1 TÓPICOS SOBRE PROPAGAÇÃO EM AMBIENTE MÓVEL
2 PROPAGAÇÃO NO ESPAÇO LIVRE
3 = P = f r PROPAGAÇÃO NO ESPAÇO LIVRE POTÊNCIA DO TRANSMISSORVELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DA LUZ GANHO DA ANTENA DE TRANSMISSÃO GANHO DA ANTENA DE RECEPÇÃO DISTÂNCIA ENTRE O TRANSMISSOR E O RECEPTOR = f FREQUÊNCIA DA PORTADORA = r P POTÊNCIA RECEBIDA
4 PROPAGAÇÃO NO ESPAÇO LIVREPODEMOS OBSERVAR QUE A POTÊNCIA DO SINAL RECEBIDO DECRESCE COM O QUADRADO DA DISTÂNCIA ENTRE O TRANSMISSOR E O RECEPTOR.
5 ATENUAÇÃO DO SINAL RECEBIDOÉ A RELAÇÃO ENTRE A POTÊNCIA TRANSMITIDA E A POTÊNCIA RECEBIDA EM TELECOMUNICAÇÕES, A UNIDADE, NORMALMENTE EMPREGADA PARA A ATENUAÇÃO É O DECIBEL, OU SIMPLESMENTE “dB”: NO CASO DA PROPAGAÇÃO NO ESPAÇO LIVRE A INTENSIDADE DO SINAL RECEBIDO DOMINUI DE 6 dB TODA VES EM QUE A DISTÂNCIA ENTRE TRANSMISSOR É DOBRADA.
6 PROPAGAÇÃO PRÓXIMA AO SOLO
7 PROPAGAÇÃO PRÓXIMA AO SOLO ( TERRENO PLANO E HORIZONTAL )NESTE CASO O SINAL QUE REFLETE NO SÓLO COMPÕE-SE SUBTRATIVAMENTE COM O SINAL DIRETO, CAUSANDO A DIMINUIÇÃO DA INTENSIDADE DO SINAL RECEBIDO.
8 PROPAGAÇÃO PRÓXIMA AO SOLOQUANDO A DISTÂNCIA ENTRE O TRANSMISSOR E O RECEPTOR FOR SUFICIENTEMENTE GRANDE, TAL QUE SE TENHA ENTÃO, A PROPAGAÇÃO DO SINAL SEGUE A EXPRESSÃO: ALTURA EFETIVA DA ANTENA DA ERB ALTURA DA ANTENA DO TERMINAL MÓVEL FICA MENOR DO QU E PARA
9 PROPAGAÇÃO PRÓXIMA AO SOLO( CONTINUAÇÃO ) PODEMOS NOTAR QUE: A POTÊNCIA DO SINAL RECEBIDO PASSA A DEPENDER DO QUADRADO DAS ALTURAS DAS ANTENAS . ESSE SINAL RECEBIDO FICA INVERSAMENTE PROPORCIONAL À DISTÂNCIA ELEVADA A QUARTA POTÊNCIA. NESTE CASO, O SINAL CAI 12 dB CADA VEZ QUE SE DOBRA A DISTÂNCIA ENTRE O TRANSMISSOR E O RECEPTOR.
10 PROPAGAÇÃO PRÓXIMA AO SOLO( CONTINUAÇÃO ) PODEMOS CONCLUIR QUE, QUANDO O MÓVEL SE AFASTA DA ERB, INICIALMENTE A POTÊNCIA, DO SINAL RECEBIDO, CAI 6 dB CADA VEZ QUE DOBRA A DISTÂNCIA. A PARTIR DE UMA CERTA DISTÂNCIA, O NÍVEL DO SINAL PASSA A CAIR 12 dB QUANDO A DISTÂNCIA DUPLICA. PARA UMA ANTENA DE 30 METROS DE ALTURA ESSE PONTO DE TRANSIÇÃO ACONTECE A UMA DISTÂNCIA DA ORDEM DE 2 km.
11 INFLUÊNCIA DA INCLINAÇÃO DO TERRENO E ALTURA EFETIVADA ANTENA
12 ALTURA EFETIVA DA ANTENA DA ERB QUANDO A PROPAGAÇÃO OCORRE EM UM TERRENO SEM INCLINAÇÃO. NESTE CASO, A ALTURA EFETIVA DA ANTENA É IGUAL À SUA ALTURA FÍSICA.
