ITU-R F 1765 SPANISH-2006 Methodology for determining the aggregate equivalent isotropically radiated power from point-to-point high-density applications in the fixed service opera.pdf

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1、 Rec. UIT-R F.1765 1 RECOMENDACIN UIT-R F.1765 Metodologa para determinar la potencia istropa radiada equivalente combinada producida por aplicaciones de alta densidad punto a punto en el servicio fijo que funcionan en bandas por encima de 30 GHz (2006) Cometido Esta Recomendacin presenta metodologa

2、s para obtener la potencia istropa radiada equivalente combinada (p.i.r.e.c.) para estaciones transmisoras de aplicaciones punto a punto (P-P) de alta densidad en el servicio fijo (HDFS) en bandas por encima de 30 GHz que pueden utilizar las administraciones que deseen evaluar la interferencia poten

3、cial causada por las estaciones P-P HDFS a otros servicios interferidos. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que las administraciones que deseen evaluar a nivel nacional y bilateral la interferencia potencial causada por las estaciones P-P HDFS a otros servicios puede que d

4、eban realizar una estimacin de la potencia istropa radiada equivalente combinada (p.i.r.e.c.) producida por las estaciones transmisoras de las instalaciones de alta densidad punto a punto (P-P) en el servicio fijo (HDFS) referidos a un punto central; b) que la utilizacin de control automtico de la p

5、otencia del transmisor (CAPT) en los transmisores P-P reducira la potencia radiada combinada; c) que tambin es necesario determinar la p.i.r.e.c. en funcin del ngulo de elevacin que va a evaluarse, teniendo en cuenta los mecanismos de propagacin de modo (2), reconociendo 1 que el nmero 5.547 del Reg

6、lamento de Radiocomunicaciones (RR) identifica las bandas 31,8-33,4 GHz; 37-40 GHz; 40,5-43,5 GHz; 51,4-52,6 GHz; 55,78-59 GHz y 64-66 GHz como disponibles para aplicaciones de alta densidad en el servicio fijo (HDFS), observando a) que la Resolucin 75 (CMR-2000) invita al UIT-R a que elabore con ca

7、rcter de urgencia las bases tcnicas para determinar la zona de coordinacin de una estacin terrena receptora del servicio de investigacin espacial (espacio lejano) con estaciones de transmisin de HDFS en las bandas 31,8-32,3 GHz y 37-38 GHz; b) que la Resolucin 79 (CMR-2000) invita al UIT-R a que rea

8、lice estudios sobre la distancia de coordinacin entre estaciones de radioastronoma que funcionan en la banda 42,5-43,5 GHz y sistemas HDFS, recomienda 1 que se utilicen provisionalmente los siguientes modelos matemticos a fin de obtener la p.i.r.e.c. de las estaciones transmisoras P-P HDFS bajo la h

9、iptesis de que los ngulos de elevacin de todas las antenas transmisoras HDFS son de 0 (vanse las Notas 1, 2, 3, 5, 6 y 9). 2 Rec. UIT-R F.1765 1.1 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 0: p.i.r.e.c. = Pt+ 1,061 (log Nt)2+ (0,1164 Gt+ 6,103) log Nt+ 0,9428

10、Gt 2,62 dBW 1.2 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 2,5: p.i.r.e.c. = Pt 0,13743 (log Nt)3+ 1,8243 (log Nt)2+ 1,5569 log Nt+ 0,0052917 Gt3 0,57530 Gt2+ 19,985 Gt 200,77 dBW 1.3 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluars

11、e es 5: p.i.r.e.c. = Pt+ 0,54858 (log Nt)2+ 5,6488 log Nt 0,0036218 Gt3 + 0,42380 Gt2 16,645 Gt+ 227,44 dBW 1.4 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 10: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,086 log Nt 0,25 Gt+ 8,30 dBW 1.5 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p

12、.i.r.e.c. que va a evaluarse es 15: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,344 log Nt 0,25 Gt+ 5,19 dBW 1.6 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 20: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,522 log Nt 0,25 Gt+ 3,19 dBW 1.7 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evalu

