ITU-R F 1606 SPANISH-2003 Interference criteria to protect fixed wireless systems from time varying aggregate interference produced by non-geostationary satellites operating in oth 5 G.pdf

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1、 Rec. UIT-R F.1606 1 RECOMENDACIN UIT-R F.1606 Criterios de interferencia para la proteccin de sistemas inalmbricos fijos contra la interferencia combinada variable en el tiempo ocasionada por satlites no geoestacionarios que funcionan en otros servicios que comparten las bandas 37-40 GHz y 40,5-42,

2、5 GHz tambin a ttulo primario (Cuestin UIT-R 127/9) (2003) La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que es conveniente determinar los criterios de proteccin de los sistemas inalmbricos fijos (FWS) que funcionan en las bandas de 38 GHz (37-40 GHz) y 40 GHz (40,5-42,5 GHz) con res

3、pecto a la interferencia combinada ocasionada por los sistemas de otros servicios que funcionan tambin a ttulo primario, especialmente las interferencias de corta duracin; b) que en situaciones de interferencia en las que haya implicadas estaciones espaciales no OSG, los FWS se ven potencialmente ex

4、puestos a altos niveles de interferencia durante periodos de tiempo breves que podran afectar al funcionamiento y la disponibilidad de estos sistemas; c) que en el diseo de enlaces del servicio fijo que funcionan en las bandas de 38 GHz y 40 GHz se tiene en cuenta la atenuacin debida a la lluvia, cu

5、yo modelo puede establecerse utilizando la Recomendacin UIT-R P.530; d) que en las bandas de 38 GHz y 40 GHz algunas administraciones utilizan control automtico de potencia de transmisin (CAPT) para los enlaces del servicio fijo, y que dicho uso aumenta la susceptibilidad de estos enlaces a la inter

6、ferencia, especialmente la de corta duracin; e) que algunos enlaces del servicio fijo con mrgenes de desvanecimiento neto pequeos no pueden protegerse completamente contra la interferencia ocasionada por sistemas de satlites no OSG sin limitar excesivamente esos servicios; f) que los enlaces del ser

7、vicio fijo caractersticos con CAPT necesitan criterios de proteccin ms estrictos que los enlaces del servicio fijo con amplio margen de desvanecimiento que no utilizan CAPT; g) que es conveniente deducir los criterios de proteccin del servicio fijo combinados sobre la base del clculo de la degradaci

8、n admisible del objetivo de caracterstica de error (EPO, error performance objective) debida a la interferencia, teniendo en cuenta enlaces del servicio fijo tpicos que utilizan CAPT; h) que en la Recomendacin UIT-R F.1094 se describe la forma de determinar la degradacin mxima admisible de EPO provo

9、cada por la interferencia procedente de otros servicios que comparten las mismas bandas de frecuencia tambin a ttulo primario; 2 Rec. UIT-R F.1606 j) que en la Recomendacin UIT-R F.1565 se define la degradacin admisible en la calidad de funcionamiento de los FWS debida a la interferencia ocasionada

10、por otros servicios que comparten la mismas bandas de frecuencia tambin a ttulo primario, expresada como una fraccin aceptable de los objetivos totales de la caracterstica de error, reconociendo a) que las bandas 37,5-40 GHz y 40,5-42,5 GHz se comparten a ttulo primario con el servicio fijo por satl

11、ite (SFS) y que en la Recomendacin UIT-R SF.1484 se indican los niveles de dfp necesarios para proteger el servicio fijo en estas bandas; b) que la aplicacin de los criterios definidos en esta Recomendacin no tiene por objeto revisar las conclusiones estipuladas en la Recomendacin citada en el recon

12、ociendo a), recomienda 1 que se utilicen los criterios de interferencia siguientes para proteger los sistemas del servicio fijo contra la interferencia combinada variable ocasionada por sistemas de otros servicios que funcionan en las bandas 37-40 GHz y 40,5-42,5 GHz, tambin a ttulo primario; 1.1 qu

