Uso do Espectro em 3,5GHz e Recepção Satélite na Banda C

Transcrição

1 Uso do Espectro em 3,5GHz e Recepção Satélite na Banda C Agosto de

2 Agenda Testes da Star One A Questão afeta toda a Banda C e não somente a Banda Estendida Tanto a Transmissão Digital quanto a Analógica são afetadas A interferência afeta todas as Estações: as Estações de Redes de TV e Redes Corporativas e não somente as TVROs Consulta Pública 23/ Edital Para Uso da Faixa de 3,5 GHz Reunião na Anatel Criação de Grupo de Trabalho (2 subgrupos) Subgrupo de Redestinação Subgrupo de Convivência Subgrupo de Convivência Abordagem Técnica Status Atual 2

3 Testes da Star One Rápido Retrospecto dos Testes 3

4 Testes da Star One TVROs Testes no CRT da Embratel Realização Star One

5 Local dos Testes Realizados pela Star One Set/2009 Caixa d Água Estação WiMAX Estação TVRO 5

6 Testes Realizados no CRT da Embratel (Set 2009) Estação de TVRO Receptor digital na banda C, antena de 2,6 m, Star One C2 Frequência de recepção MHz (TV Câmara) Banda C Estendida MHz (TV Ceará) Banda C Padrão LNBFs/LNBs utilizados LNBF Comum - 3,4 a 4,2 GHz LNBF com filtro contra interferência terrestre - 3,7 a 4,2 GHz LNB com filtro contra interferência terrestre - 3,7 a 4,2 GHz Estação WiMAX Transmissor potência máxima de 1 W Frequência de transmissão MHz Distância entre as duas estações 100 metros Resultados Extrapolados Potência Transmitida - WiMAX Tipo de LNB 1 W 2 W 30 W Banda C Sem filtro Estendida Sem filtro Padrão Filtro Greatek Padrão Filtro Norsat Padrão Distância Mínima sem Interferência (m) 6

7 Participação e Supervisão do INT Instituto Nacional de Tecnologia, vinculado ao Ministério da Ciência e Tecnologia

8 Local dos Testes Realizados pela Star One INT Estação WiMAX Estação TVRO 100m 350m 8

9 Testes Realizados no CRT da Embratel (INT - Jul 2011) Estação de TVRO Receptor digital na banda C, antena de 1,7m, satélite C2 Frequência de recepção MHz (TV Ceará) Banda C Padrão LNBs profissionais utilizados LNB sem filtro - 3,4 a 4,2 GHz LNB nacional com filtro- 3,7 a 4,2 GHz LNB importado com filtro - 3,7 a 4,2 GHz LNBFs utilizados Sem filtro - 3,4 a 4,2 GHz Com filtro - 3,7 a 4,2 GHz Estação WiMAX Transmissor potência máxima de 5 W Frequência de transmissão MHz Distância entre as duas estações 100 metros e 350 metros 9

10 Testes Independentes Contratados à Orion Consultores Associados Participação da CelPlan Wireless Global Technologies

11 Testes Realizados pela Orion/CelPlan Orion

12 Testes Realizados pela Orion/CelPlan 2011 Estação de TVRO Antena parabólica com 1,7 metros de diâmetro marca Elsys Receptor digital Orbisat na banda C, satélite Star One C2 Frequência de recepção MHz (TV Câmara) Banda C Estendida MHz (TV Ceará) Banda C Padrão LNBs utilizados Sem filtro - Comum - 3,4 a 4,2 GHz Com filtro - 3,7 a 4,2 GHz Resultados Cálculo teórico com as potências de 2, 4 e 30 Watts (ferramenta Celplanner/Suite) Estação WiMAX Transmissor WiMax potência máxima de 2 W Apontamento de maior potência da antena: 320 metros Apontamento de 3 db da antena: 160 metros Frequência de transmissão MHz Distância entre as duas estações De 50 a 460 metros 12

