O projeto analisa a cobertura de rádio celular em São José do Rio Preto, utilizando tecnologia GSM e levando em conta uma população de 456.245 habitantes. A área mínima de cobertura é de 95,02 km², com provisões para atender uma demanda inicial de tráfego de 5% da população. O modelo de Okumura-Hata foi utilizado para prever a atenuação do sinal, mostrando a necessidade de expansão do sistema devido à crescente demanda futura.

1. PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE CAMPINAS
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS, AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS
FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA
CURSO DE ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES
DISCIPLINA DE TELEFONIA FIXA E MÓVEL
PROJETO BÁSICO DE RÁDIO COBERTURA
CELULAR
São José do Rio Preto - SP
Autoria: RAs:
Gustavo Henrique Cirulo 14646681
Kevin Matheus Martins 14648497
Professor da Disciplina:
Prof. Me. Ralph Robert Heinrich

2. SUMÁRIO
Introdução 3
Tecnologia 3
Faixa de frequências 4
Parametrização da localidade 5
Área mínima de cobertura 5
Demanda inicial de tráfego 5
Cálculo de interferência e capacidade 6
Cálculo do tamanho do cluster e relação de proteção 6
Canalização e capacidade projetada 6
Capacidade efetiva 6
Características do cluster 7
Parametrização do Modelo de Okumura-HaTA 8
Nível médio do terreno 8
Margem de atenuação 9
Predição pelo modelo de Okumura-Hata 9
Parametrização do Radio Mobile 11
Conclusões 12
Referências 13

3. 1 INTRODUÇÃO
Este projeto referente a análise de Rádio Cobertura Celular para a cidade de São
José do Rio Preto, no estado de São Paulo.
São José do Rio Preto possui uma população em 2018, de acordo com o IBGE [1]
de 456.245 pessoas.
Na Figura 1, apresenta-se a mancha de ocupação populacional da cidade.
Figura 1: Mancha de ocupação populacional de São José do Rio Preto.
Fonte: IBGE [2]
1.1 Tecnologia
Como tecnologia iremos utilizar a GSM a qual tem como relação de proteção o valor
de 12 dB. As potências de uma GSM pode variar de 5W se for a partir da ERB (​E​stação
R​ádio ​B​ase) até a 0,5W se for a partir de um TM (​T​erminal ​M​óvel).

4. Às sensibilidade de recepção serão de -95dBm para a TM e -110dBm para a ERB.
Com isso levantado está na hora de prever a largura do canal de rádio que será
utilizado nessa tecnologia, após algumas consultas foi analisado que esse valor deve ser
em torno de 200 kHz, levando isso em consideração foi colocado controle por cada canal
de voz ou 8 canais de voz.
Importante falar que para a ERB o ganho será de 9dBi enquanto que o da antena de
um TM será de 0 dBi.
1.2 Faixa de frequências
Foi escolhido a Subfaixa D para a faixa de frequência, operando de 1710 a 1725
MHz nas transmissões a partir do TM, e 1805 a 1820 MHz a partir da ERB, apresentando
um passo duplex de 95 MHz. de acordo com a Resolução nº 454, de 11 de dezembro de
2006, emitida pela Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL).

5. 2 PARAMETRIZAÇÃO DA LOCALIDADE
2.1 Área mínima de cobertura
Com base nos limites da cidade de São José do Rio Preto a Área mínima de
cobertura inicial é de 95,02km², correspondendo a um raio de 5,50km a partir do centro da
cidade de São José do Rio Preto, conforme se pode observar na Figura 2.
Figura 2: Área mínima de cobertura.
Fonte: Google [3], adaptado pelos autores.
2.2 Demanda inicial de tráfego
A demanda inicial de tráfego considera o atendimento de, no mínimo, 20% da
população, com 5% de penetração de mercado inicial. Sendo assim, considerando uma
população de 456.245 pessoas [1], a demanda inicial pode é de:
56245×0, 0×0, 5 562 usuáriosDi = 4 2 0 = 4 [1]
O tráfego oferecido para cada usuário é de 0,03 Erlangs, portando a demanda inicial
de tráfego é dada pela equação [2].
562 ×0, 3 36, 6 ErlangA = 4 0 = 1 8 [2]

