Fundamentos de Telefonia em Brasília

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Brasília-DF. 
Fundamentos de teleFonia
Elaboração
Anderson Fagiani Fraga
Produção
Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração
Sumário
APrESEntAção ................................................................................................................................. 4
orgAnizAção do CAdErno dE EStudoS E PESquiSA .................................................................... 5
introdução.................................................................................................................................... 7
unidAdE i
Introdução a telefonIa fIxa ............................................................................................................ 9
CAPítulo 1
ConCeItos InICIaIs e fundamentaIs na ComunICação telefônICa fIxa ......................... 9
unidAdE ii
transmIssão de telefonIa móvel ................................................................................................... 26
CAPítulo 1
ConCeItos de transmIssão ............................................................................................... 26
unidAdE iii
redes de teleComunICações e as suas teCnologIas .................................................................. 51
CAPítulo 1
redes móveIs ....................................................................................................................... 51
rEfErênCiAS .................................................................................................................................. 72
4
Apresentação
Caro aluno
A proposta editorial deste Caderno de Estudos e Pesquisa reúne elementos que se 
entendem necessários para o desenvolvimento do estudo com segurança e qualidade. 
Caracteriza-se pela atualidade, dinâmica e pertinência de seu conteúdo, bem como pela 
interatividade e modernidade de sua estrutura formal, adequadas à metodologia da 
Educação a Distância – EaD.
Pretende-se, com este material, levá-lo à reflexão e à compreensão da pluralidade 
dos conhecimentos a serem oferecidos, possibilitando-lhe ampliar conceitos 
específicos da área e atuar de forma competente e conscienciosa, como convém 
ao profissional que busca a formação continuada para vencer os desafios que a 
evolução científico-tecnológica impõe ao mundo contemporâneo.
Elaborou-se a presente publicação com a intenção de torná-la subsídio valioso, de modo 
a facilitar sua caminhada na trajetória a ser percorrida tanto na vida pessoal quanto na 
profissional. Utilize-a como instrumento para seu sucesso na carreira.
Conselho Editorial
5
organização do Caderno 
de Estudos e Pesquisa
Para facilitar seu estudo, os conteúdos são organizados em unidades, subdivididas em 
capítulos, de forma didática, objetiva e coerente. Eles serão abordados por meio de textos 
básicos, com questões para reflexão, entre outros recursos editoriais que visam tornar 
sua leitura mais agradável. Ao final, serão indicadas, também, fontes de consulta para 
aprofundar seus estudos com leituras e pesquisas complementares.
A seguir, apresentamos uma breve descrição dos ícones utilizados na organização dos 
Cadernos de Estudos e Pesquisa.
Provocação
Textos que buscam instigar o aluno a refletir sobre determinado assunto antes 
mesmo de iniciar sua leitura ou após algum trecho pertinente para o autor 
conteudista.
Para refletir
Questões inseridas no decorrer do estudo a fim de que o aluno faça uma pausa e reflita 
sobre o conteúdo estudado ou temas que o ajudem em seu raciocínio. É importante 
que ele verifique seus conhecimentos, suas experiências e seus sentimentos. As 
reflexões são o ponto de partida para a construção de suas conclusões.
Sugestão de estudo complementar
Sugestões de leituras adicionais, filmes e sites para aprofundamento do estudo, 
discussões em fóruns ou encontros presenciais quando for o caso.
Atenção
Chamadas para alertar detalhes/tópicos importantes que contribuam para a 
síntese/conclusão do assunto abordado.
6
Saiba mais
Informações complementares para elucidar a construção das sínteses/conclusões 
sobre o assunto abordado.
Sintetizando
Trecho que busca resumir informações relevantes do conteúdo, facilitando o 
entendimento pelo aluno sobre trechos mais complexos.
Para (não) finalizar
Texto integrador, ao final do módulo, que motiva o aluno a continuar a aprendizagem 
ou estimula ponderações complementares sobre o módulo estudado.
7
introdução
As redes de telefonias fixas ou também conhecidas simplesmente pelo termo sistema 
telefônico é o sistema que em sua concepção original mais básica permite a comunicação 
de voz entre dois usuários distantes entre si por meio de uma interface denominada de 
telefone. Esse sistema de comunicação telefônico está entre os meios de telecomunicação 
desenvolvidos pelo homem com mais tempo de utilização. O próprio nome ou a palavra, 
telefonia, tem o seu significado de comunicação a distância, conforme a sua origem 
primitiva. Pois, concatena o prefixo grego tele, que significa distância, e o sufixo também 
grego fonia, que significa som, que neste caso tem o contexto do som da fala do homem. 
O sistema de telefonia fixa passou a utilizar este termo em larga escala após o 
advento das comunicações móveis, assunto nosso nas próximas unidades. E, assim, 
distingue-se o sistema de telefonia convencional e fixa, presentes nas residências 
e empresas, e o sistema de telefonia móvel, termo utilizado para designar o sistema 
de comunicação móvel celular. Entretanto, as nossas unidades iniciais irão focar no 
sistema de telefonia fixa.
Nos primórdios das comunicações de telefonia fixa, eram trafegados ainda de forma 
analógica apenas os sinais de voz. Com as evoluções tecnológicas, principalmente dentro 
das centrais telefônicas, nas quais os sinais passaram a ser digitais, ou seja, processados 
digitalmente, outros serviços foram incorporados a rede de telefonia fixas, tais como 
fax antigamente e atualmente os dados de internet. Porém, essas redes de distribuições 
passaram por diferentes e importantes modificações ao longo do tempo para que estes 
serviços fossem suportados e entregues aos clientes de forma mais confiável o possível. 
Os tipos de redes utilizadas e os equipamentos também serão assuntos discutidos em 
nosso material. 
Os pontos de acessos das residências aos sistemas telefônicos, em sua maioria a 
última milha (ou os últimos quilômetros), que conectam a residência do assinante a 
central telefônica local, são feitos por pares de fios metálicos, normalmente com sinais 
analógicos no caso de voz. Aos se trafegar dados digitais, tais como de internet, por esses 
cabos metálicos irá existir uma limitação de largura de banda que consequentemente irá 
limitar a redução de dados trafegados nestas últimas milhas. Por isso, as operadoras de 
telefonia fixa que proveem também os sinais de internet banda larga estão substituindo 
os cabos metálicos por redes de fibra ópticas. E, este fato, nos faz necessários estudar 
em nosso material os tipos e meios de transmissão existentes e quais são os mais ou 
menos adequados para cada situação encontrada.
8
Os serviços existentes nas redes de telefonias fixas são amplos tais como para 
exemplificação tem-se: voz, dados de internet, VoIP (voz sobre pacote IP), OTT 
(Over-The-Top) serviços de stream de vídeos como por exemplo Netflix, IPTV serviço 
de distribuição de sinais de televisão por IP cada telespectador monta a sua grade 
de programação preferida e assiste de acordo com a sua possibilidade individual e 
particular. Esses serviços serão também tema nos comentários de nossos estudos. 
objetivos
Esta disciplina de fundamentos de telefonia tem por objetivo de conceituar os alunos as 
principais tecnologias e redes de acesso a telefonia fixa e móvel. 
 » Conhecer e identificar as partes básicas de um sistema telefônico fixo e 
móvel.
 » Conhecer e identificar os processos de roteamento de chamadas 
telefônicas e de dados.
 » Familiariza-se com os conceitos básicos empregadosem 
tradução livre), mais comumente conhecido como 3GPP, é uma organização composta 
de grupos e associações de telecomunicações com objetivo de padronizar a implantação 
da Terceira Geração de Telefonia Móvel. Atualmente, o 3GPP se localiza nos escritórios 
da ETSI (European Telecommunications Standards Institute) em Sophia-Antipolis, 
próximo a Nice, no sul da França. 
Foi criado em 1998, com a participação dos chamados “Parceiros Organizacionais”: 
ETSI (Europa), ARIB/TTC (Japão), CCSA (China), ATIS (América do Norte) e TTA 
(Coréia do Sul). Atualmente, além das fundadoras, existe a participação da TSDI da Índia. 
Essas organizações são instituições responsáveis regionalmente por padronizações e 
a participação conjunta permitiu criar uma uniformidade em relação aos padrões a 
serem adotados em todo o mundo.
O 3GPP também é composto pelos “Parceiros Representantes do Mercado”, 
que são organizações convidadas para participar das atividades do 3GPP. 
Esses parceiros fornecem uma valiosa visão do mercado para as propostas feitas 
pelo 3GPP, analisam a capacidade do mercado de absorver e implementar novas 
padronizações mas não possuem autorização de definir ou publicar padrões. 
Esses parceiros são: IMS Forum, TD-Forum, GSA, GSM Association, IPV6 Forum, 
UMTS Forum, 4G Americas, TD SCDMA Industry Alliance, InfoCommunication 
Union, Small Cell Forum, CDMA Development Group, Cellular Operators Association 
of India (COAI), Next Generation Mobile Networks (NGMN) e TETRA and Critical 
Communications Association (TCCA).
O escopo do 3GPP cresceu muito desde sua criação e atualmente gerencia inúmeros 
padrões de sistemas de comunicações móveis, tais como:
 » Padrão 2G e relacionado ao GSM.
 » Padrões 2,5G relacionados ao GSM como GPRS e EDGE.
 » Padrões 3G relacionados ao UMTS como HSPA.
 » Padrões 4G relacionados ao LTE.
 » Um subsistema multimídia IP (IMS) evoluído com acesso de maneira 
independente.
 » Os padrões evoluídos para 5G.
53
Redes de telcomunicações e as suas tecnologias │ unidade iii
A organização de projetos e grupos de trabalho do 3GPP é desta forma estruturada:
Quadro 4.
Grupos de Especificações do 3GPP
Grupo de Coordenação de Projeto (PCG)
TSG RAN.
Rede de Acesso Rádio.
TSG as.
Aspectos de Sistemas e Serviços.
TSG CT.
Terminais e Rede.
RAN WG1.
Especificação da Camada 1 Radio.
SA WG1.
Serviços.
CT WG1.
MM/CC/SM (Iu).
RAN WG2.
Especificação da Camada 2 Radio.
Especificação da Camada 3 Radio RR.
SA WG2.
Arquitetura.
CT WG3.
Interoperabilidade com redes externas.
RAN WG4.
Especificação de Iub, Iur, Iu.
Requisitos de Operação e Manutenção da 
UTRAN.
SA WG3.
Segurança.
CT WG4.
MAP/GTP/BCH/SS.
RAN WG4.
Aspectos do Protocolo de Performance do 
Radio.
SA WG4.
Codificação.
CT WG6.
Aspectos de Aplicação de Smart Card.
RAN WG5.
Teste de Conformidade de Terminal Móvel.
SA WG5.
Gerenciamento de Telecomunicações.
RAN WG6.
Legado de Protocolo e Radio RAN.
SA WG6.
Aplicações críticas.
TSG: Technical Specification Group.
WG: Working Group ou Grupo de Trabalho.