13 Consulta Pública 23/2011 Edital Para Uso da Faixa de 3,5 GHz

14 Reunião na Anatel Dia 23 de março de Abertura pelo Presidente do Comitê do Espectro e da Órbita (CEO), Conselheiro Diretor Jarbas José Valente 2. Objetivos do GT 3. Definição de trabalhos a serem realizados e dos responsáveis (Sub-Grupos de Trabalho) 4. Prazos 5. Apresentação do GT dos operadores de radiodifusão, operadores de satélite e fabricantes de equipamentos de SFS 6. Encerramento

15 Resultado da Reunião Criação de 2 Sub-Grupos Avaliação da proposta da ABERT de rearranjo das faixas Interação com UIT Disponibilidade de equipamentos Migração de redes e usuários Análise das condições de um futuro Edital com as faixas como estão agora. Modelagem das redes para estudos de convivência Limites de potência Bandas de guarda Características mínimas de equipamentos (filtros)

16 Grupo de Trabalho - Redestinação Proposta da ABERT de rearranjo das faixas Leilão no 2º semestre de ,3 3,4 3,5 3,6 HOJE 4,2 RpTV SARC CFTV Banda C 3,3 3,4 3,6 GHz ALTERNATIVA 3,3 RpTV 3,5 3,6 SARC CFTV Banda C 4,2 4,2 GHz Banda de guarda: 125MHz

17 Grupo de Trabalho de Convivência Subgrupo de Trabalho de Abordagem Convivência Técnica Abordagem Técnica

18 Sumário Caracterização das Estações TVROs Caracterização de Redes de Acesso Terrestres Tipos de Interferência (TVROs e VSATs) Situações de Interferência nas TVROs Interferência Agregada (Tipificação) Cenários de Interferência Agregada em Desenvolvimento com a Anatel Estado Atual dos Trabalhos 18

19 Caracterização das Estações TVRO

20 Modelo de TVRO Diagrama de recepção o Diagrama de referência ANATEL o não depende do diâmetro da antena o log Θ dbi para 26,3 < Θ < 48 o - 10 dbi para Θ > 48 o Diagramas reais (INPE/LIT) o Refletor GREEN LIGHT 6 X 10 - Banda C (OT.020/08) o Antena parabólica APT 1606A (PT.017/02) LNBF típico o P1dB = +5 dbm o Ganho 65 db o IBO para operação linear: -6 db 20

21 Modelo de TVRO Antena o Antena parabólica APT 1606A 21

22 Caracterização de Redes de Acesso em Banda Larga Fixa

23 Introdução Caracterização baseada em redes existentes o Rede Embratel - abrangência nacional o Rede WKVE - abrangência estadual o Outras redes a caracterizar o Rede Brasil Telecom (Vant) abrangência regional o Rede Neovias (Directnet) abrangência regional/estadual o Rede Grupo Sinos - abrangência estadual (ref. ) 23

24 Redes Extensas Exemplo: Salvador (área urbana mais acidentada) 24

25 Redes Extensas Curitiba Exemplo: Curitiba (área urbana mais plana) Estação TVRO 25

26 Redes Limitadas Exemplo: Imperatriz -MA (região urbana plana) 26

27 Redes Limitadas Exemplo: Rio das Ostras (região urbana plana) 27

28 Características Gerais Rede Urbana Típica (abrangência nacional) o Antenas típicas de ERBs o Altura: 20m a 80m o Ganho: de 16 dbi a 18 dbi o Setores: 1 a 4 de 90 o Transmissores de 200mW a 2W o Distâncias típicas entre ERBs o 800m (regiões urbanas mais densas) o 1km a 3km 28

29 Tipos de Interferência nas Antenas Parabólicas de TVRO e das Redes Corporativas

30 Modos de Interferência em TVROs Saturação do receptor de TV o Ocorre em banda L (FI) o Filtros de baixo custo resolvem em parte o problema MHz (corresponde a MHz) Não afeta G/T da estação Interferência no oscilador local do LNBF o Baixa isolação em relação ao misturador de entrada o Nível excessivo de um sinal (WiMAX) na entrada Saturação do LNBF o Nível excessivo do sinal (agregado) na entrada 30

