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(Continuação do Capítulo 4)

4.2.1.1. Cálculo da interferência no enlace direto (downlink)

O repetidor recebe M sinais interferentes, amplificando-os e re-emitindo para a área de interesse de cobertura. Neste processo há claramente uma penalidade nas relações C/I em torno do repetidor. A figura abaixo ilustra o impacto deste tipo de repetidor nos níveis de interferência.

Figura 4.2.1.1-1 - Interferência Canal Direto Repetidor Banda larga

Pelo fato deste repetidor possuir um amplificador de banda larga, qualquer sinal que nele chega é amplificado e transmitido. Neste caso qualquer BTS passa a ter duas fontes de interferência, uma direta e outra realimentada pelo repetidor, independentemente destas serem co-canais ou não a BTS coletora.

Metodologia de cálculo:

Para cada ponto do cenário, identifica-se qual a BTS é a melhor servidora (caracterizado pelo maior nível de sinal no ponto). Calcula-se então, para este ponto específico, a interferência proveniente das BTS co-canais à melhor servidora (IBTS) e, em seguida, calcula-se a interferência proveniente do repetidor (IRep). A interferência total será a soma de ambas interferências como é mostrado abaixo:

     eq. 4.2.1.1-1

Para a determinação de IBTS calcula-se a soma da contribuição de interferência de cada BTS co-canal a melhor servidora do ponto em questão.

     eq. 4.2.1.1-2

O cálculo do nível de interferência proveniente da k-ésima BTS co-canal é realizado segundo a equação abaixo:

          eq. 4.2.1.1-3

onde:

IK -->  Interferência da k-ésima BTS co-canal

PTBTSk -->  Potência de transmissão da k-ésima BTS co-canal

GTxK -->  Ganho da k-ésima BTS co-canal na direção do ponto onde está sendo calculada a interferência.

LcaboK? Perda no cabo da k-ésima BTS co-canal 

LadicionalK --> Perdas adicionais da k-ésima BTS co-canal (splitters, acopladores, etc...)

LpropagaçãoK -->  Perda de propagação do sinal da k-ésima BTS co-canal até o ponto em questão.

Para o cálculo de IRep deve-se calcular a potência com que cada BTS co-canal chega ao repetidor. A partir desse valor determina-se a potência de saída do sinal interferente do repetidor e o valor de interferência no ponto em questão.

O nível de sinal interferente que chega ao repetidor é calculado segundo a equação abaixo:

       eq. 4.2.1.1-4

onde:

RSSLK  --> nível de sinal da k-ésima BTS co-canal na entrada da antena coletora do repetidor

PTBTSk -->  Potência de transmissão da k-ésima BTS co-canal

GTxK --> Ganho da k-ésima BTS co-canal na direção da antena coletora do repetidor

Lkcabos --> Perda nos cabos da k-ésima BTS co-canal

Lkadicional --> Perdas adicionais da k-ésima BTS co-canal (splitters, acopladores, etc...)

Lkpropagação -->  Perda de propagação do sinal da k-ésima BTS co-canal o repetidor

A equação abaixo determina, para cada BTS co-canal o nível de saída do seu respectivo sinal do repetidor:

         eq. 4.2.1.1-5

onde:

PTk -->  potência de transmissão da k-ésima BTS co-canal na saída do repetidor

RSSLK -->  nível de sinal da k-ésima BTS co-canal na entrada da antena coletora do repetidor

Gcoletora -->  Ganho da antena coletora na direção da k-ésima BTS co-canal

Grep --> Ganho do repetidor

Lcabos -->  Perda nos cabos do repetidor

Ladicional  -->  Perdas adicionais no repetidor (splitters, acopladores, etc...)

O nível de Irep é calculado então segundo as equações abaixo:

        eq. 4.2.1.1-6

  eq. 4.2.1.1-7

onde:

IRepk -->  valor de interferência calculada para cada BTS co-canal que tem seu sinal amplificado pelo repetidor.

PTk --> potência de transmissão da k-ésima BTS co-canal na saída do repetidor

GTxservidora  -->  ganho da antena servidora do repetidor na direção do ponto onde está sendo calculada a interferência.

Lpropagação -->  perda de propagação do repetidor até o ponto de cálculo de interferência.

Este tipo de repetidor pode ser visualizado como uma nova BTS colocada no cenário, possuindo todos os canais de transmissão sendo transmitidos com potências distintas, em função dos cada níveis de sinal interferente na entrada do repetidor.
Em ambientes urbanos a degradação causada por este tipo de repetidor é quase proibitiva. 
O repetidor de banda larga, assim como o repetidor de banda seletiva é utilizado preferencialmente em ambientes indoor. 
A utilização destes repetidores em ambiente externos só é viável caso estes forem implantados em ambientes controlados (isolados), onde os níveis de interferência ficam restritos.

