Brasília Novembro de Flávio Ferreira Lima Engenheiro do Ministério das Comunicações

Transcrição

1 Brasília Novembro de Flávio Ferreira Lima Engenheiro do Ministério das Comunicações

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4 Oportunidades do Rádio Digital Tendências & Inovações Considerações sobre a Implementação

5 Oportunidades

6 Oportunidades Áudio Dados relacionados com o áudio Dados de outros serviços Multiplexador Transmissor Provedor de serviços Informações Trânsito, previsão do tempo, bolsa de valores, aeroportos, e-commerce commerce, esportes Educação a distância Estúdio de rádio Áudio Dados Transmissor

7 Reflexões Sobre Oportunidades Aberto Gratuito Confusões com o termo Free Serviços Aplicativos Início em 2000 com um grupo Ad Hoc Recomendação ITU-R BS Recomendação ITU-R BS Parâmetros mínimos Itália Futuro Recomendação ITU-R BS

8 Reflexões Sobre Oportunidades Áreas de cobertura Serviços Qualidade x Taxa de bits Comutação/Serviço

9 Oportunidades do Rádio Digital Tendências & Inovações Considerações sobre a Implementação

10 Inovações R$???

11 Inovações Sel. de Fontes Alternativas FM-RDS 89.1 FM-RDS 549 Khz 12D 549 KHz 1422 KHz 12D 12D 756 KHz

12 Oportunidades do Rádio Digital Tendências & Inovações Considerações sobre a Implementação Layout de Instalações Configurações no Centro de Transmissão

13 Combinação em Baixo Nível O sinal digital é gerado e misturado em baixa potência junto com o sinal FM analógico. Depois o sinal combinado é amplificado por amplificadores lineares RF para gerar a potência de saída permitida. 100 Watts + 10 kw FM Antena FM Excitador 100mW Excitador Analógico 10 Watts Transmissor FM Linearizado 10 kw FM

14 Combinação em Baixo Nível - Consumo de Energia Sistema Digital Informado (1%) Real (5% a 10%) Período de simulcast: Digital 1% Analógico 5% a 10% Analógico Total 1% a 5% / 10%

15 Combinação em Alto Nível - Amplificação Separada Os sinais FM analógico e digital são gerados independentemente e alimentados com amplificadores separados. Pode-se usar o equipamento RF analógico atual. O sinal digital alimenta um amplificador linear. Os dois sinais de RF são combinados em alto nível usando um combinador.

16 Combinação em Alto Nível - Amplificação Separada Observações Ineficiente 90% da potência digital é perdida em forma de calor 10% da potência analógica é perdida em forma de calor Espaço inicial para dois transmissores Alto custo de operação

17 Combinação em Alto Nível - Amplificação Separada - Consumo de Energia Sistema Digital Informado (1%) Real (5% a 10%) Período de simulcast: Digital 10% Analógico + 10% Analógico 50% a 100% Analógico Total 20% a 60% / 110%

18 Combinação em Alto Nível - Combinação Espacial Os sinais FM analógico e digital são gerados e amplificados independentemente. 100 Watts Antena FM Antena Digital 10 kw FM 100 W Digital Transmissor FM Analógico 10 kw FM Isolador Transmissor Digital

19 Combinação em Alto Nível - Combinação Espacial Antena Analógica Condicionantes É importante que as duas antenas tenham o mesmo padrão de radiação. Antena Digital

20 Combinação em Alto Nível - Combinação Espacial Condicionantes Espaçamento para casamento Observações Ocupa mais espaço na torre SD/SI quando reduz proteção

21 Combinação em Alto Nível - Combinação Espacial - Consumo de Energia Sistema Digital Informado (1%) Real (5% a 10%) Período de simulcast: Digital 1% Analógico 5% a 10% Analógico Total 1% a 5% / 10%

22 Combinação em Alto Nível - Antena FM de entrada Dual Híbrido de 3dB (Interno à antena) Antena FM Entrada Dual 10 kw FM 100 W Digital Isolador (perda 0.5 db) Transmissor FM Analógico 10 kw FM 111 Watts Digital Transmissor Digital

