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SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO MÓVEL DE TERCEIRA GERAÇÃO (5)

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 SW-CTDMA – A RTT SW-CTDMA foi também proposta pela ESA, para a componente satélite do IMT-2000. Trata-se de uma interface híbrida CDMA/TDMA de faixa larga (W-C/TDMA), uma espécie de CDMA de faixa larga janelado (slotted). Dentre as implementações tecnológicas de destaque podem ser citadas: duplexação híbrida FDD/TDD, cancelamento de interferências, diversidade de satélites, VSF e multiplexação C/TDM (Code and Time Division Multiplexing). A máxima taxa de dados suportada pela interface é de 64 kbit/s e são suportadas as órbitas LEO, MEO, HEO e GEO para os satélites.

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 Multi-Carrier (IMT-MC);

-       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].

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