ITU-R F 1518 SPANISH-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 RECOMENDACIN UIT-R F.1518*Metodologa para la definicin de los requisitos de espectro de redes de acceso inalmbrico fijo y de acceso inalmbrico mvil que utilizan los mismos tipos de equipos y coexisten en la misma banda de frecuencias (Cuestiones UIT-R 215/8 y UIT-R 140/9) (2001)

2、 La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la utilizacin de sistemas de acceso inalmbrico est creciendo tanto para aplicaciones fijas como mviles; b) que en aras de una implementacin ms sencilla, algunos sistemas de acceso inalmbricos utilizan la asignacin dinmica de canales

3、de radiofrecuencia; c) que los sistemas de acceso inalmbrico fijos (FWA) y mviles (MWA) que se explotan en la misma banda de frecuencias pueden utilizar los mismos tipos de equipos; d) que la utilizacin compartida de un espectro limitado por parte de distintos sistemas de acceso puede reducir la cap

4、acidad de cursar trfico de cada uno de los sistemas; e) que la capacidad para cursar trfico de un sistema inalmbrico constituye un parmetro bsico de ingeniera de la red radioelctrica; f) que es necesario disponer de una metodologa para evaluar la capacidad de cursar trfico de un sistema de FWA en un

5、a banda de frecuencias compartida con otros sistemas de acceso inalmbrico, ya sean fijos o mviles, recomienda 1 que la metodologa que debe utilizarse para evaluar la capacidad de trfico debe tener en cuenta: los esquemas de despliegue celular de los distintos sistemas; los mtodos de acceso de los si

6、stemas; la transmisin de la seal interferente hacia el sistema interferido; los niveles relativos de la seal deseada y de la seal interferente; la distribucin estadstica de la actividad de los sistemas implicados; las tcnicas para mitigar la interferencia de que dispone el sistema interferido; 2 que

7、 podra utilizarse la metodologa de clculo del Anexo 1 para evaluar las necesidades de espectro radioelctrico y la capacidad de cursar trfico de los sistemas FWA y MWA que utilizan el mismo tipo de equipo. _ *Esta Recomendacin fue elaborada conjuntamente por las Comisiones de Estudio 8 (Grupo de Trab

8、ajo 8A) y 9 (Grupo de Trabajo 9B) de Radiocomunicaciones y cualquier revisin ulterior de la misma deber ser realizada, tambin conjuntamente, por ambas Comisiones. 2 Rec. UIT-R F.1518 ANEXO 1 Una metodologa para la evaluacin de los requisitos de espectro y la capacidad de cursar trfico de sistemas MW

9、A y FWA que utilizan la misma banda de frecuencias y el mismo tipo de equipo, basado en tecnologa de acceso mltiple por divisin en el tiempo (AMDT) y/o de acceso mltiple por divisin de frecuencia (AMDF) 1 Introduccin En la Recomendacin UIT-R F.1402 se analiza la utilizacin compartida de bandas de fr

10、ecuencias entre sistemas MWA y sistemas FWA con la condicin de que la interferencia mutua sea inferior a un determinado nivel. En dicha comparticin subyace la idea de que los sistemas FWA y MWA tienen distintas zonas de servicio, siendo el objetivo de la misma determinar la separacin geogrfica entre

11、 ambos sistemas. Sin embargo, en la prctica existe a menudo un cierto solapamiento entre las zonas de servicio de los sistemas FWA y MWA, siendo entonces necesaria la coexistencia de los mismos en ciertas partes de dichas zonas. Esta coexistencia es posible si los sistemas realizan la asignacin del

12、recurso radioelctrico de forma autnoma, es decir, de tal modo que cada equipo pueda evitar la posible interferencia. En algunos casos especficos, los sistemas MWA y FWA ocupan zonas de servicio diferentes y slo comparten la banda de frecuencias en un rea de reducidas dimensiones situada prxima al lm

