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CelLinkDescrição do Software

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Av. Moraes Sales, 711 - 6º andar - Campinas - SP - Tel. (19) 3734-9700 - e-mail: [email protected]

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Índice

Introdução ........................................................................................................................................ 3Características ................................................................................................................................. 4Funcionalidades .............................................................................................................................. 5

Base de Dados ........................................................................................................................... 5Topografia ....................................................................................................................... 5 - 7Morfologia ............................................................................................................................ 8Imagem ................................................................................................................................. 9Antenas ......................................................................................................................... 9 - 10Referências e Contornos .......................................................................................... 10 - 11Assinantes ........................................................................................................................... 11

Configuração de Rádio-Enlaces .................................................................................... 12 - 13Link Budget ........................................................................................................................ 14Perfil .................................................................................................................................... 15Detalhamento de Predição ....................................................................................... 15 - 16

Apresentação Gráfica ..................................................................................................... 17 - 18Sistemas de Coordenadas ....................................................................................................... 19



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Introdução

O CelLink é integrado ao software CelPlanner, que permite uma solução completa paraprojetos de rádio-enlaces. Um extenso conjunto de características tornam o CelLink amelhor escolha para elaboração de projetos de interconexão de qualquer porte, seja entreestações rádio-base de sistemas wireless, entre estações repetidoras e também para linksde comunicações dedicadas ponto-a-ponto.

Desenvolvido para operação em múltiplas plataformas (PC, Laptops e Workstations), oCelPlanner permite ao usuário toda a versatilidade e potencialidade desses equipamen-tos. Possui interface gráfica baseada em janelas, compatível com as versões Windows 98/2000/NT e XP.

Por ser um módulo integrado ao CelPlanner, permite que sejam utilizadas todas as carac-terísticas do mesmo, como visualização de bases de dados de topografia, morfologia eimagens de alta resolução, além de arquivos vetores e de regiões.

O CelLink possui um sofisticado modelo de cálculo de rádio-enlaces, considerando asmais diversas características para a análise de viabilidade de um enlace. Dentre estas, es-tão as perdas por chuva (modelos ITU e Crane), perdas por gases, características específicasde propagação com múltiplos percursos (ITU e Barnett-Vigants), a especificação e cadas-tro de uma gama de modelos de rádio transmissores para as todas as freqüênciasempregadas, entre outras. Assim sendo, é possível determinar, com precisão, a qualidadede canais de tráfego ideal para cada setor do sistema.



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Características

O CelLink é uma ferramenta diferenciada que fornece os recursos necessários para proje-to, planejamento e análise de rádio-enlaces e interconexões.A seguir são enumeradas as características básicas do CelLink:

• Utilização dos vários recursos da ferramenta de planejamento CelPlanner;

• Bases de dados de projeto de alta resolução, com possibilidade de uso de bases comatualização por foto de satélite ou por fotogametria, específicas para garantir a qualidadedo rádio-enlace;

• Utilização de bases de dados de topografia e morfologia com múltiplas resoluções;

• Utilização das alturas da estruturas descritas na morfologia, tais como prédios, casas eoutras obstruções, para o cálculo e apresentação do perfil dos enlaces;

• Localização de cada uma das estações e/ou torres das localidades onde serão projetadosos enlaces, além de possibilidade de cadastro de todos as estruturas de assinantes exclusi-vos, como torres em fazendas, clientes com linhas dedicadas, etc;

• O CelPlanner destaca-se também pela extrema facilidade para importação e exporta-ção de diversas informações em formato texto (campos separados por Tab) e em formatomanipulado pelo software MapInfo®.

• Excelente apresentação gráfica (na tela ou impressão), com emprego de diferentes es-calas e projeções;

• Constante desenvolvimento da ferramenta e de suas características, sempre com o in-tuito de aprimorar as funções e características já existentes e acompanhar as novastendências tecnológicas e necessidades dos projetistas;

• O CelPlanner é parte integrante de um pacote de software que provê soluções wirelessdenominado CelPlanner Suite. Este pacote possui ferramentas diferenciadas eespecializadas para outros serviços, como o CelView, o CelOptima, o CelTools e oCelEnhancer que são ferramentas para otmização de sistemas wireless e para calibraçãode modelos de predição.



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Funcionalidades - Base de Dados

Como elemento de fundamental importância em projeto, a base de dados geográficos écomposta por informações da topografia, morfologia e atributos da região, obtidas atravésda digitalização de mapas topográficos oficiais.

