Transcript Paulo Bettan

Grupo de Trabalho de Convivência
Abordagem Técnica
Paulo Bertram dos Santos Reis Vieira
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
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Caracterização das Estações TVRO
Modelo de TVRO
• Diagrama de recepção
o Diagrama de referência ANATEL
o não depende do diâmetro da antena
o 32 – 25 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
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Modelo de TVRO – Antena
o Antena parabólica APT 1606A
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Caracterização de Redes de
Acesso em Banda Larga Fixa
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 http://www.teleco.com.br/wimax.asp )
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Rede Embratel
• Rede Embratel (abrangência nacional)
o Áreas urbanas
o Antenas típicas de ERBs
o Altura: 20m a 80m
o Ganho: aproximadamente 16 dBi
o Setores: 1 a 4 de 90°
o Transmissores com 1W ou 2W
o Distâncias típicas entre ERBs de 800m a 3km
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Redes Extensas
Exemplo: Salvador (área urbana mais acidentada)
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Curitiba Curitiba
Exemplo: Curitiba (área urbana mais plana)
Estação TVRO
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Redes Limitadas
Exemplo: Imperatriz -MA (região urbana plana)
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Rio das Ostras
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Rede WKVE
• Rede WKVE (Espírito Santo)
o Antenas típicas de ERBs
o Altura: instaladas em torres de 30m a 40m
o Ganho: aproximadamente 18 dBi
o Setores: 90°
o Transmissores com potência entre 200mW e 600mW
o Cobertura das ERBs: 3km (visada direta)
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Conclusão Geral
• 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
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Tipos de Interferência nas
Antenas Parabólicas de TVRO e
das Redes Corporativas
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
 950 – 1450 MHz (corresponde a 4200 – 3700 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
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Interferência no Oscilador Local
•
Caracterização dos LNBFs testados (que estão no mercado)
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Interferência no Oscilador Local
Limiar para interferência no oscilador local
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Níveis na Entrada do LNBF
•
EIRPSAT satélite Star One C2 no Brasil: 41 dBW
•
BW portadora de TV (BWTV): 4 MHz
•
EIRPdescida portadora de TV @3900 MHz
o
•
Nível de sinal de TV típico na entrada do LNBF
o
•
EIRP = 27,5 dBW
Ci = -105,5 dBm
Nível total dos sinais de TV na entrada do LNBF
o
CTVi = -84 dBm
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Nível Máximo de Sinal Interferente
• Interferência no oscilador local do LNBF
o Imax = -60 dBm
• Saturação do LNBF
o Imax = -64 dBm
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Tipificação da
Interferência Agregada
Modelo Urbano (>500mil hab)
• Modelo baseado na Rede WiMAX de referência
o Região urbana com população > 500 mil habitantes
800m
Operadora 1
Operadora 3
Operadora 2
Operadora 4
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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
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Modelo Urbano Denso
800m
Operadora 1
Operadora 2
D1
D0
Operadora 3
Operadora 4
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Modelo Suburbano e Rural
De
3 km
D0
D1
Operadora 1
Operadora 2
25
Geometria Enlace Urbano Denso
“downtilt”
2m
20m
“sombra”
Largura de feixe (3dB)
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Geometria Enlace Urbano Plano, Suburbano
“downtilt”
1m
“sombra”
7m
Largura de feixe (3dB)
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Geometria Enlace Rural
“downtilt”
1m
“sombra”
4m
Largura de feixe (3dB)
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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
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Modelo de Localização TVRO / 32 CPEs
Para cada
Operadora
800m
ou
3 km
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Modelo de Interferência - CPEs
Distância entre CPEs
Distância entre ERBs
Área a proteger (95%)
Área a
proteger
(95%)
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Cálculo Agregado – CPEs
(aplicado ao modelo de distribuição TVRO / 32 CPEs)
• 8 CPEs transmitindo simultaneamente,
o
o
o
o
1 CPE da linha verde (distância 1R = 100m ou 375m)
1 CPE da linha azul (distância 2R)
2 CPEs da linha amarela (distância 3R)
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 = n1/2 (sem
redução das EIRPs transmitidas)
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Modelos de Propagação
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
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Cenários de Interferência
Agregada
Características dos Cenários
36
Características dos Cenários (cont.)
