ITU-R F 1190 SPANISH-1995 PROTECTION CRITERIA FOR DIGITAL RADIO-RELAY SYSTEMS TO ENSURE COMPATIBILITY WITH RADAR SYSTEMS IN THE RADIODETERMINATION SERVICE《确保与无线电测定业务中和雷达系统兼容的数字无线电中.pdf

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1、Rec. UIT-R F.1190 1RECOMENDACIN UIT-R F.1190*CRITERIOS DE PROTECCIN EN SISTEMAS DE RADIOENLACES DIGITALESPARA ASEGURAR LA COMPATIBILIDAD CON LOS SISTEMAS DE RADAREN EL SERVICIO DE RADIODETERMINACIN(Cuestin UIT-R 159/9)(1995)Rec. UIT-R F.1190La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,considerandoa)

2、 que los sistemas de radar pueden provocar interferencias en los sistemas de radioenlaces digitales dando lugara rfagas regulares de errores relativos a las caractersticas de explotacin del radar; por ejemplo, la velocidad derotacin de la antena del radar;b) que la importancia de los sistemas de rad

3、ar es reconocida a escala mundial pero, no obstante, deben realizarseesfuerzos para disminuir los niveles de emisiones no esenciales procedentes de tales sistemas;c) la importancia de los sistemas de radioenlaces digitales en las redes de telecomunicaciones;d) que es necesario establecer criterios p

4、ara asegurar la compatibilidad entre los sistemas de radar y los sistemasde radioenlaces digitales;e) que los efectos de la interferencia procedente de los sistemas de radar son distintos segn el tipo de sistema;f) que aunque el efecto de la interferencia de radar en los sistemas de radioenlaces dig

5、itales vara segn elmtodo de modulacin utilizado en los sistemas interferidos, provisionalmente parece conveniente definir el umbral deproteccin en trminos de la relacin interferencia/ruido trmico para que los criterios puedan aplicarse a cualquiermtodo de modulacin,recomienda1 que la potencia interf

6、erente se evale en trminos de potencia en la cresta de la envolvente en toda la anchurade banda necesaria de un radiocanal del sistema interferido;2 que en caso de interferencia procedente de sistemas de radar fijos y transportables terrestres.2.1 la relacin interferencia/ruido trmico (a la que se r

7、efiere el 1) no sea superior a 0 dB (vanse las Notas 1y 2);2.2 la interferencia se evale en situaciones de funcionamiento real o previsto;2.3 para el caso del haz principal de la antena del radioenlace afectado por la interferencia, la densidad de flujo depotencia en la estacin receptora de los sist

8、emas de radioenlaces debida a emisiones no deseadas no sea mayorde 127 dB(W/m2) en cualquier banda de 40 MHz de anchura en las gamas 3 400-4 200 MHz y 4 400-5 000 MHz omayor de 130 dB(W/m2) en cualquier banda de 20 MHz de anchura en la gama 5 925-6 425 MHz (vase el Anexo 2);3 que en el caso de inter

9、ferencia procedente de sistemas de radares mviles martimos y mviles/transportablesterrestres (vase la Nota 3):3.1 la relacin interferencia/ruido trmico (I/N) (a la que se refiere el 1) no sea superior a 10 dB (vanse lasNotas 1, 2 y 5);3.2 la interferencia se evale en situaciones de funcionamiento re

10、al o previsto. Sin embargo, en muchos casos,para los radares mviles martimos debe considerarse representativa la condicin de 20 km de distancia para laexposicin directa con propagacin con visibilidad directa y en espacio libre;_*Esta Recomendacin debe sealarse a la atencin del Comisin de Estudio 8 d

11、e Radiocomunicaciones (GT 8C), dela Organizacin Martima Internacional (OMI) y del Comit Internacional Radiomartimo (CIRM).2 Rec. UIT-R F.11903.3 la densidad de flujo de potencia en la estacin receptora de los sistemas de radioenlaces debida a emisiones nodeseadas no sea mayor de 117 dB(W/m2) en cual

