Questões de Concurso sobre Multiplexação e múltiplo acesso

A taxa de bits na saída desse multiplexador TDM é de 352 kbps.

Em sistemas embasados em tecnologia de espalhamento espectral como no caso do CDMA, toda a potência disponível é alocada para um único usuário, em intervalos de tempo definidos pelo sistema, que são distintos para cada usuário.

O multiplex TDM de primeira ordem da hierarquia PDH, denominado E1, multiplexa 32 canais de 64 kbps. Originalmente, 30 desses canais eram empregados para transportar voz amostrada à taxa de 8 kHz e codificada em 8 bits por amostra; um canal era usado para sincronismo e outro canal, para sinalização. O fluxo de bits E1 é, atualmente, estruturado em quadros com 32 janelas (ou slots) de tempo, sendo que a duração de uma janela é de 8 bits por 64 kbps, ou seja, de 1/8 ms, e a duração de um quadro é igual a 32 vezes esse valor.

O sistema de telefonia celular móvel GSM (global system for mobile communication) utiliza a técnica de múltiplo acesso CDMA (code division multiple access), que permite que cada canal de transmissão possa ser usado por dezenas de usuários, cujas transmissões são multiplexadas no tempo.

Em um sistema OFDMA (orthogonal frequency division multiple access), quanto menor for o espaçamento entre subportadoras, mais robusto esse sistema será em relação aos efeitos da propagação multipercurso, contudo ele será mais afetado por determinados efeitos causados pelo espalhamento Doppler.

Atualmente, quando um usuário faz uma chamada por meio do sistema público de telefonia comutada, o seu sinal de voz é digitalizado e convertido em um sinal PCM de 64 kbps, o qual é enviado através de uma linha de assinante até uma central de comutação local, na qual ele é agrupado com sinais digitalizados gerados por outros assinantes, utilizando-se para isso a técnica TDM (time division multiplexing).

No sistema brasileiro de radiodifusão de sons e imagens (TV) analógicos, o sinal de vídeo composto e o sinal de áudio são multiplexados em um canal com largura espectral de 6 MHz, usando a técnica FDM (frequency division multiplexing).

Em um sistema CDMA, a largura BT da banda passante do canal é um dos fatores que limitam a quantidade de sinais, ou usuários, que podem compartilhar um canal. Isso porque BT limita a taxa de chips do sistema CDMA e, quanto maior for a razão entre a taxa de chips e a taxa de bits de informação, maior será a quantidade de sinais que podem compartilhar um canal, para uma taxa de erro de bit máxima especificada.

Na prática, se for escolhida a técnica FDMA, a taxa de transmissão bruta disponibilizada a cada um dos 9 canais terá de ser necessariamente menor que 6 Mbps, enquanto, se for escolhida a técnica TDMA, a velocidade disponibilizada poderá ser de até 6 Mbps.

Sistemas WCDMA são implementados utilizando-se portadoras moduladas com largura de banda de freqüências ajustável em função da taxa de transmissão requisitada, devendo, porém, ser múltipla de 1 MHz: 1 MHz, 2 MHz, 3 MHz, 4 MHz ou 5 MHz, podendo ser expandida até 20 MHz, caso exista a necessidade de interoperabilidade com sistemas WiMAX. Quando a sua banda é de 5 MHz, uma portadora WCDMA permite o tráfego de informações à taxa de 3,84 Mcps em frames de 10 ms.

A detecção do sinal no sistema WCDMA, tanto no downlink quanto no uplink, é do tipo coerente utilizandose o conceito de canal-piloto ou símbolos-piloto. A tecnologia WCDMA é capaz de suportar os modos FDD e TDD e o sistema opera com técnicas de modulação embasadas em QPSK.

A tecnologia WCDMA é embasada no múltiplo acesso por divisão de código, em que se obtém espalhamento espectral utilizando-se técnica denominada seqüência direta (DS-CDMA). Para suportar diferentes taxas de transmissão de dados de forma a prover diferentes serviços para os usuários, implementando-se o conceito de bandwidth on demand, essa tecnologia, embasando-se no conceito de orthogonal variable spreading factor (OVSF), é capaz de utilizar fatores de espalhamento variáveis e múltiplos códigos por usuários.

Para aplicações DWDM em fibras ópticas pré-existentes que apresentam dispersão de polarização (polarization mode dispersion), o uso de portadoras ópticas moduladas com sinais à taxa de 40 Gbps é preferível, em comparação com sinais à taxa de 10 Gbps.

Em gigabit ethernet no modo full-duplex, não há contenção e, por isso, é dispensável o uso de CSMA/CD.

Em sistemas CDMA com espalhamento espectral por seqüência direta (DS-CDMA), uma maneira de se aumentar o número de usuários que compartilham determinada porção do espectro eletromagnético é o uso de técnicas de codificação de canal que tornam a recepção mais robusta à interferência co-canal e ao ruído.

Considere a seguinte situação hipotética. Um sistema wireless que utiliza a técnica OFDM deverá ser configurado para ser implantado no centro urbano de uma metrópole, onde valores de delay spread rms medidos se encontram na faixa de 1 :s a 3 :s. A banda total do sistema é de 20 MHz, em que N subportadoras ortogonais moduladas em BPSK compartilham o espectro correspondente a essa banda de freqüências. Para minimizar efeitos de interferência intersimbólica (ISI) devido a múltiplos percursos, esse sistema transmite símbolos multiplexados OFDM de duração igual a 8t, em que t representa o valor mais pessimista com relação a ISI do delay spread rms medido na região onde o sistema será implantado. Nessa situação, sabendo-se que o referido sistema deverá empregar técnicas de transformada rápida de Fourier em base 2 para a obtenção do sinal OFDM a ser transmitido, é adequado que N seja igual a 256, desconsiderado-se o uso de extensão cíclica.

O uso de receptor do tipo RAKE permite aumentar a robustez de sistemas CDMA ao desvanecimento rápido seletivo em freqüência.

A associação das técnicas MIMO (multiple input – multiple output) e STBC (space-time block coding) permite, teoricamente, melhorar o desempenho de sistemas OFDMA degradados por desvanecimento seletivo em freqüência.

A associação das técnicas MIMO e STBC permite, teoricamente, obter ganho de multiplexação e, por decorrência, aumento da capacidade de um sistema OFDMA em ambientes urbanos.

A multiplexação pode ser feita por divisão no tempo ou na freqüência.