ITU-R F 1706 FRENCH-2005 Protection criteria for point-to-point fixed wireless systems sharing the same frequency band with nomadic wireless access systems in the 4 to 6 GHz range《.pdf

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1、 Rec. UIT-R F.1706 1 RECOMMANDATION UIT-R F.1706 Critres de protection des systmes hertziens fixes point point partageant avec des systmes daccs hertziens nomades une mme bande de frquences dans la gamme 4-6 GHz (Question UIT-R 133/9) (2005) Domaine de comptence La prsente Recommandation fixe les cr

2、itres de protection des systmes hertziens fixes (FWS) point point par rapport aux systmes daccs hertziens nomades (SAHN) dans la gamme 4-6 GHz, exploits dans des zones voisines de frontires internationales. LAnnexe 1 prsente les lments danalyse fondamentaux et donne des exemples de simulation de dis

3、tances de sparation pour protger les FWS point point des brouillages causs par des AHN. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que, dans de nombreuses parties du spectre, le service fixe et le service mobile partagent les mmes bandes de frquences; b) que ces deux systmes peuvent co

4、exister et utiliser efficacement le spectre des frquences, moyennant des critres de partage et des distances de sparation gographique appropries; c) que la distance de sparation ncessaire pour protger les systmes hertziens fixes (FWS) point point des brouillages causs par les systmes SAHN na pas t d

5、termine dans de nombreuses bandes de frquences et en particulier dans la gamme 4-6 GHz; d) que, dans de nombreuses parties de la gamme de frquences en question, les FWS partagent aussi cette mme bande avec les services spatiaux, notant a) que les systmes FWS point-point et les SAHN qui utilisent la

6、mme bande de frquences dans la gamme 4-6 GHz peuvent tre exploits dans des zones proches lune de lautre au-del des frontires internationales, recommande 1 que les critres de protection des FWS point point utilisant les mmes bandes de frquences que les SAHN soient comme suit: le brouillage global max

7、imum provenant du SAHN, station de base et stations terminales comprises, doit tre tel que la dgradation du seuil du rcepteur FWS nexcde pas 0,5 dB dans des conditions de propagation en espace libre (en termes dquivalence, le bruit du brouillage global ne doit pas excder un dixime du niveau de bruit

8、 thermique du rcepteur FWS) (voir la Note 1); 2 Rec. UIT-R F.1706 2 que, pour toute information complmentaire, il convient de se rfrer lAnnexe 1, notamment en ce qui concerne la distance de sparation observer pour protger les systmes FWS des brouillages causs par les SAHN. NOTE 1 Ce critre est tabli

9、 sur la base des dispositions du point c) du considrant ci-dessus ainsi que dun certain nombre de paramtres systmes dfinis pour des tudes de partage dans la Recommandation UIT-R F.758 dans la gamme 4-6 GHz. Annexe 1 Considrations sur la distance de sparation observer pour protger les FWS point point

10、 des brouillages causs par des SAHN partageant avec eux une mme bande de frquences dans la gamme 4-6 GHz 1 Introduction Dans de nombreuses parties du spectre le service fixe et le service mobile utilisant en partage des bandes de frquences, les tudes de compatibilit entre lun et lautre service revte

11、nt une importance croissante, en particulier au-dessus de 3 GHz. Lutilisation et les applications des systmes hertziens de communication de Terre sont depuis quelque temps en augmentation considrable, telle enseigne que des pays envisageront ventuellement dutiliser dans lavenir les bandes au-dessus

12、de 3 GHz pour des systmes daccs hertziens et en particulier pour des applications nomades/mobiles. Il convient dobserver que de nombreuses bandes de frquences dans la gamme 4-6 GHz sont consacres pour lessentiel aux rseaux hertziens traditionnels du service fixe, de sorte que pour analyser les utili

13、sations dont fait lobjet le spectre, il faut tenir compte de la compatibilit entre les systmes existants et les nouvelles applications. Il conviendrait par ailleurs destimer les rpercussions que ces nouvelles applications pourront avoir pour les autres systmes, dans certains cas par del les frontire

