ITU-R F 1518 FRENCH-2001 Spectrum requirement methodology for fmed wireless access and mobile wireless access networks using the same type of equipment when coexisting in the same .pdf

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1、 Rec. UIT-R F.1518 1 RECOMMANDATION UIT-R F.1518*Mthode de dtermination des besoins de spectre pour des rseaux daccs hertzien fixes et des rseaux daccs hertzien mobiles utilisant le mme type dquipement et fonctionnant dans la mme bande de frquences (Questions UIT-R 215/8 et UIT-R 140/9) (2001) LAsse

2、mble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que lutilisation de systmes daccs hertzien se rpand aux fins dapplications tant fixes que mobiles; b) que, pour des raisons de facilit de mise en oeuvre, certains systmes daccs hertzien ont recours lassignation dynamique des canaux RF; c) que des s

3、ystmes daccs hertzien fixes (AHF) et des systmes daccs hertzien mobiles (AHM), exploits dans la mme bande, peuvent utiliser le mme type dquipement; d) que lutilisation en partage dun spectre limit par diffrents systmes daccs risque de rduire la capacit dcoulement du trafic de chaque systme; e) que l

4、a capacit dcoulement du trafic dun systme hertzien est un paramtre fondamental de lingnierie du rseau daccs radiolectrique; f) quil est ncessaire de disposer dune mthode pour valuer la capacit dcoulement du trafic dun systme AHF dans une bande de frquences quil utilise en partage avec dautres systme

5、s daccs hertzien, fixes et/ou mobiles, recommande 1 que la mthode appliquer pour valuer la capacit dcoulement du trafic prenne en considration: les schmas de dploiement des cellules des diffrents systmes; les modalits daccs des systmes; lmission du signal brouilleur en direction du systme brouill; l

6、e niveau relatif des signaux utiles et des signaux brouilleurs; la distribution statistique dactivit des systmes en question; les techniques de rduction des brouillages dvelopps par le systme brouill; 2 que la mthode de calcul expose lAnnexe 1 peut tre utilise pour valuer les besoins de spectre et l

7、a capacit dcoulement du trafic de systmes AHM et AHF utilisant le mme type dquipement et fonctionnant dans la mme bande de frquences. _ *Cette Recommandation ayant t labore conjointement par les Commissions dtudes 8 (GT 8A) et 9 (GT 9B) des radiocommunications, toute rvision ultrieure devra tre entr

8、eprise conjointement. 2 Rec. UIT-R F.1518 ANNEXE 1 Mthode pour valuer les besoins de spectre et la capacit dcoulement du trafic de systmes AHM et AHF utilisant le mme type dquipement, et fonctionnant dans la mme bande de frquences, base sur la technologie daccs multiple par rpartition dans le temps

9、(AMRT) et/ou daccs multiple par rpartition en frquence (AMRF) 1 Introduction La Recommandation UIT-R F.1402 expose les principes du partage de frquences entre un systme AHM et un systme AHF condition que le brouillage entre eux soit infrieur un certain niveau, lide fondamentale tant que ces deux sys

10、tmes aient des zones de service diffrentes; aussi a-t-on calcul la distance de sparation entre les deux. Toutefois, il se trouve dans la pratique que les zones de service des systmes AHF et AHM se chevauchent parfois et que dans ces parties les deux systmes doivent coexister; or, cette coexistence e

11、st possible si les systmes appliquent lassignation autonome des ressources radiolectriques, chaque quipement vitant alors dtre une source de brouillage permanente. Les systmes AHM et AHF ont en principe des zones de service diffrentes, mais il arrive quelles se chevauchent, crant ainsi la priphrie u

12、ne petite zone o le trafic de chaque systme est assez faible. Dans pareil cas, il est conseill en vue dune bonne utilisation des frquences que les deux systmes utilisent la mme bande de frquences et coexistent seulement dans une petite partie de la zone de recouvrement, au lieu dutiliser chacun une

13、bande de frquences diffrente. Compte tenu de la possibilit ci-dessus, la prsente Annexe expose les conditions techniques dans lesquelles pourront tre exploits un systme AHM et un systme AHF utilisant le mme quipement et employant la mme bande de frquences dans la zone de recouvrement de leur zone de

14、 service. 2 Champ dapplication Aux fins de la prsente mthode, les systmes AHM et AHF utilisent le mme type dquipement bas sur la technologie AMRT et/ou AMRF, permettant de slectionner de faon autonome un canal radiolectrique inutilis lintrieur de la bande. La suite du texte examine les conditions qu

15、e doivent remplir, pour coexister dans la mme portion de zone, un systme AHM et un systme AHF utilisant la mme bande de frquences. La mthode expose dans la prsente Annexe peut tre applique une large gamme de bandes de frquences moyennant lutilisation dune formule de propagation adapte la frquence re

16、cherche. 3 Rfrences Recommandation UIT-R F.1399 Terminologie relative aux accs hertziens. Recommandation UIT-R F.1402 Critres de partage de frquences entre un systme daccs hertzien mobile terrestre et un systme daccs hertzien fixe utilisant le mme type dquipement. Recommandation UIT-R M.1390 Mthodol

