Informações da Disciplina

 Preparar para impressão 

Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Eng Telecomunicações e Controle
 
Disciplina: PTC3449 - Sistemas de Comunicação
Communication Systems

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2020 Desativação:

Objetivos
Estudar os principais sistemas de comunicação em uso atualmente.
 
To study the main communication systems presently used
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
5724257 - Cristiano Magalhaes Panazio
72342 - Paul Jean Etienne Jeszensky
76134 - Phillip Mark Seymour Burt
 
Programa Resumido
1. Telefonia fixa comutada
1.1Elementos do sistema
1.2 Comutação espacial de circuitos
1.3 Amostragem de sinais de tempo continuo e Digitalização da fala
1.4 Multiplexação e comutação temporais
1.5 Análise de tráfego, dimensionamento de comutadores
1.6 Rede de transporte

2. Sistemas celulares
2.1 Elementos e evolução dos sistemas 1G a 5G. 
2.2 Conceito celular, reuso de frequências. 
2.3 Sistema 4G
2.4 Caracterização de canais móveis
2.5 Interface aérea 4G LTE, OFDMA. 
Revisão OFDM. Escolha dos parâmetros OFDM no LTE. Múltiplo acesso OFDMA e SC-OFDM
2.6 CDMA e interface aérea 3G
2.7 Perspectivas do sistema 5G

3. Enlaces de micro-ondas
3.1 Histórico do uso
3.2 Revisão de propagação. 
3.3 Interferência
3.4 Atenuação por chuva

4.  Comunicação por satélite
4.1 Histórico do uso
4.2 Período e raio de órbitas circulares
4.3 Arquitetura básica convencional
4.4 Equações de enlace
4.5 Satélites HTS

5. Sistemas ópticos
5.1 Fibras ópticas
5.2 Fontes, detectores e amplificadores para sistemas ópticos
5.3 Cálculo de enlace
5.4 Sistemas e redes ópticas
 
1. Fixed switched telephony 1.1System elements 1.2 Spatial circuit switching 1.3 Continuous time signal sampling and speech digitization 1.4 Temporal multiplexing and switching 1.5 Traffic analysis, switch dimensioning 1.6 Transport network 2. Cellular systems 2.1 Elements and evolution of 1G to 5G systems 2.2 Cellular concept, frequency reuse 2.3 4G system 2.4 Mobile channel characterization 2.5 4G LTE radio interface, OFDMA. 2.6 CDMA and 3G radio interface 2.7 5G system perspectives 3. Microwave links 3.1 History of use 3.2 Review of propagation 3.3 Interference 3.4 Rain attenuation 4. Satellite communication 4.1 History of use 4.2 Period and radius of circular orbits 4.3 Basic conventional architecture 4.4 Link equations 4.5 HTS satellites 5. Optical systems 5.1 Optical fibers 5.2 Sources, detectors and amplifiers for optical systems 5.3 Link budget 5.4 Optical systems and networks
 
 
Programa
1. Telefonia fixa comutada
1.1Elementos do sistema
1.2 Comutação espacial de circuitos
Condição de Clos para bloqueio, otimização, probabilidade de bloqueio.
1.3 Amostragem de sinais de tempo continuo e digitalização da fala
1.4 Multiplexação e comutação temporais
Motivação e princípio básico de comutação temporal de circuitos, comutação espacial-temporal. 
1.5 Análise de tráfego, dimensionamento de comutadores
Distribuição de Erlang discreta, dimensionamento para probabilidade de bloqueio estipulada. Tráfego escoado.
1.6 Rede de transporte
Multiplexação, justificação. Hierarquias plesiócrona e síncrona.

2. Sistemas celulares
2.1 Elementos e evolução dos sistemas 1G a 5G. 
2.2 Conceito celular, reuso de frequências. 
Estrutura celular hexagonal, distância, grupos de células. Setorização, interferência co-canal.
2.3 Sistema 4G
Arquitetura geral do LTE. Tunelamento, portador EPS. Qualidade de serviço (QoS). Organização dos recursos de transmissão. Transmissão de voz, IMS, VoLTE
2.4 Caracterização de canais móveis
Propagação em espaço livre e com reflexão no solo. Difração em obstáculo. Modelos empíricos de desvanecimentos em larga escala. Propagação multipercurso, dispersão dos atrasos e banda de coerência. Efeito Doppler e tempo de coerência.  Desvanecimento plano em pequena escala, modelo de Rayleigh. 
2.5 Interface aérea 4G LTE, OFDMA. 
Revisão OFDM. Escolha dos parâmetros OFDM no LTE. Múltiplo acesso OFDMA e SC-OFDMA (Single carrier). Uso de múltiplas antenas
2.6 CDMA e interface aérea 3G 
Pulsos compostos por chips retangulares. Códigos ortogonais, CDMA, exemplos de DEP. Códigos longos para espalhamento espectral., combinação com códigos curtos. Códigos usados no sistema 3G (WCDMA). 2.7 Perspectivas do sistema 5G

3. Enlaces de micro-ondas
3.1 Histórico do uso
3.2 Revisão de propagação. 
Refração na atmosfera. Raio equivalente da Terra. Condição de visibilidade, determinação da altura das antenas.
3.3 Interferência
Discriminação angular em enlaces urbanos
3.4 Atenuação por chuva
Modelo ITU-R P.838-3. Estatísticas temporais. Limitação do comprimento do enlace. Atenuação por gases atmosféricos