13 ALTURA EFETIVA DA ANTENA DA ERB QUANDO O TERRENO É INCLINADO1 - INCLINAÇAO POSITIVA. NESTE CASO, A ALTURA EFETIVA DA ANTENA É MAIOR DO QUE SUA ALTURA FÍSICA
14 ALTURA EFETIVA DA ANTENA DA ERB QUANDO O TERRENO É INCLINADO2 - INCLINAÇAO NEGATIVA. NESTE CASO, A ALTURA EFETIVA DA ANTENA É MENOR DO QUE SUA ALTURA FÍSICA
15 INFLUÊNCIA DA OCUPAÇÃOIMOBILIÁRIA
16 ATENUAÇÃO DO SINAL POR INFLUÊNCIA DA OCUPAÇÃO IMOBILIÁRIA DA REGIÃOPODEMOS CLASSIFICAR AS REGIÕES EM TRÊS TIPOS BÁSICOS: ABERTA SUBURBANA URBANA A FÓRMULA, CONSIDERADA ATÉ AGORA, VALE APROXIMADAMENTE PARA REGIÃO ABERTA TAL COMO A ZONA RURAL. QUANDO HÁ CONSTRUÇÕES, PASSA A EXISTIR SOMBREAMENTOS E REFLEXÕES QUE ACARRETAM UMA ATENUAÇÃO ADICIONAL, QUE É RESULTADO DA MÉDIA ESTATÍSTICA DESSES EFEITOS.
17 ATENUAÇÃO DO SINAL POR INFLUÊNCIA DA OCUPAÇÃO IMOBILIÁRIA DA REGIÃONA LITERATURA TÉCNICA, SOBRE PROPAGAÇÃO DO SINAL EM SISTEMAS CELULARES, ENCONTRAM-SE GRÁFICOS E ÁBACOS QUE PERMITEM ESTIMAR A ATENUAÇÃO DO SINAL EM DEPENDÊNCIA DO TIPO DE REGIÃO. ESSAS INFORMAÇÕES SÃO BASEADAS EM MEDIDAS REAIS EM CIDADES TAIS COMO NOVA YORK, FILADÉLFIA, TÓQUIO, ETC., ABRANGENDO SUAS ZONAS URBANAS, SUBURBANAS E RURAIS. BASEADO NESSAS MEDIDAS, O ENGENHEIRO JAPONÊS M. HATA DESENVOLVEU ALGUMAS FÓRMULAS EMPÍRICAS DE PREDIÇÃO DA PROPAGAÇÃO DO SINAL NAS REGIÕES URBANAS, SUBURBANAS E RURAIS. HOUVE OUTRAS CONTRIBUIÇÕES POSTERIORES DOS PESQUISADORES DE J. WALFISH E F. IKEGAMI. ESTAS FÓRMULAS FORAM APERFEIÇOADAS POR UMA COMISSÃO TÉCNICA EUROPÉIA DENOMINADA COST E PUBLICADAS, PELA UNIÃO INTERNACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES - UIT.
18 FÓRMULA “COST 231” PARA O CÁLCULO DA PROPAGAÇÃO
19 FÓRMULA COST 231 PARA REGIÕES URBANAS NORMAIS E URBANAS DENSASNA URBANA NORMAL SUPÕE-SE A PRESENÇA MÉDIA DE 15% DE EDIFÍCIOS ALTOS. POTÊNCIA RECEBIDA EM MILIWATT POTÊNCIA TRANSMITIDA EM MILIWATT FREQÜÊNCIA EM MHz DISTÂNCIA EM km.
20 FÓRMULA COST 231 PARA REGIÕES URBANAS NORMAIS E URBANAS DENSAS(continuação ) ALTURA EFETIVA DA ANTENA DA ERB EM m. ALTURA DA ANTENA DO TERMINAL MÓVEL 69,55 PARA 46,3 PARA
21 FÓRMULA COST 231 PARA REGIÕES URBANAS NORMAIS E URBANAS DENSAS(continuação ) 26,16 PARA 33,9 PARA 0 dB PARA REGIÃO URBANA NORMAL 3 dB PARA REGIÃO URBANA DENSA
22 FÓRMULA COST 231 PARA REGIÕES URBANAS NORMAIS E URBANAS DENSAS (continuação )VALORES DE REGIÃO URBANA NORMAL: REGIÃO URBANA DENSA
23 TRANSMISSÃO E RECEPÇÃOCONCEITOS BÁSICOS DE TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE SINAIS DIGITAIS
24 TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE SINAIS DIGITAIS
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26 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 2 2 3 3 3 3
27 DIGITALIZAÇÃO DO SINAL DE VOZ
28 CODIFICAÇÃO DIGITAL DE VOZCOM BOA QUALIDADE 64 KBPS PCM
29 DEFORMAÇÕES NO SINAL DIGITALO MEIO DE TRANSMISSÃO DEFORMA E ACRESCENTA RUÍDO AOS PULSOS DO SINAL DIGITAL. ENTRETANTO ESSAS DEFORMAÇÕES , NA QUASE TOTALIDADE DAS VEZES, NÃO IMPEDEM A IDENTIFICAÇÃO CORRETA DE CADA BIT. MESMO QUE OCORRAM ALGUNS ERROS, DE IDENTIFICAÇÃO DE BITS, OS CÓDIGOS CORRETORES DE ERROS MINIMIZAM ESSAS OCORRÊNCIAS, TANTO QUANTO SE ACHAR NECESSÁRIO.