6. 3 CÁLCULO DE INTERFERÊNCIA E CAPACIDADE
3.1 Cálculo do tamanho do ​cluster​ e relação de proteção
Para se certificar que a relação de proteção da tecnologia GSM continue a mesma
foi feito então, com o menor tamanho possível, um ​cluster ​de 7 células, quem tem uma
razão de reuso igual a 4,58 unidade( ). Através disso foi possível, considerando um fatorQ
de ambiente 4, e conforme a equação [3], confirmar o valor da relação da proteção que se
desejava.
I
S
= 1
2·(Q−1) +2·(Q+1) +2·Q
−n −n −n
3, 48 unidadesI
S
= 1
2·(4.58−1) +2·(4.58+1) +2·4.58
−4 −4 −4 = 5 2
[3]
Na equação [4], aplica-se a conversão de unidades para a escala logarítmica de
decibéis, apurando a relação de proteção em dB.
0× og 7, 6dB(I
S
)dB
= 1 log l (53, 5)2 = 1 2 [4]
3.2 Canalização e capacidade projetada
No espectro selecionado, considerando uma banda de 15MHz, é possível alocar 600
canais de voz ou controle, conforme se pode verificar na equação [5].
×8 00N = 15
0,200 = 6 [5]
Serão designados canais de controle à razão de 1 canal por célula, pelo que ficarão
disponíveis 593 canais de voz. No total, ficarão disponíveis cerca de 86 canais por célula,
sendo 85 canais de voz e 1 canal de controle, e a célula central contará com 90 canais,
sendo 89 canais de voz e 1 canal de controle, conforme se pode verificar pela equação
[6].
5, 1Ncélula = 7
600
= 8 7 [6]
3.3 Capacidade efetiva
Para atender ao Grau de Serviço de 0,05, estabelecido pela Agência Reguladora
para o SMP (​S​erviço ​M​óvel ​P​essoal), e a partir da tabela de Erlang-B, é possível
determinar a intensidade de tráfego que será atendida pelo sistema, de cerca de 616
Erlang, atendendo a 20.550 usuários. O sistema calculado atende à demanda inicial de
tráfego, de 3.037 usuários.

7. 3.4 Características do ​cluster
Tendo como base a cidade de São José do Rio Preto foi verificado a necessidade de
cada célula do ​cluster possuir um raio de 2,12km. Na Figura 3, é possível observar um
mapa das células com os valores indicados para o ​cluster​.
Figura 3: Células distribuídas pela cidade de São
José do Rio Preto.
Fonte: Google [3], adaptado pelos autores
.

8. 4 PARAMETRIZAÇÃO DO MODELO DE OKUMURA-HATA
4.1 Nível médio do terreno
Foi levantado o nível médio do terreno através da tabela 1 logo abaixo para a
célula central graças ao cálculo da altura e nível médio do terreno.
Tabela 1: Alturas das radiais de 6,00km e nível médio do terreno.
Radiais 1km 2km 3km 4km 5km 6km
R1 512 474 469 504 514 508
R2 504 499 519 548 544 529
R3 527 500 485 479 504 514
R4 502 506 512 532 556 556
R5 505 501 521 560 547 510
R6 486 514 514 531 501 503
R7 490 495 403 522 523 537
R8 473 502 514 497 495 522
Média: 509,6
Fonte: Google [3], adaptado pelos autores.
Na Figura 4, observa-se as radiais que foram traçadas para se fazer o levantamento
da média do nível do terreno.
Figura 4: Radiais para levantamento do nível médio do terreno.
Fonte: Google [3], adaptado pelos autores.

