Um estagiário de engenharia precisa indicar ao seu superior uma técnica de multiplexação para implementar um sistema de comunicação sem fio full-duplex, que atenda uma grande quantidade de usuários. O cenário de implementação corresponde à região central de uma capital, onde há poucas janelas espectrais disponíveis. Qual seria a indicação apropriada? Justifique sua resposta.
Passo 1
O enunciado pede uma técnica de multiplexação para um sistema sem fio full-duplex que atenda muitos usuários numa região com poucas janelas espectrais. O que importa aqui é escolher um método que permita transmitir e receber simultaneamente na mesma faixa (full-duplex), suportando múltiplos usuários e usando o mínimo de espectro possível.
Passo 2
Listei as técnicas clássicas de múltiplo acesso em sistemas sem fio:
– FDMA (Frequency Division Multiple Access): separa cada usuário em uma sub-banda de frequência. Bom para full-duplex, mas consome muitas janelas espectrais, ruim quando elas são escassas.
– TDMA (Time Division Multiple Access): separa cada usuário em slots de tempo. Economiza espectro, mas não permite full-duplex verdadeiro (é meio-duplex em cada slot).
– CDMA (Code Division Multiple Access): todos os usuários compartilham a mesma faixa de frequência e mesmo tempo, mas cada um usa um código ortogonal diferente. Isso permite full-duplex in-band e alta concentração de usuários sobre a mesma banda.
– OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access): subdivide a banda em sub-portadoras ortogonais atribuídas dinamicamente. Alta eficiência espectral, mas ainda é basicamente FDMA.
– FDMA (Frequency Division Multiple Access): separa cada usuário em uma sub-banda de frequência. Bom para full-duplex, mas consome muitas janelas espectrais, ruim quando elas são escassas.
– TDMA (Time Division Multiple Access): separa cada usuário em slots de tempo. Economiza espectro, mas não permite full-duplex verdadeiro (é meio-duplex em cada slot).
– CDMA (Code Division Multiple Access): todos os usuários compartilham a mesma faixa de frequência e mesmo tempo, mas cada um usa um código ortogonal diferente. Isso permite full-duplex in-band e alta concentração de usuários sobre a mesma banda.
– OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access): subdivide a banda em sub-portadoras ortogonais atribuídas dinamicamente. Alta eficiência espectral, mas ainda é basicamente FDMA.
Passo 3
Como precisamos de:
- full-duplex in-band (mesma faixa para TX e RX simultâneos),
- grande número de usuários,
- poucas janelas espectrais disponíveis,
a técnica deve operar em banda única com separação no domínio dos códigos.
Passo 4
O CDMA atende a esses três requisitos:
- Full-duplex in-band: transmitimos e recebemos simultaneamente na mesma faixa, filtrando por código no receptor;
- Multiplicidade de usuários: cada usuário tem seu código ortogonal ou quase-ortogonal, o que permite centenas de acessos sobre a mesma faixa;
- Uso eficiente de espectro: não há necessidade de reservar sub-faixas nem slots de tempo, basta alocar códigos, otimizando janelas espectrais escassas.
Resposta
A indicação apropriada é CDMA (Code Division Multiple Access), pois permite full-duplex na mesma faixa e grande concentração de usuários usando apenas uma janela espectral através da multiplexação por códigos.