ITU-R BO 1504 FRENCH-2000 Effective utilization of spectrum assigned to the broadcasting-satellite service (sound) 《分配到广播卫星业务(语音)频谱的有效利用》.pdf

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1、 Rec. UIT-R BO.1504 1 RECOMMANDATION UIT-R BO.1504 Utilisation efficace du spectre assign au service de radiodiffusion par satellite (sonore)*(Question UIT-R 219/10) (2000) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que, la Rsolution 528 (CAMR-92) demande que soit convoque une confrenc

2、e comptente pour planifier lutilisation des bandes attribues au service de radiodiffusion par satellite (SRS) (sonore); b) quil est ncessaire de mener lUIT-R les tudes techniques appropries pour prparer une telle confrence; c) que les tudes auxquelles il est demand de procder dans la Rsolution 528 (

3、CAMR-92) sont complexes et quil faut durgence trouver des rponses, considrant en outre a) la quantit limite de spectre disponible, la quasi-quidirectivit des antennes de rception, en particulier pour des rcepteurs bord de vhicules, ce qui se traduit par une rutilisation ngligeable du spectre via les

4、pacement orbital, la zone de couverture tendue des systmes types et la directivit limite de lantenne de satellite ces frquences car les dimensions physiques de cette antenne sont limites, autant de facteurs qui contribuent un risque de brouillage intraservice important; b) que divers types de SRS (s

5、onore) seront mis en uvre avant quune telle confrence ne soit convoque; c) la diversit des caractristiques techniques des systmes notifis ce jour au Bureau des radiocommunications (BR); d) que les administrations souhaitant mettre en uvre le SRS (sonore) pourraient tirer profit dun ensemble de direc

6、tives de gestion du spectre destines amliorer lefficacit dutilisation du spectre et fournir un accs quitable de celui-ci, notant a) quil faut partager le spectre avec dautres services bnficiant dattributions titre coprimaire et que bon nombre de ces services tolrent mal les brouillages extrieurs, ce

7、 qui rendra difficile la gestion du spectre; b) que les rcepteurs du SRS (sonore) peuvent eux aussi mal tolrer les brouillages extrieurs, de par la ncessit pour les antennes de rception dtre en principe quidirectives; c) que lAppendice S3 du Rglement des radiocommunications (RR) indique les niveaux

8、des rayonnements non essentiels que les stations spatiales doivent respecter pour viter de brouiller des services passifs; _ *La prsente Recommandation ne traite que du partage intraservice SRS (sonore). 2 Rec. UIT-R BO.1504 d) que la gestion du spectre du SRS (sonore) est encore complique par le fa

9、it quil faut tenir compte la fois du service de radiodiffusion sonore par satellite et du service de radiodiffusion sonore complmentaire de Terre, recommande 1 que, pendant la priode intrimaire qui scoulera avant la tenue dune confrence au titre de la Rsolution 528 (CAMR-92), les administrations env

10、isageant de notifier un systme du SRS (sonore) sappuient sur les directives nonces dans lAnnexe 1 afin dutiliser au mieux la ressource orbite/spectre et de faciliter la gestion des bandes attribues au SRS (sonore) entre 1 400 et 2 700 MHz. La logique de ces directives est explique lAnnexe 2; 2 que l

11、es tudes techniques ncessaires la prparation de cette confrence se poursuivent durgence et que les rsultats fassent lobjet dune/de nouvelle(s) Recommandation(s), invite le BR 1 informer le Groupe de Travail (GT) 6S (anciennement GTM 10-11S) de la possibilit dtendre jusqu 30 dB par rapport la puissan

12、ce surfacique maximale, par pas de 3 dB, les contours de puissance surfacique de lantenne dmission du satellite la surface de la Terre demands dans le cadre des notifications de systmes; 2 informer le GT 6S (anciennement GTM 10-11S) de la possibilit dtendre jusqu des niveaux de 27 dB par rapport la

13、puissance dans le canal, le gabarit spectral RF attendu du signal mis du satellite demand dans le cadre des notifications de systmes SRS (sonore). ANNEXE 1 Directives de gestion du spectre pour le SRS (sonore) 1 Dans la mesure du possible, il convient de choisir les paramtres en fonction des valeurs

14、 indiques dans le Tableau 1 (voir les Notes 1 et 2): TABLEAU 1 Gain maximum dans les lobes latraux de lantenne dmission par rapport au gain dantenne maximum 30 dB(1)Emission hors bande quivalent dans le canal adjacent rapport la puissance dans le canal(2)27 dB Slectivit du rcepteur par rapport au ca

15、nal adjacent 35 dB (1)Cette valeur peut tre assouplie pour des lobes latraux dirigs vers des zones o on nenvisage pas de mettre en uvre des systmes du SRS (sonore) utilisant la mme bande de frquences. (2)On a pris en compte le fait que la largeur de bande de canal varie dun systme du SRS (sonore) la

16、utre en faisant une double intgration de lnergie par largeur de bande unitaire (4 kHz) du signal brouilleur sur la totalit de sa largeur de bande et sur la partie de la largeur de bande du signal brouill (voir lAnnexe 2). Rec. UIT-R BO.1504 3 NOTE 1 Le Tableau 1 a t labor dans lhypothse dune dispers

17、ion de puissance surfacique maximum de 10 dB entre les divers systmes du SRS (sonore) considrs (voir lAnnexe 2). Une dispersion moins importante serait prfrable car lhomognit des niveaux de puissance surfacique reue est un lment important dans laugmentation de lefficacit spectrale (voir lAnnexe 2).

