ITU-R F 1613 SPANISH-2003 Operational and deployment requirements for fixed wireless access systems in the fixed service in Region 3 to ensure the protection of systems in the Eartthe .pdf

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1、 Rec. UIT-R F.1613 1 RECOMENDACIN UIT-R F.1613*,*Requisitos de operacin y de instalacin para sistemas de acceso inalmbrico fijo del servicio fijo en la Regin 3 para asegurar la proteccin de sistemas del servicio de exploracin de la Tierra por satlite (activo) y del servicio de investigacin espacial

2、(activo) en la banda 5 250-5 350 MHz (Cuestiones UIT-R 113/9 y UIT-R 218/7) (2003) La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la banda de frecuencias 5 250-5 350 MHz est atribuida al servicio de exploracin de la Tierra por satlite (SETS) (activo) y al servicio de investigacin

3、espacial (SIE) (activo) para sensores activos a bordo de vehculos espaciales y al servicio de radiolocalizacin a ttulo primario; b) que las atribuciones en la banda de frecuencias 5 250-5 350 MHz sern examinadas por la CMR-03 en el punto 1.5 del orden del da con el objetivo de atribuir esta banda en

4、 la Regin 3 al servicio fijo a ttulo primario; c) que algunas administraciones han propuesto utilizar la banda 5 250-5 350 MHz en la Regin 3 para sistemas de acceso inalmbrico fijo (FWA, fixed wireless access) con licencia en el servicio fijo; d) que dichos sistemas FWA operan en exteriores y pueden

5、 producir interferencias inaceptables a los servicios SETS/SIE (activos) en la citada banda; e) que es preciso especificar requisitos de operacin y de instalacin para los sistemas FWA en la Regin 3 con el fin de proteger los sistemas de sensores activos a bordo de vehculos espaciales, *Esta Recomend

6、acin se elabor conjuntamente por las Comisiones de Estudio 7 y 9 de Radiocomuni-caciones y cualquier futura revisin deber tambin realizarse conjuntamente. *Esta Recomendacin debe sealarse a la atencin de las Comisiones de Estudio 7 y 8 de Radiocomuni-caciones. 2 Rec. UIT-R F.1613 observando a) que s

7、e considera aceptable la interferencia producida por los sistemas SETS/SIE (activos) en los sistemas FWA con las caractersticas descritas en el Anexo 1, reconociendo a) que es difcil que los sistemas FWA y otros tipos de sistemas de acceso inalmbrico (incluidos las redes radioelctricas de rea local

8、(RLAN) operen simultneamente en la misma cobertura y con la misma frecuencia, recomienda 1 que la interferencia global proveniente de los sistemas FWA (suma de la p.i.r.e. en la direccin del satlite) sea inferior a 7,6 dB(W/20 MHz) sobre la superficie de la Tierra dentro de la huella del sensor acti

9、vo espacial del satlite SETS/SIE (vanse las Notas 1, 2 y 3); 2 que se utilice la metodologa descrita en el Anexo 1 para estimar el nivel de interferencia global proveniente de los sistemas FWA; 3 que, basndose en las caractersticas de sistema FWA presentadas en el Cuadro 4 para la Regin 3, se permit

10、a una densidad mxima de 23 estaciones base FWA en 220 km2dentro de una huella de sensor activo espacial. Una variacin de la p.i.r.e. mxima, del diagrama de antena y del plan de frecuencias implicara una variacin en la densidad mxima permitida de estaciones base FWA; 4 que la p.i.r.e mxima de cada es

11、tacin FWA no sea superior a 3 dB(W/20 MHz) (vanse las Notas 4 y 5); 5 que las administraciones controlen estos sistemas para asegurar que se cumplen los requisitos de instalacin para los sistemas FWA especificados en los recomienda anteriores. NOTA 1 El nivel de interferencia global se deriva del um

12、bral de interferencia de 132,35 dB(W/20 MHz) en el receptor del satlite especificado para el SAR4 del Cuadro 5. NOTA 2 La huella del sensor activo del satlite SETS/SIE a la que se hace referencia tiene un rea de unos 220 km2. NOTA 3 La interferencia global proveniente de los sistemas FWA hacia el sa

