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
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
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.