31 Interferência no Oscilador Local Caracterização dos LNBFs testados (que estão no mercado) 31

32 Interferência no Oscilador Local Limiar para interferência no oscilador local 32

33 Níveis na Entrada do LNBF EIRP SAT satélite Star One C2 no Brasil: 41 dbw BW portadora de TV (BW TV ): 4 MHz EIRP descida portadora de MHz o EIRP = 27,5 dbw Nível de sinal de TV típico na entrada do LNBF o Ci = -105,5 dbm Nível total dos sinais de TV na entrada do LNBF o C TVi = -84 dbm 33

34 Nível Máximo de Sinal Interferente Interferência no oscilador local do LNBF o I max = -60 dbm Saturação do LNBF o I max = -64 dbm 34

35 Tipificação da Interferência Agregada

36 Modelo Urbano (>500mil hab) Modelo baseado na Rede WiMAX de referência o Região urbana com população > 500 mil habitantes 800m Operadora 1 Operadora 2 Operadora 3 Operadora 4 36

37 Modelo Urbano (<500mil hab) Modelo baseado na Rede WiMAX de referência o Região urbana com população < 500 mil habitantes 3 km Operadora 2 Operadora 1 37

38 Modelo Urbano Denso Operadora 1 Operadora 2 D1 D0 800m Operadora 4 Operadora 3 38

39 Modelo Suburbano e Rural 3 km De D0 Operadora 2 D1 Operadora 1 39

40 Geometria Enlace Urbano Denso downtilt 2m sombra 20m Largura de feixe (3dB) 40

41 Geometria Enlace Urbano Plano, Suburbano downtilt 1m sombra 7m Largura de feixe (3dB) 41

42 Geometria Enlace Rural downtilt sombra 1m 4m Largura de feixe (3dB) 42

43 Modelo de Rede com CPEs - Premissas Premissas para CPEs o EIRP: 2W o Antena o Ganho 12: dbi o Largura de feixe Az/El: 85 / 14 o Relação frente/costas: -19 db o Localização o 32 CPEs por ERB o distribuição uniforme na área de cobertura 43

44 Modelo de Localização TVRO / 32 CPEs Para cada Operadora TVRO 800m ou 3 km CPEs 44

45 Modelo de Interferência - CPEs Distância entre CPEs Distância entre ERBs Área a proteger (95%) Área a proteger (95%) 45

46 Cálculo Agregado CPEs (aplicado ao modelo de distribuição TVRO / 32 CPEs) 8 CPEs transmitindo simultaneamente o 1 CPE da linha verde (distância 1R = 100m ou 375m) o 1 CPE da linha azul (distância 2R) o 2 CPEs da linha amarela (distância 3R) o 4 CPEs da linha vermelha (distância 4R) Controle de potência na CPE o EIRP máxima na maior distância Múltiplas operadoras (n) o Fator de redução das distâncias de referência = n 1/2 (sem redução das EIRPs transmitidas) 46

47 Modelos de Propagação

48 Modelagem Utilizada Modelo Básico o Propagação em espaço livre o Localização de TVROs em relação a ERBs em LOS o Para distâncias até 150m em área urbana densa o Para distâncias até 500m em áreas urbanas planas, suburbanas e rurais Modelo Complementar o Propagação em espaço livre com penalidade (16 db) o Localização de TVROs em relação a ERBs em LOS/NLOS o Para distâncias superiores a 150m em área urbana densa o Para distâncias superiores a 500m em áreas urbanas planas, suburbanas e rurais 48

