[pt] Este trabalho examina várias técnicas de alocação de canais, e alocação de potência, baseados no parâmetro relação sinal ruído interferência. Os esquemas de controle de potência que utilizam este parâmetro, são resolvidos a partir da determinação do raio espectral de uma matriz obtida a partir da manipulação da matriz de ganhos de enlace. Foi provado que é possível resolver esta matriz por outro método baseado em determinantes, e também foi mostrado que este método permite se obter rapidamente uma alocação de canais factível. Além disso, várias técnicas de otimização da alocação de potência foram estudadas, ampliando a abordagem para uma visão completa do problema de alocação de potência. / [en] This work examines several techniques of allocation of canals, and allocation of power, based in the parameter relation signal noise interference. The projects of power control that use this parameter, are decided from the determination of the spectral ray of a matrix gotten from the manipulation of the matrix of profits of enlace. It was proven that it is possible to solve this matrix through another method based on determinative, and also was shown that this method allows to get a feasible allocation of canals quickly. Moreover, several techniques of otimization of the power allocation had been studied, extending the boarding for a complete vision of the problem of power allocation.

[pt] Neste trabalho será inicialmente discutida a recepção e o desempenho de sinais espalhados espectralmente em canais corrompidos por ruído aditivo gaussiano branco e por desvanecimento plano ou seletivo. A seguir será feita a análise de sistemas CDMA, abordando-se a estrutura de recepção, os códigos de espalhamento, a caracterização estatística da interferência multiusuário e a influência das fases das portadoras, dos filtros de transmissão, dos atrasos entre os sinais e da sincronização na potência interferente. Será também abordado o controle de potência em sistemas CDMA, avaliando-se a redução da capacidade causada por erros neste controle, obtendo-se sua implementação e propondo-se um algoritmo de minimização do erro médio quadrático caso a solução analítica não possa ser aplicada. Por fim, será feita a descrição da transmissão do sinal de tráfego da padronização do sistema CDMA IS-95 e avaliado o desempenho do esquema de recepção proposto. / [en] This work will initially discuss reception and performance issues of spread sprectrum signals considering additive white gaussian noise and flat or selective fading channels. Then it will analyze the CDMA system, considering the reception structure, spreading codes, multiuse interference statistical characteristics, and the influence of carrier phases, transmission filters, delays between signals abd synchronization on the interference power. It will also adress the power control in CDMA systems, evaluating the capacity reduction caused by power control errors, achieving an analytical soluction to the power allocation in the forward link, discussing its implementation and suggesting a least square error algorithm when the analytical soluction can not be used. Finally, it will describe the traffic channel transmission in the IS-95 CDMA standard, evaluating the performance of the reception model.

[pt] Este trabalho investiga o comportamento de três métodos de alocação de canais para Sistemas Móveis Celulares quando associados a três algoritmos de controle de potência distribuídos. Os objetivos desta associação são uma maior capacidade comparada à obtida com a aplicação isolada de alocação de canais, e uma melhor distribuição da Razão Sina- Interferência, através do uso otimizado da potência de transmissão. Resultados de simulações mostram que estes dois objetivos podem ser atingidos, mas com alguns custos. / [en] This work investigates the behavior if three channel allocation schemes for Mobile Cellular Systems, when associated to three different automatic uplink power control schemes. The two objectives sought with this association are improved capacity over the isoladed use of the allocation schemes, and a better distribuition of the Signal to Interference Ratio (SRI) due to an optimized use of transmission power. Simulation results show that indeed this can be achieved, but not without some costs.