14、s internationales. La prsente Annexe offre des considrations sur la distance de sparation observer pour protger les systmes faisceaux hertziens numriques (FHN) classiques des brouillages inacceptables que peuvent leur causer des SAHN dans la bande de frquences des 5 GHz. 2 Facteurs fondamentaux pris

15、 en considration dans lanalyse Lanalyse prsente ci-dessous tient compte des facteurs suivants: dans les frquences aux environs des 5 GHz, par exemple entre 4 400 et 5 000 MHz, la densit des systmes FHN mis en uvre dans les agglomrations est forte; les paramtres systme utiliss dans lanalyse doivent,

16、autant que possible, se fonder sur ceux qui sont tablis dans dautres Recommandations de lUIT-R relatives aux tudes de partage; les SAHN se prtent une utilisation en intrieur mais galement en extrieur; Rec. UIT-R F.1706 3 les systmes FHN utilisant en rgle gnrale la plus grande partie de la largeur de

17、 bande disponible, il est difficile dappliquer des mesures de rduction des brouillages aux SAHN, telles que la slection dynamique de frquences, lintrieur de la bande utilise en partage; les brouillages qui sont principalement retenus sont ceux que les SAHN causent aux systmes FHN. Enfin, lanalyse se

18、 rfre des modles thoriques mais aussi des cas pratiques. 3 Paramtres des systmes FHN et SAHN 3.1 Paramtres des systmes FHN Le Tableau 1 illustre les paramtres techniques des systmes FHN, qui se fondent sur ceux du Tableau 13 de la Recommandation UIT-R F.758-3. TABLEAU 1 Paramtres des systmes FHN Par

19、amtre Symbole Valeur et unit Rfrence Frquence centrale de fonctionnement f 5 000 MHz Hauteur de lantenne au-dessus du sol HD70 m (1)Gain maximal de lantenne - 42,5 dBi Rec. UIT-R F.758 (2)Diagramme de rayonnement de lantenne GD() - dBi Rec. UIT-R F.699 Affaiblissement dans la ligne dalimentation Lf_

20、3,5 dB Rec. UIT-R F.758 Largeur de bande du rcepteur BD30,2 MHz Bruit thermique du rcepteur NthD97,5 dBm Puissance de lmetteur PtD33 dBm (1)Valeur convenue dans la Recommandation UIT-R SF.1650 dans le cadre de ltude de partage entre le service fixe et les stations terriennes bord daronefs. (2)On uti

21、lise couramment une seule et mme antenne pour le rcepteur et lmetteur. 3.2 Paramtres des SAHN Le Tableau 2 illustre les paramtres techniques des SAHN, qui se fondent sur ceux retenus pour lHyperLAN (type-2) utilis dans ltude de partage entre les rseaux locaux hertziens (RLAN) et le service dexplorat

22、ion de la Terre par satellite (SETS) dcrite dans la Recommandation UIT-R M.1653. 4 Rec. UIT-R F.1706 TABLEAU 2 Paramtres des systmes SAHN Valeur et unit Paramtre SymboleUtilisation en extrieur Utilisation en intrieur Rfrence Frquence centrale dexploitation f 5 000 MHz 5 000 MHz Hauteur de lantenne a

23、u-dessus du sol HN10 m 30 m (1)Gain dantenne maximum GSAHN0 dBi 0 dBi Diagramme de rayonnement de lantenne - Omni Omni (2)Largeur de bande du rcepteur BN16 MHz 16 MHz Niveau minimum de rception PrminN85 dBm 68 dBm p.i.r.e. de lmetteur PtN30 dBm 20 dBm(3)Rapport dactivit (cas le plus dfavorable) - 10

24、0 %(4)5 % ou moins (1) Hauteur de lantenne de la station de base SAHN. (2)Recommandation UIT-R M.1653. (3)Il est tenu compte de leffet (3 dB) de la commande de puissance de lmetteur. (4)Il est tenu compte de leffet total dune station de base, et des terminaux fonctionnant lintrieur de sa zone de cou

