Effecten van de introductie van LTE in de 800 MHz band op DVB-T

Transcriptie

1 Effecten van de introductie van LTE in de 800 MHz band op DVB-T Detailstudie naar mogelijke storing op DVB-T kanaal 60 en mogelijk lagere kanalen Juni 2011 Copyright Agentschap Telecom 2011

2 Inhoud Inhoud 2 Samenvatting en conclusies 3 1 Inleiding 6 2 Uitgangspunten 8 3 Stoormechanismes 11 4 Detailanalyse van potentiële storing op DVB-T door LTE basisstations Als gevolg van overloading Als gevolg van te een te lage C/I waarde 16 Kanaal 60 Drenthe Kanaal 60 Noord-Brabant Kanaal 55 t/m kanaal Detailanalyse van potentiële storing op DVB-T door LTE terminals Als gevolg van overloading Als gevolg van een te lage C/I waarde 23 Analyse vaste DVB-T ontvangst Analyse portable DVB-T ontvangst 30 6 Andere aspecten Actieve antennes Indoor repeaters LTE filtering 33 7 Methodes om storing te voorkomen en/of te verhelpen 34 Bijlage 1: gebruikte afkortingen en verklarende woordenlijst 37 Bijlage 2: referenties 38 Bijlage 3: gehanteerde waarden voor vaststellen LTE TS baseline waarden 40 Bijlage 4: DVB-T verzorgingsberekeningen kanaal 60 Drenthe 43 Bijlage 5: DVB-T verzorgingsberekeningen DVB-T kanaal 60 Noord- Brabant 46 Bijlage 6: propagatiecurves 49 Pagina 2 van 49

3 Samenvatting en conclusies De introductie van LTE in de band MHz kan storing veroorzaken op DVB-T ontvangst op de DVB-T kanalen 60 en lager. In dit rapport is deze mogelijke storing geanalyseerd op basis van aannames met betrekking tot DVB-T en LTE. Voor wat betreft de aannames op het gebied van DVB-T is er voor gekozen om deze (zo veel mogelijk) te baseren op de bestaande situatie voor wat betreft vermogens, opstelpunten en referentiesysteem. Voor wat betreft de uitgangspunten op het gebied van LTE is er meer onzekerheid. Zo zijn er geen netwerken in bedrijf en zijn de gebruikte vermogens ook nog onzeker. Voor wat betreft de opstelpunten is gekozen voor de GSM900 opstelpunten en ook met betrekking tot de gebruikte vermogens is er een gemiddelde aangenomen. Verstoring door LTE kan veroorzaakt worden door de LTE basisstations, maar ook door de LTE terminals. In elke situatie zijn er twee stoormechanismes mogelijk: overloading, waarbij de ingangstrap van de DVB-T ontvanger/antenne geheel overstuurd wordt of door een te beperkte C/I (Carrier to Interference ratio), waarbij de signalen van LTE te sterk zijn ten opzichte van het DVB-T signaal. Storing door LTE basisstations Overloading van de DVB-T ontvanger door LTE basisstations kan in de worst-case situatie optreden voor afstanden van 480 tot 950 meter bij rooftop DVB-T ontvangst en vrij zicht tussen het basisstation en de DVB-T ontvangstantenne, afhankelijk van het vermogen van het LTE basisstation. Indien extra LTE-filtering in de DVB-T ontvanger/antenne wordt toegepast, wordt deze afstand gereduceerd van 48 tot 95 meter. Uitgaande van het ontbreken van vrij zicht en andere propagatiemodellen (modified Hata), liggen deze afstanden onder de 100 meter (zonder extra LTE filtering) en onder de 50 meter (inclusief extra LTE filtering). Overloading van de DVB-T ontvanger door LTE basisstations kan in het slechtste geval optreden voor afstanden van 67 tot 135 meter bij portable indoor DVB-T ontvangst, afhankelijk van het vermogen van het LTE basisstation. Indien extra LTE-filtering in de DVB-T ontvanger/antenne wordt toegepast, wordt deze afstand gereduceerd van 7 tot 13 meter. Bij portable indoor DVB-T ontvangst is echter waarschijnlijker dat het ontbreekt aan vrij zicht. Daarom lijkt het toepassen van een ander propagatiemodel (modified Hata) redelijk. Hierbij liggen de afstanden onder de 54 meter (zonder extra LTE filtering) en onder de 1 meter (inclusief extra LTE filtering). Er is bij bovenstaande analyses uitgegaan van de 10% slechtst presterende DVB-T ontvangers, 90% van de ontvangers zal beter presteren dan is berekend. Of deze afstanden in de praktijk tot problemen zullen leiden is moeilijk te voorspellen, veel hangt af van de daadwerkelijke implementatie van het LTE netwerk en de plaatsing van de DVB-T antennes. Over het algemeen kan worden aangenomen dat LTE in stedelijk gebied met lagere vermogens werkt waardoor de stoorafstand kleiner is dan in het buitengebied, waar mag worden verwacht dat er hogere vermogens voor LTE worden gebruikt. Daarentegen zal de dichtheid DVB-T ontvangers in stedelijk gebied hoger zijn dan in het buitengebied. Pagina 3 van 49

4 Met betrekking tot te lage C/I waardes kan gesteld worden dat de LTE basisstations gaten kunnen slaan in de verzorging van DVB-T. Op basis van de uitgangspunten is de afname in populatie tussen de 44% (Drenthe) en 62% (Noord-Brabant). Het toepassen van extra LTE-filtering in de DVB-T ontvanger/antenne reduceert dit tot een afname van 4% respectievelijk 6%. Deze storing kan overigens ook optreden in de regio Gelderland, de Randstad, Brabant/Limburg en Friesland, maar in mindere mate. Er is bij bovenstaande analyses ook uitgegaan van de 10% slechtst presterende DVB-T ontvangers, 90% van de ontvangers zal beter presteren dan is berekend. Storing door LTE terminals Overloading van de DVB-T ontvanger door LTE terminals zal, gezien de afstand tussen terminal en rooftop DVB-T ontvangst vrijwel niet optreden. Overloading van de DVB-T ontvanger door LTE terminals kan in de worst case situatie (vrij zicht naar de DVB-T ontvangstantenne) optreden voor afstanden van 5 tot 46 meter bij portable indoor DVB-T ontvangst, afhankelijk van de locatie van de terminal. Uitgaande van het ontbreken van vrij zicht en andere propagatiemodellen (modified Hata), liggen deze afstanden onder de 37 meter (zonder extra LTE filtering). Indien extra LTE-filtering in de DVB-T ontvanger/antenne wordt toegepast, wordt deze afstand gereduceerd tot minder dan 1 meter. Er is bij bovenstaande analyses uitgegaan van de 10% slechtst presterende DVB-T ontvangers, 90% van de ontvangers zal beter presteren dan is berekend. Met betrekking tot te lage C/I waardes als gevolg van LTE terminals zijn de resultaten uit CEPT rapport 30 gebruikt. Aangezien hier een statistische analyse is toegepast, is er reeds sprake van een kans op storing, ook indien er geen LTE signaal aanwezig is. Deze zogenaamde baseline storing varieert van 0,75% tot 1,6%, afhankelijk van de gebruikssituatie van de LTE terminal. Indien LTE in gebruik wordt genomen varieert de maximale kans op storing van 1,6% tot 8% van de locaties, indien de LTE terminal in een gebied van 10 meter tot de DVB-T antenne wordt gebruikt. Indien extra LTE filtering in de DVB-T ontvanger/antenne wordt toegepast is er geen toename van storing zichtbaar (dan resteren de zogenaamde baseline waardes voor de kans op storing). Actieve antennes en filtering Digitenne levert hun DVB-T ontvangers met actieve ontvangstantennes. Indien er gebruik wordt gemaakt van een actieve ontvangstantenne verschuift het probleem van de DVB-T ontvanger (set-top box) naar de actieve ontvangstantenne. Er zijn geen metingen verricht aan actieve ontvangstantennes, maar het is te verwachten dat dit een zwakke schakel is bij DVB-T ontvangst in relatie tot LTE storing. De effectiviteit van filtering van het LTE signaal bij de DVB-T ontvanger en/of DVB-T ontvangstantenne voor signalen van de LTE basisstations op de lagere frequenties (direct vanaf 791 MHz) is onzeker. Een aantal onderzoeken geeft aan dat de onderdrukking van het LTE signaal pas vanaf ongeveer 805 MHz echt effectief is. Pagina 4 van 49