13、arse es 25: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,663 log Nt 0,25 Gt+ 1,78 dBW 1.8 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 30: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,775 log Nt 0,25 Gt+ 0,74 dBW siendo: Pt: potencia del transmisor a la entrada de la antena (dBW) Nt: nmero de transmisores Gt: gana

14、ncia de antena (dBi) 2 que se utilicen provisionalmente los siguientes modelos matemticos para obtener la p.i.r.e.c. de las estaciones transmisoras P-P HDFS bajo la hiptesis de que las antenas transmisoras HDFS tienen ngulos de elevacin variables como se describe en el Anexo 1 (vanse las Notas 1, 2,

15、 4, 5, 6, 8 y 9): 2.1 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 0: p.i.r.e.c. = Pt+ 0,82096 (log Nt)3 + (0,15210 Gt 0,92771) (log Nt)2+ (0,024504 Gt2 1,0198 Gt+ 27,270) log Nt 0,077296 Gt2+ 5,1982 Gt 73,62 dBW Rec. UIT-R F.1765 3 2.2 cuando el ngulo de elevaci

16、n de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 2,5: p.i.r.e.c. = Pt+ 0,93906 (log Nt)3 + (0,31918 Gt+ 3,4110) (log Nt)2+ (0,023524 Gt2+ 0,096937 Gt 4,8156) log Nt+ 0,0011791 Gt3 0,21452 Gt2+ 8,5619 Gt 82,88 dBW 2.3 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluar

17、se es 5: p.i.r.e.c. = Pt+ (0,10457 Gt+ 3,0618) (log Nt)3+ (0,027889 Gt2 1,1358 Gt+ 9,7775) (log Nt)2+ (0,15803 Gt2+ 9,3247 Gt 132,36) log Nt+ 0,20619 Gt2 13,901 Gt+ 247,30 dBW 2.4 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 10: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,263 log Nt 0,25

18、11 Gt+ 8,43 dBW 2.5 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 15: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,299 log Nt 0,25 Gt+ 5,45 dBW 2.6 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 20: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,497 log Nt 0,25 Gt+ 3,32 dBW 2.7 cuan

19、do el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 25: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,651 log Nt 0,25 Gt+ 1,84 dBW 2.8 cuando el ngulo de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse es 30: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,767 log Nt 0,25 Gt+ 0,79 dBW; 3 que para otro valor del ngulo

20、 de elevacin de la direccin de la p.i.r.e.c. que va a evaluarse, cuya frmula no aparece en los recomienda 1 2, la p.i.r.e.c. se estime mediante interpolacin; 4 que la distancia a la estacin interferida se mida normalmente desde el centro de la zona de instalacin del sistema HDFS (vase la Nota 7). NO

21、TA 1 El Anexo 1 describe un mtodo para determinar los valores de p.i.r.e.c. indicados en los recomienda 1 y 2. Los valores de p.i.r.e.c. correspondientes a ngulos de elevacin de 0 o valores bajos de la direcciones que van a evaluarse sern tiles para estimar la interferencia a travs de los mecanismos

22、 de propagacin del modo (1), mientras que los correspondientes ngulos de elevacin altos de las direcciones que van a evaluarse sern tiles para estimar la interferencia mediante los mecanismos de propagacin del modo (2). NOTA 2 Las frmulas de los recomienda 1 y 2 se obtuvieron como aproximaciones par

23、a Gt= 28 a 46 dBi y Nt= 32 a 8 192. La probabilidad de que la p.i.r.e.c. rebase los valores indicados en los recomienda 1 y 2 es del 5% (es decir, el nivel de confianza de los clculos es del 95%). Los mximos errores de las aproximaciones son normalmente del orden de 0,5 dB, pero pueden llegar aproxi

24、madamente a 1 dB en algunos casos de frmulas de aproximacin complicadas utilizando polinomios de tercer orden de G o log Nt. La determinacin de los niveles de confianza ms adecuados debe ser objeto de ms estudio. 4 Rec. UIT-R F.1765 NOTA 3 Las frmulas del recomienda 1 se basan en la hiptesis de que