13、tlite del sensor activo depende de parmetros tales como la potencia transmitida de los sistemas FWA, la directividad de las antenas y el nmero de estaciones base FWA que utilizan el mismo canal de RF dentro de la huella del sensor activo espacial. NOTA 4 Si la orientacin del haz principal es superio

14、r a 10 de elevacin, se aplicar un lmite de p.i.r.e. inferior en 6 dB, es decir, una p.i.r.e. mxima de 3 dB(W/20 MHz). NOTA 5 La orientacin de las antenas de las estaciones FWA se controlar con el fin de evitar una iluminacin directa accidental hacia el satlite debida a un desapuntamiento de la anten

15、a, por ejemplo, una estacin distante que no apunta hacia la estacin base. NOTA 6 Se desarrollarn nuevas directrices con el fin de facilitar la aplicacin de esta Recomendacin. Este asunto requiere estudios ulteriores. Rec. UIT-R F.1613 3 Anexo 1 Comparticin de frecuencias entre sistemas FWA y sistema

16、s de sensores activos a bordo de vehculos espaciales del SETS por satlite (activo) y del SIE (activo) en la banda 5 250-5 350 MHz 1 Introduccin La banda de frecuencias 5 250-5 350 MHz se considera adecuada para los sistemas FWA del servicio fijo para proporcionar aplicaciones de alta velocidad a ser

17、vicios de Internet u otros multimedios. Puesto que la banda de frecuencias est atribuida en el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT al servicio (SETS) (activo) y al SIE (activo) en todo el mundo, es preciso determinar la viabilidad de la comparticin entre sistemas FWA y sistemas de los servic

18、ios SETS/SIE (activos). En esta banda de frecuencias estn funcionando diversos tipos de radares de apertura sinttica (SAR), de altmetros radar y de dispersmetros a bordo de vehculos espaciales de los servicios SETS y SIE (activos). Este Anexo trata del anlisis de la comparticin entre sistemas FWA y

19、aquellos sensores activos espaciales que utilizan los parmetros de sistema tpicos disponibles actualmente o que se encuentran en la fase de desarrollo. 2 Caractersticas tcnicas de los sensores activos a bordo de vehculos espaciales Las caractersticas tcnicas de los sensores activos espaciales en la

20、banda 5 250-5 350 MHz se muestra en los Cuadros 1 a 3. CUADRO 1 Caractersticas tpicas de un SAR espacial en 5,3 GHz Valor Parmetro SAR2 SAR3 SAR4 Altitud orbital (km) 600 (circular) 400 (circular) Inclinacin orbital (grados) 57 Frecuencia central de RF (MHz) 5 405 5 305 5 300 Potencia radiada de pic

21、o (W) 4 800 1 700 Polarizacin Horizontal y vertical (HH, HV, VH, VV) Modulacin de impulsos FM compresin lineal Anchura de banda del impulso (MHz) 310 40 Duracin del impulso (s) 31 33 4 Rec. UIT-R F.1613 CUADRO 1 (Fin) Valor Parmetro SAR2 SAR3 SAR4 Frecuencia de repeticin de los impulsos (pps) 4 492

22、1 395 Ciclo de trabajo (%) 13,9 5,9 Relacin de compresin de distancia 9 610 10 230 1 320 Tipo de antena (m) Conjunto plano controlado por fase 1,8 3,8 Conjunto plano controlado por fase 0,7 12,0 Ganancia de pico de la antena (dBi) 42,9 42,7/38 (enfocado/desenfocado) Ganancia mediana de los lbulos la

23、terales de la antena (dBi) 5 Orientacin de la antena (grados) 20-38 desde el nadir 20-55 desde el nadir Anchura de haz de la antena (grados) 1,7 (El), 0,78 (Az) 4,9/18,0 (El), 0,25 (Az) Polarizacin de la antena Horizontal/vertical lineal Factor de ruido del receptor 4,62 Punto de compresin de 1 dB d

24、e la etapa de entrada del receptor referida a la entrada del receptor 62 dBW de entrada Mxima potencia considerada a la entrada del receptor (dBW) +7 Tiempo de operacin 30% de cada rbita Tiempo mnimo para la toma de imagen (s) 15 Zona de servicio Tierra firme y zonas costeras Anchura transversal de