5 Oplossen en voorkomen van storing Er zijn diverse methodes om storing van LTE op DVB-T te voorkomen en/of te verhelpen. Het toepassen van extra LTE filtering in de DVB-T ontvanger/antenne is een methode die in de meeste gevallen werkt voor alle genoemde stoorvarianten. Probleem hierbij is de mogelijkheid van het filter om het signaal van LTE basisstations met een lage frequentie te filteren (vanaf 791 MHz). Indien de LTE filters dit niet kunnen, is een andere oplossingsmethode aan de LTE zendzijde noodzakelijk. Het toepassen van LTE filtering zal echter een groot deel van de storingen kunnen voorkomen, dit zal in de praktijk echter betekenen dat alle actieve antennes en/of set-top boxen vervangen dienen te worden. In sommige gevallen kan een extern filter uitkomst bieden. Afhankelijk van de aard van de storing kunnen ook andere maatregelen getroffen worden aan de LTE basisstations, maar dit kan slechts op individuele basis worden beoordeeld, aangezien storingen door LTE zich niet eerder zullen manifesteren dan nadat het LTE netwerk is ontworpen en in bedrijf gebracht. Pagina 5 van 49

6 1 Inleiding Binnen Europa lijkt het aannemelijk dat de 800 MHz band ( MHz) uit de UHF TV-band 1 op termijn zal worden ingezet voor mobiele (tweeweg) communicatiesystemen volgens de LTE 2 standaard. Een besluit van de Europese Commissie met betrekking tot geharmoniseerde technische gebruiksvoorwaarden zal de introductie van deze toepassing verder faciliteren (Commissiebesluit 2010/267/EU van 6 mei 2010 [1], dat weer is gebaseerd op CEPT rapport 30 [9]). In Nederland moet deze 800 MHz in principe per 1 januari 2013 beschikbaar zijn voor mobiele communicatiediensten (Strategische nota mobiele communicatie [16]). Het feit dat bij een introductie van een nieuw communicatiesysteem in de 800 MHz band deze toepassing vrijwel aanliggend is aan DVB-T gebruik in de band MHz, maakt dat er een risico is op storing. Daar komt bij dat de huidige DVB-T ontvangers ontwikkeld zijn voor DVB-T ontvangst in de gehele band van MHz en dus in principe gevoelig zijn voor andere signalen (zoals LTE) in de band MHz. Binnen de CEPT en de ITU zijn diverse onderzoeken gedaan naar de diverse stoormechanismes van LTE op DVB-T ontvangst. Deze onderzoeken zullen als basis voor dit rapport worden gebruikt. In Nederland zal de 800 Mhz worden verdeeld met een FDD 3 bandindeling (website multibandveiling Agentschap Telecom [17]). Het commissiebesluit 2010/267/EU van 6 mei 2010 [1] schrijft ook de FDD bandindeling voor als voorkeursindeling. Binnen Noord-West Europa is een overlegorgaan WEDDIP (Western European Digital Dividend Implementation Platform) opgestart. Deelnemende landen zijn België, Duitsland, Frankrijk, Ierland, Luxemburg, Zwitserland, Nederland en Engeland. De bedoeling van de WEDDIP is om frequentie coördinatie activiteiten ten behoeve van digitaal dividend te begeleiden. Uitgangspunt is het behouden van gelijkwaardige toegang tot het spectrum voor alle deelnemende landen. Een van de grote wensen van betrokken landen is om geen spectrum (allotment lagen) te moeten inleveren als gevolg van het verlies van frequentieruimte in de band MHz. Hiervoor is een nauwgezette mini herplanning nodig. Hierbij zullen allotments opnieuw moeten worden ingedeeld (o.a. te realiseren door kortere stoorafstanden te accepteren en grotere allotments te maken). Om dat te realiseren is het gebruik van K60 in Brabant en Drenthe nu en in de toekomst hard nodig. Het doel van dit rapport is om inzicht te geven in de effecten van de introductie van LTE in de 800 MHz band op de DVB-T ontvangst op kanaal 60. Daarnaast zal dit rapport ook inzicht geven in de mogelijke kans op storing op lagere kanalen dan kanaal 60. Daarnaast zal dit rapport een overzicht geven van de mogelijkheden om de storing op DVB-T ontvangst te voorkomen of te verhelpen. 1 De gehele band van MHz, dus inclusief de 800 MHz band, is van oudsher een voor omroep bestemde band, gepland voor DVB-T. 2 Hoewel het goed gebruik is om de frequentieruimte technologie-neutraal te verdelen, lijkt LTE als specifieke technologie in deze situatie het meest geaccepteerd. Dit onderzoek zal zich daarom op LTE richten. 3 Hoewel een TDD bandindeling ook tot de mogelijkheden behoort, lijkt FDD het meest aannemelijk (Duitsland heeft de 800 MHz reeds op basis van FDD verdeeld). Pagina 6 van 49

7 Het rapport is als volgt ingedeeld: als eerste worden in hoofdstuk 2 de uitgangspunten voor dit rapport beschreven. Hoofdstuk 3 beschrijft vervolgens welke stoormechanismes kunnen optreden. Dit inzicht in stoormechanismes beschrijft op welke (technische) wijze DVB-T ontvangst gestoord kan worden door LTE in de 800 MHz band. In hoofdstuk 4 wordt een analyse uitgevoerd naar mogelijke storing op DVB-T ontvangst door LTE basisstations. Een soortgelijke analyse voor storing op DVB-T ontvangst door LTE terminals (telefoons en/of internetdevices) op DVB-T ontvangst is in hoofdstuk 5 uitgevoerd. Hoofdstuk 6 bevat een aantal andere aandachtpunten met betrekking tot actieve antenne s, DVB-T en LTE-repeaters en LTE filtering. In hoofdstuk 7 zal tenslotte een overzicht worden gegeven van methodes om storing op DVB-T ontvangst te voorkomen en/of te verhelpen. Pagina 7 van 49