25、verture. Dans le cas o le SAHN est exploit en extrieur, chaque station de base correspond une couverture de service denviron 100 m de rayon. A lintrieur de la zone en question, plusieurs terminaux daccs hertzien nomade (AHN) sont exploits. Si toutes les antennes (de la station de base et des termina

26、ux) sont du type omni, leffet total des brouillages causs aux stations FHN situes distance pourrait tre assimil celui de la station de base au centre de la zone de couverture, supposer quun seul metteur soit actif (cest-dire quil mette effectivement un signal) au mme moment. Ainsi, leffet total dune

27、 station de base et de tous les terminaux situs lintrieur de sa zone de couverture peuvent conduire un rapport dactivit de 100%, ce qui est le cas le plus dfavorable. Toutefois, il convient dapprofondir la question et de se demander si ce rapport dactivit de 100% est appropri. Pour une utilisation e

28、n intrieur, cest une valeur de 5% qui est retenue dans les tudes gnrales de partage comme un rapport dactivit (rapport mission-silence) des rseaux RLAN. Cette valeur a t tablie en fonction de nombreux environnements diffrents dans des rseaux professionnels utiliss lintrieur de btiments; dans la prse

29、nte Recommandation, il sera question dun seul btiment contenant un certain nombre de terminaux SAHN/RLAN utilisant la mme frquence que les systmes FHN. Le nombre de terminaux et le brouillage total quils sont supposs causer sont indiqus dans le Tableau 3. Rec. UIT-R F.1706 5 TABLEAU 3 Conditions dex

30、ploitation avec des SAHN utiliss en intrieur Rapport dactivit 5% ou moins Nombre de terminaux utilisant la mme frquence que les systmes FHN victimes lintrieur du btiment Plusieurs dizaines Effet total de tous les terminaux Ag = +5 dB Affaiblissement par occultation due au btiment LB= 12 dB (1)(1)La

31、Recommandation UIT-R M.1454 propose comme valeur la plus basse 7 dB et comme valeur la plus leve 17 dB pour loccultation moyenne due au btiment. 3.3 Critres de brouillage pour les FHN On suppose que les systmes FHN et les SAHN sont exploits les uns et les autres dans la bande attribue titre primaire

32、 au service fixe et au service mobile. On pourrait en consquence appliquer un critre de brouillage I/N = 10 dB au service fixe des systmes FHN en ce qui concerne les brouillages sur longue dure, de sorte que le niveau maximum de brouillage admissible, ImaxD, pour les systmes FHN serait de: ImaxD= Nm

33、eD 10 = 107,5 dBm (1) 3.4 Brouillage caus par les systmes FHN aux SAHN Aucun critre de brouillage pour les SAHN na encore t dfini dans une Recommandation UIT-R. A titre dexemple, un SAHN bas sur la spcification HiperLAN (type-2) a un niveau minimum de porteuse en exploitation, PrminN, de 85 dBm, ou

34、de 68 dBm (selon que la capacit est gale 6 Mbit/s ou 54 Mbit/s), suivant les dispositions de la Recommandation UIT-R M.1653. Dans pareil cas, le niveau maximum de brouillage admissible, ImaxN, pour les SAHN est gal, compte tenu dun rapport C/I de 8 dB dans le cas dune modulation MDP-2 ou de 24 dB da

35、ns le cas dune modulation MAQ 64 tats, : ImaxN= PrminN 8 = 93 dBm (pour un systme en extrieur) (2a) ImaxN= PrminN 24 = 92 dBm (pour un systme en intrieur) (2b) Ces limites sont considres uniquement comme des exemples aux fins de la prsente Annexe, et ne sont pas prcisment prises en compte. 4 Modle t

36、horique de brouillage 4.1 Hypothses gnrales Dans les sections ci-dessous, lanalyse se fonde sur les hypothses suivantes: Dans le cas de brouillage entre un systme FHN et un SAHN en extrieur: a) Il est autoris dexploiter une station de base SAHN si elle ne cause pas aux stations FHN existantes un bro

