ITU-R F 1891 SPANISH-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 us.pdf

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1、 Recomendacin UIT-R F.1891(05/2011)Caractersticas tcnicas y operacionalesde los enlaces de pasarela del servicio fijoque utilizan estaciones en plataformas agran altitud en la banda 5 850-7 075 MHzpara ser utilizadas en estudiosde comparticinSerie FServicio fijoii Rec. UIT-R F.1891 Prlogo El Sector

2、de Radiocomunicaciones tiene como cometido garantizar la utilizacin racional, equitativa, eficaz y econmica del espectro de frecuencias radioelctricas por todos los servicios de radiocomunicaciones, incluidos los servicios por satlite, y realizar, sin limitacin de gamas de frecuencias, estudios que

3、sirvan de base para la adopcin de las Recomendaciones UIT-R. Las Conferencias Mundiales y Regionales de Radiocomunicaciones y las Asambleas de Radiocomunicaciones, con la colaboracin de las Comisiones de Estudio, cumplen las funciones reglamentarias y polticas del Sector de Radiocomunicaciones. Polt

4、ica sobre Derechos de Propiedad Intelectual (IPR) La poltica del UIT-R sobre Derechos de Propiedad Intelectual se describe en la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI a la que se hace referencia en el Anexo 1 a la Resolucin UIT-R 1. Los formularios que deben utilizarse en la declaracin sobre

5、patentes y utilizacin de patentes por los titulares de las mismas figuran en la direccin web http:/www.itu.int/ITU-R/go/patents/es, donde tambin aparecen las Directrices para la implementacin de la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI y la base de datos sobre informacin de patentes del UIT-R

6、 sobre este asunto. Series de las Recomendaciones UIT-R (Tambin disponible en lnea en http:/www.itu.int/publ/R-REC/es) Series Ttulo BO Distribucin por satlite BR Registro para produccin, archivo y reproduccin; pelculas en televisin BS Servicio de radiodifusin sonora BT Servicio de radiodifusin (tele

7、visin) F Servicio fijo M Servicios mviles, de radiodeterminacin, de aficionados y otros servicios por satlite conexos P Propagacin de las ondas radioelctricas RA Radioastronoma RS Sistemas de deteccin a distancia S Servicio fijo por satlite SA Aplicaciones espaciales y meteorologa SF Comparticin de

8、frecuencias y coordinacin entre los sistemas del servicio fijo por satlite y del servicio fijo SM Gestin del espectro SNG Periodismo electrnico por satlite TF Emisiones de frecuencias patrn y seales horarias V Vocabulario y cuestiones afines Nota: Esta Recomendacin UIT-R fue aprobada en ingls confor

9、me al procedimiento detallado en la Resolucin UIT-R 1. Publicacin electrnica Ginebra, 2011 UIT 2011 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-R F.1891 1 RECOMENDACIN UIT-R F.

10、1891*Caractersticas tcnicas y operacionales de los enlaces de pasarela del servicio fijo que utilizan estaciones en plataformas a gran altitud en la banda 5 850-7 075 MHz para ser utilizadas en estudios de comparticin (2011) Cometido En esta Recomendacin se facilitan las caractersticas tcnicas y ope

11、racionales de los enlaces de pasarela del servicio fijo de las plataformas a gran altitud (HAPS) en la banda 5 850-7 075 MHz. Est destinada a proporcionar a las administraciones informacin acerca de los enlaces de pasarela de las HAPS para su utilizacin en estudios de comparticin con sistemas del se

12、rvicio fijo de tipo convencional y con sistemas y redes de otros servicios en la banda citada y en las bandas adyacentes. En este texto tambin puede encontrarse informacin acerca de la relacin entre los enlaces de pasarela y los enlaces de usuario. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, consi

13、derando a) que la CMR-07 reconoci que sera conveniente tener una mayor flexibilidad en la eleccin del espectro para operaciones de pasarela en soporte de las redes HAPS; b) que la CMR-07 solicit la realizacin de estudios para considerar la identificacin de espectro destinado a los enlaces de pasarel

