Carregando Pesquisa
YouTube Facebook Twitter
Apostilas Artigos Tutoriais Aulas Blog Ferramentas de Rede Fórum Downloads Colabore Fale Conosco
» tutoriais
:: Problemas de Performance em Redes Celulares - 2ª Parte

José Mauricio dos Santos Pinheiro em 30/05/2004

 

Identificando interferências

Os elementos de uma rede de telefonia celular são mais exigidos na mesma proporção em que mais assinantes entram no sistema. Surgem problemas que antes não eram observados quando o sistema era pouco carregado. A própria natureza dos sistemas celulares faz com que determinados problemas na rede sejam mascarados em alguns casos, causando uma redução de sua capacidade.

As falhas nos componentes de uma estação rádio base podem ser ocultas até mesmo por recursos como o soft handoff ou pelos controles de potência e correção de erros do sistema. Pode até ser que não ocorra a uma indicação de uma falha "grave", mas os assinantes podem ter seu acesso ao sistema bloqueado se este não estiver funcionando adequadamente. Uma situação como esta irá, sem dúvida, resultar em perdas de receita para a operadora.

Muitas vezes uma olhada rápida na banda de transmissão pode revelar sinais interferentes de níveis baixos. Estes sinais muitas vezes provocam a degradação no sistema e precisam ser identificados e isolados. Os sinais interferentes (sinais espúrios) freqüentemente têm características distintas e a fonte da interferência pode muitas vezes ser identificada e as providências necessárias tomadas, se necessário, para reduzir essa interferência.

Para esses casos, um equipamento chamado analisador de espectro é a ferramenta mais adequada para a identificação dos sinais interferentes. Um analisador de espectro deve possuir uma ampla faixa dinâmica para ser capaz de identificar os sinais interferentes de níveis baixos e uma ampla faixa de freqüências para facilitar a observação das diversas bandas celulares.

Por exemplo, os sinais no GSM têm um espectro próprio que pode ser facilmente identificado pelo analisador de espectro. Um analisador de espectro pode ser sintonizado na freqüência de interesse, fora da banda de transmissão, tornando possível ver as freqüências harmônicas ou áreas que sabidamente contenham emissões de espúrios fora da banda de transmissão. Ter certeza de que estas emissões de espúrios têm níveis baixos é essencial para garantir que o transmissor não esteja interferindo com outras transmissões de outros sistemas wireless.

Os sinais espúrios próximos também devem ser identificados para garantir que um transmissor esteja operando adequadamente. Por exemplo, as especificações do CDMA determinam que as emissões totais de espúrios fora da banda alocada ao sistema, incluindo harmônicas (em uma largura de banda de resolução de 30 kHz) não deve exceder 60dB abaixo da largura de banda média do canal de saída ou -13dBm, o que for menor.

Figura 4 - Localização de falhas

 Resolução de problemas

 Na resolução dos problemas que podem ocorrer nas Estações Rádio Base, alguns questionamentos básicos devem ser feitos, tanto do lado da transmissão quanto do lado da recepção dos sinais. Basicamente, assim que o sinal de rádio é modulado e transmitido, este já estará sujeito à degradação.

O primeiro item a ser questionado deve ser a operação do transmissor, afinal este é o local onde o sinal é originado. Se estiver dentro dos parâmetros de operação esperados, então será necessário verificar se o sinal gerado está sendo atenuado por algum dos demais componentes intermediários. O passo seguinte será garantir que a potência máxima está sendo transferida ao alimentador e ao conjunto de antenas.

Pelo lado da recepção, novamente é preciso certificar se a potência máxima está sendo transmitida da antena à Estação Rádio Base e também que o sinal recebido não esteja sendo atenuado demasiadamente pelos componentes intermediários.

Para auxiliar na identificação desses componentes da estação radio base que estão contribuindo para os problemas de performance, deve-se definir primeiramente um procedimento de localização de falhas. Uma seqüência de análise pode ser elaborada desde o transceptor, passando pelos cabos e conectores, antenas, até a interface aérea do sistema.

Partindo dessa análise temos que no transceptor o sinal antes totalmente digital possui agora outras características que permitem seu transporte pelo canal de rádio. Nesse momento é preciso garantir que o seu percurso de transmissão esteja limpo e que não apresente barreiras que possam atrapalhar a sua performance. Começando pelo transmissor, é necessário verificar se o sinal correto está sendo gerado, ou seja, é preciso garantir que este sinal irá passar pelos vários cabos e conectores sem ter a sua qualidade degradada.

