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No caso dos sistemas CDMA, o cálculo exato da capacidade envolve um número de variáveis extremamente superior ao número de variáveis envolvidas na análise dos sistemas FDMA ou TDMA [4]. Vários fatores podem ser explorados e levarem a capacidade do CDMA a patamares consideravelmente superiores às técnicas de acesso múltiplo FDMA e TDMA. Isto faz do CDMA um sistema complexo, mas com gradativa facilidade de implementação à medida que o avanço tecnológico permite.  

O controle de potência realizado nos sistemas FDMA e TDMA tem como principais objetivos a redução do consumo de energia e do nível de interferências. O primeiro leva a um aumento do tempo de vida das baterias dos terminais móveis, enquanto o segundo melhora a qualidade do serviço (melhor qualidade de voz). Nos sistemas CDMA, que são sistemas inerentemente limitados pela quantidade de interferência, um eficaz controle de potência leva a uma possibilidade de aumento direto na capacidade do sistema.  

Como citado anteriormente, nos sistemas de telefonia celular FDMA e TDMA, enquanto ocupados uma faixa de freqüência ou um slot de tempo durante uma chamada, mesmo que o usuário não esteja transmitindo informação (falando) aquele canal não poderá ser utilizado por outro usuário, a não ser através da utilização de elaboradas técnicas de alocação dinâmica de canais. No CDMA, estando um usuário em silêncio, pode-se desligar ou reduzir a potência transmitida nesses instantes. Isto pode levar a uma redução na quantidade de interferência no sistema, permitindo um proporcional aumento na capacidade. Os modernos vocoders naturalmente podem fazer uso deste ciclo de atividade da voz, que normalmente se encontra na casa de 35% a 40% do tempo, enviando comandos de desligamento ou redução da potência transmitida nos intervalos de silêncio. Um aumento médio de capacidade de cerca de 35% pode ser conseguido [4]. 

A setorização nos sistemas FDMA ou TDMA tem como principal objetivo a redução do nível de interferências com um pequeno aumento na capacidade de tráfego. Nos sistemas CDMA pode-se utilizar a setorização para uma diminuição efetiva do nível de interferências, levando a um aumento direto na capacidade do sistema. Para três setores por célula, a capacidade pode ser realmente triplicada. 

Outros fatores importantes a considerar estão relacionados à tecnologia de espalhamento espectral utilizada no CDMA e que permite: sigilo na comunicação, robustez contra as degradações causadas pelo canal rádio móvel, pequena densidade espectral de potência (baixa Interferência Eletromagnética), imunidade a interferências, etc.. Gilhousen e outros em [4] fornecem justificativas técnicas interessantes que, se não convincentes, ao menos demonstram as potencialidades da tecnologia CDMA e indicam o caminho que ela poderá traçar de agora em diante, tornando-se, provavelmente, a mais utilizada para sistemas de comunicação multiusuários.

IiI.4. Acesso híbrido
 

As técnicas híbridas combinam as três técnicas citadas anteriormente. Elas são: FDMA/TDMA, FDMA/CDMA e TDMA/CDMA. 

Na técnica híbrida FDMA/TDMA o espectro disponível é dividido em sub-faixas onde cada uma transporta a comunicação de um determinado número de usuários que compartilham essa sub-faixa em instantes de tempo distintos. 

Na técnica FDMA/CDMA o espectro disponível é dividido em sub-faixas onde cada uma transporta a comunicação de um determinado número de usuários que compartilham essa sub-faixa ao mesmo tempo, porém utilizando seqüências pseudo-aleatórias distintas (códigos distintos). 

Na técnica híbrida TDMA/CDMA cada célula utiliza uma seqüência pseudo-aleatória comum, sendo que em uma determinada célula a cada usuário é alocado um instante de tempo distinto dos demais.
 

IiI.5. Acesso aloha

As técnicas de acesso aleatório alocam recursos de rádio dinamicamente a um conjunto de terminais que apresentam tráfego tipicamente em rajadas (bursty traffic). 

Nos anos 70, a técnica ALOHA foi proposta por Norman Abramson como uma solução efetiva para prover acesso via rádio a sistemas de computadores. A rede ALOHA na Universidade do Hawaii empregava transmissores fixos em ilhas localizadas a dezenas de quilômetros. A principal vantagem da técnica ALOHA é a simplicidade. Cada terminal é permitido transmitir a qualquer momento, sem levar em conta se o canal está ocupado ou não. Se um pacote de dados é recebido corretamente, a estação rádio base transmite uma mensagem de reconhecimento. Se nenhum reconhecimento é recebido pelo terminal móvel ele retransmite o pacote após esperar por um intervalo de tempo aleatório. O retardo na comunicação é principalmente determinado pela probabilidade de um pacote de dados não ser recebido devido à interferência de outras transmissões (colisões) e pelo tempo médio esperado antes de uma retransmissão. 

É importante citar que o processo de inicialização de chamada em quase todos os sistemas de telefonia celular utiliza um certo tipo de acesso aleatório ALOHA. 