13、e para la interferencia de larga duracin, la relacin interferencia/ruido (I/N) a la entrada del receptor del servicio fijo no supere el valor de 10 dB durante ms del 20% del tiempo (vase la Nota 1); 1.2 que para la interferencia de corta duracin, la relacin I/N a la entrada del receptor del servicio

14、 fijo no supere el valor de +10 dB durante ms del 0,013% del tiempo para los sistemas que son conformes con la Recomendacin UIT-T G.828, o del 0,05% del tiempo para los dems sistemas (vase la Nota 1); 1.3 que para la interferencia de corta duracin, en algunos enlaces de ciertas aplicaciones de acces

15、o inalmbrico de banda ancha (BWA), la relacin I/N a la entrada del receptor del servicio fijo no supere el valor de +5 dB durante ms del 0,013% del tiempo para los sistemas que son conformes con la Recomendacin UIT-T G.828, o del 0,05% del tiempo para los dems sistemas (vase la Nota 1); 2 que se uti

16、lice la informacin que figura en el Anexo 1 para aplicar esta Recomendacin. NOTA 1 Estos niveles de I/N se refieren al ruido total a la entrada del receptor, incluido el nivel de ruido del sistema (k T BF) ms 1 dB para tener en cuenta la interferencia dentro del servicio (vase el 5 del Anexo 1). Ane

17、xo 1 Deduccin de los criterios de proteccin del servicio fijo contra la interferencia combinada en las bandas 37-40 GHz y 40,5-42,5 GHz 1 Introduccin La metodologa presentada en este Anexo se basa en la suposicin de que el desvanecimiento en las bandas de 38 GHz y 40 GHz es debido principalmente a l

18、a lluvia y que, por tanto, aun cuando la interferencia de larga duracin tenga efectos sobre la calidad de funcionamiento del enlace, la principal causa de interrupcin del enlace del servicio fijo es que el nivel de interferencia es superior al margen de desvanecimiento del enlace, cualesquiera que s

19、ean las condiciones de propagacin. Rec. UIT-R F.1606 3 De acuerdo con lo anterior, se realiza la siguiente distribucin de los efectos de la interferencia sobre la degradacin del enlace (y sobre los EPO): el 20% de la degradacin de enlace del servicio fijo se debe a la interferencia de larga duracin;

20、 el 80% de la degradacin de enlace del servicio fijo se debe a la interferencia de corta duracin. 2 EPO En la Recomendacin UIT-R F.1565 se define la degradacin admisible en la calidad de funcionamiento de los FWS reales debida a la interferencia ocasionada por otros servicios que comparten la mismas

21、 bandas de frecuencia tambin a ttulo primario, expresada como una fraccin aceptable (10%) de los EPO. Actualmente los sistemas del servicio fijo se utilizan en la banda de 38 GHz para las redes de acceso o las redes de infraestructura de telefona mvil en aplicaciones punto a punto y punto a multipun

22、to. Como ya se han previsto estas mismas aplicaciones en la banda de 40 GHz, en los estudios actuales se han utilizado los mismos EPO de referencia en ambas bandas sobre la base de la seccin de red de acceso o de la seccin de red intercentrales de corta distancia, que en la Recomendacin UIT-R F.1565

23、 se consideran similares. Los correspondientes valores de los EPO se muestran en el Cuadro 1 y para su obtencin se han hecho las siguientes suposiciones: seccin de red de acceso o de red intercentrales de corta distancia (Cuadros 4a y 4b, o 5a y 5b de la Recomendacin UIT-R F.1565; velocidad VC-3 en

24、los Cuadros 4a y 5a, y velocidad entre 15 y 55 Mbit/s en los Cuadros 4b y 5b; B = C = 8%. CUADRO 1 EPO (fraccin de cualquier mes) basados en la aplicacin de la Recomendacin UIT-R F.1565 Interferencia total admisible Interferencia de larga duracin (20%) Interferencia de corta duracin(80%) Tasa de seg