18、Si un systme se trouve en dehors de la fourchette de valeurs de la puissance surfacique maximale prise pour hypothse: 128 138 dB(W/(m2 4 kHz), il faudrait envisager des valeurs plus strictes ou plus souples que celles figurant dans le Tableau. NOTE 2 Les valeurs donnes dans le Tableau 1 ont t tablie

19、s partir de la ventilation suivante du brouillage: 40% du bilan de bruit (soit une marge de 2,2 dB pour les brouillages) sont rservs au brouillage cumulatif caus par deux brouilleurs cocanal et deux brouilleurs dans le canal adjacent, la part relative de chacun dentre eux tant de 10% (ce qui quivaut

20、 un isolement supplmentaire pour les brouillages de 10 dB) (voir lAnnexe 2). 2 Il est vrai que les systmes du SRS (sonore) de premire gnration mis en uvre seront peut-tre destins assurer des services couverture tendue car les dimensions de lantenne dmission du satellite sont limites; cela tant, la p

21、rfrence devrait aller des systmes faisceaux plus troits, avec des progrs de la technologie des satellites. En effet, lutilisation de faisceaux plus troits amliorera les perspectives de voir plusieurs systmes satellites couvrir une zone gographique donne et permettra une meilleure rutilisation des fr

22、quences, en particulier si les lobes latraux de lantenne sont bien matriss, ce qui son tour amliorera les possibilits daccs la ressource limite quest le spectre. ANNEXE 2 Logique des directives suivre pour assurer la meilleure utilisation possible du spectre lors de la mise en uvre du SRS (sonore) e

23、ntre 1 et 3 GHz La discrimination ncessaire entre diffrentes missions du SRS (sonore) pour assurer une rutilisation des frquences et une occupation du spectre maximales est dicte par quatre paramtres: la directivit de lantenne dmission du satellite, les caractristiques du rayonnement hors bande du r

24、pteur de satellite, la slectivit du rcepteur par rapport aux canaux et la directivit de lantenne du rcepteur. Pour ce qui est du dernier paramtre, la directivit de lantenne de rception est minimale si le service est destin des rcepteurs bord de vhicules ou portatifs. Cette directivit sera donc nglig

25、e dans la suite de la discussion. Les valeurs de la discrimination dduites des trois premiers paramtres sont compares lisolement ncessaire entre les diffrents systmes du SRS (sonore). Une fois quon connat lisolement ncessaire entre systmes du SRS (sonore), on peut dduire de cette comparaison des dir

26、ectives gnrales. 1 Variables concernant le partage intraservice SRS (sonore) Dans le cas du SRS (sonore), les moyens dont on dispose pour utiliser au mieux les bandes de frquences qui lui ont t attribues la CAMR-92 (40 MHz 1,5 GHz, 50 MHz 2,3 GHz et 120 MHz 2,5 GHz) sont limits. Lorsquon utilise plu

27、sieurs systmes de radiodiffusion par satellite pour assurer le service, seuls les moyens suivants permettent dassurer un isolement suffisant pour viter des brouillages mutuels: espacement orbital trs important entre satellites afin que le satellite potentiellement brouilleur soit au-del de lhorizon

28、dans la zone de service considre; 4 Rec. UIT-R BO.1504 discrimination de lantenne dmission du satellite: il est ainsi possible de rutiliser le spectre si les deux zones de service considres sont gographiquement spares par la distance minimale ncessaire que lon suppose rapporte langle hors axe au niv

29、eau de lantenne du satellite; slectivit du rcepteur par rapport au canal: si le rcepteur a une slectivit suffisante, diffrents systmes desservant la mme zone ou des zones adjacentes pourront fonctionner sur des canaux peu espacs en frquence car le rcepteur rejettera le canal adjacent; le gabarit spe

30、ctral RF des missions hors bande provenant du rpteur de satellite: on pourra l aussi utiliser des canaux peu espacs en frquence pour desservir la mme zone ou des zones adjacentes, do une meilleure utilisation du spectre. Ces missions hors bande gnralement imputables au spectre renvoy par le rpteur d

31、e satellite seraient considres par le rcepteur comme du brouillage dans le canal, brouillage pour lequel la slectivit du rcepteur ne serait daucune utilit. A la diffrence de ce qui se passe pour de nombreux autres services par satellite, on ne peut supposer aucune discrimination de lantenne de rcept

32、ion car, par nature, cette antenne doit avoir une directivit minimale puisquelle est appele tre utilise avec des rcepteurs portatifs ou mobiles et que le vhicule peut se dplacer dans toutes les directions. Cette antenne doit avoir une grande ouverture de faisceau pour que les rcepteurs mobiles puiss

