Abrasat sindsat-abert sspiday2013v2

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Abrasat-Sindsat-Abert - Novidades da CITEL: a defesa da Banda C e a busca por mais Banda Ku - Waldo Russo e Paulo Bertram

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  1. 1. Novidades da CITEL: a defesa da Banda C e a busca por mais Banda Ku Ou ainda: • Como se preparar para defender na WRC 15 a Banda C do apetite voraz por espectro do IMT e; • Como corrigir um antigo desbalanceamento espectral na Banda Ku nesta mesma conferência.
  2. 2. BANDA C: A AMEAÇA WRC-15 AI 1.1 aborda a questão da alocação de espectro adicional para o serviço móvel em caráter primário, identificando outras bandas de frequência para o IMT para desenvolver aplicações móveis de banda larga terrestre. Uma delas é a banda C, em 3,6 a 4,2 GHz! 2
  3. 3. APETITE: Bandas identificadas para o IMT pela UIT TOTAL IDENTIFICADO PARA IMT: 1.177 MHZ Fonte: CDG at http://www.cdg.org/technology/cdma2000/spectrum.asp 5
  4. 4. 4 MAS QUAL É A BANDA NECESSÁRIA NA REALIDADE?
  5. 5. 5 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2010 2015 2020 High estimate Low estimate Actual spectrum MHz Comparação entre estimativas da UIT sobre ocupação espectral e ocupação real (ilustrativo) Eficiência global do espectro no Relatório ITU-R M.2078 é aproximadamente 10 vezes menor do que em redes implantadas. Aproximadamente 5 vezes mais tráfego é servido com 2 vezes menos espectro do que foi estimado. Necessário o uso de metodologia mais simples e transparente para avaliação de necessidade de espectro, pelo menos ao nível nacional. Deverá ser dada especial atenção à eficiência do espectro e aos valores de densidade de site. FUTURE IMT SPECTRUM REQUIREMENTS ASSESSMENT FOR THE RUSSIAN FEDERATION, ITU R 5D, SEPT 2012 A Demanda Real tem sido menor
  6. 6. 6 ALTERNATIVAS PARA AUMENTAR A CAPACIDADE DE REDES SEM FIO
  7. 7. 7 EXPANSÃO DA REDE: APENAS TRÊS MANEIRAS DE AUMENTAR A CAPACIDADE TB RESULTA EM MELHOR COBERTURA EFICIÊNCIA ESPECTRAL (ECONÔMICA) = METRO CELLS Mais Espec t ro (Hz) Maior Efic iênc ia Espec t ral (Bit s/Sec /Hz) Maior Efic iênc ia Espac ial (Bit s/Sec /Hz/User ) Aum ent o de Capac ida de 2x >10x1.5x 2 X 1.5 X 10 = 30X Capacidade Menos disso Mais disso © Small Cell Forum Ltd 2012
  8. 8. 8 REVISITANDO DECISÕES DA UIT: NADA MUDOU APÓS 2007 E 2012 COM RELAÇÃO AO USO DA BANDA DE 3600 – 4200 MHz
  9. 9. 9 Considering m) the need to protect existing services when considering frequency bands for possible additional allocations to any service; CONCLUSÕES DO RELATÓRIO ITU – S.2109 (de 2010) Quando um sistema BWA é implantado, uma zona de exclusão é criada ao longo da qual futuras implantações de estações terrenas do FSS não são possíveis. Tal limitação prejudicaria o desenvolvimento futuro nestas zonas da infraestrutura de telecomunicações dos países que contam com o FSS nesta banda como o backbone principal para esta infraestrutura. Quando as estações BWA e/ou estações terrenas FSS são implantadas em uma forma ubíqua e/ou os locais das estações não são conhecidos, nenhuma distância de separação mínima pode ser garantida. Neste caso, a compatibilidade de redes BWA operando em qualquer parte do intervalo de 3400-4200 MHz e redes FSS que operam neste mesmo intervalo não é exequível dentro da mesma área geográfica. REVISITANDO RESOLUÇÃO 233 – WRC 12
  10. 10. 10 considering n) that frequency-related matters for IMT in certain frequency bands below 6 GHz were studied in preparation for WRC-07, and WRC-07 decided upon technical conditions and regulatory procedures in some of these bands; O USO DO ESPECTRO NA FAIXA DE 3400 - 3600 MHZ POR PAÍSES DAS REGIÕES 1 E 3 PELO IMT COMO APROVADO PELA WRC 2007 ESTÁ SUJEITO ÀS CONDIÇÕES TÉCNICAS DESTINADAS A PROTEGER O FSS (RR Notas 5.430A, 5.432A, 5.432B e, 5.433A - WRC 2007) "... Antes de uma administração ativar uma estação (base ou móvel) do serviço móvel nessa banda, deve garantir que a Densidade de Fluxo de Potência (PFD), produzido a 3 m acima do solo não excede -154,5 dB (W/(m2 x 4 kHz)) por mais de 20% do tempo na fronteira do território de qualquer outra administração. ... ". E NADA MUDOU DESDE ENTÃO! REVISITANDO RESOLUÇÃO 233 – WRC 12
