ITU-R F 1706 SPANISH-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 RECOMENDACIN UIT-R F.1706 Criterios de proteccin para los sistemas inalmbricos fijos punto a punto que comparten la misma banda de frecuencias con los sistemas de acceso inalmbrico nmada en la gama de 4 a 6 GHz (Cuestin UIT-R 133/9) (2005) Cometido Esta Recomendacin da los crite

2、rios de proteccin para los sistemas inalmbricos fijos (FWS) punto a punto frente a los sistemas de acceso inalmbrico nmada (NWAS) en la gama de 4 a 6 GHz que funcionan en zonas prximas a las fronteras internacionales. El Anexo 1 ofrece los factores del anlisis y ejemplos de simulacin de distancias d

3、e separacin para proteger los FWS punto a punto contra la interferencia procedente de los NWAS. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que en muchas partes del espectro, el servicio fijo y el servicio mvil comparten las mismas bandas de frecuencias; b) que, con los criterios d

4、e comparticin y la separacin geogrfica adecuados, ambos sistemas pueden coexistir y utilizar el espectro de frecuencias de forma eficaz; c) que no se ha determinado la distancia de separacin necesaria para proteger los FWS punto a punto contra la interferencia causada por los NWAS en muchas bandas d

5、e frecuencias, incluyendo la gama de 4 a 6 GHz; d) que en muchos tramos de la gama de frecuencias mencionada, los FWS comparten tambin la misma banda con los servicios espaciales, observando a) que los sistemas FWS punto a punto y los NWAS que comparten la misma banda de frecuencias en la gama de 4

6、a 6 GHz pueden funcionar en zonas prximas entre s ms all de las fronteras internacionales, recomienda 1 que los criterios de proteccin de los FWS punto a punto que comparten las mismas bandas de frecuencias con los NWAS sean los siguientes: la interferencia mxima combinada procedente del sistema NWA

7、S, incluyendo la estacin de base y las estaciones terminales, debe ser tal que la degradacin en el umbral de un receptor FWS no exceda de 0,5 dB, en condiciones de propagacin en el espacio libre (equivalente a un ruido de interferencia combinada que no exceda de un dcimo del nivel del ruido trmico d

8、el receptor FWS) (vase la Nota 1); 2 que para otras informaciones, se acuda a la del Anexo 1, incluyendo la referente a la distancia de separacin para proteger los FWS contra la interferencia causada por los NWAS. NOTA 1 Este criterio se obtiene teniendo en cuenta el considerando c), as como una ser

9、ie de parmetros del sistema utilizados para los estudios de comparticin de la Recomendacin UIT-R F.758, en la gama de 4 a 6 GHz. 2 Rec. UIT-R F.1706 Anexo 1 Consideracin de la distancia de separacin para proteger los FWS punto a punto contra la interferencia causada por los NWAS que comparten la mis

10、ma banda de frecuencias en la gama de 4 a 6 GHz 1 Introduccin En muchas partes del espectro, el servicio fijo y el servicio mvil comparten las mismas bandas de frecuencias. Los estudios sobre compatibilidad entre ambos servicios sern cada vez ms importantes, alcanzando a las bandas por encima de 3 G

11、Hz. Recientemente, la utilizacin y las aplicaciones de los sistemas de comunicacin inalmbricos terrenales se extienden de forma tan considerable que algunos pases pueden considerar la utilizacin futura de las bandas por encima de 3 GHz para los sistemas de acceso inalmbrico, incluyendo las aplicacio

12、nes nmadas/mviles. Debe sealarse, que muchas bandas de frecuencias de la gama de 4 a 6 GHz se utilizan ampliamente para los sistemas de radioenlaces tradicionales del servicio fijo. Por tanto, la revisin de la utilizacin del espectro exige un examen minucioso de la compatibilidad de las aplicaciones

13、 actuales y nuevas. Adems, debe evaluarse, en ciertos casos, la repercusin del despliegue de una nueva aplicacin en otros sistemas, ms all de las fronteras internacionales. En este Anexo se examina la distancia de separacin necesaria para proteger los sistemas de radioenlaces digitales convencionale