13、ite entre las zonas, donde el trfico de cada sistema es relativamente pequeo. En esta situacin, para lograr una utilizacin eficiente de las frecuencias es recomendable que los sistemas MWA y FWA utilicen la misma banda de frecuencias y que coexistan solamente en la parte reducida en la que se solapa

14、n las zonas de servicio, en lugar de que cada sistema utilice bandas de frecuencia distintas. Considerando lo anterior, en este Anexo se describen las condiciones tcnicas de la comparticin entre un sistema MWA y un sistema FWA que utiliza los mismos equipos que el sistema MWA, y que accede a la mism

15、a banda de frecuencias en la misma zona. 2 mbito En esta metodologa se supone que el sistema MWA y el sistema FWA utilizan el mismo tipo de equipo, basado en tecnologa AMDT y/o AMDF, y que el equipo selecciona de forma autnoma un canal de radio no utilizado en la banda de frecuencias disponible. Se

16、analizan las condiciones de la coexistencia de tales sistemas MWA y FWA que utilizan la misma banda de frecuencias en la misma zona. El mtodo descrito en este Anexo puede aplicarse a una amplia gama de bandas de frecuencias utilizando, en cada caso, la frmula de propagacin ms adecuada a la frecuenci

17、a utilizada. 3 Referencias Recomendacin UIT-R F.1399 Terminologa del acceso inalmbrico. Recomendacin UIT-R F.1402 Criterios de comparticin de frecuencias entre un sistema de acceso inalmbrico mvil terrestre y un sistema de acceso inalmbrico fijo que utiliza el mismo tipo de equipo que el sistema de

18、acceso inalmbrico mvil terrestre. Recomendacin UIT-R M.1390 Metodologa para el clculo de las necesidades de espectro terrenal de las telecomunicaciones mviles internacionales-2000 (IMT-2000). Rec. UIT-R F.1518 3 4 Anlisis de los requisitos relativos al espectro radioelctrico 4.1 Hiptesis sobre los s

19、istemas En esta metodologa se supone que los sistemas MWA y FWA utilizan la misma tecnologa AMDT/AMDF y que en tales sistemas no es el sistema quien controla globalmente la asignacin de los canales radioelctricos, sino que cada estacin base (sistema MWA) o estacin celular (sistema FWA) selecciona el

20、 recurso de forma autnoma de entre los canales disponibles en la banda de frecuencias. Si el canal utilizado es interferido, el sistema activa el proceso destinado a evitar interferencias. Se supone que ambos sistemas tienen las mismas funciones. Cuando las zonas de servicio de los sistemas MWA y FW

21、A se solapan, ambos sistemas pueden coexistir utilizando la misma banda de frecuencias pues la seleccin de frecuencias se realiza de forma autnoma durante el establecimiento de la llamada. Por otra parte, cuando un sistema utiliza un radiocanal, el otro sistema no puede utilizarlo, siendo necesario

22、asignar una anchura de banda de frecuencias adicional para mantener constante la probabilidad de prdida de llamadas. Si los sistemas utilizan un mecanismo autnomo para el control de frecuencias, es posible la coexistencia de distintos tipos de sistemas. Sin embargo, en ese caso las condiciones de in

23、terferencia son mucho ms complejas. 4.2 Clculo de la anchura de banda de frecuencias necesaria cuando se utiliza la misma frecuencia en la misma zona de servicio En general, cuando se considera la introduccin de un sistema MWA o FWA, la anchura de banda de frecuencias necesaria del sistema se calcul

24、a asumiendo un modelo de trfico y una determinada configuracin de estaciones base o de estaciones celulares en la zona de servicio. Cuando se considera la coexistencia de un sistema MWA con un sistema FWA, la anchura de banda de frecuencias necesaria para mantener constante la probabilidad de prdida

