Comunicação sem fio - Introdução

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Comunicação sem Fio
Introdução 
Prof. Everthon Valadão 






(última modificação: 23/08/2016)
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Comunicação Sem Fio
• A capacidade de se 
comunicar com pessoas em 
movimento evoluiu bastante: 
° já em 1897, G. Marconi 
demonstrou a capacidade do 
rádio (RF) fornecer contato 
contínuo com navios no canal 
inglês O_o 
° entretanto, a capacidade de 
fornecer comunicações sem 
fio a à população só foi 
concebida nas décadas de 
1960-70!
Guglielmo Marconi (Univ. Bolonha)
Martin Cooper (Bell Labs)
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Comunicação Sem Fio
• A capacidade de se comunicar com pessoas em 
movimento evoluiu bastante: 
° nas últimas décadas, melhorias na fabricação de circuitos 
digitais tornaram os equipamentos portáteis de rádio menores, 
mais baratos e confiáveis.
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Evolução das comunicações com rádio móvel
• Adoção comercial da telefonia 
móvel 
° OBS.: a figura não inclui todas 
aplicações de rádio móvel 
° Há outros PCS (Serviços de 
Comunicação Pessoal) 
• Paging 
• Rádio amador 
• Serviços de entrega 
• Rádio taxi 
• Faixa do cidadão (CB) 
• Serviços públicos 
• Telefone sem fio 
• Rádio terrestre por microondas
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• 1934: adoção de rádio da polícia nos EUA 
° 194 municípios e 58 estações estaduais 
° sistema de comunicação móvel por amplitude modulada (AM) 
° 5.000 rádios foram instalados em carros de polícia 
→ o ruído da ignição do veículo foi um problema sério
Evolução das comunicações com rádio móvel
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• 1935: Edwin Armstrong demonstrou a frequência 
modulada (FM) 
° Desde o final daquela década, FM tem sido a principal técnica 
de modulação usada em comunicação móvel no mundo. 
→ FM não sofre tanto como AM com ruídos e interferências (RFI)
Evolução das comunicações com rádio móvel
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Radiotelefonia móvel nos EUA
• 1946: 1º serviço telefônico móvel público 
° introduzido nas 25 principais cidades norte-americanas 
° usava um único transmissor de alta potência 
° uma grande torre que cobria mais de 50 Km
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• Antigo sistema de telefone FM (apertar-para-falar) 
° 120 KHz de banda de RF em modo semi-duplex 
→ a voz com qualidade de telefone ocupa só 3 KHz 
° o motivo era dificuldade de produzir em massa: 
• filtros de RF estreitos 
• amplificadores de recepção com baixo ruído
Radiotelefonia móvel nos EUA
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• 1950-1960: Sistema de Telefonia 
Móvel Melhorado (IMTS) 
° entroncamento automático de canal 
introduzido 
° oferta de sistemas telefônicos 
duplex, autodiscagem e 
entroncamento automático 
• IMTS: rapidamente se tornou 
saturado, exemplo: 
° em 1976 a Bell Mobile em NY tinha 
só 12 canais 
° podia atender com eles apenas 543 
clientes 
→ NY já tinha 10 Mi de habitantes 
° havia uma lista de espera de 3.700 
pessoas
Radiotelefonia móvel nos EUA
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• 1950: a FCC dobrou a quantidade de canais 
° porém sem uma nova alocação de espectro! 
→ as novas tecnologias permitiram avanços 
→ a largura de banda foi dividida ao meio (60 KHz)
Radiotelefonia móvel nos EUA
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• 1960: novos avanços em FM para voz 
° largura de banda cortada para 30 KHz 
→ houve apenas um fator de eficiência de 4x, dos avanços da 2ª Guerra 
Mundial até 1960
Radiotelefonia móvel nos EUA
30 KHz
60 KHz
120 KHz
 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 
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Radiotelefonia móvel nos EUA
• 1950-1960: Desenvolvimento da 
teoria e técnica da radiotelefonia 
celular (Bell Labs da AT&T) 
° conceito de dividir uma zona de 
cobertura (mercado) em pequenas 
células 
° cada célula reutiliza partes do espectro, 
aumentando seu uso à custa de uma 
maior infraestrutura do sistema 
• Ideia básica de alocação de 
espectro Rádio-celular 
° semelhante à alocação de canais de TV 
numa região 
° estes canais podem ser realocados em 
diferentes estações numa parte 
completamente diferente do país
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Radiotelefonia móvel nos EUA
• Reutilização de canais 
° só é utilizada quando há uma 
distância suficiente entre os 
transmissores (evitando 
interferências) 
• Na telefonia celular há 
reutilização de canais 
° porém, reutiliza os mesmos canais 
dentro do mesmo mercado (área 
de serviço) 
° solução: antenas de potência 
menor que não interfira em células 
vizinhas
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Radiotelefonia móvel nos EUA
• 1983: a FCC alocou 666* canais duplex 
° 40 MHz de espectro na banda de 800 MHz 
° cada canal com largura unidirecional de 30 KHz 
→ ocupação de 60 KHz para cada canal duplex 
° * 40.000 KHz / 60 KHz ~= 666 canais
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Radiotelefonia móvel nos EUA
• 1989: a FCC concedeu mais 
166 canais (10 MHz) 
° 40+10 = 50 MHz → 50/0,06 = 
833 canais duplex de 60 KHz 
• Este novo sistema ficou conhecido 
como AMPS 
→ sistema de celular de 1ª 
geração dos EUA 
• Cada cidade só tinha permissão 
para ter 2 provedores* 
° * duopólio de rádio-celular municipal 
(alguma concorrência)
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Sistemas de Rádio-celular
• Operam em ambiente de interferência limitada 
• Contam com planos criteriosos para reutilização de frequência 
• Utilizam acesso múltiplo por divisão de frequência para maximizar a 
capacidade 
• Alocação do espectro de frequências para rádio-celular nos EUA → 
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Sistemas de Rádio-celular
• Alocação do espectro de frequências para rádio-celular nos EUA:
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Sistemas de Rádio-celular
• 1991: 1º hardware do sistema celular digital dos EUA 
° USDC foi instalado nas principais cidades 
° padrão provisório da EIA (USDC IS-54 e IS-136) 
• permitiu que operadoras substituíssem de forma controlada alguns canais 
analógicos de único usuário 
• cada canal digital de 30 KHz admitia 3 usuários na mesma banda 
° as companhias gradualmente retiraram o AMPS 
• à medida que os clientes aceitavam os telefones digitais 
° a melhoria do USDC pro AMPS é de 3x
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Por hoje é só :)
Dúvidas?