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= Evolução Tecnológica =


Como em muitas outras áreas, a pesquisa e desenvolvimento em sistemas decomunicações móveis estiveram intimamente ligadas aos padrões militares até a segunda grande guerra mundial (1939-1945)

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Entretanto o crescimento da demanda por aplicações civis de sistemas móveis levou a um rápido desenvolvimento de sistemas comerciais

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Isto provocou o congestionamento do espectro disponível para tais serviços, exigindo melhor aproveitamento do espectro pelos sistemas de telefonia móvel.

* Escala dividida em bandas ou faixas ocupadas por ondas que vão das freqüências mais baixas, 30 ciclos por segundo ou 30 hertz (em homenagem ao cientista alemão) até as mais altas de 300 gigahertz ou 300 bilhões de hertz

* A divisão desse espectro foi definida por um acordo internacional de 1959, mas desde então sucessivas reuniões da União Internacional de Telecomunicações (UIT), ligada à ONU, têm aperfeiçoado e realocado algumas faixas na medida da evolução da tecnologia

* Embora o espectro da UIT tenha limites bem definidos, cada país membro da organização estabeleceu pequenas variações de acordo com suas próprias necessidades.

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Tais melhorias ocorreram principalmente nos três seguintes aspectos:

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* Evolução do empacotamento do equipamento

* Evolução do esquema de modulação

* Evolução do Sistema

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== Evolução do empacotamento do equipamento ==

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* Antes de 1930 ⇒ equipamentos à válvula, somente os receptores eram móveis. Havia só um sentido de comunicação (Tx → Rx)

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* 1950 ⇒ equipamentos (Tx + Rx) pequenos o suficiente para serem transportados nas costas dos soldados

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* A partir de 1957 começou o uso de transistores pelas fontes de alimentação e logo depois em parte dos transmissores

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* Equipamentos transistorizados ⇒ 50% volume, menor consumo de energia, maior confiabilidade

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* Queda no preço dos transistores e diminuição da exigência de peças sobressalentes, o que causou a diminuição do custo de manutenção

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* Surgiram as placas de circuito impresso, soquetes e dissipadores de calor

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* Válvulas multiuso → redução no esforço da comunicação (Tx - Rx) e no consumo de energia

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* 1960 ⇒ Estado sólido já dominava, Primeiros rádios portáteis que cabiam na mão

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* 1970 ⇒ Telefones sem fios (CI’s)

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* Últimos anos ⇒ LSI, VLSI

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* Futuro ⇒ nanotecnologia

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== Evolução do esquema de modulação ==

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* Inicialmente ⇒ AM-DSB (Double Side Band) → HF, depois AM-DSB → VHF

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* 1935 ⇒ FM (invenção)

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* 1940 ⇒ FM → VHF (móvel militar)

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* 1960 ⇒ FM → VHF (móvel comercial)

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* FM dominou, exceto: AM-SSB (Single-sideband modulation) → militar - 1960 (temporariamente) → civil - telefone sem fio (1970), faixa cidadão

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* FM continua o melhor esquema de modulação analógica, cedendo espaço para modulação digital.

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* FM era usado em telefone sem fio → agora é usado em FM rádio celular.

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=== Modulação AM-DSB ===

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Vantagens e desvantagens:<br>


* Fácil implementação.


* Simplicidade.


* Baixo custo.


* Requer 3KHz de largura de faixa para transmissão de voz.


* Demanda alta potência no transmissor.

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=== Modulação FM ===

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Vantagens e desvantagens: <br>


* Melhor qualidade de voz em relação ao AM.


* Efeito de captura - sintonia automática do sinal estranho e SNR (Signal-to-noise ratio) muito melhor.


* Funciona melhor na presença do desvanecimento que o AM.


* Simples implementação e requer menor potência em relação a AM


* Faixa de voz: 120 KHz → 60 KHz → 30 KHz → 25 KHz → 12 KHz


* FM faixa estreita = qualidade razoável, mas não tão notável quanto FM faixa larga.

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=== Modulação AM-SSB ===

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Vantagens e desvantagens: <br>


* Utilização do espectro de modo mais eficiente, pois utiliza apenas uma das bandas do AM-DSB.


* Na transmissão de voz exige 5 ou 6 vezes menos espectro que a modulação FM.


* O seu principal problema é o desvanecimento.


* Outra restrição é a complexidade de implementação.


* No receptor a portadora de freqüência precisa ser gerada localmente para recuperar o sinal, isto se torna um problema nas altas freqüências (VHF e UHF), onde a estabilidade de freqüência é crítica.

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=== Modulação Digital ===

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* Digitalização da voz


* Transmissão digital

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'''Vantagens e desvantagens:''' <br>

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* O sinal digital é mais robusto ante a degradação pelo meio de transmissão e ruído interferente, tal que se alguns bits degenerados ainda puderem ser identificados eles poderão ser restaurados permitindo a recomposição do sinal analógico original.


* Mesmo que alguns bits não possam ser identificados a informação corrompida pode ser corrigida por códigos de correção de erro.


