MANUTENÇAO E REPAROS EM CELULARES ( APOSTILAS )

APOSTILA 01

APRESENTAÇÃO • Objetivo do Curso • Perfil do Técnico _PARTE I • Sistema Telefonia Móvel Celular _PARTE II • Defeitos, Causas e Testes _PARTE III • Organização 2 Objetivo do Curso: O Curso de Reparo em Aparelhos Celulares Multimarcas tem como objetivo capacitar o Técnico em Eletrônica a diagnosticar e sanar defeitos mecânicos, eletrônicos, a operar os instrumentos utilizados na bancada de trabalho tais como: Estação de Retrabalho para componentes de Tecnologia SMD, Estação de Solda ESD, Multímetro, Fonte, Freqüencímetro. Efetuar em aparelhos a programação e a reprogramação. Perfil do Técnico: O Técnico é uma pessoa capacitada para identificar os problemas das unidades móveis e a partir desse momento soluciona-los. Para que isso ocorra é necessário que o Técnico dedique o máximo de atenção, organização e limpeza à sua função. É necessário também, que o Técnico sempre mantenha contato com profissionais da área, para que ele possa discutir sobre novos aparelhos, novas programações, novas tendências, mantendo-se, assim, atualizado. 3 PARTE I SISTEMA TELEFONIA MÓVEL CELULAR 4 SISTEMA DE TELEFONIA MÓVEL CELULAR Um sistema centralizado (Broadcasting ou Radiodifusão) se baseia na idéia de uma única torre e repetidores reforçadores de sinal com equipamentos de alta potência transmitindo os sinais para toda uma grande área onde se dá o serviço. As desvantagens desse sistema são o baixo tráfego, uma vez que o número máximo de ligações simultâneas em áreas que variam de 50Km a 100Km de raio é apenas o número de canais disponíveis; a alta potência de transmissão da torre central, que vária de 250W a 300W; e a alta potência das estações móveis, o que as faziam grandes (normalmente veiculares). A arquitetura do sistema celular permite a utilização do mesmo canal de rádio em localidades diferentes. Vários usuários utilizam simultaneamente o mesmo canal de rádio multiplicando-se á capacidade de tráfego. A essa técnica é dado o nome de "Reutilização de Freqüência". Um sistema celular consiste na divisão da área a ser coberta por um sistema de telefonia móvel em áreas menores denominadas células, permitindo transmissores de baixa potência e emprego eficiente do espectro por meio do reuso de freqüência. O grupo de canais que cada torre receberá para sua operação pode ser reutilizado por outras torres desde que sejam suficientemente distantes para que a interferência entre elas seja tolerável. Com essa nova arquitetura, a eficiência do sistema deve ser medida levando-se em conta os seguintes aspectos: capacidade de atender ao tráfego, qualidade do sinal e custo de implantação. Tráfego: quanto menores as células e maiores o seu número, mais vezes são reutilizados os canais de RF, e o sistema comportará um tráfego maior. Qualidade do sinal: quanto maiores as células e menores o seu número, menor é a interferência entre células. Custo de implantação: quanto menor o número de células, o custo é menor. CARACTERÍSTICAS Algumas características dos sistemas celulares são: • Uso mais eficiente do espectro devido à reutilização dos canais de RF; • Adaptável ao tráfego: quanto maior o tráfego a ser suprido, menor o tamanho das células; • Expansão Modular: pode-se expandir para alcançar novas regiões adicionando-se novas células, ou aumentando-se o raio das existentes; 5 • Necessidade de handoff: passagem de uma célula para outra deve ser transparente para o usuário móvel. O sistema deve perceber quando o móvel está saindo do alcance de uma determinada célula e entrando em outra; e efetuar a troca de canal de rádio da célula atual para um canal de rádio da próxima célula sem interromper a ligação. • Vantagens econômicas: flexibilidade, sendo compatível com a atual dinâmica de mercados e evolução tecnológica. Embora sua estrutura seja extremamente cara, pode ser implantado em etapas, aumentando gradativamente sua c 6 A área a ser coberta por uma torre de rádio em um terreno plano e sem obstáculos tem forma circular. Porém, essa forma não é adequada para elaboração matemática de mapas de cobertura devido às áreas de "overlap" (sobreposição). Para isso, poderia representar as células por quadrados ou hexágonos regulares, sendo que os hexágonos se aproximam mais da forma circular e devido à sua boa relação