14、s (DRRS) contra la interferencia inaceptable causada por los NWAS en la banda de frecuencias de 5 GHz. 2 Factores bsicos que han de considerarse en el anlisis En el anlisis que se expone a continuacin se tienen en cuenta los factores siguientes: en la gama de frecuencias alrededor de 5 GHz, por ejem

15、plo, en 4 400-5 000 MHz, los DRRS se despliegan con gran densidad alrededor de las ciudades; los parmetros del sistema utilizados en el anlisis deben, en la medida de lo posible, basarse en los que figuran en otras Recomendaciones UIT-R sobre estudios de comparticin; los NWAS pueden explotarse en en

16、tornos de exteriores e interiores; los DRRS se explotan generalmente utilizando la mayor parte de la anchura de banda disponible y por tanto, es difcil aplicar medidas de reduccin de la interferencia a los NWAS, tales como las de seleccin dinmica de la frecuencia (DFS) en la banda compartida; se con

17、sideran bsicamente los trayectos de interferencia entre los NWAS y los DRRS. Adems, el anlisis se efecta con modelos tericos y ejemplos prcticos. 3 Parmetros de los DRRS y NWAS 3.1 Parmetros del DRRS El Cuadro 1 ofrece ejemplos de parmetros tcnicos de los DRRS, basados en los del Cuadro 13 de la Rec

18、omendacin UIT-R F.758-3. Rec. UIT-R F.1706 3 CUADRO 1 Parmetros del DRRS Parmetro Smbolo Valor y unidad Referencia Frecuencia central de funcionamiento f 5 000 MHz Altura de la antena sobre el suelo HD70 m (1) Ganancia mxima de antena 42,5 dBi Recomendacin UIT-R F.758(2) Diagrama de radiacin de la a

19、ntena GD() dBi Recomendacin UIT-R F.699 Prdidas del alimentador Lf3,5 dB Recomendacin UIT-R F.758 Anchura de banda del receptor BD30,2 MHz Ruido trmico del receptor NthD97,5 dBm Potencia del transmisor PtD33 dBm (1)Valor acordado en el estudio de comparticin entre el servicio fijo y una estacin terr

20、ena a bordo de barco (ESV) de la Recomendacin UIT-R SF.1650. (2) Generalmente se utiliza una nica antena para el receptor y el transmisor. 3.2 Parmetros del NWAS El Cuadro 2 ofrece ejemplos de parmetros tcnicos del NWAS que se basan en los de la HiperLAN (tipo 2) utilizada en el estudio de compartic

21、in entre una red radioelctrica de rea local (RLAN) y el servicio de exploracin de la Tierra por satlite (SETS) de la Recomendacin UIT-R M.1653. CUADRO 2 Parmetros de referencia del NWAS Valor y unidad Parmetro Smbolo Exteriores Interiores Referencia Frecuencia central de funcionamiento f 5 000 MHz 5

22、 000 MHz Altura de la antena sobre el suelo HN10 m 30 m (1) Ganancia mxima de la antena GNWAS0 dBi 0 dBi Diagrama de radiacin de la antena Omnidireccional Omnidireccional Anchura de banda del receptor BN16 MHz 16 MHz Nivel mnimo de recepcin PrmnN85 dBm 68 dBm (2) p.i.r.e del transmisor PtN30 dBm 20

23、dBm(3) Relacin activa (caso ms desfavorable) 100%(4) 5% o menos (1)Altura de la antena de la estacin de base NWAS. (2)Recomendacin UIT-R M.1653. (3)Se considera el efecto del control de potencia del transmisor (3 dB). (4)Se considera el efecto total de una estacin de base y los terminales que funcio

24、nan dentro de su zona de cobertura. 4 Rec. UIT-R F.1706 En el caso de que el NWAS se explote en un entorno de exteriores, cada estacin de base constituye una cobertura de servicio con un radio de unos 100 m. Dentro de esta cobertura, funcionan varios terminales de acceso inalmbrico nmada (NWA). Si e

25、l diseo de todas las antenas (de una estacin de base y de los terminales) es de tipo omnidireccional, el valor del efecto total de la interferencia en las estaciones DRRS situadas a una distancia suficientemente larga puede aproximarse mediante el de la interferencia procedente de la estacin de base

