Piano Frequenze TV
Autorita` per le Garanzie nelle
Comunicazioni
Relatore: Prof. Antonio Sassano
Universita` di Roma “La Sapienza”
Piano Frequenze TV
• VINCOLI E OBIETTIVI DEL PIANO
• CARATTERISTICHE PRINCIPALI
• ANALISI DEI RISULTATI OTTENUTI
• ASSEGNAZIONE DEI CANALI
• PIANO DI SECONDO LIVELLO
• ATTUAZIONE DEL PIANO
VINCOLI DEL PIANO TV
• Frequenze 59 Banda I (2), Banda III (8), Banda IV e V (49)
(Piano Nazionale di Ripartizione)
• I 2 canali in Banda I sono riservati alla RAI
• Un canale in Banda III riservato alla Radio Digitale (DAB)
• Un canale in Banda III e 3 in Banda V riservati alla TV digitale
• Il canale 69 (Banda V) riservato al Ministero della Difesa
6
Banda III (VHF)
• Frequenze Disponibili 51
45 Banda IV e V (UHF)
• Vincoli di Legge (L. 249 - 31/7/97):
- Localizzazione comune dei trasmettitori.
- Parametri radioelettrici uniformi (in ciascun sito).
- Criteri progettuali internazionalmente riconosciuti (ITU,EBU,..)
- Segnali ricevibili senza disturbi.
- Bacini regionali.
- Copertura di almeno l’80% del territorio (emittenti nazionali).
- Riserva di 1/3 dei canali alle emittenti locali.
OBIETTIVI DEL PIANO
Definire le caratteristiche di un insieme di trasmettitori:
• Numero
• Localizzazione (concordata con le Regioni)
• Potenza di emissione
• Caratteristiche d’antenna
Allo scopo di:
• Assicurare il rispetto dei vincoli
• Massimizzare il numero di emittenti nazionali e locali
CARATTERISTICHE GENERALI DEL PIANO TV
- Ministero delle Comunicazioni
- Fondazione Ugo Bordoni
• 487 impianti di trasmissione (potenza maggiore di 200W (ERP)).
• Aree di servizio limitate all’ambito regionale (provinciale).
• Potenze irradiate contenute.
• Caratteristiche di irradiazione omogenee sito per sito.
Risultati ottenuti
• Copertura dell’80% del territorio (tutti i capoluoghi di provincia).
• 17 reti a copertura nazionale.
• Disponibilita` di risorse aggiuntive
Rete Multi-Frequenza (MFN)
A
D
B
A
A
C
C
A
B
D
Ogni operatore ha bisogno
di un insieme di frequenze
distinte {A,B,..} da assegnare
ai suoi trasmettitori.
Reti a Copertura Nazionale
• N = Numero di frequenze necessarie per una rete a copertura nazionale
• 51 frequenze disponibili
• 51/N = Numero massimo di reti a copertura nazionale
Funzione del livello di servizio desiderato
VALUTAZIONE DEL LIVELLO DI SERVIZIO
• Territorio nazionale suddiviso in 55012 “pixel”
- In ciascun “pixel” si calcola il segnale ricevuto da ogni
trasmettitore pianificato (utile o interferente)
- Utilizzando parametri internazionali si valuta il livello di
qualita` del segnale televisivo ricevuto nel “pixel”
PREVISIONE DI CAMPO
• Metodo Cautelativo
- Considera l’orografia (risoluzione 1:25000)
- Valuta l’attenuazione del segnale utile
- Enfatizza l’interferenza (Racc. ITU-EBU, BBC)
ASSEGNAZIONE E VERIFICA
• Algoritmo di Assegnazione delle Frequenze
- Minimizzazione del numero delle frequenze utilizzate
- Minimizzazione dell’interferenza nei “pixel” pesanti (>1000 abitanti)
- Interferenza globale (pesata) come criterio di ottimo
• Verifica dell’Assegnazione
- Calcolo del rapporto Segnale/Disturbo in ogni “pixel”
(utilizzando l’algoritmo di previsione di campo)
- Confronto del rapporto con i parametri internazionali (ITU,EBU)
per la determinazione del livello di qualita` (in ciascun “pixel”).
Q4 - Q5 (Good - Excellent)
Q3
( Fair)
Q2 - Q1 (Poor - Bad)
- Visualizzazione e Statistiche
PROBLEMA
Determinare il numero minimo di frequenze necessario per
assicurare il servizio di una rete sull’80% del territorio con
livello di qualita` (almeno) pari a 4.
N=2
51/2=25 Reti Nazionali
N=3
51/3=17 Reti Nazionali
N=4
51/4=12 Reti Nazionali
E` possibile servire l’80% del territorio con 2 frequenze?
