Estimativa do número de estações rádio base para a implantação do WIMAX no Distrito Federal

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2009.Nos últimos anos, os serviços de vídeo, de voz e de dados disponíveis nas redes de comunicações fixas têm sido demandados por usuários em mobilidade. Esse fato tem motivado o desenvolvimento de tecnologias que permitam o tráfego de uma grande quantidade de informação nas redes de telefonia celular. WiMAX e UMTS são tecnologias que podem dar vazão a esse tráfego. O WiMAX, designado como a quarta geração de celulares e desenvolvido primariamente para serviços de dados, apresenta, em relação ao UMTS, maior eficiência espectral, melhor qualidade de serviço e, consequentemente, maior taxa de transmissão, menor consumo de banda e menor custo da rede. Além do grande potencial para oferta de serviços, o WiMAX é apontado como uma das ferramentas para a convergência digital, e ainda tem sido lembrado como um candidato ao canal de retorno para os serviços de interatividade no Sistema Brasileiro de TV Digital. Este trabalho tem por objetivo estimar a demanda de acessos a uma eventual rede WiMAX a ser implantada no Distrito Federal, a fim de se determinar o número de estações rádio base (BTS) necessárias para satisfazer os requisitos de capacidade e cobertura. Nesse sentido, serão utilizados dados disponíveis de densidade demográfica para subdividir o DF em regiões rural, suburbana, urbana e densamente urbana. Também será analisado o perfil do público alvo, que será classificado em usuário profissional, tecnológico e casual, de modo a permitir uma estimava da demanda média de acesso por usuário em cada região. Para o cálculo da capacidade de cada BTS, serão consideradas tecnologias que oferecem um consumo eficiente da banda espectral, como a técnica OFDMA, modulações adaptativas, codificações e sistemas de múltiplas antenas. A condição de propagação do sinal é outro fator que afeta a quantidade de BTS, por isso, o modelo COST 231 será utilizado para se determinar o raio de cobertura máximo da BTS, com o intuito de se ajustar o número de estações de forma apropriada. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACTDuring the past years, the video, voice and data services available in the fixed communications networks have been requested by users in mobility. This fact has motivated the development of technologies that allow traffic of a lot of information in cellular telephone networks. WiMAX e UMTS are technologies that can help the traffic flow. The WiMAX, known as the fourth generation of cellular and developed primarily for data services, has, when comparing with UMTS, greater spectral efficiency, better quality of service, and therefore higher transmission rate, lower bandwidth consumption and lower network cost. Besides the great potential for provision of services, WiMAX is described as one of the tools for digital convergence, and also it has been remembered as a candidate for the return channel for interactive services of the Brazilian System of Digital TV. The aim of this work is to estimate the demand for access to an eventual WiMAX network to be deployed in Distrito Federal (DF), in order to determine the number of Base Transceiver Station (BTS) necessary to meet the requirements of capacity and coverage. Accordingly, available data of demographic density will be used to subdivide the DF in rural, suburban, urban and densely urban regions. The profile of the target public will also be analyzed and will the classified in professional, technological and casual user, in order to allow an estimate of the average demand for access by users in each region. To calculate the capacity of each BTS, will be considered technologies that offer efficient spectral band consumption, such as the OFDMA technique, adaptive modulation, coding and multiple antenna systems. The signal propagation condition is another factor that affects the amount of BTS, therefore, the COST 231 model will be used to determine the maximum coverage radius of BTS, in order to adjust the number of stations adequately