26、 en el centro de la cobertura, suponiendo que slo est activo un nico transmisor (realmente, que transmite una seal) en todo instante. De esta manera, el efecto total de una estacin de base y de todos los terminales dentro de su zona de cobertura puede conducir a una relacin activa ms desfavorable de

27、l 100%. No obstante, hay que seguir estudiando si el caso ms desfavorable de relacin activa del 100% es el adecuado. Cuando se trata de entornos de interiores en los estudios generales de comparticin, se supone para la relacin activa (relacin entre transmisin y silencio) de las RLAN, un valor del 5%

28、. Esta cifra se ha obtenido de entornos amplios que incluyen redes de oficina en interiores de los edificios. En esta Recomendacin se supone que el edificio contiene una serie de terminales NWAS/RLAN que funcionan en la misma frecuencia que el DRRS. El nmero supuesto de terminales y el efecto de su

29、interferencia combinada figuran en el Cuadro 3. CUADRO 3 Condiciones operacionales para el NWAS Relacin activa 5% o menos Nmero de terminales que funcionan en la misma frecuencia que el DRRS vctima en un edificio Varias decenas Efecto combinado de todos los terminales Ag = +5 dB Prdidas de bloqueo e

30、n el edificio LB= 12 dB(1) (1) La Recomendacin UIT-R M.1454 da un intervalo de 7 a 17 dB para la interferencia de satlite entre un ngulo de elevacin reducido y uno grande. 3.3 Criterios de interferencia para el DRRS Se supone que el DRRS y el NWAS funcionan en la misma banda en la que los servicios

31、fijo y mvil tienen atribuciones con carcter primario. Por tanto, puede aplicarse un criterio de interferencia de I/N = 10 dB al servicio fijo DRRS para la interferencia de larga duracin. As pues, el nivel mximo de interferencia admisible, ImxD, para el DRRS viene dado por: ImxD= NthD 10 = 107,5 dBm

32、(1) 3.4 Interferencia procedente del DRRS en el NWAS El criterio de interferencia para el NWAS todava no se ha definido en ninguna Recomendacin UIT-R. A ttulo de ejemplo, un NWAS basado en la especificacin HiperLAN (tipo 2) tiene un nivel mnimo de funcionamiento de portadora, PrmnN, de 85 dBm, o 68

33、dBm (para una capacidad de 6 Mbit/s o una capacidad de 54 Mbit/s, respectivamente), segn la Recomendacin UIT-R M.1653. En este caso, el nivel mximo de la interferencia admisible, ImxN, para el NWAS se obtiene a partir de la C/I requerida de 8 dB (para MDP-2) o de 24 dB (para MAQ-64), de la siguiente

34、 manera. ImxN= PrmnN 8 = 93 dBm (para sistema en exteriores) (2a) ImxN= PrmnN 24 = 92 dBm (para sistema en interiores) (2b) Rec. UIT-R F.1706 5 En este Anexo se considera que estos lmites son nicamente ejemplos y no tienen una valoracin precisa. 4 Modelo terico de la interferencia 4.1 Hiptesis gener

35、ales En los puntos que siguen el anlisis se realiza con las hiptesis siguientes: Para la interferencia entre el DRRS y un NWAS en exteriores: a) Se permite el funcionamiento de una estacin de base NWAS si no produce interferencia superior a la del criterio especificado en ninguna de las estaciones D

36、RRS existentes. b) Los efectos de los terminales NWA que funcionan en la zona de cobertura de una estacin de base convergen hacia el punto en que se sita la estacin de base y se representan por la interferencia procedente de la estacin de base con una relacin activa elevada (100% en el caso ms desfa

37、vorable). c) Las prdidas del trayecto de interferencia entre dos estaciones (una estacin de base NWAS y una estacin DRRS) siguen un camino de visibilidad directa (LoS) en el espacio libre. d) No se consideran los efectos de las opciones de reduccin de la interferencia en el NWAS, por ejemplo, las de