fonte: próprio autor.
Primeira geração das comunicações 
móveis (1g)
A primeira geração de telefonia móvel não era digital, utilizavam técnicas analógicas 
de modulação (FDMA), não possuíam segurança, serviço de dados ou capacidade de 
roaming internacional. Por isso, a sua aplicação foi focada apenas na transmissão de 
voz. Os principais sistemas eram:
 » AMPS (Advanced Mobile Telephone System, Sistema Avançado de 
Telefonia Móvel, em tradução livre) surgiu em 1976 nos Estados Unidos e 
foi implementado nas Américas, Rússia e Ásia. Vários problemas relativos 
a fraca segurança fez com que esse sistema de telefonia fosse suscetível a 
clonagem de aparelho.
 » TACS (Total Access Communications System, Sistema de Comunicações 
de Total Acesso, em tradução livre) esta era a versão europeia do AMPS 
54
UNIDADE III │ REDEs DE tElcomUNIcAçõEs E As sUAs tEcNologIAs
mas com pequenas alterações como a adoção de bandas diferentes de 
frequência. Foi usado principalmente no Reino Unido e parte da Ásia.
 » ETACS (Extended Total Access Communications System, Sistema de 
Comunicações de Total Acesso Extendido, em tradução livre) era uma 
versão melhorada do TACS que permitia um número maior de canais e, 
portanto, suportava mais usuários.
Quadro 5.
PARÂMETROS DO SISTEMA AMPS TACS
Frequência de Transmissão (MHz)
 » base.
 » móvel.
870 – 890.
825 – 845.
935 – 960.
890 – 915.
Espaçamento entre banda de transmissão e recepção (MHz). 45. 45.
Largura de Canal (kHz). 30. 25.
Número de Canais. 666(NES)/832(ES). 1000.
Raio de Cobertura da Base (Km). 2 – 25. 2 – 20.
Sinal de Áudio
 » modulação.
 » Δf máximo (kHz).
FM.
± 12.
FM.
± 9,5.
Sinais de Controle
 » modulação.
 » Δf (kHz).
FSK.
± 8.
FSK.
± 6,4.
fonte: silva (2010).
A figura a seguir ilustra o sistema 1G de comunicações móveis, em que cada uma das 
células possui uma frequência diferente da outra. E, devido a esse problema, o sistema 
1G apresentava uma baixa eficiência de utilização do espectro fazendo necessário o 
reuso de frequência com uma determinada distancia de separação.
figura 40.
fonte: próprio autor.
55
Redes de telcomunicações e as suas tecnologias │ unidade iii
Na tecnologia 1G, basicamente todo o serviço de comunicação era realizado pelo MTSO 
(Mobile Telephone Switching Office) parte “inteligente” do processo de comunicação 
1G, por exemplo, quando uma chamada era feita:
 » Um usuário se conectava à BTS de maior potência.
 » Discava um número que era enviado para a BTS.
 » Que por sua vez enviava o MTSO.
 » O MTSO verificava o número, discava e autorizava (ou não) a chamada 
enquanto que enviava para o destinatário uma informação indicando os 
canais de envio e recebimento de tráfego.
 » O MTSO envia um sinal de toque (o toque de chamada sendo recebida) 
para o destinatário.
 » O destinatário atende, o MTSO estabelece um circuito entre os 
participantes da conversa e inicia a tarifação.
 » Se uma das partes desligar, o MTSO liberará o circuito e os canais e 
completará a tarifação.
Segunda geração das comunicações 
móveis (2g)
A segunda geração de telefonia móvel demonstrou o grande salto tecnológico que a 
adoção de sistemas digitais permitiu. Graças ao uso de circuitos integrados, uso de 
tecnologia de múltiplo acesso como TDMA (Time Division Multiple Access) e CDMA 
(Code Division Multiple Access) e a crescente demanda por serviços móveis.
As vantagens sobre a primeira geração eram enormes, como melhor qualidade nas 
ligações, segurança na transmissão de informações, maior eficiência espectral, técnicas 
de codificação digital de voz e o trafego de dados na rede.
Os principais sistemas que surgiram na segunda geração são:
 » GSM (Global System for Mobile Communications) – esta foi a tecnologia 
de maior sucesso na segunda geração. Inicialmente, foi desenvolvida 
pelo ETSI (European Telecommunications Standards Institute) para a 
Europa e desenhado para operar nas bandas de frequências de 900 MHz 
e 1800 MHz. Atualmente, é utilizado no mundo todo e está em operação 
56
UNIDADE III │ REDEs DE tElcomUNIcAçõEs E As sUAs tEcNologIAs
em outras bandas de frequências como 850 MHz e 1900 MHz. O GSM 
utiliza TDMA e possui 8 timeslots em uma portadora com largura de 
banda de 200 kHz cada.
 » CDMA_One – este é um sistema CDMA (Code Division Multiple Access) 
baseado no padrão IS-95 (Interim Standard 95). Possui tecnologia de 
espalhamento espectral que incorpora mistura de códigos e temporizações 
para identificar células e canais. A largura de banda deste sistema é de 
1.25 MHz.
 » D-AMPS (Digital – Advanced Mobile Telephone System) – este sistema 
é baseado no padrão IS-136 (Interim Standard 136) e é efetivamente 
uma melhoria do AMPS. Suportando uma técnica de acesso TDMA, o 
D-AMPS é principalmente usado na América do Norte, Nova Zelândia e 
algumas partes da Ásia.
Surgiram outros sistemas, porém, de menor adoção como CT-2, CT-3 e DECT.
Quadro 6.
PARÂMETROS DO 
SISTEMA
IS-54IS-136
(EUA)
GSM
(EUROPA)
IS-95
(EUA)
CT-2
(EUROPA, 
ÁSIA)
CT-3
DCT-900
(SUÉCIA)
DECT
(EUROPA)
Técnica de Acesso TDMA TDMA CDMA FDMA TDMA TDMA
Uso Principal Celular Celular Celular Cordless Cordless Celular/Cordless
Frequência de Transmissão (MHz)
 » base.
 » móvel.
869 – 894
824 – 849
935 – 960
890 – 915
1710 – 1785
1805 – 1880
869 – 894
824 – 849
864 – 868 862 – 866 1800 – 1900
Técnica de Duplexação FDD FDD FDD TDD TDD TDD
Largura de Canal (kHz) 30 200 1250 100 1000 1728
Modulação π/4 DQPSK GMSK BPSK / QPSK BFSK GMSK GMSK
Potência Máxima/Média (mW) 600 / 200 2000 / 125 600 10 / 5 80 / 5 250 / 10
Controle de Potência
 » base.
 » móvel.
Sim
Sim
Sim
Sim
Sim
Sim
Não
Não
Não
Não
Não
Não
Codificação de Voz. VSELP RPE-LTP QCELP ADPCM ADPCM ADPCM
Taxa de codificação de voz 
(kbps).
7,95 13 8 (variável) 32 32 32
Número de Canais de Voz por 
Portadora.
3 8 - 1 8 12
Taxa de Transmissão do Canal 
(kbps).
48,6 207,833 - 72 640 1152
Tamanho do Quadro (ms). 40 4,615 20 2 16 19
fonte: silva (2010).
57
Redes de telcomunicações e as suas tecnologias │ unidade iii
A figura a seguir ilustra o sistema 1G de comunicações móveis:
figura 41.
fonte: próprio autor.
Ao compararmos o 2G com o 1G, é muito perceptível a mudança na arquitetura com a 
inserção de novos componentes ou novas atribuições como:
 » Sim Card: componente obrigatório no aparelho móvel, nele estão contidas 
informações como IMSI (International Mobile Subscriber Identity, 
Identidade Internacional do Assinante Móvel) composto por 15 números 
de forma única. 
 » Aparelho móvel: analogamente ao Sim Card, o aparelho móvel possui 
uma numeração única denominada IMEI (International Mobile Station 
Equipment Identity, Identidade Internacional do Equipamento Móvel).
 » BTS: possui o mesmo funcionamento do 1G. Um conjunto de BTS (ou 
ERBs, Estação Rádio Base em português) constitui um BSS (Base Station 
System, Sistema de Estação Base).
 » MSC: é responsável por realizar as comutações e sinalizações para os 
usuários localizados na área geográfica coberta pelo MSC (que abrange 
as áreas cobertas pelas BTSs). A principal diferença aqui com o MTSO 
é que os usuários têm uma altíssima mobilidade e o MSC deve levar em 
conta isso ao realizar uma ligação.
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UNIDADE III │ REDEs DE tElcomUNIcAçõEs E As sUAs tEcNologIAs
 » Gateway MSC: é responsável por encaminhar a chamada de um usuário 
que está em um MSC quando seu destinatário se encontra em outro 
MSC), ou seja, realiza a conexão entre MSCs.
 » HLR: é um banco de dados que contém informações sobre os usuários 
de uma região, por exemplo, os usuários que possuem um determinado 
DDD têm seus dados armazenados no HLR dessa região.
 » VLR: é um banco de dados que contém informações sobre os usuários 
de outra região que estão em roaming em uma determinada região, por 
exemplo, um usuário de DDD 1 se encontra na região do DDD 20, ele tem 
seus dados armazenados no VLR dessa região.
 » AUC: é onde é a realizada a autenticação dos usuários no uso do sistema. 
O AUC está associado ao HLR da região e armazena um registro 
de identidade para cada usuário contido no HLR e assim permite a 
identificação do seu IMSI. É onde também se realiza a criptografia da 
comunicação entre o aparelho móvel e a BTS.
 » EIR: é um banco de dados que possui os IMEIs dos aparelhos móveis do 
sistema.
gerações 2,5 g e 2,75 g
A fim de solucionar os problemas enfrentados na segunda geração, novas tecnologias 
foram empregadas. Entre elas se destacam o High Speed Circuit Switched Data 
(HSCSD), Enhanced Data Rates for Global Evolution (EDGE), e o General Purpose 
Radio Services (GPRS).
Essas tecnologias são consideradas expansões do GSM e como elas não atendem 
os requisitos padronizados do 3G, são consideradas 2,5G para o GPRS e 2,75G 
para o EDGE.
Quadro 7.
SISTEMA SERVIÇO
TAXA TEÓRICA DE 
TRANSMISSÃO
TAXA TÍPICA DE 
TRANSMISSÃO
TIPOS TÍPICOS DE 
SERVIÇOS
2G GSM
Serviço de Dados 
Comutados por Circuitos.
9,6 kbps ou 
14,4 kbps.
9,6 kbps ou 
14,4 kbps.
Voz e SMS.
2,5G GPRS
Dados Comutados por 
Pacotes.
171,2 kbps. 4 kbps até 50 kbps. Dados.
2,75G EDGE
Dados Comutados por 
Pacotes.
473,6 kbps. 120 kbps. Dados.
fonte: próprio autor.
59
Redes de telcomunicações e as suas tecnologias │ unidade iii
figura 42.
fonte: próprio autor.
Ao compararmos o 2,5G com o 2G além da visível mudança na arquitetura com a 
inserção de novos componentes ou novas atribuições, o sistema passou a tratar de 
formas diferentes o que é voz e o que é pacote (dados). Sobre diferenças, destaca-se:
 » SGSN: O Serving GPRS Support Node; Servidor do Nó de Suporte GPRS, 
é a central do sistema GPRS, sendo responsável pelo tratamento da 
informação relativa a dados. Algumas de suas funções são:
 › Suportar logicamente os usuários quando eles saem da cobertura de 
uma célula para outra. Esse processo é chamado de Handover.
 › Realizar criptografia.
 › Gerenciar a mobilidade dos usuários.
 › Comunicar-se com HLR.
 › Registrar novos usuários.
 › Faz a tarifação na rede interna.
 » GGSN: O Gateway GPRS Support Node, Gateway do Nó de Suporte 
GPRS é responsável por realizar a conexão com as redes de dados externas 
tendo como algumas de suas funções:
 › Possui informações relativas a roteamento de dados.
 › Faz a tarifação na rede externa.
 › Associa endereços de rede aos usuários.
60
UNIDADE III │ REDEs DE tElcomUNIcAçõEs E As sUAs tEcNologIAs
Onde Gs é a interface de comunicação entre o MSC e o SGSN, Gr é a interface de 
comunicação entre o SGSN e o HLR e Gc é a interface de comunicação entre o HLR e o 
GGSN.
Com relação à implantação da rede 2,5G as mudanças foram feitas assim:
 » Aparelho móvel: foi necessária a compra de um aparelho que tivesse 
suporte ao GPRS.
 » BTS: apenas uma atualização de software foi necessária.
 » BSC: atualização de softwares e a instalação de um novo equipamento 
chamado PCU (Packet Control Unit, Unidade de Controle de Pacote), 
responsável por direcionar o tráfego de pacotes para o GPRS.
 » HLR, VLR, AUC, EIR etc.: apenas uma atualização de software foi 
necessária.
terceira geração das comunicações 
móveis (3g)