Os mapas e respectivos arquivos passam por processos de linearização, através de algoritmopróprio, permitindo assim a obtenção de um banco de dados sem descontinuidades, idealpara a obtenção de alta resolução nos projetos sistêmicos.

Bases de dados de alta resolução, basicamente destinadas ao planejamento de microcélulas,links urbanos e/ou ao planejamento celular em áreas de especial interesse estratégico,representam a ocupação de solo com detalhamento das edificações existentes na regiãoem estudo.

Gerada a partir de mapas georeferenciados e/ou fotos aéreas, em escala 1:5.000 ou melhor,pode-se identificar até 16 elementos morfológicos, chegando a resoluções da ordem de0,03” (aproximadamente, 1 metro).

Apesar da importância da base de dados para propiciar resultados precisos a um projeto,o CelPlanner oferece a opção de desabilitar seu uso, permitindo ao usuário definir altitu-de, tipo e altura do terreno.

OBS.: Os formatos dos arquivos de bases de dados empregados no CelPlanner são propri-etários, entretanto, são também abertos para conhecimento público, permitindo conversãode bases de dados de outros formatos e/ou fornecedores.

Topografia

Através das informações de topografia e morfologia, cada ponto existente no caminho depropagação entre ERB e estação móvel é analisado com intuito de verificar a existênciade obstrução à passagem de sinal, determinação do ponto de reflexão no solo e obtençãoda altura efetiva da antena da ERB.

Nessa base de dados, o atributo utilizado para a descrição de cada ponto do terreno é a sualocalização e respectiva altitude em relação ao nível médio do mar. Os arquivos de topo-grafia no formato CelTec/CelPlan, possuem resolução no plano horizontal de até 0.03segundos geográficos, ou seja, cada ponto existente no arquivo representa uma área deaté, aproximadamente, 1 x 1 metros. A resolução vertical em altitude fornecida por estabase de dados é de até 1 metro, podendo indicar as pequenas variações no terreno queexercem influência sobre a atenuação do sinal.

A qualidade da bases de dados topográfica é dada em função da fonte de onde os mesmosforam retirados. Quando tais fontes são mapas, a qualidade dos dados depende tambémdo algoritmo de interpolação de altitudes para os pontos existentes entre curvas de níveltraçadas. O CelPlanner oferece dois modos de interpretação de base de dados: no modotradicional, cada ponto da base de dados é considerado como uma superfície plana, com otamanho da resolução; no segundo modo, é utilizado um processo de interpolação queconsidera os pontos da base de dados apenas como localização, calculando a altitude dalocalidade requerida através da interpolação dos quatro pontos ao redor da mesma.



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A base de dados de topografia pode ser representada na tela de três maneiras diferentes:• Código de cores: As altitudes existentes são representadas em 32 cores diferentes, ondecada cor representa uma faixa de altitudes,• Tons de cinza: As altitudes existentes são representadas em 32 tons de cinza, onde cadatom representa uma faixa de altitudes,• Representação sombreada (“shaded”): As altitudes existentes são representadas atra-vés de sombreamentos, provendo sensação de tridimensionalidade.

Também é possível a representação tridimensional real desta base de dados de topografia,onde a parte do terreno representada pode ser rotacionada de forma a facilitar a análise.Abaixo são apresentados exemplos de bases de dados de topografia.

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A seguir, a apresentação desta mesma área em modo sombreado (“shaded”).

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Figura 1: Exemplo de Base de Dados de Topografia - apresentação em cores



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Figura 2: Exemplo de Base de Dados de Topografia - apresentação modo “shaded”

Figura 3: Visualização em 3D de Base de Dados de Topografia



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Morfologia

Devido à proximidade da antena do terminal de usuário ao solo e às grandes distânciasque percorrem as ondas de RF, todos obstáculos presentes sobre o terreno contribuem deforma específica na atenuação do sinal. Assim, cada ponto de terreno da área sob estudonecessita, também, de atributo que identifique o tipo de cobertura sobre o terreno, como,por exemplo, árvores, edifícios, água, avenidas, praças, etc. O conjunto de pontos com essetipo de atributo forma a base de dados de morfologia.

Figura 4: Exemplo de Base de Dados de Morfologia atualizada por foto aérea

Graças ao avanço tecnológico, dispõe-se hoje de dados de morfologia obtidos de fotos desatélites de monitoramento ambiental. Através desse recurso, pode-se viabilizar a monta-gem de bases de dados bastante refinadas e de altíssima qualidade.