25、 de llamadas se calcula de la misma forma, valorndose las posibilidades que existen de coexistencia. En el Apndice 1 a este Anexo se presenta el mtodo utilizado para realizar dicho examen. En el Apndice 2 a este Anexo se presenta un ejemplo de clculo destinado a evaluar la coexistencia de sistemas d

26、e telefona porttil personal (PHS) mviles y sistemas PHS-FWA en zonas rurales. 4.3 Tcnicas para la utilizacin eficiente del espectro Las tcnicas que se presentan a continuacin permiten minimizar el incremento de anchura de banda de frecuencias necesaria y aumentar as las posibilidades de coexistencia

27、. 4.3.1 Utilizacin de antenas direccionales La interferencia puede reducirse utilizando antenas direccionales no solamente en las estaciones base o en las estaciones celulares, sino tambin en las estaciones terminales de los sistemas FWA. Pueden utilizarse diversos tipos de antenas direccionales com

28、o, por ejemplo, las antenas inclinadas, las antenas de sector y las antenas de conjuntos de elementos (arrays). Utilizando antenas direccionales puede mejorarse la forma y el tamao del conglomerado de clulas que se describe en el Apndice 1 a este Anexo. 4.3.2 Sincronizacin de trama de las seales rad

29、ioelctricas Se pueden utilizar dos pasos de sincronizacin para sincronizar las tramas de las seales radioelctricas en condiciones de coexistencia. Esto se explica en los subapartados siguientes. 4 Rec. UIT-R F.1518 4.3.2.1 Sincronizacin de tramas en un sistema La utilizacin de la sincronizacin de tr

30、amas en un sistema MWA, o en un sistema FWA, permite que la comunicacin realizada en un intervalo de tiempo slo genere interferencia en el sistema durante dicho intervalo de tiempo. Por lo tanto, la anchura de banda de frecuencias necesaria para un canal de comunicacin mejorar en zonas de no coexist

31、encia en comparacin con el caso en que no exista sincronizacin. Adems, en un sistema dplex por divisin en el tiempo (DDT) la sincronizacin del sistema permite limitar la interferencia a las mismas condiciones que para los sistemas dplex por divisin de frecuencia (DDF) (vase la Recomendacin UIT-R F.1

32、402). Ello significa que se elimina la interferencia entre estaciones base, que es la ms problemtica, y que se mejoran notablemente las condiciones de la coexistencia. En el mtodo de clculo descrito en el Apndice 1 a este Anexo, el tamao del conglomerado y las necesidades de espectro son ms reducido

33、s que en un sistema no sincronizado. 4.3.2.2 Sincronizacin mutua de tramas entre sistemas Si no se utiliza la sincronizacin mutua de tramas, pueden producirse interferencias significativas entre sistemas no sincronizados, especialmente si existe visibilidad directa entre estaciones base o estaciones

34、 celulares. En general, la sincronizacin mutua de tramas es muy difcil de realizar cuando se utilizan distintas tecnologas en los sistemas MWA y FWA. Cuando se utiliza la sincronizacin mutua de tramas entre un sistema MWA y un sistema FWA, la comunicacin que se realiza en un determinado intervalo de

35、 tiempo slo produce interferencia durante dicho intervalo de tiempo, aunque ello depende de la precisin de la sincronizacin. Por lo tanto, la anchura de banda de frecuencias necesaria para un canal de comunicacin mejorar, en todo caso, en comparacin con la situacin en la que no se utiliza la sincron

36、izacin. Adems, en un sistema DDT, la sincronizacin entre sistemas permite limitar las posibilidades de interferencia a condiciones similares que para sistemas DDF (vase la Recomendacin UIT-R F.1402). En el mtodo de clculo descrito en el Apndice 1 a este Anexo, el tamao del conglomerado y las necesid

37、ades de espectro se reducen en todos los casos. 5 Capacidad para cursar trfico El proceso de simulacin del Apndice 3 permite evaluar la capacidad para cursar trfico cuando coexisten sistemas MWA y FWA y stos utilizan el mismo tipo de equipo DECT en una banda de frecuencias atribuida. 6 Acrnimos AMDF