49 Cenários de Interferência Agregada

50 Características dos Cenários 50

51 Características dos Cenários (cont.) 51

52 Ilustração de Resultados da Modelagem Interferência Wimax ERBs Cenário Unidade Potência TX ERB W 2 Ganho (máximo) TX antena ERB dbi 16 Largura de feixe 3 db (vertical) (graus) 9 EIRP ERB dbw 19, Frequência TX GHz 3,5 Largura da célula básica km 0,8 Altura da antena ERB m 45 Altura da antena CPE m 20 Downtilt antena ERB (graus) 8, Ângulo de sombra (graus) 77, Distância de sombra (Ds) m 112, Número de operadoras 4 Fator de proteção (área) % 98 Distância entre ERBs km 0,4 Distância de proteção ERB para TVRO (D) km 0, Número de ERBs a D 1 Distância ERB para TVRO (D0) km 0, Número de ERBs a D0 4 Ângulo offbeam da antena ERB a D (graus) 15, Ganho (offbeam) TX antena ERB a D dbi -20, Distância aproximada demais ERB para TVRO (Df) km 0, Número de ERBs a Df 3 Distância ERB para TVRO (D1) km 0, Número de ERBs a D1 8 52

53 Ilustração de Resultados da Modelagem (cont.) Limite de distância LOS/NLOS km 0,15 Atenuação por propagação (D) db 78, Redução do ganho ERB offbeam db 36, Atenuação por propagação (Df) db 113, Atenuação por propagação (D0) db 108, Atenuação média por propagação (D1) db 115, Desvio padrão (atenuação por propagação D1) db 11,7 Limite inferior (2σ atenuação por propagação D1) 91, Comprimento do enlace (ERBs a D) km 0, Interferência na TVRO (ERBs a D0) mw 4,6437E-06 Interferência na TVRO (ERBs a D0) % do total 71, Comprimento do enlace (ERBs a D1) km 0, Interferência na TVRO (ERBs a D1) mw 1,85748E-06 Interferência na TVRO (ERBs a D1) % do total 28, db, em acréscimo à interferência básica de D0 7, Interferência total na TVRO (ERBs a D0 e D1) Interferência total na TVRO (ERBs a D0 e D1) dbm -51, Interferência na TVRO (ERBs a D) mw 2,39957E-07 Interferência na TVRO (ERBs a Df) mw 2,23238E-10 Interferência total na TVRO (ERBs a D e Df) dbm -66, Ganho TVRO dbi -10 Entrada LNBF (ERBs a D0 e D1) dbm -61, Limite LNBF dbm -45 Margem (ERBs a D0 e D1) db 16, Entrada LNBF (ERBs a D e Df) dbm -76, Margem (ERBs a D e Df) db 31, Margem ERBs (maior margem) db 2,

54 Ilustração de Resultados da Modelagem (cont.) CPEs (distribuição uniforme) EIRP CPE W 2 EIRP CPE dbm 33, Ganho maximo antena CPE dbi 14 Largura de feixe antena CPE 3 db (horizontal) (graus) 40 Largura de feixe antena CPE 3 db (vertical) (graus) 20 Número total de CPEs por ERB 32 Número de CPEs em TX por área de referência Largura da célula básica km 0,8 Número de operadoras 4 Raio de Referência (1/2 da distância entre ERBs) km 0,2 Área de influência da CPE km2 0, Distância média para TVRO km 0, Fator de proteção (área) % 97 Fator de proteção (área) db -15, Uptilt antena CPE (graus) 3, Ganho por uptilt db -0, EIRP média CPE W 1, EIRP média CPE dbm 30, Ganho por diretividade CPE db -9, Ganho TVRO dbi -10 Limite de distância LOS/NLOS km 0,15 Atenuação por propagação db 74, Entrada LNBF dbm -47, Limite LNBF dbm -45 Margem CPEs db 2, Margens ERBs(maior margem)+cpes db 2, Margem Final ERBs+CPEs (maior margem) db -0, Fator de proteção global % 95,06 54

55 Status Atual

56 Estado Atual dos Trabalhos Convivência entre sistemas terrestres operando na faixa de 3,5 GHz e sistemas satélite em banda C o Desafios a superar o Foco do grupo de trabalho : melhor forma para viabilizar a convivência Modelagem desenvolvida permite grande variedade de exercícios o Variação de parâmetros críticos de entrada o Simulação de situações atuais o Simulação de melhorias futuras Fase atual o Exercícios e simulações 56

57 Obrigado OBRIGADO Paulo Bertram dos Santos Reis Vieira (21)