ECC/DEC/(07)01

(Tradução não oficial da Decisão. Não dispensa a consulta da versão original, em inglês, disponível no final desta página)

Comité das Comunicações Electrónicas

Decisão ECC
de 30 de Março de 2007
sobre equipamentos BMA (Building Material Analysis) que utilizam a tecnologia de banda ultralarga (UWB)

(ECC/DEC/(07)01)

Memorando explicativo

1. Introdução

A presente Decisão ECC foi desenvolvida em resposta às necessidades do mercado para equipamentos BMA (Building Material Analysis) que utilizam a tecnologia de banda ultralarga (ultra-wideband - UWB). Esta Decisão deve garantir a disponibilização, numa base harmonizada, de faixas de frequências que permitam a introdução oportuna de equipamentos de banda ultralarga, assegurando economias de escala. A presente Decisão foi igualmente desenvolvida no contexto de um mandato conferido pela CE à CEPT, para identificar as condições necessárias para a introdução harmonizada de aplicações de radiocomunicações, com base em tecnologia de banda ultralarga, na União Europeia.

De notar que esta Decisão deve ser entendida como parte integrante de um ''pacote regulamentar'' que engloba diversas disposições regulamentares e jurídicas. Neste contexto, o ECC procedeu em Março de 2006 à publicação de uma primeira Decisão ECC genérica sobre aplicações que utilizam a tecnologia banda ultralarga (ECC/DEC/(06)04, que abrange a maior parte das aplicações que utilizam a tecnologia banda ultralarga nas faixas 3,4 – 4,8 e 6 – 8,5 GHz).

A necessidade de uma Decisão suplementar por parte do ECC tem de ser explicada de forma clara. A utilização de tecnologia de banda ultralarga em aplicações de sistemas precisos de visualização (por exemplo, BMA) é um exemplo de uma aplicação que não se encontra ao abrigo da Decisão genérica, por razões físicas (por exemplo, reflexões do ''clutter'' e profundidade de penetração). Os pulsos de curta duração utilizados pelos sistemas BMA possibilitam que possam efectuar medições de sinal sofisticadas, permitindo diferenciar o tipo de material e efectuar análises na vizinhança tridimensional imediata com posicionamento milimétrico.

Os equipamentos BMA irão ter um impacto directo em diversos mercados, tais como o do local de trabalho, da segurança e da indústria transformadora. As estimativas de dimensão do mercado apontam para o valor acrescido da combinação de equipamento, de programas informáticos e do exercício de serviços profissionais para a indústria dos sistemas de visualização de banda ultralarga. O desenvolvimento deste segmento está dependente do elevado grau de precisão e fiabilidade dos sistemas de banda ultralarga.

Em comparação com as aplicações de banda ultralarga genéricas, não se prevê que o mercado de equipamento BMA se torne num mercado de massas e o seu nível de implantação deverá revelar-se consideravelmente inferior.

Entre os utilizadores de equipamento BMA incluem-se trabalhadores qualificados, peritos, historiadores de arte, arquitectos, urbanistas, ambientalistas, engenheiros civis, bem como comuns adeptos de bricolage. Prevê-se que os mercados e aplicações para esta tecnologia impliquem fundamentalmente uma utilização por profissionais e uma implantação de baixa densidade.

2. Contexto

Em resposta a exigências feitas ao ECC pela indústria, tornou-se necessário proceder à harmonização de faixas de frequências para a introdução de equipamentos BMA, que assegurasse economias de escala e a introdução harmonizada deste tipo de equipamentos no seio da CEPT.

Para desempenhar esta tarefa o ECC iniciou os estudos necessários, tendo estabelecido, em resposta a um mandato atribuído pela Comissão Europeia para desenvolver medidas de implementação técnica para a utilização harmonizada de espectro radioeléctrico por aplicações de banda ultralarga na União Europeia, um Grupo de Trabalho para desenvolver as suas respostas. Em Março de 2006 foi adoptada a primeira Decisão ECC relativa a aplicações rádio de banda ultralarga genéricas abaixo dos 10,6 GHz, que estão isentas de licença individual e que funcionam numa base de não interferência e de não protecção.

Esta primeira Decisão aplica-se à maior parte das aplicações de banda ultralarga, mas não a todas. Um dos grupos de aplicações de banda ultralarga que não é abrangido por esta norma genérica é o dos sistemas de visualização, dado que necessitam de um limite de frequências inferior ao que é permitido para equipamentos genéricos de banda ultralarga. A presente Decisão ECC aplica-se a equipamentos BMA numa gama de frequências abaixo dos 8 GHz, que estão isentos de licença individual e que funcionam numa base de não interferência e de não protecção.

