COESISTENZA DVB-T E LTE A 800 MHZ - Paolo Gianola, Mariano Giunta 124
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
Usa il tuo
124 smartphone per
visualizzare
approfondimenti
multimediali
COESISTENZA DVB-T E LTE A 800 MHZ
Paolo Gianola, Mariano Giunta
GLI USI DELLE NUOVE RETI
125
SOSTENIBILITÀ DELLE NUOVE RETI
E
xcursus sull’insieme di condizioni tecniche tali da garantire la coesistenza tra le trasmissioni
televisive DVB-T ed il nuovo servizio LTE
LE TECNOLOGIE DELLE NUOVE RETI
1 Introduzione Other 7%
Business radio 5%
Cellular 4%
Emergency services 2%
Con il passaggio dalla TV analogi- Aeronautical and
marittime 14%
ca alla TV digitale terrestre DVB-T
(Digital Video Broadcasting - Ter-
restrial), è emersa a livello mon-
diale la necessità di un uso più ef- Science 1%
Defence 30%
ficiente dello spettro radio (Figura
1). Conseguentemente una por-
Broadcasting 13%
zione di banda televisiva a 800
MHz (banda 800 MHz) è stata
assegnata ai servizi di telefonia
mobile (791-862 MHz) di quar-
ta generazione conosciuta anche Fixed/satellite 23%
come LTE (Long Term Evolution).
GLI USI DELLE NUOVE RETI
La nuova allocazione spettrale è Figura 1 – Attuale utilizzo dello spettro radio suddiviso per i vari servizi
stata definita a livello internazio-
nale dalla WRC (Conferenza Mon- Con la Decisione 2010/267/EU mobili aggiudicatari delle fre-
diale delle Radiocomunicazioni) [1] adottata dalla Commissione quenze a 800MHz possono utiliz-
sin dal 2007. La WRC ha infatti Europea nel mese di Maggio del zare i canali a loro assegnati per il
il compito di riesaminare ogni tre 2010 sono stati identificati, a se- nuovo servizio LTE a partire dal 1
o quattro anni il trattato interna- guito degli studi di compatibilità gennaio 2013.
zionale che disciplina l'uso e la svolti tra il 2008 ed il 2010, un in- I dispositivi per la ricezione del
destinazione delle diverse bande sieme di condizioni tecniche tali segnale televisivo attualmente in
di frequenze radio ai vari servizi. da garantire la coesistenza tra le uso (televisori, decoder, set top
In seguito la EC (Commissione trasmissioni televisive DVB-T ed box, centraline di amplificazione,
Europea) ha identificato in que- il nuovo servizio LTE [2]. L’Italia ecc.) sono stati progettati per ri-
sto passaggio dei benefici socio- ha recepito questa Decisione e cevere tutta la porzione di banda
economici legati alla diffusione nell’autunno del 2011 ha messo UHF (470-862 MHz), di conse-
di servizi digitali a larga banda. Il all’asta le frequenze della banda guenza, il segnale LTE, emesso
piano delle frequenze assegnate al 800MHz che sono state aggiudi- dalle BS (Stazioni Base) o dai ter-
servizio LTE è riportato nella Fi- cate ai tre operatori mobili TIM, minali UE (User Equipment), sarà
gura 2. Vodafone e Wind. Gli operatori ricevuto dagli amplificatori di te-
126
Banda di guardia 1 MHz
SOSTENIBILITÀ DELLE NUOVE RETI
Intervallo
Downlink duplex Uplink
59 60
6 x 5 MHx 11 MHx 6 x 5 MHx
Diffusione televisiva 790 MHz 862 MHz
Telefonica mobile LTE
Fc: 796 MHx Fc: 806 MHx Fc: 816 MHx Fc: 837 MHx Fc: 847 MHx Fc: 857 MHx
782-790 791-801 801-811 801-811 832-842 842-852 852-862
can. 60 A B B A B B
DTT
Downlink Uplink
LE TECNOLOGIE DELLE NUOVE RETI
Banda libera Intervallo
1 MHz duplex
11 MHz
Fc: Frequenza centrale
Figura 2 – Bande DL e UL del sistema LTE 800 (791 MHz – 862 MHz). Il blocco A è stato assegnati a Wind, il blocco B a Telecom Italia e il blocco C a Vodafone
sta dei sistemi TV o direttamente protezione possono comportare ne si considera il rapporto tra la
all’ingresso degli apparecchi tele- un rischio di degradazione del- potenza, del singolo canale inter-
visivi, come un segnale “in banda”. la ricezione del segnale DVB-T. ferito e la potenza del canale in-
La potenza complessiva ricevuta, Quest’ultimo fenomeno è deno- terferente DVB-T o LTE. Nel caso
ai morsetti dell’amplificatore, a minato interferenza da canale di interferenza co-canale, per la
causa del segnale LTE irradiato adiacente o da canale immagine. quale ad un segnale DVB-T si so-
dalle Stazioni Radio Base che sa- vrappone un altro segnale DVB-T
ranno dispiegate diffusamente trasmesso alla stessa frequenza da
nelle aree urbanizzate, potrebbe un secondo trasmettitore posto
essere, in alcune situazioni, supe- 2 Vulnerabilità dei ricevitori DVB-T alle
trasmissioni LTE a distanza, un rapporto di pro-
GLI USI DELLE NUOVE RETI
riore a quella ricevuta dai canali tezione inferiore a 20 dB può già
TV irradiati da postazioni televi- Nelle trasmissioni broadcasting, e provocare un degrado della rice-
sive, posizionate anche a decine nei sistemi radio in generale, i fe- zione delle immagini. Per evita-
di km di distanza dai centri urba- nomeni di interferenza vengono re queste interferenze la norma
ni. Non essendo gli amplificatori quantificati in termini di rapporto sugli impianti TV EN60728-1-2
TV progettati e installati per un di protezione. Il rapporto di pro- [3] prevede, in questo caso, che il
simile scenario, l’“eccesso di po- tezione esprime la capacità di un rapporto di protezione tra due se-
tenza” ricevuta potrebbe, in certe ricevitore di decodificare corretta- gnali DVB-T co-canale sia sempre
condizioni, causare la saturazione mente un segnale desiderato (se- superiore a 26 dB. Analogamente
dell’amplificatore di testa e com- gnale interferito), per esempio il se l’interferente è un canale adia-
promettere la ricezione dell’intera segnale del canale che si sta rice- cente alcune specifiche definite
gamma di canali DVB-T. Analoga- vendo, in presenza di un segnale dai costruttori [4] prevedono un
mente per gli apparecchi televisi- non desiderato (segnale interfe- rapporto di protezione di -29 dB.
