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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902 |
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Plano de Ensino
IDENTIFICAÇÃO
Componente Curricular: |
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Unidade Ofertante: |
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Código: |
Período/Série: |
Turma: |
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Carga Horária: |
Natureza: |
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Teórica: |
Prática: |
Total: |
Obrigatória: |
Optativa: |
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Professor(A): |
Ano/Semestre: |
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Observações: |
EMENTA
Tecnologia e projeto de sistemas de comunicações móveis e celulares.
JUSTIFICATIVA
Essa disciplina é de suma importância ao engenheiro de telecomunicações para que o mesmo possa ter entendimento sobre o tema de telefonia celular, sendo apresentado aos principais conceitos dessa área.
OBJETIVO
Objetivo Geral: |
Analisar tecnologias de comunicações móveis e celulares
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Objetivos Específicos: |
Desenvolver projetos de sistemas de comunicações móveis e celulares. |
PROGRAMA
1. Introdução aos sistemas de comunicação sem fio
1.1. Evolução das comunicações com rádio móvel
1.2. Radiotelefonia móvel nos EUA
1.3. Sistemas de rádio móvel no mundo
1.4. Exemplos de sistemas de comunicação sem fio
2. Fundamentos de projeto de sistemas celulares
2.1. Reutilização de frequência
2.2. Estratégias de atribuição de canal
2.3. Estratégias de transferência
2.4. Interferência e capacidade do sistema
2.5. Entrocamento e qualidade do serviço
2.6. Melhorando a cobertura e a capacidade nos sistemas celulares
2.6.1. Divisão de células
2.6.2. Setorização
2.6.3. Repetidoras para extensão de alcance
2.6.4. Conceitos de zona de microcélula
3. Propagação de rádio móvel: perdas de caminho em larga escala
3.1. Introdução à propagação de onda de rádio
3.2. Modelo de propagação no espaço livre
3.3. Relacionando potência ao campo elétrico
3.4. Os três mecanismos básicos da propagação
3.5. Reflexão
3.5.1. Reflexão de dielétricos
3.5.2. Ângulo de Brewster
3.5.3. Reflexão de condutores perfeitos
3.6. Modelo de reflexão no solo (modelo de dois raios)
3.7. Difração
3.7.1. Geometria por zona de Fresnel
3.7.2. Modelo de difração de gume de faca
3.7.3. Difração com múltiplos gumes de faca
3.8. Dispersão
3.9. Modelos de propagação no exterior
3.9.1. Modelo de Longley-Rice
3.9.2. Modelo de Durkin
3.9.3. Modelo de Okumura
3.9.4. Modelo de Hata
3.9.5. Extensão PCS ao modelo de Hata
3.9.6. Modelo de Walfisch e Bertoni
3.9.7. Modelo de microcélula PCS de banda larga
3.10. Modelos de propagação no interior
4. Codificação de voz
4.1. Características dos sinais de voz
4.2. Técnicas de quantização
4.3. Modulação por Código de Pulso Diferencial Adaptativa (ADPCM)
4.4. Codificação de voz por domínio de frequência
4.5. Vocoders
4.6. Codificadores Preditivos Lineares
5. Técnicas de acesso múltiplo para comunicações sem fio
5.1. Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência (FDMA)
5.2. Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA)
5.3. Acesso Múltiplo por Espalhamento Espectral
6. Sistemas e padrões sem fio
METODOLOGIA
Durante essa etapa das atividades remotas emergenciais, serão adotados 2 tipos de atividades:
síncronas que consistirão em aulas em tempo real via Microsoft Teams, onde os alunos poderão interagir com o professor para sanar dúvidas e fazer outros questionamento que forem pertinentes à disciplina. Essas aulas não serão gravadas e os slides utilizados serão disponibilizados aos discentes via Moodle da disciplina de código CM e senha telecom2020;
assíncronas as quais os alunos realizarão atividades sozinhos, como por exemplo, resolução de exercícios, leitura de textos sobre temas relacionados à disciplina e preparação para seminários que serão apresentados ao final dessa 1ª etapa, dentre outros.
Todas as atividades síncronas terão chamadas e os alunos deverão permanecer com as câmeras de seus dispositivos ligadas para que o professor possa verificar as participações dos mesmos durante o decorrer da aula.
Os estudantes poderão entrar em contato com o professor através do seguinte e-mail: lucianox@ufu.br.
AVALIAÇÃO
A distribuição das notas dessa disciplina se dará da seguinte forma:
Listas de exercícios: 50,0 pontos;
Assiduidade: 10,0 pontos;
Seminários: 40,0 pontos.
Observação: as listas de exercícios deverão ser feitas à mão, digitalizadas, enviadas via e-mail e no formato pdf (Portable Document Format). Caso o aluno não tenha uma scanner para digitalizar as listas, sugiro o uso do aplicativo CamScanner para essa tarefa, o qual pode ser encontrado no seguinte link: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.intsig.camscanner&hl=pt_BR.
