CDMA, 3G e Aplicações. Luiz Gustavo Nogara nogara@inf.puc-rio.br

Transcrição

1 CDMA, 3G e Aplicações Luiz Gustavo Nogara nogara@inf.puc-rio.br

2 Tópicos da apresentação História CDMA Padrões 3G Aplicações

3 História Conceito básico: reuso de frequência 1969 Primeiro sistema celular com reuso de frequência 1973 Primeira ligação a partir de um terminal móvel 1979 Primeiro sistema celular comercial 1981 Europa / 1983 EUA 1982 Início do GSM 1990 EUA entra na era digital (IS-54) 1991 GSM comercialmente disponível

4 Formas de Multiplexação FDMA TDMA CDMA

5 CDMA Code Division Multiple Access Idéia utilizada em transmissões militares Usa espalhamento de espectro Facilita o reuso de frequência Cada canal é representado por um código Controle de potência de transmissão Codificação de voz Aumento de 8 a 10 vezes na capacidade da rede Proposto pela Qualcomm em 1989 e definido como padrão em 1993 (IS-95)

6 Espalhamento de Frequência Transmissão Recepção

7 Vantagens do Espalhamento de Frequência Interferência Detecção

8 Reuso de Frequência Frequências iguais não podem ser usadas em células adjacentes

9 Reuso da Frequência - CDMA Mesma frequência pode ser usada em células adjacentes

10 Codificação

11 Codificação

12 Controle de Potência Se potências fossem iguais, usuário perto da BS atrapalharia demais conexões Potência calculada 800 vezes / segundo

13 Soft handoff Estação móvel ligada a 3 estações-base Handoff pode ser feito de acordo com a potência transmitida

14 Codificação de voz Menor potência transmitida se traduz em maior número de usuários por célula Codificador de voz utilizado Em períodos de silêncio, número de bits/segundo é reduzido a 1/8 Consegue-se um ganho de 2 vezes em média

15 CDMA Code Division Multiple Access Duas revisões: IS-95A dados a 14.4 kbps, circuit-switched IS-95B dados a 64 kbps, packet-switched IS-95B já é considerado 2.5G

16 Terceira Geração IMT-2000 definiu em padrões para 3G Padrões principais CDMA2000 W-CDMA Todos usam espalhamento espectral

17 CDMA2000 Evolução do IS-95 Desenvolvido pela Qualcomm / CDG Utiliza portadoras de 1.25 Mhz Compatível com IS-95 e AMPS Várias implementações 1X duplica capacidade de voz (novo vocoder) e transmissões até 307 kbps 1X EV-DO uma portadora somente para dados, com transmissões até 2.4 Mbps 1X EV-DV portadora para voz e dados, com transmissões de até 3.09 Mbps 3X 3 portadoras de 1.25 MHz, ou uma de 5 MHz

18 Elementos do CDMA2000

19 Elementos do CDMA2000 MS Mobile Station Autentica-se no HLR RAN Radio Access Network Comunica-se através do BTS/BSC PCF Packet Control Function Cria o canal PPP entre MS e PSDN PSDN/FA Packet Data Serving Node Fornece o IP e serve de gateway entre rede celular e internet AAA Authentication, Authorization and Accounting

20 W-CDMA / UMTS Criado como tecnologia evolutiva do GSM Usa uma portadora de 5 Mhz Transmissão de dados a 2 Mbps A mesma portadora é utilizada para voz e para dados Menor custo de upgrade para operadoras GSM Desenvolvido pelo 3GPP

21 Elementos do W-CDMA Utiliza os elementos de rede do GSM Apenas interface de rádio é modificada

22 Evolução para 3G

23 Comparação entre CDMA2000 e W-CDMA CDMA2000 W-CDMA Fácil evolução a partir de operadoras cdmaone Upgrade pode ser feito na faixa de frequência existente Melhor utilização do espectro de frequência (*) Disponível comercialmente em vários países Menor custo para operadoras GSM Precisa de mais espectro de frequência Melhor utilização do espectro de frequência (*) Velocidades e custos de transmissão parecidos (*) Melhor utilização de frequência defendida pelos dois grupos

24 Comparação entre CDMA2000 e W-CDMA

25 Aplicações Necessário um ambiente de execução no telefone Memória e processamento aumentam Limitações continuam Telefone sempre com o usuário Multimídia, câmeras fotográficas e de vídeo Localização Dependem das operadoras e dos fabricantes

26 Aplicações - Áudio Sons em aplicações/jogos Streaming e compra de sons/músicas Áudio-mensagem Reconhecimento de áudio VoIP

27 Aplicações - Vídeo Fotolog/'vídeolog' Mensagens de vídeo Vídeoconferência TV Digital

28 Aplicações - LBS Localização de pessoas Navegação Jogos

29 Mogi Jogo colaborativo entre usuários de celular e usuários na Web Usuário móvel coleciona objetos Para obter o objeto, usuário deve estar perto dele Usuários podem trocar objetos Usuários na web podem ajudar usuários móveis

30 Aplicações - Corporativas Acesso à internet em qualquer lugar com cobertura Push to talk através de IP Integração com sistemas de empresas Ferramentas de comunicação e produtividade

31 Conclusões Aumento da capacidade da rede celular para transmissão de dados Aparelhos com mais memória, processamento e multimídia fornecem meios para criação de aplicações Aplicações usando conceitos diferentes podem surgir