  11. 11. 11 Importância da banda-C em Comunicações via Satélite Caraterísticas Técnicas Únicas e Siginificância Sócio-Política Banda
  12. 12. 12 Importância da Banda C: social/política (*) Usada pela Indústria de comunicações via satélite por mais de 40 anos *
  13. 13. 13 Uso Atual Pelos Sistemas Satelitais Existentes Banda
  14. 14. 14 Satélites GEO na banda C Existentes (final de 2012) • Pelo menos 169 satélites na banda C na órbita GEO hoje o Representam $42-bilhões de investimento em segmento espacial, não incluindo os investimentos na infraestrutura em terra. • Substancial investimento mundial em andamento na capacidade de satélite em banda C. o Pelo menos 52 satélites com carga útil na banda C foram lançados no período 2007- 2012, representando $12-15 bilhões em investimentos. • GEOs são ativos de longa duração; vida útil operacional típica é de 15 anos ou mais. o Ambiente regulatório estável e consistente requerido ao longo operacional do Satélite. Fonte: Abdolmajid Khalilzadeh, ITU Liaison - GVF Satellite Spectrum Initiative Satélites GEO em órbita 2007, usando banda C-band (Fone: Intelsat)
  15. 15. 15 Fonte: Report ITU-R M.2109 (2007) Alguns Dados: - 33 sistemas satélite autorizados - 72 milhões de usuários de TVRO - Na banda C estendida (3.6 a 3.7 GHz), duas empresas Brasileiras possuem 9.750 estações operacional (corporações, governo, ONGs e difusoras. Fonte: ANATEL e ABERT (dados: 2012) Estações terrenas na Banda C no Brasil As estações terrenas mostradas nesta figura não incluem estações não registradas, tais como terminais TVRO
  16. 16. 16 Localização das Estações FSS indica um sítio que pode incluir uma ou mais estações terrenas. As estações terrenas mostrados nesta figura não incluem estações não registadas, tais como os terminais de TVRO Estações Terrenas na Banda C: Contagem incompleta de um único operador de satélite Fonte: http://www.itu.int/itunews/manager/display.asp?lang=en&year=2007&issue=08&ipage=C-band&ext=html
  17. 17. 17 Evolução Esperada Banda
  18. 18. Satcom na Banda C evolução esperada 20 • Distribuição de Vídeo – Aprox. 220 TPEs nos próximos 10 anos • Mobilidade comercial, estimulada por usuários marítimos • Serviços de backhaul na banda C • Novas tecnologias (em compressão, processamento de sinal, processamento à bordo) • Pelo menos 35 satélites com carga útil na banda C estão em construção e programados para lançamento em 2012-2015, representando US $ 9-10 bilhões em investimentos (Fonte: Global Assessment of Satellite Supply & Demand, 9th edition / Wireless Backhaul via Satellite 6th Edition – NSR)
  19. 19. Novos Sistemas Em Implantação • Novas plataformas satelitais irão combinar feixes largos e estreitos e tecnologia de reuso de frequênica nas bandas C, Ku e Ka, para suportar soluções de faixa larga, de mobilidade e de novas midias; • Novo satélite MSS / HTS na banda Ka, usando a banda C para TT&C • Ka Regional e outras combinações de frequências o Oferecendo escolha, flexiblidade e o nível de serviço requerido o Permitir a adoção de tecnologia quando estiver pronto 21
  20. 20. 20 Dificuldades Tecnicas no Compartilhamento Espectral Entre FSS e IMT/BWA Banda
  21. 21. 21 O Problema Básico que Impede Compartilhamento Espectral Diagrama de Nível de um enlace de descida do satélite: Conclusão: Devido à utilização de frequências sobrepostas e à fraca recepção do sinal do satélite, é muito difícil um sistema satélite evitar os fortes sinais interferentes gerados de sistemas BWA.
