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1
Uso do Espectro em 3,5GHz e
Recepção Satélite na Banda C
Agosto de 2012
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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 23/2011 - 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
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Testes da Star One
Rápido Retrospecto dos Testes
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4
Testes da Star One TVROs
Testes no CRT da Embratel
Realização Star One - 2009
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5
Local dos Testes Realizados pela Star One Set/2009
Caixa d´ Água – Estação WiMAX
Estação TVRO
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6
• Estação de TVRO
– Receptor digital na banda C, antena de 2,6 m, Star One C2 – Frequência de recepção
• 3.628 MHz (TV Câmara) – Banda C Estendida • 3.955 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 – 3.550 MHz
• Distância entre as duas estações – 100 metros
Testes Realizados no CRT da Embratel (Set 2009)
Tipo de LNB 1 W 2 W 30 W Banda C
Sem filtro 1600 3000 12350 Estendida
Sem filtro 900 1700 6950 Padrão
Filtro Greatek 350 650 2700 Padrão
Filtro Norsat 200 375 1550 Padrão
Potência Transmitida - WiMAX
Distância Mínima sem Interferência (m)
Resultados Extrapolados
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Participação e Supervisão do INT Instituto Nacional de Tecnologia,
vinculado ao Ministério da Ciência e Tecnologia - 2011
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8
Local dos Testes Realizados pela Star One INT - 2011
Estação WiMAX
Estação TVRO
350m
100m
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9
• Estação de TVRO – Receptor digital na banda C, antena de 1,7m,
satélite C2 – Frequência de recepção
• 3.955 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 – 3.550 MHz
• Distância entre as duas estações – 100 metros e 350 metros
Testes Realizados no CRT da Embratel (INT - Jul 2011)
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Testes Independentes Contratados à
Orion Consultores Associados Participação da CelPlan Wireless Global Technologies
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Testes Realizados pela Orion/CelPlan Orion - 2011
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12
• 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
• 3.628 MHz (TV Câmara) – Banda C Estendida
• 3.955 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
• 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 – 3.590
MHz
• Distância entre as duas estações – De 50 a 460 metros
Testes Realizados pela Orion/CelPlan 2011
Resultados
Cálculo teórico com as potências de 2,
4 e 30 Watts
(ferramenta Celplanner/Suite)
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Consulta Pública 23/2011
Edital Para Uso da Faixa de 3,5 GHz
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Reunião na Anatel
Dia 23 de março de 2012
1. 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
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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)
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Grupo de Trabalho - Redestinação
• Proposta da ABERT de rearranjo das faixas
4,2
GHz
Banda C
3,4 3,6
RpTV SARC CFTV
3,3
4,2
GHz
Banda C 3,5 3,6
3,3
3,3 3,4 3,5 3,6
RpTV SARC CFTV
4,2 HOJE
ALTERNATIVA
Banda de guarda: 125MHz
Leilão no 2º semestre de 2012
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Grupo de Trabalho de Convivência
Abordagem Técnica Subgrupo de Trabalho de
Convivência
Abordagem Técnica
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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
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20
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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21
Modelo de TVRO – Antena
o Antena parabólica APT 1606A
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Caracterização de Redes de
Acesso em Banda Larga Fixa
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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. http://www.teleco.com.br/wimax.asp )
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24
Redes Extensas
Exemplo: Salvador (área urbana mais acidentada)
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Curitiba
Estação TVRO
Exemplo: Curitiba (área urbana mais plana)
Redes Extensas
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Exemplo: Imperatriz -MA (região urbana plana)
Redes Limitadas
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27
Redes Limitadas
Exemplo: Rio das Ostras (região urbana plana)
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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
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Tipos de Interferência nas
Antenas Parabólicas de TVRO e
das Redes Corporativas
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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
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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31
Interferência no Oscilador Local
• Caracterização dos LNBFs testados (que estão no mercado)
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32
Interferência no Oscilador Local
Limiar para interferência no oscilador local
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33
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 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 CTVi = -84 dBm
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34
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
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36
• Modelo baseado na Rede WiMAX de referência
o Região urbana com população > 500 mil habitantes
Operadora 2
Operadora 4
Operadora 1
Operadora 3
800m
Modelo Urbano (>500mil hab)
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37
• Modelo baseado na Rede WiMAX de referência
o Região urbana com população < 500 mil habitantes
Operadora 2
Operadora 1
3 km
Modelo Urbano (<500mil hab)
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38
Modelo Urbano Denso
Operadora 2
Operadora 4
Operadora 1
Operadora 3
800m
D0
D1
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39
Modelo Suburbano e Rural
Operadora 2
Operadora 1
3 km
D0
D1
De
![Page 40: Convivência Banda C Satélite e WiMAX BERTRAM.pdf9 • Estação de TVRO – Receptor digital na banda C, antena de 1,7m, satélite C2 – Frequência de recepção • 3.955 MHz](https://reader030.fdocumentos.com/reader030/viewer/2022040822/5e6b8f87165d745c7c11f1e1/html5/thumbnails/40.jpg)
40
Geometria Enlace Urbano Denso
20m
2m
Largura de feixe (3dB)
“downtilt”
“sombra”
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41
Geometria Enlace Urbano Plano, Suburbano
1m
7m
Largura de feixe (3dB)
“downtilt”
“sombra”
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42
Geometria Enlace Rural
4m
“downtilt”
Largura de feixe (3dB)
1m “sombra”
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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
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44
Modelo de Localização TVRO / 32 CPEs
Para cada Operadora
800m ou 3 km
CPEs
TVRO
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Modelo de Interferência - CPEs
Distância entre ERBs
Distância entre CPEs
Área a proteger (95%)
Área a proteger (95%)
45
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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 = n1/2 (sem
redução das EIRPs transmitidas)
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Modelos de Propagação
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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
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Cenários de Interferência
Agregada
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50
Características dos Cenários
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51
Características dos Cenários (cont.)