vi, i segnali adiacenti alla banda rente) che eccede un determina- In altre parole il dislivello tra ca-
DVB-T, ed in particolare al canale to livello di potenza. Nel caso di nale interferente e canale interfe-
60, o alle frequenze immagine del segnali digitali, che occupano un rito adiacente può arrivare fino a
canale ricevuto (N) poste a N+91, certa larghezza di banda, nel de- 29 dB, mentre per il canale imma-
se superano determinati livelli di terminare il rapporto di protezio- gine (N+9) il dislivello può arriva-
1 Poiché l’ampiezza del canale DVB-T è pari a 8MHz, il canale immagine N+9 si posiziona a 72MHz sopra il canale ricevuto N127
re fino a 33 dB. I valori effettivi di centralina con amplificatore. Tut-
questi due parametri dipendono 3 Condizioni di interferenza da canale
adiacente nel caso di segnali LTE tavia nella pratica, in presenza di
SOSTENIBILITÀ DELLE NUOVE RETI
principalmente dalla bontà co- segnali LTE dominanti rispetto ai
struttiva del sintonizzatore TV. Il fenomeno di interferenza da segnali TV, il fenomeno di distur-
Per alcuni apparecchi TV questi canale adiacente tra ultimi ca- bo più riscontrabile in questo caso
valori di protezione possono an- nali DVB-T e primo blocco LTE, è quello della saturazione dell’am-
che essere superiori. Nelle norme in Italia assegnato a Wind, può plificatore stesso che deteriora la
di riferimento per gli impianti di presentarsi, in particolare, per gli qualità dei segnali TV prima che
distribuzione via cavo per segna- impianti di ricezione del segnale questi possano essere ricevuti
li televisivi [3] sono stati definiti TV privi di centralina con ampli- dall’apparato televisivo. Il feno-
anche altri rapporti di protezione ficatore. In questo caso il segnale meno della saturazione è trattato
per esempio fra il singolo canale TV, intercettato dall’antenna, è ri- nel paragrafo successivo.
e i prodotti di intermodulazione cevuto direttamente dall’apparato Gli impianti TV privi di centrali-
che deve essere maggiore di 37 televisivo senza subire amplifica- na sono tipicamente utilizzati per
dB, e per il rapporto minimo fra zioni. Qualora l’antenna TV si tro- servire un singolo utente con uno
segnale utile e rumore (C/N) che vi in prossimità di un trasmettito- o più ricevitori TV collegati diret-
in banda UHF deve essere supe- re LTE, in particolare operante sui tamente all’antenna. Questa tipo-
LE TECNOLOGIE DELLE NUOVE RETI
riore a 27 dB. primi blocchi, il relativo segnale logia di installazione è frequente
In Italia le specifiche tecniche per potrebbe essere ricevuto all’in- in abitazioni singole (villette, bas-
la realizzazione di sintonizzatori- gresso dell’apparato TV con livelli si caseggiati, ecc.), ma possono
decodificatori per la ricezione superiori agli ultimi canali TV, in essere presenti anche presso abi-
dei segnali di televisione digitale particolare al 60, rispetto ad una tazioni condominiali. I segnali
numerica sono state definite nel- certa soglia critica. La soglia di- LTE hanno uno spettro molto si-
la delibera AGCom n. 216/00/ pende dalla capacità del ricevito- mile ai segnali DVB-T in quanto
CONS. Questa delibera stabilisce re di filtrare i segnali dei canali entrambe le tecnologie utilizzano
che per tutti i modi (eccetto per adiacenti una volta sintonizzato una modulazione OFDM. La dif-
64QAM rate 3/4, 5/6 e 7/8) il rap- sul canale desiderato e dall’entità ferenza spettrale consiste nell’oc-
porti di protezione da canali adia- delle emissioni fuori banda degli cupazione di banda che nel caso
centi DVB-T deve essere migliore stessi canali adiacenti che sono dell’LTE può presentare in gene-
di -25 dB sia per il canale interfe- visti come interferenti. Il supera- rale diverse larghezze, mentre per
rente inferiore, sia per quello su- mento della soglia critica causa il sistema DVB-T è pari a 8 MHz.
