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Testes da SET revelam interferências do 4G na TV Digital

Testes da SET revelam

A banda larga móvel 4G/LTE na faixa de frequência de 700 MHz poderá causar interferências prejudiciais em milhões de televisores, revela estudo da Universidade Mackenzie/SET anunciado em coletiva de imprensa realizada em São Paulo. Segundo o estudo, 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.

Nº 140 – Fev/Mar 2014

Por Fernando Moura

Reportagem

preocupação com a interferência da LTE na TV digital operando em faixas adjacentes vem crescendo nos últimos anos, com o desenvolvimento dos planos para o uso do dividendo digital pela banda larga móvel. A SET vem estudando o tema e acompanhando os trabalhos em outros países e na UIT. Em 2013, trouxe para o Minicom e a A natel uma rica interação com empresas e entidades reguladoras da França, R eino Unido, Japão, A ustrália e A lemanha. Também promoveu dois seminários de grande profundidade técnica, que contaram com a participação do Ministério das C omunicações do Japão, do Minicom e da A natel.
Na quinta-feira 12 de fevereiro de 2014, a entidade apresentou em São Paulo a conclusão dos testes realizados durante sete meses pela Universidade Presbiteriana Mackenzie, a partir de um convênio realizado com a Sociedade Brasileira de Engenharia de Televisão (SET). Segundo o estudo, realizado pelo Laboratório de TV Digital da universidade e já submetido ao Ministério das C omunicações e à A natel, a interferência prejudicial no caso da recepção de TV digital significará interrupção na recepção da programação, imagens congeladas ou tela negra. “Em todos os países que iniciaram a regulamentação para operação do serviço móvel celular em faixa adjacente à de televisão, as questões de interferência entre os serviços estão no cerne das discussões”, disse aos jornalistas Olímpio José Franco, presidente da SET.

Gunnar Bedicks Jr, pesquisador responsável pelo estudo

Gunnar Bedicks Jr, pesquisador responsável pelo estudo afirmou que um dos principais geradores de interferência serão as estações de R adio Base. © Foto: Fernando Moura

Ele explicou que a R esolução 625/2013 da A natel estabeleceu que o 4G/LTE ocupe a faixa de frequência de 698 a 806 MHz, que ficou conhecida como a faixa de 700 MHz, adjacente à de 470 a 698 MHZ que continua destinada no Brasil à TV aberta. Essa mesma resolução especifica parâmetros técnicos demasiado brandos para assegurar a convivência, porém vincula a licitação da faixa de 700 MHz, prevista para este ano, ao estabelecimento de um regulamento para a resolução das situações de interferências prejudiciais.
“Os resultados obtidos nos testes realizados pela Universidade Mackenzie mostram que, nos casos críticos, para preservar a qualidade da recepção do sinal de TV, é necessária uma combinação de diversas medidas de mitigação. Entre elas, alterações das antenas, adição de filtros nos televisores e nos transmissores LTE”, disse Franco, preocupado com o futuro das emissoras de TV Digital.
A interferência prejudicial no caso da recepção de TV Digital significa interrupção na recepção da programação, imagens congeladas ou tela negra.

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 depende das características dos serviços e dos seus respectivos equipamentos. A UIT define três tipos de interferência: permitida: níveis quantitativos definidos em sua regulamentação para fins de compartilhamento e coordenação; aceitável: níveis além dos limites da permitida, mas acordada entre dois ou mais países para fins de uma coordenação especifica; e prejudicial: aquela que degrada, obstrui ou interrompe um serviço de radiocomunicação.
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.

Ana Eliza Faria e Silva, diretora de tecnologia da SET

Ana Eliza Faria e Silva, diretora de tecnologia da SET disse que o “filtro é imprescindível, mas não assegura a convivência em todos os casos”. © Foto: Fernando Moura

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 o arranjo de frequências, a banda de guarda, os níveis de potência, a máscara de emissão e demais especificações a serem observadas pelos sistema LTE conforme Resolução nº 625/2013 da A NATEL.
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, afirma Franco, que para “permitir a convivência harmônica entre LTE na faixa de 700MHz e TV há que realizar ajustes nas especificações LTE definidas pela R esolução no 625/2013 da A NATEL, 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”.
Para Gunnar Bedicks Jr., pesquisador responsável pelo Laboratório de TV Digital da Universidade Presbiteriana Mackenzie, a interferência é clara e provocará problemas na recepção do sinal de TV Digital aberta.
Gunnar explicou que os sinais interferentes dos sistemas móveis LTE foram obtidos por Geradores de Sinal Vetorial, de desempenho reconhecido pelo mercado de Telefonia Móvel. No entanto, para precisão dos resultados, o sinal na saída dos Geradores foi testado para se certificar de que satisfaziam as especificações de emissão espectral determinadas pelas R ecomendações ITU- -R e pelos Padrões ETSI, gerados pelo 3rd Generation Partnershipp Project (3GGPP).

