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Testes da SET revelam interferências do 4G na TV Digital

Nº 141 – Abril/Maio 2014

Por Redação

Informe especial

A banda larga móvel 4G/LTE na faixa de frequência de 700 MHz poderá causar interferências prejudiciais em milhões de televisores, revelou estudo da Universidade Mackenzie/SET apresentado na edição anterior da Revista da SET. Nesta edição apresentamos um resumo do estudo que afirma que a introdução dos sistemas de banda larga móvel 4G/LTE na faixa de frequência de 700 MHz poderá causar interferências prejudiciais em milhões de televisores, caso medidas adequadas de mitigação não sejam adotadas.

SET vem estudando o tema e acompanhando os trabalhos em outros países e na UIT. Em 2013, trouxe para o Minicom e a Anatel uma rica interação com empresas e entidades reguladoras da Franca, Reino Unido, Japão, Austrália e Alemanha. Também promoveu dois seminários de grande profundidade técnica, que contaram com a participação do Ministério das Comunicações do Japão, do Minicom e da Anatel.
O presente documento é um resumo e análise dos testes de laboratório para a caracterização da convivência entre a TV Digital e os sistemas móveis LTE na faixa de 700 MHz encomendados pela SET, Sociedade Brasileira de Engenharia de Televisão, à Universidade Mackenzie, e realizados no período de sete meses em 2013. Esses testes são uma contribuição da SET para a sociedade e ao setor de radiodifusão de forma a contribuir para que as condições de convivência assegurem que a banda larga móvel possa ser oferecida à população sem que ela seja privada de continuar tendo acesso à TV aberta.
Interferência é um fenômeno físico eletromagnético sempre presente no uso de faixas adjacentes por serviços distintos. Ela decorre de valores diferenciados de potência, de emissões fora da banda ou de espúrios e dependem das características dos serviços e dos seus respectivos equipamentos. A UIT define três tipos de interferência:
1 Permitida: níveis quantitativos definidos em sua regulamentação para fins de compartilhamento e coordenação;
2 Aceitável: níveis além dos limites da, permitida mas acordada entre dois ou mais países para fins de uma coordenação especifica;
3 Prejudicial: aquela que degrada, obstrui ou interrompe um serviço de radiocomunicação.

A interferência prejudicial no caso da recepção de TV Digital significa interrupção na recepção da programação, imagens congeladas ou tela negra.

Interferência prejudicial.
Nos testes da Universidade Mackenzie mediu-se os valores de relações de proteção e limiar de saturação que definem a convivência entre os sistemas LTE e TV Digital em bandas adjacentes, para alguns dos sistemas de recepção de TV mais comuns no Brasil.
Os valores de “relação de proteção” e de “limiar de saturação” obtidos são característicos do caso brasileiro, pois expressam a relação entre a base instalada de recepções ISDB-T e (i) o arranjo de frequências, (ii) a banda de guarda, (iii) os níveis de potência, (iv) a máscara de emissão e (v) demais especificações a serem observadas pelos sistema LTE conforme Resolução nº 625/2013 da ANATEL. Na medição desses valores, que definem as condições de convivência, a caracterização dos receptores foi etapa essencial do trabalho, pois permitiu quantificar a degradação de desempenho de receptores típicos do mercado nacional em presença de sinais interferentes em banda adjacente.

Esses resultados permitem concluir que, com o objetivo de permitir a convivência harmônica entre LTE na faixa de 700MHz e TV, há que realizar ajustes nas especificações LTE definidas pela Resolução no 625/2013 da ANATEL, bem como definir uma série de procedimentos de mitigação, para evitar ou resolver os casos de interferência prejudicial oriundos das emissões LTE na TV Digital.

As primeiras medidas de mitigação são a instalação de filtros nos receptores de TV Digital e nos transmissores das ERBs LTE. A instalação de filtro nos transmissores das ERBs tem o objetivo de reduzir tanto quanto possível as emissões interferentes. Em contrapartida, a instalação de filtros nos receptores de TVD visa aumentar a sua proteção contra as interferências.
Entretanto, a caracterização dos receptores e o amplo conjunto de ensaios de situações de convivência realizados pelo Mackenzie permitem afirmar que:
a) Dados os valores de potência ERP LTE e valores de ACLR (do inglês: Adjacent Channel Leakage Ratio) de uplink e downlink previstos na Resolução nº 625/2013 da ANATEL, a inclusão de filtros exclusivamente na ERB LTE não será suficiente para resolver os casos críticos de interferência.
b) Dados os valores típicos de antenas e amplificadores característicos da recepção de TV Digital, a inclusão de filtros exclusivamente na recepção de TV não será suficiente para resolver os casos críticos de interferência.
c) Em casos críticos, a combinação do uso de filtros conjuntamente nos receptores de TV e nos transmissores das ERBs será necessária, mas não suficiente, demandando medidas de mitigação adicionais como (i) redução das potências de transmissão das ERBs, (ii) modificações na recepção de TV e, até mesmo, (iii) o aumento da banda de guarda.
d) A redução de interferências prejudiciais que incluem alterações nos sistemas de recepção de TV é crítica, pois afeta o parque instalado.
Os recursos necessários para minimizar o impacto ao telespectador não se limitam ao desenvolvimento e a fabricação de filtros, mas incluem a disponibilidade de mão de obra treinada e habilitada a alterar significativamente o sistema de recepção incluindo (i) a troca de eletrônicos e amplificadores, (ii) inclusão de filtros, (iii) reapontamento e troca das antenas de recepção de TV, (iv) adequação de infraestrutura e cabeamento, e, finalmente, (v) a substituição de sistemas simples de recepção interna por sistemas mais complexos de recepção com antenas externas ou coletivas.
A SET continuará estudando e medindo os parâmetros que caracterizam a convivência entre os sistemas de TV Digital e os sistemas de banda larga móvel. A seguir a íntegra do relatório e considerações adicionais da SET sobre os resultados dos testes realizados.