Salto de frequência lento e rápido em GSM
O salto de frequência pode ser brevemente definido como uma mudança sequencial de frequência portadora no enlace de rádio entre a estação móvel e a estação base.
No GSM, uma frequência portadora é dividida em oito intervalos de tempo. Cada intervalo de tempo fornece um canal físico, que pode ser atribuído a um link entre uma estação móvel e uma estação base.
A comunicação entre o móvel e a estação base ocorre em rajadas dentro do intervalo de tempo atribuído. Cada explosão dura cerca de 577 ms.
Quando o salto de frequência é usado, a frequência portadora pode ser alterada entre cada quadro TDMA consecutivo.
Isso significa que para cada conexão a mudança de frequência pode ocorrer entre cada rajada.
Isso é chamado de Slow Frequency Hopping(SFH), porque mais de um bit é transmitido usando a mesma frequência.
No Fast Frequency Hopping(FFH), a frequência da portadora pode mudar mais de uma vez durante a duração de um bit, mas isso não é implementado no GSM. No início, o salto de frequência era usado em aplicações militares para para melhorar o sigilo e tornar o sistema mais robusto contra interferências.
Na rede celular, o salto de frequência também oferece alguns benefícios adicionais, como diversidade de frequência e diversidade de interferência.
O princípio básico do salto de frequência é apresentado na Figura Superior.
Salto de frequência lenta em GSM:
O salto de frequência lenta é um recurso essencial do GSM (Sistema Global para Comunicações Móveis) que aumenta a resistência do sistema a interferências e espionagem. No salto de frequência lento, um dispositivo móvel ou estação base altera periodicamente a sua frequência dentro da banda de frequência alocada, normalmente com uma taxa de salto lenta. Esta mudança de frequência deliberada e gradual é sincronizada entre o transmissor e o receptor, garantindo que ambas as partes estejam cientes do padrão de salto.
Uma vantagem principal do salto lento de frequência é sua capacidade de combater interferências seletivas de frequência. Ao alterar as frequências lentamente, o sistema pode mitigar o impacto das fontes de interferência de banda estreita. Isto é particularmente valioso no GSM, onde vários utilizadores partilham a mesma banda de frequência e a interferência de canais adjacentes pode ser uma preocupação. O salto lento de frequência ajuda a garantir que o sistema mantenha uma conexão confiável e livre de interferências, melhorando a qualidade geral da transmissão de voz e dados.
Salto rápido de frequência em GSM:
Fast Frequency Hopping é outra técnica de gerenciamento de frequência empregada em GSM, mas opera a uma velocidade consideravelmente mais alta em comparação com o salto de frequência lento. No salto rápido de frequência, o transmissor muda rapidamente as frequências dentro da banda alocada, geralmente por rajada ou por slot. O padrão de salto é predefinido e sincronizado entre o transmissor e o receptor.
O salto rápido de frequência oferece vários benefícios no GSM, principalmente relacionados à segurança e resistência a interferências. Suas rápidas mudanças de frequência tornam difícil para bisbilhoteiros e interferentes rastrear e interromper a comunicação. Além disso, o salto rápido de frequência pode ajudar a combater a interferência de frequência plana, onde um sinal de interferência de banda larga afeta toda a banda de frequência simultaneamente. Esta técnica é especialmente valiosa em cenários militares ou de comunicação segura, onde a confidencialidade e a robustez contra interferências são fundamentais.
Em resumo, as técnicas de salto de frequência lento e rápido desempenham papéis essenciais nas redes GSM. O salto de frequência lento aumenta a resistência à interferência de banda estreita, garantindo comunicação de alta qualidade. O salto rápido de frequência, por outro lado, oferece segurança superior e resistência a interferências, tornando-o adequado para aplicações de comunicação seguras ou de missão crítica. A escolha entre estas técnicas depende dos requisitos específicos do sistema de comunicação.