A terceira geração de telefonia móvel foi designada como IMT-2000 (International 
Mobile Telecommunications – 2000) com definições como a capacidade de fornecer 
maiores taxas de transmissão, por exemplo, 2 Mbps para um usuário estático e 384 kbps 
para um usuário em movimento. Os requisitos para que um sistema fosse considerado 
de Terceira Geração eram: 
 » Altas taxas de dados: 144kbps em todos os ambientes e 2Mbps em 
ambientes internos e de baixa mobilidade.
 » Transmissão de dados simétrica e assimétrica.
 » Serviços baseados em comutação de circuitos e comutação de pacotes.
 » Qualidade de voz comparável a da telefonia fixa.
 » Melhor eficiência espectral.
 » Vários serviços simultâneos para os usuários.
 » Absorção suave dos sistemas de segunda geração.
 » Roaming Global.
 » Arquitetura aberta para rápida introdução de novos serviços e tecnologias.
61
Redes de telcomunicações e as suas tecnologias │ unidade iii
As principais tecnologias desenvolvidas para atender aos padrões da Terceira Geração 
foram:
 » WCDMA (Wideband CDMA) – foi desenvolvida pelo 3GPP (Third 
Generation Partnership Project). O WCDMA é a principal linha evolutiva 
do GSM/GPRS sendo principalmente implantado em 2.1 GHz embora 
menores frequências também são usadas como UMTS 1900, UMTS 
900, etc. É um sistema baseado em FDD (Frequency Division Duplex, 
Duplexação por Divisão de Frequência) e ocupa uma portadora de 5 MHz. 
O WCDMA suporta voz e serviços de dados com uma taxa teórica de 2 
Mbps porém a maioria das operadoras ofereçam 384kbps por usuário. 
Embora ainda esteja em evolução (com releases que permitem taxas de 
40 Mbps), esta tecnologia já possui inúmeras variantes como TD-CDMA 
e TD-SCDMA.
 » TD-CDMA (Time Division CDMA) – é comumente conhecida como UMTS 
TDD (Time Division Duplex, Duplexação por Divisão de Tempo),ela 
utiliza uma combinação de CDMA e TDMA para permitir uma alocação 
eficiente de recursos.
 » TD-SCDMA (Time Division Synchronous CDMA) – foi conjuntamente 
desenvolvida pela Siemens e CATT (China Academy of Telecommunications 
Technology). É frequentemente identificada como UMTS-TDD LCR (Low 
Chip Rate) e assim como o TD-CDMA é melhor aplicável para cenários de 
pouca mobilidade em micro ou pico-células.
 » CDMA 2000 – é um padrão multi-portadoras que usa o CDMA. O 
CDMA 200 é um conjunto de padrões que inclui o CDMA 2000 EV-DO 
(Evolution-Data Optimized) e é retrocompatível com o CDMAOne.
 » WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access, 
Interoperabilidade Mundial para Acesso por Micro-ondas, em tradução 
livre) – é outra tecnologia sem fio que atende aos requisitos do 
IMT-2000. A interface ar é parte dos sistemas IEEE (Institute of Electrical 
and Electronics Engineers) e PTM (Point-to-Multipoint). Essa tecnologia 
foi melhorada para prover mobilidade e maior flexibilidade.
De forma resumida, a Terceira Geração possui duas linhas tecnológicas que são: UMTS 
(que utiliza WCDMA ou EDGE) e o CDMA2000 (que utiliza como base o IS-95). 
A decisão de qual tecnologia uma operadora utilizaria se baseou basicamente na rede 
já existente no momento, então, a grande maioria das operadoras que utilizavam GSM 
62
UNIDADE III │ REDEs DE tElcomUNIcAçõEs E As sUAs tEcNologIAs
implementou o UMTS e, por sua vez, as operadoras que utilizavam o CDMAOne optaram 
pelo CDMA 2000. Desta forma, os custos de atualizar toda uma rede de telefonia móvel 
foram reduzidos uma vez que não seria necessário trocar completamente sua rede.
De certa forma, os avanços tecnológicos tiveram como fundamento melhorar o que já 
existe. Esse fundamento é visível quando se analisa a arquitetura UMTS pois ela usa a 
mesma rede dos sistemas GPRS e EDGE tendo como principal diferença os protocolos 
e interfaces usados.
figura 43.
fonte: próprio autor.
Ao compararmos as arquiteturas 2G e 3G, notamos algumas diferenças como:
 » NodeB: é a nomenclatura pela qual a BTS passa a ser chamada no UMTS. 
Continua responsável pela transmissão e recepção dos sinais. Realiza 
modulação, demodulação e a codificação do canal física CDMA.
 » RNC: Radio Network Controller, Controlador da Rede Rádio é o elemento 
responsável pelo controle das NodeBs que são conectadas a ele. Ele faz 
o gerenciamento do recurso rádio, alocação de canal, gerencia algumas 
funções relativas a mobilidade e faz a criptografia das informações dos 
usuários. Essa capacidade de realizar diversas funções fez com que o 
RNC fosse associado a soma do BSC e MSC do 2G.
gerações 3,5 e 3,75
Assim como ocorreu de existirem melhorias após a definição da segunda geração, o 
mesmo ocorreu após a Terceira Geração. Como melhorias do WCDMA surgiram 
tecnologias como HSPA e HSPA+.
63
Redes de telcomunicações e as suas tecnologias │ unidade iii
HSPA (High Speed Packet Access) é uma tecnologia composta por dois procotolos 
como HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) e HSUPA (High Speed Uplink 
Packet Access) que utilizam portadoras de 5 MHz mas sendo que o HSDPA se aplica ao 
downlink e o HSUPA ao uplink.
As taxas são de 14,4 Mbps para o HSDPA e 5,2 Mbps para o HSUPA fazendo com que 
o HSPA seja considerado 3,5G. HSPA+ é uma tecnologia também conhecida como 
(HSPA Evolved) que é uma evolução do HSPA que com o uso de MIMO (Multiple 
Input Multiple Output) que é uma técnica que utiliza várias antenas para transmissão 
alcançou taxas teóricas de 21 Mbps para downlink e 11,76 Mbps para uplink e assim é 
considerada 3,75G.
quarta geração das comunicações 
móveis (4g)
A quarta geração de telefonia móvel foi designada como IMT-Advanced (International 
Mobile Telecommunications – Advanced) com definições como a melhoria em qualidade 
de serviço e mobilidade global. Os requisitos para que um sistema seja considerado de 
Quarta Geração são:
 » Ser baseado em rede de comutação por pacotes totalmente IP.
 » Possuir interoperabilidade com os padrões existentes.
 » Uma taxa de transmissão nominal de 100Mbps para usuário em 
deslocamento acima de 100 km/h e 1Gbps para usuários estáticos.
 » Permitir o compartilhamento e uso dinâmico dos recursos da rede para 
suportar usuários simultâneos.
 » Largura de banda de canal escalável entre 5-20 MHz, opcionalmente até 
40MHz.
 » Eficiência espectral de 15 bps/Hz no downlink e 6,75 bps/Hz no uplink, o 
que significa que oferecer 1 Gbps no downlink seja feito com uma largura 
de banda menor que 67 MHz.
 » Roaming global através de múltiplas redes com a menor percepção 
possível.
64
UNIDADE III │ REDEs DE tElcomUNIcAçõEs E As sUAs tEcNologIAs
 » Oferecer uma alta qualidade de serviço para aplicações multimídia.
 » Possuir equipamentos, serviços e aplicações que sejam amigáveis para o 
usuário.
As principais tecnologias desenvolvidas para atender aos padrões da quarta geração 
foram:
 » LTE Advanced – O LTE (Long Term Evolution) é parte da família de 
especificações do 3GPP embora não atenda todos os requisitos do 
IMT-Advanced é comercialmente aceitado como 4G mas tecnicamente 
referenciado como 3.99G, já o LTE Advanced foi desenvolvido 
especificamente para atender os requisitos do 4G.
 » WiMAX 802.16m – O IEEE e o WiMAX Forum consideram o 802.16m 
como sua oferta para um sistema 4G.
 » UMB (Ultra Mobile Broadband) – é identificado como EV-DO Rev. C. 
É parte do 3GPP2 embora a maioria dos fabricantes de equipamentos e 
operadoras decidiram promover o LTE e por isso foi descontinuado.
As bandas de frequências mais usadas para implementação do 4G são 1920 - 1980 
MHz, 2110 - 2170 MHz que já foram alocadas pela ITU para 3G embora também exista 
o uso das faixas de 850 MHz e 1900 MHz. No Brasil, a frequência mais indicada é de 
700 MHz atualmente ocupada pela transmissão analógica de televisão que se encontra 
em fase de desligamento progressivamente.
figura 44.
fonte: próprio autor.
65
Redes de telcomunicações e as suas tecnologias │ unidade iii
Comparando as arquiteturas de 3G e 4G, identificamos algumas mudanças e novos 
equipamentos. Inicialmente, a arquitetura do 4G passa a ser dividida em 2 que são: 
E-Utran e EPC (Enhanced Packet Core, Núcleo Melhorado de Pacotes).
figura 45.
fonte: próprio autor.
Basicamente, a arquitetura E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access 
Network) é simplesmente a composição das NodeBs, que agora se chamam eNodeB 
(Evolved NodeB, NodeB Evoluído). A arquitetura E-UTRAN também são conhecidas 
como Arquitetura de Acesso. Algumas das funções da eNodeB:
 » Gerenciamento do Recurso Rádio: Faz a alocação de recursos físicos para 
o aparelho móvel, tanto no uplink quanto downlink, realiza o controle de 
acesso e mobilidade.
 » Compressão e proteção de dados: a fim de maximizar a quantidade de 
dados a serem transferidos pelo recurso alocado tanto o aparelho móvel 
quanto a eNodeB realizam uma compressão e criptografia desses dados.
 » Roteamento: é feito o encaminhamento de sinalizações para o MME e 
tráfego para o S-GW.
66
UNIDADE III │ REDEs DE tElcomUNIcAçõEs E As sUAs tEcNologIAs
figura 46.
fonte: próprio autor.
A arquitetura E-UTRAN também são conhecidas como Arquitetura de Core e é 
composta por:
 » MME: Mobiliy Management Entity, Entidade de Gerenciamento de 
Mobilidade é um equipamento que agrega as funções do HLR e VLR da 
rede UMTS e ainda é responsável por outras funções como sinalização 
e controle, seleção de S-GW e PDN-GW, gerenciamento da Lista de 
Tracking Area e paginação, a gestão da mobilidade inter MME, permite a 
mobilidade entre o 4G com redes 3G e/ou 2G e autenticação.
 » S-GW: Serving-Gateway, Gateway de Servidor atua como âncora de 
mobilidade local para handovers entre eNodeBs, entre redes 3GPP e 
para redes GPRS e UMTS, roteamento e encaminhamento de pacotes, 
buferização de pacotes para downlink.
 » P-GW (ou PDN-G): Packet Data Network-Gateway, Gateway de Rede 
de Pacote de Dados é um elemento de rede que serve como entradae 
saída do trafego de dados do usuário e de interface entre as redes 4G e 
outras redes como internet. Realiza ainda a filtragem e monitoramento 
de pacotes, alocação de endereço IP e contabilização (monitora tipos e 
volumes de trafego).
 » HSS (ou AAA): Home Subscriber Server, servidor local de usuário 
possui funcionalidades parecidas com as do HLR. É considerada como 
uma base de dados master pois na prática é composta de outras bases de 
dados dependendo do número de usuários e requisitos de redundância. 
Ele ainda realiza o suporte, estabelecimento e manutenção de chamadas 
e serviços feitos pelos usuários.
67
Redes de telcomunicações e as suas tecnologias │ unidade iii
A figura a seguir apresenta a evolução das comunicações móveis até o 4G.
figura 47.
fonte: próprio autor.
Para saber onde se encontram as torres de celulares instaladas no Brasil (todas 
as gerações), acesse: .
quinta geração das comunicações 
móveis (5g)
Para o desenvolvimento da quinta geração de telefonia móvel proposta para ser 
implantada no Brasil a partir de 2022, o 3GPP se transformou, temporariamente, em 
5GPP com o nome de 5G Public Private Partnership, parceria público-privada para 5G. 