A Decisão genérica de banda ultralarga não se aplica aos equipamentos BMA pelas seguintes razões:

O limite de potência na faixa 1 - 3,4 GHz definido na Decisão genérica é demasiado baixo para esta aplicação;
É necessário um limite de p.i.r.e. de cerca de - 50 dBm/MHz devido à atenuação das paredes e às limitações de sensibilidade do receptor;
É necessário um limite inferior de 2,2 GHz para funcionar com uma p.i.r.e. de - 50dBm/MHz devido às reflexões do ''clutter'' e à penetração em objectos;
É necessário um limite superior de 8 GHz devido à largura de banda requerida para efeitos da determinação do teor de água das paredes e da resolução necessária.

As principais dificuldades relativas à necessidade de limites de emissão superiores para estes equipamentos dizem respeito à gama de frequências abaixo dos 3,4 GHz, pois faltam cerca de 35 dB para que haja compatibilidade tendo em conta o ECC Report 64, sem no entanto terem sido considerados factores de mitigação adicionais.

O equipamento BMA socorre-se de factores demográficos, de densidade de implantação e de actividade para efeitos de dar protecção aos utilizadores existentes do espectro radioeléctrico. Os estudos técnicos tiveram em consideração uma densidade máxima de 6,7 unidades/km² em áreas urbanas de grande densidade populacional e um factor de actividade de 0,28%. Prevê-se que estes equipamentos sejam utilizados fundamentalmente em ambientes profissionais e industriais, e não tanto por consumidores. O facto de o mercado exigir que os equipamentos disponham de baterias com uma vida útil longa garante que os equipamentos consigam transmitir sinais de banda ultralarga com factores de actividade reduzidos ou uma média baixa de ciclos de utilização. A previsão de uma taxa de utilização reduzida de equipamentos BMA poderá permitir a introdução de requisitos de protecção menos rigorosos para os serviços de radiocomunicações do que para os equipamentos genéricos de banda ultralarga, por exemplo, aumento da distância de separação de 36cm para 3m para os terminais móveis.

Existem alguns factores de mitigação que irão servir para limitar significativamente a interferência em outros serviços, por exemplo:

Técnica ''Listen before talk'' (ver Anexo 2): Este mecanismo assegura que no caso de existirem serviços de radiocomunicações activos a ocorrência de interferências é evitada, por exemplo:
- Radar na banda S: é necessário, em teoria, um limite de p.i.r.e. de -82 dBm/MHz; -50 dBm/MHz de p.i.r.e. em conjunto com a técnica ''Listen before talk'' exigiria um limiar de -7 dBm/MHz;
- UMTS nos 2,6 GHz: assumindo uma distância de separação de 3 m, é necessário, em teoria, um limite de p.i.r.e. de -65 dBm/MHz; -50 dBm/MHz de p.i.r.e. em conjunto com a técnica ''Listen before talk'' exigiria um limiar de -44 dBm/3,84 MHz, conforme demonstrado por um estudo de impacto.
Uma Potência Total Radiada reduzida, quando comparada com a potência máxima radiada, assegura que a emissão do equipamento não é isotrópica com o limite máximo (ver Anexo 1, ponto 1 c, e nota 2 à Tabela 1).
Para reduzir a probabilidade de interferência (densidade, actividade) propõe-se a introdução dos equipamentos em questão, sujeitos às seguintes restrições (ver Anexo 1, ponto 1 a):
- Emissão apenas em situações de contacto ou proximidade com estruturas de construção;
- Funcionamento através de um interruptor manual;
- Detector de movimento para que o equipamento funcione apenas quando estiver a ser deslocado.

3. Necessidade de uma decisão ECC

A atribuição ou designação de faixas de frequências para utilização, sob condições específicas, por um serviço ou sistema nos países membros da CEPT está contemplada em disposições legislativas, regulamentares e administrativas. Verifica-se a necessidade de proceder à tomada de decisões que incidam sobre o transporte e utilização de equipamento na Europa. O ECC reconhece igualmente que a introdução de equipamentos de banda ultralarga na Europa só poderá ser bem sucedida se por um lado os fabricantes forem encorajados a investir nos novos sistemas e serviços de radiocomunicações à escala europeia, e, se por outro, a protecção dos utilizadores dos serviços existentes for garantida.