Figura 5: Apresentação de perfil de um enlace



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Imagem

Através do uso de imagens de alta definição e resolução, como imagens de satélite, mapasescaneados ou mesmo composição de fotos aéreas, é possivel ao projetista verificar a loca-lização de estradas, edificações, infra-estrutura e outras obstruções próximas aos enlaces.

Figura 6: Exemplo de Base de Dados de Imagem baseada em composição de fotos aéreas

Antenas

Existem hoje, no mercado, uma infinidade de antenas projetadas para aplicações em sistemasde comunicações wireless, cada uma possuindo padrões específicos de irradiação de sinal, tan-to no lóbulo vertical como no horizontal. Cada setor de uma estação rádio base ou estrutura detransmissão sob estudo pode ter designado um tipo específico de antena, dependendo dascaracterísticas de irradiação desejadas.

O CelLink utiliza arquivos cujo formato é proprietário da CelPlan, apresentando informa-ções como modelo da antena, fabricante, ganho máximo, potência máxima, relação frente-costas,entre outras. Esses dados são utilizados para cálculo da potência efetivamente irradiada (ERP)para qualquer direção em que se deseja realizar a transmissão.

Além do formato proprietário, o CelLink permite a importação e exportação de arquivos deconfiguração de antenas em formato texto, possibilitando edição e conversão de formatosdistintos.

No arquivo descritor de antena em formato texto apresentam-se informações tabulares paracada ângulo a partir do feixe central, tanto no lóbulo horizontal como no vertical, o ganhoespecífico daquela direção.



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O CelLink dispõe de facilidades de visualização tridimensional do diagrama de irradia-ção, que enormemente facilita a escolha da antena mais adequada a cada setor.

Figura 7: Exemplo de Base de Dados de Antenas

Referências e Contornos

A visualização de referências especiais sobre a área de interesse do projeto facilita bastan-te a tarefa do projetista. São exemplos de referências: a localização de estações rádio-basee de estações transmissoras/repetidoras, contornos de áreas geo-políticas e de áreas deserviço, traçados de estradas e de linhas férreas, fazendas, aeroportos, etc.

O CelLink permite incorporar esse tipo de base de dados gráfica em dois modos de apre-sentação, que são os arquivos vetores e os arquivos de região. Estes dois tipos de arquivospodem ser facilmente criados ou editados pelo usuário, e/ou ainda importados do softwareMapInfo®, de forma a estabelecer as representações desejadas.

Os arquivos de região possuem ainda outras características, como por exemplo, podendo-se determinar a porcentagem da área delimitada pelo arquivo RGN, ou mesmo a definiçãode atributos, como densidade populacional ou número de possíveis enlaces, e outros dadosde acordo com a necessidade.

O CelLink dispõe de editores integrados, específicos para a criação e alteração de arqui-vos de elementos vetores e de regiões. Um recurso extremamente útil é a criação de regiõese vetores baseados em dados das estações ou de locais de particular interesse ao projeto,como mostra a figura a seguir.



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Figura 8: Apresentação de Referências e Contornosatravés de arquivos de Vetores e de Regiões

Assinantes

Um outro módulo do CelPlanner permite a criação de um banco de dados de assinantescom os parâmetros tradicionais, tais como identificação, coordenadas, dados de antena esetor servidor (em caso de sistemas Wireless), e ainda outros dados a critério do projetista.



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Configuração de Rádio-Enlaces

Basicamente, para a definição e caracterização de um rádio-enlace, o CelLink considera 2pontos (Site A e Site B) especificados pelo projetista, mais o enlace propriamente dito. Paracada um dos sites, podem ser empregadas uma das 3 entidades disponíveis no projeto, ouseja, as estações rádio-base de um projeto wireless (denotadas por RBS xx), os sites deinterconexão (NET xx) e também os assinantes (ou “subscribers”, denominados SBC xx).

Os pontos A e B escolhidos são considerados apenas como referência geográfica no projeto.Todos os demais dados relevantes ao enlace propriamente dito, como altura e tipo da antena,emprego de diversidade de freqüências, entre outros, podem ser configurados separadamente,como mostrado pela Figura 9.

Figura 9: Caixa de diálogo de configuração dos rádio-enlaces

O CelLink possibilita a edição de vários dados de configuração dos enlaces permitindo amelhor caracterização dos mesmos, como a meta de qualidade de comunicação segundopadrões do ITU, as perdas por chuva e por gases, além do cálculo de perdas devido àpropagação por múltiplos percursos, entre outros.

