TV - MMDS

História

É um serviço que se desenvolveu do MDS (Multi-point Distribution Service, ou Serviço de Distribuição Multiponto) que só podia enviar um ou dois canais. Originalmente, o FCC pensou que o MDS seria usado principalmente para enviar dados comerciais. No entanto, desde a criação do MDS na década de setenta, o serviço tornou-se crescentemente popular em transmitir programação de entretenimento. Foi, aliás, nos primórdios dos canais MDS que a HBO era mostrado. Posteriormente, a HBO mudou para a transmissão via satélite, e assim começou o movimento de TV por assinatura. A fim de ser competitivo no meio multicanal, as operadoras de MDS necessitaram de mais largura de banda e quiseram usar 31 canais adicionais entre 2,500 e 2,686 GHz. Estes canais foram originalmente designados a instituições educacionais para o ITFS. Destes, oito canais nos grupos E e F foram realocados no começo da década de oitenta para uso da MMDS, e oficialmente criou os canais pelo FCC.

O que é?

MMDS, ou Serviço de Distribuição Multiponto Multicanal (Multichannel Multipoint Distribution Service), é um serviço de conexão banda larga, sem fio, que fornece programação televisiva, acesso à internet, serviços de transferências de dados, e outros serviços interativos utilizando comunicação UHF (Ultra High Frequency, ou Freqüência Ultra Elevada). MMDS é usado freqüentemente como um sinônimo para "Wireless Cable", ou "Cabo sem fio". MMDS é usada nos Estados Unidos e outros países, incluindo Canadá, México, Islândia, Irlanda, Brasil, Austrália, Nigéria, Paquistão, Sri Lanka, Tailândia e Índia, normalmente em áreas rurais esparsamente povoadas, onde a infra-estrutura de cabos não é economicamente viável. Esse custo inicial mais baixo pode representar uma vantagem competitiva para as operadoras de MMDS no que se refere ao mercado de TV por assinatura. No entanto, tal vantagem não se aplica em áreas de maior densidade demográfica, pois o MMDS geralmente requer uma linha de visão desimpedida para transmitir seus sinais em microondas, que acabam por não passar através de obstruções. O MMDS ainda tem a desvantagem de ter uma capacidade limitada para inclusão de canais, além da baixa qualidade e confiabilidade do seu sinal.

Como Funciona?

A emissora, que é a empresa responsável pela programação de seus respectivos canais, transmite o sinal do seu Uplink (centro de transmissão de sinais para os satélites) diretamente para o satélite, que emite o sinal para o headend (central de recepção, processamento, geração e transmissão do sinal para os assinantes) da emissora. Os aparelhos situados no headend processam, qualificam e modulam os sinais recebidos e enviam por meio de microondas terrestres, através de uma antena, a programação ao assinante, que recebe através de uma antena de microondas.

Tecnologia

A banda de MMDS usa freqüências de microondas de 2 GHz a 3 GHz. A recepção de sinais de televisão é feita com uma antena especial de microondas e um dispositivo (set-top box) para a televisão receber os sinais. A antena normalmente tem um conversor (downconverter) integrado para transmitir os sinais em freqüências compatíveis com a de TV via cabo coaxial.

Codificação e Modulação

Modulação analógica: NTSC,PAL,SECAM.

Modulação digital: COFDM, QAM, QPSK, DSSS. BPSK é uma alternativa precária devido a eficiência espectral ser metade da correspondente em QPSK com pequena vantagem com relação sinal/ruído. QAM parece ser o padrão adotado pela indústria, já que permite obter alta performanace para velocidade de transmissão. O uso da modulação QAM impõe uma relação sinal/ruído muito alta e requisitos correspondentes de portadora/ruído no sistema. DSSS é uma técnica que permitiria obter uma performance ainda maior do espectro radioelétrico, apesar de ainda não ter sido adotado por fabricantes, possivelmente devido a problemas com a legislação vigente.

Em um sistema desse tipo, o espectro disponível está limitado pelas normas dos orgãos governamentais reguladores, razão pela qual é obrigatório utilizar algum método que permita aumentar a área de cobertura sem requerer freqüências adicionais.