A harmonização de frequências numa escala europeia vem apoiar a Directiva 1999/5/CE do Parlamento Europeu e do Conselho de 9 de Março de 1999 relativa aos equipamentos de rádio e equipamentos terminais de telecomunicações e ao reconhecimento mútuo da sua conformidade.

O compromisso, por parte dos países membros da CEPT, no sentido de implementar uma Decisão ECC constitui um sinal claro de que as faixas de frequências necessárias serão disponibilizadas atempadamente a nível Europeu, e igualmente que os meios que garantam a protecção dos serviços existentes serão aplicados.

Decisão ECC
de 30 de Março de 2007
sobre equipamentos BMA (Building Material Analysis)
que utilizam a tecnologia de banda ultralarga (UWB)

(ECC/DEC/(07)01)

''A Conferência Europeia das Administrações dos Correios e Telecomunicações,

considerando

a) A necessidade de um quadro regulamentar harmonizado na CEPT para o funcionamento de equipamentos BMA que utilizem a tecnologia de banda ultralarga;

b) Que a Decisão ECC/DEC/(06)04 foi publicada como regulamentação de base para a introdução de aplicações genéricas de banda ultralarga na CEPT;

c) Que para efeitos da introdução de equipamentos BMA que utilizem a tecnologia de banda ultralarga na CEPT, a indústria solicitou a utilização da faixa de frequências 2,2 - 8 GHz, pelos seguintes motivos:

São necessários limites de emissão superiores, aos referidos na Decisão ECC/DEC/(06)04, para determinadas faixas de frequências;
A largura de banda grande é necessária por motivos de resolução espacial;
Por razões de penetração no material e de supressão de ''clutter'', são necessárias faixas de frequências baixas;
A tecnologia encontra-se disponível;

d) Que os equipamentos BMA que utilizam a tecnologia de banda ultralarga funcionam numa base de não interferência e de não protecção;

e) Que as emissões dos equipamentos BMA se estendem por uma ampla gama de frequências;

f) Que os equipamentos BMA podem causar impacto simultaneamente em diversos sistemas de radiocomunicações que se encontram em funcionamento;

g) Que se prevê uma reduzida densidade e actividade de funcionamento de equipamentos BMA; os estudos técnicos tiveram em consideração uma densidade máxima de 6,7 unidades/km2 em áreas urbanas de grande densidade populacional com um factor de actividade médio de 0,28%;

h) Que estes equipamentos BMA não se destinam a fins de comunicação;

i) Que a libertação de radiações para a atmosfera resultante do funcionamento de sistemas BMA está dependente, em grande medida, das condições operacionais e apenas serão significativas quando associadas ao material em investigação, pelo que se torna necessário um sensor de proximidade ou o contacto com paredes;

j) Que as emissões não desejadas (definidas como ''undesired emissions'') deverão ser mantidas no mínimo possível de forma a minimizar o impacto nos serviços de radiocomunicações;

k) Que os equipamentos BMA têm de reduzir a probabilidade de interferência sobre os serviços de radiocomunicações mediante a aplicação de técnicas e factores de mitigação, tais como:

Funcionamento controlado manualmente sem dispositivos de bloqueamento;
Emissões apenas em situações de contacto ou proximidade com o material em investigação;
Detector de movimento;
Dispositivos portáteis com bateria interna;
Ciclo de funcionamento baixo;
Aplicação da técnica ''Listen before talk'';
Limitação da Potência Total Radiada;

l) Que para os limites constantes do Anexo 1 e assumindo propagação em linha de vista, a distância de protecção que garante os limites estabelecidos na Recomendação UIT-R RA.769 para a observação mais sensível a 2,7 GHz é de 1,3 km e a 4,9 GHz é de 700 m;

m) Que o funcionamento de equipamentos BMA, nas faixas atribuídas ao Serviço de Radioastronomia, poderá ultrapassar as suposições de que se parte nesta Decisão ECC relativas à densidade de potência ou de implantação, podendo por conseguinte aumentar o risco de interferência dada a natureza não controlada da implantação ou actividade de equipamentos BMA;

n) Que as Administrações devem monitorizar o impacto de equipamentos BMA sobre os serviços de radiocomunicações, especialmente sobre o Serviço de Radioastronomia;

o) Que com base na experiência obtida, se deverá proceder a uma revisão desta Decisão em 2010, se necessário introduzindo medidas adicionais tais como desactivação automática, regime de licenciamento simplificado ou limites mais rigorosos;

p) Que a norma harmonizada EN 302 435-2 (versão V1.1.1) determina as condições de utilização da técnica LBT (''Listen Before Talk'');

q) Que nos países membros da União Europeia/EFTA os equipamentos de radiocomunicações abrangidos por esta Decisão devem cumprir a Directiva R&TTE. A conformidade com os requisitos essenciais desta Directiva pode ser demonstrada pelo cumprimento das normas Europeias harmonizadas aplicáveis ou por recurso a outros procedimentos de avaliação de conformidade referidos na Directiva R&TTE;