[pt] Este trabalho descreve uma ferramenta de simulação esenvolvida para analisar o gerenciamento dos recursos de rádio e parâmetros de QoS (Quality of Service) dos sistemas móveis celulares. Pela natureza de um sistema real de telefonia celular, é extremamente difícil que as variáveis de saída de um simulador sejam derivadas de um conjunto real de funções. Isso se deve à grande quantidade de parâmetros que devem ser considerados no comportamento da mobilidade, nas condições de tráfego, nas características geográficas e morfológicas da região, na modelagem complexa do canal rádio propagação móvel, entre outras. Visando a desenvolver uma ferramenta de simulação próxima da realidade, adotam-se modelos de propagação, de mobilidade e de tráfego que sejam satisfatoriamente adequados ao caso real. A contribuição deste trabalho é oferecer uma ferramenta de simulação flexível, aqui adequada ao sistema norte-americano TDMA (IS-136), que possibilite ao usuário, além de analisar a capacidade do sistema,também avaliar novos algoritmos de controle de potência, novas estratégias de handoff, novos esquemas de alocação de canal e modelos de propagação. A ferramenta será validada seguindo o processo de um projeto real de telefonia celular e ao final, será aplicada a um sistema celular com sobreposição macro-células/micro-células, analisando-se algumas estratégias de handoff dedicadas a esses sistemas. / [en] This work describes a simulation tool, which was developed to analyze the radio resources and QoS (Quality of Service) parameters in mobile systems. Because of the complex characteristics of an actual cellular network, it is extremely difficult having the outputs of the simulator being derived from a real set of functions, due to the large amount of parameters that have to be considered such as the mobility behavior, the traffic conditions, the geographic and morphologic characteristics of the region, the complex modeling of mobile radio propagation channel, and so on. In order to develop a simulation tool as near as possible to the reality, models that are satisfactorily adequate to the real case have been considered. So, propagation, mobility and traffic models were adapted from the IS-136 American system. The contribution of this work is to offer a flexible simulation tool that allows the user, in addition to analyzing the capacity of the system, to evaluate new algorithms of power control, handoff strategies, channel allocation schemes and propagation models. The tool will be validated following the process of a real project of cellular telephony and at the end, it will be applied to a cellular system with overlapped macro- cells/micro-cells, and some handoff strategies dedicated to those systems will be analyzed.

[pt] Com o crescimento da utilização das redes celulares para a transmissão de dados, as operadoras de telefonia móvel estão enfrentando um aumento dramático na utilização do recurso rádio para suprir esta nova necessidade. Com isto, estão sendo obrigadas a migrarem para novas tecnologias que propiciem uma alta eficiência espectral, permitindo assim uma melhor utilização do espectro disponível. Este trabalho descreve uma ferramenta de simulação desenvolvida para analisar o gerenciamento dos recursos de rádio, além de propor um novo algoritmo de alocação de canais de dados para sistemas móveis pessoais, permitindo a transmissão de voz e dados sobre a mesma interface aérea. É sabido que é extremamente difícil levar em conta todos os parâmetros que devem ser considerados em um sistema móvel real. Procurou-se então adotar os mais conhecidos modelos de propagação, de mobilidade e de tráfego de voz e de dados disponíveis na literatura, de forma a tentar aproximar a ferramenta de simulação o máximo possível do caso real. A contribuição deste trabalho é oferecer uma ferramenta de simulação para as redes GSM/HSCSD que permita a otimização da eficiência no uso do espectro disponível para transmissão. Esta ferramenta possibilita ao usuário, além de analisar a capacidade do sistema, o controle de potência e estratégias de handover, avaliar novos algoritmos de alocação de canal para o tráfego de voz e dados em conjunto. Ao final desta dissertação serão apresentados os resultados obtidos com a utilização de um novo algoritmo de alocação de canais para o tráfego de dados, além de realizar algumas outras simulações buscando maximizar a eficiência espectral do sistema utilizando deste novo algoritmo. / [en] Due to the increasing use of cellular networks for data transmission, mobile telephone operators are facing a dramatic raise in using radio resources to supply their demand. As a result, they are being forced to migrate to new technologies that provide high spectral efficiency, allowing an optimized use of available spectrum. This work describes the development of an advanced tool to analyze the operator management of radio transmission for personal mobile systems. The model was built considering well-known propagation, mobility, voice and data traffic for transmission assumptions, in order to approximate the developed tool to the real world mobile systems. The simulation tool is suited for GSM/HSCSD networks allowing engineers to optimize the efficient use of the available spectrum. It also permits the evaluation of system capacity as well as the analysis of power control and handover strategies. Another application exploited in this work is the investigation of resource allocation algorithms. A new algorithm for resource allocation in integrated voice and data environments was proposed and its performance was evaluated using the simulation tool.