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Ultra Wideband
• Termo em inglês para banda ultra-larga
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Perspectivas em Comunicações
Crescente demanda por dispositivos wireless portáteis com maior largura de banda, mas em menor consumo de energia que os disponíveis.
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Perspectivas em Comunicações
Crescente demanda por dispositivos wireless portáteis com maior largura de banda, mas em menor consumo de energia que os disponíveis.
Congestionamento do espectro de rádio, que é um recurso escasso segmentado e licenciado pelas autoridades reguladoras.
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Perspectivas em Comunicações
Crescente demanda por dispositivos wireless portáteis com maior largura de banda, mas em menor consumo de energia que os disponíveis.
Congestionamento do espectro de rádio, que é um recurso escasso segmentado e licenciado pelas autoridades reguladoras.
Crescimento do acesso em alta velocidade de internet a cabo.
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Perspectivas em Comunicações
Crescente demanda por dispositivos wireless portáteis com maior largura de banda, mas em menor consumo de energia que os disponíveis.
Congestionamento do espectro de rádio, que é um recurso escasso segmentado e licenciado pelas autoridades reguladoras.
Crescimento do acesso em alta velocidade de internet a cabo.
Barateamento de semicondutores e redução de consumo de energia para processamento de sinais
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Comparação
Analisando a eficiência espacial:
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Comparação
Tecnologia IEEE 802.11a Bluetooth UWB
Raio de alcance(médio)
Números de dispositivos simultâneos
Taxa de transmissão (pico)
Eficiência espacial
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Comparação
Tecnologia IEEE 802.11a Bluetooth UWB
Raio de alcance(médio)
50m
Números de dispositivos simultâneos
12
Taxa de transmissão (pico)
54Mb/s
Eficiência espacial 83Kb/s.m²
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Comparação
Tecnologia IEEE 802.11a Bluetooth UWB
Raio de alcance(médio)
50m 10m
Números de dispositivos simultâneos
12 10
Taxa de transmissão (pico)
54Mb/s 1Mb/s
Eficiência espacial 83Kb/s.m² 30Kb/s.m²
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Comparação
Tecnologia IEEE 802.11a Bluetooth UWB
Raio de alcance(médio)
50m 10m 10m
Números de dispositivos simultâneos
12 10 6
Taxa de transmissão (pico)
54Mb/s 1Mb/s 50Mb/s
Eficiência espacial 83Kb/s.m² 30Kb/s.m²
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Comparação
Tecnologia IEEE 802.11a Bluetooth UWB
Raio de alcance(médio)
50m 10m 10m
Números de dispositivos simultâneos
12 10 6
Taxa de transmissão (pico)
54Mb/s 1Mb/s 50Mb/s
Eficiência espacial 83Kb/s.m² 30Kb/s.m² 1000kb/s.m²
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O DIFERENCIAL
Maior eficiência espacial
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O DIFERENCIAL
Analisando a capacidade do canal, que é limitada pelo ruído branco segundo a equação:
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O DIFERENCIAL
Maior capacidade do canal
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Ultra Wideband
UWB: Interessante para ocupar o lugar do Bluetooth (WPAN), mas o pequeno alcance torna improvável que
substitua totalmente o WI-FI (IEEE 802.11a).
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História do Ultra Wideband
• Pioneirismo de Marconi (1874 – 1937) na comunicação via rádio
• Utilização dos princípios do UWB na década de 60
• Desenvolvimento da tecnologia até os dias atuais
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Ultra Wideband
Alto espalhamento no espectro eletromagnético.
Modulação em pulsos (PPM ou PAM, por exemplo)
Regulamentação exige baixa potência de operação.
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Vantagens
Permite tráfego de um grande fluxo de informação(~400Mb/s)
Alta eficiência espacial
Operação em alta frequência requer antenas menores.
Baixo consumo de energia (sugere o uso em WPAN).
Difícil interceptação do sinal por terceiros
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Desafios
Alocar frequências no espectro eletromagnético.
Viabilizar sistemas de baixo custo.
Garantir a integridade da informação transmitida.
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Alocação de Espectro
Frequência permitida:entre 3,1 e 10,6Ghz.
Potência máxima de -41Dbm/MHz
Níveis máximos para uso externo menores do que os para uso interno.
A potência pequena permite reuso do espectro
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Alocação de Espectro
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Multi-caminho
Ondas em geral podem refletir por vários caminhos, gerando interferência devido à diferença de fase.
A UWB sofre pouco com esse efeito devido à serem utilizados pulsos curtos (< 1ns).
As reflexões podem ser utilizadas para maior aproveitamento do sinal (com maior relação sinal/ruído)
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Multi-caminho
![Page 24: Ultra Wideband Termo em inglês para banda ultra-larga](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062318/552fc130497959413d8d4b04/html5/thumbnails/24.jpg)
Camadas de Rede
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Camada Física
Camada mais baixa, responsável pelo envio e recepção dos bits.
Deve ser compatível com as características do meio físico.
Divisão do espectro em 14 bandas e 6 grupos.
Suporta FEC com diferentes taxas de redundância (1/3,1/2,5/8,3/4).
Três códigos de espalhamento(TFC).
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Camada de Controle de Acesso
Exige da camada física indicação de erro no Header e modo de transmissão simples ou rajada.
Aplica políticas de alocação de banda (TDMA e CSMA).
É representada no ponto de acesso de serviço por um endereço MAC.
Garante a comunicação entre um par de dispositivos com a interferência de um terceiro.
Cria uma nova conexão ao mudar de área de alcance (útil para SDMA).
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Quadro da Mensagem
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Aplicações
• Radares mais precisos e com maior resolução. Aplicações:
MilitaresEm resgateEm segurança
• Wireless USB• WPAN (Wireless Personal Area Network)
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Perguntas
1. O que torna a eficiência espacial da UWB superior a outras tecnologias?
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Perguntas
1. O que torna a eficiência espacial da UWB superior a outras tecnologias?
2. Por que a UWB é robusta em relação a multi-caminhos?
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Perguntas
1. O que torna a eficiência espacial da UWB superior a outras tecnologias?
2. Por que a UWB é robusta em relação a multi-caminhos?
3. Quais são as características do sinal de UWB?
![Page 32: Ultra Wideband Termo em inglês para banda ultra-larga](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062318/552fc130497959413d8d4b04/html5/thumbnails/32.jpg)
Perguntas
1. O que torna a eficiência espacial da UWB superior a outras tecnologias?
2. Por que a UWB é robusta em relação a multi-caminhos?
3. Quais são as características do sinal de UWB?
4. Em que faixa de frequência são permitidas transmissões UWB?
![Page 33: Ultra Wideband Termo em inglês para banda ultra-larga](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062318/552fc130497959413d8d4b04/html5/thumbnails/33.jpg)
Perguntas
1. O que torna a eficiência espacial da UWB superior a outras tecnologias?
2. Por que a UWB é robusta em relação a multi-caminhos?
3. Quais são as características do sinal de UWB?
4. Em que faixa de frequência são permitidas transmissões UWB?
5. Cite uma função da camada física.
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Grupo:
Alexandre Navarro Costa Rodrigues
André Abido Figueiró
Helemberg Cubiça de Souza Júnior