Piano Frequenze TV

Autorita` per le Garanzie nelle Comunicazioni

Relatore: Prof. Antonio SassanoUniversita` 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

(Piano Nazionale di Ripartizione)

Banda I (2), Banda III (8), Banda IV e V (49)• Frequenze 59

• 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

• Frequenze Disponibili 51 6 Banda III (VHF)

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

• 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

- Ministero delle Comunicazioni- Fondazione Ugo Bordoni

Rete Multi-Frequenza (MFN)

A

B

AAA

B

C C

D

D

Ogni operatore ha bisognodi un insieme di frequenzedistinte {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

(risoluzione 1:25000)- Considera l’orografia

- 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)

BANDA V

Campo minimo 70/64

SERVIZIO:

Territorio - (81%)Q4-Q5 - (77%) Q3 - ( 4%)

Q3 - 2%

Popolazione - 94%Q4-Q5 - 92%

Terr. <1800 mt - 86%

Q4-Q5 - 81% Q3 - 5%

GENERICA RETE NAZIONALE (N=3)

BANDA IV

Campo minimo 65/59

SERVIZIO:

Territorio - 85% Q4-Q5 - 80% Q3 - 5%

Q3 - 3%

Popolazione - 96%Q4-Q5 - 93%

Terr. <1800 mt - 90%

Q4-Q5 - 85% Q3 - 5%

GENERICA RETE NAZIONALE (N=3)

BANDA III

Campo minimo 55/49

SERVIZIO:

Territorio - 88% Q4-Q5 - 83% Q3 - 4%

Q3 - 1%

Popolazione - 97%Q4-Q5 - 96%

Terr. <1800 mt - 93%

Q4-Q5 - 88% Q3 - 4%

Vincoli rispettati anche nella verifica piu` cautelativa

VERIFICA - Aumento di Potenza dei Trasmettitori

• Aumento fino a 5dBk

BANDA VSERVIZIO:

Territorio - 84%

Q4-Q5 - 78% Q3 - 6%

Q3 - 3%

Popolazione - 95%

Q4-Q5 - 92%

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)

BANDA V Q3 - 2%

Popolazione - 92%

Q4-Q5 - 90%

VERIFICA - Servizio Locale (N=3)

• I trasmettitori servono esclusivamente “pixel” appartenenti al loro bacino (trasmissione contemporanea di 487 programmi locali)

BANDA V Q3 - 3%

Popolazione - 92%

Q4-Q5 - 89%

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).

A B A

C

ES.

Programma 1 Programma 17Programma 2

24 2621

{21,

{21,

{24,

{26,

35 3634

34,

34,

35,

36,

42 5922

..,22}

..,22}

..,42}

..,59}

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: Situazione attuale

- 4 siti- 4 reti - 4 frequenze ciascuno

Prog1

Prog2

Prog3

Prog4

21354553

Prog1

Prog2

Prog3

Prog4

24374452

Prog1

Prog2

Prog3

Prog4

25394455

Prog1

Prog2

Prog3

Prog4

23314756

A

BB

C

Nessun cambiamentoe` 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

• 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.

IN GENERALE

• Indice di flessibilita` del piano

• Ottima scelta dei siti e dei parametri di emissione

E` possibile aumentare in piu` impianti contemporaneamenteil numero di programmi (nuove reti regionali e provinciali)?

Roma e` anche servita dal sito SORTI LUNGHI

• Frequenza generica A

E` possibile duplicarecontemporaneamente questo sitoe 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 trasmettitoredi 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 abbiamola seguente area di servizio per il secondo impianto generico diSorti 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`?

II^ Livello

Popolazione:

45% Q3/4/5

40% Q4/5

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.

I^Livello

• 82% Territorio Q3/4/5

• 76% Territorio Q4/5

• Capoluoghi di Provincia Q4/Q5

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

II^Livello

Popolazione:

57% Q3/4/550% Q4/5

I^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