Embratel/Star One - Backhaul Celular via Satélite

1. A Nova Dinâmica do
Backhaul Celular via Satélite
SSPI DAY – Novembro 2017
Guilherme Marques Mattos
09/11/2017

2. Agenda
Frota de satélites da Star One
Star One D1 – Capacidade em Banda Ku e Ka
Star One D2 – Novo satélite
Comparativo das Bandas C e Ku
Motivadores do Backhaul Celular via Satélite em Redes Estatísticas
Backhaul Celular via satélite em Banda Ku
Projeto Rural de Backhaul Celular via Satélite
Backhaul Celular via satélite em Banda Ka
2
Apresentação

3. 3
Frota de satélites da Star One
Brasilsat B4
Banda C
92º W
Star One C3
C e Ku
75º W
70º W
Star One C1
X, C e Ku
65º W
Star One C12
Banda C
37,5º W
Star One C4
Banda Ku
Star One C2
X, C e Ku
84º W
Star One D1
C, Ku e Ka
Embratel Star One já especificou e
lançou com sucesso 11 satélites
Star One D2
X, C, Ku e Ka
(Órbita Inclinada)
70º W
Créditos:
Embratel Star One

4. Faixa Regulamentada:
1.500 MHz com reuso de polarização
# Transponders e Faixa:
36 TPDRs de 36 MHz
Capacidade Total:
2,5 Gbps (Fade)
4,0 Gbps (Clear Sky)
4
Star One D1 - Capacidade em Banda Ku
Créditos:
Embratel Star One

5. Faixa Regulamentada:
17,7 GHz a 20,2 GHz
27,0 GHz a 30,0 GHz
# Transponders e Faixa:
18 TPDRs
Canal FWD de 480 MHz
Canal RTN de 190 MHz
Capacidade Total:
9,0 Gbps (Fade)
18,0 Gbps (Clear Sky)
5
Star One D1 - Capacidade em Banda Ka
Créditos:
Embratel Star One

6. Fabricação:
Space Systems Loral (SSL)
Lançamento:
Arianespace
Data:
Dezembro de 2019
Peso e Potência estimadas:
6,2 toneladas | 19,3 W
Capacidade Total:
20 Gbps (Ka)
24 TPDRs (Ku)
28 TPDRs (C)
02 TPDRs (X)
Posição:
70°W
6
Star One D2 – Novo satélite
Banda Ka
• Ampliar a cobertura do Star One D1
• Atender ao território nacional e América do Sul
• Aumentar a oferta de capacidade para backhaul
• Aumentar a oferta de soluções para o mercado
corporativo
Banda Ku
• Seguir a missão do Star One C2
• Atender ao segmento de DTH no Brasil
• Expandir o número de transponders
• Lançar novas coberturas sobre a América do Sul,
América Central e México
Banda C
• Permitir a continuidade dos serviços de TV em 70°W
Banda X
• Atender ao Ministério da Defesa
Clarohdtv

7. Banda
Estação
Remota
Típica
Disponibilidade
Anual do Enlace
Indisponibilidade
Anual do Enlace
em Fade
Taxa de
Informação
(Down)
Condição
Climática
C 3,6m 99,8% 17 horas 2 a 8 Mbps Clear/Fade
Ku 1,8m 99,5% 43 horas
12 Mbps Fade
18 Mbps Clear
Ka 1,2m 99,5% 43 horas
34 Mbps Fade
90 Mbps Clear
Porte dos terminais x Disponibilidade x Taxa
7
Comparativo das Bandas C e Ku
Clear Sky = 95% do tempo (anual)

8. 8
Motivadores do Backhaul Celular via Satélite
Municípios COM cobertura em fibra ótica:
3.245 (58%)
Municípios SEM cobertura em fibra ótica:
2.325 (42%)
Dos municípios sem fibra, as regiões
Norte e Nordeste respondem por:
1.329 (57%)
Fonte:
Banda Ka – SFS | Conselheiro Leonardo Euler de Morais – ANATEL
Abril/2017
Fonte:
IPSOS – Revista Exame
Novembro/2017

9. 9
Motivadores das Redes Estatísticas
A evolução das tecnologias móveis no Brasil
Fonte:
TELEBRASIL e TELECO

10. Histórico
 SCPC: circuitos dedicados, determinísticos e simétricos (Banda C)
 Rede VSAT: circuitos em plataforma híbrida - determinística e estatística (Banda Ku)
Rede SCPC (Banda C)
Rede VSAT (Banda Ku)
Projeto RURAL
Satélites Toda frota, incluindo terceiros C2 e C4
Número de sites N/A cerca de 170
Distribuição dos sites Território nacional AC, AM, AP, BA, MA, PA, RO, RR
Porte dos terminais 2,4m e 3,6m 1,8m e 2,4m
Esquema de
MODCOD
Constant Coding and Modulation (CCM) Adaptive Coding and Modulation (ACM)
Throughtput em Fade
(Down / Up)
2Mbps a 8Mbps 5,5Mbps / 4,0Mbps
Simetria Simétrico Assimétrico
Disponibilidade 99,8% 99,5%
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Backhaul Celular via satélite em Banda Ku

11. Vantagens
 Estações terrenas menores:
• Maior facilidade de co-localização e instalação junto às torres de celular
 Plataforma Híbrida (determinística e estatística):
• Aplicável aos canais return
• MODCOD e faixa variáveis
 Maior throughtput:
• Uso de ACM
- otimização do MODCOD em Clear (canais de forward e return)
• SCPC dinâmico (tecnologia de Cross-Dimensional Multiple Access - Mx-DMA)
- economia de faixa no canal de retorno
 Maior eficiência:
• Em Fade → dimensionamento para o pior caso (usual)
• Em Clear → variação dos MODCODs com redimensionamento das faixas,
economizando espectro e possibilitando a realocação das demais portadoras
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Backhaul Celular via satélite em Banda Ku