25、los ngulos de acimut de las antenas HDFS estn uniformemente distribuidos en la gama de 0 a 360 y sus ngulos de elevacin son 0. NOTA 4 Las frmulas del recomienda 2 se basan en la hiptesis de que los ngulos de acimut de las antenas HDFS estn uniformemente distribuidos en la gama de 0 a 360 y sus ngulo

26、s de elevacin son variables como se describe en el 2.3 del Anexo 1. Se necesitan ms estudios para establecer la funcin distribucin de probabilidad ms adecuada de los ngulos de elevacin de la antena HDFS que deben utilizarse en cada banda de frecuencias. NOTA 5 Las frmulas de los recomienda 1 y 2 pue

27、de que sobreestimen la p.i.r.e.c. real ya que no se consideran las posibles prdidas por ecos parsitos. Se necesitan ms estudios para evaluar la magnitud de este factor. NOTA 6 En el caso de sistemas HDFS que utilizan CAPT, Pten las frmulas de los recomienda 1 y 2 debe ser la potencia del transmisor

28、en condiciones normales cuando no hay precipitaciones. De forma general puede decirse que la interferencia causada a la estacin vctima ser menos significativa durante la precipitacin. NOTA 7 Generalmente, la distancia definida en el recomienda 4 ser apropiada para evaluar la p.i.r.e.c. siempre que l

29、a distancia entre el receptor vctima y la zona de instalacin del sistema HDFS no sea demasiado corta en comparacin con el radio de la zona de instalacin del sistema HDFS (vase el 1.3 del Anexo 1). NOTA 8 La Recomendacin UIT-R F.1498 contiene otras distribuciones de ngulos de elevacin de antenas HDFS

30、 que funcionan en la gama 37-40 GHz. Se necesitan ms estudios para ampliar esta Recomendacin de manera que cubra tales distribuciones. NOTA 9 A fin de facilitar la aplicacin informtica de esta Recomendacin, el Apndice 1 del Anexo 1 presenta las frmulas aproximadas de los recomienda 1 y 2 en forma ta

31、bular. Anexo 1 Metodologa para determinar la potencia de interferencia combinada causada por aplicaciones P-P HDFS 1 Mtodo de simulacin 1.1 Introduccin La Resolucin 75 (CMR-2000) solicita la elaboracin de bases tcnicas para determinar la zona de coordinacin entre estaciones terrenas receptoras del s

32、ervicio de investigacin espacial (espacio lejano) y estaciones transmisoras de aplicaciones de HDFS, en las bandas de frecuencias 31,8-32,3 GHz y 37-38 GHz. Adems, la Resolucin 79 (CMR-2000) invita al UIT-R a que realice estudios sobre la distancia de coordinacin entre las estaciones de radioastrono

33、ma que funcionan en la banda 42,5-43,5 GHz y los sistemas HDFS. Rec. UIT-R F.1765 5 La presente Recomendacin proporciona metodologas para obtener la p.i.r.e.c. de las estaciones transmisoras P-P HDFS que pueden utilizar las administraciones que deseen evaluar la interferencia potencial causada por l

34、as estaciones P-P HDFS a otros servicios interferidos, en sus discusiones nacionales y bilaterales. Las administraciones que deseen responder a los resuelve de las Resoluciones 75 (CMR-2000) y 79 (CMR-2000) pueden utilizar las metodologas descritas en la presente Recomendacin como base para efectuar

35、 nuevos estudios. Utilizando la banda de 38 GHz como ejemplo, se han realizado simulaciones de redes P-P de aplicaciones de HDFS para elaborar un modelo matemtico a partir del cual puede evaluarse la potencia interferente equivalente combinada radiada por dichas redes. Sin embargo, los resultados de

36、 los clculos no dependen de la frecuencia. La potencia combinada se expresa en trminos del nmero de transmisores, ganancias de antena y niveles de potencia del transmisor y se suma (logartmicamente) a una cadencia inferior a 10 log N, siendo N el nmero de transmisores. Ese punto describe una metodol

