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Predicción del Area de Cobertura para estación de TV Digital en ISDB-T
 

Predicción del Area de Cobertura para estación de TV Digital en ISDB-T

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Un modelo para introducirse en la predicción del área de Cobertura de estaciones de TV Digital en normas ISDB-T

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    Predicción del Area de Cobertura para estación de TV Digital en ISDB-T Predicción del Area de Cobertura para estación de TV Digital en ISDB-T Presentation Transcript

    • Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Córdoba Departamento. Ingeniería Electrónica UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL F.R.C. Sistemas de Televisión 2010 Ing. Carlos G. Liendo
    • “Determinación del Área de Cobertura en Servicios de TV Digital. Comparación con el servicio analógico”
    • Consideraciones previas • Una cuestión principal al momento del diseño de la plata Tx digital es la predicción del área de cobertura, según los parámetros asignados por la autoridad de control. • Una vez realizada la instalación, si las medicines de campo son concordantes con la predicción, todo estará bien. Caso contrario se aumentarán los costos por la adaptación. • En TV analógica se utiliza habitualmente un método de predicción basado en curvas empíricas publicadas mundialmente. En TV digital se utiliza un método similar con curvas que conducen a un diseño mas estricto. Pero también se utilizan otros métodos que son mas precisos para su aplicación en grandes ciudades (Okumura-Hata, etc)
    • Con TV digital…mas canales • En todos estos años de TV analógica la cantidad de canales que ocupan el espectro radioeléctrico estuvo acotada y limitada por muchas cuestiones de ingeniería. • En general en todos los países, la digitalización de la TV implicó una mayor cantidad de canales incluso dentro de las mismas ciudades, por lo que las coberturas deben se mucho mas controladas. Esto pasará próximamente en Argentina.
    • Qué buscamos… • Determinar los parámetros de transmisión para lograr un Área Primaria de Servicio (APS), delimitada por un Contorno Protegido, según las especificaciones asignadas por la Autoridad.
    • Necesitamos … • Topografía del terreno a un radio normalmente de 50 km, Cotas del terreno sobre el nivel de mar. Plano con las Curvas de Nivel, provistas por el IGN u otro organismo o software que las incluya. • Identificar montañas, ríos, lagos, edificios importantes, ubicación de los televidentes en su mayoría, coordenadas, etc.
    • Necesitamos … • Conocer el lugar de emplazamiento de la emisora (a menos que sea una variable) • La frecuencia del Canal • La categoría del Canal • La altura media de antena (Hma) mínima requerida por la autoridad de aplicación • El tipo de antena y sus especificaciones
    • Analógico = Digital • Tanto en analógico como en digital la rugosidad del terreno juega un papel importante • Se requiere calcular la altura media del terreno para poder hacer las estimaciones • Algo así como un relevamiento de cotas en 3 dimensiones. Hoy se realiza con software específico resultando en un alto grado de detalle y exactitud (SAPO – Software de Análisis de Propagación Outdoor)
    • Utilizamos Cartas 1:100000 (1Km = 1cm) ó 1:50000 (0,5 Km = 1cm) A veces debemos unir varias cartas
    • Punto de emisión
    • Punto de emisión • Según Res. 292/81-CNC – Hm Altura del mástil – Hp Altura del pilón – Ho Cota de emplazamiento – Hmt Altura media del terreno – Ha Altura de la Antena Ha = Hm+Hp/2 – Hma Altura media de la antena = HNMT = HAAT Hma = Ho + Ha - Hmt
    • Analógico = Digital • El Área de Cobertura es el “alcance” de la emisora según las especificaciones y medido bajo condiciones normalizadas. • Debemos determinar cómo “ilumina” la antena a su entorno. • Debemos conocer la rugosidad de terreno y luego la altura media del terreno Hmt en el área de emisión (360º si es omnidireccional)
    • Factor de Rugosidad Dh (m)
    • Factor de Rugosidad Dh (m) • Centrado en el punto de emisión – Se toman 8 radiales, cada 45º, con 0º hacia el Norte – Se anotan las cotas de 41 puntos por cada radial, entre círculos de 10km y 50km – 382 puntos (41 x 8) de medición de cotas – Se ordenan las muestras de mayor a menor – Se eliminan las 32 mas chicas y las 32 mas grandes – Quedan 264 muestras. Dh es la diferencia entre la muestra mas alta y la mas baja de las 264. – Si Dh es menor o igual a 90m se trata de baja rugosidad, si no es alta rugosidad.