periore. Per tutti gli altri canali il l’accecamento degli ultimi canali In virtù delle assegnazione dei
rapporto di protezione è migliore TV, in particolare del canale 60. blocchi di frequenza per il sistema
GLI USI DELLE NUOVE RETI
di -50 dB, esclusi i canali immagi- Tale fenomeno potrebbe essere LTE@800MHz (Figura 2) si assu-
ne, per i quali il rapporto di prote- riscontrato anche su impianti di me una larghezza di banda pari a
zione è migliore di -30 dB. ricezione del segnale TV dotati di 10 MHz per ogni canale.
Come anticipato al paragrafo pre-
Figura 3 - Esempio di rapporto di protezione tra segnali dello stesso servizio DVB-T come da delibera AGCOM cedente, i requisiti di immunità
in banda UHF dei ricevitori DVB-
30 dB T commerciali venduti in Europa
sono specificati nel D-Book [4].
25 dB
L’immunità del generico canale
N-esimo è definita con riferimen-
Potenza
to al livello relativo dei canali N±1
0 dB (canali adiacenti) e N+9 (canale
DVB-T immagine) come riportato in Fi-
-20 dB gura 5. È importante notare che
Canale Canale i requisiti specificati nel D-Book,
Co-canale Adiacente Immagine e nella norma EN 55020 relativa
Frequenza alla marcatura CE dei ricevitori
TV, non tengono conto:128
le DVB-T potrebbe abbassare
significativamente la soglia di
SOSTENIBILITÀ DELLE NUOVE RETI
protezione da canale adiacente;
dei livelli di segnale LTE+DVB-
T che portano in condizione di
sovraccarico i ricevitori TV.
Le verifiche sperimentali esegui-
te in laboratorio [5] hanno per-
messo di verificare che i ricevito-
ri DVB-T di nuova generazione
presentano un rapporto di prote-
zione rispetto ai canali adiacenti
N+1 e N-1 ed al canale immagine
N+9 che varia tra -36 dB e -33 dB.
Questa condizione è sempre sod-
disfatta, purché la potenza com-
plessiva all’ingresso del ricevitore
LE TECNOLOGIE DELLE NUOVE RETI
non superi la soglia di -13 dBm.
Oltre questo valore infatti per al-
cuni apparecchi TV commercia-
li, meno performanti, si rischia di
mandare in sovraccarico il sinto-
nizzatore di ingresso. Raggiunta
questa condizione di sovracca-
Figura 4 - Spettro di un segnale LTE relativo ad un canale da 10 MHz rico non ha più senso parlare di
rapporto di protezione in quanto,
(Adiacent Channel Leakage Ra- indipendentemente dalla varia-
degli effetti dovuti all’emis- tio) del primo canale LTE, che zione del segnale utile in ingres-
sione fuori banda dell’ACLR in alcune condizioni di segna- so al ricevitore, esso non è più in
Figura 5 – Requisiti di immunità in banda UHF dei ricevitori DVB-T (D-Book)
Inband Immunity DVB-T (UHF)
GLI USI DELLE NUOVE RETI
800 MHz LTE Band
100
BS (Downlink) TS (Uplink)
90
82 dBμV
80 78 dBμV
N-1 N+1 N+9
70
Amplitude (dBμV)
29 dB 33 dB
60
50 49 dBμV
N
40
30
20
10
0
746 754 762 770 778 786 794 802 810 818 826 834 842 850 858
Frequency (MHz)129
grado di decodificare l’immagi- picamente regolato in modo da ot- pari a circa -35 dBc, 19 dB supe-
ne. In realtà misure più recenti tenere un livello in uscita prossimo riore al valore di -54 dBc richiesto
SOSTENIBILITÀ DELLE NUOVE RETI
hanno messo in evidenza che per al valore più alto che il dispositivo per i sistemi analogici (CEI 100-
molti sintonizzatori TV la soglia è in grado di erogare. Poiché il se- 83 e CEI 100-7).