8 2 Uitgangspunten Er zijn veel variabelen met betrekking tot DVB-T en LTE. Teneinde een analyse te kunnen maken is het noodzakelijk om een aantal aannames vast te leggen. In dit hoofdstuk zijn deze aannames beschreven. DVB-T systeem parameters Als DVB-T modulatie/guard time zal 64 QAM 2/3 worden aangehouden. Hoewel andere varianten mogelijk zijn (zowel robuuster als minder robuust) en in Nederland door de vergunninghouder kunnen worden gekozen, is deze variant gebruikt als referentie voor internationale onderhandelingen en berekeningen. Deze DVB-T variant wordt tevens bij veel analyses en berekeningen als referentie-variant aangehouden. Als DVB-T dekking zal voor kanaal 60 de huidige situatie worden aangenomen. Voor de provincies Drenthe en Noord-Brabant worden de huidig in gebruik zijnde DVB-T zenders voor kanaal 60 gebruikt voor de berekeningen. De verzorging van deze zenders kan in de praktijk door systeemkeuzes afwijken van de theoretische berekende dekking. De protectieratio s in ECC rapport 148 [10] zijn vastgesteld voor 3 categorieën DVB- T ontvangers, ingedeeld in de volgende categorieën: 1. ontvangers met een zogenaamde can-tuner ; 2. ontvangers met een zogenaamde silicon-tuner en 3. USB ontvangers. Gezien het feit dat USB-ontvangers door hun beperkte omvang gevoelig zijn voor storingen (er is weinig ruimte voor afscherming en filtering) zullen deze buiten beschouwing worden gelaten. Voor wat betreft de overige twee types ontvangers zal in elke situatie worden gerekend met het slechts presterende type ontvanger in die situatie ( worst-case benadering). Daarnaast zijn de protectieratios en overloading thresholds onderverdeeld in verschillende percentielen van de gemeten ontvangers. In dit rapport zal worden uitgegaan van de 90% percentiel voor de protectieratio s (90% van de gemeten ontvangers voldoet aan deze waarde of is beter, dus op basis van deze waarde wordt 90% van de ontvangers beschermd) en voor de 10% percentiel voor de overloading threshold (10% van de ontvangers voldoet hieraan of is beter, hiermee wordt 90% van de ontvangers beschermd). Tenslotte zal specifiek worden gekeken naar de Nederlandse specifieke situatie met portable indoor DVB-T ontvangst, maar ook naar portable outdoor ontvangst en naar rooftop ontvangst (ontvangst met een DVB-T ontvangstantenne op het dak). Deze laatste situatie is met name van belang voor storing door LTE basisstations. LTE systeem parameters Voor het LTE netwerk zal worden uitgegaan van de locatie van de bestaande 900 MHz basisstations. Er zal een rondstralende antenne worden gebruikt. De huidige GSM 900 antennehoogtes zullen ook worden gebruikt. Pagina 8 van 49

9 Het vermogen van de LTE stations varieert. Op basis van [1] en [10] zal het vermogen van basisstations variëren van 56 dbm/5 MHz tot 64 dbm/5 MHz. [11] suggereert meer typische waarden tussen 52 en 54 dbm voor GSM 900 netwerken en EIRP s tussen 54 en 60 dbm voor de uitgevoerde studie. De Nederlandse GSM900 antennehoogtes in de database variëren tussen de -4 en 160 meter. Ter vereenvoudiging zullen de volgende vermogens worden toegepast: Tot 30 meter antennehoogte: 56 dbm, onder de aanname dat dit stedelijk gebied betreft en de cellen in dit gebied klein zijn. Tussen de 30 en 60 meter antennehoogte: 59 dbm, onder de aanname dat deze antennes worden gebruikt voor grotere cellen in minder stedelijke gebieden. Boven 60 meter antennehoogte: 62 dbm, onder de aanname dat dit grote cellen voor buitengebied betreft. Er zal worden uitgegaan van 5 MHz LTE bandbreedte. Volgens het commissiebesluit 2010/267/EU van 6 mei 2010 [1] zal de frequentieruimte in meervouden van 5 MHz verdeeld dienen te worden. Het toepassen van een 10 MHz systeem zal echter naar verwachting geen of slechts zeer beperkte effecten hebben op de analyse in dit rapport, aangezien de maximale vermogens in een specifieke bandbreedte zijn vastgesteld. De protectieratio s in ECC rapport 148 [10] houden hier ook rekening mee. Op elk 900 MHz GSM opstelpunt wordt aangenomen dat een rondstralende LTEzender aanwezig is, waarbij alle LTE basisstations op dezelfde (meest storende) frequentie werken. Dit geeft een worst-case benadering, aangezien in de praktijk de LTE signalen door verschillende operators op verschillende frequenties worden toegepast. Bandindeling Als bandindeling zal de voorkeursbandindeling volgens het commissiebesluit 2010/267/EU van 6 mei 2010 [1] worden aangehouden (FDD met 1 MHz guard band en 11 MHz duplex gap). Propagatie Er zijn verschillende propagatiemodellen die kunnen worden toegepast om het signaalverloop te bepalen, zowel voor LTE basisstations en LTE terminals als voor draadloze microfoons. Voor korte afstanden (tot tientallen meters) en bij vrij zicht tussen zender en ontvanger kan gekozen worden voor het free-space (vrije-ruimte) model om een indruk van de worst-case situatie te krijgen. Propagatiemodellen voor praktische situaties wijken hier vaak van af. Voor mobiele systemen wordt het aangepaste Hata ( modified Hata ) uit het ITU-R SM rapport [13] wel toegepast. Dit model zal ook worden toegepast in dit rapport, op basis van een aantal vaste uitgangspunten (stedelijk gebied, zender op 30 meter hoogte, ontvanger op 1,5 meter hoogte en een frequentie van MHz) MHz is een keuze die door ECC SE42 is gemaakt voor de analyses. 822 MHz was een mogelijke grens van de duplex-gap. Overigens hebben afwijkingen van enkele megahertzen vrijwel geen invloed op de resultaten. Pagina 9 van 49

10 ITU Joint-Task Group 5/6 (JTG 5/6) onderzoekt de o.a. de compatibiliteit tussen DVB-T en mobiele systemen. Voor propagatie berekeningen wordt in JTG een hybride model gebruikt: tot een afstand van 100 meter wordt het modified Hata model toegepast en vanaf 1000 meter wordt het specifieke omroeppropagatiemodel ITU-R P toegepast. Voor de afstand tussen 100 meter en 1000 meter wordt een interpolatie tussen de twee modellen toegepast [4]. Ook dit model zal in dit rapport worden toegepast, wederom op basis van dezelfde uitgangspunten als voor het modified Hata model (stedelijk gebied, zender op 30 meter hoogte, ontvanger op 1,5 meter hoogte en een frequentie van 822 MHz). Indien er op zeer korte afstand vrij zicht tussen de (storende) zendantenne en antenne van de (gestoorde) ontvanger mogelijk is, is de free space propagatie als meest aannemelijk gekozen, in andere gevallen lijkt modified Hata het meest aannemelijk. Indien meerdere propagatiemodellen zijn gebruikt, is het meest aannemelijke resultaat vet gedrukt. Pagina 10 van 49