  22. 22. Resultados de estudos de compartilhamento entre IMT e sistemas satélite na banda C Estudos detalhados realizados por diversas administrações e agências: • Compartilhamento co-frequencial entre IMT e FSS na banda 3.4 – 4.2 GHz NÂO é possível − Grande distância de separação requerida entre a estação base transmissora IMT (macro) e as estações receptoras do FSS o 51 – 70 km: Proteção para efeitos de interferência de longo prazo; o 140 – 430 km: Proteção para efeitos de interferência de curto prazo. • Mesmo com estações IMT e FSS operando em diferentes porções da faixa 3.4 – 4.2 GHz, separação geográfica é ainda necessária: − 0.4 – 46 km: Proteção para interferência fora de faixa. − 10 – 31 km: Proteção contra sobrecarga do LNB do FSS devido a emissões do IMT fora da faixa do FSS • Técnicas de Mitigação não são viáveis ou efetivas: − Dada a ordem de grandeza das distâncias de separação requeridas para reduzir interferência, a aplicação de técnicas de mitigação não é uma opção realista; − Técnicas de gerenciamento espectral não são viáveis uma vez que o sinal do satélite recebido é muito fraco e não pode ser monitorado pelo transmissor IMT; − Pelas mesmas razões anteriores, também blindagem de sítio não é uma solução prática [Fonte: ITU-R M.2109] 24
  23. 23. Confirmação na Prática das Conclusões dos Estudos Teóricos Em países que autorizaram sistemas de acesso sem fio em algumas partes da banda C, diversos casos graves de interferência têm sido relatados : – Bolivia • SITTEL aprovou o uso da faixa de 3,4 a 3,8 GHz para WiFi • Sinais de TV via satélite sofreram severa interferencia, com interrupção do serviço (Fonte: Position Paper on Interference in C-band by Terrestrial Wireless Applications to Satellite Application – IASCI) – BBC • rede de distribuição internacional via satélite de rádio e TV afetada por interferência prejudicial nos seguintes países: Congo, Gabão, Guiné, Marrocos, Nigéria, Tanzânia, Uganda, Burkina Faso, Burundi, Ruanda, Paquistão, Camboja, Trinidad, Sudão do Sul e Jamaica – Bangladesh • interrupção dos serviços de TV (sofrida por milhões de cidadãos), devido à exploração de serviços "WiMAX" na banda de 3,5 GHz . (Fonte: European Communications Committee CPG-15 PTD – Use of the band 3.4-4.2 GHz by FSS and potential use by IMT Systems) – Indonésia • Compartilhamento entre BWA e FSS usando banda de 3,5 GHz (FSS como primario e BWA como secundário) • Interferências danosas por estações terrestres tanto na carga útil como em TT&C (o compartilhamnjto foi reavaliado). Fonte: Report of Harmful Interference by BWA into Satellite Networks – A case study by Indonesia – 4th meeting of APT Wireless Forum) 25
  24. 24. 24 Casos de Estudos Brasileiros • No Brasil, durante a instalação de serviços de acesso WiMAX BWA pela Embratel, de outubro de 2008 a novembro de 2009, usuários de TVRO, redes corporativas, headends de cabo e redes de distribuição de TV, localizados em dezenas de cidades, sofreram interrupção de serviço . o Maior frequência WIMAX : 3560 MHz o Menor frequência FSS: 3625 MHz Fonte: Star One / EMBRATEL • Testes de campo realizados pela Star One / Embratel demonstraram grande dificuldade em operar serviços BWA fixo e FSS na mesma área geográfica, mesmo em bandas espectrais adjacentes. o No Centro de Referência Técnica da EMBRATEL em Setembro de 2009 o Sob supervisão do INT (Instituto Nacional de Tecnologia) em Julho de 2011 o Contratado a Orion Consulting e realizado pela CelPlan Wireless Global Technologies em Agosto de 2011 • Teste de Laboratório realizados pela Century do Brasil (fabricante de sistemas de recepção satelitais) em Abril e Junho de 2012 caracterizaram os níveis de interferência. Fonte: Apresentação da Star One de setembro 2012
  25. 25. Oportunidades na WRC – 15: Espectro de Subida Adicional Banda Ku Fonte: Apresentação de Kimberley Baum (SES) Seminário de Serviços Satélite CITEL – PCC2 Cali, CO – Abril 2013
  26. 26. Problema: espectro de subida na banda Ku é limitado • Na região 2, são alocados 200 MHz a mais para a descida do FSS em relação a subida: Bandas não planejadas na faixa de 10 a 15 GHz na região 2 da UIT: • Falta de espectro de subida suficiente na banda Ku torna difícil projetar sistemas satélite que maximizem o uso do espectro de descida disponível Bandas de Frequência (GHZ) Faixa de frequências (MHz) Terra-para-espaço (subida) 12,7 – 12,75 50 13,75 – 14,5 750 Espectro total na subida: 800 Espaço-para-terra (descida) 10,95 – 11,2 250 11,45 – 11,7 250 11,7 – 12,2 500 Espectro Total na Descida: 1,000 Diferença espectral entre subida e descida: 200
  27. 27. Problema adicional: compartilhamento da faixa • A faixa de 13,75 a 14 GHz tem várias limitações, pelo compartilhamento com radares e outros serviços – WRC-03 decidiu que o compartilhamento com radares seria possível e que antenas de menor diâmetro deveriam ser permitidas – O diâmetro mínimo das antenas de estações terrenas foi reduzido para 1,2 m – No entanto, ainda limita o emprego de terminais VSAT menores • Aumenta a pressão sobre o espectro primário de subida na banda Ku - 14 a 14,5 GHz – resultando em congestionamento na região 2.
  28. 28. Soluções Possíveis? • A WRC 15 vem nos socorrer!! – Este tema será abordado no item 1.6.2 da agenda da conferência: • "Considerar possíveis alocações primárias adicionais para o serviço fixo por satélite (FSS) (Terra-Espaço) de 250 MHz na Região 2 e 300 MHz na região 3, dentro da faixa de 13-17GHz e revisar as disposições regulamentares sobre as atribuições atuais para o serviço fixo por satélite nesta banda, tendo em consideração os resultados dos estudos UIT R, em conformidade com a Resolução 152 (WRC 12) "
  29. 29. 29 Obrigado
  30. 30. 30 Nova abordagem para as necessidades de espectro VOLTAR

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