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SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO MÓVEL DE TERCEIRA GERAÇÃO (5) |
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Autor: Dayani Adionel Guimarães |
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RTT
NA W-CDMA – Essa RTT foi proposta pelo ETSI,
sendo desenvolvida através de uma colaboração entre o T1P1 dos Estados
Unidos, a ARIB do Japão e o próprio ETSI Europeu. Trata-se de uma interface
baseada na tecnologia WCDMA com espalhamento por seqüência direta (DS-CDMA)
e em consonância com a RTT UTRA de forma que os requisitos definidos para
evolução da família dos sistemas PCS-1900 rumo à 3G sejam atendidos.
Dentre as implementações tecnológicas de destaque estão previstas a
transmissão de dados por comutação de pacotes, antenas adaptativas,
diversidade na transmissão, operação TDD e FDD e espalhamento variável (VSF)
em bandas de aproximadamente 5, 10 e 20 MHz.
RTT
CDMA2000
– Trata-se de uma interface de rádio para a componente terrestre do IMT-2000
proposta pelo TR45.5 da TIA (USA) e baseada em múltiplo acesso faixa larga
WCDMA. Essa RTT corresponde a uma evolução do padrão EIA/TIA/95 de segunda
geração [1].
O cdma2000 utiliza CDMA com espalhamento espectral por seqüência direta (DS-CDMA)
e prevê a operação com 1, 3, 6, 9 e 12 portadoras (MC, Multi
Carrier) em função da taxa de dados necessária, em bandas de 1, 3, 6, 9
e 12 x 1,25 MHz.
RTT W-CDMA I – Denominada Global CDMA I (Multiband Synchronous Direct-Sequence CDMA), pela proponente TTA da Korea, essa RTT corresponde à componente terrestre do IMT-2000. Essa RTT prevê a operação com estações CDMA síncronas, possuindo opção para operação não síncrona, em bandas de 1,25; 5 e 20 MHz. Dentre as principais implementações tecnológicas da proposta destacam-se: antenas inteligentes, cancelamento de interferências, codificação de canal múltipla e VSF.
RTTs
da Componente Satélite
A componente satélite
do IMT-2000 será composta por um conjunto de interfaces, conforme prevê a
Rec. ITU-R M.[IMT.RSPC] [Rrspc]:
- Interface do link de serviço (service link interface) – entre uma estação móvel terrestre (módulo satélite ou terminal de usuário) e a estação espacial (satélite);
- Interface do link alimentador (feeder link interface) – entre as estações espaciais e estações terrenas. Essa interface está fora do escopo de padronização do IMT-2000 e pode utilizar freqüências fora das faixas identificadas para o IMT-2000 pela WARC 92 e WARC 2000;
- Interface do link inter-satélite (inter-satellite link interface) – entre duas estações espaciais. Trata-se de uma interface opcional (dependente do tipo de sistema). Essa interface também está fora do escopo de padronização do IMT-2000;
- Interface com a rede principal (core network interface) – entre uma estação terrena e a rede principal. Não se trata de uma interface de rádio, mas tem influência direta no projeto e especificação das interfaces de rádio satélite no cenário de compatibilidade global de operação;
-
Interface terminal satélite / terrestre (satellite
/ terrestrial terminal interface) – entre os módulos satélite e
terrestre dentro de um terminal de usuário. Também não se trata de uma
interface de rádio. É opcional, sendo necessária apenas nos terminais que
possuírem ambos os módulos para comunicação via rede terrestre e via rede
satélite no IMT-2000.
Os
parágrafos a seguir descrevem sucintamente as principais características das
RTTs propostas
à ITU para componente satélite do IMT-2000. Detalhes sobre cada uma delas
podem ser obtidos em [ITU99a].
RTT
K SAT-CDMA – Essa RTT foi proposta pela TTA
(Korea) e corresponde à componente satélite do IMT-2000. Os 49 satélites
LEO do sistema SAT-CDMA oferecem cobertura praticamente global, com melhores
condições em regiões do planeta com maior densidade populacional. Dentre as
implementações tecnológicas de destaque no sistema SAT-CDMA destacam-se o
uso de diversidade de satélites de ordem 2 com combinação de máxima razão
(MRC, Maximal Ratio Combining) e
com ganhos iguais (EGC, Equal Gain
Combining) [Jac94] e compensação do efeito Doppler
através de técnicas de estimação de freqüências. Cada satélite do
sistema possui arranjos de antenas com 37 feixes e cada feixe transmite 3
portadoras com banda de 10 MHz por portadora.
RTT
SW-CDMA – Proposta pela ESA (European
Space Agengy), a RTT SW-CDMA corresponde à componente satélite do
IMT-2000, com técnica de múltiplo acesso WCDMA no link do terminal móvel
para a estação satélite. Essa proposta possui grande similaridade com a RTT
UTRA. As taxas de dados suportadas vão até 144 kbit/s e as implementações
tecnológicas de destaque dessa interface são: antenas adaptativas no link
direto, cancelamento de interferências, codificação de canal dependente da
classe do serviço oferecido e VSF. A largura de faixa de cada canal de RF
pode ser de 2,5 ou 5 MHz e as órbitas suportadas para os satélites do
sistema podem ser LEO, MEO, HEO ou GEO.