23 AM Largura de Banda mais ampla Distorção mínima na fase Linearidade Transmissores de Estado Sólido

24 OBSERVAÇÕES: Intensidade de campo elétrico para AM Diurno Noturno

25 Oportunidades do Rádio Digital Tendências & Inovações Considerações sobre a Implementação Observações Técnicas Área de Cobertura

26 4 QAM ÁREA DE COBERTURA 1 Sinal Analógico Interferência Efeito de Captura 16 QAM 64 QAM Sinal Digital Ambiente Limiares conjugados (SNR) Variabilidade do sinal Desvanecimentos Configuração Modelos de predição Ponto Área Ponto a Ponto Livro: Digital Audio Broadcasting, Principles and Applications, Pag 195 e 196 DAB = 37 db(µv/m) -> 56 db(µv/m)

27 Ganho (db) Ministério das Comunicações ÁREA DE COBERTURA Altura da antena de recepção Área Urbana Área Sub Urbana Área Rural Recomendação ITU-R P Report P Altura da antena de recepção (m) De 10 para 3 metros Zone VHF UHF (db) (db) Rural 4 4 Suburban 5 6 Urban 6 8

28 Campo Elétrico (db V/m) para 1 kw e.r.p Campo Elétrico (db V/m) para 1 kw e.r.p Campo Elétrico (db V/m) para 1 kw e.r.p Ministério das Comunicações ÁREA DE COBERTURA Altura da antena = m Altura da antena = 9.6 m Altura da antena = m Altura da antena = 19,1 m Altura da antena de transmissão Itatiaia UFMG Líder FM Altura da antena = m Altura da antena = 9.6 m Altura da antena = m Altura da antena = 19,1 m Distância em relação ao transmissor (km) Altura da antena = m Altura da antena = 9.6 m Altura da antena = m Altura da antena = 19,1 m Distância em relação ao transmissor (km) Recomendação P Implementação do Método Okumura-Hata Distância em relação ao transmissor (km)

29 Desvio padrão ( ) Ministério das Comunicações ÁREA DE COBERTURA Variabilidade: Influência do Perfil do Terreno Municipio de Belo Horizonte Recomendação ITU-R P Variação do nível médio do terreno (m) Report ITU-R P.239-7: Propagation Statistics Required for Briadcasting Services Using the Frequency Range 30 To 1000 MHz

30 ÁREA DE COBERTURA Ruído ambiente: Produzido pelo Homem E NE : Intensidade de campo elétrico equivalente do ruído com largura de banda B Environmental category c d City (curve A) Residential (curve B) Rural (curve C) Quiet rural (curve D) Galactic noise (curve E) Recomendação ITU-R P.372 Recomendação ITU-R P

31 ÁREA DE COBERTURA Corpo Humano Recomendação ITU-R P

32 ÁREA DE COBERTURA Atenuação: Ambiente Indoor (Rx=1,5 m x Rx=10 m) Localização da Antena Indoor (Altura em relação ao solo) Banda Redução na Intensidade de Campo Elétrico Média (db) Desvio Padrão (db) Tipo de Construção Predominância Térreo (2,5 m) I 24,50 5,60 Cimento / Concreto Térreo (2,5 m) II 25,00 4,70 Cimento / Concreto Térreo (2,5 m) III 23,00 5,40 Tijolo / Pedra 1º Pavimento (5,0 m) I & II 16,00 4,00 Cimento / Concreto 1º Pavimento (5,0 m) III 15,75 3,65 Tijolo Dentro de uma cabana II 20,00 3,00 Paredes de Tijolos com telhado de palha/sapé Report ITU-R P.239-7: Propagation Statistics Required for Briadcasting Services Using the Frequency Range 30 To 1000 MHz

33 Oportunidades do Rádio Digital Tendências & Inovações Considerações sobre a Implementação Interpretação dos Resultados dos Testes

34 Comparação: Direta x Indireta A análise comparativa entre dois sistemas digitais por meio de uma campanha de medição em um ambiente real só é possível quando se submetem ambos os sistemas às mesmas condições simultaneamente, sejam elas de ambientes, equipamentos de transmissão e recepção, etc. Porém, esse procedimento se torna extremamente oneroso e, em algumas situações, impossível, devido às particularidades dos equipamentos de transmissão e recepção de cada sistema Probabilidade da alteração do ambiente Multipercurso Variabilidade do sinal Alteração das características técnicas emissora