di saturazione può arrivare fino a gnale LTE a 800 MHz rientra nella Poiché ad ogni dB di incremen-
-5 dBm. Poiché il segnale LTE dal banda di progetto dell’amplifica- to della potenza di ingresso cor-
punto di vista spettrale è del tut- tore, esso è ricevuto e amplificato rispondono 3 dB di incremento
to paragonabile a quello DVB-T, i dalla centralina in modo equiva- della potenza IMD3, le prove di
risultati si possono estendere an- lente ad un segnale TV. Qualora il laboratorio dimostrano che, se
che alle trasmissioni LTE. In con- livello del segnale LTE@800 MHz gli amplificatori sono regolati con
clusione si può affermare che, in in ingresso all’amplificatore risul- IMD3 a -54 dBc, è possibile incre-
modo conservativo, per i segnali tasse tale da fare superare il mas- mentare teoricamente la potenza
LTE adiacenti al canale 60 DVB- simo livello di segnale erogabile in in ingresso fino a circa 6 dB rispet-
T, o alla frequenza immagine, la uscita, si incorrerebbe in fenomeni to alla massima potenza dichiara-
condizione di interferenza si può di intermodulazione o saturazione ta dal costruttore senza incorre-
riscontrare solo quando il dislivel- provocando l’accecamento di tutti re nella condizione di blocco. Le
lo tra i due segnali supera rispetti- i canali TV. prove di laboratorio suggeriscono
LE TECNOLOGIE DELLE NUOVE RETI
vamente le soglie sopra indicate. Gli amplificatori impiegati negli tuttavia, per tenere conto di am-
Per tutte gli altri canali è stato ve- impianti di ricezione TV sono ca- plificatori con prestazioni non
rificato sperimentalmente che il ratterizzati da due parametri: adeguate o con curve di risposta
rapporto di protezione è migliore guadagno massimo; con andamento non piatto, di li-
di 40 dB. potenza massima in uscita con mitare tale margine a non più di
distorsione da intermodulazio- 3 dB. Pertanto, in generale, si può
ne del 3° ordine (IMD3) pari considerare valida la relazione:
a-54 dBc (CEI 100-83 e CEI
4 Condizioni di saturazione
dell’amplificatore di antenna 100-7).
Un livello di segnale di ingresso
PUSCITA, LIMITE│ = PUSCITA, MAX (TARGA)│ + 3dB
dBm dBm
Il fenomeno di coesistenza stati- DVB-T o LTE tale da far superare Con queste premesse, è stato de-
sticamente più rilevante è quello la massima potenza in uscita spe- terminato il livello di potenza del
legato all’intermodulazione (o cificata dal costruttore comporta segnale LTE che può essere tol-
saturazione) dell’amplificatore di un aumento dell’intermodula- lerato senza saturare l’amplifica-
centraline TV poste nelle vicinan- zione del segnale all’ingresso dei tore, ossia senza incrementare la
ze di una Stazione Radio Base LTE sintonizzatori TV e, conseguente- potenza in ingresso oltre il margi-
GLI USI DELLE NUOVE RETI
a 800 MHz. mente, del BER. ne di 3 dB.
Questi impianti sono tipicamen- La guida CEI 100-7 [6], nell’ipote- Nell’ipotesi di N canali TV di pari
te utilizzati per servire gruppi di si di N canali con uguale potenza, potenza PTV deve valere la condi-
utenti, ad esempio residenti in un prescrive che il livello d'uscita di zione:
condominio, attraverso una op- ogni canale dall'amplificatore a
N PTV + PLTE ≤ 2 N PTV
portuna rete di distribuzione del larga banda debba essere ridotto,
segnale che va dalla centralina col- rispetto al valore fornito dal co- da cui
legata all’antenna TV fino ad ogni struttore, di un valore M pari a: PLTE
≤N
singolo apparato televisivo. Gli PTV
amplificatori delle centraline sono M│dB = 7,5Log (N-1)
progettati e adattati in modo da Nel caso di 49 canali TV, ossia pri-
amplificare il segnale TV ricevu- da cui: ma dello switch-off, si ricava che
to tramite l’antenna, ad un livello PUSCITA, SINGOLO CANALE│ = PUSCITA, MAX (TARGA)│ - M│dB PLTE non deve mai essere superiore
sufficiente per potere essere distri- dBm dBm
di circa 17 dB rispetto alla poten-
buito e correttamente ricevuto da Le prove effettuate in laboratorio za PTV del singolo canale TV. Ov-
ogni singolo apparecchio televisivo indicano che la corretta ricezione viamente se si considera la regola-
collegato alla rete di distribuzione. dei segnali DVB-T può essere otte- zione dei livelli degli amplificatori
Il guadagno dell’amplificatore è ti- nuta anche con un valore di IMD3 non perfettamente a norma questa130
valore può scendere in funzione un campo elettromagnetico mas- televisivi numerici presenti nella
della soglia con cui effettivamente simo di circa 1 V/m. Tale livello banda degli 800 MHz tale livello
SOSTENIBILITÀ DELLE NUOVE RETI
l’amplificatore è stato regolato da di campo elettromagnetico risul- di immunità risulta sufficiente se
parte dell’antennista. Nel caso di ta inferiore al valore di immunità i cavi coassiali della rete di distri-
40 canali TV, con una regolazio- definito dalla norme sui ricevitori buzione e le relative connessio-
ne fatta dopo lo switch-off, la so- TV EN 55020 che attualmente ni presentano un’adeguata effi-
glia scende a circa 16dB. Anche in garantiscono, nella banda GSM a cienza di schermatura di almeno
questo caso la variabilità della so- 900 MHz, un livello di protezione 75 dB. La qualità del cavo e so-
glia dipende dalla regolazione del di 3 V/m. Nella realtà la potenza prattutto delle varie connessioni
guadagno dell’amplificatore ese- effettiva trasmessa dai terminali dei connettori del cavo di anten-
guita dall’antennista. Utilizzando LTE tipicamente non supera il va- na giocano un ruolo rilevante per
un approccio cautelativo, poiché il lore di 19 dBm. Questa potenza ri- il miglioramento dell’efficienza
livello dei canali TV non è costan- sulta tipicamente inferiore a quella di schermatura.
