142 142 142 142 142

143 143 143 143 143 143 143 143 143 143 143 143

144 144 144 144 144 144 144 144 144 144 144 144

145 145 145 145 145 145 145 145 145 145 145 145

146 146 146 146 146 146 146 146 146 146 146 146

147 147 147 147 147 147 147 147 147 147 147 147

148 148 148 148 148 148 148 148 148 148 148 148

149 149 149 149 149 149 149 149 149 149 149 149

150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150

151 151 151 151 151 151 151 151 151 151 151 151

152 152 152 152 152 152 152 152 152 152 152 152

153 153 153 153 153 153 153 153 153 153 153 153

154 154 154 154 154 154 154 154 154 154 154 154

155 155 155 155 155 155 155 155 155 155 155 155

156 156 156 156 156 156 156 156 156 156 156 156157 157 157 157 157 157 157 157 157 157 157 157158 158 158 158 158 158 158 158 158 158 158 158

159 159 159 159 159 159 159 159 159 159 159 159

160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

161 161 161 161 161 161 161 161 161 161 161 161

162 162 162 162 162 162 162 162 162 162 162 162

163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163

164 164 164 164 164 164 164 164 164 164 164 164

165 165 165 165 165 165 165 165 165 165 165 165

166 166 166 166 166 166 166 166 166 166 166 166

167 167 167 167 167 167 167 167 167 167 167 167

168 168 168 168 168 168 168 168 168 168 168 168

169 169 169 169 169 169 169 169 169 169 169 169

170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170

171 171 171 171 171 171 171 171 171 171 171 171

172 172 172 172 172 172 172 172 172 172 172 172

173 173 173 173 173 173 173 173 173 173 173 173

174 174 174 174 174 174 174 174 174 174 174 174

175 175 175 175 175 175 175 175 175 175 175 175

176 176 176 176 176 176 176 176 176 176 176 176

177 177 177 177 177 177 177 177 177 177 177 177

178 178 178 178 178 178 178 178 178 178 178 178

179 179 179 179 179 179 179 179 179 179 179 179

180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180

181 181 181 181 181 181 181 181 181 181 181 181

233 233 233 233 233 233 233 233 233 233 233 233

234 234 234 234 234 234 234 234 234 234 234 234

235 235 235 235 235 235 235 235 235 235 235 235

236 236 236 236 236 236 236 236 236 236 236 236

237 237 237 237 237 237 237 237 237 237 237 237

238 238 238 238 238 238 238 238 238 238 238 238

# Canaispor setor 125,0 125,0 125,0 125,0 125,0 125,0 125,0 125,0 125,0 125,0 125,0 125,0trafego porsetor [Erl] 112,3 112,3 112,3 112,3 112,3 112,3 112,3 112,3 112,3 112,3 112,3 112,3 1347,8

FIG. 7.51 Cálculo de tráfego no GSM (plano 1/1 com 33,3 % de FH) com inclusão de 2 janelas GPRS por setor.

106

7.7 APÊNDICE 7: FREQÜÊNCIAS E DEFINIÇÃO DE CANAIS PARA WCDMA (UTRA/FDD).

TAB. 7.2. Faixas de freqüência do UTRA/FDD. FAIXA Freqüências no enlace reverso

EM => ERB Freqüências no enlace direto

ERB => EM I 1920 – 1980 MHz 2110 –2170 MHz II 1850 –1910 MHz 1930 –1990 MHz III 1710-1785 MHz 1805-1880 MHz

TAB. 7.3. Definição de canais no UTRA FDD. Enlace Número de canal

Reverso 5 * F Direto 5 * F

TAB. 7.4. Definição de canais adicionais para Faixa II. Enlace Número de Canal Freqüência da portadora[MHz]

Reverso 5 * (F – 1850.1 MHz)

Fno enlace reverso =1852.5, 1857.5, 1862.5, 1867.5, 1872.5, 1877.5, 1882.5, 1887.5, 1892.5, 1897.5,

1902.5, 1907.5

Direto 5 * (F – 1850.1 MHz)

Fno enlace direto =1932.5, 1937.5, 1942.5, 1947.5, 1952.5, 1957.5, 1962.5, 1967.5, 1972.5, 1977.5,

1982.5, 1987.5

TAB. 7.5. Número dos canais no UTRA. FAIXA Enlace Reverso

EM => ERB

Enlace Direto

ERB => EM

I 9612 – 9888 10562 - 10838 II 9262 – 9538,

12, 37, 62, 87, 112, 137, 162, 187, 212, 237, 262, 287

9662 – 9938, 412, 437, 462, 487, 512, 537, 562, 587, 612, 637, 662, 687

III 8562 - 8913 9037 - 9388

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