12、quier banda de 40 MHz de anchura en las gamas 3 400-4 200 MHzy 4 400-5 000 MHz o mayor de 120 dB(W/m2) en cualquier banda de 20 MHz de anchura en la gama 5 925-6 425 MHz(vase la Nota 4);4 que para evaluar la potencia interferente provocada en los sistemas de radioenlaces digitales por las emisionesn

13、o deseadas de los sistemas de radar se tengan en cuenta las directrices indicadas en el Anexo 1.NOTA 1 Este valor se ha obtenido suponiendo que la interferencia procedente de los sistemas de radar tiene naturalezaintermitente y su probabilidad de aparicin es baja. Es necesario realizar ms estudios y

14、 pruebas para dar validez a estassuposiciones.NOTA 2 Por el momento, este criterio debe aplicarse nicamente a la interferencia de radar en las bandas defrecuencias inferiores a unos 7 GHz. Se necesitan ms estudios al respecto.NOTA 3 El servicio mvil martimo no incluye la radiolocalizacin naval de al

15、ta potencia.NOTA 4 Los valores de densidad de flujo de potencia indicados en el 3.3 son equivalentes a una p.i.r.e. de emisinno deseada de un sistema de radar de 20 dBW en una banda de 40 MHz de anchura y de 23 dBW en una banda de20 MHz de anchura, respectivamente, suponiendo una distancia de separa

16、cin de 20 km (vase el Anexo 2).NOTA 5 El valor I/N se ha obtenido suponiendo que la interferencia procedente de los sistemas de radar mviles es denaturaleza temporal.ANEXO 1Evaluacin de la potencia de interferencia en los sistemas de radioenlaces digitalesdebida a emisiones no deseadas procedentes d

17、e sistemas de radarLa potencia de interferencia debida a emisiones no deseadas procedente de sistemas de radar y causada a sistemas deradioenlaces digitales debe valorarse en trminos de potencia en la cresta de la envolvente en la anchura de bandanecesaria de un radiocanal del sistema interferido (v

18、ase el 1 de la presente Recomendacin). Para evaluar la potenciatotal en la anchura de banda necesaria deben tenerse en cuenta los siguientes factores: no siempre es posible evaluar la potencia en la cresta de la envolvente de la interferencia en el dominio del tiempo; medidos en el dominio de la fre

19、cuencia, los componentes de interferencia aparecen con una separacin defrecuencias igual a la inversa de la anchura del impulso de un sistema de radar; existe una cierta coherencia entre tales componentes de interferencia y, en consecuencia, la potencia en la cresta deenvolvente de la interferencia

20、combinada depende del grado de coherencia entre los componentes de interferencia; por regla general, en la evaluacin de las emisiones no esenciales del segundo y tercer armnicos conviene suponeruna coherencia perfecta entre los componentes de interferencia (es decir, suma de tensiones); normalmente,

21、 en la evaluacin de las emisiones no deseadas no armnicas es conveniente suponer una coherenciaparcial entre los componentes interferentes (es decir, suma cuadrtica de potencia 1,5).Basndose en las anteriores consideraciones, deben emplearse los siguientes mtodos para evaluar la potencia deinterfere

22、ncia: Preferentemente, la potencia en la cresta de la envolvente de la interferencia de radar en la anchura de bandacompleta de un radiocanal del sistema interferido debe evaluarse en el dominio del tiempo. Si slo se dispone de datos en el dominio de la frecuencia y stos consisten en n componentes d

23、e interferenciawi (i = 1, 2, ., n), expresados en unidades de potencia, la potencia total en la cresta de la envolvente W debeevaluarse de la forma siguiente:W = ( wi1/k)ksuponiendo que k toma el valor 2,0 para evaluar las emisiones no esenciales del segundo y tercer armnicos y elvalor 1,5 para eval

24、uar la emisin no deseada no armnica. Se necesitan ms estudios para dar validez a estos valores.Rec. UIT-R F.1190 3ANEXO 2Obtencin de los mximos niveles admisibles1 IntroduccinPara facilitar la comprensin de los siguientes ejemplos de clculo se hace una breve descripcin de un caso deinterferencia. Ad