12. Topologia da Rede
 Satélites Star One C2 e C4, co-localizados a 70°W (Banda Ku)
 Master e Plataforma em Guaratiba (RJ) se conectam ao core do 2G/3G/4G via acessos terrestres
Fase 0:
 Testes em laboratório para validação da solução integrada “satélite-móvel”
Fase 1:
 Ativação de cerca de 170 localidades rurais com tecnologia celular 2G/3G/4G
 Terminal remoto: 1,8m/8W (Região Nordeste) | 2,4m/16W (Região Norte)
 Taxas de 5,5Mbps (down) e 4,0Mbps (up) garantidas na condição fade
Fase 2:
 Migração de parte dos sites acima: Banda Ku (C2 e C4) → Banda Ka (D1)
 Readequação do tráfego remanescente de Banda Ku (C2 e C4)
 Manutenção do porte dos terminais
12
Projeto Rural de Backhaul Celular via Satélite

13. Objetivos dos testes de validação
 Adequação e integração das tecnologias 2G/3G/4G ao meio satelital
 Convivência das tecnologias 2G/3G/4G de fabricantes diferentes
Plataforma de Teste
 Reprodução dos testes de campo em laboratório
• CRT (Centro de Referência Tecnológica)
• Instalação de VSAT de referência de 1,8m/8W
 Estação Master e Plataforma em Guaratiba (RJ)
• Conexão ao core das redes 2G/3G/4G via acessos terrestres
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Projeto Rural de Backhaul Celular via Satélite
CRT (Centro de Referência Tecnológica da Embratel/Claro)
Ilha do Fundão - RJ

14. Fase 0 - Topologia de Teste
Projeto Rural de Backhaul Celular via Satélite
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15. Fase 1 - Topologia de Produção
Projeto Rural de Backhaul Celular via Satélite
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16. MODCOD
 Forward: 8PSK2/3 a 16APSK9/10
 Return: 8PSK6/10 a 16APSK3/4
Capacidade da Rede
16
Fase
Gateway
Diâmetro
Estação Remota
Condição
Climática
Disponibilidade
Enlace
(% ano)
Porte Capacidade
Diâmetro/PA
Download
(Mbps)
Upload
(Mbps)
1 9m 1,8m/8W - 2,4m/16W
5,5 4 Fade 99,5
7 5 Clear 95,0
2 9m 1,8m/8W - 2,4m/16W
10,4 5,6 Fade 99,5
15 7 Clear 95,0
Projeto Rural de Backhaul Celular via Satélite
2G/3G/4G
Voz + Dados
VSAT
Estação da
Rede Móvel
Star One C2 / C4
70°W

17. 44%
41%
9%
6%
1%
Perfil de Tecnologia da Rede Móvel por Site
2G / 3G / 4G
2G / 3G
2G / 4G
4G
3G
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Projeto Rural de Backhaul Celular via Satélite

18. 18
Projeto Rural de Backhaul Celular via Satélite
3%
20%
1%
66%
1% 6%
1%
1%
Abrangência dos Sites por UF
AC AM
AP BA
MA PA
RO RR

19. Vantagens
 Estações terrenas ainda menores:
• Facilidade ainda maior de co-localização e instalação junto às torres de celular
 Maior throughtput:
• Alta velocidade para aplicações de backhaul celular
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Backhaul Celular via satélite em Banda Ka
Banda
Estação
Remota
Típica
Disponibilidade
Anual do Enlace
Indisponibilidade
Anual do Enlace
em Fade
Taxa de
Informação
(Down)
Condição
Climática
C 3,6m 99,8% 17 horas 2 a 8 Mbps Clear/Fade
Ku 1,8m 99,5% 43 horas
12 Mbps Fade
18 Mbps Clear
Ka 1,2m 99,5% 43 horas
34 Mbps Fade
90 Mbps Clear

20. Aspectos regulatórios
 Espectro de Banda Ka:
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Backhaul Celular via satélite em Banda Ka
17,7GHz 20,2GHz
27,0GHz 30,0GHz
Resolução ANATEL nº 599/2012
17,7GHz a 20,2GHz | 27,0GHz a 30,0GHz
19,7GHz a 20,2GHz | 29,5GHz a 30,0GHz (uso limitado satélite)
Resolução ANATEL nº 676/2017
18,1GHz a 18,6GHz | 27,9GHz a 28,4GHz (uso limitado satélite)

21. Aspectos regulatórios
 Coexistência de serviços de rádio enlace e comunicação satélite em carácter primário do
espectro 17,7GHz a 20,2GHz | 27,0GHz a 30,0GHz exceto nas sub-faixas contempladas pelas
Resoluções nº 599/12 e nº 676/17 da ANATEL
 Cenário Pré-Implantação das Gateways (GWs)
• Detentores das GWs identificam rádios terrestres ofensores para coordenação
• Opções:
- migração dos rádios da faixa de 18GHz para 15GHz/23GHz
- desativação dos enlaces terrestres
 Ação Proposta
• ANATEL acionada para estudar formas de proteção do espectro
• Criação de uma área de coordenação no entorno das GWs
• Melhor convivência entre os sistemas terrestres e satélites no espectro Ka
 Cenário Pós-Implantação das GWs
• Operadoras de novos rádios terrestres identificam as GWs e suas áreas de coordenação
• Ações de coordenação com o detentor das GWs
• Efetivar o licenciamento dos enlaces terrestres
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Backhaul Celular via satélite em Banda Ka

22. 22
Obrigado!