te in banda, la “regola” può essere trasmessa dai terminali GSM. Ne In particolare risulta importan-
applicata considerando la potenza consegue quindi che la protezio- te eseguire le connessioni dei
del canale più alto. ne dei ricevitori TV dall’emissione connettori collegando la calza
dei terminali LTE è garantita fino a 360° sul corpo dei connettori
LE TECNOLOGIE DELLE NUOVE RETI
alla distanza di 1 m dove il campo evitando di raccoglierla a forma
prodotto da un terminale LTE può di coda. Nei casi in cui risulti-
5 Coesistenza del servizio DVB-T con gli
apparati mobili LTE arrivare al valore di 3 V/m.
Il livello di campo EM prodotto
no evidenti fenomeni di distur-
bi evidenziati per esempio da
La potenza massima trasmessa dall’apparato mobile LTE, a tre me- squadrettamenti o congelamen-
degli apparati mobili LTE è stata tri di distanza risulta comunque to dell’immagine TV, dovuti alla
fissata da apposite norme ETSI. In di circa 14 dB maggiore rispetto al scarsa efficienza di schermatura
particolare nella banda 800 MHz, livelli di immunità previsti dalle dell’impianto di antenna o degli
i terminali LTE posso trasmettere Norme per la compatibilità elet- apparati televisivi, che non ri-
una potenza massima di 23 dBm, tromagnetica degli impianti di di- sultano conformi alle norme, è
con una tolleranza di +/- 2dB, stribuzione dei segnali TV (pari a possibile rimediare al problema
producendo alla distanza di 3 m 200 mV/m). Tuttavia per i canali utilizzando filtri da interno, po-
sti all’ingresso del ricevitore TV,
Figura 6 – dislivello massimo tra segnale LTE e segnali DVB-T aventi un’attenuazione minima
di almeno di 25 dB a partire dal-
la frequenza di 832 MHz.
GLI USI DELLE NUOVE RETI
Downlink
LTE
6 Interventi di mitigazione delle
interferenze
Il CEI per facilitare la lettura131
SOSTENIBILITÀ DELLE NUOVE RETI
Nuove iniziative della Commissione Europea
Allo scopo di migliorare ulteriormente i parametri relativi al nuovo ambiente cavi coassiali pre-assemblati, utiliz-
la coesistenza del nuovo servizio LTE elettromagnetico creato dall’introdu- zati in genere per collegare la porta
con la ricezione TV, anche in previ- zione dei sistemi LTE al fine di rivede- di antenna del TV alla presa a muro
sione dell’utilizzo futuro della banda a re le norme nella banda UHF 174–230 e che rappresentano una delle fon-
700 MHz, la Commissione Europea ha MHz e 470–862 MHz. Saranno inoltre ti principale di interferenza dovuta ai
chiesto agli enti normativi di procedere riconsiderati gli attuali livelli di prote- terminali LTE, il CENELEC introdurrà
ad una nuova revisione, con dei requi- zione da canale adiacente e di selet- nella norma sui ricevitori DVB-T, EN
siti più stringenti, delle norme sull’im- tività dei tuner DVB-T. In merito agli 55020 un annesso informativo con
munità dei ricevitori TV ed in generale impianti di antenna TV sarà valutata gli appropriati parametri che devono
degli impianti di ricezione DVB-T. A l’aggiunta di nuovi requisiti di immuni- essere soddisfatti sui cavi coassiali
questo proposito sia il CENELEC che tà per gli amplificatori a banda larga preassemblati. Per i cavi coassiali, in-
l’ETSI, attraverso dei gruppi di lavoro (Headend Amplifier) e per i filtri LTE fatti, non possono essere imposti dei
LE TECNOLOGIE DELLE NUOVE RETI
creati ad hoc, hanno deciso, nono- con il presupposto di inserirli come requisiti mandatori essendo esclusi
stante le resistenze dei costruttori di annesso informativo nella norma di dall’applicazione della Direttiva sulla
apparati preoccupati per il possibile pertinenza EN 50083-2. Compatibilità Elettromagnetica (Diret-
incremento dei costi di produzione, Al fine di considerare il problema della tiva 2004/108/EC)
di procedere alla ridefinizione di tutti scarsa efficienza di schermatura dei
aspetti di compatibilità dei vari negli impianti canalizzati disat- nel caso di impianto passivo,
servizi. La revisione 2012 della tivare gli amplificatori di canale verificare la necessita di intro-
guida 100-7 include un’apposita della banda 800 MHz (dal cana- durre opportuni filtri per ripri-
sezione che riporta delle indica- le 61 al canale 69); stinare i rapporti di protezione
zioni sulla coesistenza degli im-
pianti d’antenna con il servizio Figura 7 - Schema di montaggio del filtro LTE sull’ingresso in banda V dell’amplificatore
radio mobile LTE.