Em um canal de rádio móvel, pacotes de dados podem ser destruídos devido aos severos desvanecimentos do sinal, mesmo na ausência de colisões. Por outro lado, pacotes podem ser recebidos com sucesso a despeito da interferência de outros usuários devido ao denominado “efeito captura”. Em sistemas que utilizam modulações lineares, como AM e AM-SSB, a razão entre a relação sinal ruído (RSR) na saída do detetor e a relação portadora ruído (C/I) é linear. Contudo, em modulações não lineares, como as modulações em fase e em freqüência, a RSR após a detecção pode ser abruptamente melhorada se comparada com as modulações lineares. Essa melhoria abrupta ocorre sempre que a RSR antes da detecção está acima de um determinado limiar, configurando o chamado efeito captura. Esse efeito tem forte influência no throughput do sistema. 

O conceito de reuso de freqüências em redes com acesso aleatório ALOHA difere daquele explorado em redes de telefonia, devido à diferença entre os critérios de avaliação de desempenho desses sistemas. O primeiro leva em conta o throughput versus a probabilidade do sinal recebido cair abaixo do limiar de captura do receptor (outage probability) e o segundo considera o atraso versus aquela probabilidade. O melhor padrão de reuso para um sistema ALOHA é aquele que utiliza a mesma freqüência em todas as células. 

Na técnica denominada Unslotted ALOHA uma transmissão pode iniciar a qualquer tempo. Na Slotted ALOHA o eixo de tempo é dividido em slots. É assumido que todos os terminais conhecem os instantes de tempo onde começam novos slots e é permitido que os pacotes sejam enviados somente no início de um novo slot. O throughput no Slotted ALOHA é significativamente maior que no Unslotted ALOHA. 
 

IiI.6. Acesso CSMA
 

Em situações com tráfego intenso a técnica de acesso aleatório ALOHA reduz o throughput do sistema e pode levar a instabilidade devido à constantes colisões nas retransmissões. A técnica CSMA (Carrier Sense Multiple Access) minimiza esse problema. 

No acesso CSMA todos os terminais “ouvem” o canal de comunicação terminal - estação rádio base e a transmissão de um novo pacote não é iniciada enquanto este canal se encontra ocupado. Esse procedimento requer que cada terminal possa receber os sinais dos demais terminais naquela freqüência. 

escondido” é evitado no método ISMA (Inhibit Sense Multiple Access), através do qual a estação rádio base transmite um sinal de ocupado inibindo a transmissão por parte de todos os outros terminais. A desvantagem do ISMA reside na necessidade de um canal de feedback em tempo real (contínuo). 

Em uma variação do CSMA mais simples, o CSMA-CD (CSMA – Collision Detection), o receptor continuamente informa todos os terminais sobre o sinal que está recebendo. Se uma colisão é detectada, a transmissão de todos os terminais é abortada imediatamente. Esse procedimento eleva o throughput do sistema em relação àquele que reconhece a recepção após a transmissão de um pacote inteiro. 

Outras variações do CSMA são o CSMA 1 – persistente, o CSMA não – persistente, o CSMA p – persistente e o DSMA. No CSMA 1 – persistente o terminal “ouve” o canal e espera para transmitir quando o canal estiver ocioso. Quando isso acontece o terminal transmite sua mensagem com probabilidade igual a 1. No CSMA não – persistente, após receber um reconhecimento negativo, o terminal espera por um tempo aleatório antes da transmissão do pacote. A estratégia CSMA p – persistente é aplicada a canais com divisão temporal. Quando um canal encontra-se ocupado, o pacote é transmitido no primeiro slot de tempo disponível com uma probabilidade p ou no próximo slot de tempo com probabilidade 1 - p. No DSMA (Data Sense Multiple Access) cada terminal tenta detectar uma mensagem do tipo “ocioso-ocupado” em um canal de controle no link direto (estação rádio base para terminal). Quando a mensagem ocioso-ocupado indica que nenhum usuário está transmitindo no link direto (terminal para estação rádio base), a transmissão pelo terminal é permitida.
 

IiI.7. Acesso reservation aloha
 

O Reservation ALOHA é um esquema de acesso baseado em muliplexação por divisão de tempo, TDM (Time Division Multiplexing). Nesse protocolo de acesso certos slots de tempo são alocados com prioridade e é possível a “reserva” de slots pelos terminais. Essa reserva pode ser feita permanentemente ou requisitada quando necessário. Em um tipo de Reservation ALOHA, terminais em situação de transmissão com sucesso (ausência de colisão) reservam um slot permanentemente até que sua transmissão seja completada, embora transmissões de duração muito longa possam ser interrompidas pelo sistema. Um outro esquema permite ao terminal a transmissão de uma requisição em um subslot reservado em cada quadro (frame). Se durante a transmissão nenhuma colisão é detectada, o próximo slot no quadro é reservado a esse terminal para a transmissão dos dados.