“Pixel” importanti:
• Milano Centro
• Brianza
Serviti da:
• Valcava
• Monte Barro
Interferenza da:
• Valcava
• Monte Barro
• Campo dei Fiori (VA)
• Necessarie almeno 3 frequenze per servire i due “pixel” senza interferenza
Ad ogni rete nazionale si devono assegnare almeno 3 frequenze
SOLUZIONE CON TRE FREQUENZE GENERICHE (N=3)
• A ciascun impianto e` stata assegnata:
- una frequenza generica dell’insieme {A,B,C}
- una polarizzazione (H oV)
- un offset (di precisione)
• Trascurabili modifiche alle polarizzazioni attuali
• Algoritmo di ottimizzazione proposto dalla FUB
• Verifica effettuata con un algoritmo alternativo
(Universita` di Roma “La Sapienza”)
GENERICA RETE NAZIONALE (N=3)
SERVIZIO:
Territorio - (81%)
Q4-Q5 - (77%)
Q3
- ( 4%)
BANDA V
Popolazione - 94%
Q4-Q5
- 92%
Q3
- 2%
Terr. <1800 mt - 86%
Q4-Q5
- 81%
Q3
- 5%
Campo minimo 70/64
GENERICA RETE NAZIONALE (N=3)
SERVIZIO:
Territorio - 85%
Q4-Q5 - 80%
Q3
- 5%
BANDA IV
Popolazione - 96%
Q4-Q5
- 93%
Q3
- 3%
Terr. <1800 mt - 90%
Q4-Q5
- 85%
Q3
- 5%
Campo minimo 65/59
GENERICA RETE NAZIONALE (N=3)
SERVIZIO:
Territorio - 88%
Q4-Q5 - 83%
Q3
- 4%
BANDA III
Popolazione - 97%
Q4-Q5
- 96%
Q3
- 1%
Terr. <1800 mt - 93%
Q4-Q5
- 88%
Q3
- 4%
Campo minimo 55/49
Vincoli rispettati anche nella verifica piu` cautelativa
VERIFICA - Aumento di Potenza dei Trasmettitori
• Aumento fino a
5dBk
SERVIZIO:
Territorio - 84%
Q4-Q5 - 78%
Q3
- 6%
BANDA V
Popolazione - 95%
Q4-Q5
- 92%
Q3
- 3%
Piano stabile rispetto ad un limitato aumento delle potenze
VERIFICA - Servizio Regionalizzato (N=3)
• I trasmettitori servono esclusivamente “pixel” appartenenti alla loro
regione (trasmissione contemporanea di 21 programmi regionali)
Popolazione - 92%
Q4-Q5
- 90%
Q3
- 2%
BANDA V
VERIFICA - Servizio Locale (N=3)
• I trasmettitori servono esclusivamente “pixel” appartenenti al loro
bacino (trasmissione contemporanea di 487 programmi locali)
Popolazione - 92%
Q4-Q5
- 89%
Q3
- 3%
BANDA V
Assegnazione delle Frequenze alle Reti a Copertura Nazionale
• A ciascuna rete e` stata assegnata una generica tripla {A,B,C}
• La frequenza effettivamente associata alle frequenze generiche
{A,B,C} deve essere determinata in fase di concessione (nazionale).
{24,35,..,42}
ES.
B
A
A
{21,34,..,22}
{21,34,..,22}
C
{26,36,..,59}
21
24
Programma 1
26
34
35
Programma 2
36
22
42
59
Programma 17
RISULTATO
(Pianificazione a bande disgiunte)
• A ciascuna rete a copertura nazionale sono assegnate 3 frequenze.
• In ciascun sito sono utilizzate 17 frequenze (“cluster” di sito)
Frequenze generiche uguali
“cluster” di sito uguali
Vantaggi:
- Operatori responsabili della porzione di banda
- Sintonizzazione semplificata per l’utente
Svantaggio:
- Aumento delle differenze rispetto alla situazione attuale
Necessita` di maggiore flessibilita`
Frequenze generiche diverse
“cluster” di sito disgiunti
Esempio:
- 4 siti
- 4 reti
- 4 frequenze ciascuno
Situazione attuale
A
Prog1
Prog2
Prog3
Prog4
Prog1
Prog2
Prog3
Prog4
24
37
44
52
C
21
35
45
53
Prog1
Prog2
Prog3
Prog4
B
Prog1
Prog2
Prog3
Prog4
25
39
44
55
23
31
47
56
B
Nessun cambiamento
e` necessario se si
adotta il secondo criterio
PIANIFICAZIONE DI I^ LIVELLO
• In ciascun sito un “cluster” di 17 frequenze
• A frequenze generiche diverse sono assegnati “cluster” disgiunti
• L’assegnazione dei cluster ai siti verra` effettuata con i
seguenti obiettivi:
- Minimizzare gli spostamenti dalla situazione attuale.