Tra i provvedimenti da attuare nel
GLI USI DELLE NUOVE RETI
caso si presentassero problemi
Banda V
di interferenza sinteticamente si Filtro LTE Terminale
elencano i seguenti punti: di
garantire un'adeguata efficien- Banda IV testa
za di schermatura delle appa-
recchiature e dell’impianto in
tale banda di frequenza (com- Banda III
patibilità con gli apparati mo-
bili LTE-UE);
verificare la necessita di in-
trodurre opportuni filtri fra
l’antenna e l’entrata del primo
amplificatore a larga banda del
terminale di testa per ridurre il
livello dei segnali LTE ricevuti
dall’antenna televisiva (com-
patibilità con la Stazione Base
LTE);132
minimi per il canale adiacente tenuazione pari a 30 dB che deve La sperimentazione ha fornito
ed immagine che devono ri- essere introdotta per il segnale delle evidenze importanti per
SOSTENIBILITÀ DELLE NUOVE RETI
sultare rispettivamente non LTE, in particolare per i segnali comprendere il fenomeno e la
superiori a 25 dB I/C e a 30 dB generati dalla stazione base, alle dinamica che si sarebbe potuta
I/C. frequenze centrale dei tre blocchi verificare con il lancio commer-
Per aumentare il margine di pro- di frequenze assegnati ai vari ope- ciale del servizio LTE a 800 MHz.
tezione del filtro, nei casi in cui ratori LTE. La guida CEI definisce L’evidenza dei reclami pervenuti
risulta necessario e conveniente, è anche dei parametri fondamen- ha dimostrato come i fenomeni
possibile agire anche sui seguenti tali per non degradare i canali siano minimi: nel periodo della
elementi: della rimanente banda DVB-T tra sperimentazione la percentuale
orientare l’antenna televisi- cui la massima attenuazione ed il di lamentele è stata solo di circa
va in modo da minimizzare il ritardo di gruppo consentito nella il 2% rispetto alle stime previsio-
segnale ricevuto dal servizio banda passante fino al canale 60 nali; dei reclami pervenuti, solo il
LTE, sfruttando, quando e pos- UHF. 50% dei casi selezionati presen-
sibile, l’attenuazione introdotta tava malfunzionamenti ricondu-
dal diagramma di direttività cibili a LTE. Peraltro, in tutti que-
dell’antenna televisiva stessa, sti casi è stata verificata in campo
7
LE TECNOLOGIE DELLE NUOVE RETI
Le Evidenze dal Campo
anche riorientando parzial- l’efficacia della soluzione tecnica
mente l’antenna rispetto al se- identificata: i filtri hanno sempre
gnale televisivo voluto; Nel corso del 2012 il Ministe- risolto i malfunzionamenti ri-
ridurre il guadagno dell’ampli- ro dello Sviluppo Economico conducibili a LTE.
ficatore (se a larga banda), al (MiSE) ha istituito un tavolo tec- La sperimentazione effettua-
fine di ridurre il livello dei pro- nico allo scopo di individuare i ta a San Benedetto del Tronto,
dotti d’intermodulazione, ri- termini tecnici della problema- congiuntamente con le attività
cordando che, per ogni dB di ri- tica di coesistenza tra il sistema di prova e simulazione condot-
duzione del guadagno, si riduce LTE@800MHz e il DVB-T, per te da Tilab, dall’ISCTI (Istituto
di 3 dB il livello dei prodotti di determinare le conseguenti tec- Superiore delle Comunicazioni e
intermodulazione (il C/I varia niche di mitigazione dei fenome- delle Tecnologie dell’Informazio-
di 2 dB/dB); ni interferenziali e per intrapren- ne), dalla FUB (Fondazione Ugo
adottare tecniche di amplifica- dere le iniziative necessarie atte Bordoni) e dal CNCER (Centro
zione canalizzata, soprattutto a salvaguardare la qualità del ser- Nazionale Controllo Emissioni
per i canali prossimi al servizio vizio DVB-T per i cittadini e allo Radio Elettriche), hanno consen-
LTE, consentendo di limitare stesso tempo a consentire lo svi- tito di consolidare le conoscenze
GLI USI DELLE NUOVE RETI
l’attenuazione richiesta al filtro luppo delle reti LTE a 800 MHz. sulle problematiche di coesisten-
della banda 800 MHz. Tra giugno e luglio 2012, il MiSE, za e di verificare l’efficacia delle
La guida CEI riporta anche i para- congiuntamente con l’Ispettora- tecniche di mitigazione. L’insie-
metri di un filtro LTE cosiddetto to Locale delle Marche e Telecom me di queste azioni ha contribu-
tipico, ovvero che si reputa suffi- Italia hanno condotto una speri- ito all’attuazione delle necessarie
ciente in tutte le situazioni in cui mentazione a San Benedetto del procedure nazionali per il moni-
i livelli di copertura TV risultano Tronto della tecnologia LTE. La toraggio dell’insorgere delle pro-
uguali o superiori a 66 dBµV/m sperimentazione aveva l’obiettivo blematiche interferenziali e dei
ed i livelli del segnale LTE prodot- di esaminare il fenomeno di sa- relativi interventi risolutivi. A
to dalla stazione base sull’antenna turazione degli amplificatori dei tale scopo, il MiSE sta procedendo
televisiva siano inferiori a 114 sistemi di ricezione del segnale alla pubblicazione sulla Gazzetta
dBµV/m. Queste due condizioni televisivo DVB-T causato dall’e- Ufficiale di un Decreto Ministe-
