Construcció d'un mapa teòric de TVWS de Catalunya

Abstract

The increasingly need of using the radio-electric spectrum and the inefficient usage of some of its bands have motivated the research of new options to take advantage of this resource. An alternative proposed is the concept of the Cognitive Radio that suggests making a secondary usage of the spectrum. This secondary usage is restricted by the fact that the legal users cannot be interfered. So, the Cognitive Radio allows devices to adapt to the spectrum state in a moment and site by reconfiguring its radio parameters. One of the frequency bands proposed to implement the Cognitive Radio is the one reserved to the television transmission due to the stability of the signal and favourable propagation properties. The television band goes from 470MHz to 790MHz and the usage of its unused frequency ranges is the key of the implementation of Cognitive Radio. This unused frequency bands are known as TeleVision White Spaces (TVWS). The study of TVWS in Catalonia is the main topic of this project. Moreover, the television emission in the band from 790MHz to 862MHz was switched off the 31st of March of 2015. This measure allowed transmitting LTE signal in this band and it is known as Digital Dividend. Another consequence of the Digital Dividend is a reallocation of the television channels. Because of this reallocation, the impact of the Digital Dividend to the TVWS of Catalonia has been also studied in this project. In addition, some Catalonia maps representing the TVWS have been generated by using the radio planner tool ATOLL of Forsk. Different maps of TVWS of bandwidth from 8MHz to 160MHz have been calculated and analysed. Finally, all the maps and results have been published in a website allowing everyone to consult them.

El aumento de la necesidad de usar el espectro radioeléctrico y el uso ineficiente de alguna de sus bandas han sido motivo de buscar alternativas para aprovechar este recurso. Una de las alternativas propuestas es la Radio Cognitiva o Cognitive Radio que pretende hacer un uso secundario del espectro siempre que no se interfiera a los usuarios legítimos o con licencia. Así, la Radio Cognitiva permite a los dispositivos adaptarse a la situación del espectro en un momento y lugar determinados, reconfigurando sus parámetros radio. Para implementar la Radio Cognitiva se propuso utilizar el rango de frecuencias destinados a la emisión de televisión, que recoge des de los 470MHz hasta los 790MHz, utilizando sus espacios vacíos debido a la estabilidad del señal televisivo y a las favorables propiedades de propagación de la banda. Estos espacios vacíos se nombran TeleVision White Spaces (TVWS) y su estudio en el territorio de Cataluña es el tema central de este proyecto. El 31 de marzo de 2015 se cesó la emisión de televisión en el rango desde 790MHz hasta 862MHz para destinar este rango a la tecnología LTE. Esta medida se conoce con el nombre de Dividendo Digital y a supuesto una reordenación de los canales de televisión. De este modo, este proyecto también ha estudiado las implicaciones del Dividendo Digital a la situación de los TVWS de Cataluña. Mediante el uso de la herramienta profesional de planificación radio ATOLL de la empresa Forsk se han generado diversos mapas de Cataluña donde se representan los TVWS de anchos de banda desde 8MHz hasta 160MHz y, posteriormente, se han analizado. Finalmente, se han publicado todos los mapas y resultados en un lugar web para hacerlos accesibles de forma pública.

L’augment de la necessitat d’usar l’espectre radioelèctric i l’ús ineficient d’alguna de les seves bandes han motivat la cerca d’alternatives per tal de treure profit d’aquest recurs. Una de les alternatives proposades és la Ràdio Cognitiva o Cognitive Radio que pretén fer un ús secundari de l’espectre sempre i quan no s’interfereixi amb els usuaris legítims o amb llicència. Així, la Ràdio Cognitiva permet als dispositius adaptar-se a la situació de l’espectre en un moment i lloc determinats, re-configurant els seus paràmetres ràdio. Per tal d’implementar la Ràdio Cognitiva es va proposar utilitzar el rang de freqüències destinats a l’emissió de televisió, que comprèn des dels 470MHz fins als 790MHz, utilitzant els seus espais buits degut a l’estabilitat del senyal televisiu i a les favorables propietats de propagació de la banda. Aquests espais s’anomenen TeleVision White Spaces (TVWS) i el seu estudi al territori de Catalunya és el tema central d’aquest projecte. El 31 de març de 2015 es van apagar les emissions de televisió al rang de 790MHz a 862MHz, per destinar aquest rang a la tecnologia LTE. Aquesta mesura és el que es coneix amb el nom de Dividend Digital i ha suposat una reordenació dels canals de televisió. Així doncs aquest projecte també ha estudiat les implicacions del Dividend Digital a la situació dels TVWS a Catalunya. Mitjançant l’ús de l’eina professional de planificació ràdio ATOLL de l’empresa Forsk, s’han generat diversos mapes de Catalunya on es representen els TVWS d’amples de banda des de 8MHz fins a 160MHz i, posteriorment, s’han analitzat. Finalment, s’han publicat tots els mapes i resultats a un lloc web, per tal de fer-los accessibles de forma pública.