- Minimizzare i disagi degli utenti e degli operatori.
- Facilitare la fase di attuazione del piano.
- Minimizzare l’uso delle risorse (frequenze).
- Rispettare gli accordi internazionali (Stoccolma).
- Priorita` per il Servizio Pubblico.
RISULTATI DELLA PIANIFICAZIONE DI I^ LIVELLO
• 17 reti a copertura nazionale
- 11 programmi nazionali
- 6 reti a copertura nazionale
Diverse configurazioni:
• (6 x 21)=126 programmi regionali
• (3 x 21)=63 programmi regionali +
(3 x 103)=309 programmi provinciali
• (1 x 7)=7 programmi interregionali (3 regioni) +
(2 x 21)=42 programmi regionali +
(3 x 487)=1461 programmi locali
PIANIFICAZIONE DI II^ LIVELLO
E` possibile irradiare piu` di 17 programmi da uno o piu` siti ?
Esistono risorse aggiuntive ?
Possibile uso di tali risorse:
• Realizzazione di nuovi programmi (regionali e locali).
• Facilitazione dell’assegnazione delle frequenze ai
programmi nazionali
• Facilitazione della fase di attuazione.
Esempio: Monte Cerella (ROMA)
• A Monte Cerella e` stata assegnata la frequenza generica B
• Attiviamo un trasmettitore con frequenza generica C
.. Risultato
Livello di interferenza della generica
rete di I^ livello invariato
L’area di servizio del “nuovo” trasmettitore generico e`:
Di conseguenza, a Roma possono essere assegnati 17 nuovi canali
Per Valcava (MILANO) abbiamo una frequenza generica A
• La scelta migliore (ceteris paribus) e` quella di cambiarla in C
... Risultato
La rete generica di I^ livello interferita in Piemonte ed Emilia
• L’area di Milano e` ragionevolmente servita (Q3/Q4/Q5)
• E` necessario diminuire l’effetto di interferenza
IN GENERALE
• E` possibile aumentare il numero di programmi irradiabili da
alcuni trasmettitori (lasciando gli altri invariati) senza aumentare
il livello di interferenza per la generica rete di I^ livello.
• Indice di flessibilita` del piano
• Ottima scelta dei siti e dei parametri di emissione
E` possibile aumentare in piu` impianti contemporaneamente
il numero di programmi (nuove reti regionali e provinciali)?
Roma e` anche servita dal sito SORTI LUNGHI
• Frequenza generica A
E` possibile duplicare
contemporaneamente questo sito
e quello di M. Cerella ?
• Aggiungiamo un trasmettitore con
frequenza generica C
(La frequenza B e` inutilizzabile in quanto usata da Cerella [I^])
Risultato
Livello di servizio del generico trasmettitore
di I^ livello invariato
Ma ...
M.te Cerella (II^)
Sorti Lunghi (II^)
Interferenti sulla frequenza generica C
• Non possono essere duplicati contemporaneamente
• Le 17 frequenze aggiuntive possono essere suddivise
tra i due impianti
Infatti, spegnendo il secondo impianto generico a Cerella abbiamo
la seguente area di servizio per il secondo impianto generico di
Sorti Lunghi:
Pianificazione di II^ Livello
• Duplicare (Triplicare) impianti
- senza aumentare l’interferenza sulla rete generica di I^ livello
- senza modificare la polarizzazione associata al sito.
• Impossibile per alcuni impianti (Pianura Padana).
• Presenza di molte alternative.
• Scelte da compiersi sulla base delle richieste di concessione.
Quali sono le potenzialita`?
Popolazione:
45% Q3/4/5
40% Q4/5
I^Livello
• 82% Territorio Q3/4/5
• 76% Territorio Q4/5
• Capoluoghi di Provincia Q4/Q5
II^ Livello
Torino,Firenze,Napoli,Roma,Brescia,Udine,
Ancona,Perugia,Pescara,Bari,Lecce,Foggia,
Palermo,Cagliari,Cosenza,Genova,Catanzaro,
Catania,Varese,Trapani,Arezzo,Sondrio,Lucca,
Pisa,Livorno,L’Aquila,Avellino etc.
Particolare: Torino,Varese,Genova (II^ livello)
Particolare: Puglia (II^ livello)
Particolare: Latina,Napoli,Avellino (II^ livello)
Particolare: Brescia,Sondrio,
Trento eBolzano (II^ livello)
Esempio:
Servizio di II^ livello dopo la duplicazione dell’impianto di CAMALDOLI
Popolazione:
57% Q3/4/5
50% Q4/5
I^Livello
II^Livello
• 80% Territorio Q3/Q4/Q5
• Capoluoghi di Provincia Q4/Q5
Esempio Alternativo:
Accesi 265 impianti su 487
Particolare: Puglia II^ livello
Particolare: Italia Centrale II^ Livello