    • Hmt en TV Digital
    • Cálculo de Hmt • Válido si Dh es de baja rugosidad (caso contrario hay que hacer un proceso de compensación), Res. 292/81 Método de Longley/Race – Tomo 8 radiales cada 45º. Sobre dos círculos de 3km y 15km – Se toman cada 1 km, 13 puntos desde el circulo de 3km hasta el de 15 km por cada radial, total 104 muestras – Se anotan en una tabla, Hmt es el promedio – Se pueden descartar alturas excesivas en zonas alejadas
    • Sistema de Antena • La Hp se obtiene de la hoja de datos de la antena. • La Hma suele especificarse con un valor mínimo, desde la autoridad de aplicación • Hma=Ho+Ha-Hmt • Ha=Hma-Ho+Hmt • Ha=Hm+Hp/2 Hm=Ha-Hp/2
    • Punto de emisión
    • Área de Cobertura en digital • Ahora se requiere conformar la cobertura por la predicción de los valores del campo eléctrico en el terreno. • La predicción se hace utilizando las curvas F(50,90) correspondiente a la frecuencia del canal (Método Longley/Race). Estas curvas se consiguen en el sitio de FCC e incluso se disponen en software.
    • Eo Intensidad De campo eléctrico dbuV/m para 1kw de PRE (ERP) Hma (m) Distancia (km) Alcance
    • Área de Cobertura en digital • El gráfico puede ingresarse desde cualquiera de sus parámetros • F(50,90) implica que los valores se darán en el 50% de las localizaciones y el 90% del tiempo • En analógico se utilizan las curvas F(50,50) que son menos exigentes • Al determinar la Hmt estamos suponiendo que la tierra es plana, estas curvas son válidas para toda la superficie alrededor de la antena.
    • Área de Cobertura en digital • Como sabemos, en Argentina se ha adoptado en TV Digital la norma ISDB-T que en definitiva es igual a la brasileña ISDB-Tb. • Hasta la fecha no tenemos publicada la norma argentina del SATVD-T. Se estima que será muy parecida a las normas brasileñas que ya se encuentran disponibles.
    • Área de Cobertura en digital • Resolución 398 de ANATEL (Brasil) • Contorno Protegido en ISDB-Tb
    • Área de Cobertura en digital • Suponemos una estación de CLASE A en UHF – Contorno protegido: 51 dBu/m – ERP (PRE) Máxima: 8 Kw (9 dBk) – Hma: 150 m – Distancia máxima al contorno protegido (área de cobertura): 42 km • Esto equivale a una CATEGORIA B en UHF ANALÓGICO (Res. 292/81) – Contorno Protegido: 60 dBu/m a 40km
    • Área de Cobertura en digital • PRE(dBk)= Ptx(dBk) + Ga(dB)
    • Área de Cobertura en digital • PREDICCIÓN • Ep (dBu/m) = Eo (dBu/m) + PRE • Eo = Ep – PRE PRE = Ep – Eo – Ep es la int. de campo eléctrico prevista a una distancia D – Eo es el obtenido de la curva para una PRE de 1Kw (0 dBk), entrando con Hmt y a una distancia D.
    • Predicciones con Software
    • Área de Cobertura en digital • En TV digital un objetivo es replicar el área de cobertura de la TV analógica actual, pero no es el único ni el mas importante. Ahora se intervienen otros factores como las emisoras de baja potencia y mas cantidad de emisoras. • Otro factor a considerar es la convivencia entre canales analógicos y digitales en aéreas de cobertura superpuestas o adyacentes en iguales o distintas frecuencias.
    • Área de Cobertura en digital • Otros factores son el multi-path, ruido impulsivo, efecto doppler (en movimiento), interferencias entre servicios, etc. Edificios, cerros, ruido electromagnético, etc. • Estos factores también afectan a los canales analógicos, pero por su característica tienen capacidad de verse aún en condiciones de alto ruido. En digital no pasa esto, superado un umbral se produce un corte o pixelado (cliff)
    • Área de Cobertura en digital • Estas curvas dan resultados aceptables cuando se considera un terreno relativamente llano y no hay interferencias de otras estaciones ni efectos de rebote de la señal. • Fuera del área de los 15km no se puede predecir y dentro del área de 15km hay muchos factores que afectan a la señal en el caso de ciudades. Es una aproximación • En digital hay otros métodos mas precisos y trabajan dentro de los 15 km, considerando edificios y otros obstáculos (muy similar a celulares)
    • Pasaje de uV/m a uV • Ep(dBu/m)=V(dBu)-G(dB)+At(dB)- -20.log(2Pi.SQ(73/Z)+20.log(300/f(Mhz)) • Para C/N=15dB Vmínimo= 26dBuV
    • Material Complementario para el Alumno CD www.eradigital.com.ar/blog Consultas: cliendo@eradigital.com.ar 351-155647222