14、a de las HAPS en la gama 5 850-7 075 MHz; c) que los enlaces de pasarela de las HAPS podran emplearse para soportar el funcionamiento de los servicios fijo y mvil; d) que los enlaces de pasarela de las HAPS en esta banda deberan funcionar de manera compartida con sistemas de los servicios fijo, mvil

15、 y fijo por satlite y ello puede tener repercusiones en los servicios pasivos tales como el servicio de exploracin de la Tierra por satlite (SETS) y el servicio de radioastronoma; e) que los enlaces de pasarela en un sistema HAPS estaran limitados en nmero y necesitaran utilizar antenas de mayor cal

16、idad y transmitir con potencias ms elevadas en comparacin con los enlaces de usuario, lo que permitira el uso de mtodos de modulacin de orden ms elevado y una codificacin ms compleja; f) que basndose en el considerando e), los enlaces de pasarela de las HAPS seran ms eficaces desde el punto de vista

17、 de utilizacin del espectro que los enlaces de usuario; g) que es necesario determinar las caractersticas tcnicas y operacionales de los enlaces de pasarela de las HAPS en el SF a fin de realizar estudios de comparticin con otros tipos de sistemas del SF y con sistemas y redes de otros servicios en

18、la banda 5 850-7 075 MHz, as como tener en cuenta las emisiones fuera de banda dirigidas a servicios en bandas cercanas o adyacentes o procedentes de los mismos, *Esta Recomendacin se ha elaborado con arreglo al punto 1.20 del orden del da de la Conferencia Mundial de Radiocomunicacin 2012 (CMR-12).

19、 Si la CMR-12 no identifica espectro para los enlaces de pasarela de las estaciones en plataformas a gran altitud, la Recomendacin se suprimir. 2 Rec. UIT-R F.1891 reconociendo a) que la Resolucin 734 (Rev.CMR-07) consider conveniente prever las disposiciones pertinentes para enlaces de pasarela que

20、 permiten el funcionamiento de las HAPS; b) que la Resolucin 734 (Rev.CMR-07) tambin resolvi invitar al UIT-R a ampliar los estudios de comparticin con el fin de identificar dos canales de 80 MHz cada uno, para enlaces de pasarela de las HAPS en la gama 5 850-7 075 MHz en bandas ya atribuidas al SF,

21、 y garantizar la proteccin de los servicios existentes, recomienda 1 que para analizar la viabilidad de la comparticin en que intervengan los enlaces de pasarela de las HAPS en la gama de frecuencias 5 850-7 075 MHz se utilicen las caractersticas tcnicas y operacionales de los enlaces de pasarela de

22、 las HAPS contenidas en el Anexo 1 a la presente Recomendacin. Anexo 1 Caractersticas tcnicas y operacionales de los enlaces de pasarela para las estaciones en plataformas a gran altitud del servicio fijo que funcionan en la banda 5 850-7 075 MHz 1 Introduccin Las caractersticas tcnicas y operaciona

23、les de los sistemas HAPS aqu descritas se basan en un diseo genrico realizable de la carga til HAPS, la plataforma estratosfrica y la red. 2 Estabilidad de la plataforma HAPS Las HAPS logran su estabilidad de movimiento, relativo a la Tierra, mediante vuelo controlado en las corrientes de aire de ba

24、ja densidad, flujo continuo, baja velocidad y sin turbulencias que existen a altitudes concretas de la estratosfera. Las HAPS funcionan en un emplazamiento nominalmente fijo de la estratosfera a una altura comprendida entre 20 y 25 km. El flujo relativamente continuo de la corriente de aire combinad

25、o con el diseo ms avanzado en materia de propulsin, aerodinmica, termodinmica y materiales proporcionar un vuelo estable y controlado que propiciar un mantenimiento en posicin muy preciso y una mnima rotacin axial (cabeceo, balanceo y guiada). La tasa de cambio de velocidad en los vientos estratosfr

