O conceito de reutilização de frequência é amplamente empregado em tecnologias de comunicação sem fio, especialmente em redes celulares ao redor do mundo. Ele define o procedimento de uma única frequência portadora ser usada de forma iterativa ou repetida em áreas geográficas distintas para maximizar a capacidade de usuários e a cobertura. Este procedimento originou-se nas redes celulares AMPS (Advanced Mobile Phone Service) de primeira geração e foi adaptado com sucesso pelas redes de segunda e terceira geração. Embora os métodos práticos de reutilização de uma única frequência variem entre diferentes redes, os princípios originais permaneceram os mesmos.
O princípio básico da reutilização de frequência baseia-se na ideia de utilizar um número limitado de canais de frequência disponíveis (ou atribuídos) em locais geográficos diferentes e distantes. Na prática, uma rede celular é geralmente dividida em pequenos segmentos geográficos ou "células" contidas em um conjunto maior chamado "cluster", e cada célula possui seu próprio conjunto de frequências portadoras de uplink e downlink. Dessa forma, todas as células vizinhas têm conjuntos diferentes de frequências portadoras, e essa diferença é mantida para evitar interferência entre suas transmissões e recepções. Isso está de acordo com uma lei básica da comunicação sem fio, que afirma que frequências semelhantes não podem ser usadas repetidamente em uma área geográfica limitada, pois isso resultaria em sua anulação ou na criação de interferência, interrompendo o processo de comunicação.
Toda rede celular recebe uma banda (grupo) de frequências operacionais sobre as quais seus procedimentos de comunicação ocorrem. Atribuir a cada célula sua própria frequência portadora distinta e não reutilizá-la novamente resultaria em cobertura limitada de uma rede celular, e por essa razão, cada frequência deve ser reutilizada em diferentes células após um espaçamento de distância significativo entre elas. Essa distância é geralmente obtida teoricamente, com uma fórmula padrão de D = R√(3N), onde "D" é a distância necessária para reutilização de frequência, "R" é o raio aproximado de cada célula e "N" denota o número de células por cluster. Além disso, existe também um limite que define com que frequência uma única frequência pode ser reutilizada em um cluster, obtido teoricamente pela fórmula 1/K, onde "K" é o número de células que não podem usar uma frequência semelhante em um cluster.
O conceito de reutilização de frequência é adotado por todas as principais redes celulares em operação no mundo. Por exemplo, redes como GSM (Global System for Mobile Communications), CDMA (Code Division Multiple Access), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) e 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) praticam amplamente conceitos de reutilização de frequência em suas redes de comunicação principais. Além disso, algumas dessas redes (como GSM e UMTS) reutilizam frequências semelhantes em setores celulares também. Uma diferença padrão prática entre duas células é mantida em alguns quilômetros, e cada célula pode ser further dividida em setores para maior reutilização de frequência. No entanto, fazer isso na prática resulta em maior interferência entre telefones celulares comunicantes e suas estações transmissoras.
A significância mais amplamente reconhecida dos métodos de reutilização de frequência inclui maior facilitação de usuários e maior cobertura de rede. Em outros termos, o conceito de reutilizar um único canal de frequência repetidamente em locais adequadamente distantes é a solução prática percebida para aumentar o número de usuários de telefones celulares em uma célula, cluster e, finalmente, na rede, o que é proporcional à cobertura geral da rede de um sistema de comunicação celular.
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