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Comunicações Móveis - Parte 1

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O canal de tráfego é chamado canal de 
tráfego de dados por pacote (Packet Data 
Traffic CHannel – PDTCH): 
 dividido em dois canais unidirecionais, o PDTCH/U 
(Uplink), que envia pacotes no enlace reverso, e 
 o PDTCH/D (Downlink), que envia pacotes no 
enlace direto.
Canais GPRS
 Grupo de canais dedicados de controle de pacotes 
(Packet Dedicated Control CHannels – PDCCH):
 formado por canais lógicos que transportam informação de 
sinalização para uma MS específica. Os canais são:
 Canal associado de controle de pacote (Packet Associated 
Control CHannel – PACCH): leva informação de sinalização 
relacionada a determinada MS, como controle de potência, 
por exemplo;
 Canal de controle de avanço de tempo de pacote do enlace 
reverso (Packet Timing advance Control CHannel/Uplink –
PTCCH/U) : canal do enlace reverso, usado para estimar o 
avanço de tempo de uma MS específica, para transferência 
de pacotes. Esse avanço varia com a distância da MS à 
BTS;
Canais GPRS
 Grupo de canais dedicados de controle de pacotes 
(Packet Dedicated Control CHannels – PDCCH):
 formado por canais lógicos que transportam informação de 
sinalização para uma MS específica. Os canais são:
 Canal de controle de avanço de tempo de pacote do enlace 
direto (Packet Timing advance Control CHannel/Downlink –
PTCCH/D): leva informações sobre avanço de tempo, da 
BTS para várias MSs. Cada PTCCHD/D está relacionado a 
vários PTCCH/Us. 
Canais GPRS
 Alguns canais lógicos GPRS possuem as 
mesmas funções de canais da rede GSM, 
mas adaptados para a transferência de 
dados por pacotes. 
A seguir, alguns canais GPRS e os GSM 
correspondentes: 
 PRACH e RACH, PPCH e PCH, PAGCH e AGCH, 
PNCH e NCH, PBCCH e BCCH. 
Dependendo da configuração da rede, os 
canais de controle GPRS podem ser 
substituídos pelo seu equivalente GSM.
GSM – EDGE
Enhanced Data Rates for GSM Evolution
Permite transmissão de pacotes em taxa mais alta do que 
o GPRS (em teoria até 473,6kbps)
Nova modulação (8PSK) usando mesma banda e taxa de 
símbolo
Melhorias nas camadas MAC/RLC
Adaptação de enlace 
Redundância incremental
GMSK (GSM-GPRS) / 8 PSK (GSM-EDGE)
GMSK
I
Q
0
1
Baixa eficiência espectral
 (1 bit/símbolo)
Alta robustez
Envoltória constante
 Boa para amplificadores não-
lineares
8 PSK
(com constelação rotacionada)
I
Q
Símbolos Pares
Símbolos Ímpares
 Alta eficiência espectral
 (teoricamente -3 bits/símbolo)
Menor robustez
Envoltória constante
 Ruim para amplificadores não-
lineares
MCS (Esquemas de Modulação 
e Codificação)
MCS Modulation
data bits per 
block coding rate
data rate/TS 
(kbps)
required
C/I (dB) Family
MCS-1 GMSK 176 0,53 8,8 9,5 C
MCS-2 GMSK 224 0,66 11,2 12 B
MCS-3 GMSK 296 0,85 14,8 16,5 A
MCS-4 GMSK 352 1 17,6 21,5 C
MCS-5 8PSK 448 0,37 22,4 14,5 B
MCS-6 8PSK 592 0,49 29,6 17 A
MCS-7 8PSK 2 x 448 0,76 44,8 23,5 B
MCS-8 8PSK 2 x 544 0,92 54,4 29 A
MCS-9 8PSK 2 x 592 1 59,2 32 A
Exercício: qual fator de reúso utilizar para obter as taxas desejadas?
Evolução do GSM – Terceira Geração
Evolução do GSM – Terceira Geração
Evolução do GSM – Terceira Geração
Evolução do GSM – Terceira Geração
 UMTS  Universal Mobile Telecommunication Services
 Criado pelo 3rd Generation Partnership Project (3GPP)
 Objetivo - melhorar as taxas de transmissão, para usuários mais 
exigentes que necessitam de maior banda para utilizações 
multimídia e a interconexão entre os sistemas.