26、icos se encuentra dentro de la capacidad de los sistemas de propulsin y control de la plataforma para mantener la posicin y rumbo deseados. Las plataformas ms pesadas que el aire y las plataformas ms ligeras que el aire pueden lograr los mismos niveles de estabilidad, altitud y mantenimiento en posi

27、cin. Normalmente, las HAPS mantendrn su posicin con un margen de 0,5 km, experimentarn una variacin del rumbo inferior a 1/2/h, sus cambios de altitud sern inferiores a 45 m/h y no tendrn virtualmente ninguna rotacin axial. Adems, la aplicacin de antenas de haz conformado electrnicamente orientables

28、 en las HAPS y en sus estaciones terrenas incrementar la directividad, la selectividad y la eficacia de los enlaces de pasarela y neutralizar fcilmente cualquier mnimo movimiento de la plataforma. Rec. UIT-R F.1891 3 3 Arquitectura de la red de las HAPS Las HAPS tienen la capacidad de cursar una amp

29、lia variedad de cargas tiles de comunicaciones inalmbricas que pueden proporcionar servicios de banda ancha y gran capacidad a los usuarios finales. En la Fig. 1 se muestra la arquitectura de la red de telecomunicaciones de las HAPS de alto nivel, que se describe con ms detalles en ste y en otros pu

30、ntos posteriores. Existen dos tipos de enlaces entre la carga til y los equipos situados en tierra: los enlaces de pasarela y los enlaces de usuario. Este texto describe nicamente las caractersticas tcnicas y operacionales de los enlaces de pasarela de las HAPS cuyo funcionamiento est previsto en la

31、 banda 5 850-7 075 MHz. FIGURA 1 Configuracin de la red HAPS incluidos los enlaces de pasarela y los enlaces de usuario F.1891-01Enlaces de pasarela HAPS Enlaces de usuario HAPS Plataforma HAPS concarga til de comunicacionesRACCPESACCPECPEUACCPERed HAPS InterfazInterfazEstacin de pasarelaEstacin de

32、pasarelaRed terrenal ARedcentralControladorde la estacinde baseRed terrenal BRTPC/RDPC/WWWPara los usuarios de los enlaces, la comunicacin se establece entre la plataforma y los equipos en las instalaciones del cliente (CPE) en tierra en una disposicin celular que permite una notable reutilizacin de

33、 frecuencias. Los CPE pueden estar en una de las tres zonas siguientes: cobertura de zona urbana, de zona suburbana y de zona rural (UAC, SAC y RAC, respectivamente)1. Los CPE HAPS pueden comunicarse con la carga til en la plataforma HAPS directamente y las comunicaciones entre los CPE HAPS se conmu

34、tan por la carga til que contiene un gran conmutador a travs de los enlaces de usuario. La seal transmitida desde los CPE HAPS se transfiere a la seccin receptora de la carga til en la plataforma HAPS. La conmutacin a bordo de 1Vase en la Recomendacin UIT-R F.1500 una descripcin ms detallada de esta

35、s zonas de cobertura. 4 Rec. UIT-R F.1891 la carga til determina la clula a la que va a dirigirse la seal. A continuacin, se transfiere a la clula en la que existe otro CPE HAPS que va a conectarse. Cabe destacar que los enlaces de usuario utilizan espectro de frecuencias fuera de la banda 5 850-7 0

36、75 MHz, de conformidad con las disposiciones pertinentes del RR. Para los enlaces de pasarela, la comunicacin se establece en la banda 5 850-7 075 MHz entre la plataforma y las estaciones de pasarela en tierra ubicadas en la UAC, que proporciona interconexin con otras redes de telecomunicaciones. La

37、 arquitectura de la carga til de telecomunicaciones HAPS consta de seis subsistemas bsicos, como ilustra la Fig. 2. FIGURA 2 Arquitectura de la red de telecomunicaciones HAPS F.1891-02Sistema deantena(enlaces deusuario)ServicioXcvrs Conmutador EncaminadorPasarelaXcvrsSistema deantena(enlaces depasar

38、ela)Cara til de telecomunicaciones de HAPSCPEEquipo en las instalaciones del clienteGSEstaciones terrenas de pasarela HAPSRed centralHAPSInfraestructura de la red en tierra2521NCPE CPE1GS GSOtras redesde telecomuni-cacionesSubred dereserva depasarelaLos subsistemas de encaminamiento y de conmutacin

39、central conectan los transceptores de pasarela y las antenas a la parte de la carga til (antenas y transceptores) dedicada a la prestacin del servicio. Los subsistemas de prestacin de servicio contienen los enlaces de usuario directos (HAPS-CPE) que estn completamente separados de los enlaces de pas

40、arela de las HAPS y son distintos de stos. La gestin de la red, la conectividad de la red de telecomunicaciones y otras funciones de la red bsicas estn contenidas en la parte de infraestructura en tierra de la red. Tambin se necesitar una subred terrenal de reserva a fin de controlar, integrar y pro

41、porcionar concentracin y conexin terrenal para todos los enlaces de pasarela a la red central. Cada una de las cinco estaciones de pasarela necesitar un enlace de datos de fibra ptica de lnea de base a la red central del orden de 1 Gbit/s por cada estacin terrena. En las Figs. 1, 2 y 3 se representa

42、 la topologa de la red de estaciones de pasarela de las HAPS. Rec. UIT-R F.1891 5 4 Descripcin y utilizacin del enlace de pasarela HAPS Como se indica en esta Recomendacin, un enlace de pasarela de la HAPS2se define como un enlace radioelctrico unidireccional entre una plataforma HAPS relativamente

43、fija y una estacin de pasarela de la HAPS. Especficamente, el enlace de pasarela HAPS consiste en un enlace ascendente (tierra-aire) separado de 80 MHz y un enlace descendente (aire-tierra) separado de 80 MHz. En cada una de las anchuras de banda de 80 MHz, un enlace de pasarela de la HAPS funciona

44、unidireccionalmente y contiene flujos de informacin, tales como trfico de usuario final combinado para comunicaciones de voz, datos y vdeo. El enlace de pasarela HAPS tambin puede contener informacin de telemedida, seguimiento y control relativa al funcionamiento del propio vehculo HAPS. Cada anchur

45、a de banda de pasarela HAPS de 80 MHz puede dividirse en un cierto nmero de subcanales, soportando todos los subcanales enlaces radioelctricos en el mismo sentido (aire-tierra o tierra-aire) y utilizando cualquier mtodo de polarizacin, modulacin y codificacin. Una sola plataforma HAPS utilizar un mx

46、imo de cinco enlaces de estacin de pasarela a fin de soportar la mxima carga de trfico proyectada para toda esa plataforma. El nmero de enlaces de pasarela instalados para cada HAPS depende del volumen de trfico de aplicacin de usuario final que la red o el sistema basado en HAPS pueda soportar en m

47、odo reserva. A medida que se incrementa el trafico real pueden instalarse ms enlaces de pasarela de la misma frecuencia (hasta un mximo de cinco, si es necesario). La Fig. 3 ilustra una mxima configuracin en tierra de cinco enlaces de pasarela de la misma frecuencia que reutilizan el espectro de fre

48、cuencias de 2 80 MHz identificado para uso de las HAPS y sta es la configuracin que debe emplearse en los estudios de comparticin. Las plataformas HAPS estaran separadas del orden de unos 300 km a 1 000 km. Cada estacin de pasarela asociada da servicio a una sola HAPS. Normalmente, la retcula de est

49、aciones de pasarela no se solapara con una retcula de estaciones de pasarela de las HAPS adyacente. La retcula de pasarela probablemente tendr un dimetro de unos 72 km centrado en las proximidades de punto de tierra del nadir de la HAPS, como se representa en la Fig. 3. Puede observarse en esta configuracin de la estacin de