25、la imagen (km) 20 16/320 Huella (km2) 159,03 76,5 76,5-220 Anchura de banda del receptor (MHz) 356,5 46,00 Umbral de interferencia (dB) I/N = 6 Rec. UIT-R F.1613 5 CUADRO 2 Caractersticas tpicas de un altmetro espacial en 5,3 GHz CUADRO 3 Caractersticas tpicas de un dispersmetro espacial en 5,3 GHz

26、Caractersticas de la misin Jason Tiempo de vida 5 aos Altitud (km) 1 347 15 Inclinacin (grados) 66 Caractersticas del altmetro Poseidn 2 Tipo de seal Modulacin de frecuencia lineal con compresin de impulsos frecuencia de repeticin de impulsos (FRI) en banda C (Hz) 300 Duracin del impulso (s) 105,6 F

27、recuencia de la portadora (GHz) 5,3 Anchura de banda (MHz) 320 Potencia RF de pico transmitida (W) 17 Potencia RF media transmitida (W) 0,54 Ganancia de la antena (dBi) 32,2 Apertura a 3 dB (grados) 3,4 Nivel mximo de lbulos laterales (dB) 20 Nivel mximo de lbulos traseros (dB) 40 Huella del haz a 3

28、 dB (km) 77 Umbral de interferencia (dBW) 118 Parmetro Valor Nombre del sistema Dispersmetro 1 Dispersmetro 2 Altitud orbital (km) 780 800 Inclinacin (grados) 81,5 Frecuencia central (GHz) 5,3 5,255 Anchura del impulso 70 s (centro) 130 s (delante/detrs) 8 ms (centro) 10,1 ms (delante/detrs) Modulac

29、in CW interrumpida FM lineal (compresin) Anchura de banda del transmisor (kHz) 15 500 FRI (Hz) 115 (centro) 98 (delante/detras) 29,4 Tipo de antena Gua ranurada 6 Rec. UIT-R F.1613 CUADRO 3 (Fin) 3 Caractersticas tcnicas de los sistemas FWA Deben establecerse los parmetros tcnicos de los sistemas FW

30、A para cumplir tanto los requisitos del servicio de Internet de alta velocidad como los criterios de comparticin con otros servicios. Cuando los sistemas FWA han de funcionar en la banda 5 250-5 350 MHz, se deben considerar los puntos siguientes: Los sistemas FWA estn compuestos de una estacin base

31、y de muchas estaciones distantes dentro de la zona de servicio, en otras palabras de una clula. Se supone que todas las estaciones distantes comunican con la estacin base slo durante el intervalo de tiempo asignado (en el caso de acceso mltiple por divisin en el tiempo (AMDT) o en los instantes acce

32、sibles (en el caso de acceso mltiple con deteccin de portadora (AMDP). Esto significa que dentro de una clula slo est transmitiendo una estacin en un determinado instante en el tiempo. Por lo tanto, la densidad de instalacin (por km2) de las estaciones base FWA influir en la interferencia hacia un s

33、atlite dotado de un sensor activo. La directividad de la antena para ngulos de elevacin elevados es importante. Si la antena de las estaciones FWA tiene una discriminacin adecuada hacia arriba, la potencia de la interferencia se ver suficientemente reducida. La relacin de actividad de un grupo de tr

34、ansmisores FWA en una clula puede llegar a ser en el peor caso del 100%. Se necesitarn medidas mediante la adjudicacin de licencias para controlar la densidad de instalacin de los sistemas FWA. Parmetro Valor Ganancia de la antena (dBi) 31 (centro) 32,5 (delante/detrs) 28,5 (centro) 29,5 (delante/de

35、trs) Orientacin del haz principal de la antena (grados) Angulos de incidencia: 18-47 (centro) 24-57 (delante/detrs) ngulos de incidencia: 25,0-54,5 (centro) 33,7-65,3 (delante/detrs) Anchura de haz de la antena (3 dB) en elevacin (grados) Anchura de haz en azimut (grados) 24 (centro) 1,3 26 (delante

36、/ detrs) 0,8 23,6 (centro) 1,1 23,9 (delante/ detrs) 0,8 Angulo de elevacin del instrumento (grados) 29,3 37,6 Polarizacin de la antena Vertical Potencia de pico del transmisor 4,8 kW 120 W Factor de ruido del receptor (dB) 3 Zona de servicio Zonas ocenicas y costeras, tierra firme Umbral de interfe