raio/(distância de repetição), conforme mostra a figura 3, permitem o planejamento da cobertura de uma determinada área com o uso do menor número de células. OS COMPONENTES Um sistema celular tem basicamente 4 componentes: Estação Móvel, ERB, Central de Comutação e Controle, e a Rede Pública. EM - Estação Móvel Também chamada unidade móvel, móvel ou telefone celular. Sua principal função é fazer a interface entre o usuário e o sistema. A estação móvel pode ser compreendida como uma estação de rádio com potência extraída de uma bateria portátil. É conectada via sinal de rádio a uma estação rádio-base mais próxima que pertença a uma rede de telefonia móvel. A potência de transmissão de uma estação móvel deve ser suficiente em todo momento a capacitar a estação rádio-base captar seus sinais. A estação rádio-base pode, dentro dos limites definidos na central, ordenar à EM para aumentar ou diminuir a sua potência a qualquer momento. ERB - Estação Rádio-base As principais funções da ERB são: • fazer a interface entre a Central de Comutação e Controle e diversas estações móveis; • alocar e controlar canais; • fazer sinalização com as unidades móveis e a Central de Comutação e Controle. A estação rádio-base é capaz de estabelecer comunicação com as estação móveis que estejam se deslocando em uma área em torno dela. Dependendo do tipo de antenas empregadas, uma ou mais células poderão ser cobertas por uma única estação rádio-base. A ERB é conectada á Central de Comutação e Controle (CCC) e contém: - Interface para a CCC; - Transmissores e Receptores de equipamento de rádio; - Equipamento de Antena; 7 - Torre; - Controle Ambiental. CCC - Central de Comutação e Controle A Central de Comutação e controle é o "cérebro" do sistema e apresenta as seguintes funções: Interface com a rede de telefonia fixa e com outros sistemas celulares: • Comutação entre as ERBs; • Controle das ERBs; • Processamento de chamada e handoff; • Funções de administração e manutenção do sistema. Rede Telefônica Fixa Comutada - RTFC A conexão entre a CCC e a RTFC, ou Rede Pública, permite as chamadas entre móveis e telefones fixos e estabelece a conexão entre CCC’s de diferentes sistemas. HANDOFF E ROAMING São também conceitos da telefonia celular que, por conferirem mobilidade maior ao usuário que aquela dos outros sistemas, merecem maior destaque. O Handoff é o procedimento de transferência de uma chamada de uma célula para outra da mesma CCC permitindo mobilidade. Quando a estação móvel, durante uma ligação, se afasta de uma célula e se aproxima de outra, o sinal passa a ser recebido com maior potência na nova célula que se aproxima. A CCC ordena que a chamada seja transferida de uma ERB para a outra, permitindo a continuação da chamada que àquela altura já estava com potência de sinal fraca. Este processo é feito de forma transparente ao usuário. O Roaming é a utilização de uma EM fora da área de serviço de seu sistema original. A utilização dos serviços de outros sistemas é possível devido à conexão das CCC’s através da RTPC e à criação ou registro do usuário móvel visitante - roam - no sistema hospedeiro. A criação do roam pode ocorrer de duas maneiras: • Manualmente : o usuário entra na área de serviço de um sistema, contata o SAC (Serviço de Atendimento ao Cliente) e se registra. • Automático: permite que a mudança de sistema seja transparente ao usuário. O roaming automático é padronizado por todas as versões do TDMA e pelo padrão AMPS. Cada CCC tem um número de identificação de sistema, o System Identification ou SID. Este número é transmitido nos canais de controle dos sistemas; assim a EM ao ser ligada varre os canais de controle procurando o SID que nela foi programado no momento da 8 habilitação. Caso a EM não encontre o SID programado, procurará serviço de outro sistema. Ao encontrar, a EM estará em Roaming. FIG. 5 - Handoff e Roaming Fonte: http://sites.uol.com.br/hugom/AMPS-TDMA/sld027.htm DCC (Digital Color Code) O DCC é um código de identificação da ERB e pode assumir os valores 0, 1, 2 ou 3, sendo emitido continuamente pela ERB como parte da informação transmitida pelo canal de controle. Um único canal de controle pode se utilizado por mais de uma ERB, desde que suas áreas não se sobreponham. Assim, poderá acontecer de mais de uma ERB usar a mesma freqüência/canal