30 PROCESSOS DE CODIFICAÇÃO DIGITAL À TAXAS MENORES ACARRETANDO QUALIDADE DE VOZ ACEITÁVEL
31 CODIFICAÇÃO DE VOZ COM QUALIDADE ACEITÁVELPARA A UTILIZAÇÃO NA COMUNICAÇÃO CELULAR, DE SEGUNDA GERAÇÃO, FORAM DESENVOLVIDOS PROCESSOS DE DIGITALIZAÇÃO DE VOZ MUITO MAIS EFICIENTES DO QUE O PCM CONVENCIONAL. EMBORA A QUALIDADE DA COMUNICAÇÃO NÃO SEJA TÃO BOA QUANTO A DO PCM, ÉLA É ACEITÁVEL PARA A COMUNICAÇÃO CELULAR: ADPCM – ADAPTATIVE DIFFERENTIAL PULSE CODE MODULATION RPE-LTP – RESIDUAL PULSE EXCLTATION LONG TERM PREDICTOR CELP – CODE EXCITED LINEAR PREDICTOR
32 CODIFICAÇÃO DE VOZ COM QUALIDADE ACEITÁVEL 13 KBPS RPE-LTP 8 KBPS CELP
33 ERROS DE BITS PROVOCADOSPOR MULTI-TRAJETOS
34 EFEITO DA PROPAGAÇÃO MULTIPERCURSO NA INFORMAÇÃO TRANSMITIDAO SINAL QUE CHEGA ATRAZADO, AO SE COMPOR COM O PRIMEIRO SINAL, PODE PROCOCAR INTERFERÊNCIA ENTRE SÍMBOLOS. ISTO TENDE A PROVOCAR ERROS NO SINAL REGENERADO. ESTE EFEITO É TANTO PIOR QUANTO MAIOR A TAXA DIGITAL, POIS, O INTERVALO ENTRE DOIS BITS CONSECUTIVOS DIMINUI NA MESMA PROPORÇÃO.
35 “DELAY EQUALIZER” O SISTEMA TRANSMITE, PERIODICAMENTE, UMA PALAVRA DIGITAL CONHECIDA. ESTA INFORMAÇÃO, CUJO NOME É “PALAVRA DE TREINAMENTO”, SERVE DE BASE PARA A ADAPTAÇÃO DO FILTRO DIGITAL, ATÉ QUE SE TENHA UM SINAL COM INTERFERÊNCIA ENTRE SÍMBOLOS MINIMIZADA.
36 NOÇÕES DE CÓDIGOS DETECTORES E CORRETORES DE ERROS
37 CÓDIGOS DE BLOCOS
38 EXEMPLO DE MENSAGEM = 0011 PALAVRA DE CÓDIGO = 0011001CÓDIGOS DE BLOCO DIVIDE-SE A MENSAGEM ORIGINAL EM BLOCOS DE N BITS. ESSES BLOCOS SÃO CHAMADOS “PALAVRAS DA MENSAGEM” ACRESCENTA-SE R BITS A CADA PALAVRA DA MENSAGEM. OS R BITS ACRESCENTADOS SÃO CHAMADOS DE BITS DE REDUNDÂNCIA RESULTAM AS PALAVRAS DE CÓDIGO CONTENDO N+R BITS DESSA MANEIRA TEM-SE O CÓDIGO ( N+R, N ). CÓDIGO DE HAMMING ( 7 , 4 ) N = 4 E R = 3: EXEMPLO DE MENSAGEM = 0011 PALAVRA DE CÓDIGO =
39 CÓDIGOS DE BLOCO TABELA DO CÓDIGO DE HAMMING ( 7, 4 ) ENTRADA SAÍDABLOCO DE 4 BITS TABELA DO CÓDIGO DE HAMMING ( 7, 4 ) SAÍDA BLOCO DE 7 BITS NOTE-SE QUE, NA SAÍDA, SELECIONOU-SE APENAS 16 PALAVRAS ENTRE AS 128 PALAVRAS POSSÍVEIS DE SEREM EXPRESSAS POR ESSES 7 BITS. TEM-SE 16 PALAVRAS PERMITIDAS E PROIBIDAS AS PALAVRAS PERMITIDAS DIFEREM, ENTRE SI DE, PELO MENOS, TRÊS BITS.