BIBLIOGRAFIA
Básica
LEE, W. C. Y., Mobile Communications Design Fundamentals, John Wiley and Sons, Hoboken, NJ, USA, 1993.
LEE, W. C. Y., Mobile Cellular Telecommunications, McGraw-Hill, New York, NY, 1995.
RAPPAPORT, T. S., Wireless Communications – Principles and Practice, Prentice Hall, New York, NY, 1996.
Complementar
YACOUB, M. D., Foundations of Mobile Radio Engineering, CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 1993.
FARUQUE, S., Cellular Mobile Systems Engineering, Artech House, Norwood, MA, USA, 1997.
DOLUKHANOV, M., Propagation of Radio Wave, MIR, Moscow, URSS, 1971.
HAYKIN, S., Digital Communications, John Wiley & Sons, Hoboken, NJ, USA, 1998.
JORDAN, E. C., BALMAN K. G., Ondas Electromagneticas y Sistemas Radiantes, Paraninfo, Madrid, Espanha, 1968.
CRONOGRAMA
Data |
Atividade/conteúdo |
Horas de atividades síncronas |
Horas de atividades assíncronas |
11/08 |
Apresentação do plano de ensino da disciplina e definição das datas dos seminários. Introdução aos sistemas de comunicação sem fio. |
2 |
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13/08 |
Reutilização de frequência. Estratégias de atribuição de canal e estratégias de transferência. |
2 |
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- |
Exercícios. |
5 |
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18/08 |
Interferência e capacidade do sistema. Entroncamento e qualidade do serviço. |
2 |
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20/08 |
Divisão de células e setorização. Repetidoras para extensão de alcance. |
2 |
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- |
Conceito de zona de microcélula. Exercícios |
4 |
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25/08 |
Introdução à propagação de onda de rádio. Modelo de propagação no espaço livre. Relacionando potência ao campo elétrico e o três mecanismos básicos de propagação. |
2 |
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27/08 |
Reflexão e ângulo de Brewster. Reflexão de condutores perfeitos e modelo de reflexão no solo (modelo de dois raios). Geometria por zona de Fresnel. Modelo de difração de gume de faca. |
2 |
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- |
Difração com múltiplos gumes de faca. Dispersão: modelo de seção cruzada de radar. Modelos de propagação no exterior: modelo de Longley-Rice, modelo de Durkin. |
4 |
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01/09 |
Modelos de propagação no exterior: modelo de Okumura, modelo de Hata. Exercícios. |
2 |
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03/09 |
Modelos de propagação no exterior: extensão PCS ao modelo de Hata. |
2 |
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- |
Modelos de propagação no exterior: modelo de Walfisch e Bertoni, modelo da microcélula PCS de banda larga. |
4 |
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08/09 |
Introdução à codificação de voz e características dos sinais de voz. Quantização uniforme. |
2 |
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10/09 |
Codificação de voz: quantização não-uniforme, quantização adaptativa e exercícios. |
2 |
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- |
Quantização vetorial. Codificação de voz por transformação adaptativa. |
5 |
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15/09 |
Modulação por código de pulso diferencial adaptativa (ADPCM). Codificação de voz utilizando sub-bandas. |
2 |
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17/09 |
Capacidade dos sistemas celulares. |
2 |
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- |
Introdução a vocoders. Vocoders: de canal, formantes e cepstrum. Vocoders excitados por voz. Introdução a Codificadores Preditivos Lineares. Codec’s GSM e USDC. |
5 |
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22/09 |
Introdução de acesso múltiplos para comunicações sem fio. |
2 |
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24/09 |
Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência (FDMA). Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA). |
2 |
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- |
Acesso Múltiplos por Espalhamento Espectral (SSMA). Capacidade dos sistemas celulares. |
5 |
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29/09 |
Aula para retirada de dúvidas. |
2 |
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01/10 |
Seminário sobre 3G. |
2 |
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- |
Exercícios. |
4 |
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06/10 |
Seminário sobre 4G. |
2 |
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08/10 |
Seminário sobre 5G. |
2 |
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Total de horas: |
30 |
30 |
Observação: os números de horas descritos na tabela acima são em relação a 1 hora-aula, o que é equivalente a 50 minutos, porém ao final, a disciplina totaliza 60 horas-relógio.
APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______
Coordenação do Curso de Graduação: _________________________
Documento assinado eletronicamente por Luciano Xavier Medeiros, Membro de Comissão, em 24/07/2020, às 15:12, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015. |
A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 2157033 e o código CRC 944530CC. |
Referência: Processo nº 23117.039929/2020-79 | SEI nº 2157033 |