4.  Comunicação por satélite
4.1 Histórico do uso
4.2 Período e raio de órbitas circulares
Órbitas geo-síncrona e geo-estacionária. 
4.3 Arquitetura básica convencional
Arquitetura bent-pipe. Atenuação de espaço livre, modulações eficientes em potência. 
4.4 Equações de enlace
Potência isotrópica equivalente, figura de mérito de recepção. Footprints de subida e descida, efeito da chuva, recuos de subida e descida. Sistemas VSAT
4.5 Satélites HTS
Múltiplos feixes e reúso de frequência

5. Sistemas ópticos
5.1 Fibras ópticas
Estrutura da fibra, índice de refração em degrau e gradual. Reflexão total, ângulo de aceitação. Modos de propagação, fibras multimodo e monomodo. Atenuação por absorção e espalhamento. Distorção modal. Distorções cromáticas de material e de guia de onda. 
5.2 Fontes, detectores e amplificadores para sistemas ópticos
LEDs, emissão espontânea, largura espectral. Diodos laser, emissão estimulada e amplificação óptica, estrutura seletiva. Detectores. Amplificadores
5.3 Cálculo de enlace
Alcance de um enlace básico
Extensão do alcance com amplificadores e compensadores de dispersão
5.4 Sistemas e redes ópticas
Dense WDM e coarse WDM. OTN
 
1. Fixed switched telephony 1.1 System elements 1.2 Spatial circuit switching Clos condition for blocking, optimization, blocking probability 1.3 Continuous time signal sampling and speech digitization 1.4 Temporal multiplexing and switching Motivation and basic principle of temporal switching, spatio-temporal switching 1.5 Traffic analysis, switch dimensioning Discrete Erlang distribution, dimensioning for stipulated blocking probability. Carried traffic 1.6 Transport network Multiplexing, justification. Plesiochronous and synchronous hierarchies 2. Cellular systems 2.1 Elements and evolution of 1G to 5G systems 2.2 Cellular concept, frequency reuse Hexagonal cellular structure, distance, cell clusters. Sectorization, co-channel interference. 2.3 4G system Overall LTE architecture. Tunneling, EPS bearer. Quality of service (QoS). Transmission resources organization. Voice transmission, IMS, VoLTE 2.4 Mobile channel characterization Free-space and ground reflection propagation. Obstacle diffraction. Empirical models of large-scale fading. Multipath propagation, delay dispersion and coherence bandwidth. Doppler effect and coherence time. Small-scale flat fading, Rayleigh model. 2.5 4G LTE radio interface, OFDMA. OFDM revision. Choice of OFDM parameters in LTE. OFDMA and SC-OFDMA (single carrier) multiple access. Use of multiple antennas 2.6 CDMA and 3G radio interface Pulses based on rectangular chips. Orthogonal codes, CDMA, SPD examples. Long codes for spectral spreading, combination with short codes. Codes used in 3G WCDMA 2.7 5G system perspectives 3. Microwave links 3.1 History of use 3.2 Review of propagation Refraction in the atmosphere. Equivalent Earth radius, visibility condition, antenna height design 3.3 Interference Angular discrimination in urban links 3.4 Rain attenuation ITU-R P.838-3 model. Temporal statistics. Link-length limitation. Attenuation by atmospheric gases. 4. Satellite communication 4.1 History of use 4.2 Period and radius of circular orbits Geo-synchronous and Geo-stationary orbits 4.3 Basic conventional architecture Bent-pipe architecture. Free-space attenuation, power-efficient modulations 4.4 Link equations Isotropic equivalent power, receiver figure of merit. Up-link and down-link footprints, effect of rain, up-link and down-link back-offs. VSAT systems 4.5 HTS satellites Multiple beams and frequency reuse 5. Optical systems 5.1 Optical fibers Fiber structure, step and gradual refraction indexes. Total reflection, acceptance angle. Propagation modes, multimode and single mode fibers. Attenuation by absorption and scattering. Modal distortion. Material and waveguide chromatic distortions. 5.2 Sources, detectors and amplifiers for optical systems LEDs, spontaneous emission, spectral width. Laser diodes, stimulated emission and optical amplification, selective structure. Detectors. Amplifiers 5.3 Link budget Basic link reach Reach extension with amplifiers and dispersion compensators 5.4 Optical systems and networks Dense WDM and coarse WDM. OTN
 
 
Avaliação
     
Método
Provas escritas e exercícios em classe
Critério
Média das provas.
Norma de Recuperação
Prova escrita.
 
Bibliografia
     
1. Sistemas Telefônicos , P. J. E. Jeszensky,  1a reimpressão, Editora Manole Ltda., 2007
2. Digital Telephony, J. Bellamy J., 3a ed., Wiley-Interscience, 2000
3. Comunicações sem Fio, T. S. Rappaport, 2a ed., Pearson, 2009
4. Comunicação Móvel Celular, F. R. P. Cavalcanti et al., Elsevier, 2018
5. An Introduction to LTE, C. Cox, 2a ed., Wiley, 2014.
6. Projeto de Sistemas Rádio, E. M. Miyoshi., Érica, 2002
7. Microwave Engineering, G. Barue, Wiley, 2008
8. Projeto de Sistemas de Comunicações Ópticas, J. R. de A. Amazonas, Manole, 2005
9. Comunicações por Fibras Ópticas, G. Keiser, 4a ed., Bookman, 2014
 

Clique para consultar os requisitos para PTC3449

Clique para consultar o oferecimento para PTC3449

Créditos | Fale conosco
© 1999 - 2023 - Superintendência de Tecnologia da Informação/USP