[pt] Este trabalho apresenta um estudo detalhado de técnicas de planejamento de sistemas celulares de terceira geração WCDMA. Primeiramente é realizado um estudo teórico do sistema WCDMA, da estrutura da interface aérea, dos diversos tipos de canais presentes no downlink e no uplink. A seguir são aprentadas técnicas de planejamento de rede, com uma análise detalhada do cálculo de enlace e do planejamento de cobertura do sistema celular. Com base neste estudo foram realizadas diversas simulações com o software aberto NPSW para diferentes situações em relação a tipos de serviço, condições de uso e carga no sistema. Estas simulações permitiram caracterizar os efeitos dos diversos parâmetros de entrada no desempenho do sistema. Finalmente, é apresentado um estudo de caso de planejamento para a região do centro do Rio de Janeiro. / [en] This work presents a detailed study of planning tecniques for third generation WCDMA cellular systems. At first a theoretical study of the WCDMA system is presented, including the structure of the air interface and the various channel types in the downlink and uplink. Following, network planning techniques are presented, with a detailed analysis of the link budget calculations and the system coverage planning issues. Based on this study, the system behaviour was simulated using the open software NPSW for different configurations of service, operation condition and system load. The simulations allowed the characterization of the effect of several parameters on the system performance. Finally, a case study of coverage planning for downtown Rio de Janeiro is presented.

[pt] Um aspecto muito importante a ser considerado no dimensionamento e planejamento de sistemas de comunicações rádio celulares móveis e de rádio acesso, é a determinação da cobertura, para o que tem sido propostos, na literatura técnica, vários métodos de cálculo. O cálculo de cobertura dos sistemas wireless, e sua otimização, requerem o desenvolvimento de programas de computação, que se constituem numa poderosa ferramenta para o planejamentos de sistemas. No presente trabalho, são analisados diversos fatores que devem ser considerados nesse dimensionamento e planejamento de sistemas wireless, com ênfase na análise e desenvolvimento de algoritmos apropriados para a determinação da distância de cobertura dos sistemas de rádio acesso WLL (wireless Local Loop) e do sistema LMDS. Os resultados são apresentados através da análise dos diversos fatores que influenciam na área de cobertura destes sistemas. Os algoritmos foram implementados, com auxílio de programadores, no programa NETDimension, que foi utilizado para gerar alguns exemplos de planejamento. / [en] A very important aspect that must be considered in the dimensioning and planning of a cellular mobile and acess radio communication systems is the coverage prediction. The technical literaute several methods of calculations have been proposed. The coverage calculation of wireless systems, and its optimization, require the development of computer programs, that are powerful tools for systems planning. In this work, a wide range of factors that must be considered in the planning of wireless systems are analyzed, with emphasis in the development of algorithms for coverage prediction in WLL (Wireless Local Loop) and LMDS systems. The results are presented and several factors, which have influence in the coverage area of these systems, are analyzed. The algorithms were implemented with help of programmers, in the NETDimension software, and examples of design of radio acess systems developed usign the software are presented.

[pt] A predição da área de cobertura de um sistema celular CDMA é um dos pontos mais importantes no planejamento deste tipo de sistema. Esta dissertação visa englobar todos os aspectos relevantes para o planejamento e dimensionamento de sistemas CDMA, desenvolvendo uma metodologia de cálculo de cobertura que simultaneamente atenda aos modelos de propagação existentes e as condições de interferência. A metodologia desenvolvida foi implementada no programa denominado NetDimension, que está sendo desenvolvido pelo Centro de Estudos em Telecomunicações (CETUC) da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC/Rio) no âmbito do programa de Softex. Na última parte da dissertação são apresentados alguns exemplos de cálculos de cobertura que foram realizados através do NetDimension, cujos resultados são expressos graficamente, facilitando a análise pelo usuário. / [en] CDMA cellular system coverage prediction is one of the most important issues in the planning of this type of system. This dissertation intends to discuss all the important aspects fo the planning and desing of CDMA systems, developing a coverage prediction methodology that simultaneously comply with the existent propagation models and the interference conditions. The developed methodology was implemented in the program named NetDimension, that is being developed by the Telecommunications Studies Center (CETUC) of the Rio de Janeiro Catholic University (PUC/RJ). In the last part of the dissertation some examples of coverage calculations are presented, which were performed using the software NetDimension. The results are expressed graphically, facilitating the analysis by the user.