9. 4.2 Margem de atenuação
A margem de atenuação é dada pela equação [7].
Amargem = Perp Terminal − SERB
0× 10, , 6, 9 10, ,Amargem = 1 log (0, ×1000)5 + 1 0 + 9 0 = 2 9 + 1 0 + 9 0
45, 9dBAmargem = 1 9
[7]
4.3 Predição pelo modelo de Okumura-Hata
Com a margem calculada através da equação 7 descobrimos então o seu valor de
145,99dB​, esse valor será importante daqui a pouco quando calcularmos o Path Loss
para saber a atenuação segundo o nosso modelo. No momento iremos calcular o valor do
fator de correção da altura da antena, a(h​re​), a sua fórmula e a resolução pode ser vista
na equação 8 logo abaixo, foi utilizado como altura efetiva do terminal de ​h​re​=1,6m​.
(h ) , (log (h )) ) , 7a re = 3 2 × ( 10 re
2
− 4 9
(h ) , (log (1, )) ) , 7a re = 3 2 × ( 10 6 2
− 4 9
(h ) , 25130319a re = 0 2
[8]
Agora com o fator de correção em mãos podemos então prosseguir para fazer o
cálculo do Path Loss onde será necessário o tamanho do rádio de nossa célula central
que é de ​2,12 Km​ e a maior frequência de operação que o terminal poderá transmitir,
sendo de 1725 MHz. Com esses valores foi montado uma planilha para podermos chutar
os valores da altura efetiva da antena (h​te​) fórmula 9 afim do seu valor chegar no mesmo
que a margem de atenuação de ​145,99dB​.
L(dB) 9, 5 26, 6 og (f ) 3, 2 og (h ) (h ) 44, , 5P = 6 5 + 1 × l 10 op − 1 8 × l 10 te − a re + ( 9 − 6 5 ×
og (h )) og (distância)l 10 te × l 10
L(dB) 9, 5 6, 6 og (1725) 3, 2 og (26, ) , 2513 44,P = 6 5 + 2 1 × l 10 − 1 8 × l 10 3 − 0 2 + ( 9 −
, 5 og (26, )) og (2, 2)6 5 × l 10 3 × l 10 1
L(dB) 45, 9P = 1 9
[9]
De acordo então com o modelo Okumara-Hata, a perda de percurso será atendida
por uma antena de altura efetiva ​h​te​=26,3m​. Desta forma, levando em consideração que o
nosso terreno tem um nível médio de 509,6, e o nível do local de instalação é de
aproximadamente 544m ( 504m + 35m), portanto, a antena não precisará estar instalada
em uma torre sendo apenas necessário o seu terminal de ​h​re​=1,6m​. Na Figura 5, é
possível observar um levantamento da localização do terreno.

10. Figura 5: Terreno a ser utilizado para instalação da torre da antena da célula principal.
Fonte: Google [3], adaptado pelos autores.

11. 5 PARAMETRIZAÇÃO DO RADIO MOBILE
Ao iniciar a parametrização do Radio Mobile com o modelo Okumura Hata
utilizamos o software de Radio Mobile para verificar a dispersão do sinal no terreno em
que foi estudado, inicialmente pegamos os pontos de localização de nossa ERB que eram
de Latitude: 20º48’04’’S e Longitude:49º23’04’’W e convertemos para decimal para a
inserção dos dados no Software. Após isso fizemos a definição dos sistemas bem como
todas as propriedades acima descritas, definindo a nossa ERB no ponto central da célula
do meio que foi escolhida e uma TM em um ponto aleatório a uma distância de
aproximadamente de 1 Km. Após fazer esses cálculos chegamos na imagem abaixo.
Figura 6: Terreno com as radias junto com o nível de dispersão do sinal.
Fonte: Software Radio Mobile, adaptado pelos autores.

12. Como podemos ver com a parametrização radio mobile não corresponde com o
modelo Okumura Hata sendo um valor muito maior do que o especificado nele, tendo
cobertura do sinal para até mais do que 3 Km, o que não tira o mérito dos dois métodos
para se calcular.
6 CONCLUSÕES
Foi possível concluir que o modelo de Okumura-Hata atendeu os requisitos do
planejamento inicial demonstrando o panorama inicial do projeto. Quando comparado a
realidade podemos concluir que as ferramentas de predição de cálculo possuem uma
limitação uma vez que podem não corresponder a implantação , necessitando de
correções de ganhos e direcionamento da antena.
Considerando uma demanda inicial de 5 % da demanda total é possível concluir que
o sistema irá precisar de expansão para o futuro onde a demanda será de 100 % , uma
vez que a demanda inicial e pequena quando compara a capacidade do sistema.

13. 7 REFERÊNCIAS
[1] IBGE. Cidades IBGE. Visualização do mapa disponível em:
<https://cidades.ibge.gov.br/brasil/sp/sao-jose-do-rio-preto/panorama>. Acesso em: 06
dez 2018.
[2] IBGE. Áreas Urbanizadas. Visualização da mancha de ocupação disponível em:
<https://www.ibge.gov.br/apps/areas_urbanizadas/pdf/Mapa14_SaoJoseDoRioPreto_Fran
ca_RibeiraoPreto.pdf>. Acesso em:06 dez 2018.
[3] GOOGLE. Google Earth Pro. Versão 7.3.2.5491. 2018. ​São José do Rio Preto, SP​.
Visualização de mapa disponível em:
<https://www.google.com.br/maps/place/São+José+do+Rio+Preto,+SP>. Acesso em: 04
dez 2018.
[4] Anatel. Disponível em <http://www.anatel.gov.br/institucional/>. Acesso em 09 dez
2018.