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Luiz Gustavo Nogara
nogara@inf.puc-rio.br
CDMA, 3G e Aplicações
Tópicos da apresentação
 História
 CDMA
 Padrões 3G
 Aplicações
História
 Conceito básico: reuso de frequência
 1969 – Primeiro sistema celular com reuso 
de frequência
 1973 – Primeira ligação a partir de um ter-
minal 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
Formas de Multiplexação
FDMA
TDMA
CDMA
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)
Espalhamento de Frequência
Transmissão
Recepção
Vantagens do Espalhamento de 
Frequência
Interferência
Detecção
Reuso de Frequência
 Frequências iguais não podem ser usadas 
em células adjacentes
Reuso da Frequência - CDMA
 Mesma frequência pode ser usada em célu-
las adjacentes
Codificação
Codificação
Controle de Potência
 Se potências fossem iguais, usuário perto 
da BS atrapalharia demais conexões
 Potência calculada 800 vezes / segundo
Soft handoff
 Estação móvel ligada a 3 estações-base
 Handoff pode ser feito de acordo com a 
potência transmitida
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
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
Terceira Geração
 IMT-2000 definiu em 1999 5 padrões para 
3G
 Padrões principais
 CDMA2000
 W-CDMA
 Todos usam espalhamento espectral
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 da-
dos, 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 
Elementos do CDMA2000
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 
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
Elementos do W-CDMA
 Utiliza os elementos de rede do GSM
 Apenas interface de rádio é modificada
Evolução para 3G
Comparação entre CDMA2000 e 
W-CDMA
 Fácil evolução a partir de op-
eradoras cdmaOne
 Upgrade pode ser feito na 
faixa de frequência existente
 Melhor utilização do espectro 
de frequência (*)
 Disponível comercialmente 
em vários países
 Menor custo para oper-
adoras GSM
 Precisa de mais espectro 
de frequência
 Melhor utilização do es-
pectro de frequência (*)
CDMA2000 W-CDMA
 Velocidades e custos de transmissão parecidos
 (*) Melhor utilização de frequência defendida pelos 
dois grupos
Comparação entre CDMA2000 e 
W-CDMA
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 fabri-
cantes
Aplicações - Áudio
 Sons em aplicações/jogos
 Streaming e compra de sons/músicas
 Áudio-mensagem
 Reconhecimento de áudio
 VoIP
Aplicações - Vídeo
 Fotolog/'vídeolog'
 Mensagens de vídeo
 Vídeoconferência
 TV Digital
Aplicações - LBS
 Localização de pessoas
 Navegação
 Jogos
Mogi
 Jogo colaborativo entre usuários de celular 
e usuários na Web
 Usuário móvel coleciona objetos
 Para obter o objeto, usuário deve estar per-
to dele
 Usuários podem trocar objetos
 Usuários na web podem ajudar usuários 
móveis
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 produtivi-
dade
Conclusões
 Aumento da capacidade da rede celular 
para transmissão de dados
 Aparelhos com mais memória, processa-
mento e multimídia fornecem meios para 
criação de aplicações
 Aplicações usando conceitos diferentes 
podem surgir