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Guia de Práticas de Laboratório Utilizando Winprop®TV Digital e LTE
Stephany Mackyne da S. Vieira
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Apresentação
Esse guia foi finalizado em 2018, referente ao
estágio da aluna Stephany Mackyne, do curso
superior em Engenharia Elétrica do IFPB. Foi criado
para servir de tutorial para o desenvolvimento de
projetos e práticas de disciplina baseadas na
utilização do software Winprop ®.
Além disso, contou com contribuições dos
professores: Kesia C. S. Farias e Joabson
Nogueira.
Nas páginas seguintes, segue um guia de
desenvolvimento de um planejamento de cobertura
de TV Digital e de Telefonia 4G (LTE), divido em
passos.
2Bom trabalho!
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Sumário
• Passo 1..................................................................................................4
• Passo 2..................................................................................................6
• Passo 3..................................................................................................8
• Passo 4................................................................................................10
• Passo 5................................................................................................13
• Passo 6................................................................................................14
• Passo 7................................................................................................17
• Outros Exemplos: Mata do Amém.......................................................22
• Outros Exemplos: Rede LTE...............................................................24
Referências.............................................................................................27
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Passo 1
4
Obter coordenadas geográficas da área que se deseja trabalhar.
Para dar início, necessita-se da
base para o projeto, que são os
dados topográficos, passo
essencial ao desenvolvimento das
próximas etapas. Esses dados
são obtidos do site
http://reverb.echo.nasa.gov/, a
partir da marcação da região
desejada, para assim, obter-se as
coordenadas geográficas.
Para isso, seleciona-se a opção
"Mapa", para uma melhor
visualização; e para a marcação, a
opção "Bounding Box".
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Passo 1
5
Obter coordenadas geográficas da área que se deseja trabalhar.
Ao clicar na barra de
coordenadas, surgem os valores
desejados, referentes a norte, sul,
leste e oeste.
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Passo 2
6
Obter mapa no formato “.tiff”.
No site
http://gdex.cr.usgs.gov/gdex/,
tem-se acesso à base de dados, a
partir do corte de mapa que será
feito download.
Na opção "Define Rectangle Area
by Entering Coordinates",
introduzem-se as coordenadas já
obtidas.
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Passo 2
7
Obter mapa no formato “.tiff”.
E clicando na opção "Download
Data for Defined Area" abre-se a
janela de download, onde se
atualizam as informações abaixo:
Product: ASTER Global DEM V2
Format: Geo TIFF
Projectio: Lat/Long
Research Area: Energy
OBS.: Efetua-se login no site para
a realização deste passo.
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Passo 3
8
Converter a base de dados “.tiff” para o formato aceito pelo WinProp “.tdb”.
Utilizando o software WallMan,
escolhe-se a opção "Convert Topo
Database", na guia "File".
E, na janela que se abre, são
ajustados alguns campos, como
mostrado ao lado.
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Passo 3
9
Converter a base de dados “.tiff” para o formato aceito pelo WinProp “.tdb“.
A zona é 25, de acordo com o
sistema de coordenadas UTM
(Universal Transversa de
Mercator) e a região é Sul (S).
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Passo 4
10
Sobreposição de imagem no Google Earth.
Configura-se o Google Earth para que
este utilize as coordenadas no padrão
UTM:
- Ferramentas> Opções> Visualização
em 3D> Mostrar lat/long> Universal
Transversa de Mercator.
Após isto, parte-se para marcação dos
pontos geográficos no mapa, sobre a
imagem sobreposta, na finalidade de
obter as coordenadas destes pontos
para realizar o georreferenciamento no
próximo passo.
- Adicionar> Superposição de Imagem.
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Passo 4
11
Sobreposição de imagem no Google Earth.
Para o ajuste da imagem ao mapa, é
necessário entrar com os valores de
posição geográfica, referentes a norte,
sul, leste e oeste, em padrão UTM.
Parte-se daí para a marcação dos
pontos no mapa. Em nosso exemplo,
escolheu-se o ponto de localização da
antena, o do Parque Solon de Lucena
e o do Estádio Almeidão.
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Passo 4
12
Sobreposição de imagem no Google Earth.
Para adicionar/marcar um ponto no
mapa é necessário atribuir as
coordenadas, ou simplesmente
arrastar até o ponto desejado:
- Adicionar> Marcador.
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Passo 5
13
Georreferenciamento da imagem no QuantumGis.
Neste processo, utilizam-se os pontos
marcados no passo anterior, para que
fosse feito o georreferenciamento no
mapa:
- Plugin> Georeferencer.
A partir disso, adiciona-se os pontos,
localizando atentamente a
extremidade do marcador, para assim,
entrar com as coordenadas do mapa
referente a estes.
OBS.: Após terminado este passo,
deve-se fazer uma cópia do arquivo
criado ".wld" e, nesta cópia, alterar
seu formato para ".jgw", apenas
modificando o nome do arquivo.
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Passo 6
14
Traçar o desenho da mata na imagem sobreposta retirada do Google Earth.
Utilizando o Wallman, cria-se uma
nova base de dados (Database) e
abre-se a figura que será utilizada
para recorte:
- Images> Configuration> Add.
Em "Add", utiliza-se o arquivo no
formato ".jpg".