Decide

1. Que a presente Decisão ECC define as condições harmonizadas para a utilização nos países membros da CEPT de equipamentos BMA (Building Material Analysis) que utilizem a tecnologia de banda ultralarga;

2. Que os equipamentos admitidos por esta Decisão se definem como sensores de perturbação de campo, concebidos para detectar a localização de objectos no interior de uma estrutura de construção ou para determinar as propriedades físicas do material de construção;

3. Que os equipamentos admitidos por esta Decisão estão isentos de licenciamento individual e funcionam num regime de não interferência e de não protecção;

4 . Que aos equipamentos BMA admitidos por esta Decisão ECC se aplicam os requisitos técnicos descritos de forma pormenorizada no Anexo 1 e 2;

5. Que a presente Decisão entra em vigor a 30 de Março de 2007;

6. Que a data de implementação desta Decisão deverá ser preferencialmente 1 de Outubro de 2007;

7. Que as Administrações da CEPT deverão comunicar as medidas tomadas a nível nacional para a implementação desta Decisão ao Presidente do ECC e ao ERO;

8. Que com base na experiência obtida, se deverá proceder a uma revisão desta Decisão em 2010.''

Nota:

1. Por derrogação, os seguintes países membros poderão implementar esta Decisão até [data]:

2. O sítio do EROhttp://www.ero.dk/ contém a actualização permanente das medidas de implementação desta e de outras Decisões ECC.

Anexo 1

Requisitos técnicos de equipamentos BMA que utilizam tecnologia de banda ultralarga

1. Os equipamentos BMA admitidos por esta Decisão devem cumprir os seguintes requisitos:

a) Emissor ligado apenas quando operado manualmente com um dispositivo sem bloqueamento (pode tratar-se por exemplo de um sensor que detecte a mão do operador), para além de ter de estar em contacto ou na proximidade do material a ser investigado e de a emissão ser direccionada para o objecto (por exemplo, medição feita por um sensor de proximidade ou por imposição da concepção mecânica);

b) O emissor BMA deve desligar-se após o decurso no máximo de 10s sem movimento;

c) A densidade espectral da Potência Total Radiada (Definições no fim do Anexo 1) deverá ser 5 dB abaixo dos limites do valor máximo da densidade espectral média da p.i.r.e. referidos na Tabela 1;

2. Quaisquer emissões não desejadas (definidas como ''undesired emissions'') que emanem de equipamentos BMA admitidos por esta Decisão deverão ser mantidas no nível mínimo possível, e em caso algum poderão ultrapassar os limites da densidade espectral da p.i.r.e. constantes da Tabela 1. A conformidade com os limites da Tabela 1 deve ser assegurada mediante a colocação do equipamento BMA numa parede modelo (ver Definição no fim do Anexo 1).

**Tabela 1**
Faixa de frequências	Valor máximo da densidade espectral média da p.i.r.e.	Valor máximo da p.i.r.e. de pico (medido em 50 MHz)
Abaixo de 1,73 GHz Nota 1	-85 dBm/MHz	-45 dBm
1,73 a 2,2 GHz	-65 dBm/MHz	-25 dBm
2,2 a 2,5 GHz	-50 dBm/MHz	-10 dBm
2,5 a 2,69 GHz Nota 1	-65 dBm/MHz	-25 dBm
2,69 a 2,7 GHz Nota 2	-55 dBm/MHz	-15 dBm
2,7 a 3,4 GHz Nota 1	-82 dBm/MHz	-42 dBm
3,4 a 4,8 GHz	-50 dBm/MHz	-10 dBm
4,8 a 5 GHz Nota 2	-55 dBm/MHz	-15 dBm
5 a 8 GHz	-50 dBm/MHz	-10 dBm
8 a 8,5 GHz	-70 dBm/MHz	-30 dBm
Acima de 8,5 GHz	-85 dBm/MHz	-45 dBm

Nota 1: Os equipamentos que utilizem o mecanismo ''Listen before talk'' (LBT), tal como descrito na norma harmonizada EN 302 435, e que cumpram os requisitos técnicos definidos no Anexo 2 desta Decisão, podem funcionar na faixa dos 1,215 – 1,73 GHz, com um limite máximo de p.i.r.e. média de –70 dBm/MHz e um limite máximo de p.i.r.e. de pico de –30 dBm/50MHz, e nas faixas dos 2,5 a 2,69 e 2,7 a 3,4 GHz, com um limite máximo de p.i.r.e. média de –50 dBm/MHz e um limite máximo de p.i.r.e. de pico de –10 dBm/50MHz.

