EN2620_lista01_celular_1.0p1_alunos_2t2013

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EN 2620 – Comunicações Móveis 
Lista: 01 
Assunto: Planejamento Celular 01 
 
I) Exercícios Teóricos 
 
1) Verifique a expressão que relaciona as coordenadas (x , y) e (u , v) dos centros das células hexagonais 
quando se utiliza um grid não ortogonal deslocando o eixo x de 30
o
. Determine a expressão da distância 
os centros de duas células quaisquer. Ambas vistas em aula. 
 
2) Um sistema celular ocupa a faixa de frequência entre 800MHz e 825MHz. Cada canal de frequência 
ocupa uma banda de 200KHz e é utilizado, inicialmente, por apenas 1 usuário. Considerando que o 
Cluster utilizado tem tamanho 4 (K = 4), determine: 
a) Qual é a quantidade de canais de frequência por célula? 
b) Qual seria a quantidade máxima de usuário simultâneos (conversando ao mesmo tempo) por 
célula? 
c) Qual seria a quantidade máxima de usuários simultâneos por célula se cada canal de frequência 
fosse compartilhado por 8 usuários através de um esquema TDMA (cada canal de frequência é 
composto por 8 canais de voz)? 
 
3) Deseja-se projetar um sistema celular para cobrir uma área de pelo menos 10000 km2. Considera-se que 
estão disponíveis 400 canais de voz, a SIR > 18dB e  = 4. Sabendo-se que o raio das células deve ser de 
1 km, determine: 
a) Qual é o raio do super-hexagono. 
b) Qual é o tamanho do Cluster válido necessário. 
c) Qual é a distância de reuso. 
d) Quantas BS serão necessárias. 
 
4) Seja a potência recebida Po em um ponto de referência a uma distância do da BS, considerando apenas 
a perda exponencial negativa de propagação. Mostre que é possível determinar a potência recebida em 
qualquer ponto da célula através de: 
 
 
 
A partir da expressão da potência recebida dada por: 
 
 
 
5) Seja a expressão de SIR, considerando apenas o 1o anel de células cocanais e as distâncias aproximadas, 
dada por: 
 








o
or
d
d
PP










d
GGPP rttr
4
      





DRDRD
R
SIR
cc
c
222         

FFF
SIR
21212
1
Onde, 
 
 
Determine: 
a) Por que as distâncias aproximadas são: D, D-Rc e D+Rc ? 
b) Como que se chega a essa expressão a partir da expressão: 
 
 
 
6) Como ficaria a expressão acima se fosse considerado também o 2o anel? Elabore a tabela de K x D/Rc x 
SIR e compare os resultados obtidos de SIR com os de apenas um anel. 
 
7) Por que a expressão da SIR de um sistema com setorização de 120º, considerando apenas o 1o anel, é 
dada por: 
 
 
Por que 0.7? 
 
8) Calcule a intensidade de tráfego oferecida a um sistema celular por uma célula com 400 usuários móveis. 
Cada usuário tenta fazer uma chamada a cada 15 minutos e em média cada chamada completada dura 3 
minutos. 
 
9) Seja um sistema celular no qual a duração média das chamadas é de 2 minutos, e a probabilidade de 
bloqueio não deve ser maior do que 1%. Considere que cada assinante faz uma chamada por hora, na 
média. Existe um total de 395 canais de tráfego para um sistema de 7 células por cluster (e.g. IS-136). 
Determine o número de chamadas por hora para um sistema não-setorizado, empregando setorização 
de 120
o
 e empregando setorização de 60
o
. 
 
10) Uma operadora de serviço celular decide usar um esquema GSM que funciona com uma SIR de 12 dB, 
no pior caso. Determine o valor ótimo do tamanho do Cluster K para um sistema não-setorizado, 
empregando setorização de 120
o
 e empregando setorização de 60
o
. 
a) Baseado na sua resposta, você adotaria setorização? Se sim, qual (120 ° ou 60 °) deveria ser 
adotada? Considere  = 4 e a equação simplificada para SIR. Leve em consideração a eficiência 
de trunking na sua resposta. 
b) Se novas medições das condições de propagações indicassem um expoente de perdas  = 3 ao 
invés de 4, o que mudaria no projeto? 
 
11) Considere um sistema móvel com 50 canais por célula. A probabilidade de bloqueio de chamadas 
desejado é de 1%. Os usuários móveis normalmente usam seus celulares uma vez a cada 60 minutos e, 
em média, as chamadas têm duração de 5 minutos. O sistema é concentrado em uma área urbana com 
uma densidade de 500 celulares por km
2
. Considerando o modelo hexagonal, calcule o raio da célula 
necessário para que o sistema funcione adequadamente. O que acontece com o tamanho da célula se as 
chamadas passassem a ter duração média de 10 minutos e duração de 1 vez a cada 10 minutos)? 
Dica: N
o
 usuários = área da célula x densidade de usuários por unidade de área (e.g. km
2
) 
 
    

FF
SIR
7.0
1



IN
k
kI
S
SIR
1
cR
D
F 
EXTRA: Mostre como obter a expressão de SIR apresentada abaixo para um sistema com setorização de 
120º, considerando todos os anéis. Verifique o que ocorre com  = 2 e verifique por que o uso de downtilt da 
antena resolve esse problema. 
 
 
 
Dica: represente ( – 1) em função de 2n + 1 
 
 
II) Exercícios de Simulação 
1) Implemente a questão 4 no Matlab 
2) Implemente a questão 5 no Matlab 
3) Implemente a questão 7 no Matlab 
4) Implemente a questão 9 no Matlab 
 
 
 
   




12
3 2K
SIR