Assim como aconteceu para todas as gerações, 5G foi denominado como IMT-2020 
pelo ITU. Os desafios estabelecidos para o 5G são:
 » Prover uma capacidade de cobertura 1000 vezes maior e maior variedade 
de serviços comparando com 2010.
 » Gerar economia de 90% por serviço provido. O principal foco será na 
rede de comunicação em que o consumo dominante de energia vem da 
Rede de Acesso Rádio (RAN).
 » Reduzir o tempo médio do ciclo de criação de serviço de 90 horas para 
90 minutos.
 » Criar uma internet confiável e segura com “percepção zero” de latência 
para provisão de serviços.
68
UNIDADE III │ REDEs DE tElcomUNIcAçõEs E As sUAs tEcNologIAs
 » Facilitar uma implementação muito densa de conexões sem fio para 
conectar 7 trilhões de dispositivos sem fio para servir 7 bilhões de pessoas.
 » Garantir para qualquer um em qualquer lugar o acesso a uma grande 
variedade de serviços e aplicações ao menor custo possível.
 » Ter suporte para IoT (Internet of Things, Internet das Coisas).
 » IoT Massivo, uma total conexão: cidade conectada, coisas conectadas, casa 
conectada, transporte conectado, saúde conectada e pessoas conectadas.
Quadro 8.
Geração LTE-Advanced (4G) LTE-Advanced Pro (4.5G) 5G
Downlink 1 Gbps 3 Gbps 20 Gbps
Uplink 0,5 Gbps 1,5 Gbps 10 Gbps
Latência ± 10 msde máquina – comunicação dispositivo para dispositivo e melhoramentos 
na eMBMS).
 » Release 13 – melhoramentos na MTC para LTE, LTE Advanced Pro e 
LTE em frequências não licenciadas.
 » Release 14 – eficiência energética, serviços de localização (LCS), 
transmissão crítica de vídeo e dados sobre LTE, melhoria em serviços de 
TV, Internet das Coisas.
 » Release 15 – suporte para 5G Fase 1.
 » Release 16 – suporte para 5G Fase 2.
72
referências
ALENCAR, Marcelo Sampaio de. Telefonia Digital. 5. ed. São Paulo: Érica, 2011.
BERNAL, Paulo Sergio Milano. Comunicações móveis: tecnologias e aplicações. 
São Paulo: Érica, 2002.
GOMES, G. G. R. Sistemas de Radioenlaces Digitais. São Paulo: Érica, 2013.
MÁRQUEZ, José E. Briceño. Transmisión de datos. 3. ed. Mérida: Facultad de 
Ingeniería, Universidad de Los Andes, 2005.
RIBEIRO, J. A. J. Propagação das Ondas Eletromagnéticas – princípios e 
aplicações. 2 ed. São Paulo: Érica, 2004. 
______. Engenharia de Antenas. São Paulo: Érica, 2012.
SILVA, Ildelano Ferreira. Padrões da Telefonia Móvel Digital. 2010, PUC de MG.
TANENBAUM, Andrew S. Redes de computadores. 5. ed. Elsevier: São Paulo, 2003.
TRONCO, Tânia Regina. Redes de Nova Geração: a arquitetura de convergência do 
IP, Telefonia e Redes Ópticas. São Paulo: Érica, 2006.
Sites
.
.
.
.
.
.
.
.
73
RefeRências
.
. 
.
	_Hlk511720230
	_GoBackna telefonia.
 » Estudos dos tipos de sinais trafegados e as suas respetivas sinalizações.
 » Estudos das características técnicas dos sistemas de telefonia fixa e móvel.
9
unidAdE iintrodução A 
tElEfoniA fixA
CAPítulo 1
Conceitos iniciais e fundamentais na 
comunicação telefônica fixa
No passado!!!
figura 1. Central telefônica antiga.
fonte: . acesso em: 12/4/2018. 
figura 2. Central telefônica antiga.
fonte: . acesso em: 12/4/2018.
10
UNIDADE I │ INtroDUção A tElEfoNIA fIxA
O sistema telefônico surgiu a partir da descoberta da eletricidade, inventado por 
Alexander Graham Bell, fundador da Bell Labs, existente até hoje nos Estados 
Unidos. Podemos perceber pelas figuras anteriores que as comutações entre 
dois assinantes antigamente eram realizadas de forma manual, normalmente 
era um trabalho realizado por uma mulher. Ou seja, a telefonista era requisitada 
por uma assinante A que por sua vez informava qual assinante B deseja 
conversar; de posse desta informação, ela conectava fisicamente por meios de 
cabos estes dois assinantes. Condição bem diferente da existente dos dias atuais 
que todo este processo foi substituído por circuitos eletrônicos que em frações 
de segundos fazem todo o trabalho, mesmo que os assinantes estejam em 
diferentes continentes. A figura a seguir ilustra uma moderna central telefônica.
No presente!
figura 3. Central telefônica atual.
fonte: . acesso em: 12/4/2018.
invenção do telefone fixo e a sua chegada ao 
Brasil 
O primeiro sistema de comunicação eficiente a distância, foi inventado em 1837 por 
William Fothergill Cooke e Charles Wheastone, que era o telégrafo elétrico. Porém, este 
invento ainda não apresentava aprimoramentos adequados para as transmissões de 
informações. 
11
Introdução a telefonIa fIxa │ unIdade I
Em 1844, Samuel Finley Breese Morse aprimorou o telégrafo elétrico a qual se 
transmitia pelos pares de fios metálicos pulsos elétricos de longa e curta duração. 
As combinações ordenadas desses pulsos elétricos representavam cada uma das letras 
do alfabeto inglês, nascia aí um dos primeiros meios de comunicação a distância 
eficientes do mundo. Estes pulsos ordenados ficaram conhecidos mundialmente como 
código Morse, e o quadro a seguir ilustra esta codificação. A primeira demonstração 
pública ocorreu em 24 de maio de 1844 entre as cidades de Baltimore e Washington 
ambas nos Estados Unidos.
Quadro 1.
Caracter Código Caracter Código
A .- Y -.--
B -... Z --..
C -.-. Ä .-.-
D -.. Ö ---.
E . Ü ..--
F ..-. CH ----
G --. 0 -----
H .... 1 .----
I .. 2 ..---
J .--- 3 ...--
K -.- 4 ....-
L .-.. 5 .....
M -- 6 -....
N -. 7 --...
O --- 8 ---..
P .--. 9 ----.
Q --.- . .-.-.-
R .-. , --..--
S ... ? ..--..
T - ! ..--.
U ..- : ---...
V ...- “ .-..-.
W .-- ‘ .----.
X -..- = -...-
fonte: próprio autor.
O código Morse foi desenvolvido depois de um estudo estatístico das ocorrências das 
letras no idioma inglês. Assim, a letra com maior ocorrência era representada por 
um código de menor duração e a letra com menor ocorrência no idioma inglês era 
representada por um código de maior duração. Este tipo de codificação é conhecido 
como VLC (Variable length Code) código de comprimento variável. Por exemplo, a 
letra “E” no idioma inglês aparece com uma grande frequência nas palavras do idioma 
12
UNIDADE I │ INtroDUção A tElEfoNIA fIxA
inglês, assim esta letra “E” é representada por um “.” (ponto), ou seja, um pulso elétrico 
de curta duração de tempo. Já a letra “Y” aparece no idioma inglês com uma menor 
frequência, assim esta letra “Y” é representada por “-.--” (traço; ponto; traço; traço). 
Apesar de o código Morse ser muito antigo, se comparado com os dias atuais, ele 
ainda possui uma grande importância de utilização principalmente nas comunicações 
subaquáticas que envolvem submarinos ou de submarinos/estações subaquáticas com 
a plataforma que se encontra na superfície. Esses submarinos podem ser de utilizações 
militares ou de empresas coorporativas de plataformas de extrações petróleo. 
Por exemplo, deseja-se enviar por código Morse a palavra UNYLEYA em um meio de 
comunicação. 
Quadro 2.
Letra Código
U ..-
N -.
Y -.--
L .-..
E .
Y -.--
A .-
fonte: próprio autor.
Utilizando a estrutura já existente do telegrafo, e por meios de experiências realizadas 
nelas, o professor de surdos e mudos Alexander Graham Bell imigrante escocês 
residido nos Estados Unidos inventou o telefone. Aparelho este que se conseguia 
transmitir eficientemente a voz humana por uma determinada distância. Este invento 
teve uma ajuda e participação importante de Thomas Watson durante as realizações 
dos experimentais. A invenção foi patenteada em 7 de março de 1876, entretanto a 
data conhecida para o dia de telefone foi de 10 março de 1876, dia em que foi realiza a 
primeira transmissão telefônica pública. 
Existem algumas divergências sobre o real inventor do telefone, para alguns autores 
considera o inventor Elisha Gray. Ambos apresentaram a patente no mesmo dia, 
entretanto, como Alexander Graham Bell apresentou duas horas antes, os créditos 
até o momento ficaram com ele. Elisha Gray também havia inventado um código para 
transmitir as informações, porém, mais complexo que o código Morse e menos eficiente 
para a época, chamado código Gray. O código Gray hoje tem uma utilização muito 
importante na eletrônica digital com aplicação nos processadores de informações 
digitais.
No mesmo ano de 1876, Alexander Graham Bell apresentou o invento ao Imperador do 
Brasil, D. Pedro I, que viajava para a exposição na Filadélfia – Estados Unidos. D. Pedro II 
ao escutar a voz de Bell no telefone exclamou a seguinte frase “Meu Deus! Isto fala?” “Fala 
13
Introdução a telefonIa fIxa │ unIdade I
sozinho”. E que imediatamente comprou os primeiros aparelhos telefônicos, para serem 
instalados em seu palácio (Palácio de São Cristóvão – hoje Museu Nacional), na cidade do 
Rio de Janeiro, em 1877. Esta aquisição por parte do D. Pedro II dos primeiros aparelhos 
telefônicos foi fundamental para que Alexander Graham Bell impulsionasse financeiramente 
a instituir a sua empresa telefônica, hoje conhecida como a Bells Lab. Coorp. 
No Brasil, em 1879, o americano Charles Paul Mackie e outros americanos conseguem 
a primeira concessão para estabelecer a primeira rede telefônica no Brasil, por meio de 
uma autorização de um decreto imperial, a então Telephone Company of Brazil.
Para conhecer mais dos fatos históricos da telefonia fixa no Brasil acesse: 
.
trafego telefônico
O trafego telefônico atual é uma das áreas de estudos e pesquisas mais relevantes 
no projeto de dimensionamento de uma rede telefônica. Ou seja, dimensionar o 
número de troncos telefônicos necessários para atender uma determinada localidade. 
Os troncos telefônicos são denominações feitas entre as conexões das linhas telefônicas 
dos usuários privados ou não a central de telefônica local. A figura abaixo ilustra uma 
rede básica de telefonia da chamada de origem, passando pelas centrais telefônicas e 
destino. 
figura 4. 
fonte: próprio autor.
Este cálculo de projeto utiliza-se a teoria de Filas para solucionar e determinar a 
quantidade de troncos telefônicos necessários no atendimento da localidade que é 
feito em função de uma relação entre as chamadas perdidas e o total de chamadas em 
um período. Esse método de cálculo de projeto foi desenvolvido por Agner Krarup 
14
UNIDADE I │ INtroDUção A tElEfoNIA fIxA
(Erlang). O cálculo de Erlang é uma unidade de medida de intensidade de tráfego, que 
se define o número médio de ocupações simultâneas durante um período. Ou seja, em 
outras palavras é a relação do volume de tráfego pelo tempo de observação. Estevalor 
médio é utilizado no planejamento dos sistemas telefônicos fixos (e móveis, unidade 
que estudaremos mais adiante) para que o escoamento das chamadas telefônicas seja 
realizado sem dificuldades. 
Os valores utilizados no cálculo de Erlang para o projeto que atenda a quantidade de 
troncos e, consequentemente, a quantidade de equipamentos utilizados é em função 
das estáticas de maior movimento de um dia, semana, mês e ano de maior trafego. 
A perda é caracterizada somente quando houver um bloqueio na chamada oferecida, 
não se estabelecendo imediatamente devido a alguma ocupação já existente. E assim, 
esta probabilidade de bloqueio pode ser sintetizada na fórmula B de Erlang ou equação 
de perda de Erlang, conforme a seguir.
0
!
!=
=
 