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Ilustração de Resultados da Modelagem
Interferência Wimax
ERBs
Potência TX ERB
Ganho (máximo) TX antena ERB
Largura de feixe 3 dB (vertical)
EIRP ERB
Frequência TX
Largura da célula básica
Altura da antena ERB
Altura da antena CPE
Downtilt antena ERB
Ângulo de sombra
Distância de sombra (Ds)
Número de operadoras
Fator de proteção (área)
Distância entre ERBs
Distância de proteção ERB para TVRO (D)
Número de ERBs a D
Distância ERB para TVRO (D0)
Número de ERBs a D0
Ângulo offbeam da antena ERB a D
Cenário
Unidade
W
dBi
° (graus)
dBW
GHz
km
m
m
° (graus)
° (graus)
m
%
km
km
km
° (graus)
2
16
9
19,01029996
3,5
0,8
45
20
8,076334375
77,42366563
112,0609685
4
98
0,4
0,056568542
1
0,282842712
4
15,76630165
Ganho (offbeam) TX antena ERB a D
dBi
-20,82611373
Distância aproximada demais ERB para TVRO (Df)
Número de ERBs a Df
Distância ERB para TVRO (D1)
Número de ERBs a D1
km
0,509116882
3
0,632455532
8
km
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Ilustração de Resultados da Modelagem (cont.)
Limite de distância LOS/NLOS
Atenuação por propagação (D)
Redução do ganho ERB offbeam
Atenuação por propagação (Df)
Atenuação por propagação (D0)
Atenuação média por propagação (D1)
Desvio padrão (atenuação por propagação D1)
Limite inferior (2σ atenuação por propagação D1)
Comprimento do enlace (ERBs a D)
Interferência na TVRO (ERBs a D0)
Interferência na TVRO (ERBs a D0)
Comprimento do enlace (ERBs a D1)
Interferência na TVRO (ERBs a D1)
Interferência na TVRO (ERBs a D1)
Interferência total na TVRO (ERBs a D0 e D1)
Interferência total na TVRO (ERBs a D0 e D1)
Interferência na TVRO (ERBs a D)
Interferência na TVRO (ERBs a Df)
Interferência total na TVRO (ERBs a D e Df)
Ganho TVRO
Entrada LNBF (ERBs a D0 e D1)
Limite LNBF
Margem (ERBs a D0 e D1)
Entrada LNBF (ERBs a D e Df)
Margem (ERBs a D e Df)
Margem ERBs (maior margem)
km
dB
dB
dB
dB
dB
dB
km
mW
% do total
km
mW
% do total
dB, em acréscimo
à interferência
básica de D0
dBm
mW
mW
dBm
dBi
dBm
dBm
dB
dBm
dB
dB
0,15
78,38286067
36,82611373
113,4677109
108,3622608
115,3519608
11,7
91,9519608
0,061846584
4,6437E-06
71,42857143
0,632949445
1,85748E-06
28,57142857
7,48188027
-51,87008053
2,39957E-07
2,23238E-10
-66,19463596
-10
-61,87008053
-45
16,87008053
-76,19463596
31,19463596
2,740008711
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Ilustração de Resultados da Modelagem (cont.)
CPEs (distribuição uniforme)
EIRP CPE
EIRP CPE
Ganho maximo antena CPE
Largura de feixe antena CPE 3 dB (horizontal)
Largura de feixe antena CPE 3 dB (vertical)
Número total de CPEs por ERB
Número de CPEs em TX por área de referência
Largura da célula básica
Número de operadoras
Raio de Referência (1/2 da distância entre ERBs)
Área de influência da CPE
Distância média para TVRO
Fator de proteção (área)
Fator de proteção (área)
“Uptilt” antena CPE
Ganho por “uptilt”
EIRP média CPE
EIRP média CPE
Ganho por diretividade CPE
Ganho TVRO
Limite de distância LOS/NLOS
Atenuação por propagação
Entrada LNBF
Limite LNBF
Margem CPEs
W
dBm
dBi
° (graus)
° (graus)
km
km
km2
km
%
dB
° (graus)
dB
W
dBm
dB
dBi
km
dB
dBm
dBm
dB
2
33,01029996
14
40
20
32
0,8
4
0,2
0,003926991
0,035355339
97
-15,22878745
3,576334375
-0,383705027
1,199997936
30,79180499
-9,542425094
-10
0,15
74,30046102
-47,82229367
-45
2,822293668
Margens ERBs(maior margem)+CPEs
dB
2,815980689
Margem Final ERBs+CPEs (maior margem)
Fator de proteção global
dB
%
-0,229343644
95,06
40
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
o Primeiros resultados em curto prazo
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Obrigado
Paulo Bertram dos Santos Reis Vieira