[pt] Neste trabalho, foi desenvolvido um algoritmo para a solução de uma equação integral que possa ser aplicado de forma eficiente na previsão da cobertura de sistemas celulares. Este algoritmo compara-se com o algoritmo proposto originalmente e com a mesma aplicação baseada na técnica de traçado de raios. A técnica de traçado de raios utiliza o método das imagens no traçado dos raios pertencentes a trinta diferentes classes, caracterizadas pela multiplicidade e pelos tipos e ordens das interações com o terreno. Os coeficientes de reflexão e de difração são calculados pelas equações clássicas de Fresnel e pelas equações da Teoria Uniforme da Difração, respectivamente, modificadas para considerar a rugosidade do terreno. Ambos os algoritmos foram aplicados para calcular a intensidade de campo ao longo de um perfil de terreno e em uma região montanhosa do sul do Estado de Minas Gerais. Os resultados são comparados entre si e com os resultados de medidas, quando disponíveis. Esta comparação considera tanto os resultados obtidos quanto os tempos de processamento necessários em ambos os casos. / [en] In this work an algorithm for the solution of an integral equation, which can efficiently be applied to estimate the coverage areaof a cellular system, has been developed. This algorithm is compared with the original proposed algorithm and also woth Ray tracing Techiniques for the same applications. The Ray Tracing Tecniques uses the image Tecnique to trace thirty different classes of rays, which are characterised by multiplicity of the paths and also the nature of graund. The coefficients of reflection and diffraction have been calculeted by using the classical Fresnel and the Uniform Theory of Diffraction equations respectively, and have been modified to include the roufhness of the ground. Both algorithms have been used to calculate the fiels intensity along a land profile and also a mountainous region South comparison takes into consideration the quality of the results as well as the processing time of both algorithms.

[pt] A partir da necessidade do transporte de informação multimídia, foram desenvolvidos os Sistemas Celulares de Terceira Geração, ainda em fase de padronização, cujo candidato mais promissor é o UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). De forma consonante com a tendência mundial de utilização crescente da tecnologia IP (Internet Protocol) nas redes fixas, o UMTS veio a incorporar este protocolo, que apresenta uma maior flexibilidade para a introdução de novos serviços. Assim, na arquitetura do UMTS existem atualmente dois modos de transmissão, a Comutação de Circuitos e a Comutação de Pacotes. Esta Tese de Doutorado descreve, inicialmente, os processos de estabelecimento de chamadas de voz no UMTS, tanto na modalidade de Comutação de Circuitos como na de Comutação de Pacotes. Em seguida, procura fazer uma avaliação comparativa da eficiência na execução de chamadas de voz nestas duas modalidades, com ênfase de aplicação no sentido uplink de transmissão. Neste processo, são desenvolvidas várias formas de otimização de desempenho da transmissão na interface aérea do UMTS, em particular na Comutação de Pacotes, visando tornar este modo de transmissão competitivo com o modo de Comutação de Circuitos em termos de eficiência na transmissão de voz. Embora o tratamento aqui apresentado se refira ao UMTS-FDD (UMTS Frequency Division Duplex), as técnicas aqui desenvolvidas também encontram aplicação em outros Sistemas Celulares de Terceira Geração congêneres, tal como o CDMA 2000. / [en] With the advent of multimedia traffic, Third Generation mobile systems were introduced, with the UMTS as the most promissor candidate. In consonance with the global trend of utilization of the IP technology in fixed networks, the UMTS developers decided to incorporate this protocol, which presents more facilities for the introduction of new services. Therefore, the UMTS architecture has two transmission modes: Circuit Switching and Packet Switching Modes. This Doctoral Dissertation initially describes the call setup processes (call flows) for those transmission modes. It follows a comparative evaluation of the efficiency aspect related to calls executed in both modes, considering the case of uplink transmission. In this process, several optimization techniques are introduced, aiming at the improvement of energy consumption in the air interface. The final objetive is to turn the Packet Switching Mode competitive with the Circuit Switching Mode, relative to the energy consumed for the transmission of voice calls. Though the treatment here presented refers to the UMTS-FDD technology, all the results are equally applicable to other similar systems, like the CDMA- 2000.

[pt] Este trabalho tem como objetivo avaliar alguns aspectos da utilização de antenas adaptativas em um sistema celular digital CDMA. Uma das razões para isto é que as antenas adaptativas reduzem a interferência que no sistema CDMA influencia direta e fortemente a capacidade do sistema. Inicialmente foi feito um resumo dos princípios gerais dos arranjos de antenas de sistemas celulares digitais e de algoritmos de adaptação. Com base nestes princípios, é analisada a aplicação específica a sistemas CDMA, estabelecendo-se uma modelagem do receptor incluindo o receptor Rake. É avaliado então através de simulação o comportamento de dois importantes métodos de filtragem espacial adaptativa para sistemas CDMA. / [en] This work aims to evaluate some aspects of the use of adaptive arrays in digital celular CDMA systems. One reason for that is that adaptive arrays reduce the interference which strongly affects the performance of the system. First the general principles of adaptive antennas, digital cellular systems and adaptation algorithm are sumarized. Based on that principles, the application to CDMA systems is addressed, and a receiver model is developed, including the Rake receiver. Then the behavior of two filtering techniques is evaluated through computer simulation. / [es] Este trabajo tiene como objetivo evaluar algunos aspectos de la utilización de antenas adaptativas en un sistema celular digital CDMA. Una de las razones para esto es que las antenas adaptativas reducen la interferencia, que en el sistema CDMA influeye directa y fuertemente em la capacidad del sistema. Inicialmente se realizó un resumen de los principios generales de los arranjos de antenas de sistemas celulares digitales y de algoritmos de adaptación. Con base en estos princípios, se analiza la aplicación específica a sistemas CDMA, estableciendo una modelaje del receptor incluindo el receptor Rake. Se evalúa a través de simulación el comportamiento de dos importantes métodos de filtraje espacial adaptativa para sistemas CDMA.