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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 19,01029996 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) 8,076334375 Ângulo de sombra ° (graus) 77,42366563 Distância de sombra (Ds) m 112,0609685 Número de operadoras 4 Fator de proteção (área) % 98 Distância entre ERBs km 0,4 Distância de proteção ERB para TVRO (D) km 0,056568542 Número de ERBs a D 1 Distância ERB para TVRO (D0) km 0,282842712 Número de ERBs a D0 4 Ângulo offbeam da antena ERB a D ° (graus) 15,76630165
Ganho (offbeam) TX antena ERB a D dBi -20,82611373
Distância aproximada demais ERB para TVRO (Df) km 0,509116882 Número de ERBs a Df 3 Distância ERB para TVRO (D1) km 0,632455532 Número de ERBs a D1 8 52
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Ilustração de Resultados da Modelagem (cont.)
Limite de distância LOS/NLOS km 0,15 Atenuação por propagação (D) dB 78,38286067 Redução do ganho ERB offbeam dB 36,82611373 Atenuação por propagação (Df) dB 113,4677109 Atenuação por propagação (D0) dB 108,3622608 Atenuação média por propagação (D1) dB 115,3519608 Desvio padrão (atenuação por propagação D1) dB 11,7 Limite inferior (2σ atenuação por propagação D1) 91,9519608 Comprimento do enlace (ERBs a D) km 0,061846584 Interferência na TVRO (ERBs a D0) mW 4,6437E-06 Interferência na TVRO (ERBs a D0) % do total 71,42857143 Comprimento do enlace (ERBs a D1) km 0,632949445 Interferência na TVRO (ERBs a D1) mW 1,85748E-06 Interferência na TVRO (ERBs a D1) % do total 28,57142857
Interferência total na TVRO (ERBs a D0 e D1)
dB, em acréscimo à interferência básica de D0 7,48188027
Interferência total na TVRO (ERBs a D0 e D1) dBm -51,87008053 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 -66,19463596 Ganho TVRO dBi -10 Entrada LNBF (ERBs a D0 e D1) dBm -61,87008053 Limite LNBF dBm -45 Margem (ERBs a D0 e D1) dB 16,87008053 Entrada LNBF (ERBs a D e Df) dBm -76,19463596 Margem (ERBs a D e Df) dB 31,19463596 Margem ERBs (maior margem) dB 2,740008711
53
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Ilustração de Resultados da Modelagem (cont.)
CPEs (distribuição uniforme) EIRP CPE W 2 EIRP CPE dBm 33,01029996 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 0,003926991 Distância média para TVRO km 0,035355339 Fator de proteção (área) % 97 Fator de proteção (área) dB -15,22878745 “Uptilt” antena CPE ° (graus) 3,576334375 Ganho por “uptilt” dB -0,383705027 EIRP média CPE W 1,199997936 EIRP média CPE dBm 30,79180499 Ganho por diretividade CPE dB -9,542425094 Ganho TVRO dBi -10 Limite de distância LOS/NLOS km 0,15 Atenuação por propagação dB 74,30046102 Entrada LNBF dBm -47,82229367 Limite LNBF dBm -45 Margem CPEs dB 2,822293668
Margens ERBs(maior margem)+CPEs dB 2,815980689
Margem Final ERBs+CPEs (maior margem) dB -0,229343644 Fator de proteção global % 95,06 54
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Status Atual
![Page 56: Convivência Banda C Satélite e WiMAX BERTRAM.pdf9 • Estação de TVRO – Receptor digital na banda C, antena de 1,7m, satélite C2 – Frequência de recepção • 3.955 MHz](https://reader030.fdocumentos.com/reader030/viewer/2022040822/5e6b8f87165d745c7c11f1e1/html5/thumbnails/56.jpg)
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
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Obrigado
Paulo Bertram dos Santos Reis Vieira
(21) 2121-8168
OBRIGADO