de controle, todavia cada uma com um DCC diferente. CANAL DE VOZ O Canal de Voz é o portador do sinal de áudio da conversação. Em seguida a troca inicial de dados via canal de controle, uma vez completada a ligação, a ERB aloca um canal de voz para o uso da unidade móvel. Cada ERB é configurada para controlar um determinado número de canais de voz, sendo este número definido em função da estimativa de uso do sistema. Assim, como no caso do canal de controle, duas ERB’s ou setores próximos não devem usar os mesmos canais de voz, podendo haver interferência. O Sinal de áudio é modulado em FM e enviado via canal de voz, na transmissão é demodulado e expandido na recepção. Para um mesmo canal, as freqüências de transmissão da ERB e da unidade móvel são diferentes. O Canal de Voz no sentido ERB = EM é chamada FVC (Forward Voice Channel) e sentido EM = ERB é chamado RVC (Reverse Voice Channel). A ERB e a estação móvel, uma vez alocado o canal de voz, também o usam para troca de dados digitais, sem que isso interfira na conversação, totalmente transparentes ao sistema. 9 ELEMENTO DO CANAL DE VOZ CC (Canal de Controle) Cada ERB possui uma unidade de Canal de Controle (circuito duplex) assim constituído: _Transmissão (TX) denominado canal de busca ou FOCC (Forward Control Channel). _Recepção (RX) denominado canal de acesso ou RECC (Reverse Control Channel). Através da chamada multiplexada, uma ERB ou um setor de uma ERB pode usar seu canal de controle para se comunicar com várias unidades móveis simultaneamente. Os canais de controle são usados apenas na fase de estabelecimento da chamada, ou seja, designa o canal de voz. Toda estação móvel que esteja dentro de uma célula e não esteja no estágio de conversação, estará sempre sintonizada no canal de controle fazendo assim a supervisão continua do fluxo de informações presentes no canal. Em todo o sistema (Banda A e Banda B), existem 42 canais de controle, sendo 21 para cada sistema. A Estação móvel realiza uma varredura de todos 10 _Transmitido de 15 a 50 ms, quando a estação móvel abandona o canal de voz para assumir outro (handoff). Também é transmitido quando o assinante ativa serviços especiais. SID (System Identification) É o número que identifica um grupo de ERB’s (cluster). Algumas operadoras utilizam o SID para cada região coberta pelo mesmo código de DDD. Para a Banda A os valores de SID são sempre impares, enquanto para a Banda B esses valores são sempre pares. A Estação móvel é programada com o SID da região para a qual a mesma foi habilitada (registrada na base de dados da operadora). Quando a estação móvel está operando dentro da área coberta por ERB’s deste SID, diz-se que a estação móvel está em seu Home System (Sistema de origem). Caso a unidade móvel esteja operando fora de sua área de origem, para funcionar esta deverá efetuar o Roaming. MIN (Mobile Identification Number) É o número da linha da estação móvel, sendo constituído do MIN2 (código de área – DDD) e MIN1 (número do terminal). O MIN é fornecido pela operadora do sistema de telefonia celular quando o aparelho (estação móvel) é habilitado. O MIN dever ser programado no aparelho para que este possa funcionar. NAM - Numeral Assignment Module Em uma EM são gravados numa memória EPROM ou EEPROM alguns códigos que identificam o aparelho e o sistema ao qual este está associado. Esta programação é chamada de Nam (Programação Numérica de Assinante) e os principais códigos são o ESN, MIN e SID, que serão descritos a seguir. ESN - Electronic Serial Number A unidade do usuário possui um número serial de 32 bits que identifica esta estação em qualquer sistema, haverá somente uma EM em todo o mundo com um determinado ESN. Esse número é gravado na fábrica e não pode ser alterado posteriormente. O móvel deve transmitir para a ERB seu ESN em várias situações (num access, paging, serviços de mensagens e etc.), para que a central, conferindo o serial number cadastrado em sua base de dados, possa proteger contra fraudes o sistema. O ESN é formado por dois números • Serial Number: 18 primeiros bits, identificam a unidade móvel; • MFR Code (Manufacturer Code): 8 últimos bits, identificam o fabricante da unidade móvel; 11 FIG. 13 – ESN-Fonte: SILVA FILHO, Witalaelkes Franscisco da. Telefonia Celular. Belo Horizonte, Senai, 1998. pág. 27. 12