RTT
ICO – O sistema ICO, proposto pela empresa
ICO Global Communications (Reino Unido) tem o propósito de oferecer aos usuários
em qualquer ponto da terra acesso aos serviços de telecomunicações. A RTT
ICO integra uma componente satélite com redes terrestres, possuindo, dentre
outros tipos, terminais portáteis. O sistema rotea o tráfego de redes
terrestres através de estações terrenas, chamadas SANs (Satellite
Access Nodes), as quais selecionam o satélite por onde a chamada será
encaminhada. Essas SANs atuam como a interface primária entre os satélites
e as redes terrestres. O tráfego de um terminal de usuário é roteado
através da constelação de satélites ICO para a rede terrestre fixa ou móvel
apropriada ou para outro terminal móvel ICO. Os satélites do sistema ICO são
conectados à rede terrestre chamada ICONET, rede esta que inter-conecta 12
SANs localizadas em todo o mundo. Cada SAN consiste de estações terrenas
com múltiplas antenas para comunicação com os satélites, equipamentos de
comutação e bases de dados. Previa-se que a maioria dos terminais de usuário
do sistema ICO seria portátil, com operação dual (satélite e terrestre).
Esses terminais, além de outros atributos, suportariam transmissão de
dados, serviços de mensagens, fax e o uso de cartões inteligentes (smartcards).
A tecnologia utilizada no sistema ICO permitiria também que os terminais
operem em condições de mobilidade veicular, aeronáutica e marítima,
assim como terminais fixos (FWA).
RTT
Horizons
– A RTT Horizons foi proposta pela
Inmarsat e corresponde à componente satélite do IMT-2000. O objetivo
principal almejado pela Inmarsat foi o de ter uma RTT independente dos serviços
oferecidos e do tipo de tráfego necessário. O sistema Horizons possui uma
constelação de 3 satélites geo-estacionários (GEO) para oferecer
cobertura global a terminais multimídia, conforme objetivos definidos para
o IMT-2000. Os terminais seriam do tipo laptop
ou palmtop conectados a uma
pequena unidade de comunicação contendo uma antena direcional. Esses
terminais operariam a taxas de dados de até 144 kbit/s para usuários fixos
(FWA) e/ou móveis (inclusive em aeronaves). O sistema também suportaria
serviços de voz e fax e transmissões de dados a taxas mais elevadas através
da agregação de canais rádio e serviços de localização dentro da
precisão normal oferecida pelo sistema GPS (em torno de 100 m).
As Tabelas 2 e
3 apresentam um sumário sobre as RTTs propostas à ITU para composição do
IMT-2000 [ITU99a].
Um sumário com dados sobre as várias propostas referentes ao IMT-2000 e os organismos envolvidos na Europa, EUA e Ásia pode ser encontrado em [Pan00, p.209].
Tabela
2
– RTTs propostas para o IMT-2000.
Tabela
3 –
RTTs propostas para o IMT-2000 (continuação).
VI.
As Interfaces de Rádio do IMT-2000
Tanto
as especificações das interfaces da componente terrestre quanto da
componente satélite do IMT-2000 foram
extraídas direta ou indiretamente das propostas de RTTs feitas à ITU (10
propostas para componente terrestre e 5 para a componente satélite),
apresentadas no item V desse tutorial.
Para que o leitor possa obter um conjunto mais extenso de informações
sobre cada interface, recomenda-se que sejam somadas às informações
contidas nesse item aquelas já citadas no item V, de acordo com as RTTs que
serviram de base para as interfaces de rádio definidas e apresentadas a
seguir. Outras informações referentes àquelas interfaces que correspondem
a evoluções de interfaces de segunda geração podem também ser somadas
àquela citadas nesse item. Essas informações estão sintetizadas no item
VII.
As
interfaces de rádio da componente terrestre são identificadas como:
-
IMT-2000
CDMA Direct Spread (IMT-DS);
-
IMT-2000
CDMA TDD (IMT-TC);
-
IMT-2000
TDMA Single-Carrier (IMT-SC) e
-
IMT-2000
FDMA/TDMA (IMT-FT), também conhecido como ITM-2000 TDMA Multicarrier.
Estas
interfaces estão relacionadas às propostas de RTTs para o IMT-2000 da
seguinte forma:
-
UTRA FDD (com tecnologia
WCDMA) para o IMT-DS;
-
cdma2000 (com tecnologia
WCDMA) para o IMT-MC;
-
UTRA TDD e TD-SCDMA (com
tecnologia WCDMA e W-C/TDMA) para o IMT-TC;
-
UWC-136 (com tecnologia TDMA)
para o IMT-SC e
-
DECT (com tecnologia TDMA)
para o IMT-FT.
As interfaces
da componente satélite (SRI, Satellite
Radio Interface) do IMT-2000 são discriminadas por letras de A a F (SRI-A,
SRI-B, ..., SRI-F), contendo ainda a descrição da interface principal (CNI,
Core Network Interface). A
SRI-A é também conhecida por SW-CDMA. A SRI-B é conhecida também por
W-C/TDMA. A SRI-C tem também o nome de SAT-CDMA. As interfaces SRI-D e
SRI-E não possuem outras denominações. A SRI-F tem também a denominação
de Satcom2000.
Nos parágrafos seguintes é apresentada uma visão geral sobre alguns aspectos técnicos dessas várias interfaces de rádio que comporão a família de sistemas IMT-2000. Essa abordagem está fundamentada essencialmente na recomendação ITU-R M.[IMT.RSPC] [Rrspc]. A Rec. ITU-R M.[IMT.RSPC] foi desenvolvida tendo como base os resultados de avaliação e elementos de consenso a partir da Rec. ITU-R M.[IMT.RKEY] [Rrkey], procurando minimizar o número de diferentes interfaces e maximizar seus aspectos comuns e ao mesmo tempo incorporar os melhores atributos de cada proposta em relação ao desempenho do sistema nos vários ambientes de operação considerados (veja item IV).
[1] O cdmaOne representa uma das
iniciativas de evolução do padrão TIA/EIA/95 conforme proposta do
cdma2000 [CDG00].