risultano statisticamente rap- missione del segnale LTE a 800 riale con il nuovo Regolamento
presentative dell’effettiva coper- MHz. Non è stato esaminato il fe- sulle modalità degli interventi
tura dei livelli dei segnali DVB-T nomeno di interferenza da canale di risoluzione delle interferenze
ed LTE nelle aree residenziali. Il adiacente, essendo questo preva- tra i sistemi per le comunicazio-
filtro tipico specificato nella guida lentemente riscontrabile sulle fre- ni mobili di nuova generazione
CEI 100-7 definisce la minima at- quenze LTE assegnate a Wind. (LTE) e gli impianti di ricezione133
DVB-T esistenti alla data del 31 DVB-T denominato “Freeview”. mente nell’utilizzare un filtro da
Dicembre 2012. Parallelamen- In termini percentuali i casi di installare sugli impianti TV per
SOSTENIBILITÀ DELLE NUOVE RETI
te il MISE e gli operatori mobili interferenza sono risultati infe- ripristinare i necessari rapporti
assegnatari delle frequenze a 800 riore al 10% delle stime fatte con di protezione ed evitare il sovrac-
MHz hanno sottoscritto un’appo- i modelli previsionali. Analoghi carico dei ricevitori televisivi o
sita convenzione, che definisce dati sono scaturiti dalle speri- l’intermodulazione nell’amplifi-
le procedure di esecuzione di tali mentazioni eseguite in Francia e catore d’antenna. In alcuni casi,
interventi e del relativo processo Germania [7]. le interferenze, in particolare
di monitoraggio. Ciononostante, il monitoraggio quelle dovute ai terminali LTE,
I piani di sviluppo delle reti mo- continuo in campo della coesi- possono essere correlate alla
bili costituiscono in generale stenza tra i due servizi prosegue scarsa efficienza dei cavetti co-
elementi di competizione sul per ricavare informazioni più assiali preassemblati che si uti-
mercato e in quanto tali sono consolidate man mano che il di- lizzano per collegare il ricevito-
riservati. Purtuttavia, poiché le spiegamento dell’LTE copre aree re TV alla presa a muro. Questo
frequenze a 800MHz sono uti- sempre più vaste. Occorre ricor- specifico problema è attualmente
lizzabili sin dal 1° gennaio 2013, dare che l’insorgere di problema- all’attenzione degli enti norma-
è scontato che gli operatori ab- tiche interferenziali dipende dal- tivi e della stessa Commissione
LE TECNOLOGIE DELLE NUOVE RETI
biano già dispiegato un numero le differenze dei livelli dei segnali Europea che stanno valutando
consistente di impianti. Anche DVB-T rispetto ai segnali LTE, ol- l’introduzione di un’etichettatu-
in questa circostanza le evidenze tre che dalla tipologia di impian- ra per distinguere i cavi di quali-
note a Telecom Italia mostrano to televisivo. A questo proposito, tà. In generale, le caratteristiche
come i casi di malfunzionamen- dal momento che le frequenze a del filtro, così come tutte le altre
to di ricevitori televisivi impu- 800 MHz sono oramai patrimo- azioni di mitigazione necessarie
tabili a disturbi provocati da LTE nio delle reti radiomobili, sono in per garantire la coesistenza tra
siano esigui e ampiamente al di atto azioni normative volte a far sì il servizio LTE con gli impianti
sotto delle stime previsionali che gli apparati e dispositivi tele- TV, sono descritti nella guida CEI
iniziali. visivi di nuova generazione siano 100-7 di recente pubblicazione.
Analoghe considerazioni si pos- nativamente adeguati alle nuove Inoltre al fine di migliorare ul-
sono dedurre dal contesto euro- norme di immunità e coesistenza teriormente la coesistenza degli
peo. Emblematico risulta il caso dettate dagli enti normativi. impianti TV con il sistema LTE a
inglese dove il governo, attra- 800 MHz e con il futuro sistema a
verso un‘apposita società deno- 700 MHz, su stimolo della Com-
minata “at800”1, ha istituito un missione Europea, sono attual-
Conclusioni
GLI USI DELLE NUOVE RETI
cospicuo fondo economico, pari mente in corso nuove attività per
a circa 180 Milioni di Sterline, il miglioramento delle specifiche
per finanziare gli interventi di Le considerazioni fin qui svolte, di immunità relative agli ampli-
mitigazione. Le evidenze matu- a proposito della coesistenza del ficatori di antenna ed ai ricevito-
rate dal campo dopo importanti nuovo servizio LTE nella banda a ri DVB-T. Questa nuova azione
dispiegamenti di impianti LTE a 800 MHz con gli impianti di ri- normativa, per la quale Telecom
800 MHz hanno mostrato anche cezione DVB-T, conducono alla Italia sta contribuendo attiva-
in questo caso un numero di im- conclusione che la probabilità di mente, richiede, per la peculia-
pianti TV effettivamente distur- interferenza, in particolare con rità del sistema televisivo Italia-
bati dai segnali LTE ampiamente impianti non realizzati a regola no, che sia rafforzata l’azione di
al di sotto delle attese. In una d’arte, è più alta nelle aree geo- rappresentanza nazionale.