 
 
∑
N
i
N
i
A
NB
A
i
B é a probabilidade de perdas de chamadas (perda admissível no sistema); A é a 
intensidade de tráfego oferecido durante um período (é a relação entre a quantidade 
de chamadas que chegam e as que são atendidas em determinado intervalo de tempo); 
N é o número de circuito individuais de saída (quantidade de troncos disponíveis para 
atender uma determinada região de clientes).
Os sistemas telefônicos são planejados para que as chamadas realizadas tenham uma 
alta probabilidade de sucesso, mesmo nos períodos de tempo de maior movimento. Pois, 
os sistemas operam como um limiar histórico de maneira a garantir uma o sucesso das 
chamadas telefônicas. Porém, existe uma possibilidade muito pequena de a chamada 
telefônica não ter sucesso, assim classificando o sistema de telefonia em dois:
 » Sistema em espera: quando as chamadas bloqueadas entram em uma fila 
de espera.
 » Sistema com perda: quando as chamadas bloqueadas são descartadas.
Central telefônica
As centrais telefônicas modernas possuem as suas funções semelhantes das centrais 
telefônicas antigas, porém, diferenciando nas tecnologias empregadas.
 » Atendimento.
 » Recepção das informações.Processamento das informações.
15
Introdução a telefonIa fIxa │ unIdade I
 » Teste de ocupação.
 » Interconexão.
 » Alertas.
 » Supervisão.
 » Envio das informações.
 » Disponibilidade.
Uma central telefônica pode ser classificada em:
 » Central telefônica local.
 » Central telefônica tandem.
 » Central mista (local e tandem).
 » Central telefônica de trânsito.
A central telefônica local é caracterizada por atender clientes de uma determinada 
região, por exemplo, os bairros que a circundam ou pequenas cidades. O seu raio de 
cobertura, normalmente não excede 5 km, para não comprometer o serviço estabelecido. 
A capacidade de assinantes de uma central telefônica local é variável, caso o espaço 
físico seja um limitante para a ampliação da capacidade do sistema, outras centrais 
locais são criadas e interligadas por troncos multiplexados (normalmente por cabos 
ópticos). Também uma característica destas centrais telefônicas locais é que cada uma 
irá possuir um código prefixo. A figura a seguir ilustra a disposição de algumas centrais 
telefônicas locais e uma central telefônica tandem. 
Na medida em que as centrais telefônicas locais são expandidas, são praticamente 
inviáveis as suas interconexões por meio de troncos telefônicos. Para solucionar este 
problema surgiram as centrais telefônicas tandem cuja principal função é a interconexão 
entre as centrais telefônicas locais. Este tipo de central telefônica (tandem) normalmente 
é localizada em cidades de maiores portes. Ou podem servir para atender várias centrais 
locais de uma mesma cidade, por exemplo, uma central tandem da cidade de São Paulo 
atendendo várias centrais locais pertencentes também a cidade de São Paulo.
16
UNIDADE I │ INtroDUção A tElEfoNIA fIxA
figura 5.
fonte: próprio autor.
Existe a possibilidade de encontrar em um mesmo espaço físico uma central telefônica 
com as características de uma central telefônica local e tandem. Esta central telefônica 
é classificada como central telefônica mista.
As centrais telefônicas de trânsitos são responsáveis por interligar cidades de grande 
porte e estados. Essas centrais telefônicas de trânsito podem ser classificadas nas classes 
I, II e III, de acordo com tráfego de informações. A figura a seguir ilustra este tipo de 
hierárquica. Para as interconexões entre países, existe outra classe especial chamada de 
central telefônica de trânsito internacional.
figura 6.
fonte: próprio autor.
17
Introdução a telefonIa fIxa │ unIdade I
Sinais analógicos e digitais
Os fenômenos que caracterizam a essência da interação e comunicação humana são 
dados por sinais classificados como analógicos. Por exemplo, uma voz que se propaga 
em um ambiente é uma onda do tipo mecânica gerada pela vibração das partículas 
existentes no espaço entre o locutor e o receptor. E, em nosso aparelho auditivo 
(ouvido), por meio da cóclea e dos ossos martelo, estribo e bigorna, esta onda mecânica 
propagada se converte em impulsos elétricos para a correta interpretação do cérebro 
da mensagem sonora transmitida pela voz do locutor. De forma análoga, pode-se dizer 
com as imagens que observamos a todo instante, pois as imagens são informações 
de luzes, recebidas pelos olhos e interpretadas pelo cérebro, que também são sinais 
classificados como analógicos. Esses dois exemplos citados são os mais clássicos 
encontrados nas literaturas. Outro exemplo que pode ser citado é no meio tecnológico: 
um simples sensor pluviométrico tem em sua escala de medição do índice de altura do 
líquido, encontrado em um reservatório, de forma analógica. E ao detectar ou realizar 
esta medida se transmiti a informação para ser posteriormente processada e se tomar 
alguma atitude de decisão com relação a esta informação, por exemplo, “fechar a válvula 
de água, para não ocorrer transbordamento de água no reservatório”. 
Um sinal analógico pode ser caracterizado em sua forma de onda, por apresentar infinitos 
valores entre dois pontos quaisquer no sinal. Já um sinal digital é caracterizado por 
apresentar valores definidos entre dois quaisquer no sinal. Ou seja, irá apresentar valores 
nos pontos específicos da amostragem do sinal (o conceito de amostragem do sinal, 
nós iremos estudar melhor nos parágrafos seguintes). A figura a seguir ilustra um sinal 
analógico e outro digital por meio da forma de onda mais elementar, ou seja, definidos 
entre dois pontos no sinal, forma de onda senoidal. No sinal digital apresentado na figura 
irá possuir valores bem entretanto ao visualizar esta forma de onda em um equipamento 
poderemos perceber o aspecto de uma “escada” devido ao conversor ser do tipo retentivo, 
que é o mais comum de se encontrar, mas poderíamos não observar esta escada e ter 
somente pontos nos valores amostrados para um conversor do tipo não retentivo.
figura 7.
fonte: próprio autor.
18
UNIDADE I │ INtroDUção A tElEfoNIA fIxA
Contudo, o tratamento da informação no formato analógico se torna algo muito 
dificultoso, pois, no meio de comunicação, junto com sinal de informação transmitido, 
irão se somar ruídos e distorções que implicará que o sinal transmitido deva possuir um 
nível de sinal muito superior ao provocado pelo ruído para que a mensagem seja recebida 
com compreensão. Impactando principalmente em uma enorme ineficiência enérgica 
para realizar a comunicação. Então, dessa forma, com um sinal digitalizado é possível 
inserir diversos tipos de informações que irão recuperar a informação transmitida 
mesmo com a forte presença de ruídos e distorções somados no sinal. E esse processo 
de inserir informação para recuperar o sinal que denominamos de codificação e irá 
significar uma enorme série de vantagens que no formato analógico seriam totalmente 
impraticáveis. A figura a seguir ilustra um sistema de transmissão digital básico, entre 
o conversor A/D (conversor analógico – digital) até a modulação o sinal de informação 
irá possuir características digitais, denominado de sinal digital em banda base. Após o 
modulador o sinal de informaçãocontinua digital, mas, o transladado para da frequência 
de transmissão, ou seja, a frequência da portadora será com características analógicas, 
este processo de modulação nós iremos compreender melhor na unidade modulações.
A relação entre potência do nível do sinal transmitido pela potência do sinal de 
ruído denomina-se em telecomunicações como relação-sinal-ruído, simbolizado 
por SNR (Signal Noise Ratio), S/N (Signal/Noise) para transmissões analógicas. 
Em transmissões digitais, é a mesma nomenclatura (relação-sinal-ruído), 
entretanto, simbolizado como CNR (Carrier Noise Ratio) ou C/N (Carrier/Noise).
figura 8.
fonte: próprio autor.
Sendo assim, conforme foi mencionado anteriormente, o sinal analógico será 
enormemente dependente das condições de linearidade e dos ruídos do canal de 
comunicação. Essas variáveis serão irreversíveis no sinal analógico. Entretanto, os 
19
Introdução a telefonIa fIxa │ unIdade I
ruídos e as distorções devem estar no controle do operador; processo este que é feito na 
etapa de codificação. 
O sistema digital parte da discretização do sinal analógico da fonte, ou seja, para cada 
tempo de amostragem, é gerado um sinal analógico discreto no tempo. E para cada 
amplitude desse sinal analógico discreto é atribuída uma amplitude equivalente ao 
sinal de analógico de entrada do conversor. O sinal discretizado é quantizado, ou seja, 
a cada amplitude discreta é atribuído um valor de nível de quantização, que por sua vez 
são valores binários que correspondem a cada um dos níveis de quantização. A estes 
valores binários que são transmitidos ou entregues, o próximo bloco que é a codificação. 
A figura a seguir ilustra todo processo básico de digitalização de um sinal.
figura 9.
fonte: próprio autor.
A frequência na qual o sinal é amostrado deve se respeitar uma importante regra do 
teorema de Nyquist, no qual a frequência de amostragem deve ser duas vezes maior ou 
igual a maior componente de frequência do sinal amostrado, ou seja:
2= ×s mf f
Onde fs é a frequência de amostragem e fm é a frequência ou máxima frequência do sinal 
analógico de entrada. Por exemplo: o som de um apito cuja frequência é de 1 kHz, a 
este sinal deve ser amostrado no mínimo por uma frequência de amostragem de 2 kHz 
para ser recuperado de forma semelhante ao sinal original. Caso este teorema não seja 
obedecido, o sinal irá sofrer distorções o qual não será possível a sua recuperação no 
receptor, ou seja, a mensagem não será entendível. Em sistemas práticos, este processo 
é aplicado a um filtro anti-aliasing no qual é irá controlar a largura de faixa do sinal 
amostrado, a fim de minimizar as distorções no sinal recuperado. A figura a seguir 
ilustra no domínio da frequência e do tempo um sinal sem distorções.
20
UNIDADE I │ INtroDUção A tElEfoNIA fIxA
figura 10.
fonte: próprio autor.
Já a figura abaixo mostra um sinal tanto no domínio do tempo quanto no domínio da 
frequência a qual possui distorções por não respeitar o teorema de Nyquist.
figura 11.
fonte: próprio autor.
O ser humano na média possui uma frequência audível de 20 Hz a 22 kHz 
aproximadamente. 
Para entender melhor o porquê do sinal de voz inteligível, que se iniciou devido 
aos sistemas telefônicos fixos, acesse: . Acesso em: 12/4/2018.
O sinal reconstruído irá gerar uma nova forma de onda correspondente a cada um dos 
valores binários transmitidos. Dessa forma, esta nova forma de onda gerada não irá 
corresponder com a forma de onda original, e sim irá se assemelhar a original. Portanto, 
um erro entre as duas formas de ondas é observado. Este erro é introduzido na etapa 
de quantização. Quanto maior for a quantidade de bits para representar uma amplitude 
discretizada menor será o erro provocado (na figura a seguir foi representado com 3 
21
Introdução a telefonIa fIxa │ unIdade I
bits cada valor de amplitude discreta), entretanto, isso pode comprometer a taxa de bits 
de transmissão. A figura a seguir mostra este erro de quantização. Dessa forma, faz-se 
necessário realizar uma relação de compromisso entre a quantidade de bits de quantização 
de seu sistema digital pela máxima taxa de transmissão suportada no sistema. 
figura 12.
fonte: próprio autor.
A fim de minimizar ainda mais o erro de quantização, cada nível pode receber 
quantidades de bits diferentes para representar os seus respectivos valores. Na figura a 
seguir, os níveis de quantização foram representados em uma escala linear. Entretanto, 
é comum que a maioria dos sistemas opere com quantizações não lineares diminuindo 
o erro de quantização e consequentemente diminui significativamente as distorções 
provocadas no sinal. Por outro lado, estas quantizações não lineares podem exigir um 
pouco mais de complexidade dos hardwares que envolvem o sistema de comunicação, 
tornando-os com um custo relativamente um pouco maior se comparado os hardwares 
desenvolvidos com quantizações lineares.
figura 13.
fonte: próprio autor.
22
UNIDADE I │ INtroDUção A tElEfoNIA fIxA
As leis de quantizações mais comuns de amplas utilizações e compatibilidades entre os 
diversos sistemas são lei A e a lei µ. Ambas apresentam uma quantização não linear ou, 
em outras literaturas, também são chamadas de quantizações não uniforme. Outras leis 
também podem ser encontradas nos dispositivos como as leis M, U, MU e outras, mas, 
não são tão comuns quantos duas leis A e µ. 
As leis A e µ foram utilizadas pela primeira vez no ano de 1972, nos sistemas de telefonia. 
E ratificada mais tarde pela ITU-T na norma G.711. No início da década de 1980 foram 
utilizadas pelo ITU para a codificação dos sinais de áudio digital. A lei µ teve maior 
aceitação nos países como Japão e Estados Unidos e a lei A teve maiores penetrações nos 
países europeus e da América do Sul, para compatibilizar com seus sistemas de telefonia 
já implantados. Ambas as leis de quantizações são semelhantes em seus processos. A 
figura a seguir mostra como qual deve ser o valor de quantização de um sinal com uma 
determinada amplitude. O primeiro bit indica qual é a polaridade do sinal (positivo 
(valor 0) ou negativo (valor 1)), os três próximos bits indicam qual o segmento o sinal 
se encontra, e os quatro últimos bits indicam o código de quantização que o sinal deva 
sofrer, ou seja, são 24 = 16 novos subníveis dentro para cada um dos segmentos.
figura 14.
fonte: próprio autor.
23
Introdução a telefonIa fIxa │ unIdade I
Por exemplo: um sinal discreto cuja amplitude equivaleu exatamente no ponto indicado 
na figura a seguir. O primeiro bit será 0 (zero). Os três bits próximos representarão o 
valor de segmento que se encontra a amplitude do sinal, neste caso, será 101. Para os 
quatro últimos bits, deve-se identificar qual é o subnível de quantização que se encontra 
a amplitude. Como no exemplo da figura a seguir não foi indicado o subnível (entre 0 
a 15 – 16 subníveis totais), para fins de exemplificação, considere que a amplitude do 
sinal seja identificada no subnível 9 (em valor binário corresponde a 1001). Temos, 
então, a representação da amplitude da figura abaixo como o valor quantizado de 0 101 
1001, ou seja, 01011001 para ser transmitida ou enviada ao codificador.
figura 15.
fonte: próprio autor.
Multiplexação PdH e SdH
As duas formas de multiplexações dos sinais digitais mais utilizadas nos sistemas 
telefônicos são:
 » PDH – Plesiochronous Digital Hierarchy.
 » SDH – Sinchronous Digital Hierarchy.
O padrão PDH são mais empregados em enlaces físicos elétricos e eletromagnéticos 
(RF), enquanto a multiplexação SDH são mais utilizadas em enlaces ópticos.
Para o sistema de multiplexação PDH, existem três padrões reconhecidos mundialmente:
 » PDH – Europeu (E) – (seguido pelo Brasil).
 » PDH – Americano (T) – (desenvolvido pela Bell Labs.).
 » PDH – Japonês (ord).
24
UNIDADE I │ INtroDUção A tElEfoNIA fIxA
A composição dos feixes multiplexados PDH é definida pela RecomendaçãoITU-T 
G.704 e os tráfegos das informações são definidos nas Recomendações ITU-T G.701, 
G.702, G.703, G.706, G.708, G.709 e G.711. As características primárias são definidas 
nas recomendações ITU-T G.734, G.735 e G.736.
A figura a seguir ilustra estes três padrões de multiplexações PDH, perceba que as 
hierarquias apresentadas recebem nomenclatura diferente Europeu (E), Americano 
(T) e o Japonês (ord “order”). Também é importante destacar que em ambos os 
padrões existem: 5 ord, T4 e E5 respectivos que são soluções de empresas e não estão 
normatizados formalmente.
figura 16.
fonte: próprio autor.
Já o sistema de multiplexação SDH é empregado em sistemas de transmissões que 
demandam altas taxas de transmissões, por isso a sua utilização é normalmente 
encontrada em sistema de enlaces ópticos, interconectado as centrais telefônicas. 
O quadro a seguir ilustra a hierarquia SDH em relação as suas taxas de transmissão. 
25
Introdução a telefonIa fIxa │ unIdade I
De forma semelhante ao PDH, o sistema de multiplexação SDH possui a hierarquia 
STM-0 que é uma solução empresarial não normatizada formalmente.
Outra característica importante nesta multiplexação SDH é a possibilidade de 
compatibilizar e transmitir as informações multiplexadas em PDH.
Quadro 3.
STM Taxa (Mbps)
STM-0 51,84
STM-1 155,52
STM-4 622,08
STM-16 1488,32
STM-64 9953,28
fonte: próprio autor.
26
unidAdE iitrAnSMiSSão dE 
tElEfoniA MóvEl
CAPítulo 1
Conceitos de transmissão
introdução a propagação de sinais
Comunicação móvel é caracterizada por existir a possibilidade de mobilidade entre as 
partes envolvidas como, por exemplo, uma central de polícia e as viaturas que estão 
em movimento, uma aeronave e uma torre de controle ou, então, entre duas aeronaves 
em voo. Para que essa comunicação ocorra, é necessário que se estabeleça uma forma 
de comunicação, nas quais informações são recebidas e enviadas através de um meio. 
E, nas extremidades desse meio, tem-se as antenas, transmissoras quando transmitem 
informações e receptoras quando as recebem, porém, uma antena transmissora também 
pode ser receptora usando como referencial a origem e destino da informação a ser 
transmitida.
Os mecanismos da propagação das ondas eletromagnéticas dos sinais transmitidos são 
diversos, mas geralmente podem ser caracterizados pela reflexão, difração e dispersão. 
A maioria dos sistemas de radiocomunicação operados principalmente dentro do 
perímetro urbano não se encontram em uma visada direta entre o transmissor e 
receptor, onde a presença é muito forte de obstáculos naturais ou não naturais, que 
fazem com que a onda eletromagnética sofra difrações, múltiplos percursos, e dentre 
outros fenômenos que irão provocar a atenuação do sinal. Esta atenuação sempre 
é aumentada à medida que a distância entre o transmissor e receptor também é 
aumentada. Quando o sinal transmitido se propaga em direção ao receptor em linha de 
visada direta denominamos que o ambiente é do tipo LOS (line-of-sight) e caso não se 
tenha uma visada direta entre o transmissor e o receptor é caracterizado um ambiente 
do tipo NLOS (non-line-of-sight).
Os modelos de propagação apresentados pelas literaturas focam na intensidade 
média do sinal recebido em uma determinada distância do transmissor. Também se 
27
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
caracterizam a variabilidade do sinal em um determinado local em particular. Esses 
modelos tentam prever a intensidade do sinal de cobertura, de acordo com estudos 
realizados previamente. 
Com isso, as transmissões que utilizam a atmosfera como meio de transmissão, o sinal 
gerado pelo transmissor é enviado por meio de uma onda eletromagnética irradiada 
por uma antena. As antenas podem ser omnidirecionais, que irradiam igualmente 
em todas as direções, como a usualmente utilizada nos telefones móveis celulares, ou 
serem caracterizadas por antenas direcionais, que concentram a irradiação em uma 
determinada direção, como as antenas parabólicas. Em ambas as situações, ponto a 
ponto (com antenas direcionais) ou ponto área (antenas omnidirecionais) podem ser 
realizados estudos de transmissão das ondas eletromagnéticas. 
O modelo de propagação no espaço livre é muito utilizado para prever a intensidade 
do sinal recebido quando entre o transmissor e o receptor estão em linha de visada 
direta (LOS) e sem obstruções entre eles. Os sistemas de comunicações via satélite e de 
rádio enlaces terrestres normalmente podem considerar este tipo de propagação, com 
resultados bem aproximados dos valores encontrados na prática. Este modelo prevê 
que a intensidade do sinal propagado diminui com o quadrado da distância, que pode 
ser descrita pela formula de Friis:
( )
2
2 24
λ
=
π
T T R
R
P G GP
d L
Onde PR é a intensidade de potência de recepção, GT e GR são, respectivamente, os 
ganhos das antenas de transmissão e recepção. λ é o comprimento de onda que equivale 
sendo λ = c/f, c é a velocidade da luz no vácuo (c = 2,99792 x 108 m/s) e f é frequência 
de transmissão. d é a distância de separação entre o transmissor e receptor, e L são as 
perdas adicionais encontradas no sistema de comunicação. O ganho da antena está 
relacionado a sua área efetiva (Ae) de irradiação seja para a transmissão ou recepção 
calculado por:
2
4π
=
λ
eAG
Por vez, esta área efetiva da antena é em função do comprimento de onda do sinal 
transmitido.
Um irradiador isotrópico é uma antena que irradia por todas as direções de forma 
uniforme, característica esta somente conseguida por um modelo matemático, mas que 
28
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
é muito utilizado para referenciar ganhos de antenas em sistemas de comunicações. 
Sendo assim, a potência irradiada isotrópica efetiva pode ser determinada por:
= T TEIRP P G
Na prática, a potência irradiada efetiva ERP é usada no lugar da EIRP para indicar a 
potência máxima irradiada comparada com uma antena do tipo dipolo de meia onda. 
Como a relação entre as antenas isotrópica e a dipolo é de 2,15, a potência ERP será 2,15 
dB menor que o valor da potência EIRP para um mesmo sistema de transmissão. Na 
prática, os ganhos são encontrados em dBi (ganho em relação a antena isotrópica) ou 
dBd (ganho em relação a antena dipolo de meia onda).
A perda no trajeto entre o transmissor e o receptor representa uma quantidade positiva, 
medida em escala logarítmica (dB). Dessa forma, pode se contabilizar essa perda pela 
relação entre a potência de transmissão e recepção, e o qual não pode incluir os efeitos 
dos ganhos das antenas envolvidas. Assim, a perda no trajeto entre o transmissor e 
receptor pode ser definida em escala logarítmica por:
[ ] 10log
 
