[pt] Nos últimos anos a demanda por serviços de comunicações móveis tem crescido de modo significativo. Embora o serviço telefônico ainda predomine, com a popularização dos terminais móveis, a transmissão de dados (mensagens curtas, correio eletrônico, acesso à Internet, etc.) assume progressivamente uma posição relevante no mercado. Os sistemas móveis de segunda geração (2G) e da geração de transição (2,5G) ocupam atualmente as faixas de 800 / 900 MHz e 1,8 / 1,9 GHz, sendo esta última estando prevista também para a terceira geração (3G). O aumento crescente que se observa na capacidade dos sistemas móveis e a possibilidade de congestionamento do espectro em UHF são fatores que justificam investigar a utilização de freqüências mais elevadas, onde o problema da largura da faixa de transmissão é menos restritivo. Por outro lado, é de se esperar que, inicialmente, a necessidade de expansão do espectro para os serviços móveis seja crítica em áreas urbanas e suburbanas. As áreas suburbanas são importantes devido aos problemas para prover acesso banda larga nestas regiões devido a baixa capilaridade das redes de TV a Cabo e dos Modens ADSL. A demanda por banda larga faz surgir novas tecnologias, em especial Wi-Fi e WiMAX. Entretanto, as WLAN´s como Wi-Fi dependem de backhall para expansão destas redes. Assim sendo, a tecnologia WiMAX surgiu como alternativa para que se tenha uma oferta de serviços banda larga que atenda a demanda por estes serviços. Neste contexto, o presente trabalho propõe um estudo do canal em 3,5GHz (pois a mesma esta licitado para uso do WiMAX no Brasil) em áreas suburbanas por estas serem as que mais sofrem com o problema de falta de cobertura por produtos banda larga, sem ter na maioria dos casos, sua demanda atendida. O estudo será fundamentado nos fenômenos físicos que caracterizam o canal em 3,5GHz e na análise a partir de duas técnicas de sondagem OFDM e STDCC. Uma comparação entre as técnicas citadas e seu uso para caracterização de canal. / [en] In the last years the demand for services of mobile communications has grown in significant way. Although the telephonic service still predominates, with the increase of the mobile terminals, the transmission of data (short messages, e-mail, access to the Internet, etc.) it is assuming an excellent position in the market. The mobile systems of second generation (2G) and the generation of transistion (2,5G) occupy the bands of 800 currently/ 900 MHz and 1,8/ 1,9 GHz, this last one being also foreseen for third generation (3G). The increasing increase that if observes in the capacity of the mobile systems and the possibility of congestion of the specter in UHF is factors that they justify to more investigate the use of raised frequencies, where the problem of the width of the transmission band is less restrictive. On the other hand, it is of if waiting that, initially, the necessity of expansion of the specter for the mobile services is critical in urban areas. The suburban area important due the problems for supply access wideband in these regions due to problems of density these modem cable and ADSL. Actually the demand by wideband, go to the sprouting of new technologies in special Wi-Fi and WiMAX. However, the WLAN´s as Wi-Fi depend on the backhall for expansion of theses nets. Like this being, the technology WiMAX arose like alternative for that have a wide band service offering that attend the demand by these service. In this context this work proposes a study of the channel in 3,5GHz (therefore to same this licitado for use of the WiMAX in Brazil) in suburban areas by these will be the that more suffer with the cover absence problem by products wide band, without have, in the majority of the cases, its demand attended. The study will be substantiated us physical phenomena that characterize the channel in 3,5GHz and in the analysis from two techniques of survey OFDM and STDCC. A comparison between the techniques cited and his use for characterization of channel.

[pt] Este trabalho tem como objetivo caracterizar o canal de radiopropagação móvel a partir de resultados das medições realizadas nas faixas de 2.5 GHz e 3.5 GHz em ambiente urbano. Para alcançar tal objetivo, será utilizada a técnica de sondagem em frequência de multiportadoras, utilizando modulação OFDM e as técnicas de filtragem de perfil de retardos de potência CFAR e/ou CLEAN para identificar os multipercursos válidos. Após o processo de filtragem e processamento dos dados, será feita a comparação dos parâmetros recomendados pela recomendação ITU-R P.1411-6 validando os resultados encontrados e também gerando novos parâmetros nas faixas de 2.5 GHz e 3.5 GHz, dentro das condições de especificações das medições realizadas. / [en] This work aims to characterize the mobile radio propagation channel according to the results of the measurements in the ranges of 2.5 GHz and 3.5 GHz in an urban environment. To achieve this goal, we will use the frequency multicarrier sounding technique, using OFDM modulation and power delay profile (PDP) filtering techniques CFAR and CLEAN to identify valid multipath. After the filtering process, the comparison will be made of the parameters found with the ITU-R P.1411-6 validating the results and also generating new parameters in the ranges of 2.5 GHz and 3.5 GHz, within the terms of specifications of measurements.