37、rencia (dB(W/Hz) 207 Rec. UIT-R F.1613 7 Considerando las caractersticas mencionadas anteriormente, se incluyen en el Cuadro 4 ejemplos de parmetros tcnicos para sistemas FWA con el fin de iniciar estudios en este Anexo. Las caractersticas elegidas en este anlisis son las que dan lugar al peor caso

38、de interferencia a un receptor SAR de banda estrecha. Para este tipo de sistema FWA, si el eje de apuntamiento de la antena se dirige aproximadamente hacia el horizonte para una conexin punto a multipunto, el ngulo desde el eje de puntera ser el ngulo de elevacin. Para ngulos a partir del nadir de 2

39、0 a 55, los ngulos de elevacin de la estacin FWA en direccin al SAR espacial varan entre 69 y 30. CUADRO 4 Caractersticas tcnicas del sistema FWA a 5,3 GHz 1613-010 1020304050607080902015105051015FIGURA 1Diagrama de antena de la estacin baseGanancia(dBi)ngulo de elevacin (grados)Estacin base Estacin

40、 distante Banda de frecuencias (MHz) 5 250-5 350 Modo de operacin Punto a multipunto Radio de la clula (km) 1-2 p.i.r.e/potencia mxima transmitida (W) 2/0,2 2/0,063 Ganancia de la antena / caractersticas 10 dBi/ Recomendacin UIT-R F.1336 Diagrama omnidireccional (k = 0)(Fig. 1) 15 dBi/ Recomendacin

41、UIT-R F.1336 Antena de bajo costo, baja ganancia (Fig. 2) Anchura de banda (MHz) 20 Factor de ruido del receptor (dB) 8 Umbral de interferencia I/N = 6 dB 128,8 dB(W/20 MHz) Polarizacin Vertical u horizontal Relacin de actividad (%) 90 10 8 Rec. UIT-R F.1613 1613-020 20 40 60 80 100 120 140 160 1801

42、0505101520FIGURA 2Diagrama de antena de la estacin distanteGanancia(dBi)ngulo desde el eje (grados)4 Comparticin de frecuencias entre sensores activos a bordo de vehculos espaciales y sistemas FWA 4.1 Comparticin entre SAR y FWA 4.1.1 Interferencia del FWA en el SAR El Cuadro 5 presenta el resultado

43、 de clculos de interferencia producida por un sistema FWA con los parmetros del Cuadro 4 en el SAR4 del Cuadro 1. Aunque los SAR2, SAR3 y SAR4 tienen un umbral de interferencia equivalente por MHz, el anlisis siguiente se refiere al SAR4 que tiene el requisito ms exigente en valor absoluto. Al calcu

44、lar la interferencia, se consideran el efecto de los lbulos laterales de la antena FWA y el efecto de dispersin en superficies y en edificios. En lo que respecta a la interferencia de los lbulos laterales proveniente de estaciones distantes, se calcula la p.i.r.e. media hacia el satlite producida po

45、r todas las estaciones distantes que rodean a la estacin base (vase el Apndice 1 al Anexo 1). Hay que destacar que en el Cuadro 5 se supone un factor de reutilizacin de frecuencias de 4. La dispersin sobre la superficie o la posible dispersin producida por edificios cercanos pueden ser una posible f

46、uente de interferencia. Esto depende de la zona en la que dichos sistemas estn instalados y de la altura a la que se encuentren (encima o en los lados de los edificios, etc). Se puede considerar que los sistemas FWA estn presentes en zonas urbanas de alta densidad en las que por definicin se produci

47、r dispersin en una amplia gama de objetos, por lo tanto, adems de la dispersin en la superficie, se tienen que tener en cuenta esos otros casos. Se podran en particular considerar edificios modernos de oficinas, que estn construidos de metal, en los que no se puede excluir la posibilidad de una gran

48、 reflectividad en la direccin del sensor. Como caso ms desfavorable se considera un coeficiente de dispersin de 18 dB. Es posible que haya que revisar esta suposicin. El anlisis anterior est basado en la hiptesis de que solo se dispone de transmisores FWA que no utilizan antenas de sector. La presencia de antenas de sector degradara el escenario de comparticin relativo a la dispersin. El resultado indica que se pueden operar 23 clulas FWA en la huella del SAR4, en un rea de 220 km2, mantenindose la interferencia al receptor del satlite SAR por debajo del nivel ace