=  
 
T
dB
R
PPL
P
É comum nos sistemas de comunicações sem fio que as potências de transmissão 
e recepção sejam expressas em escalas logarítmicas referencias pela potência de 
1 mW, ou seja em dBm. Sendo assim, pode-se calcular:
[ ] 310 log
1 10−
 =  × 
W
dBm
PP
Onde P[dBm] é a potência de transmissão ou recepção com unidade em dBm, e PW 
é a potência da em Watts.
Uma fórmula derivada da equação da formula de Friis, muito utilizada para calcular a 
potência de recepção é dada por:
( ) ( )( )32,44 20log 20log= − + + −∑R TP P f d G
Onde a frequência é dada em MHz, a distância em km e ΣG é somatório dos ganhos 
das antenas do sistema de comunicação. Por exemplo, considere a figura a seguir: qual 
seria o nível de intensidade de potência recebida no celular? Como o ganho da antena 
do receptor móvel (celular) é muito pequeno pode desconsiderar o seu valor. 
( ) ( ) ( )( )49 32,44 20log 900 20log 5 15 0 41,5= − + + − + = −RP dBm
29
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
figura 17.
fonte: próprio autor.
Esta potência de recepção deve ser maior que a sensibilidade mínima do celular dada 
por manual para que haja comunicação entre os dois pontos. 
A reflexão de uma onda eletromagnética é quando a onda transmitida se colide com 
umobstáculo e é parcialmente refletida, modificando sua direção e intensidade. 
E, neste caso, devido aos diversos obstáculos existentes no ambiente de propagação, 
irão consequentemente resultar em diversos múltiplos percursos até o receptor. Cada 
percurso que chegar até a antena do receptor possuirá intensidades de potências 
diferentes. Esses fenômenos eletromagnéticos eram facilmente percebidos nas 
transmissões do sinal de televisão analógico, causando os efeitos fantasmas que 
ocorriam na imagem (imagens duplicadas). Já nos sistemas digitais, este problema 
foi solucionado com a técnica de transmissão OFDM (Orthogonal Frequency Division 
Multiplexing), ou seja, a realização da transmissão por múltiplas portadoras dentro de 
um mesmo canal de comunicação.
A difração também é um fenômeno natural da onda eletromagnética que diminui 
consideravelmente a intensidade de sua amplitude, e estar na capacidade de a onda 
contornar os obstáculos existentes no canal de comunicação. De acordo com este 
princípio, é de se considerar que as ondas que possuírem comprimentos de onda 
maiores (frequência menores) irão contornar melhor os obstáculos e essas são as mais 
adequadas para as transmissões ponto área como, por exemplo, sinais de televisão, 
30
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
rádios e comunicações celulares. As ondas que possuírem comprimentos de onda 
menores (frequências mais altas) são mais adequadas para as comunicações ponto a 
ponto tal como radio enlaces terrestres e por satélites. 
Dispersão do sinal transmitido quando a onda eletromagnética se choca com os 
obstáculos existentes no canal de comunicação e se espalha (é difundida) em todas as 
direções. Esse sinal espalhado pode ou não chegar até o receptor, mas é evidente que 
este sinal possuirá uma amplitude muito menor do que se estiver em um ambiente sem 
obstáculos. 
Antenas utilizadas nas comunicações móveis
Existem inúmeros tipos de antenas. Aqui focaremos nas utilizadas nas comunicações 
móveis via celulares. As antenas são conversores de energia elétrica para onda 
eletromagnética e vice-versa, no intuito de adaptar o sinal ao canal de comunicação. 
As suas dimensões físicas construtivas são em função da frequência de operação, tal como: 
λ =
c
f
Onde λ é comprimento de onda, c é a velocidade da luz no vácuo (2,99792 x 108 m/s) e 
f é a frequência de operação.
É comum as antenas operarem dentro de uma faixa de frequências e, dessa forma, a 
frequência (f) acima é normalmente projetada para a frequência central da faixa de 
frequências. Este conceito é dado como a largura de banda de frequências de operação 
da antena (BW). A figura a seguir ilustra este comportamento da antena. 
figura 18.
fonte: próprio autor.
31
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
Onde a BW pode ser definida por:
2 1= −BW f f
O ganho de uma antena está associado à sua capacidade de concentrar energia irradiada 
em uma determinada região do espaço. Para fins práticos, o ganho é a relação de 
potência máxima irradiada da antena em teste pela potência máxima de irradiação de 
uma antena de referência.
= máx
ref
UG
U
Onde G é o ganho da antena, Umáx é potência máxima de irradiação da antena que está 
sendo utilizada e Uref é a potência da antena de referência. Para fins de cálculos de 
projeto e de forma teórica a antena de referência utilizada é a antena isotrópica (antena 
que irradia o sinal igualmente por todas as direções), entretanto, de maneira prática, 
a antena utilizada normalmente como referência é a antena dipolo. E, para saber os 
valores exatos da relação entre essas duas antenas, deve-se fazer a seguinte correção:
[ ] [ ] 2,15= +dBi dBdG G
Onde G[dBi] é o ganho da antena isotrópica, G[dBd] é o ganho da antena dipolo.
O ganho da antena está na capacidade de a antena concentrar a energia irradiada em 
uma determinada direção, e esta característica da antena pode ser determinada por:
4π
=
q ×φH V
D
Onde D é a diretividade da antena, θH é a abertura de feixe da antena no plano horizontal 
e φv é a abertura de feixe no plano vertical da antena. 
Outra característica da antena muito importante é a sua relação-frente-costa (RFC) 
dada pela razão entre a máxima potência transmitida na direção do lóbulo principal e a 
máxima potência na direção oposta ao lóbulo principal, ou seja:
10log
 