Principais medidas
Para a SET é preciso que a A natel crie requisitos técnicos e imponha obrigações às operadoras de telecomunicações na operacionalização de medidas de mitigação que evitem as interferências sobre as recepções de sinais digitais dos televisores dos telespectadores. Entre as medidas propostas pela entidade para permitir a convivência do 4G/LTE e da TV digital em faixas adjacentes, está a revisão dos sistemas domésticos de recepção de TV, em sua ampla maioria frágeis e antigos. “A necessidade de reformular o parque doméstico de antenas de recepção implica em custos expressivos, que ainda precisam ser calculados, e num enorme desafio logístico. Também impõe aos profissionais da SET a responsabilidade de apoiar o desenvolvimento de profissionais e a especificação de equipamentos adequados a essa tarefa”, observa Franco.
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.
Para a SET, os recursos necessários a 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 os sistemas de recepção incluindo a troca de eletrônicos e amplificadores, inclusão de filtros, reapontamento e troca das antenas de recepção de TV, adequação de infraestrutura e cabeamento, e, finalmente, a substituição de sistemas simples de recepção interna por sistemas mais complexos de recepção com antenas externas ou coletivas.
De todas as formas, o estudo da SET afirma que a introdução de filtros como técnica de mitigação de interferência busca reduzir as emissões fora de banda pelo sistema interfererente e a robustez a essas emissões pelo sistema interferido, melhorando o desempenho dos respectivos sistemas de transmissão e de recepção. Note-se que as filtragens são complementares e devem ser aplicadas simultaneamente para viabilizar a convivência nos cenários considerados.

Preocupações
Nos casos críticos, além de filtros, medidas de mitigação que reduzem a relação de proteção requerida e, portanto, reduzem também os requisitos de AC S e AC LR, devem ser também consideradas.
Para A na Eliza Faria e Silva, diretora de tecnologia da SET, o “filtro é imprescindível, mas não assegura a convivência em todos os casos”. Para ela, para que as pessoas continuem vendo TV aberta, será preciso cuidar dos telespectadores, “adequar as suas antenas de recepção, trocar os amplificadores dos prédios e adequar a infraestrutura e cabeamento para que continuem recebendo o sinal de TV Digital”.
Ana Eliza acredita que “será preciso mexer no sistema” e “revisar os parâmetros da licitação da faixa de 700 MHz para este conter especificações mais rígidas que possam mitigar a interferência”.
Ela afirma que a situação como está colocada hoje é grave, já que mais de 50% das residências da C idade de São Paulo contam com antenas internas, que serão gravemente prejudicadas pela introdução do sinal de LTE. “Além do filtro, precisamos que fique clara qual é a banda de guarda que separará a radiodifusão da banda larga móvel, a que temos hoje é muito estreita e prejudicará muito a recepção do sinal de TV Digital”. O professor Gunnar afirmou existir interferência dos canais próximos ao canal de TV devido ao sistema de filtros instalado no receptor. “ É notável o aumento na degradação da robustez dos receptores de TV em teste para os canais superiores, com relação a interferência do sinal de LTE de Uplink. Esse fato se deve, entre outros motivos, à somatória das características da resposta em frequência do tracking filter, com a característica de resposta em frequência do filtro de FI.

© Foto: Universidade Mackenzie Edifícios na A v. da C onsolação à e A v. R oberto Marinho à direita na cidade de São Paulo, mostra caso de potencial interferência.

Uma função importante dos filtros de tracking nos receptores de TV, é a de atenuar o sinal de frequência de imagem. Um valor típico da especificação da “rejeição de imagem” de um receptor de TV é da ordem de 50 dB, sendo o principal responsável por esta rejeição o filtro de tracking. Outra função é a de atenuar a interferência dos canais adjacentes. Porém, a curva de resposta dos filtros de tracking varia de canal a canal, sendo a seletividade menor nos canais de TV de frequência mais alta. Esta característica está presente tanto para o can tuner quanto para o silicon tuner”.
Na próxima edição da R evista da SET publicaremos um resumo do dossiê entregue pela SET/Universidade Mackenzie ao Ministério das Comunicações e à Anatel.