25、undos con errores (Rec. UIT-T G.826) 6 1041,2 1044,8 104Tasa de segundos con errores (Rec. UIT-T G.828) 1,6 1043,2 1051,3 104Tasa de segundos con muchos errores 1,6 1053,2 1061,3 1054 Rec. UIT-R F.1606 3 Criterios para la interferencia de corta duracin 3.1 Metodologa Segn se explic en el 1, la princ

26、ipal causa de interrupcin del enlace del servicio fijo, en la interferencia de corta duracin, es la aparicin de un nivel de interferencia superior al margen de desvanecimiento del enlace, cualesquiera que sean las condiciones de propagacin. La definicin de criterios de corta duracin est, por consigu

27、iente, ligada a los valores del margen de desvanecimiento (o del margen de desvanecimiento neto cuando haya CAPT1) y del EPO atribuido a la interferencia de corta duracin, segn se define en el Cuadro 1, suponiendo que el margen de desvanecimiento est atribuido a los criterios de corta duracin. 3.2 M

28、rgenes de desvanecimiento del servicio fijo Dado que las longitudes del enlace son probablemente cortas, en las bandas de 38 GHz y 40 GHz un margen de 14 dB se considera representativo de los enlaces convencionales puesto que se supone que la mayora de tales enlaces tienen un margen de desvanecimien

29、to (o un margen de desvanecimiento neto1) mayor que este valor. Cabe observar que este margen de desvanecimiento de 14 dB, cuando se trate de sistemas que utilicen CAPT, corresponde a un enlace con margen ms elevado (por ejemplo, 14 dB de margen de desvanecimiento neto +10 dB de gama de CAPT). Por o

30、tro lado, cabe asimismo observar que en ciertas aplicaciones BWA se utiliza un margen de desvanecimiento de 10 dB para algunos enlaces cortos y que, por consiguiente, esos enlaces podran requerir un valor I/N menor. Para ayudar a tener en cuenta estos mrgenes, en el Cuadro que figura en el Apndice 1

31、 al Anexo 1, basado en la Recomendacin UIT-R P.530, se facilita el margen debido a la lluvia necesario para tener una disponibilidad del 99,999% en longitudes de enlace mayores de 1,6 km y para cinco diferentes intensidades de lluvia, tanto con polarizacin vertical como horizontal. Ahora bien, cabe

32、observar que el margen de desvanecimiento debido a la lluvia de 14 dB o de 10 dB en estas bandas de 37 GHz y 40 GHz se justifican mediante los clculos que se describen en la Recomendacin UIT-R P.530, en la cual no se facilitan valores del margen de desvanecimiento con respecto a una unidad de caract

33、ersticas de error, sino que se proporcionan valores absolutos de la atenuacin (desvanecimiento debido a la lluvia) para un determinado porcentaje de tiempo. Adems, segn la Recomendacin UIT-R F.1498, en los enlaces diseados para tener una disponibilidad del 99,999%, y en especial los sistemas BWA los

34、 cuales se supone que pueden competir con la fibra ptica, el margen de desvanecimiento puede referirse a una proporcin de bits errneos (BER) de 106o un nivel de segundo con muchos errores (SES). Se acord que el nivel SES sea el de referencia para el margen de desvanecimiento. Asimismo se acord que e

35、n el diseo de enlaces del servicio fijo deben tenerse en cuenta 1,0 dB adicionales debido a la interferencia causada por el servicio fijo, razn por la cual la potencia de ruido de referencia es 1,0 dB mayor que la potencia de ruido del sistema. Adems, tambin se tuvo en cuenta que, por razones tcnica

36、s (mnima potencia factible, tamaos de antena disponibles, potencia de transmisin fija para estaciones centrales, .) los enlaces del servicio fijo en las bandas de 38 GHz y 40 GHz, y en especial los sistemas punto a multipunto, 1Para los enlaces del servicio fijo que utilizan CAPT, margen de desvanec

37、imiento neto = margen de desvanecimiento total gama de CAPT. Rec. UIT-R F.1606 5 pueden presentar un margen de diseo suplementario comparado con el margen debido a la lluvia. En los enlaces punto a punto, el valor mnimo de este margen de diseo suplementario depende del nivel de granularidad de la co