37、uillage suprieur au critre spcifi. b) Les effets des terminaux AHN exploits lintrieur de la zone de couverture dune station de base convergent vers le site dimplantation de la station de base, et sont ainsi reprsents par le brouillage manant de cette dernire avec un rapport dactivit lev (100%, cas l

38、e plus dfavorable). 6 Rec. UIT-R F.1706 c) Laffaiblissement du brouillage entre les deux stations (une station de base SAHN et une station FHN) se fait en visibilit directe et dans des conditions despace libre. d) Il nest pas tenu compte des effets des possibles techniques de rduction du brouillage

39、dans le cas des SAHN, par exemple commande de puissance de lmetteur et slection dynamique de frquences. e) On ne tient pas compte de leffet total du brouillage caus par plusieurs stations de base SAHN une station FHN. (Question approfondir.) Dans le cas de brouillage entre un FHN et un SAHN en intri

40、eur: f) On est autoris exploiter un SAHN mis en uvre lintrieur dun btiment sil ne cause pas aux stations FHN existantes un brouillage suprieur au critre spcifi, selon les conditions vises au Tableau 3. g) Laffaiblissement du brouillage entre les deux systmes, autre que celui qui est d loccultation d

41、u btiment mentionne au Tableau 3, se fait en visibilit directe et dans des conditions despace libre. h) Leffet de la commande de puissance de lmetteur sur un SAHN est suppos quivalent une rduction de puissance de 3 dB (soit 20 dBm dans le Tableau 2). i) Il nest pas tenu compte de leffet total des br

42、ouillages sur une station FHN correspondant plusieurs btiments quips de SAHN. (Question approfondir.) 4.2 Distance de sparation dans le cas dune seule station La Fig. 1 prsente un modle de brouillage fondamental caus par une seule station FHN une seule station de base SAHN. On considre comme possibl

43、e un point dune station de base SAHN pour la couverture de service AHN lorsque le niveau du brouillage, IND, est infrieur au niveau spcifi ImaxD. (pour un SAHN en extrieur) IND= PtN LS Lf GD() ( ImaxD= 107,5 dBm) (3a) (pour un SAHN en intrieur) IND= PtN LB+ Ag LS Lf GD() ( ImaxD= 107,5 dBm) (3b) Rec

44、. UIT-R F.1706 7 Dans la pratique, la zone de couverture AHN peut tre aussi dtermine en fonction des conditions suivantes: (pour un SAHN en extrieur) IDN= PtD LS Lf GD() B ( ImaxN= 93 dBm) (4-1) (pour un SAHN en intrieur) IDN= PtD LS Lf LB GD() B ( ImaxN= 92 dBm) (4-2) o: LS: affaiblissement en espa

45、ce libre B: facteur dajustement de la largeur de bande, 10 log (30,2/16) = 2,75 (dB) (5) NOTE Les valeurs de ImaxNsont des exemples uniquement valables pour lHiperLAN type-2. La possible zone de service SAHN peut tre assimile la zone situe lextrieur de la portion ombre dans les Fig. 2a) et 2b) dans

46、le cas de deux stations FHN et compte tenu dune certaine distance entre deux bonds (la Fig. 2 est obtenue par calculs partir des paramtres indiqus dans les Tableaux 1, 2 et 3 et correspond un bond de 25 km). La distance de sparation ncessaire dpend principalement des caractristiques de lantenne des

47、stations FHN dans des conditions dutilisation de SAHN en extrieur et en intrieur. Il convient de noter que la portion ombre do est exclu le service AHN peut tre fonction des conditions de visibilit directe dictes par la hauteur des antennes des deux stations. Cette limite en visibilit directe est dune cinquantaine de kilomtres suivant les paramtres indiqus dans les Tableaux 1 et 2. 4.3 Modles composs de liaisons FHN autour des villes La possible zone de couverture de service AHN prsente dans la Fig. 2 peut tre consid