O sistema IS-95 CDMA usa QPSK tanto para link direto quanto para o reverso. O link reverso, em particular, usa uma variável do QPSK chamada offset quadrature phase shift keying (OQPSK). OQPSK difere do convencional QPSK por ser anterior ao multiplicador de portadora: um atraso de meio bit de intervalo (em relação ao caminho I) é colocado no caminho Q. Isto é feito para evitar uma
73 transição de fase de 180 graus que ocorre no sistema convencional QPSK. Por exemplo, na transição do símbolo 0 para o símbolo 3, o sinal vai da transição de uma fase de 180 graus para a origem. No domínio do tempo, o sinal envelope cai e momentaneamente alcança zero. Este cruzamento de zero demanda muito da faixa dinâmica do amplificador de potência. Assim, usa-se OPSK no enlace reverso onde o amplificador de potência do móvel limita ambos em tamanho e desempenho. O atraso extra de meio bit no caminho Q assegura que não haverá transição exata entre símbolos 0 e 2 e entre símbolos 1 e 3, e, portanto, não cruza zero. A figura 1.30 exemplifica o modulador do tipo OQPSK: [1.7]
Figura 1.30 - Modulador OQPSK
) 4 / 2 ( / 2E Tsen f DEMUX T/2 Atraso ) 4 / 2 cos( / 2E T f S(t)
No item a seguir será apresentada a infraestrutura dos equipamentos envolvidos na tecnologia CDMA e discutida a sua funcionalidade, indispensável para o entendimento de operação do sistema.
1.7 – Composição da Infraestrutura do Sistema CDMA
A infraestrutura empregada no sistema CDMA é projetada para ser flexível em termos de capacidade e funções, sendo viável em centrais públicas móveis de diferentes portes e diferentes aplicações da PSTN, além de permitir a absorção das atuais tecnologias. Além disso, este sistema baseia-se no princípio de crescimento em blocos (modular), que facilita a expansão do sistema. A figura 1.31 mostra a interligação dos equipamentos envolvidos no sistema, bem como a interligação dos blocos: [2.4]
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Figura 1.31 – Infraestrutura do Sistema CDMA
BC OMC-T OMC-R VM BSC OMC-S BSC SMC GTW INTERNET PSPDN VAN PSTN ISDN AIN VLR MSC OMC HLR BTS BTS
Seguem-se os detalhamentos da infraestrutura do Sistema CDMA:
MSC, equipamento com função de comutação. Apresenta-se com característica de um computador de grande porte para aplicações em telefonia. Suas principais funções: Processamento de chamada, gerenciamento do sistema móvel celular, tarifação e bilhetagem, coleta de dados de tráfego, autorização do controle e troca de canais de RF. [2.3] BSC, equipamento de rádio chamado de controladora. Funciona com
interface entre a BTS e a MSC e permite fazer o gerenciamento das BTS, o controle de tráfego telefônico e o controle da potência das BTS e EM. [1.14] BTS, equipamento de rádio que funciona como interface entre o terminal móvel e a BSC. É com ele que se faz a área de cobertura de uma célula, possibilitando assim a comunicação sem fio entre o terminal móvel e a BTS. [2.3]
HLR, equipamento que apresenta a função de banco de dados, armazena o cadastro dos usuários pertencentes à área de registro e contém o registro dos serviços contratado pelo usuário. [2.4]
VLR, equipamento com função de banco de dados que contém informações temporárias sobre os assinantes visitantes. Essas informações são armazenadas na MSC e podem servir aos assinantes visitantes. Interligamos
75 o VLR com uma conexão através MSC. Quando EM visita uma nova área, o VLR conectado à nova MSC requisita do HLR o perfil do EM. [1.14]
OMC, plataforma centralizada que fornece uma fácil operação do sistema, gerenciamento da rede e rapidez na detecção e correção de falhas. Tem como função de gerenciamento de falhas, gerenciamento de desempenho e configuração. Pode-se verificar o sistema rádio através do terminal OMC-R; sistema de transmissão através do OMC-T e o sistema de comutação através do OMC-S. [2.4]
SMC, equipamento responsável pela transmissão de mensagens curtas ao display do móvel. [2.4]
BC, equipamento com função de centro de tarifação e bilhetagem. VM, equipamento responsável pela caixa postal.
GTW, interface que interliga rede de dados (internet), ISDN, AIN, PSTN e PSPDN.
No próximo item, dedicado à tecnologia WCDMA, são abordados os tipos de canais empregados na interface aérea, a arquitetura de rede, os protocolos envolvidos do sistema, a rede de transporte, a capacidade de sistema, os tipos de modulação e as comparações entre tecnologias WCDMA, GSM e CDMA-2000.
1.8 – Sistema de Canais WCDMA
O sistema WCDMA disponibiliza banda de frequência para os usuários e taxa de transmissão, através das funções de controle. Dependendo do tipo de serviço empregado, os canais de controle são responsáveis pela troca de informações entre os equipamentos de conexão liberando os serviços voz, dados e vídeo, através dos canais de tráfego. Este sistema apresenta uma família de canais composta por três camadas: canais lógicos, canais de transporte e canais físicos. Os canais lógicos descrevem os tipos de informações que deverão ser transmitidos; os canais de transporte descrevem a forma como os canais lógicos são transferidos e os canais físicos são responsáveis pela rede de transporte, através do meio sem fio. Os canais do WCDMA diferem em número e função comparados com o sistema GSM. [1.36]
A figura 1.32 a seguir exemplifica a interligação dos canais lógicos, transporte e físicos na conexão da infra estrutura: UE, BTS e RNC.
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Figura 1.32 – Sistema de Canais WCDMA
Canais Lógicos Canais de Transporte Canais Físicos UE BTS RNC
Na figura 1.33 a seguir são mostrados os canais físicos, transporte e lógicos com suas respectivas interligações da estação móvel, estação radio base e RNC: [1.36]
Figura 1.33 – Canais Sistema WCDMA
Canais fisico Canais transporte Canais lógico RNC BTS UE CPICH SCH PICH AICH CD/CA-ICH PCCPCH SCCPCH PRACH DPDCH DPCCH CSICH HS-SCCH HS-PDCCH PDSCH HS-PDSCH PCPCH BCH PCH FACH RACH DCH DSCH HS-DSCH CPCH PCCH BCCH CCCH CTCH DTCH DCCH