38、nfiguracin de potencia, de los posibles atenuadores y de la ganancia de la antena que permitira al diseador del servicio fijo ajustar el nivel del receptor lo ms posible al nivel terico. Aunque no se ha tenido en cuenta en la definicin del margen total de referencia del enlace del servicio fijo, se

39、ha decidido considerarlo como un factor de seguridad en la deduccin de los criterios de proteccin. Como se hace referencia a los EPO en las definiciones que figuran en las Recomendaciones UIT-T G.826 y UIT-T G.828, es necesario extrapolar el margen de desvanecimiento correspon-diente a los niveles d

40、e segundo con errores (ES) y SES. Basndose en las suposiciones acordadas, los mrgenes de desvanecimiento para ES y SES son, respectivamente, 3 dB menor y 1 dB mayor que el margen de desvanecimiento que toma un nivel de BER de 106como referencia, el cual es 2 dB menor que el margen de desvanecimiento

41、 referido al nivel de BER de 103. En el Cuadro 2 se muestran los diferentes valores de los mrgenes de desvanecimiento, los cuales junto con los correspondientes valores de EPO permiten definir dos criterios de corta duracin para el servicio fijo en las bandas. CUADRO 2 Como generalmente la forma de

42、las distribuciones de interferencia calculadas muestran que cuando se satisfacen los criterios para ES, tambin se satisfacen para SES, se ha decidido conservar nicamente los criterios basados en ES en aras de la simplificacin. Supngase que MSESes el margen de desvanecimiento para el cual la relacin

43、C/N + I es igual al umbral de calidad TSESpara SES. Cuando se disea un enlace para que satisfaga un umbral de calidad durante un determinado porcentaje de tiempo, se utiliza la Recomendacin UIT-R P.530 a fin de determinar el margen de desvanecimiento requerido de la misma manera que se hizo para cal

44、cular los mrgenes del Cuadro 2. Con objeto de tener en cuenta la parte que corresponde a la interferencia, el enlace se disea para una potencia de seal sin desvanecimiento, C0, de manera que NMCTSESSES=0(1) donde N es la suma en el receptor del ruido del sistema del servicio fijo y el aumento corres

45、pondiente a la parte de interferencia dentro del servicio fijo. Llamando N0al ruido total del sistema (k T BF), N = N0+ 1 dB. Margen debido a la lluvia de 14 dB (dB) Margen debido a la lluvia de 10 dB (dB) EPO asociadoES (Rec. UIT-T G.826) 10 6 4,8 104ES (Rec. UIT-T G.828) 10 6 1,3 104BER de 10613 9

46、 SES 14 10 1,3 105BER de 10315 11 6 Rec. UIT-R F.1606 De manera ms general, el ruido total incluida la interferencia causada por otros servicios tambin a ttulo primario se puede expresar del siguiente modo )101(log1010/)(I/NtotNN += dB (2) La relacin interferencia admisible de corta duracin/ruido es

47、 el valor ms elevado que no genera ES en ausencia de desvanecimiento. De conformidad con el Cuadro 1, la relacin C/N + I para ES, TES, es 4 dB mayor que para SES. As pues, TES= TSES+ 4 = C0 N. Sustituyendo las ecuaciones (1) y (2) en esta expresin y sabiendo que MSES 4 es el margen de desvanecimient

48、o para ES se llega a la siguiente expresin para la relacin I/N (dB): )110(log1010/=ESMI/N (3) Sustituyendo en la ecuacin (3) los mrgenes de desvanecimiento considerados del Cuadro 2 para ES, 10 dB y 6 dB, los valores de I/N son, respectivamente, 9,54 dB y 4,74 dB. En el Cuadro 3 se muestran estos va

49、lores con el EPO asociado del Cuadro 2. Los valores de I/N se han redondeado por exceso a un valor entero de dB. De acuerdo con esto, los criterios de corta duracin propuestos que se habrn de utilizar en las bandas de 38 GHz y 40 GHz se muestran en el Cuadro 3 y se han definido asociando el EPO de ES (vase el Cuadro 1) y el valor co