Características
1. REUSO DE FREQÜÊNCIA
Redes de telefonia móvel se utilizam de um sistema inteligente de alocação e reuso dos canais através da área de cobertura. Um grupo de canais de rádio é alocado a cada estação base celular para atender uma pequena região geográfica denominada célula.
Para evitar interferência, cada estação base do conjunto de células (cluster) utiliza grupos de canais diferentes de suas células vizinhas. Para distâncias maiores, esta taxa consegue manter níveis toleráveis e o mesmo número de canais pode ser usado de forma simultânea para cobrir diferentes células.
Exemplo de Cluster
A determinação da alocação e reuso desses canais é fundamental para uma avaliação do sistema à medida que ocorra algum aumento de tráfego, aumento do número de assinantes, concentração em determinadas áreas, etc.
2. CONTROLE DE POTÊNCIA
As estações base devem assegurar que cada terminal móvel transmita com um nível de potência apenas suficiente para manter um bom nível de qualidade no link reverso. Os objetivos dessa técnica são a economia de bateria no terminal do usuário e a diminuição na relação S/I (onde S é o nível de sinal desejado no móvel e I o nível total de interferência) de link reverso no sistema.
Em sistemas CDMA (Code Division Multiple Access), por exemplo, um eficiente controle de potência passa a ser fundamental para o desempenho do sistema.
3. ROAMING
Roaming pode ser definido como a capacidade de um usuário de uma rede de celular para obter conectividade em áreas fora da localidade geográfica onde está registrado, realizando ou recebendo chamadas, enviando ou recebendo dados ou utilizando outros serviços.
Dentre os aspectos a serem estudados na implementação do roaming estão, por exemplo, o fato de que uma chamada local pode transformar-se numa chamada de longa distância quando a central de comutação visitada esta em outro estado e a compatibilidade de sistemas entre as centrais envolvidas.
4. INTERFERÊNCIA
É o principal fator limitante de sistemas de telefonia móvel. Suas causas incluem, por exemplo, chamada em andamento na célula vizinha, operação de outra estação base na mesma faixa de freqüência e a existência de outro móvel na mesma célula. Os dois principais tipos são a interferência cocanal e a interferência de canal adjacente.
Interferência cocanal
A interferência cocanal é aquela que ocorre em conseqüência do reuso, por parte das células, de um mesmo conjunto de freqüências em uma determinada cobertura. Para diminuir este tipo de interferência deve-se espaçar as células de forma que permita o isolamento adequado entre elas.
Interferência de canal adjacente
A interferência de canal adjacente é causada por sinais presentes em uma faixa de freqüência adjacente a faixa do sinal desejado e provoca imperfeições no filtro do receptor, permitindo que freqüências em faixas próximas à faixa requerida sejam recebidas.
Caso o usuário em um canal adjacente esteja transmitindo em um canal muito próximo ao receptor de outro usuário, enquanto este receptor tenta receber o sinal de uma estação base, pode gerar o chamado efeito perto-distante (near-far effect), no qual o transmissor que está próximo provoca uma forte interferência de canal adjacente em outro receptor.
Também pode ocorrer quando um móvel próximo à estação base transmite em um canal próximo ao canal que está sendo usado por um móvel cujo sinal está fraco. Assim, pode haver dificuldade por parte da estação base em determinar o usuário que possui sinal mais fraco.
Pode ser amenizada com filtragem e correta alocação de canais entre as células. Evita-se alocação, para a mesma célula, de canais adjacentes em freqüência maximizando-se a distância entre canais.
5. HANDOFF
Técnica utilizada por redes de comunicação móveis para tratar a transição de uma unidade móvel de uma célula para outra de forma transparente ao usuário, de forma a permitir a continuidade dos serviços e aplicações em execução. Por isso, deve ser realizado de forma ágil e sem perda de dados.
Dentre as questões de sua implementação estão o fato que a detecção e o início devem ser realizados antes da perda da conexão; a necessidade de monitoramento do estado do sinal para verificar se a potência necessária está sendo atendida; e a identificação da estação base de destino mais adequada.
Para a tomada de decisão de handoff, é necessário garantir que a queda no nível do sinal medido não foi causada por um desvanecimento momentâneo e que a estação móvel esta realmente se afastando da estação base que o serve. Assim, a estação base monitora o nível de sinal durante um certo tempo antes do handoff ser iniciado, de forma que handoffs desnecessários não ocorram e que handoffs necessários sejam realizados antes da chamada ser interrompida.
Dois métodos são utilizados para verificar a qualidade de transmissão e a necessidade de handoff:
Hard handoff
Também conhecido como quebre antes de fazer (break-before-make), é feito de forma imediata para que a interrupção não seja percebida. A liberação do canal de comunicação entre a estação base antiga e o móvel é realizada antes da conexão entre a estação base de destino e a estação móvel.
Soft handoff
Também conhecido como faça antes de quebrar (make-before-break), possui um curto intervalo em que existem duas conexões paralelas, de forma que não provoque perda de continuidade e percepção por parte do usuário da estação móvel. O canal de comunicação entre a estação base antiga e o móvel é mantido paralelamente em relação ao canal que é alocado entre a estação base de destino e o móvel. Assim, a conexão com a estação base de destino é estabelecida antes da desativação da conexão antiga.
Topo
Redes de telefonia móvel se utilizam de um sistema inteligente de alocação e reuso dos canais através da área de cobertura. Um grupo de canais de rádio é alocado a cada estação base celular para atender uma pequena região geográfica denominada célula.
Para evitar interferência, cada estação base do conjunto de células (cluster) utiliza grupos de canais diferentes de suas células vizinhas. Para distâncias maiores, esta taxa consegue manter níveis toleráveis e o mesmo número de canais pode ser usado de forma simultânea para cobrir diferentes células.