prima sperimentazione reale ef- grafiche dove il dislivello tra il Concludendo, si può affermare
fettuata in alcune aree del West segnale LTE trasmesso rispetto che, per la diffusione dei sistemi
Midlands e di Londra è emerso al canale DVB-T ricevuto superi mobili a 800 MHz e a 700MHz,
che a fronte di circa 22000 abi- i rapporti di protezione definiti risulta imprescindibile diffonde-
tazioni coperte dal servizio LTE a dalle norme europee. In caso di re la cultura degli impianti rea-
800 MHz si sono verificati 15 casi interferenza i provvedimenti da lizzati a regola d’arte e conformi
di interferenza verso il servizio prendere consistono prevalente- alle norme europee. In questo
1 http://www.at800.tv134
senso, un passo avanti è stato fat- 790-862 MHz for the digital divi- [6] CEI 100-7, “Guida per l’applicazione
to in Italia con la pubblicazione dend in the European Union” delle norme sugli impianti di ricezio-
SOSTENIBILITÀ DELLE NUOVE RETI
del nuovo D.M. 22/01/2013 sul- [3] CEI EN 60728-1-2 - Classificazione ne televisiva”.
la realizzazione degli impianti di CEI 100-160 “Impianti di distribu- [7] EC LTE Workshop focused on the
antenna centralizzati [8] zione via cavo per segnali televisivi, readiness of equipment standard:
sonori e servizi interattivi - Parte Brussels 18th October 2012
1-2: Prescrizioni di prestazione per http://ec.europa.eu/enterprise/
Bibliografia i segnali forniti alla presa d’utente
durante il funzionamento”
sectors/electrical/documents/emc/
index_en.htm
[4] D-Book, issue 7, May 2011, The Digi- [8] DM 22/01/2013 “Regole tecniche
[1] Commission Decision 2010/267/ tal TV Group (DTG), relative agli impianti condominiali
EU of 6 May 2010 on harmonised http://www.dtg.org.uk/ centralizzati d'antenna riceventi del
technical conditions of use in the [5 ] Report 148 “ Measurements on the servizio di radiodiffusione”
790-862 MHz frequency band for performance of DVB-T receivers in
Electronic communication services the presence of interference from the
[2] ECC Report 30 “The identification of LTE mobile service”.
paolo.gianola@telecomitalia.it
LE TECNOLOGIE DELLE NUOVE RETI
common and minimal (least restricti- http:/www.erodocdb.dk/docs/doc98/
ve) technical conditions for official/pdf/ECCReport148.pdf mariano.giunta@telecomitalia.it
GLI USI DELLE NUOVE RETIUsa il tuo
smartphone per
135
visualizzare
approfondimenti
multimediali
Paolo Mariano
Gianola Giunta
ingegnere elettronico, laureato in Ingegneria
in Azienda dal 1992 Elettronica presso il
dove si è occupato della Politecnico di Torino nel
progettazione e della 1989. Nello stesso anno
qualificazione di antenne e è stato assunto in CSELT
di sistemi radio, è stato dal (oggi Telecom Italia Lab)
1997 al 2002 responsabile dove si occupa delle
delle attività di attività di sperimentazione,
qualificazione tecnica dei standardizzazione e
sistemi radianti per le reti qualificazione per gli
GSM/UMTS. Ha ricoperto aspetti Compatibilità
il ruolo di responsabile Elettromagnetica (EMC)
anche per la progettazione relativi al settore delle
elettromagnetica dei telecomunicazioni
siti di antenna, oltre che e della tecnologia
essere stato l’ideatore dell’informazione.
e il responsabile dello Attualmente è
sviluppo di soluzioni responsabile
Radio Over Fibre e del Laboratorio
Reconfigurable Antennas. di Compatibilità
Attualmente coordina Elettromagnetica ed
le attività di ricerca e è coinvolto oltre che
sviluppo sui sistemi nell’attività di normativa
innovativi di antenna e internazionale (ETSI,
sulle tecniche avanzate CENELEC, IEC), in
di livello fisico per i progetti relativi alle
sistemi mobili di nuova problematiche EMC delle
generazione. Inoltre reti di telecomunicazione
partecipa alle attività di a larga banda e dei
specifica sull’efficienza sistemi di Power Line
GLI USI DELLE NUOVE RETI
energetica delle stazioni Telecommunication. Negli
base e delle future reti di ultimi anni si è occupato
accesso mobili. delle attività sperimentali
e di standardizzazione,
in ambito europeo, sulla
coesistenza tra il nuovo
servizio mobile LTE ed i
sistemi di ricezione DVB-T.
Ha tenuto corsi presso
il Politecnico di Torino
ed è autore di diverse
pubblicazioni presentate in
congressi internazionali.Puoi anche leggere