[pt] O correto planejamento de novas redes de comunicação sem fio de voz e dados representa um grande desafio ao incluir serviços cada vez mais avançados com diferentes requisitos de qualidade, suporte a mobilidade, altas taxas de transmissão e capacidades de tráfego elevadas. Os ambientes nos quais estas redes operam são dos mais diversos e contemplam desde na áreas abertas até centros urbanos com alta densidade de edificações. O presente trabalho apresenta resultados experimentais que permitem caracterizar o canal de radio-propagação num ambiente urbano com mobilidade do receptor. Como resultado de campanhas de medições, são identificados modelos do canal que permitem ao projetista da rede definir a melhor configuração de parâmetros e critérios de projeto para a implantação de uma rede móvel de acesso sem fio em banda larga. As medições foram realizadas nos bairros da Gávea, Leblon e Lagoa, no Rio de Janeiro, com estação transmissora instalada na PUC-Rio (prédio LEME) na frequência de 3,5 GHz, destinada para novos serviços móveis. Os principais resultados obtidos são: o desenvolvimento de uma metodologia de medição simples e precisa, utilizando a técnica OFDM, e das ferramentas de software para pré-processamento e analise de dados; o desenvolvimento de modelos semi-empíricos para a previsão da perda média de propagação; a obtenção de perfis de retardo do canal e dos valores médio e desvio padrão do retardo em condições de visibilidade (LOS) e obstrução (NLOS), e de expressões empíricas para sua estimativa; a obtenção do valor médio das amplitudes relativas dos multipercursos e sua modelagem em função do valor de retardo relativo. / [en] Best practices of radio planning for new wireless networks with mixed trac of voice and data are a big technical challenge due to the need to provide of advanced services with different quality requirements, high data throughput, mobility and high traffic demands. Environments for operation of this kind of networks are diverse and include open areas with low population density as well as urban centers. This thesis presents experimental results obtained to characterize the wideband radiopropagation channel on urban environments with a mobile receiver. The analysis of measured data allows the identification of channel models and propagation mechanisms needed for the design engineer to define the best parameter configuration and project criteria in the deployment of a wideband mobile wireless network. The measurement campaign was executed on Gavea neigborhood in Rio de Janeiro city with a transmitter station located in a PUC-Rio university building (Lcme Building) operating at 3,5 GHz, frequency used for the new wideband mobile services. The main results are: the development of a simple and precise methodology for measuring, using the OFDM technique OFDM, and the software tools for pre-processing and analysis; the development of semi-empirical models for predicting the average propagation loss in the urban environment; measurements of multipath delay profiles of the channel and the average values and standard deviation of the RMS delay spread in visibility (LOS) and obstruction (NLOS) conditions, and derivation of empirical expressions for their estimation; measurements of the average values of multipath amplitudes its modeling in function of the relative delay.

[pt] Este trabalho consiste de um estudo do comportamento de sinais de rádio propagando-se em um ambiente móvel celular com características urbanas. Este estudo é dividido em duas partes: realização de medidas de cobertura e análise dos dados obtidos. Na primeira parte, uma portadora em 900MHz, sem modulação, é transmitida. Um laboratório móvel, especialmente montado para este trabalho, é utilizado para medir e armazenar o valor instantâneo da potência do sinal recebido. Na segunda parte, realiza-se análise dos dados. Determina- se o valor médio do sinal e sua variabilidade. No estudo da média do sinal, faz-se uma análise comparativa entre os resultados medidos e as predições de modelos de cobertura propostos. Observa-se como estes modelos se adequam à região em questão, escolhida devido às suas características de relevo bastante acidentado. O estudo da variabilidade do sinal ao redor do seu valor médio é feito considerando-se as componentes lenta e rápida do sinal recebido separadamente. As características estatísticas da componente de desvanecimento lento são comparadas com o modelo de distribuição Log-normal. Para as estatísticas da componente de desvanecimento rápido são feitas comparações com as distribuições de Rayleigh e de Rice, neste caso quando existe linha de visada entre transmissor e receptor. Os resultados, sumarizados nas conclusões do trabalho, apresentam aspectos interessantes bem diferentes dos resultados encontrados na literatura. Sempre que possível, justificativas para estas são diferenças são propostas. / [en] This thesis presents a study of propagating radio signals through a cellular mobile urban environment. The study is divided on two parts: a measurement campaign and collected data pocessing and analysis. On the first part, a 900 MHZ carrier without modulation is transmitted. A mobile station, specially built for this work, collects and stores the instantaneous value of the receiving power signal. On the second part, all the data processing and analysis is accomplished. The study concentrates on the signal mean value over a sector of few wavelengths and its variability. The measured mean value compared with those obtained by the most used coverage models. The adequacy of the models from these very peculiar topography region is determined. The study of signal variability is done separating the fast and slow components of the received signal. The statistics of the slow fading component is compared with the assumed log- normal distribuition. For the statistics of the fast fading components, comparisons with Rayleigh and Rice distribuitions are made. The results, summarised on the conclusion, present very interessing aspects different from those on the literature. Whenever is possible, expalnations for these differences are proposed.