11 3 Stoormechanismes Uitzendingen van mobiele basisstations of mobiele terminals in de band MHz kunnen mogelijk storing veroorzaken op DVB-T ontvangst in de band MHz. Het basisprincipe van dit stoormechanisme kan als volgt (frequentietechnisch) worden weergegeven: Guard band Omroep Mobiel DVB-T ch 57 DVB-T ch 58 DVB-T ch 59 DVB-T ch 60 BS ch1 BS ch2 BS ch3 fc (MHz) bandbreedte (MHz) Kanaalgrens (MHz) ,5 798,5 803, Figuur 1: Frequentietechnisch overzicht DVB-T vs LTE. Daarnaast kan het stoormechanisme ook nog geografisch worden weergegeven voor zowel de basisstations als de mobiele terminals: Elevation P TT g ξ,(tt) (δξ) δξ G PL,(TT,TV) G A,(TV) GPL,(TS,TV) TV P S P I Television tower (TT) TV receiver Figuur 2: Geografische overzicht stoormechanisme DVB-T vs LTE. Er kan duidelijk onderscheid worden gemaakt tussen storing veroorzaakt door mobiele basisstations en mobiele terminals. Mobiele basisstations: - Hebben een hoger vermogen dan mobiele terminals; - Staan (vaak) op grotere afstand tot DVB-T ontvangstantenne; - Hebben een kleine frequentieafstand tot DVB-T. Mobiele terminals: - Hebben een lager vermogen dan mobiele basisstations; - Kunnen dicht bij de DVB-T ontvangstantenne worden gebruikt; - Hebben een grote frequentieafstand tot DVB-T. Er kunnen twee soorten storing optreden: 1. Storing door te veel (ongewenste) interferentie door LTE waardoor het (gewenste) DVB-T signaal niet meer door de ontvanger kan worden gedecodeerd. Hierbij is de verhouding tussen het gewenste signaal (de Carrier) en de storing (Interference) te laag. In dit rapport zal aan dit type storing worden gerefereerd als storing door een te lage C/I (Carrier to Interference ratio). Deze storing is afhankelijk van het verschil in frequentie tussen LTE en DVB-T, en DVB-T ontvangst is wel mogelijk op kanalen met een grotere frequentieafstand tussen LTE en DVB-T; Pagina 11 van 49

12 2. Storing door overloading, waarbij de ingangstrap van de DVB-T ontvanger zo veel ongewenst signaal te verwerken krijgt, dat in het geheel geen ontvangst meer mogelijk is. Pagina 12 van 49

13 4 Detailanalyse van potentiële storing op DVB-T door LTE basisstations In CEPT rapport 30 [9] wordt aangetoond dat storing van ECN BS op rooftop DVB-T ontvangst de meest kritische situatie is. Door rooftop DVB-T ontvangst te beschermen, zal portable indoor DVB-T ontvangst zeker worden beschermd (dit is de generieke situatie, er zijn altijd uitzonderingen denkbaar waarbij portable indoor ontvangst kritischer is dan rooftop ontvangst). Ook overloading zal eerder optreden bij rooftop ontvangst dan bij portable indoor ontvangst. Het commissiebesluit van 6 mei 2010 Het commissiebesluit bevat de onder andere de zogenaamde out of block EIRP limieten van LTE basisstations. Er zijn drie situaties gedefinieerd: niveaus indien TVkanalen beschermd dienen te worden, niveaus voor een overgangssituatie en niveaus waarbij TV-kanalen niet beschermd dienen te worden. De resultaten van CEPT rapport 30 [9] zijn gebaseerd op de eerste situatie (in deze situatie worden de strengste eisen aan de basisstations gesteld). 4.1 Als gevolg van overloading Sterke basisstations kunnen zoveel storing op DVB-T ontvangers veroorzaken, dat er overloading optreedt. De overloading thresholds zijn door diverse partijen gemeten en vastgelegd in ECC rapport 148. Voor DVB-T kanalen 57 t/m 60 vs de LTE basisstations zijn de waarden in de volgende tabel opgenomen: DVB-T Kanaal LTE BS kanaal fc DVB-T (MHz) fc LTE BS (MHz) f (MHz) Channel edge seperation (MHz) Oth 5 (dbm) Can Tuner Oth 5 (dbm) Silicon tuner ,5 7, ,5 12,5 6-9,9 i -9,3 i ,5 17, ,8 i -6,8 i ,5 22, ,6 i -6,1 i ,5 27, i -6 i ,5 32, ,4 i -6 i ,5 15, ,5 20, ,9 i -6,4 i ,5 25, ,5 i -6 i ,5 30, ,8 i -6 i ,5 35, ,5 i -6 i ,5 40,5 34-7,8 i -5,9 i ,5 23, ,5 28, ,3 i -6 i ,5 33, ,8 i -6 i ,5 38,5 32-8,6 i -6 i ,5 43, i -5,5 i ,5 48,5 42-5,9 i -4,9 i ,5 31, Oth = Overloading threshold. Pagina 13 van 49

14 ,5 36,5 30-9,9 i -6 i ,5 41,5 35-7,5 i -5,8 i ,5 46,5 40-6,3 i -5,1 i ,5 51,5 45-5,5 i -4,5 i ,5 56, i -4 i Tabel 1: overloading thresholds van DVB-T ontvangers als gevolg van LTE basisstations. In de bovenstaande tabel zijn voor DVB-T kanalen 57 t/m 60 aangegeven welke overloading threshold gemeten is voor de verschillende LTE basisstation-kanalen (1 t/m 6) op basis van ECC rapport 148 [10]. Voor frequentieafstanden die niet gemeten zijn, zijn de waarden lineair geïnterpoleerd. Deze waardes zijn met een i gemarkeerd. Op basis van de tabel kunnen reeds een aantal conclusie worden getrokken: 1. De zogenaamde can tuner presteert over het gehele bereik slechter (de slechtste waardes zijn vet gemarkeerd); 2. De worst-case situatie bij de can tuners is niet voor het dichtstbijzijnde kanaal (DVB-T kanaal 60 vs basisstation kanaal 1), maar juist bij een grotere frequentieafstand (DVB-T kanaal 58 vs basisstation kanaal 1); 3. De worst-case situatie bij de silicon tuners is wel voor het dichtstbijzijnde kanaal (DVB-T kanaal 60 vs basisstation kanaal 1); 4. De slechts voorkomende waarde is -19 dbm ( can tuner, DVB-T kanaal 58 vs basisstation kanaal 1). Om een echte worst-case benadering toe te passen zal deze waarde voor verdere berekeningen worden gehanteerd; 5. Bij grotere frequentieafstanden loopt de overloading threshold op. Vanaf DVB-T kanaal 57 en lager is het effect van overloading veel kleiner. De worst-case situatie voor wat betreft DVB-T ontvangst is in dit geval voor vaste DVB-T ontvangst [10]. Uitgaande van de worst case situatie met betrekking tot overloading (tabel 1) van 19 dbm en de drie verschillende vermogens voor LTE basisstations kan de afstand tussen een LTE basisstation en een DVB-T ontvangstantenne worden berekend waarbinnen mogelijk storing als gevolg van overloading optreedt. In de tabellen zijn zowel de resultaten met als zonder extra LTE-filtering in de DVB-T ontvanger opgenomen (in dat geval is 20 db 6 extra maximale filtering aangenomen, zoals beschreven in ECC rapport 30 [9]). Vaste DVB-T ontvangst ( rooftop ) 1: ECN vermogen (dbm) : Wall loss (db) : DVB-T antenne gain (db) 14,15 14,15 14,15 4: Feeder loss (db) : DVB-T filter (db) : Overloading value (dbm) Required loss ( ) (db) 84,15 64,15 87,15 67,15 90,15 70,15 Free space 7 distance (meter) Modified Hata JTG 5/ Tabel 2: afstand waarbinnen overloading van de DVB-T ontvanger optreedt als gevolg van LTE basisstations bij vaste DVB-T ontvangst. 6 Zie hoofdstuk 6.3 voor wat betreft de mogelijke haalbaarheid van deze demping. 7 De free space of vrije ruimte propagatie wordt berekend volgens de volgende formule: 32,5+20*log(d)+20*log(f), waarbij d de afstand is in kilometers en f de frequentie in MHz. In dit rapport is 800 MHz als frequentie aangehouden. Pagina 14 van 49