Principais Requisitos:
•Taxas de 144kbps para 
usuários com alta 
mobilidade
•Taxas de até 2Mpbs para 
usuários com baixa 
mobilidade
•Alta eficiência espectral
•Flexibilidade para a 
introdução de novos 
serviços
Mudanças com relação aos padrões anteriores:
Baseado em CDMA com banda larga de 5 MHz 
(WCDMA) 
Taxa de chip de 3,84 Mcps
Diversas taxas de codificação (mais robustez)
Modulação adaptativa (maiores taxas de 
transmissão)
Melhoramentos nas técnicas de diversidade 
(explorar melhor o canal de rádio móvel)
Compatível com antenas inteligentes
Evolução do GSM – Terceira Geração
O RNC (Radio Network Controller) é o elemento de rede responsável por 
controlar os recursos de rádio da UTRAN. Interage com o “core” da rede e 
controla os elementos Node-B.
Um Node-B serve vários setores de uma estação. Converte os dados 
recebidos do RNC de forma adequada para a camada física (WCDMA)
WCDMA está 
aqui
UMTS – Arquitetura de Sistema
Tiago
Highlight
Tiago
Highlight
Evolução do GSM – Terceira Geração
Evolução do GSM – Terceira Geração
UMTS e GSM integradas sobre 
o mesmo Core Network (CN)
UMTS e GSM integradas sobre 
o mesmo Core Network (CN)
 No CN do 3G, os dispositivos de hardware foram 
preservados, alguns recursos de software alterados 
para implementar releases. 
 Diferenças significativas no que tange a Radio Access 
Network (RAN). 
No GSM: TDMA/FDMA, dispositivos específicos 
para acesso à rede de dados (Packet Control Unit
– PCU). 
UMTS: WCDMA, não há elemento especifico para 
o acesso à rede de dados. 
Mudanças na nomenclatura das interfaces e de 
alguns elementos.
Arquitetura UMTS
 A arquitetura da rede pode ser divida em 
subsistemas baseados na natureza do tráfego, 
na estrutura dos protocolos e nos elementos 
físicos. 
 Quanto à natureza do tráfego, a rede 3G 
consiste em dois domínios principais:
 Domínio da comutação de pacote (packet-switched -
PS);
 Domínio da comutação de circuitos (circuit-switched -
CS).
Arquitetura UMTS
 A partir da estrutura de protocolo e do ponto de 
vista de suas responsabilidades, a rede 3G 
pode ser divida em dois estratos: 
 Estrato de acesso:
 protocolos que estão envolvidos entre o móvel e os demais 
equipamentos da rede de acesso;
 Estrato de não acesso: 
 protocolos envolvidos entre o móvel e o core network.
Espalhamento: aumenta a largura de 
banda do canal. Em mais detalhes, inclui 
duas operações:
•Canalização usando códigos ortogonais
•Embaralhamento (também usa códigos, 
mas não aumenta a largura de banda)
Camada Física WCDMA - Parâmetros
Dados TX
Código de 
Canalização (SF)
x x
Código de 
embaralhamento
Downlink Dedicated Downlink Dedicated 
Channel StructureChannel Structure
Canais de controle e 
dados são 
multiplexados no 
tempo. Modulação 
QPSK 
Quadro de dez milissegundos, com 15 Time Slots
Suporte para entrelaçamento de dados e codificação turbo 
(proteção contra erros)
Uplink Dedicated Uplink Dedicated 
Channel StructureChannel Structure
Canais de controle e 
dados são 
multiplexados em I/Q 
BPSK em cada ramo 
de modulação
Camada Física WCDMA - Parâmetros
CANAIS UMTS
CANAIS UMTS
 Canais de controle
Esses canais fazem o controle do sistema, 
alguns deles são:
 BCCH – Broadcast Control Channel: informa ao 
UE acerca dos níveis de potência e dos códigos 
utilizados na célula e nas células vizinhas. 
 PCCH – Paging Control Channel: é neste canal 
que se dá a comunicação a respeito do 
posicionamento do UE, ou seja, quando for 
necessário, a rede envia um sinal ao UE para 
conhecer a sua localização. 
CANAIS UMTS
 Canais de controle
Esses canais fazem o controle do sistema, 
alguns deles são:
 CCCH – Common Control Channel: nele são 
realizadas tarefas específicas e gerais para todos 
UE que se encontram na célula. 
 DCCH – Dedicated Control Channel: necessário 
se houver uma conexão ativa e dedicada entre a 
rede e o usuário.
CANAIS UMTS
 Canais de tráfego
São canais de tráfego de informações. São 
eles:
 DCCH – Dedicated Control Channel: canal ponto a 
ponto, dedicado a uma estação móvel para 
transferência de informações sobre o usuário. Pode 
ser usado tanto na descida como na subida. 
 CTCH – Common Traffic Channel: unidirecional, ou 
seja, presente apenas na descida, para transmitir 
informações para uma parcela dos usuários de uma 
célula, ou para todos eles.
 DTCH – Dedicated Traffic Channel: canal ponto a 
ponto, dedicado a uma estação móvel para 
transferência de informações do usuário.
CANAIS UMTS