Nota 2: Para protecção das faixas atribuídas ao Serviço de Radioastronomia, dos 2,69 aos 2,7 GHz e dos 4,8 aos 5 GHz, a densidade espectral da Potência Total Radiada não poderá ultrapassar os -65 dBm/MHz.

Outros requisitos

Pulse Repetition Frequency (PRF)

A frequência de repetição de pulsos (PRF) para equipamentos pulsados de banda ultralarga não deverá ser inferior a 5 MHz. Esta restrição não se aplica à frequência de repetição de burst.

Definições

Valor máximo da densidade espectral média da p.i.r.e.
Intensidade máxima do sinal medido em qualquer direcção e em qualquer frequência dentro da gama definida. A densidade espectral média da p.i.r.e. é medida numa largura de banda com uma resolução de 1 MHz, um detector do valor quadrático médio (RMS) e um tempo médio igual ou inferior a 1 ms.
Valor máximo da p.i.r.e. de pico
Intensidade máxima do sinal medido em qualquer direcção e em qualquer frequência dentro da gama definida. A p.i.r.e. de pico é medida numa largura de banda de 50 MHz centrada na frequência a que ocorre a mais elevada potência radiada média.
Densidade espectral da potência total radiada
Média dos valores de densidade espectral média da p.i.r.e., medidos numa esfera à volta do cenário de medições com uma resolução mínima de 15 graus. Os pormenores da aplicação da técnica de medição estão descritos na Norma Harmonizada ETSI EN 302 435.
Emissões não desejadas (undesired emissions)
Para efeitos desta Decisão, ''emissões não desejadas'' (undesired emissions) correspondem às emissões radiadas em qualquer direcção a partir de um equipamento BMA, incluindo emissões directas do equipamento e emissões reflectidas ou que atravessem o objecto em análise.
Parede modelo
A libertação de radiações para a atmosfera resultante do funcionamento de sistemas BMA está dependente em grande medida das condições operacionais e será significativa apenas se associada ao material em investigação; por conseguinte, torna-se necessário criar um cenário de medições com uma parede modelo, que se encontra definido na Norma Harmonizada ETSI EN 302 435; a parede modelo deve atingir os valores de atenuação apresentados na Tabela 2 desta Decisão:

**Tabela 2**
Frequência GHz	Valores de atenuação para a parede modelo dB
Frequência GHz	Mínimos	Médios	Máximos
1	5	7	9
2	8	10	12
3	10	12	14
4	12	14	16
5	14	16	18
6	16	18	20
7	18	20	22
8	20	22	24

Anexo 2

Requisitos técnicos do mecanismo ''Listen before talk''

1. A Tabela 3 define o valor do limiar de potência de pico para o mecanismo ''Listen Before Talk'' para assegurar a protecção dos serviços elencados:

**Tabela 3**
Faixa de frequências	Serviço de Radiocomunicações a ser detectado	Valor do limiar de potência de pico
1,215 - 1,4 GHz	Serviço de Radio-determinação	+8 dBm/MHz
1,61 - 1,66 GHz	Serviço móvel via satélite	-43 dBm/MHz
2,5 - 2,69 GHz	Serviço móvel terrestre	-50 dBm/MHz
2.7 - 3,4 GHz	Serviço de Radio-determinação	-7 dBm/MHz

2. Requisitos suplementares para detecção de Radares: audição contínua e desligamento automático após o decurso de 10s, se um dos valores de limiar for ultrapassado; em caso de detecção e de desligamento do emissor, deverá seguir-se um tempo de silêncio por um mínimo de 12s juntamente com audição contínua antes de o emissor ser novamente ligado. O tempo de silêncio durante o qual o receptor LBT está activo deverá ser garantido mesmo após o desligamento do equipamento pelas funções descritas no Anexo 1 2a, o sensor de proximidade e a operação manual.

ECC/DEC/(07)01https://docdb.cept.org/download/4069