15 Portable indoor DVB-T ontvangst 1: ECN vermogen (dbm) : Wall loss (db) : DVB-T antenne gain (db) : Feeder loss (db) : DVB-T filter (db) : Overloading value (dbm) Required loss ( ) (db) Free space distance (meter) Modified Hata 44 <<1 49 <<1 54 <<1 JTG 5/6 44 <<1 49 <<1 54 <<1 Tabel 3: afstand waarbinnen overloading van de DVB-T ontvanger optreedt als gevolg van LTE basisstations bij portable indoor DVB-T ontvangst. Op basis van bovenstaande kan geconcludeerd worden dat, gezien de afstand tussen de LTE zendantenne en de DVB-T ontvangstantenne, de kans op overloading van de DVB-T ontvanger door LTE basisstations wel aanwezig is, maar waarschijnlijk niet heel erg groot is in geval van portable indoor ontvangst. Bij vaste DVB-T ontvangst zal een ruimere afstand tussen LTE basisstation en DVB-T ontvangstantenne noodzakelijk zijn. Over het algemeen kan gesteld worden dat in buitengebieden de minimale afstand tussen LTE basisstation en DVB-T ontvangst makkelijker zal worden gehaald, maar dat de DVB-T ontvangst mogelijk op basis van rooftop plaatsvindt, terwijl de afstand tussen LTE basisstation en DVB-T ontvanger in stedelijk gebied kleiner zal zijn, maar dat in dat geval de DVB-T ontvangst portable indoor plaatsvindt. Bij de bovenstaande tabellen zijn de volgende opmerkingen van toepassing: 1. De berekeningen die zijn uitgevoerd voor zogenaamde free space propagatie geven de worst-case afstand. In werkelijkheid zal de propagatie slechter zijn en zullen de afstanden kleiner zijn, zoals blijkt uit de Modified Hata en JTG 5/6 berekeningen; 2. De berekeningen zijn uitgevoerd voor een volledige koppeling tussen LTE zendantenne en DVB-T ontvangstantenne: er is geen rekening gehouden met de afschermende werking van de antennepatronen (zo is het waarschijnlijk dat LTE basisstationantennes een forse reductie van het uitgestraalde vermogen direct onder de antennes hebben: de stoorafstand zal dan ook kleiner zijn). Dit is ook van toepassing voor vaste ( rooftop ) DVB-T ontvangst: hierbij wordt gebruik gemaakt van DVB-T richtantennes. De in de tabel genoemde afstanden zijn alleen van toepassing indien de DVB-T antenne in de richting van het LTE basisstation staat opgesteld. De kans dat dit voorkomt is afhankelijk van de inrichting van het LTE en het DVB-T netwerk, maar zal met name in het buitengebied klein zijn; 3. Een overloading threshold van -19 dbm zoals in de tabellen is gebruikt, is van toepassing voor DVB-T kanaal 58. De overige kanalen (60, 59, 57 en lager) hebben een hogere overload threshold en daarmee kortere afstanden! 4. De zogenaamde 10 de percentiel uit rapport ECC rapport 148 [10] is aangehouden. Dit betekent dat de in de tabel berekende afstanden van toepassing zijn voor 10% van de ontvangers. De resterende 90% van de ontvangers presteert beter en de in de tabel berekende afstanden zullen korter zijn; Pagina 15 van 49

16 5. Het toepassen van extra (LTE-)filtering in de DVB-T ontvanger resulteert in fors kortere stoorafstanden (zie hoofdstuk 6.3 over de haalbare demping door filters); 6. De daadwerkelijke plaatsing van LTE basisstations ten opzichte van de DVB-T ontvangstantennes is afhankelijk van de implementatie van de LTEvergunninghouder. Een afstand van enkele tientallen tot honderden meters lijkt in de praktijk snel haalbaar, maar er zullen altijd uitzonderings-situaties zijn in met name dichter bebouwde gebieden. Naast kanaal 60 in Drenthe/Overijssel en Noord-Brabant zijn in Nederland kanaal 60 in gebruik in Gelderland en kanaal 57 in de Randstad. De overloading-waardes voor kanaal 60 zijn echter 1,4 db beter dan de gehanteerde waarde van -19 dbm. Voor kanaal 57 is deze waarde reeds 6 db beter. 4.2 Als gevolg van te een te lage C/I waarde De protectieverhoudingen (protectieratio s) zijn door diverse partijen gemeten en vastgelegd in ECC rapport 148. Voor DVB-T kanalen 57 t/m 60 vs de LTE basisstations zijn de waarden in de volgende tabel opgenomen: DVB-T Kanaal LTE BS kanaal fc DVB-T (MHz) Fc LTE BS (MHz) f (MHz) Channel edge seperation (MHz) PR 8 (db) Can tuner PR 8 (db) Silicon tuner ,5 7, ,5 12,5 6-38,6 i -37,4 i ,5 17, ,3 i -41 i ,5 22, ,4 i -43,5 i ,5 27, ,5 i -46 i ,5 32, ,9 i -48,1 i ,5 15, ,5 20, ,1 i -42,5 i ,5 25, ,3 i -45 i ,5 30, ,9 i -47,5 i ,5 35, ,5 i -48,5 i ,5 40, ,4 i -49,1 i ,5 23, ,5 28, ,6 i -46,5 i ,5 33, ,8 i -48,3 i ,5 38, ,1 i -48,9 i ,5 43, ,5 i -49,5 i ,5 48, i -50 i ,5 31, ,5 36, ,4 i -48,6 i ,5 41, ,8 i -49,3 i ,5 46, ,6 i -49,9 i ,5 51, i -50 i ,5 56, i -50,1 i ,5 64, ~ , Tabel 4: protectieverhoudingen tussen DVB-T ontvangst en LTE basisstations. 8 PR = Protectie Ratio Pagina 16 van 49