Um desses métodos é a setorização, técnica na qual se utiliza um ajuste de antenas altamente direcionais para reutilizar os canais de radio-freqüência em uma determinada área geográfica. Nesse contexto, a reutilização das freqüências se refere ao envio de diferentes informações a diferentes usuários utilizando várias vezes os mesmos canais de radio-freqüência. Quando a setorização é utilizada, é preciso ter uma separação adequada entre os setores adjacentes, a qual é suficientemente obtida utilizando antenas diretivas e polarizações alternadas. Geralmente, em áreas livres de obstáculos e múltiplas trajetórias, um isolamento entre setores de 30 dB dá resultados satisfatórios.

Outra técnica utilizada para aumentar o rendimento do espectro é a celularização, na qual se utilizam múltiplos transmissores para enviar informações a grupos de assinantes que estão geograficamente dispersos. Cada grupo de assinantes está dentro de uma região ou célula. O aumento na capacidade se produz ao enviar informação diferente de radio-freqüência das diversas células utilizando os mesmos canais de radio-freqüência. Na prática, costuma-se utilizar uma combinação de setorização e celularização. Para utilizar um sistema de celularização é preciso contar com uma conexão banda larga entre a estação central e cada uma das estações bases, o que permitirá acomodar o crescimento da largura de banda provocado pela reutilização de freqüências.

Em um sistema celularizado, poder-se-ia utilizar técnicas básicas de multiplexação: Multiplexão por Divisão de Freqüência e Multiplexão por Divisão de Tempo. A escolha é feita pelo espectro disponível e o tamanho das células a servir. Este útimo é uma função de fatores tais como potência disponível para os transmissores, o formato da modulação, o ganho das antenas, o tipo de terreno, etc. Por razões de competitividade, requere-se um tamanho de célula relativamente grande, já que ao reduzir o tamanho da célula aumentam os custos de infraestrutura.

Vantagens

Qualidade da imagem. Um sistema projetado adequadamente transmitirá imagens nítidas sem distorções. Já que os sinais não precisam trafegar por quilômetros de distância em cabos coaxiais e numerosos estágios de amplificação, o ruído associado aos sistemas a cabo não é introduzido aos sinais MMDS. O resultado final é uma melhor qualidade de imagem.
Baixo custo de investimento. A maior parte do capital investido em um sistema MMDS é retornado diretamente no equipamento de recepção do assinante. Um sistema completo e funcional MMDS pode ser implementado com menos de 25% do custo de um sistema a cabo.
Sistema com maior confiabilidade. Já que sinais convencionais de cabo são enviados através de uma cadeia de amplicadores, há uma chance maior de interrupação nos serviço. O equipamento eletrônico MMDS é geralmente co-implantando, facilitando muito a manutenção. Os locais de transmissão MMDS estão localizados em abrigos com controle climatizado para máxima performance e maior confiabilidade no sistema.
Capacidade de até 31 canais analógicos ou de cerca de 180 canais digitais, mas novas tecnologias demonstram a viabilidade de ampliar ainda mais o número de canais digitais transmitidos com a compressão digital.
Como os sinais MMDS têm comprimentos de onda maiores, podem trafegar distâncias maiores sem perda de potência significativa.
Equipamentos operando em freqüências mais baixas custam menos.
Os sinais não são bloqueados tão facilmente por objetos e são menos suscetíveis a absorção devido à chuva.

Desvantagens

Sujeita à interferência eletromagnética.
Canal de transmissão que varia com a condição atmosférica: problemas como propagação multitrajetória, perdas por obstrução e interferência de outros canais.
Espectro limitado devido normas governamentais impõe reutilização de freqüências, planejamento de modulação eficientes e a eliminação de informação redundante.

Aplicações

Referências

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http://www.multi-session.net/mmds.htm
http://www.wcai.com/wireless_cable.htm
http://www.faqs.org/faqs/wireless-cable/
http://www.ing.ula.ve/~albornoz/mmds.html
http://www.rysavy.com/Articles/MMDS/MMDS.htm
http://www.patentstorm.us/patents/5369779.html
http://www.logici.com/docs/lmds_mmds_article.pdf
http://www.telebrasil.org.br/artigos/outros_artigos.asp?m=600
http://findarticles.com/p/articles/mi_m0TLC/is_2_35/ai_70711364
http://www.paytv.com.br/mercado/especiais/mmds/renascimento.htm
http://www.rficsolutions.com/publishedpapers%5CBroadbandwireless.pdf
http://www.abta.org.br/site/content/panorama/arquivos/NormadoMMDS.pdf
http://www.tech-faq.com/mmds-multichannel-multipoint-distribution-service.shtml