Todos os dados característicos referentes as perdas por chuva e até mesmo as característi-cas dos índices de refração estão mapeados digitalmente, como mostram as figuras a seguir.



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Figura 10: Índices de Refração segundo ITU-R 453-6

A seguir, é apresetada a caixa de diálogo de configuração de um enlace entre os 2 pontos A e B.

Figura 11: Características de precipitação segundo ITU-R 837-1

Figura 12: Características de precipitação segundo Crane



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Link Budget

O CelLink permite a configuração independente das diversas caraterísticas de transmis-são de cada sentido do rádio-enlace.

As características dos equipa-

mentos de rádio são também

configuráveis, como o esque-

ma de modulação empregado,

a banda de freqüência do rá-

dio, entre outros aspectos

extremamente importantes,

mostrados ao lado.

Figura 14: Configuração de Rádio

Figura 13: Caixas de diálogo de configuração dos enlaces no sentidos Direto e Reverso



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Perfil

O CelLink apresenta o traçado do perfil topográfico e morfológico do terreno entre ospontos A e B selecionados para o enlace.

Detalhamento de Predição

O CelLink possibilita também ao projetista verificar todos os resultados de estudos dosenlaces na área de interesse.

No detalhamento de predição, todas características do enlace são apresentadas, como osdados dos pontos A e B, os dados de configuração dos rádios, as freqüências empregadas,os valores das perdas calculadas devido a chuva e gases, indisponibilidade do enlace gerale para cada um dos fatores degradantes, entre outras informações.

Figura 15: Visualização dos enlaces sobre base de dadosde Topografia e perfil de um dos enlaces1

Figura 16: Perfil de um enlace entre um NetSite e uma ERB



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Figura 17: Detalhamento do Perfil apresentado pela Figura 16



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Apresentação Gráfica

A apresentação dos estudos realizados e dos dados de configuração do sistema éimplementada no CelLink com uso de recursos gráficos do ambiente operacional Windows.A organização dos dados exibidos em tela é totalmente apoiada em janelas, menus, e qua-dros de diálogos com funções específicas. Ícones representativos dos comandos disponíveispodem ser acionados por simples interação via mouse.

Uma grande vantagem na utilização do CelPlanner é a configuração de imagens por ca-madas de informação. Composições de estudos de cobertura, imagem de área, topografiae morfologia do terreno, topologia da rede (enlaces), vetores e regiões podem ser carrega-das simultaneamente na tela, criando condições para referência entre as diversas camadasde informação, ou bases de dados, envolvidas no projeto do sistema.

Figura 18: Tela do CelPlanner apresentando caixa de diálogode Configuração de Impressão e Print Preview

O CelPlanner possui interfaces para geração de apresentações impressas também bastan-te amigáveis. Um bom exemplo desta versatilidade é representado pelo Print Preview,como mostrado pela Figura 18 e também pela Figura 19.

Este recurso permite a visualização completa da área em análise e de todos os estudos eobjetos (vetores, regiões, bases de dados, enlaces, entre outros) que serão impressos.Qualquer dispositivo de impressão, matricial ou vetorial, compatível com o sistema Windowspode ser utilizado como dispositivo de saída do CelPlanner. Pode-se apresentar dados ouresultados em escalas de cinza ou em cores, diversos formatos e tamanhos de papel.



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Diagramas de cobertura, interferências, topologia, ou qualquer outro, podem ser impres-sos com correções de escala por projeção geográfica, permitindo a sobreposição dos mesmosa mapas topográficos das regiões em estudo.

Figura 19: Print Preview apresentando base de dadosde Topografia, Rádio-Enlaces e outras informações



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Sistemas de Coordenadas

O CelPlanner possibilita ao projetista escolher o sistema de coordenadas que melhor seadequa ao utilizado em seu país ou zona de interesse, possibilitando a utilização opcionalde coordenadas cartesianas em substituição ao sistema de coordenadas esférico tradicio-nal. Esta escolha reflete na diminuição dos erros de conversão de coordenadas econseqüentemente da localização das ERBs, assinantes, referências, entre outros. Entre osdiversos sistemas de coordenadas de projeções empregados pelo CelPlanner, podem-secitar, como exemplos, o SAD69, o WGS84 e também UTM.

Figura 20: Exemplos de sistemas de coordenadas empregados no CelPlanner

Os parâmetros de conversão podem também ser inseridos pelo usuário ou pode-se utilizaros conjuntos de parâmetros pré-definidos que foram implementados.

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