17 In de bovenstaande tabel zijn voor DVB-T kanalen 57 t/m 60 aangegeven welke protectieverhouding gemeten is voor de verschillende LTE basisstation-kanalen (1 t/m 6) op basis van ECC rapport 148 [10]. Voor frequentieafstanden die niet gemeten zijn, zijn de waarden lineair geïnterpoleerd. Deze waardes zijn met een i gemarkeerd. In verband met het typische gedrag van de can tuners bij grote frequentieafstand, is ook een waarde voor DVB-T kanaal 55 opgenomen. Op basis van de tabel kunnen reeds een aantal conclusie worden getrokken: 1. De zogenaamde can tuner presteert over het algemeen beter dan de silicon tuner (de slechtste waardes zijn vet gemarkeerd); 2. De worst-case situatie bij zowel de can tuners als bij de silicon tuners is voor het dichtstbijzijnde kanaal (DVB-T kanaal 60 vs basisstation kanaal 1); 3. De slechts voorkomende waarde is -33 db (voor zowel de can tuner als de silicon tuner ) bij DVB-T kanaal 60 vs basisstation kanaal 1); 4. Zowel de can tuner als de silicon tuner vertonen lagere protectieratio s bij grotere frequentieafstand (het zogenaamde N+9 fenomeen). Voor de can tuner worden deze waardes fors lager en kunnen LTE basisstations ook storing veroorzaken op DVB-T kanaal 55. In ECC rapport 148 [10] wordt vermeld dat voor portable en mobiele DVB-T ontvangst nog een correctie op de protectieverhouding van 6 db kan worden toegepast. Bij de volgende berekeningen aan kanaal 60 is daarom gebruik gemaakt van een protectieverhouding van -27 db (-33+6dB) Kanaal 60 Drenthe Op basis van een protectieverhouding van -27 db en de aangenomen waarden voor het LTE netwerk, zijn de volgende berekeningen uitgevoerd voor kanaal 60 in Drenthe: 1. Portable indoor verzorging DVB-T; 2. Portable indoor verzorging DVB-T inclusief LTE (met -27 db protectieverhouding) 3. Portable indoor verzorging DVB-T inclusief LTE en extra LTE demping (met - 47 db protectieverhouding) De individuele berekeningen zijn terug te vinden in bijlage 4. Kanaal 60 Drenthe DVB-T Portable indoor Portable indoor +LTE Portable indoor +LTE +extra filtering Verzorging (populatie) Verschil t.o.v ,7 % -4,0 % Portable indoor Oppervlakte 258 km km km 2 Verschil t.o.v. - -7,0 % -0,3 % Portable indoor Tabel 5: gevolgen LTE op portable indoor verzorging DVB-T kanaal 60 Drenthe. Pagina 17 van 49

18 Dezelfde berekeningen zijn uitgevoerd voor portable outdoor verzorging: Kanaal 60 Drenthe DVB-T Portabel outdoor Portable outdoor +LTE Portable outdoor +LTE +extra filtering Verzorging (populatie) Verschil t.o.v ,4 % -2,8 % Portable indoor Oppervlakte 1268 km km km 2 Verschil t.o.v. - -8,9 % -0,5 % Portable indoor Tabel 6: gevolgen LTE op portable outdoor verzorging DVB-T kanaal 60 Drenthe Kanaal 60 Noord-Brabant Op basis van een protectieverhouding van -27 db en de aangenomen waarden voor het LTE netwerk, zijn de volgende berekeningen uitgevoerd voor kanaal 60 in Noord-Brabant: 1. Portable indoor verzorging DVB-T; 2. Portable indoor verzorging DVB-T inclusief LTE (met -27 db protectieverhouding); 3. Portable indoor verzorging DVB-T inclusief LTE en extra LTE demping (met - 47 db protectieverhouding). De individuele berekeningen zijn terug te vinden in bijlage 5. Kanaal 60 Noord-Brabant DVB-T Portable indoor Portable indoor +LTE Portable indoor +LTE +extra filtering Verzorging (populatie) Verschil t.o.v ,7% -6,0% Portable indoor Oppervlakte 270 km km km 2 Verschil t.o.v ,4% -4,1% Portable indoor Tabel 7: gevolgen LTE op portable indoor verzorging DVB-T kanaal 60 Noord- Brabant. Pagina 18 van 49

19 Dezelfde berekeningen zijn uitgevoerd voor portable outdoor verzorging: Kanaal 60 Noord-Brabant DVB-T Portable outdoor Portable outdoor +LTE Portable outdoor +LTE +extra filtering Verzorging (populatie) Verschil t.o.v ,2% -5,5% Portable outdoor Oppervlakte 1404 km km km 2 Verschil t.o.v ,7% -2,8% Portable outdoor Tabel 8: gevolgen LTE op portable outdoor verzorging DVB-T kanaal 60 Noord- Brabant Kanaal 55 t/m kanaal 59 Er zijn tijdens de RRC06 DVB-T rechten voor Nederland verworven voor de volgende kanalen tussen kanaal 55 en kanaal 59: 1. Kanaal 58 Gelderland; 2. Kanaal 57 Randstad; 3. Kanaal 56 Brabant/Limburg; 4. Kanaal 55 Friesland. De bovenstaande rechten zijn in gebruik bij Digitenne. Op basis van tabel 4 kunnen de volgende conclusies met betrekking tot de in gebruik zijnde rechten worden getrokken: Kanaal 58 Gelderland De slechtste protectieverhouding voor kanaal 58 is -39 db. Inclusief 6 db correctie volgens [10] komt de protectieverhouding hiermee op -33 db. Dit is 6 db beter dan de protectieverhouding die gebruikt is voor de berekeningen aan kanaal 60 (daar is de waarde -27 db gebruikt). De kans op storing zal dus kleiner zijn in vergelijking met de resultaten die voor kanaal 60 berekend zijn. Kanaal 57 Randstad De slechtste protectieverhouding voor kanaal 57 is -48 db. Inclusief 6 db correctie volgens [10] komt de protectieverhouding hiermee op -42 db. Dit is reeds 9 db beter dan de protectieverhouding die gebruikt is voor de berekeningen aan kanaal 60 (daar is de waarde -33 db gebruikt). De kans op storing zal dus kleiner zijn in vergelijking met de resultaten die voor kanaal 60 berekend zijn. Kanaal 56 Brabant/Limburg De slechtste protectieverhouding voor kanaal 56 is -51 db. Inclusief 6 db correctie volgens [10] komt de protectieverhouding hiermee op -45 db. Dit is reeds 12 db beter dan de protectieverhouding die gebruikt is voor de berekeningen aan kanaal 60 (daar is de waarde -33 db gebruikt). De kans op storing zal dus kleiner zijn in vergelijking met de resultaten die voor kanaal 60 berekend zijn. Pagina 19 van 49