[pt] Com o advento da tecnologia digital nas comunicações móveis, passa a ser de grande importância a caracterização em faixa larga do ambiente. O canal rádio móvel é descrito como um sistema linear variante no tempo e através de técnicas apropriadas determina-se a sua função de transferência. As duas técnicas de sondagem mais conhecidas são estudadas e implementadas para medir a resposta impulsiva em algumas regioões da cidade do Rio de Janeiro. Esta cidade apresenta uma grande diversidade de características urbanas, sendo, portanto, um excelente ambiente experimental para se realizar este tipo de medidas. Uma série de experimentos são realizados em três diferentes regiões da cidade do Rio de Janeiro. Os resultados destes experimentos inéditos são apresentados e comparados. Desta comparação, importantes informações sobre a caracterização em faixa larga desta região são obtidas e o desempenho das técnicas de sondagem usadas são observados. Finalmente, algumas sugestões para a continuação desta linha de trabalho são apresentadas. / [en] The wide band channel characterization has received, in last years, a great deal of attention since the deployment of mobile cellular radio systems using digital tecnology. The mobile radio channel is described as a time variant linear system and its tranfer function can be estimated using appropriated sounding tecniques. Two well-known sounding tecniques are studied an implemented to determine the impulsive response of some regions of rio de Janeiro city. This city a huge diversity of urban characteristics, so it an excellent environment to carry out this Kind of investigation. An extensive campaing of experiments was carried out in three different regions in the city of Rio de Janeiro. These experimental results are presented and compared. From this comparison, a series of important wide band characterization information are obtained and the performances of each one of the used tecniques are observed. Finaly, some suggestions for the continuation of this line of work are presented.

[pt] A presente dissertação tem como tema de estudo a caracterização do canal do Global Positioning System (GPS) para ambientes urbanos. O objetivo do presente estudo é determinar a influência de diversos tipos de ambiente urbano no erro de posição horizontal do receptor GPS, com a finalidade de corroborar se, sob estas condições, o sistema oferece um serviço de posição de acordo com os requerimentos da Federal Communications Commission.Apresentam-se nos diferentes capítulos da dissertação os conceitos básicos do GPS, os procedimentos utilizados na campanha de medidas, as características mais importantes dos ambientes nos quais as mesmas se realizaram e os resultados obtidos, assim como suas análises. Além disso, apresentam-se as configurações dos ambientes utilizados nas simulações, os cálculos para determinar a relação entre azimute e elevação para cada um dos tipos de ambiente adotados, os resultados das simulações e as análises das mesmas. Finalmente, apresentam-se as conclusões para os resultados obtidos durante a campanha de medidas e as simulações, assim como indicações para estudos futuros. / [en] The present dissertation analyzes the propagation channel of the Global Positioning System (GPS) for urban environments. The objective of the study is to determine the influence of different types of urban environments in the error of the horizontal position provided by the GPS receiver. In particular, it investigates if, under degraded conditions, the system is still able to offer a positioning service in accordance to the requirements of the Federal Communications Commission (FCC). The different chapters of the dissertation present the basic GPS concepts, the adopted procedures to perform measurements, as well as the most relevant characteristics of the environments where measurements took place. In continuation, results are described, followed by their analysis. The configurations of environments used in the simulations are depicted, as well as the computations to determine the relationship between azimuth and elevation for each type of environment. Results of such computations and their corresponding analyses are presented for each simulation case. Finally, conclusions on the results obtained from the measurement campaigns and simulations, as well as suggestions for future studies are presented.