37、oga para estimar la potencia radiada combinada procedente de una distribucin de aplicaciones P-P HDFS utilizando una simulacin informtica. Para determinar la potencia radiada equivalente combinada de un solo transmisor en el borde de la red ms prxima al receptor de la estacin interferida, se han dis

38、imulado transmisores P-P HDFS variando el nmero de transmisores, las ganancias de antena, los ngulos de elevacin y los acimuts de antena. En este contexto, la potencia radiada total se define en trminos de una potencia istropa radiada equivalente combinada (p.i.r.e.c.). A efectos de esta simulacin,

39、ello representa la suma de las potencias radiadas por una red de transmisores distribuidos a lo largo de una zona y recibida en un punto distante, corregida por las prdidas de trayecto en espacio libre entre dicho punto y el transmisor ms prximo, es decir: +=sdireccionelastodaselrecibidaLPcerip . dB

40、W*(1) siendo: Lel: prdidas de trayecto en espacio libre. 1.2 Parmetros del sistema Se ha realizado un detenido examen de las aplicaciones P-P HDFS, que ha incluido la Recomendacin UIT-R F.758, la documentacin presentada al UIT-R y otras fuentes a partir del cual se obtuvo un conjunto genrico de parm

41、etros del sistema que fueron utilizados en las simulaciones. Como parmetros de entrada al modelo se consideraron tres ganancias de antena: 28, 36 y 44 dBi. Como diagrama de radiacin de antena tpico se utiliz el de la Recomendacin UIT-R F.1245. En las simulaciones se utiliz una potencia del transmiso

42、r de 20 dBW pero el valor absoluto de la potencia no es importante. Los efectos de la polarizacin no se tuvieron en cuenta. Las estaciones receptoras de prueba con antenas istropas y ganancia de antena de 0 dBi, para combinar seales procedentes de todos los transmisores P-P se situaron a una distanc

43、ia de 50, 100 y 150 km desde el borde de la red. *Potencia recibida por una antena istropa (ganancia de antena de 0 dBi). 6 Rec. UIT-R F.1765 1.3 Simulaciones analticas Se han realizado simulaciones con un nmero variable de transmisores cuyas antenas giran en acimut con velocidades de exploracin ale

44、atorias entre 0 y 1 grado/s y los acimut de partida tambin se fijaron de forma aleatoria entre 0 y 360. Muestreando la potencia combinada a lo largo de un periodo de tiempo, se obtienen distribuciones que describen la probabilidad de que las antenas apunten en una direccin determinada y pueden propo

45、rcionar estimaciones de los niveles de potencia de los casos ms desfavorable para un cierto grado de riesgo. El examen de los niveles de potencia recibidos en los tres receptores de prueba a 50, 100 y 150 km desde el borde de la red, indicaron una escasa diferencia cuando se corrigieron con las prdi

46、das de trayecto en el espacio libre. Los receptores de prueba se situaron en una sola direccin a partir de la red ya que se asegur la simetra circular mediante la rotacin acimutal de todas las antenas transmisoras. Los transmisores se distribuyeron de manera uniforme a lo largo de una zona circular

47、de un dimetro de 25 km y algunas de las simulaciones se repitieron con transmisores distribuidos en zonas circulares de 15 y 35 km de dimetro. La Fig. 1 representa la distribucin acumulativa de los niveles de potencia producidos por un solo transmisor con una ganancia de antena de 44 dBi y un ngulo

48、de elevacin de la antena de 0; se observa claramente el diagrama de radiacin de antena esperado. FIGURA 1 Distribucin de probabilidad acumulativa de la potencia producida por una sola antena situada aleatoriamente A medida que se incluyeron ms antenas vari la distribucin de la probabilidad. La Fig. 2 muestra la distribucin con 12 antenas giratorias aleatoriamente situadas. Dicha Figura muestra que se forman dos distribuciones: la potencia procedente del lbulo principal de una sola antena se combina con la potencia procedente de los lbulos laterales de las otras anten