=   
 
máx
op
URFC
U
Onde RFC é a relação-frente-costa da antena, Umáx é a máxima potência na direção 
do lóbulo principal e Uop é a máxima potência na direção oposta ao lóbulo principal. 
Conforme a figura a seguir.
32
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
figura 19.
fonte: próprio autor.
Outra informação importante de projeto da antena é o seu comportamento de 
irradiação e a sua representação por diagramas que podem ser polar e retangular, 
respectivamente, conforme a figura 19.
figura 20.
fonte: próprio autor.
A polarização de uma antena é definida como sendo a orientação do campo elétrico 
da onda eletromagnética irradiada pela antena. Deve-se sempre tomar como 
referência o lóbulo principal.
figura 21.
fonte: próprio autor.
33
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
Nas comunicações móveis via telefonia celular, são as antenas planares, conforme 
ilustrado na figura a seguir.
figura 22.
fonte: . acesso em: 13/4/2018.
E as antenas setoriais também são muito utilizadas conforme a figura a seguir. Essas 
antenas são importantes, pois elas fazem uma cobertura somente do setor (área) de 
interesse de cobrir com o sinal transmitido de celular.
figura 23.
fonte: . acesso em: 13/4/2018.
As antenas apresentadas anteriormente são utilizadas na transmissão, as antenas 
encontradas nos dispositivos móveis são do tipo microlinha de fita ou também conhecido 
pelo termo inglês microstrip line, conforme a figura a seguir ilustra. Estes tipos de 
34
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
antenas são construídos por meio da própria linha de transmissão da placa de circuito 
impresso que estão os componentes eletrônicos como memorias e processadores.
figura 24.
fonte: . acesso em: 13/4/2018.
Modulações digitais
O processo de modulação nos sistemas de comunicações consiste em alterar as 
características de uma forma de onda senoidal (p(t)), pelo sinal de informações 
(i(t)). O sinal (p(t)), que denominamos de portadora, irá possuir a expressão de 
caracterização:
( ) ( ) ( )( )sin= w + qop t A t t t
Onde A(t) é a amplitude do sinal senoidal que pode variar com tempo, w0(t) é a frequência 
angular dada em rad/s e calculada pela seguinte expressão w0 = 2pf sendo f a frequência 
do sinal em Hz, e q(t) é a fase do sinal que também pode ser em função a variável tempo. 
As informações do sinal (i(t)), que denominamos sinal modulante, podem possuir as 
características digitais se forem provenientes de codificadores ou multiplexadores. 
Ou analógicas, se forem provenientes de um processador de sinal. 
As características que são alteradas no sinal da portadora podem ser a sua amplitude 
A(t) onde se obtém uma modulação na amplitude do sinal, na frequência w0 onde se irá 
originar uma modulação em frequência. E também pode ocorrer na fase da portadora 
q(t), sendo esta última característica não muito comum de ocorrer se o sinal de 
entrada for um sinal analógico. Pois, as alterações abruptas na fase podem impactar 
35
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
em alterações na frequência do sinal, o qual irá se assemelhar com a modulação em 
frequência. E também essas alterações muito abruptas na fase do sinal podem gerar 
maiores quantidades de emissões espúrias no espectro eletromagnético devido ao sinal 
exceder a linearidade dos componentes de amplificação. A figura a seguir ilustra um 
modulador na sua forma mais genérica possível. 
figura 25.
fonte: próprio autor.
Assim, a modulação é um processopelo qual a amplitude, frequência, fase ou uma 
combinação de ambos são alterados no sinal da portadora de radiofrequência (RF) de 
acordo com as informações que são desejas para se transmitir na comunicação. 
Com o advento dos avanços tecnológicos, poucas tecnologias ainda persistem no formato 
analógico tais como as transmissões de rádios em amplitude e frequência moduladas, 
sendo respectivamente transmitidas em 550 – 1.550 kHz e 88 – 108 MHz, a última 
milha (ou quilômetro) das linhas de telefonia fixa e ainda algumas comunicações entre 
aeronaves. Todos estes serviços se tornarem inevitáveis as suas transmissões futuras no 
formato digitais ou serem substituídos por outras tecnologias disseminadas. E, devido 
a este fato, serão abordadas com maiores ênfases as modulações digitais, que estão 
presentes em quase todos os sistemas de comunicações existentes.
O desempenho das modulações digitais é determinado em termos da probabilidade 
de erro, o qual se torna importante a definição de detecção coerente e não coerente, 
uma vez que ambas as formas de detecção irão resultar em resultados diferentes de 
desempenhos. Quando o receptor explora o conhecimento de fase da portadora para 
detectar o sinal recebido, o processo é chamado de detecção coerente. E quando o 
receptor não faz o uso da informação de fase da portadora para detectar o sinal recebido 
o processo é chamado de detecção não coerente. A vantagem da detecção não coerente 
sobre a detecção coerente é a menor complexidade de desenvolvimento do hardware. 
Sendo assim, esta menor complexidade irá impactar em uma queda de desempenho, ou 
seja, um aumento da taxa de erros de bits, considerando um valor de Eb/No constante 
(Eb/No é a relação da energia de bit pela densidade de potência do ruído). É interessante 
36
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
informar neste ponto, que em comunicações digitais os termos demodulação e detecção 
são utilizados indistintamente, então, o termo demodulação está relacionada com o 
processo de recuperação da forma de onda da portadora e detecção com o processo de 
recuperação do conjunto de bits (símbolo) que formam a mensagem da informação. 
A primeira modulação digital que será tratada é a modulação em amplitude, conhecida 
por modulação ASK (Amplitude Shift Keying), conforme ilustrado na figura 25, na 
qual a amplitude da portadora assumirá valores de acordo com a fonte discreta de 
informações. Na figura 25, pode-se observar que uma modulação 4-ASK representada 
no domínio do tempo e a seu respectivo diagrama de constelação. Perceba que para 
cada conjunto de dibit (um símbolo com dois bits) teremos quatro variações distintas 
na amplitude da portadora, o qual irá representar respectivamente esses símbolos. 
Vale ressaltar que esses bits que irão formar um conjunto de bits que são chamados de 
símbolos, que são oriundos de uma fonte de informação que passou por um processo 
de digitalização.
Considerando a detecção ótima coerente, a probabilidade de erro de símbolo em função 
de Eb/N0 para as modulações M-PSK é:
( )2
2
0
3log1
1
 −
 =
 − 
b
S
M EMP erfc
M M N
onde M indica a ordem de modulação, ou seja, quantidade de símbolos presentes no 
diagrama de constelações. A cada símbolo é formado por 2n bits, por exemplo, uma 
modulação 16-ASK, corresponde 16 símbolos, e cada símbolo com 4 bits de informação 
(24 = 16). Quando a constelação recebe um mapeamento, ou seja, cada símbolo da 
constelação é um identificado pelo código Gray, conforme mostrado na Figura 25, 
para valores relativamente altos de Eb/N0, a probabilidade de erro de bit pode ser 
determinada aproximadamente por:
2log
= s
b
PP
M
Onde Ps continua sendo a probabilidade de erro de símbolo. Conforme ainda observado 
na Figura logo abaixo é inerente que a modulação possua a sua envoltória variável em 
função das informações digitais. A relação entre a energia de pico Ep pela energia média 
da constelação Eav pode ser expressa por:
( )3 1
1
−
=
+
p
av
E M
E M
37
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
Para entender melhor a função matemática erro complementar (erfc ou erf ) 
acesse: . No anexo 1 
deste material você irá encontrar uma tabela com os valores da função erro 
complementar.
Já a largura de faixa mínima teórica ocupada por uma modulação M-ASK pode ser 
calculada por:
2log
= sRBW
M
Onde Rs é a taxa de símbolos transmitidos.
figura 26.
fonte: gomes (2013).
A figura 26 apresenta as curvas de probabilidade de erro de bit em função de Eb/N0 para 
as modulações 4-ASK e 8-ASK ambas com mapeamento Gray. Pode-se exemplificar 
na figura 26 que para uma mesma probabilidade de erro de bit de 10-6 o valor de 
Eb/N0 será de aproximadamente 14 dB para a modulação 4-ASK e de 18 dB na modulação 
8-ASK. Isso significa que, ao aumentar a orem de modulação de 4 para 8, para se obter 
o mesmo desempenho da modulação 8-ASK em relação a 4-ASK, deve se ter 4 dB a 
mais de energia (potência). Em contrapartida, a modulação 8-ASK irá transmitir mais 
de taxa de informações, pois cada símbolo possui três bits (23 = 8), já na modulação 
4-ASK são somente dois bits de informações para cada símbolo(22 = 4).
38
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
figura 27.
fonte: gomes (2013).
Para entender melhor o código Gray, muito utilizado em sistemas digitais, acesse: 
.
A modulação PSK (Phase Shift Keying) é o sinal de informações digitais, ou seja, os 
bits irão alterar a fase do sinal da portadora. Em uma modulação 2-PSK ou BPSK, por 
exemplo, a fase poderá assumir 0° ou 180° em relação a uma referência, dependendo 
do bit transmitido, pois, cada símbolo irá transportar somente um bit (21 = 2). Em uma 
sequência extensa de bits zeros ou de bits uns, a fase da portadora não será alterada. 
Entretanto, se a sequência da for alternada entre os bits zero e um, a portadora irá 
sofrer variações bruscas em sua fase, o que irá poderá gerar distorções harmônicas no 
sinal transmitido.
A figura abaixo apresenta a modulação 4-PSK ou simplesmente QPSK (Quarter – 
Phase Shift Keying) com mapeamento Gray, no domínio do tempo e a sua respectiva 
constelação. Perceba que a modulação QPSK é formada pela soma de dois sinais BPSK. 
Nesta modulação, a diferença de fase entre símbolo é de 90°, ou no máximo de 135° 
(do dibit 00 para o 11, ou vice-versa), situação esta inferior a modulação BPSK. Vale 
39
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
ressaltar que o aumento da ordem de modulação irá gerar também um aumento de 
energia (potência) para um mesmo desempenho, se comparado com uma modulação 
M-PSK de ordem de modulação inferior. Mas, em contrapartida, a taxa de bits de 
transmissão é aumentada de 2n. Se considerada uma detecção ótima coerente, para as 
modulações BPSK e QPSK com mapeamento Gray, a probabilidade de bit em função de 
Eb/N0 pode ser calculada por:
0
1
2
 
=   
 
b
b
EP erfc
N
figura 28.
fonte: próprio autor (2017).
Já para as modulações M-PSK onde M é maior que quatro (M > 4) a probabilidade de 
erro de símbolo pode ser determinada aproximadamente por:
( )2
0
log sen
 π =      
b
s
EP erfc M
N M
40
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
A largura de faixa mínima da modulação M-PSK também pode ser determinada por: 
2log
= sRBW
M
A figura a seguir ilustra as curvas de desempenho das modulações BPSK, QPSK e 8-PSK 
em função da probabilidade de erro de bit pelo valor de Eb/N0 em dB. Perceba que as 
modulações BPSK e QPSK apresentam o mesmo desempenho energético, entretanto, 
a modulação QPSK tem a vantagem de transportar o dobro de bits por símbolo, e isso 
corresponde ao dobro da taxa de transmissão pela mesma potência. De forma análoga, 
a modulação M-ASK, a modulação 8-PSK irá necessitar de aproximadamente 4 dB de 
energia (potência) para o mesmo desempenho de probabilidade de erro de bits com 
relação a modulação QPSK, entretanto, irá transportartambém mais informações por 
cada símbolo transmitido.
figura 29.
fonte: gomes (2013).
A modulação DQPSK (Differential – Phase Shift Keying) também conhecida por 
p/4-DQPSK é um tipo de modulação coerente que admite que o receptor possua como 
referência a portadora. Contudo, na prática, o receptor não irá possuir o conhecimento 
da fase da portadora, isso devido aos erros de fase introduzidos pelo ruído do canal de 
comunicação e outro pela ambiguidade de fase da portadora recuperada. Para evitar 
41
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
esses problemas, pode-se transmitir informações pela codificação da mudança de fase 
da portadora e o resultado será uma modulação por deslocamento de fase codificada 
diferencialmente. A figura a seguir apresenta a constelação para esta modulação, donde 
então as informações são transmitidas entre as diferenças de fases do símbolo atual e o 
símbolo anterior. Como a constelação da modulação DQPSK possui como característica 
oito símbolos, pode-se afirmar que cada símbolo transporta três bits de informações 
cada (23 = 8). A sua probabilidade de erro de símbolo aproximada é dada por (com 
M > 4):
( )2
0
log sen
2
 π =      
b
s
EP erfc M
N M
Para determinação da probabilidade de erro de bit, é o resultado da probabilidade de 
erro de símbolo pelo total de bits em cada símbolo.
figura 30.
fonte: próprio autor.
Se comparados os desempenhos das modulações DQPSK e QPSK, a modulação 
QPSK irá apresentar um desempenho superior. Entretanto, a complexidade de sua 
implementação será também superior se comparada com a DQPSK. A figura seguir 
mostra a comparação de desempenho entre as curvas DQPSK e QPSK. É observado que 
para uma probabilidade de erro de bit de 10-6 a modulação DQPSK irá necessitar de 
pelo menos 4 dB para um mesmo desempenho se comparado com a modulação QPSK. 
Mas, como indicado anteriormente na modulação DQPSK, irá possuir uma taxa de 
transmissão superior a QPSK. Dessa forma, deve manter uma relação de compromisso 
a ser analisada entre taxa de transmissão e robustez do sinal transmitido pelo canal de 
comunicação.
42
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
figura 31.
fonte: gomes (2013).
Na modulação (Frequency Shift Keying), a frequência da portadora é alterada em função 
da informação digital ao qual se deseja transmitir. A figura a seguir apresenta uma 
portadora com modulação 2-FSK no seu domínio temporal. Uma particularidade desta 
modulação é que as frequências que a portadora pode assumir devem ser ortogonais, 
ou seja, múltiplas inteiras da frequência fundamental o qual estão associadas ao 
espaçamento entre frequências. Assim, a frequência que representará o valor do bit 
1 (um) é múltiplo inteiro do valor da frequência que representará o bit 0 (zero), onde 
estas frequências são chamadas de sinais ortogonais da modulação FSK. 
figura 32.
fonte: próprio autor.
A largura de faixa mínima ocupada por esta modulação FSK é:
22 log
= bR MBW
M
43
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
Onde Rb é a taxa de bits que se deseja transmitir. A probabilidade de erro de bit é dado 
por:
0
1
2 2
 
=   
 
b
b
EP erfc
N
A probabilidade de erro de símbolo da modulação FSK com detecção coerente é:
( ) ( )2
0
1 1 log
2 2
 
= −   
 
b
s
EP M erfc M
N
E a probabilidade de erro de bit para uma detecção não coerente tem-se:
0
1
2 2
 