17、ogie de calcul des exigences de spectre de Terre pour les systmes IMT-2000. Rec. UIT-R F.1518 3 4 Analyse des besoins de spectre 4.1 Hypothse retenue concernant les systmes Aux fins de la prsente mthode, on suppose que les deux systmes, AHM et AHF, utilisent la mme technologie AMRT/AMRF et que la fo

18、nction dassignation de canaux radiolectriques nest pas commande par le systme, chaque station de base (systme AHM) ou chaque station cellulaire (systme AHF) choisissant de faon autonome parmi les canaux possibles lintrieur de la bande de frquences. Il est possible que le canal utilis reoive des brou

19、illages, mais dans ce cas le systme met en oeuvre les contre-mesures correspondantes. On suppose par ailleurs que les deux systmes ont les mmes fonctions. Lorsque leurs zones de service se chevauchent, les deux systmes AHM et AHF peuvent coexister dans la mme bande de frquences grce lassignation aut

20、onome qui intervient au moment de ltablissement de la communication. Par contre, lorsquun canal radiolectrique est utilis par un systme, il ne peut pas ltre par lautre, de sorte que, pour viter laugmentation de la probabilit de perte des tentatives dappel, il faut assigner une largeur de bande addit

21、ionnelle. Sils emploient une mthode dassignation des frquences autonome, plusieurs types de systmes diffrents peuvent coexister, mais les conditions de brouillage sont alors beaucoup plus compliques. 4.2 Calcul de la largeur de bande exige lorsque les deux systmes, fonctionnant dans la mme zone de s

22、ervice, utilisent la mme frquence Dune faon gnrale, lorsquon envisage de mettre en oeuvre un systme AHM ou AHF, on calcule la largeur de bande dont il aura besoin, en prenant pour hypothse un modle de trafic et une disposition des stations de base ou des stations cellulaires dans la zone desservir.

23、Lorsquon envisage dutiliser simultanment un systme AHM et un systme AHF, on calcule de la mme manire la largeur de bande ncessaire pour viter quaugmente la probabilit de perte des tentatives dappel, puis on value la possibilit de coexistence. La mthode suivre est expose dans lAppendice 1 ci-aprs. LA

24、ppendice 2 prsente quant lui un exemple de calcul en situation de coexistence, dans des zones rurales, de systmes portables (PHS) mobiles et de systmes PHS-AHF. 4.3 Techniques favorisant lutilisation efficace des frquences Il est possible de rduire au minimum laugmentation de la largeur de bande exi

25、ge et daccrotre la possibilit de coexistence de ces deux systmes en employant les techniques ci-dessous. 4.3.1 Utilisation dantennes directives Il est possible de rduire les brouillages en utilisant une antenne directive, non seulement pour les stations de base et les stations cellulaires, mais enco

26、re pour les stations terminales dans le cas de systmes AHF. Il est possible dutiliser plusieurs types dantennes directives, savoir: antenne inclinaison, antenne sectorielle et antenne en rideau. Grce ces antennes, on amliorera la forme et la surface de la zone dagrgat dcrite lAppendice 1. 4.3.2 Sync

27、hronisation de trames des signaux radiolectriques Pour tablir les conditions de coexistence des deux systmes, il est possible de recourir deux niveaux de synchronisation de trames des signaux radiolectriques, prsents ci-aprs. 4 Rec. UIT-R F.1518 4.3.2.1 Synchronisation de trames lintrieur dun systme

28、 Par leffet de la synchronisation de trames lintrieur du systme AHM ou AHF, une communication sur un seul intervalle temporel cre un brouillage lintrieur du systme uniquement pendant cet intervalle; par consquent, la largeur de bande ncessaire correspondant un seul canal dmission sera amliore dans l

29、es zones o les deux systmes ne coexistent pas par rapport au cas dpourvu de synchronisation. De plus, la synchronisation lintrieur dun systme duplex rpartition dans le temps (DRT) permet de limiter le brouillage aux mmes conditions applicables un systme duplex en rpartition en frquence (DRF) (voir l

30、a Recommandation UIT-R F.1402) ce qui signifie que le brouillage entre des stations de base, qui constitue le principal problme, est limin et que les conditions pour la coexistence sont nettement amliores. Dans la mthode de calcul expose lAppendice 1, la surface de la zone dagrgat et les besoins de

31、spectre ne seront infrieurs que dans le cas dun systme non synchronis. 4.3.2.2 Synchronisation de trames mutuelle entre les systmes En labsence dune synchronisation de trames mutuelle, un brouillage important peut se produire, entre les systmes qui ne sont donc pas synchroniss, en particulier si des

32、 stations de base ou des stations de cellules se trouvent en visibilit directe les unes par rapport aux autres. En rgle gnrale, il sera trs difficile de procder une synchronisation de trames mutuelle si des technologies diffrentes sont utilises pour les systmes AHM et pour les systmes AHF. Par la sy