4.2.1.2. Interferência de Uplink:

Da mesma forma que os níveis de interferência do canal direto (downlink) é aumentada, a interferência do canal reverso (uplink) também sofre um aumento, podendo ser fortemente degradada.
Esta interferência ocorre pelo fato da antena coletora do repetidor ter a possibilidade de transmitir sinais para uma BTS co-canal à BTS doadora. 
Em geral, quando este tipo de interferência ocorre é intensa, devido aos altosganhos da antena coletora dos repetidores.
No caso de repetidores em banda larga a situação ainda é mais crítica, pois como este amplifica toda a banda de operação, qualquer terminal que esteja transmitindo nas proximidades do repetidor pode ter seu sinal captado, amplificado e transmitido no canal reverso (uplink). 
Sendo, assim além das bases co-canais serem degradadas, qualquer base pode ser vítima de interferência se um eventual sinal de um móvel co-canal for captado pelo repetidor. A figura abaixo mostra como o repetidor degrada a interferência de uplink.

Figura 4.2.1.2-1 - Interferência Canal Reverso Repetidor Banda Larga

Quando o repetidor estiver montado no topo de um prédio, a base A estará com um novo cenário de interferência de uplink. Esta base "verá" o móvel D "através" do repetidor (1) com perda de propagação aproximadamente igual à de espaço livre devido à grande probabilidade do repetidor estar em visada direta com a base co-canal.
No caso de repetidores em banda larga, o risco é aumentado drasticamente, pelo fato de que qualquer base próxima poderá ser co-canal.
O cálculo de interferência de canal direto é realizado calculando-se o nível de sinal recebido pela BTS vítima devido à transmissão de sinal de um repetidor (E).
O cálculo do nível de sinal na entrada da antena da BTS vítima é realizado segundo a equação abaixo:

          eq. 4.2.1.2-1

onde:

RSSLIea --> nível de sinal interferente na entrada da antena BTS vítima.

PTe --> potência de transmissão do repetidor no enlace reverso (uplink)

GTxE  --> ganho de transmissão da antena coletora na direção da BTS vítima.

Lpropagação --> perda de propagação do repetidor até a BTS vítima.

O cálculo do nível de potência interferente recebida é realizado segundo a equação:

      eq. 4.2.1.2-2

onde:

Ivitima --> nível de sinal interferente na BTS vítima

RSSLIe --> nível de sinal interferente na entrada da antena BTS vítima.

PTe --> potência de transmissão do repetidor no enlace reverso (uplink)

GRBTS --> ganho de recepção da BTS vítima na direção do repetidor.

4.2.1.3. Limitações no Cálculo de Interferência do Canal Reverso

Em geral, cálculos de interferência de canal reverso não são realizados pelas ferramentas de predição, pois o problema de interferência uplink é de natureza complexa, dado que os elementos geradores de interferência (terminais móveis) transmitem e se movimentam de forma aleatória no cenário. 
Isso faz com que as diversas BTS sejam afetadas de forma independe, vinculada apenas aos níveis de sinal que chegam no repetidor.
Uma análise viável de ser realizada é a da potencialidade de interferência de canal reverso. 
Como em geral as antenas coletoras do repetidor são diretivas, as verificações são feitas analisando-se a existência de BTS co-canais aos móveis que transmitem para o repetidor dentro do lóbulo principal da antena coletora do repetidor. 
Caso existam, o risco de interferência de canal reverso é  grande, devido aos ganhos elevados desta antena (2).

A avaliação desse potencial de interferência pode ser um fator decisivo no posicionamento da antena coletora e na escolha da BTS doadora. 
Deve-se procurar uma configuração que minimize o potencial de interferência no canal reverso. 
Em regiões povoadas de muitas BTS nem sempre um posicionamento adequado é possível. Neste caso, deve ser utilizado um repetidor seletivo em canal.

4.2.2. Repetidores Seletivos em Banda (Band Selective Repeaters)

Estes repetidores só amplificam uma banda de operação, evitando assim transtornos com empresas concorrentes. 
Contudo, pelo fato de amplificarem toda a banda de operação da operadora que o utiliza, os cálculos e comentários apresentados na seção anterior (repetidores em banda larga) se aplicam paraeste tipo repetidor.

4.2.3. Repetidores Seletivos em Canal (Channel Selective Repeaters)

O repetidor seletivo em canal, em termos de degradação por interferência, opera de uma forma muito mais eficiente. 
Este equipamento só amplifica canais específicos da BTS doadora. Com isso, apenas as BTS co-canais terão o desempenho afetado.
As metodologias de cálculo são muito semelhantes às utilizadas no repetidor de banda larga. 
Contudo, pelo menor número de canais amplificados (apenas os co-canais), os níveis de interferência (e a degradação causada) serão bem mais amenos.

(Continua)

(1) Esta analogia pode ser usada para aumentar o entendimento da interferência de downlink . No caso, o móvel D vê a base A através do repetidor.

(2) A redução da interferência depende do tipo de antena utilizada, em especial da forma dos lóbulos secundários desta.