Exemplo de Cluster
A determinação da alocação e reuso desses canais é fundamental para uma avaliação do sistema à medida que ocorra algum aumento de tráfego, aumento do número de assinantes, concentração em determinadas áreas, etc.
2. CONTROLE DE POTÊNCIA
As estações base devem assegurar que cada terminal móvel transmita com um nível de potência apenas suficiente para manter um bom nível de qualidade no link reverso. Os objetivos dessa técnica são a economia de bateria no terminal do usuário e a diminuição na relação S/I (onde S é o nível de sinal desejado no móvel e I o nível total de interferência) de link reverso no sistema.
Em sistemas CDMA (Code Division Multiple Access), por exemplo, um eficiente controle de potência passa a ser fundamental para o desempenho do sistema.
3. ROAMING
Roaming pode ser definido como a capacidade de um usuário de uma rede de celular para obter conectividade em áreas fora da localidade geográfica onde está registrado, realizando ou recebendo chamadas, enviando ou recebendo dados ou utilizando outros serviços.
Dentre os aspectos a serem estudados na implementação do roaming estão, por exemplo, o fato de que uma chamada local pode transformar-se numa chamada de longa distância quando a central de comutação visitada esta em outro estado e a compatibilidade de sistemas entre as centrais envolvidas.
4. INTERFERÊNCIA
É o principal fator limitante de sistemas de telefonia móvel. Suas causas incluem, por exemplo, chamada em andamento na célula vizinha, operação de outra estação base na mesma faixa de freqüência e a existência de outro móvel na mesma célula. Os dois principais tipos são a interferência cocanal e a interferência de canal adjacente.
Interferência cocanal
A interferência cocanal é aquela que ocorre em conseqüência do reuso, por parte das células, de um mesmo conjunto de freqüências em uma determinada cobertura. Para diminuir este tipo de interferência deve-se espaçar as células de forma que permita o isolamento adequado entre elas.
Interferência de canal adjacente
A interferência de canal adjacente é causada por sinais presentes em uma faixa de freqüência adjacente a faixa do sinal desejado e provoca imperfeições no filtro do receptor, permitindo que freqüências em faixas próximas à faixa requerida sejam recebidas.
Caso o usuário em um canal adjacente esteja transmitindo em um canal muito próximo ao receptor de outro usuário, enquanto este receptor tenta receber o sinal de uma estação base, pode gerar o chamado efeito perto-distante (near-far effect), no qual o transmissor que está próximo provoca uma forte interferência de canal adjacente em outro receptor.
Também pode ocorrer quando um móvel próximo à estação base transmite em um canal próximo ao canal que está sendo usado por um móvel cujo sinal está fraco. Assim, pode haver dificuldade por parte da estação base em determinar o usuário que possui sinal mais fraco.
Pode ser amenizada com filtragem e correta alocação de canais entre as células. Evita-se alocação, para a mesma célula, de canais adjacentes em freqüência maximizando-se a distância entre canais.
5. HANDOFF
Técnica utilizada por redes de comunicação móveis para tratar a transição de uma unidade móvel de uma célula para outra de forma transparente ao usuário, de forma a permitir a continuidade dos serviços e aplicações em execução. Por isso, deve ser realizado de forma ágil e sem perda de dados.
Dentre as questões de sua implementação estão o fato que a detecção e o início devem ser realizados antes da perda da conexão; a necessidade de monitoramento do estado do sinal para verificar se a potência necessária está sendo atendida; e a identificação da estação base de destino mais adequada.
Para a tomada de decisão de handoff, é necessário garantir que a queda no nível do sinal medido não foi causada por um desvanecimento momentâneo e que a estação móvel esta realmente se afastando da estação base que o serve. Assim, a estação base monitora o nível de sinal durante um certo tempo antes do handoff ser iniciado, de forma que handoffs desnecessários não ocorram e que handoffs necessários sejam realizados antes da chamada ser interrompida.
Dois métodos são utilizados para verificar a qualidade de transmissão e a necessidade de handoff:
- Utilizando-se a relação sinal/ruído do tom SAT (Supervisory Audio Tone): a supervisão da relação sinal/ruído é feita de forma continua pelo canal de voz e, caso o valor fique abaixo de um limiar preestabelecido, deve-se transferir a conversação a outra célula.
- Utilizando-se a intensidade do sinal de radiofreqüência (Radio Signal Strength Indications): o RSSI indica a intensidade do sinal de radio transmitido, que é supervisionado pela unidade de canal de voz. Compara-se a intensidade média aos valores preestabelecidos. Caso seja superior, solicita-se à estação móvel sua diminuição; caso seja menor, solicita-se seu aumento; e caso já se encontre no valor máximo, solicita-se à central de comutação móvel a transferência da chamada para outra célula, pois haverá uma outra estação base oferecendo um serviço de maior qualidade.
Hard handoff
Também conhecido como quebre antes de fazer (break-before-make), é feito de forma imediata para que a interrupção não seja percebida. A liberação do canal de comunicação entre a estação base antiga e o móvel é realizada antes da conexão entre a estação base de destino e a estação móvel.
Soft handoff
Também conhecido como faça antes de quebrar (make-before-break), possui um curto intervalo em que existem duas conexões paralelas, de forma que não provoque perda de continuidade e percepção por parte do usuário da estação móvel. O canal de comunicação entre a estação base antiga e o móvel é mantido paralelamente em relação ao canal que é alocado entre a estação base de destino e o móvel. Assim, a conexão com a estação base de destino é estabelecida antes da desativação da conexão antiga.