* O sinal digital pode ser implementado com criptografia para permitir privacidade.


* O sinal digital pode ser multiplexado e comutado sem degradação.


* A digitalização habilita o sistema móvel a ser integrado à rede digital emergente com capacidade de transmissão de dados e voz, imagens, etc.


* Permite outras opções de acesso ao canal.

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'''1a geração: analógica''' ⇒ acesso FDMA (acesso múltiplo por divisão de freqüência). Cada conversação ocupa exclusivamente o canal de voz enquanto durar.

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'''2a geração: digital''' ⇒ acesso TDMA (acesso múltiplo por divisão de tempo). A portadora é compartilhada no tempo por mais de uma conversação.

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'''3a geração: digital''' ⇒ CDMA (acesso múltiplo por divisão de código). Utiliza espalhamento espectral.

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* Desvantagem ⇒ PCM = 64 Kbit/s, PCM rádio móvel = 100 KHz de faixa de voz, 100 KHz = 4 x 25 KHz Fm faixa estreita, mas a taxa de transmissão tem sido reduzida (16Kbit/s). Sistema europeu (GSM): 16 Kbit/s, Sistema americano (GSM): 8 Kbit/s.


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== Evolução do Sistema ==


=== 1. Sistema Simplex (SS) ===


* Uma única freqüência

* Só a estação base podetransmitir

* A unidade móvel só recebe.

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=== 2. Sistema Half-Duplex Simples (HDS) ===


* Uma única freqüência

* Estação base e móvel transmitem um de cada vez

* Opera na base do “push-to-talk”

* BS compete com o móvel.

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=== 3. Sistema Half-Duplex duplo (DHDS) ===


* Duas freqüências

* Tx do móvel e Rx da Bs → uma freqüência, Rx do móvel e Tx da Bs → outra freqüência

* Opera na base do “push-to-talk”, mas a BS não compete com o móvel.

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=== 4. Sistema Half-duplex duplo de base duplex (DBDHDS) ===


* Duas freqüências são usadas

* Estação base pode transmitir e receber simultaneamente

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=== 5. Sistema Full-Duplex (FDS) ===


* Opera em duas freqüências

* São capazes de transmitir em uma freqüência enquanto recebem na outra freqüência

* Base e móvel operam duplex.

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=== 6. Sistemas de telefonia móvel (MTS) ===


'''Sistema móvel não tronco (NTMS)'''


* Só um ou pequeno número de canais estão disponíveis para uso, alocados para propósitos especiais.


* Ausência de privacidade: todos os usuários podem tomar parte na comunicação

* Exemplo: rádio-táxi, frotas de caminhões, faixa de cidadão (CB).

* Atendem número limitado de usuários.

* Rádio móvel público: restrições em termos de problemas de bloqueio e de flexibilidade.


* Antes → freqüências obtidas por meio de um cristal de quartzo, com a tecnologia de estado sólido → uso de sintetizadores de freqüência. Os assinantes eram capazes de selecionar um canal livre para conversação. Isto não foi suficiente para habilitar o sistema para dominar a demanda de tráfego.

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'''Sistema Móvel Tronco (TMS)'''


* Vários canais disponíveis e compartilhados

* Reduz o bloqueio devido ao compartilhamento

* Aumenta o número possível de assinantes para o mesmo bloqueio NTMS

* Reserva um canal para controle quando há muitos canais disponíveis (A conservação se inicia neste canal e se move para outro canal)

* Seleção automática de canais

* Não está ligado à rede pública de telefone → limite na comunicabilidade do assinante (só há comunicação entre os assinantes na área estrita de cobertura do rádio transmissor).



'''Estágios da evolução do MTS'''


* NTMS ⇒ operando em half-duplex e modo push-to-talk com as chamadas sendo manuseadas por um operador móvel especial

* TMS ⇒ devido a maior disponibilidade de canais, mas os canais eram selecionados manualmente. Assinantes móveis → push-to-talk. Assinantes fixos → discagem direta.

* TMS ⇒ Operação em modo duplex com ambos os lados (móvel e o fixo) fazendo discagem direta. A seleção dos canais era ainda manual.

* TMS ⇒ Seleção automática de canais.



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'''Vantagens e desvantagens da integração do MTS à rede fixa de telefonia'''


* Maior grau de flexibilidade → permite a mobilidade do assinante de uma região para outra permitindo seu acesso a qualquer pessoa conectada a rede telefônica.

* Privacidade de comunicação, etc.

* Os assinantes da rede fixa experimentarão alguma degradação incomum no sinal de voz devido ao desvanecimento e ao ruído feito pelo homem muito comum para o usuário.


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=== 7. Sistemas de Rádio Móvel Celular ===


'''Célula'''

** Regiões nas quais a área de serviço no sistema celular é dividida, cadauma das quais contendo um subconjunto do número total de canais disponíveis

** O uso dos canais de uma célula é restrito àquela célula somente e pode ser reutilizado em outra célula distante o suficiente tal que a interferência sejaminimizada

** As células podem ser colocadas de uma maneira modular e devido a esta modularidade o caminho pode crescer indefinidamente.