40 DETECÇÃO DE ERROS NO RECEPTOR- COMO A DIFERENÇA MÍNIMA, ENTRE AS PALAVRAS DE CÓDIGO, É DE 3 BITS, SE HOUVER ERROS DE 1 OU 2 BITS, EM UMA PALAVRA RECEBIDA, ESTA PALAVRA SE TORNA UMA PALAVRA PROIBIDA. DESTA MANEIRA É DETECTADA A PRESENÇA DE ERROS . - SE A QUANTIDADE DE ERROS, NA PALAVRA, FOR 3 OU MAIS BITS, É POSSÍVEL QUE RESULTE OUTRA PALAVRA PERMITIDA. PORTANTO, NESTE CASO, OS ERROS NÃO SÃO DETECTADOS.
41 DETECÇÃO DE ERROS NO RECEPTOR( CONTINUAÇÃO ) - ENTRETANTO A PROBABILIDADE DE ERRAR 3 OU MAIS BITS SIMULTÂNEOS, EM UMA MESMA PALAVRA DE 7 BITS, É BEM MENOR DO QUE ERRAR ATÉ 2 BITS SIMULTÂNEOS NESSA PALAVRA. - EXEMPLO: PARA UM SINAL DE ENTRADA ERRANDO UM BIT A CADA , TEREMOS UMA PALAVRA ERRADA, NÃO DETETADA, A CADA PALAVRAS RECEBIDAS.
42 CORREÇÃO DE ERROS . - COMO NO CÓDIGO EXEMPLIFICADO, A DIFERENÇA ENTRE AS PALAVRAS DE CÓDIGO É DE, PELO MENOS, 3 BITS, RESULTA: - SE HOUVER ERRO DE APENAS 1 BIT, NA PALAVRA CORRETA ESTA PALAVRA PROIBIDA DIFERE APENAS DE UM BIT DA PALAVRA ORIGINAL E DIFERE DE 2 OU MAIS BITS DAS DEMAIS PALAVRAS DO CÓDIGO.
43 CORREÇÃO DE ERROS AO SE DETECTAR UMA PALAVRA ERRADA, FAZ-SE A COMPARAÇÃO COM AS PALAVRAS PERMITIDAS. ADOTA-SE COMO CORRETA A PALAVRA PERMITIDA MAIS PARECIDA COM A PALAVRA ERRADA RECEBIDA. A PALAVRA PERMITIDA MAIS PARECIDA COM A PALAVRA ERRADA RECEBIDA É AQUELA QUE DIFERE DE MENOR QUANTIDADE DE BITS.
44 CORREÇÃO DE ERROS . - COMO NO CÓDIGO EXEMPLIFICADO, A DIFERENÇA ENTRE AS PALAVRAS DE CÓDIGO É DE, PELO MENOS, 3 BITS, RESULTA: - SE HOUVER ERRO DE APENAS 1 BIT, NA PALAVRA CORRETA ESTA PALAVRA PROIBIDA DIFERE APENAS DE UM BIT DA PALAVRA ORIGINAL E DIFERE DE 2 OU MAIS BITS DAS DEMAIS PALAVRAS DO CÓDIGO. PORTANTO, QUANDO HOUVER APENAS UM BIT ERRADO, A PALAVRA PERMITIDA MAIS PARECIDA COM A PALAVRA ERRADA RECEBIDA É, REALMENTE, A PALAVRA CORRETA QUE FOI TRANS MITIDA
45 CORREÇÃO DE ERROS ( CONTINUAÇÃO ) CONLUSÃO:O CÓDIGO DE HAMMING ( 7, 4 ) TEM CAPACIDADE DE DETETAR, COM CERTEZA, ATÉ DOIS ERROS E CORRIGIR, COM CERTEZA, ATÉ UM ERRO EM CADA PALAVRA RECEBIDA.