25、ems, se explican algunos de los conceptos y valores de los parmetros utilizados normalmente en losradioenlaces de alta capacidad.Los radioenlaces son sistemas de visibilidad directa (line of sight LOS) que exigen un trayecto sin obstculos entre lasantenas del transmisor y el receptor. La longitud de

26、l trayecto normalmente es de 40-60 km y en algunos casos inclusosuperior.Las antenas son del tipo de haz estrecho con alta ganancia, normalmente parablicas o en algunos casos de diseosimilar (reflectores de bocina, etc.). Se procura que los niveles de los lbulos laterales sean reducidos. Normalmente

27、 laanchura a 3 dB del haz principal es del orden de 1,5-2 y la ganancia en el centro del haz es de unos 40-43 dBi.Si el transmisor de un radar diseado para funcionar con una f0cercana a 3 GHz se utiliza cerca del trayecto de unradioenlace y emite de manera no intencionada por la antena del radar ene

28、rga no esencial, cierta parte de esa energapuede ser interceptada por la antena del radioenlace. En muchos casos, la emisin no esencial puede penetrar en laantena de recepcin del radioenlace a travs de los lbulos laterales, pero en algunas situaciones desfavorables puedeque sea el propio haz princip

29、al quien intercepte dicha emisin. En la Fig. 1 se representa el vano de un radioenlace contres posibles ubicaciones de un radar interferente. El emplazamiento a dar lugar a que la interferencia en el radioenlaceaparezca por el lbulo lateral. El emplazamiento b se encuentra cerca de la LOS entre el t

30、ransmisor y el receptor delradioenlace, lo que puede dar lugar a que resulte interferido el haz principal. El emplazamiento c est prximo a laprolongacin de la LOS detrs del transmisor, lo que puede da lugar igualmente a que el haz principal sea el afectado.bacRadarFIGURA 1Vista en planta del trayect

31、o del radioenlace y las posibles posiciones del radarTransmisor ReceptorD01FIGURE 1.D01 = 3 CMEl radioenlace se utiliza para transportar un tren de bits de alta velocidad denominado carga til que puede consistir envarios canales telefnicos multiplexados o en seales de vdeo de televisin digitalizadas

32、. Normalmente la capacidad esde 155,52 Mbit/s (STM-1) 311 Mbit/s (2 STM-1). El Sector de Normalizacin de las Telecomunicaciones (UIT-T)ha publicado unos requisitos estrictos para la calidad de transmisin. Dichos requisitos se expresan en trminos delmximo nmero permitido de segundos con errores (ES)

33、y el mximo nmero permitido de segundos con muchoserrores (SES) (vase la Recomendacin UIT-T G.826).Durante un ES la calidad de la transmisin telefnica o de la seal de vdeo se degrada de forma evidente y duranteun SES el radiocanal permanece inutilizable.4 Rec. UIT-R F.1190Toda emisin no esencial proc

34、edente de un radar interceptada por una antena de radioenlace y que penetre en unreceptor del radioenlace dar lugar a un cierto nivel de potencia de interferencia I. Este nivel debe compararse con elnivel de ruido de fondo del receptor N. En el diseo del sistema de radioenlace se supone que un recep

35、tor funcionarcorrectamente con un cierto nivel mnimo de seal deseada C y, por consiguiente, con un valor de la relacin C/Nmnimo. Toda interferencia se considera ruido adicional que degrada la relacin C/N y da lugar, en consecuencia, aerrores en la transmisin. La recepcin de interferencia intermitent

36、e (emisin no esencial impulsiva) puede serespecialmente problemtica si algunas partes del tren de bits formatado resultan afectadas. Ello puede dar lugar a unaprdida del sincronismo y, consiguientemente, a una prdida total de la capacidad de transmisin.En los siguientes ejemplos se realizan algunas

37、hiptesis sobre el caso y la relacin I/N necesaria.En la Fig. 2 se representa una situacin en la que el haz principal del radioenlace resulta interceptado. Se supone que ladistancia al radar interferente es de 20 km y que el trayecto desde la antena de radar a la antena del radioenlace est librede ob