E em "Load" utiliza-se o arquivo em
".jgw".
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Passo 6
15
Traçar o desenho da mata na imagem sobreposta retirada do Google Earth.
Logo após, acessa-se:
- Display> Goto Position.
Para serem colocados os valores das
coordenadas x e y, adquirindo-as do
arquivo ''.wld'':
- Clica no arquivo com o botão
direito> Edit with Notepad++.
Com isso, abre-se uma janela com
alguns valores e pegam-se os dois
últimos, referentes a x e y,
respectivamente. E assim, coloca-se
nos campos das coordenadas.
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Passo 6
16
Traçar o desenho da mata na imagem sobreposta retirada do Google Earth.
A partir daí, usando o botão "Add
Polygonal Objects", traça-se a área
que será utilizada; no caso, a área da
mata. E após, seleciona a área da
vegetação em "Enter Vegetation".
Por fim, exclui-se a imagem de fundo,
para ter apenas o desenho da mata:
- Botão "BMP"> Delete.
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Passo 7
17
Simulação no Proman.
Abre-se um novo projeto ("New
Project"), clica-se na opção
"Propagation only", "Urban scenarios",
marcando a caixa abaixo e entrando
com arquivos da base de dados
("Database").
O primeiro é o arquivo no formato
".odb" e o segundo em ".tdb". E ao dar
"OK", especifica-se a altura em 15 m.
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Passo 7
18
Simulação no Proman.
Com isso, abre-se a seguinte imagem
ao lado.
Clica na aba “Project”, “Prediction
area” e “Prediction area (rectangle):
draw”.
Após isto, clica-se em “Project”, “Edit
parameter”.
Na aba “Propagation” marcar “Field
Strenght”.
Na aba “Sites” > ”Add” > ”OK” e entrar
com valores de localização da antena,
altura e nome.
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Passo 7
19
Simulação no Proman.
Seleciona-se a antena e clica em
“Edit” > atualizar dados de frequência
e taxa de potência.
“Computation” > “Prediction model:
Dominant Path Model”.
Aba “File” > “Export” > “Export
Projects” > “OK”.
Para simular, aba “Computation” ou
botão “Run Pro” na coluna de
ferramentas à esquerda.
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Passo 7
20
Simulação no Proman.
Distribuição de Potência (dBm)
Pronto, a simulação do seu
planejamento de cobertura está feito!
Para mais funções, explorar
ferramentas do programa.
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Passo 7
21
Simulação no Proman.
Probabilidade de Interrupção do Sinal
De acordo com o valor mínimo de
potência recebida (−77dBm)
necessário para decodificação do sinal
e definido na norma brasileira de TV
digital (ABNT NBR 1504), a
probabilidade de interrupção do sinal
calculada foi de 24,3%.
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Outros Exemplos: Mata do Amém
22
Simulação com a influência de nova região de vegetação.
Veja que, o gráfico abaixo define a perda de potência ao longo
de uma radial, traçada a partir da localização da antena.
Radial 1: 7km da fonte até região de vegetação intensa.
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Outros Exemplos: Mata do Amém
23
Simulação com a influência de nova região de vegetação.
Veja que, o gráfico abaixo define a perda de potência ao longo
de uma radial, traçada a partir da localização da antena.
Radial 2: 4km da fonte até região de vegetação leve.
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Outros Exemplos: Rede LTE
24
Simulação de rede de telefonia móvel 4G com a influência de edificações.
Cidade de Munique - Alemanha
(simulação com 3 sites)
Distribuição de potência (dBm)
OBS: Para a simulação de
telefonia móvel, utilizam-se os
mesmo passos aplicados para
TV Digital, mudam-se apenas as
informações técnicas atribuídas
no Proman.
4G
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Outros Exemplos: Rede LTE
25
Simulação de rede de telefonia móvel 4G com a influência de edificações.
Cidade de Munique - Alemanha
(simulação com 3 sites)
Probabilidade de Interrupção
do Sinal - Gráfico da função de
distribuição cumulativa no cenário
abordado
4G
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Outros Exemplos: Rede LTE
26
Simulação de rede de telefonia móvel 4G com a influência de edificações.4G
Definições Gerais
Técnica de Transmissão OFDM
Acesso Múltiplo FDD
Frequência 2,6GHz
Largura de Banda 20MHz
MIMO 2 x 2
Modulações QPSK, 16-QAM e 64-QAM
Potência do Transmissor 43dBm
Potência do Transmissor (estação
móvel)23dBm
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Referências
27
ABNT NBR 1504 Digital terrestrial television Receivers, 2007.
NASCIMENTO, et al. Estudo de Planejamento de Transmissão do Sistema de Telefonia Móvel 4G. Congresso Brasileiro
de Educação em Engenharia, 42., 2014. Juiz de Fora, MG.
PowerPoint & KeyNote Templates. Disponível em: <www.site2max.pro>.
VIEIRA, S. M. S, et al. Estudo de Caso: Planejamento de Cobertura de um Sistema de Radiodifusão de Televisão Digital
Terrestre em Ambientes com Florestas. Congresso Brasileiro de Educação em Engenharia, 42., 2014. Juiz de Fora, MG.
Para contato, dúvidas e sugestões: