ITU-R F 1891 FRENCH-2011 Technical and operational characteristics of gateway links in the fixed service using high altitude platform stations in the band 5 850-7 075 MHz to be use.pdf

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1、 Recommandation UIT-R F.1891(05/2011)Caractristiques techniques etoprationnelles des liaisons passerellesdu service fixe utilisant des stationsplaces sur des plates-formes hautealtitude dans la bande 5 850-7 075 MHz utiliser pour les tudes de partageSrie FService fixeii Rec. UIT-R F.1891 Avant-propo

2、s Le rle du Secteur des radiocommunications est dassurer lutilisation rationnelle, quitable, efficace et conomique du spectre radiolectrique par tous les services de radiocommunication, y compris les services par satellite, et de procder des tudes pour toutes les gammes de frquences, partir desquell

3、es les Recommandations seront labores et adoptes. Les fonctions rglementaires et politiques du Secteur des radiocommunications sont remplies par les Confrences mondiales et rgionales des radiocommunications et par les Assembles des radiocommunications assistes par les Commissions dtudes. Politique e

4、n matire de droits de proprit intellectuelle (IPR) La politique de lUIT-R en matire de droits de proprit intellectuelle est dcrite dans la Politique commune de lUIT-T, lUIT-R, lISO et la CEI en matire de brevets, dont il est question dans lAnnexe 1 de la Rsolution UIT-R 1. Les formulaires que les ti

5、tulaires de brevets doivent utiliser pour soumettre les dclarations de brevet et doctroi de licence sont accessibles ladresse http:/www.itu.int/ITU-R/go/patents/fr, o lon trouvera galement les Lignes directrices pour la mise en oeuvre de la politique commune en matire de brevets de lUIT-T, lUIT-R, l

6、ISO et la CEI et la base de donnes en matire de brevets de lUIT-R. Sries des Recommandations UIT-R (Egalement disponible en ligne: http:/www.itu.int/publ/R-REC/fr) Sries Titre BO Diffusion par satellite BR Enregistrement pour la production, larchivage et la diffusion; films pour la tlvision BS Servi

7、ce de radiodiffusion sonore BT Service de radiodiffusion tlvisuelle F Service fixe M Services mobile, de radioreprage et damateur y compris les services par satellite associs P Propagation des ondes radiolectriques RA Radio astronomie RS Systmes de tldtection S Service fixe par satellite SA Applicat

8、ions spatiales et mtorologie SF Partage des frquences et coordination entre les systmes du service fixe par satellite et du service fixe SM Gestion du spectre SNG Reportage dactualits par satellite TF Emissions de frquences talon et de signaux horaires V Vocabulaire et sujets associs Note: Cette Rec

9、ommandation UIT-R a t approuve en anglais aux termes de la procdure dtaille dans la Rsolution UIT-R 1. Publication lectronique Genve, 2011 UIT 2011 Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rec. U

10、IT-R F.1891 1 RECOMMANDATION UIT-R F.1891*Caractristiques techniques et oprationnelles des liaisons passerelles du service fixe utilisant des stations places sur des plates-formes haute altitude dans la bande 5 850-7 075 MHz utiliser pour les tudes de partage (2011) Champ dapplication La prsente Rec

11、ommandation contient les caractristiques techniques et oprationnelles des liaisons passerelles du service fixe (SF) utilisant des stations places sur des plates-formes haute altitude (HAPS) dans la bande 5 850-7 075 MHz. Elle a pour objet de donner aux administrations des informations sur les liaiso

12、ns passerelles HAPS utiliser pour les tudes de partage avec les types classiques de systmes du SF et avec les systmes et rseaux des autres services dans la bande ci-dessus et dans les bandes adjacentes. Elle contient par ailleurs des informations sur la relation entre les liaisons passerelles et les

13、 liaisons dutilisateur. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que la CMR-07 a reconnu quune plus grande souplesse serait souhaitable concernant le choix de spectre pour lexploitation de passerelles dans le cadre des rseaux HAPS; b) que la CMR-07 a demand que des tudes soient menes

14、 en vue didentifier du spectre entre 5 850 et 7 075 MHz pour les liaisons passerelles HAPS; c) que des liaisons passerelles HAPS pourraient tre utilises pour faciliter lexploitation des services fixe et mobile; d) que lexploitation de liaisons passerelles HAPS dans cette bande ncessiterait un partag

15、e avec les systmes fonctionnant dans les services fixe, mobile et fixe par satellite et pourrait avoir une incidence sur les services passifs tels que le service dexploration de la Terre par satellite (SETS) et le service de radioastronomie; e) que les liaisons passerelles dun systme HAPS seraient l

16、imites en nombre et devraient employer des antennes plus performantes et une puissance dmission plus leve que les liaisons dutilisateur, ce qui permettrait dutiliser des mthodes de modulation dordre suprieur et un codage plus complexe; f) que, compte tenu du point e) du considrant, les liaisons pass

17、erelles HAPS prsenteraient une plus grande efficacit dutilisation du spectre que les liaisons dutilisateur; *La prsente Recommandation a t labore au titre du point 1.20 de lordre du jour de la Confrence mondiale des radiocommunications de 2012 (CMR-12). Si la CMR-12 nidentifie pas de spectre dans ce

18、tte bande pour les liaisons passerelles associes aux stations places sur des plates-formes haute altitude, la prsente Recommandation sera supprime. 2 Rec. UIT-R F.1891 g) que des caractristiques techniques et oprationnelles des liaisons passerelles HAPS du SF sont ncessaires pour pouvoir raliser des

19、 tudes de partage avec les autres types de systme du SF et avec les systmes et rseaux des autres services dans la bande 5 850-7 075 MHz, ainsi que pour pouvoir tenir compte des missions hors bande destination ou en provenance de services exploits dans les bandes voisines ou adjacentes, reconnaissant

20、 a) quaux termes de la Rsolution 734 (Rv.CMR-07), il a t considr souhaitable de prvoir des dispositions adaptes pour les liaisons passerelles prenant en charge les oprations des stations HAPS; b) quaux termes de la Rsolution 734 (Rv.CMR-07), il a en outre t dcid dinviter lUIT-R largir la porte des t

21、udes de partage afin didentifier deux canaux de 80 MHz chacun pour les liaisons passerelles des stations HAPS entre 5 850 et 7 075 MHz, dans des bandes dj attribues au service fixe, tout en garantissant la protection des services existants, recommande 1 dutiliser les caractristiques techniques et op

22、rationnelles des liaisons passerelles HAPS contenues dans lAnnexe 1 de la prsente Recommandation pour analyser les possibilits de partage avec les liaisons passerelles HAPS entre 5 850 et 7 075 MHz. Annexe 1 Caractristiques techniques et oprationnelles des liaisons passerelles pour les stations plac

23、es sur des plates-formes haute altitude du service fixe fonctionnant dans la bande 5 850-7 075 MHz 1 Introduction Les caractristiques techniques et oprationnelles du systme HAPS dcrites ici sont fondes sur une conception gnrique ralisable de la charge utile, de la plate-forme stratosphrique et du rs

24、eau HAPS. 2 Stabilit de la plate-forme HAPS La stabilit en mouvement de la plate-forme HAPS, par rapport la Terre, est obtenue grce un vol contrl dans le flux dair non turbulent, faible vitesse, coulement constant et faible densit qui existe certaines altitudes stratosphriques. La plate-forme HAPS f

25、onctionne un emplacement nominalement fixe dans la stratosphre une altitude de 20 25 km. Le flux dair coulement relativement lisse combin une propulsion, un arodynamisme, un thermodynamisme et des matriaux ultramodernes assurent un vol stable et contrl, do un maintien en position prcis et une rotati

26、on axiale (tangage, roulis, lacet) minime. Les changements de vitesse des vents stratosphriques sont trs bien matriss par les systmes de propulsion et de commande de la plate-forme afin de maintenir la position et le cap souhaits. Les mmes niveaux de stabilit, daltitude et de maintien en position pe

27、uvent tre obtenus avec les plates-formes plus lourdes que lair et avec les plates-formes plus lgres que lair. Dune manire gnrale, la position de la plate-forme HAPS sera maintenue moins de 0,5 km prs, son changement de cap sera infrieur 1/2/h, son changement daltitude sera infrieur 45 m/h et Rec. UI

28、T-R F.1891 3 sa rotation axiale sera quasi nulle. Par ailleurs, lutilisation dantennes conformation du faisceau et orientables lectroniquement par la station HAPS et par les stations au sol associes permet damliorer la directivit, la slectivit et lefficacit des liaisons passerelles et de neutraliser

29、 facilement tout mouvement minime de la plate-forme. 3 Architecture de rseau HAPS Les rseaux HAPS permettent de transporter des charges utiles de communications hertziennes trs diverses et par l-mme de fournir des services large bande de grande capacit aux utilisateurs finals. Larchitecture de rseau

30、 de tlcommunication HAPS de haut niveau est illustre sur la Fig. 1 et est dcrite plus en dtail dans le prsent paragraphe et dans les paragraphes qui suivent. Il existe deux types de liaisons entre la charge utile et les quipements au sol: les liaisons passerelles et les liaisons dutilisateur. Seules

31、 sont dcrites ici les caractristiques techniques et oprationnelles des liaisons passerelles HAPS quil est propos dexploiter dans la bande 5 850-7 075 MHz. FIGURE 1 Configuration de rseau HAPS avec liaisons passerelles et liaisons dutilisateur F.1891-01Liaisons passerelles HAPSLiaisons dutilisateur H

32、APSPlate-forme HAPS avec charge utile de communicationsRACCPESACCPECPEUACCPERseau HAPS InterfaceInterfaceStation passerelleStation passerelleRseau de Terre ARseaucentralContrleur destation de baseRseau de Terre BRTPC/RDCP/WWWConcernant les liaisons dutilisateur, les communications ont lieu entre la

33、plate-forme et les quipements des locaux client (CPE) au sol et reposent sur une configuration cellulaire permettant une importante rutilisation des frquences. Les quipements CPE sont dcrits comme appartenant lune des trois zones de couvertures suivantes: urbaine, suburbaine et rurale (UAC, SAC et R

34、AC, 4 Rec. UIT-R F.1891 respectivement)1. Les quipements CPE HAPS peuvent communiquer directement avec la charge utile prsente sur la plate-forme HAPS et les communications entre quipements CPE HAPS sont commutes par la charge utile, qui contient un grand commutateur entre les liaisons dutilisateur.

35、 Le signal mis par un quipement CPE HAPS est transfr la section de rception de la charge utile prsente sur la plate-forme HAPS. Le commutateur contenu dans la charge utile dtermine la cellule utiliser pour transmettre le signal. Le signal est ensuite transfr vers la cellule dans laquelle se trouve l

36、autre quipement CPE HAPS connecter. Il est souligner que les liaisons dutilisateur utilisent des frquences situes en dehors de la bande 5 850-7 075 MHz conformment aux dispositions applicables du RR. Concernant les liaisons passerelles, les communications sont tablies dans la bande 5 850-7 075 MHz e

37、ntre la plate-forme et les stations passerelles au sol, situes dans la zone UAC, qui assurent linterconnexion avec les autres rseaux de tlcommunication. Larchitecture de la charge utile de tlcommunication HAPS comprend six sous-systmes de base, comme illustr sur la Fig. 2. FIGURE 2 Architecture du r

38、seau de tlcommunication HAPS F.1891-02Systmedantenne(liaisonsdutilisateur)Emetteurs-rcepteursde service Commu-tateur RouteurEmetteurs-rcepteursde passerelleSystmedantenne(liaisonspasserelles)Charge utile de tlcommunication HAPSCPEEquipements des locaux client GSStations passerelles HAPS au solRseauc

39、entral HAPS Infrastructure au sol du rseau2521NCPE CPE1GS GSAutres rseauxde tlcom-munication Sous-rseau deraccordementdes passerelles Les sous-systmes centraux de commutation et de routage raccordent les metteurs-rcepteurs et antennes de passerelle la partie de fourniture de service de la charge uti

40、le (antennes et metteurs-rcepteurs). Les sous-systmes de fourniture de service contiennent les liaisons dutilisateur directes (HAPS-CPE) qui sont compltement spares et diffrentes des liaisons passerelles HAPS. La gestion de rseau, la connectivit avec les rseaux de tlcommunication et les autres fonct

41、ions du rseau central sont contenues dans la partie dinfrastructure au sol du rseau. 1On trouvera dans la Recommandation UIT-R F.1500 une description plus dtaille de ces zones de couverture. Rec. UIT-R F.1891 5 Un sous-rseau de Terre de raccordement sera galement ncessaire pour contrler et intgrer t

42、outes les liaisons passerelles vers le rseau central et assurer une concentration et un raccordement de Terre. Chacune des cinq stations passerelles aura besoin dune liaison de donnes fibre optique de base de lordre de 1 Gbit/s vers le rseau central. La topologie du rseau de stations passerelles HAP

43、S est dcrite sur les Fig. 1, 2 et 3. 4 Description et utilisation des liaisons passerelles HAPS Dans le prsent document, une liaison passerelle HAPS est dfinie2comme une liaison radiolectrique unidirectionnelle entre une plate-forme HAPS relativement fixe et une station passerelle HAPS. Plus prcisme

44、nt, la liaison passerelle HAPS est constitue dune liaison montante (sol-air) spare avec une largeur de bande de 80 MHz et dune liaison descendante (air-sol) spare avec une largeur de bande de 80 MHz. Dans chaque largeur de bande de 80 MHz, une liaison passerelle HAPS opre dans un seul sens et achemi

45、ne des flux dinformation, par exemple le trafic cumulatif des utilisateurs finals constitu de communications vocales, vido et de donnes. Elle peut aussi acheminer des informations de tlmesure, poursuite, commande et contrle lies au fonctionnement du vhicule HAPS proprement dit. Chaque largeur de ban

46、de de 80 MHz utilise par les passerelles HAPS peut tre subdivise en un certain nombre de sous-canaux, tous les sous-canaux prenant en charge des liaisons radiolectriques dans le mme sens (air-sol ou sol-air) et utilisant nimporte quelles mthodes de polarisation, de modulation et de codage. Une plate

47、-forme HAPS donne utilisera au maximum cinq liaisons de station passerelle pour prendre en charge la charge de trafic maximale prvue pour la totalit de cette plate-forme. Le nombre de liaisons passerelles dployes pour chaque plate-forme HAPS dpend du volume de trafic dapplication dutilisateur final

48、que le rseau ou le systme bas sur la plate-forme HAPS doit prendre en charge dans le cadre dun raccordement. A mesure que le trafic rel augmentera, davantage de liaisons passerelles utilisant les mmes frquences pourront tre dployes (jusqu un maximum de cinq, en fonction des besoins). La Fig. 3 illustre une configuration avec le maximum de cinq liaisons passerelles au sol utilisant les mmes