20 Kanaal 55 Friesland De slechtste protectieverhouding voor kanaal 55 is -39 db. Inclusief 6 db correctie volgens [10] komt de protectieverhouding hiermee op -33 db. Dit is 6 db beter dan de protectieverhouding die gebruikt is voor de berekeningen aan kanaal 60 (daar is de waarde -27 db gebruikt). De kans op storing zal dus kleiner zijn in vergelijking met de resultaten die voor kanaal 60 berekend zijn. Daarbij moet opgemerkt worden dat deze protectieverhouding alleen van toepassing is op één LTE basisstation-kanaal (LTE-basisstation kanaal 5). Samengevat kan vermeld worden dat ook DVB-T kanalen 55 t/m 59 gestoord kunnen worden door LTE basisstations, zij het in mindere mate dan storing door LTE op DVB-T kanaal 60. Pagina 20 van 49

21 5 Detailanalyse van potentiële storing op DVB-T door LTE terminals 5.1 Als gevolg van overloading LTE terminals kunnen zoveel storing op DVB-T ontvangers veroorzaken, dat er overloading optreedt. Aangezien de afstand tussen de LTE terminal en de DVB-T antenne bij portable indoor ontvangst het kleinst is, zal overloading in deze gevallen het snelst optreden. DVB-T Kan. De overloading thresholds zijn door diverse partijen gemeten en vastgelegd in ECC rapport 148 [10]. Voor DVB-T kanalen 59 t/m 60 vs de LTE basisstations zijn de waarden in de volgende tabel opgenomen TS kan. Boven grens DVB-T (MHz) fc DVB-T (MHz) Onder grens LTE-TS (MHz) fc TS (MHz) Kanaal grens verschil (MHz) Oth (dbm) Can tuner Oth (dbm) Silicon tuner , ,9..-1,8 i -40,9.. -4,4 i , ,6..-4,3 i -39,6..-5,6 i , i -37,8..-5,6 i , i -35,3..-6,9 i , ,1..-3 i -33,3..-8,7 i ,5 67 NB NB , i -38,8.. -5,1 i , i -36,3..-6,4 i , ,8..-3 i -34,1..-7,9 i ,5 65-9,4..-3 i -32,3..-9,8 i ,5 70 NB NB ,5 75 NB NB Tabel 9: overloading thresholds van DVB-T ontvangers als gevolg van LTE terminals. In de bovenstaande tabel zijn voor DVB-T kanalen 59 t/m 60 aangegeven welke overloading threshold gemeten is voor de verschillende LTE terminal-kanalen (1 t/m 6) op basis van ECC rapport 148 [10]. Voor frequentieafstanden die niet gemeten zijn, zijn de waarden lineair geïnterpoleerd. Deze waardes zijn met een i gemarkeerd. In de tabel staan bereiken van waardes. Dit is het gevolg van de diverse mogelijke samenstellingen van het LTE TS signaal (zogenaamde sequences). Er zijn geen metingen uitgevoerd voor grotere verschillen in kanaalgrenzen dan 65,5 MHz. Dit is de reden dat in een aantal gevallen NB (Niet Bekend) opgenomen is in tabel 7. Dit is ook de reden dat geen gegevens voor DVB-T lager dan kanaal 59 zijn opgenomen. Op basis van de tabel kunnen reeds een aantal conclusie worden getrokken: 1. De zogenaamde silicon tuner presteert over het gehele bereik slechter (de slechtste waardes zijn vet gemarkeerd); 2. Bij grotere frequentieafstanden lijkt de overloading threshold licht op te lopen, maar er zijn te weinig metingen om hier een eenduidige uitspraak over te doen. Pagina 21 van 49

22 Uitgaande van de worst case situatie mbt overloading (tabel 7) van 41 dbm en een best case van -2 dbm en het vermogen van een LTE-terminal van 23 dbm (commissiebesluit 2010/267/EU van 6 mei 2010 [1]) kunnen de worst-case en bestcase afstanden tussen een LTE terminal en een DVB-T ontvangstantenne worden berekend waarbinnen mogelijk storing als gevolg van overloading optreedt. In de onderstaande tabel is dit uitgewerkt voor vier scenario s: 1. Een LTE telefoon. Deze wordt tegen het lichaam of het hoofd gehouden, waardoor er extra verlies van het LTE signaal optreedt ( body loss ); 2. Een LTE terminal, bijvoorbeeld in een PC, zonder verlies van signaal door een menselijk lichaam; 3. Een LTE terminal, bijvoorbeeld in een PC, zonder verlies van signaal door een menselijk lichaam maar met één muur tussen de LTE terminal en de DVB-T antenne; 4. Een LTE terminal, bijvoorbeeld in een PC, zonder verlies van signaal door een menselijk lichaam en een DVB-T ontvanger met 20 db extra LTE filtering; Portable indoor DVB-T ontvangst Scenario : ECN vermogen (dbm) : Wall loss (db) : DVB-T antenne gain (db) : Body loss (db) : filter in DVB-T antenne/ontvanger (db) 6: Overloading threshold (dbm) Required loss ( ) (db) Free space distance (meter) 23 <1 46 <1 19 <1 5 <<1 Modified Hata <<1 <<1 37 <<1 <<1 <<1 <<1 <<1 JTG 5/6 <<1 <<1 37 <<1 <<1 <<1 <<1 <<1 Tabel 10: afstand waarbinnen overloading van de DVB-T ontvanger optreedt als gevolg van LTE terminals bij portable indoor DVB-T ontvangst. Op basis van bovenstaande tabel kan het volgende geconcludeerd worden: 1. Er is een forse spreiding in afstanden waarbij storing kan optreden. Dit heeft weer te maken met het feit dat verschillende LTE-TS instellingen ( sequences ) verschillende meetresultaten geven. Dit is nog onderwerp van onderzoek bij de industrie (ECC rapport 148 [11]); 2. In het meest gunstige geval (bij een overloading threshold van -2 dbm) is de stoorafstand kleiner dan één meter en is de kans op storing dus erg klein; 3. In het meest ongunstige geval (bij een overloading threshold van -41 dbm) is de stoorafstand al snel enkele tientallen meters (scenario s 1 en 2); 4. In het meest ongunstige geval (bij een overloading threshold van -41 dbm) is er, zelfs indien er een muur tussen de LTE terminal en de DVB-T ontvangstantenne aanwezig is, storing mogelijk over een grotere afstand (scenario 3); 5. Het toepassen van een LTE filter van 20 db in de DVB-T antenne/ontvanger reduceert de afstand waarbij storing door een LTE terminal mogelijk is, fors. Dit is ook het geval in de meest ongunstige situatie (bij een overloading threshold van -41 dbm). Bij de tabel dienen nog de volgende opmerkingen te worden geplaatst: Pagina 22 van 49