= − 
 
b
b
EP exp
N
A figura abaixo mostra as curvas de desempenhos para as modulações FSK com ordem 
de modulações com 2, 4 e 8. Podemos observar quanto maior a ordem de modulação 
mais energia é necessário para se obter o mesmo desempenho de uma modulação que 
possua ordem de modulação inferior.
figura 33.
fonte: gomes (2013).
As modulações QAM (Quadrature Amplitude Moulation) é uma combinação entre as 
modulações ASK e PSK. Consequentemente, é a portadoraque irá sofrer variações tanto 
em sua amplitude quanto na sua fase, de forma simultânea ou não. Esta modulação é 
44
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
uma das mais empregadas devido ao seu bom desempenho da relação Eb/N0 em relação 
a taxa de erros de bits. Sendo assim, para ordens de modulações superiores a dezesseis 
(16) os desempenhos são superiores se comparado com as modulações M-PSK, 
exigindo assim uma menor relação-sinal-ruído na transmissão para uma mesma taxa 
de erro de bits. 
Como a modulação M-QAM são arranjados em um espaço bidimensional (amplitude e 
fase) a constelação formada irá seguir um aspecto retangular, conforme a figura a seguir 
apresenta, de onde se tem duas constelações representadas: a primeira uma modulação 
16-QAM e a outra uma modulação 64-QAM. E, dessa forma, este tipo de modulação irá 
necessitar de um conjunto mínimo de três bis (tribit) para que sua a portadora sofra 
variações para transportar as informações desejadas. A figura 33 mostra o sinal da 
portadora no domínio temporal.
figura 34.
fonte: próprio autor.
figura 35.
fonte: próprio autor.
45
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
A probabilidade de erro de bit da modulação M-QAM com mapeamento Gray pode ser 
obtida de forma aproximada por:
( )
( )
2
0
3log12 1
2 1
    = −   −   
b
s
M EP erfc
M NM
Na grande maioria dos sistemas de comunicações, as transmissões utilizando a 
modulação M-QAM irá apresentar uma constelação retangular, contudo existe também 
a possibilidade da modulação M-QAM não apresentar o formato retangular em sua 
constelação conforme mostrado na figura 24, com 32 símbolos transmitidos. E a sua 
taxa de erro de símbolo pode ser determinada aproximadamente por:
0
12 1
2
  = −        
b
s
EP erfc
NM
figura 36.
fonte: próprio autor.
E, de forma análoga a modulação M-ASK na modulação M-QAM, a sua largura de faixa 
mínima teórica ocupada, pode ser determinada por:
2log
= sRBW
M
As curvas de desempenhos das modulações M-QAM são apresentadas na figura 25. 
De forma idêntica de análises anteriores, pode observar que o aumento da ordem de 
modulação se deve também aumentar a energia transmitida (potência transmitida) por 
um mesmo desempenho, ou seja, uma mesma taxa de erro de bits.
Uma comparação entre as modulações digitais apresentadas é mostrada na figura 26, 
ambas com detecção coerente e mapeamento Gray. Uma praxe de ser considerada no 
momento de definição de qual modulação optar é analisar o sistema é limitado em 
potência de transmissão optar por 16-FSK, 8-FSK ou QPSK. Se o sistema de transmissão 
for limitado em largura de faixa, optar por 8-PSK, 16-QAM, 64-QAM OU 128-QAM. 
46
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
Se o sistema de transmissão estiver limitado tanto em potência quanto em largura de 
faixa a opção seria a modulação DQPSK. 
figura 37.
fonte: gomes (2013).
figura 38.
fonte: gomes (2013).
47
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
tipos de Handover
Handover, em uma definição mais simples, pode ser considerado como a transferência de 
conexão do usuário de um canal de rádio para outro. Esta simples definição de handover 
já tem seu conceito bastante definido e também difundido em outras tecnologias. 
A ideia principal do handover é ter a consciência que o objetivo é manter a integridade de 
chamada mesmo que esta em movimento, sem que haja interrupções. Isto é necessário 
porque o usuário pode mover-se (até em alta velocidade) e seria inconveniente se a 
chamada caísse quando o usuário mudasse de uma célula para outra. Em muitos casos, 
um usuário pode até, por exemplo, entrar em uma área em que a cobertura da rede é 
UMTS e terminar a mesma chamada sem interrupções em uma rede GSM/GPRS.
Existem quatro tipos diferentes de handovers em redes móveis WCDMA. São eles:
 » Intra-system HO: É o handover que ocorre dentro de um sistema. 
Ele pode ser dividido em Intra-frequency HO e Inter-frequency HO. 
Intra-frequency ocorre entre células que pertençam à mesma portadora 
WCDMA, enquanto o Inter-frequency ocorre entre as células que operam 
em diferentes portadorasWCDMA.
 » Inter-system HO: tipo de handover que se realiza entre as células 
pertencentes a duas diferentes Radio Access Technologies (RAT) ou 
diferentes Radio Access Modes (RAM). O caso mais frequente para o 
primeiro tipo é entre os sistemas GSM/EDGE e WCDMA. Handover 
entre dois sistemas CDMA diferentes também pertence a este tipo. Um 
exemplo de inter-RAM HO é entre os modos UTRA FDD e UTRA TDD.
 » Hard Handover (HHO): HHO é uma categoria de procedimentos de 
HO na qual todas as ligações de rádio antigas de um celular são descartadas 
antes que as novas ligações de rádio sejam estabelecidas. Para bearers 
(portadoras), em tempo real, significa uma breve desconexão do bearer; 
para portadoras que não estiverem em tempo real, o HHO não possui 
perdas. Hard handover pode ser intra ou inter-frequency.
 » Soft Handover (SHO) e Softer HO: Durante SHO, um móvel 
comunica simultaneamente com duas (2-way SHO) ou mais células 
pertencentes a diferentes radiobases do mesmo RNC (intra-RNC) ou 
diferentes RNC (inter-RNC). No downlink (DL), o móvel recebe ambos 
os sinais para uma combinação de máxima razão. No uplink (UL), o 
canal de código móvel é detectado por ambas radiobases (2-way SHO) 
e é roteado para o RNC para a seleção combinatória. Dois loops de 
48
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
controle de potência ativa participam no SHO, um para cada radiobase. 
Na situação de softer HO, um móvel é controlado por, pelo menos, dois 
setores sob uma mesma radiobase, o RNC não se envolve e há apenas 
um circuito de controle de potência ativa. SHO e softer HO são possíveis 
apenas com uma frequência de portadora e, portanto, são processos de 
handover intra-frequency.
A figura a seguir ilustra os tipos de handover.
figura 39.
fonte: próprio autor.
Os objetivos do handover podem ser resumidos a seguir:
 » Garantir a continuidade dos serviços sem fio, quando o usuário móvel se 
move através das fronteiras celulares.
 » Manter QoS necessário.
 » A minimização do nível de interferência de todo o sistema, mantendo o 
móvel ligado a(s) radiobase(s) mais forte(s).
 » Roaming entre redes diferentes.
 » Distribuição de carga de áreas de ponto de acesso (balanceamento de 
carga).
49
Transmissão de Telefonia móvel │ Unidade ii
Os gatilhos que podem ser utilizados para o início de um processo de handover pode ser 
a qualidade da ligação (UL ou DL), a mudança de serviço e a mudança de velocidade, ou 
razões de tráfego de intervenção O&M (Operação & Manutenção).
Um handover pode ser iniciado de 3 diferentes formas: iniciado pelo móvel, iniciado 
pela rede e assistido pelo móvel.
 » Iniciado pelo móvel: o móvel faz medições de qualidade, elege a 
melhor radiobase e comuta com a ajuda da rede. Este tipo de handover 
é geralmente desencadeado pela má qualidade da ligação medida pelo 
móvel.
 » Iniciado pela Rede: a radiobase faz as medições e reporta para a RNC, 
que toma a decisão de fazer handover ou não. Handover iniciado pela 
rede é executado para fins diferentes do controle de link de rádio, como, 
por exemplo, para controlar a distribuição de tráfego entre as células. Um 
exemplo disso é o BS-controlled Traffic Reason Handover (TRHO). TRHO 
é um algoritmo loadbased que muda o limiar de handover para uma ou 
mais adjacências de saída para uma dada célula de origem, dependendo 
da sua carga. Se a carga da célula de origem excede um dado nível, e a 
carga em uma célula vizinha está abaixo de um outro dado nível, então, a 
célula de origem vai diminuir a sua cobertura, migrando (handing over) 
algum tráfego para a célula vizinha. Portanto, a taxa global de bloqueio 
pode ser reduzida, levando a uma maior utilização da fonte de células.
 » Assistido pelo móvel: aqui a rede e o móvel fazem medições. O móvel 
reporta os resultados das medições de radiobases vizinhas e a rede toma 
a decisão de fazer o handover ou não.
Em contraste com o GSM, o usuário sempre inicia handovers em TETRA. A norma 
descreve três tipos diferentes de handovers declarados. Handover sem descontinuidades 
é suportado pelo assinante que estiver falando. O assinante ouvinte pode fazer um 
handover não declarado, o que significa que precisa se mover para o canal de controle 
do novo site de onde será direcionado para um canal de tráfego. Se um assinante se 
move a uma célula dentro da área de grupo em que não há TCH ativo para a chamada, 
o SwMI tem que alocar um TCH para a chamada de grupo para esse assinante.
Modelo de propagação okumura-Hata
O modelo de Okumura-Hata foi desenvolvido empiricamente para fazer a predição 
do sinal transmitido em percursos urbanos e rurais, ou seja, estima-se por maior de 
50
UNIDADE II │ TrANsmIssão DE TElEfoNIA móvEl
cálculos o valor do nível de potência em ponto dentro da célula. Este método é mais 
conhecido no meio das comunicações móveis celulares, outros também são válidos e 
até melhores, tais como ITU-R P.1546, porém, não são muito utilizados, devido ser 
desconhecidos no meio dos profissionais de comunicações móveis. A sua aplicação é 
válida para:
 » Altura da antena de transmissão entre 30 m até 200 m.
 » Altura da antena de recepção móvel 1 m até 10 m.
 » Frequências de 150 MHz a 1,5 GHz.
 » Distância entre transmissor (torre) e o receptor (celular) de 1 kM até 20 km.
Dessa forma, pode ser calculado por:
( )log= + +PL A B d C
Onde PL é a perda de percurso, ou seja, PRX = PTX – PL, onde PRX é a potência de 
recepção no móvel e PTX é potência de transmissão da torre de celular. d é a distância 
em quilômetros de separação entre a torre de transmissão e o receptor móvel. A variável 
A pode ser determinada por:
( ) ( ) ( )69,55 26,16log 13,82log= + − −b mA f h a h
Onde f é a frequência de operação em MHz, hb é a altura da antena de transmissão em 
metros, a(hm) é fator dependente do tipo do perfil do terreno, onde:
( ) ( ) ( )1,1log 0,7 1,56log 0,8= − − −      m ma h f h f
Onde hm é a altura média do terreno que está coberto pelo sinal. 
Já a constante B, pode ser determinada por:
( )44,9 6,55log= − bB h
E, finalmente, a variável C pode ser calculada se o percurso for urbano:
2
2 log 5,4
28
  = − −    
fC
E se o percurso for rural é:
( ) ( )2
4,78 log 18,33log 40,98= − + −  C f f
51
unidAdE iii
rEdES dE 
tElECoMuniCAçõES E 
AS SuAS tECnologiAS
CAPítulo 1
redes móveis
Nos últimos anos, as comunicações móveis demonstraram grandes avanços 
tecnológicos em, principalmente, transmissão de dados. Os primeiros relatos de 
comunicações móveis são de 1897, quando o italiano Gugliermo Marconi se comunicou 
com um navio que estava a 18 milhas da costa enquanto que Marconi se encontrava 
na ilha de Wight.
Em 1921, o Departamento de Polícia de Detroit inovou e implementou o primeiro uso 
de um sistema de rádio móvel criando uma comunicação entre as viaturas e a central.
Já em 1932, o Departamento de Polícia de Nova Iorque foi quem usou o mesmo sistema.
Embora a comunicação móvel já fosse uma realidade, ainda não existia a telefonia 
propriamente. Apenas os militares utilizavam essa nova forma de comunicação.
Até que entre 1946 e 1947, a AT&T Bell Laboratories fez – em caráter experimental – um 
sistema de telefonia móvel baseado em Modulação de Amplitude (AM) que apresentava 
baixo desempenho pois sofria com interferências embora atingisse um raio de 80 
quilômetros e tivesse baixo custo, em torno de 15 centavos de dólar por minuto. Esse 
serviço, implementado em Green Bay e Saint Louis nos Estados Unidos ficou conhecido 
como “Rádio Urbano”.
Mas foi somente em 1979 que seu uso comercial foi criado (quando já utilizava Modulação 
de Frequência – FM) e aí recebeu o nome de Advanced Mobile Phone System (AMPS) 
ou Sistema Avançado de Telefonia Móvel, em uma tradução livre. O AMPS se tornou o 
pioneiro do chamado 1G, primeira geração da telefonia móvel. 
52
UNIDADE III │ REDEs DE tElcomUNIcAçõEs E As sUAs tEcNologIAs
Padronizador 3gPP
O 3rd Generation Partnership Project (Projeto de Parceria para Terceira Geração