33、nchronisation de trames mutuelle entre un systme AHM et un systme AHF, une communication sur un seul intervalle temporel ne brouille, pour lessentiel, que cet intervalle temporel, bien que le rsultat dpende de la prcision de la synchronisation. Par consquent, la largeur de bande ncessaire pour un se

34、ul canal dmission sera amliore dans tous les cas, par rapport celui dun systme non synchronis. En outre, dans le cadre dun systme DRT, grce la synchronisation entre les systmes il est possible de limiter le brouillage aux mmes conditions qui sont applicables un systme DRF (voir la Recommandation UIT

35、-R F.1402). Dans la mthode de calcul expose lAppendice 1, la surface de la zone dagrgat et les besoins de spectre seront moindres dans tous les cas. 5 Capacit dcoulement du trafic La technique de simulation prsente lAppendice 3 permet dvaluer les capacits dcoulement du trafic en cas de coexistence d

36、un systme AHM et dun systme AHF utilisant le mme type dquipement de tlcommunications numriques amliores sans cordon (DECT) dans une bande de frquences attribue. 6 Abrviations AHF Accs hertzien fixe AHM Accs hertzien mobile AMRF Accs multiple par rpartition en frquence AMRT Accs multiple par rpartiti

37、on dans le temps DCA Assignation dynamique des canaux (dynamic channel allocation) DECT Tlcommunications numriques amliores sans cordon (digital enhanced cordless telecommunication) Rec. UIT-R F.1518 5 DRF Duplex en rpartition en frquence DRT Duplex rpartition dans le temps PHS Portable (personal ha

38、ndy-phone system) RTPC Rseau tlphonique public avec commutation APPENDICE 1 LANNEXE 1 Mthode de calcul 1 Modle de coexistence Le calcul de la largeur de bande ncessaire se fonde sur le modle de coexistence illustr la Fig. 1. 1518-01Zone de servicedu systme AHMZone decoexistenceZone des stations de b

39、ase AHMZone dagrgatNote 1 Les zones de service correspondant aux deux systmes peuvent tre identiques.Note 2 Les zones dagrgat correspondant aux deux systmes peuvent avoir un rayon diffrent.FIGURE 1Modle de coexistenceZone de servicedu systme AHFZone des stations cellulaires AHF6 Rec. UIT-R F.1518 1.

40、1 Modle de stations de base radiolectriques et zone dagrgat 1.1.1 Modle de stations de base radiolectriques Dans le cadre de ce modle, des stations de base AHM et des stations cellulaires AHF sont dployes dans la mme zone de service et utilisent la mme bande de frquences. Fonds sur la mme technologi

41、e, les deux systmes utilisent la mme assignation de la porteuse et la mme mthode daccs. Lorsquun systme utilise un canal radiolectrique, lautre ne peut pas lutiliser et peut subir des brouillages sur les canaux immdiatement adjacents. Une station cellulaire AHF couvre une zone circulaire de rayon rf

42、, et une station de base AHM couvre une zone circulaire de rayon rm. Les stations de base sont dissmines uniformment dans la zone de service. Chaque station de base peut employer un canal radiolectrique inutilis dans la bande de frquences, sans aucune autre restriction. 1.1.2 Notion de zone dagrgat

43、Pour calculer les conditions de rutilisation des frquences dans un cas de ce type, on suppose lexistence dune zone dagrgat virtuelle, distribue uniformment lintrieur de la zone de service, mais aussi que la mme combinaison frquence/intervalle temporel ne peut pas tre rutilise dans la mme zone dagrga

44、t, bien quelle puisse tre rutilise dans des zones dagrgat diffrentes. 1.1.3 Calcul du rayon de la zone dagrgat On suppose deux zones circulaires, A et B, de mme rayon, r, et se touchant au point P (voir la Fig. 2); on suppose que la zone A est la zone brouille et que la zone B est la zone brouilleus

45、e. Parmi les zones des stations de base/cellulaires brouilles dans la zone A, on choisit la zone C, cest-dire celle jouxtant le point P qui correspond au point le plus dfavorable. Des stations de base/cellulaires et des stations dabonn (portables) sont dissmines en diffrents points dans la zone B, d

46、e telle sorte que la puissance reue en provenance dune station radiolectrique brouilleuse de la zone B au point P nest pas uniforme. Toutefois, si on utilise une valeur moyenne, la puissance reue est environ du mme niveau que lorsque la station radiolectrique brouilleuse se trouve au centre de la zo

47、ne B. En outre, pour simplifier le problme et pour sen tenir au scnario du cas le plus dfavorable, on suppose que la station dabonn ou de base/cellulaire a son gain dantenne maximum proximit du point P. Par analogie, des stations dabonn sont dissmines en diffrents points dans la zone de station de base/cellulaire C, mais si on utilise une valeur moyenne, la puissance reue au point P est environ du mme niveau que lorsque la station radiolectrique mettrice se trouve au centre de