33、ent recevoir et elle ne peut donc pas faire de discrimination entre des satellites sur orbite des satellites gostationnaires (OSG) ou sur toute autre orbite. On pourrait utiliser des antennes plus directives pour des rcepteurs fixes ou portatifs et mme pour des rcepteurs mobiles si lon prvoit un sys

34、tme de poursuite, mais les contraintes de service devraient tre bases sur le cas dantennes quasi quidirectives. En fait, dans certains systmes du SRS (sonore) proposs, on envisage de tirer parti de la grande ouverture de faisceau de lantenne de rception pour assurer une certaine diversit dmission de

35、puis plus dun satellite. Lantenne de rception ntant pas directive, il est beaucoup plus facile de maximiser lefficacit dutilisation de la ressource orbite/spectre comme on le verra ci-aprs. Pour dterminer lisolement ncessaire entre diffrents systmes du SRS (sonore) pour que ces systmes puissent fonc

36、tionner avec une bonne efficacit spectrale, il faut tablir certains critres. Pour les besoins de cet exercice, on suppose que la rception du satellite est limite en bruit (ce qui est tout fait raliste pour des systmes satellites qui sont intrinsquement limits en puissance). Le brouillage tombant dan

37、s chaque canal adjacent ne doit pas reprsenter plus de 10% du bilan de bruit. On suppose galement quau plus deux autres systmes fonctionnant sur la mme frquence brouilleront le signal utile. La part relative de chacun de ces brouilleurs cocanal ne devrait pas reprsenter plus de 10% du bilan de bruit

38、. Il en rsulte un isolement supplmentaire de 10 dB pour chaque brouilleur cocanal et chaque brouilleur dans le canal adjacent, soit au total une tolrance de brouillage de 2,2 dB inclure dans le bilan de liaison. 2 Brouillage intrasystme On a examin les quatre systmes du SRS (sonore) dont on connaiss

39、ait la plupart des spcifications techniques pour tablir une fourchette de valeurs de lisolement ncessaire. Les paramtres des systmes ont t repris de la Publication spciale de lUIT-R sur le SRS (sonore) actuellement en cours de mise jour Radiodiffusion sonore numrique de Terre et par satellite destin

40、ation de rcepteurs fixes, portatifs ou placs bord de vhicules en ondes mtriques et dcimtriques. Le Tableau 2 rcapitule le processus qui a servi calculer les valeurs de lisolement ncessaire entre systmes du mme type respecter pour quil puisse y avoir rutilisation des frquences. Rec. UIT-R BO.1504 5 T

41、ABLEAU 2 Isolement total ncessaire pour le brouillage intrasystme Ces chiffres permettent de fixer la discrimination ncessaire pour autoriser une rutilisation des frquences et ce pour chacun des systmes considrs dans lhypothse du scnario de rception le plus dfavorable, cest-dire lorsque le signal br

42、ouilleur est en visibilit directe pour le rcepteur et que le signal utile subit un vanouissement tel quil est reu son niveau seuil. Etant donn que la discrimination de lantenne dmission du satellite est le seul moyen dassurer lisolement ncessaire, le diagramme dantenne doit produire ce niveau de dis

43、crimination pour langle hors axe le plus petit possible. Pour maximiser la rutilisation des frquences, lantenne dmission du satellite doit prsenter un rejet par les lobes latraux gal ou suprieur aux valeurs donnes ci-dessus pour lisolement, ce qui signifie que le plateau pour les lobes latraux habit

44、uellement dfini dans les diagrammes dantenne de rfrence doit tre infrieur 26,9 dB par rapport au gain de lantenne au bord du faisceau dans le cas du systme D. Le rejet par les lobes latraux doit donc tre denviron 30 dB par rapport au gain dantenne maximum (le diffrentiel de gain est pris gal 3 dB en

45、tre le centre et le bord du faisceau). Comme on peut le voir, les donnes concernant le rejet par les lobes latraux de lantenne dmission du satellite sont essentielles et devraient tre fournies lUIT-R dans le cadre de la demande soumise pour tout nouveau systme, afin de faire des comparaisons avec le

46、s valeurs de lisolement ncessaire. 3 Brouillage entre systmes Ce paragraphe traite du scnario plus complexe o diffrents systmes en exploitation se brouillent mutuellement. Le Tableau 3 donne les niveaux maximums de puissance surfacique produite par les quatre systmes du SRS (sonore) dcrits dans la P

47、ublication spciale de lUIT-R sur le SRS (sonore) actuellement en cours de mise jour afin quil puisse tre tenu compte de tout diffrentiel entre ces niveaux dans la dfinition des valeurs de lisolement ncessaire pour viter les brouillages mutuels Systmes(1)Paramtres Systme A Systme B Systme D Systme E(2)Rapport Eb/N0(dB) minimum requis 7,2 3,3 2,7 2,6 Marge de mise en uvre du systme (dB) 1 1 0,5 0 Marge de mise en uvre du logiciel (dB) 0,5 0,5 1,8 2 Dgradation due la liaison montante (dB) 0,4 0,4 0 0,1 Tolrance de brouillage (d