[pt] Devido ao avanço e à proliferação de sistemas de comunicações wireless, como por exemplo, sistemas de Terceira Geração (3G), Wi-fi e WiMax e, também, o uso de tecnologias como o OFDM (Ortogonal Frequency Division Multiplex), as frequências de operação estão cada vez maiores, face à escassez de espectro. Nesse âmbito, é importante conhecer o comportamento do sinal rádio móvel recebido na presença do canal rádio. Considerando os fatos citados, este trabalho apresenta resultados experimentais de campanhas de medições que permitiram caracterizar o comportamento do canal de rádio-propagação em ambientes com característica suburbana e rural, a análise empírica do comportamento faixa estreita do sinal rádio móvel assim como a análise em faixa larga. As campanhas de medições foram feitas na cidade de Tanguá, BR101-Km 275, cidade do Rio de Janeiro, com um setup de Transmissão na frequência de operação de 5.765 GHz, na faixa de frequência de característica de uso livre, montado no segundo andar (Terraço) do prédio da câmara municipal da prefeitura de Tanguá, considerado um dos pontos altos da cidade. O receptor móvel foi montado dentro do laboratório móvel de telecomunicações (van de medições) com uma antena receptora sobre o teto da van. Serão apresentados, também, os métodos de medição que deverão ser adotados tanto para faixa estreita quanto para faixa larga, a fim de se conseguir dados para realizar uma análise mais completa do canal. Assim, a pesquisa estará baseada em caracterizar a cobertura dos enlaces em 5,8 GHz, obtendo a maior quantidade de informação a respeito das características do canal, incluindo as estatísticas de pequena escala e larga escala, os modelos que melhor se ajustam ao canal, e os parâmetros de dispersão. / [en] Due to the improvements and proliferation of wireless communication systems, such as Third Generation (3G), Wi-Fi, WiMax and the use of technologies like OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) the operation frequencies are increasing due the lack of available spectrum. In this context, it is important to understand the behavior of the radio signal received over the radio channel. Considering the facts mentioned above, this work presents experimental results of measurement campaigns, allowing the characterization of radio channel propagation behavior in environments with suburban and rural characteristics, the empirical analysis of narrow band mobile radio signal behavior and also the wideband analysis. The measurement campaigns were performed in the city of Tanguá, BR101, Km 275, in the state of Rio de Janeiro, with a transmission setup operating in the frequency of 5.765 GHz, in the ISM frequency range, assembled on the second floor (roof) of the town hall building of Tanguá, considered one of the tallest points in the city. The mobile receiver was setup inside the telecommunications mobile lab (a van used in the measurements) with a receiving antenna placed on the roof of the van. The measurement methods that must be adopted for both narrowband and broadband to obtain enough data to conduct a more comprehensive analysis of the channel are also presented. Thus, the research is based on characterizing the coverage of the 5.8 GHz links, obtaining as much information as possible about the characteristics of the channel, including small-scale and large-scale statistics, models that best fit the channel, and dispersion parameters.

[pt] A busca constante pela melhoria dos meios de comunicação em banda larga demandou o surgimento de novas tecnologias visando atender a real necessidade de seus usuários. O uso de mobilidade no acesso à internet banda larga como propõem os padrões WiMAX e LTE, impõe a necessidade de se estudar com mais profundidade os parâmetros que caracterizam um canal rádio móvel. Este trabalho objetiva apresentar os resultados experimentais que permitem caracterizar em banda estreita o comportamento do canal de radiopropagação num ambiente urbano. Como resultado das campanhas de medições, são identificados modelos do canal que possibilita ao projetista definir os melhores critérios para a implantação de uma rede móvel de acesso sem fio. Desta forma, são apresentadas duas campanhas de medições, operando nas frequências de 2,5 GHz e 3,5 GHz, destinadas para novos serviços móveis banda larga. / [en] The constant search for improvement of broadband communication systems requires new technologies to attend the increasing needs of the users. The use of mobility in broadband Internet access as proposed in WiMAX and LTE standards, imposes the need to further understand the parameters that characterize a channel mobile radio. This dissertation presents experimental results that allow characterizing the narrow band channel behavior of radio propagation in an urban environment. As a result of measurement campaigns, channel models are identified which allow the designer to define the best criteria to implement a mobile wireless network. The work presents results of two measurement campaigns, at the frequencies of 2.5 GHz and 3.5 GHz, designed for new mobile broadband services.