38、 control de potencia del transmisor (TPC) o DFS. e) No se tiene en cuenta el efecto combinado de ms de una estacin de base NWAS en una estacin DRRS. (Esto requiere nuevos estudios.) Para la interferencia entre el DRRS y un NWAS en interiores: f) Un NWAS instalado en un edificio puede funcionar si no

39、 produce interferencia superior a la del criterio especificado en ninguna de las estaciones DRRS actuales, en las condiciones que figuran en el Cuadro 3. g) Las prdidas del trayecto de interferencia entre dos sistemas, distintas de las prdidas de bloqueo de edificios del Cuadro 3, responden a una co

40、ndicin de LoS en el espacio libre. h) Se tiene en cuenta el efecto del TPC en el NWAS, as como la reduccin de potencia equivalente de 3 dB (es decir, los 20 dBm del Cuadro 2). i) No se tiene en cuenta el efecto combinado de ms de un edificio que albergue un NWAS en una estacin DRRS. (Esto exige nuev

41、os estudios.) 4.2 Distancia de separacin para una estacin nica La Fig. 1 representa un modelo bsico de interferencia de una estacin DRRS y una estacin de base NWAS nica. Un punto de estacin de base NWAS se considera posible para la cobertura del servicio NWA cuando el nivel de interferencia INDes in

42、ferior al nivel especificado ImxD. (para NWAS en exteriores) IND= PtN LS Lf GD() ( ImxD= 107,5 dBm) (3a) (para NWAS en interiores) IND= PtN LB+ Ag LS Lf GD() ( ImxD= 107,5 dBm) (3b) 6 Rec. UIT-R F.1706 En casos reales, la cobertura del servicio NWA puede adems determinarse mediante las condiciones s

43、iguientes: (para NWAS en exteriores) IDN= PtD LS Lf GD() B ( ImxN= 93 dBm) (4a) (para NWAS en interiores) IDN= PtD LS Lf LB GD() B ( ImxN= 92 dBm) (4b) siendo: LS: prdidas del espacio libre B : factor de ajuste de la anchura de banda, 10 log (30,2/16) = 2,75 dB (5) NOTA Las cifras de ImxNson ejemplo

44、s nicamente para la HiperLAN de tipo 2. La cobertura posible del servicio NWA puede representarse como la superficie exterior a la parte sombreada de la Fig. 2a) y la Fig. 2b) para una pareja de estaciones DRRS con una cierta distancia de salto (la Fig. 2 se calcula a partir de los parmetros de los

45、Cuadros 1, 2 y 3 e indica el caso de un salto de 25 km). La distancia de separacin necesaria depende principalmente de las caractersticas de la antena de las estaciones DRRS para entornos NWAS en exteriores y en interiores. Debe sealarse que la parte sombreada en la que no se permite el servicio NWA

46、 puede estar limitada por la condicin de visibilidad directa (LoS), dependiendo de las alturas de antena de ambas estaciones. Este lmite de LoS es de unos 50 km, conforme a los parmetros de los Cuadros 1 y 2. Rec. UIT-R F.1706 7 4.3 Modelos de enlace DRRS compuesto alrededor de ncleos urbanos La cob

47、ertura posible del servicio NWA de la Fig. 2 puede considerarse como base para el estudio de comparticin. No obstante, conviene ofrecer otros resultados analticos basados en modelos ms prcticos. Generalmente, alrededor de los ncleos urbanos convergen geogrficamente mltiples enlaces DRRS. En el model

48、o de la Fig. 3, cerca del centro de la ciudad se sitan n estaciones DRRS, con igual separacin, en un despliegue circular cuyo radio es de 3 km (la Fig. 3 ilustra ejemplos de n = 8). 8 Rec. UIT-R F.1706 Rec. UIT-R F.1706 9 Para dicho modelo de enlace compuesto, hay dos esquemas de utilizacin de frecuencias, tal como se representa en las Figs. 3a) y 3b). En el esquema A, se utiliza la misma frecuencia para las estaciones NWAS (en modo dplex por divisin en el tiempo (DDT) y los receptores de las estaciones DRRS en las proximidades del centro de la ciudad. Por otro lado, en e