23 1. De berekeningen zijn uitgevoerd voor zogenaamde free space propagatie. In werkelijkheid zal de binnenshuis propagatie onvoorspelbaarder zijn en zullen de afstanden variëren. Indien er geen sprake is van vrij zicht naar de DVB-T antenne, zullen de afstanden die berekend zijn met de modified Hata en JTG5/6 propagatiemodellen meer realistisch zijn. 2. De zogenaamde 10 de percentiel uit ECC rapport 148 [10] is aangehouden. Dit betekent dat de in de tabel berekende afstanden van toepassing zijn voor 10% van de ontvangers. De resterende 90% van de ontvangers presteert beter en de in de tabel berekende afstanden zullen korter zijn; 3. Het toepassen van extra (LTE-)filtering in de DVB-T ontvanger resulteert in fors kortere stoorafstanden; 4. Op basis van de metingen in rapport EVV rapport 148 [10] kan niet eenduidig worden geconcludeerd of de overloading threshold afneemt bij grotere frequentieafstanden, maar dit lijkt in lichte mate het geval. Overloading zal dus waarschijnlijk ook optreden op DVB-T kanalen lager dan kanaal 59, maar in afnemende mate. In Nederland zijn overigens DVB-T kanalen 55, 56, 57 en 58 in gebruik bij Digitenne en het lijkt waarschijnlijk dat ook deze kanalen enige mate van storing zullen ondervinden. Studies binnen TG4 hebben echter ook aangetoond dat terminals die gebruik maken van TPC (Transmit Power Control) mogelijk meer storing veroorzaken (ECC rapport 138 [12]), maar dat de mate van toename vrijwel niet eenduidig is te specificeren. 5.2 Als gevolg van een te lage C/I waarde De gevolgen van de introductie van LTE terminals op DVB-T ontvangst is berekend in CEPT-rapport 30. Hierin is onder andere de BEM voor ECN TS vastgesteld. Uitgangspunt hierbij was de bescherming van vaste en portable ontvangst van DVB- T. De toegepaste methode in rapport 30 is als volgt (voor zowel vaste als portable DVB-T ontvangst): 1. Het vaststellen van de zogenaamde baseline level van het ECN TS op basis van een statische analyse; 2. Het vaststellen van de kans op verstoring op basis van deze baseline level met behulp van een Monte Carlo analyse. Het doel van stap 1 is om vast te stellen tot hoever de reductie van de out of band emissie van de ECN TS nog effect heeft op basis van een statische analyses. De standaard waarden die in rapport 30 gebruikt zijn om de berekening te maken zijn vermeld in bijlage 3. Op basis van deze uitgangspunten is een waarde van -50 dbm voor vaste en -65 dbm voor portable ontvangst als zogenaamde baseline vastgesteld. Deze waarden vormen de basis voor de tweede stap. Pagina 23 van 49

24 5.2.1 Analyse vaste DVB-T ontvangst De volgende stap is om op basis van deze baseline waarden de kans te berekenen dat een ECN TS storing veroorzaakt op DVB-T ontvangst. Voor vaste DVB-T ontvangst is deze kans op tien manieren uitgewerkt: 1. Uitgaande van een DVB-T antenne op het dak (10 meter hoogte) is in rapport 30 uitgerekend dat een ECN terminal de meeste storing op 22 meter afstand van de DVB-T antenne veroorzaakt. Er is een zogenaamde Monte-Carlo analyse uitgevoerd waarbij de DVB-T ontvangstantennes uniform door het DVB-T ontvangstgebied zijn geplaatst, telkens met een ECN terminal op 22 meter afstand van de DVB-T antenne. Er is hierbij uitgegaan van een ECN TS met 6 db demping door het lichaam (LTEtelefoon). Voor de DVB-T ontvangst is uitgegaan van stedelijk gebied; 2. Als 1., maar dan met 20 db extra filtering 3. Als 1., maar dan voor landelijk gebied; 4. Als 3., maar dan met 20 db extra filtering 5. Als 1., maar dan zonder de 6 db lichaamsdemping (LTE-terminal); 6. Als 5., maar dan met 20 db extra filtering 7. Er is een zogenaamde Monte-Carlo analyse uitgevoerd waarbij de DVB-T ontvangstantennes uniform door het DVB-T ontvangstgebied zijn geplaatst, waarbij de ECN terminal uniform binnen 40 meter afstand van de DVB-T antenne zijn geplaatst. Dit is uitgevoerd in stedelijk gebied, rekening houdend met 6 db lichaamsdemping; 8. Als 7., maar dan met 20 db extra filtering 9. Als 7., maar dan zonder rekening te houden met de 6 db lichaamsdemping 10. Als 9., maar dan met 20 db extra filtering Aangezien tijdens deze analyse gebruik wordt gemaakt van een statistische benadering, is er reeds zonder de storende invloed van LTE een kans op storing. De volgende grafieken laten de effecten zien van de introductie van LTE op de kans op storing. Aangezien de LTE terminals zullen werken in de band MHz, is alleen dat deel van de grafieken van belang. De berekeningen zijn uitgevoerd voor 10 MHz systemen. Dit is de reden dat het laatste punt in de grafiek op 857 MHz geplaatst is: de bandgrens van het LTE systeem is dan 862 MHz (857 + (0,5x10)=862) Pagina 24 van 49

25 22% Urban locations where the 21 db SINR threshold is not met MCL calculation - Worst-case TS to TV separation (22 metres) - Body loss = -6 db 20% 18% 16% 14% % Locations 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% TS carrier frequency (MHz) Urban with TS Urban with TS + filter Without TS Figuur 3: kans op storing door LTE-TS (telefoons) op vast DVB-T ontvangst (stedelijk gebied). In de bovenstaande figuur zijn analyses 1 en 2 weergegeven. De waardes boven de 832 MHz zijn van belang voor LTE terminals bij een FDD-indeling: Het aantal locaties met storing in afwezigheid van LTE terminals is 0,94% (rode gestippelde lijn); Het aantal locaties met storing in aanwezigheid van LTE terminals is < 2.5%, behalve wanneer de LTE terminals op een hogere frequentie werken (tot ca 4% van de locaties); Het aantal locaties met storing in aanwezigheid van LTE terminals en aanvullende LTE-filtering in de DVB-T antenne/ontvanger is < 2.5%. Pagina 25 van 49

26 22% Rural locations where the 21 db SINR threshold is not met MCL calculation - Worst-case TS to TV separation (22 metres) - Body loss = -6 db 20% 18% 16% 14% % Locations 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% Frequency (MHz) Rural with TS Rural with TS + TV Filter Without TS Figuur 4: kans op storing door LTE-TS (telefoons) op vast DVB-T ontvangst (landelijk gebied). In de bovenstaande figuur zijn analyses 3 en 4 weergegeven. De waardes boven de 832 MHz zijn van belang voor LTE terminals bij een FDD-indeling: Het aantal locaties met storing in afwezigheid van LTE terminals is 0,75% (rode gestippelde lijn); Het aantal locaties met storing in aanwezigheid van LTE terminals is < 2%, behalve wanneer de LTE terminals op een hogere frequentie werken (tot ca 3% van de locaties); Het aantal locaties met storing in aanwezigheid van LTE terminals en aanvullende LTE-filtering in de DVB-T antenne/ontvanger is < 2%. Pagina 26 van 49