38、 Acceso mltiple por divisin de frecuencia AMDT Acceso mltiple por divisin en el tiempo DCA Atribucin dinmica de canales (dynamic channel allocation) DECT Telecomunicaciones digitales mejoradas sin cordn (digital enhanced cordless telecommunications) FDD Dplex por divisin de frecuencia (frequency div

39、ision duplex) FWA Acceso inalmbrico fijo (fixed wireless access) Rec. UIT-R F.1518 5 MWA Acceso inalmbrico mvil (mobile wireless access) PHS Sistema de telefona porttil personal (personal handy-phone system) RTPC Red telefnica pblica con conmutacin TDD Dplex por divisin en el tiempo (time division d

40、uplex) APNDICE 1 AL ANEXO 1 Mtodo de clculo 1 Modelo de coexistencia Para calcular la anchura de banda de frecuencias necesaria se utiliza el modelo de coexistencia que se muestra en la Fig. 1. 1518-01Zona de servicio MWAZona decoexistenciaZona de estacin base MWAZona de conglomeradoNota 1 Las zonas

41、 de servicio de los dos sistemas pueden ser idnticas.Nota 2 El radio de los conglomerados de los dos sistemas pueden ser distintos.FIGURA 1Modelo de coexistenciaZona de servicio FWAZona de estacin celular FWA6 Rec. UIT-R F.1518 1.1 Modelo de la estacin base radioelctrica y de la zona del conglomerad

42、o 1.1.1 Modelo de la estacin base radioelctrica En este modelo, las estaciones base MWA y las estaciones celulares FWA se despliegan en la misma zona de servicio y utilizan la misma banda de frecuencias. Los dos sistemas estn basados en el mismo sistema y utilizan la misma asignacin de portadoras y

43、el mismo mtodo de acceso. Cuando un sistema radioelctrico utiliza un radiocanal, el otro sistema no puede utilizar el mismo radiocanal y puede experimentar interferencia en los canales inmediatamente adyacentes. Una estacin celular FWA cubre una zona circular de radio rfy una estacin base MWA cubre

44、una zona circular de un radio rm. Las estaciones base se distribuyen uniformemente en la zona de servicio. Cada estacin base puede utilizar, sin restriccin adicional alguna, un canal radioelctrico que no est siendo utilizado. 1.1.2 Concepto de zona de conglomerado Para calcular las condiciones de re

45、utilizacin de frecuencias, se considera que existe una zona de conglomerado. Se supone que esta zona de conglomerado se extiende uniformemente en toda la zona de servicio y que en la misma zona de conglomerado no puede reutilizarse la misma combinacin frecuencia/intervalo de tiempo, pero que sta s p

46、uede reutilizarse en una zona de conglomerado distinta. 1.1.3 Clculo del radio de la zona de conglomerado Supngase que existen dos zonas circulares A y B con el mismo radio, r, y que son tangentes en un punto P, tal como se representa en la Fig. 2. Considrese que la zona A es la zona interferida y l

47、a zona B es la zona interferente. De entre las zonas de estacin base/celular de la zona A, se toma la peor zona de estacin base/celular C que incluya al punto P en su permetro. Las estaciones base/celulares y las estaciones de abonado se encuentran dispersas en la zona B. De esta forma, la potencia

48、recibida de una estacin radioelctrica interferente en el punto P de la zona B no es uniforme. Pero si se utiliza un valor promedio, la potencia recibida es aproximadamente del nivel que se producira si la estacin radioelctrica interferente se encuentra en el centro de la zona B. Adems, para simplifi

49、car el problema y para hacer el supuesto del caso peor, se supone que el abonado o la estacin base/celular tiene su mxima ganancia de antena dirigida hacia el punto P. Igualmente, las estaciones de abonado se encuentran dispersas en la zona de la estacin base/celular C. Si se utiliza un valor promedio