35 ANÁLISE COMPARATIVA Instalações diferentes, ERPs iguais Instalações diferentes, ERPs diferentes Antena de transmissão com alturas diferentes Quantidade de pontos diferentes Antena de recepção com alturas diferentes Itatiaia UFMG

36 Campo Elétrico (dbµv/m) Campo Elétrico (dbµv/m) Ministério das Comunicações ANÁLISE COMPARATIVA Campo Elétrico Superior HD Radio DRM 4QAM DRM 16QAM Limiares de recepção Campo Elétrico Inferior HD Radio DRM 4QAM DRM 16QAM Itatiaia UFMG Cultura Xerem Lider Emissoras = Não houve medição 1 = Não foi possível definir Itatiaia UFMG Cultura Xerem Lider Emissoras

37 ANÁLISE COMPARATIVA Limiares de recepção

38 PREDIZENDO A ÁREA DE COBERTURA Considerações para ambiente indoor E (dbµv/m) =(Limiar Médio ) dbµv/m + (At.Indoor) db + (Var.Indoor) db ou E (dbµv/m) =(Limiar Médio ) dbµv/m + (At.Indoor) db + (Var.Indoor) db + (CH) db (At.Indoor) db (Var.Indoor) db (CH) db Atenuação de acordo com o material utilizado na alvenaria do ambiente, descrita na Recomendação ITU-R P Variabilidade do sinal dentro do ambiente indoor. Atenuação devido ao sombreamento do corpo humano.

39 Intensidade de campo elétrico (db V/m) Ministério das Comunicações PREDIZENDO A ÁREA DE COBERTURA Considerações para ambiente indoor Amostras (Tempo em segundos)

40 PREDIZENDO A ÁREA DE COBERTURA Considerações para ambiente indoor Fixo Receptor de Mesa E (dbµv/m) =(Limiar Médio ) dbµv/m + (At.Indoor) db + (Var.Indoor) db E (dbµv/m) = E (dbµv/m) = 57

41 PREDIZENDO A ÁREA DE COBERTURA Considerações para ambiente outdoor E (dbµv/m) =(Limiar Médio ) dbµv/m + (CorAtRx) db + (Var. Outdoor) db ou E (dbµv/m) =(Limiar Médio ) dbµv/m + (CorAtRx) db + (Var. Outdoor) db +(CH) db (CorAtRx) db Correção da altura da antena de recepção. (Var.Indoor) db (CH) db Variabilidade do sinal no ambiente de recepção outdoor. Atenuação devido ao sombreamento do corpo humano.

42 Intensidade de campo elétrico (db V/m) Ministério das Comunicações PREDIZENDO A ÁREA DE COBERTURA Considerações para ambiente outdoor Variabilidade do sinal em regiões distintas Área urbana Área rural Tempo em segundos

43 PREDIZENDO A ÁREA DE COBERTURA Considerações para ambiente outdoor Móvel - Automóvel E (dbµv/m) =(Limiar Médio ) dbµv/m + (CorAtRx) db + (Var. Outdoor) db E (dbµv/m) = E (dbµv/m) = 54

44 CONCLUSÕES Investimento e Manutenção Núcleo aberto para desenvolvimento de aplicativos Emissoras de Baixa Potência Áreas de Sombras Áreas de Cobertura Modelos de Predição

45 Eng a. Elza Maria Del Negro B. Fernandes Eng. Flávio Ferreira Lima Eng a. Letícia Ribeiro Cardoso Tec. Telecom. Gilvandson Costa Cavalcante

46 Campo Elétrico (db V/m) para 1 kw e.r.p Ministério das Comunicações Altura da antena = m Altura da antena = 9.6 m Altura da antena = m Altura da antena = 19,1 m Distância em relação ao transmissor (km)

47 Campo Elétrico (db V/m) para 1 kw e.r.p Ministério das Comunicações Altura da antena = m Altura da antena = 9.6 m Altura da antena = m Altura da antena = 19,1 m Distância em relação ao transmissor (km)

48 Recomendação ITU-R P.372 Recomendação ITU-R P