38、stculos. En consecuencia, las prdidas en el trayecto de propagacin para las emisiones no esenciales en la bandade 4 GHz es de aproximadamente 130 dB.Los requisitos de la relacin I/N se obtienen para un radioenlace de alta capacidad que utilice un esquema moderno demodulacin de alto nivel. El recepto

39、r necesita una cierta relacin seal de radiofrecuencia/ruido, C/N. Ello se logra en eldiseo del sistema proporcionando la adecuada potencia al transmisor y empleando antenas con ganancia adecuada.150 m45 m40 kmTransmisor ReceptorFIGURA 2Vista en alzado del trayecto del radioenlace; el barco pasa cerc

40、a de la LOSD02FIGURE 2.D02 = 3 CM2 Emisin no deseada no armnicaEn el sistema interferido se suponen los siguientes parmetros:Banda de frecuencias de funcionamiento: 3 400-4 200 MHzAnchura de banda del receptor: 40 MHz (vase la Nota 1)Ganancia de la antena de recepcin: 36 dB (tras deducir las prdidas

41、 en el alimentador)Factor de ruido del receptor: 4 dBPrdidas en el espacio libre: 130 dB (20 km)Ruido trmico: 140 dB(W/MHz)En consecuencia, el mximo nivel admisible de interferencia correspondiente a una relacin interferencia/ruido trmicode 10 dB es 114 dB(W/40 MHz) a la entrada del receptor del sis

42、tema interferido. Para una ganancia de antena derecepcin de 36 dB ello supone una densidad de flujo de potencia de 117 dB(W/m2). Para unas prdidas en el espaciolibre de 130 dB y una ganancia de antena de 36 dB, supone una p.i.r.e. de la emisin no deseada de un sistema de radarde 20 dBW.Rec. UIT-R F.

43、1190 5Cabe sealar que muchos sistemas de radar mvil puede que no cumplan este requisito y se necesitan ms trabajos paramejorar dichos sistemas. Debe indicarse igualmente que en el caso de un sistema de radar que utilice un magnetrn, losniveles de las emisiones no deseadas son distintos segn el perio

44、do del tiempo de funcionamiento y, en general, losniveles de las emisiones no deseadas no armnicas son ms elevados a medida que llega al final de su vida til.Para la gama 4 400-5 000 MHz los parmetros supuestos (en particular la ganancia de antena y las prdidas en el espaciolibre) del sistema interf

45、erido pueden ser ligeramente distintos. Sin embargo, los clculos dan lugar al mismo lmite deemisin no deseada puesto que el aumento en la ganancia de antena resulta compensado por el incremento de lasprdidas en el espacio libre.NOTA 1 La anchura de banda del receptor es diferente dependiendo de los

46、sistemas. Si se tiene en cuenta lacoherencia entre los componentes de interferencia (vase el Anexo 1), un sistema con una anchura de banda del receptorms amplia es ms susceptible a las emisiones no armnicas procedentes de un sistema de radar, que generalmente tieneuna anchura de banda mayor que la d

47、el receptor interferido. En consecuencia, se elige el valor de 40 MHz comorepresentante de un sistema con una anchura de banda del receptor amplia.3 Emisin no esencial del segundo armnicoEn el sistema interferido se suponen los siguientes parmetros:Banda de frecuencias de funcionamiento: 5 925-6 425

48、 MHzAnchura de banda del receptor: 20 MHz (vase la Nota 2)Ganancia de la antena de recepcin : 40 dB (tras deducir las prdidas en el alimentador)Factor de ruido del receptor: 4 dBPrdidas en el espacio libre: 134 dB (20 km)Ruido trmico: 140 dB(W/MHz)En consecuencia, el mximo nivel admisible de interfe

49、rencia correspondiente a una relacin interferencia/ruido trmicode 10 dB es 117 dB(W/20 MHz) a la entrada del receptor del sistema interferido. Ello supone una densidad de flujo depotencia de 120 dB(W/m2) y una p.i.r.e. no deseada de un sistema de radar de 23 dBW.Cabe sealar que muchos sistemas de radar mvil puede que no cumplan este