Sistemas com rádios cognitivos para a partilha eficiente dos espaços vazios da TV com LTE

• Autor(a) principal: Alves, Helder Roberto Rodrigues
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/3821
• topic: Rádios cognitivos; Redes de comunicação móveis; LTE (Long term evolution); TVWS (TV white spaces); DVB-T (Digital video broadcasting terrestrial)

Os sistemas de telecomunicações sem fios dependem fundamentalmente do espectro de frequências radioeléctrico. Actualmente, os estudos dos organismos reguladores indicam que a utilização do espectro com licenciamento fixo é subaproveitada e que existe o problema da escassez de oferta do espectro. Assim, com o aumento da procura de novos serviços e do número de utilizadores os operadores de telecomunicações têm por obrigação de procurar novas soluções, que visem o aumento da eficiência espectral através de técnicas avançadas de processamento para a gestão do espectro. Esta dissertação propõe a operação do LTE em frequências mais baixas (UHF) para o aumento da eficiência espectral em conjunto com a gestão do espectro de rádio com atribuição temporária, no contexto da inter-coexistência. Assim, a transição da televisão analógica para a TDT oferece uma nova oportunidade no aproveitamento das bandas UHF para o aumento da oferta por parte dos operadores de telecomunicações. Em particular, os canais nas bandas UHF são adequados para aplicações móveis, devido às suas excelentes condições de propagação e penetração (superior) em edifícios. Além disso, o comprimento de onda nestas bandas é suficientemente curto, permitindo construir antenas com um tamanho adequado para uso portátil. Como possibilita a cobertura eficiente por parte dos operadores de telecomunicações de vastas áreas geográficas com um menor número de estações base. Assim sendo, a atribuição temporária de espectro nas bandas de TV (espaços vazios da TV, TV White Spaces - TVWS) com direitos exclusivos temporários é muito valiosa. Dado que os TVWS estarão disponíveis em 2012, as bandas utilizadas são um sério candidato para suportar o sistema LTE. As vantagens da utilização do sistema LTE são a flexibilidade em operar em várias bandas de frequência e em várias larguras de banda. No entanto, a maioria dos países europeus pensa utilizar a frequência 2.6 GHz para o sistema LTE o que poderá limitar a sua cobertura e diminuir o seu desempenho. Assim, através da utilização temporária das portadoras LTE nos TVWS (700MHz) poderá obter-se uma capacidade extra em redes próximas da saturação ou de cobertura melhorada. Para se observarem as diferenças entre a utilização dos 2.6GHz e os 700 MHz desenvolveu-se um simulador de LTE em MATLABTM, numa linguagem script orientada a objectos. O simulador permite obter resultados de cobertura e capacidade nas frequências actuais (Legacy) e nos TVWS. No processo de atribuição dinâmico dos recursos do LTE, o simulador utiliza dois algoritmos de Radio Resource Management (RRM), no contexto de Multi Band Access (MBA). Um dos algoritmos atribui recursos das duas bandas de forma equilibrada enquanto a outra dá prioridade a um das bandas, originado numa utilização mais eficiente dos recursos disponíveis. O objectivo é maximizar a utilização dos TVWS na atribuição dinâmica do espectro e minimizar a fragmentação do espectro, mantendo-se a QoS e evitar interferências entre os sistemas secundários e primário.