Após transmitido pela antena, será necessário ter uma banda de rádio livre, sem interferência, para garantir que a estação móvel receberá o sinal corretamente. Em seguida, no sentido oposto, é necessário verificar se a banda de recepção está livre e que o percurso da antena até o receptor não apresenta obstáculos ao equipamento do receptor de rádio, que decodificará o sinal e o converterá novamente em dados digitais.

Em alguns casos, as operadoras de telefonia celular tentam ajustar uma potência alta em suas estações para aumentar a cobertura em redor da estação. Isto pode piorar condições como a "poluição do piloto", na qual as unidades móveis recebem sinais de piloto demais para poderem determinar qual irão usar. A unidade móvel pode ser impedida de fazer uma chamada mesmo se tiver um sinal bastante forte da estação rádio base.

Ao contrário, se os valores de potência forem baixos demais, poderá haver "pontos cegos" entre as células na rede, onde não haverá serviço disponível para as unidades móveis. Nesse caso, pode ser que a falha não esteja no módulo de transmissão e sim pode estar ocorrendo perdas no cabo de conexão.

Uma outra causa possível para os problemas de transmissão pode estar no excesso de potência nos canais inativos, o que significa uma menor capacidade para o setor. O nível de interferência ou níveis de potência nos canais "inativos" acima do padrão podem contribuir diretamente para os problemas de transmissão nas células. Como informação, as normas especificam que os canais inativos deverão estar pelo menos 27dB abaixo do nível do piloto.

 

Figura 5 - Estação não faz chamada

 Se a capacidade da célula estiver degradada e potência demais estiver sendo transmitida nos canais inativos, as soluções possíveis podem estar em alterar ou ajustar os níveis amplificadores ou mesmo alterar valores de parâmetros no software de controle da rede.

De qualquer maneira, se após a conclusão da verificação da potência, o sistema ainda apresentar problemas, será necessário executar procedimentos avançados de resolução de problemas que têm como objetivos localizar a causa da incapacidade de estabelecimento de chamada em uma célula, os problemas de performance nas fronteiras da célula até a baixa qualidade de conversação. Entre estes procedimentos avançados estão também aqueles que verificam se o sinal modulado vindo do transmissor está chegando corretamente.

É importante notar que a compreensão do sintoma do problema ajudará a estreitar o foco do teste do transmissor. Poder ter uma estação radio base operando em sua capacidade máxima é crucial para a manutenção de uma rede lucrativa. Conforme a capacidade da célula é reduzida, será reduzida também a possibilidade de incluir mais assinantes e, desta forma, mais receitas.

Problemas de performance na fronteira da célula

  • Cobertura e capacidade reduzidas na estação

A estação precisa reduzir o número de chamadas para fornecer às chamadas restantes um sinal suficiente contra a interferência no sistema. Para manter um sinal suficiente para as chamadas quando houver muita interferência em uma estação radio base, será necessário derrubar algumas chamadas para garantir a qualidade da cobertura.

Isto resulta em uma menor cobertura e menor capacidade da estação quando comparado com a cobertura planejada. Isto causa a insatisfação dos assinantes.

Figura 6 - Falha de cobertura

  • Baixa qualidade de conversação

Quando os assinantes não conseguem compreender ou se comunicar com uma unidade móvel devido a problemas de ruídos que interferem na recepção e/ou transmissão da conversação.

 

Figura 7 - Conversação com problemas

 Conclusão

 A expansão do número de assinantes, as novas aplicações multimídia e as novas soluções visando atender aos diversos segmentos do mercado de telecomunicações, transformaram os serviços de telefonia móvel em uma excelente oportunidade de negócio para as operadoras de telecomunicações. Entretanto, não basta agregar novas aplicações. O planejamento dos sistemas de telefonia celular é uma tarefa das mais importantes, principalmente sua definição de tamanho de células, áreas de cobertura, potência, etc.

Os serviços que vão operar nos sistemas também devem seguir algumas características de padronização e, como em qualquer outra tecnologia, o projeto de uma rede de telefonia móvel requer níveis de conhecimentos específicos para garantir correto funcionamento do sistema como um todo, pois as novas estações combinam uma infra-estrutura de rede otimizada, sistemas de gerenciamento e serviços de suporte próprios.

:: ( 1ª Parte ) ::
Performance em Redes Celulares


José Maurício Santos Pinheiro
Professor Universitário, Projetista e Gestor de Redes, 
membro da BICSI, Aureside, IEC e autor dos livros
 
· Guia Completo de Cabeamento de Redes - (Editora Campus) ·
· Cabeamento Óptico - (Editora Campus) ·

E-mail: jm.pinheiro@projetoderedes.com.br

Imprima este artigo

© www.projetoderedes.com.br - Termos e Condições de Uso