ITU-R INFORME RS 2096 SPANISH-2007 Sharing of the 10 6-10 68 GHz band by the fixed and mobile services and the Earth exploration-satellite service (passive)《共享10 6-10 68 GHz频段的固定和移.pdf

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1、 I. IT-R RS.2096 1 INFORME UIT-R RS.2096 Comparticin de la banda 10,6-10,68 GHz entre los servicios fijo y mvil y el servicio de exploracin de la Tierra por satlite (pasivo) (2007) NDICE Pgina 1 Introduccin 2 2 SETS (pasivo). 2 2.1 Aplicaciones . 2 2.2 Parmetros de los sensores pasivos 2 2.3 Criteri

2、os de interferencia admisible 4 2.4 Niveles actuales de interferencia radioelctrica en la banda 10,6-10,68 GHz . 5 3 Parmetros de los servicios fijo y mvil. 6 3.1 Servicio fijo 6 3.2 Servicio mvil. 9 4 Estudios basados en la simulacin . 9 4.1 Metodologa general de la simulacin 9 4.2 Estudio basado e

3、n simulaciones nmero 1 . 10 4.2.1 Sistemas del servicio fijo punto a punto 11 4.2.2 Sistemas del servicio fijo punto a multipunto 14 4.3 Estudio basado en simulaciones nmero 2 . 17 4.4 Estudio basado en simulaciones nmero 3 . 20 4.4.1 Sistemas del servicio fijo punto a multipunto 20 4.4.2 Sistemas d

4、el servicio fijo punto a punto 22 4.4.3 Sistemas mviles 24 4.5 Estudio basado en la simulacin nmero 4. 25 4.5.1 Sistemas del servicio fijo punto a punto 26 4.5.2 Sistemas mviles 28 4.6 Resumen de los resultados del estudio de comparticin. 33 5 Tcnicas de mitigacin . 39 5.1 Servicio de exploracin de

5、la Tierra por satlite (pasivo) 39 5.2 Servicio fijo 40 5.3 Servicio mvil. 43 6 Conclusin 43 7 Documentos complementarios del UIT-R 44 2 I. IT-R RS.2096 1 Introduccin En el presente Informe se resumen los resultados de los estudios sobre la comparticin de la banda 10,6-10,68 GHz entre los servicios f

6、ijo y mvil, por una parte, y el servicio de exploracin de la Tierra por satlite (SETS) (pasivo), por la otra. 2 SETS (pasivo) 2.1 Aplicaciones La banda 10,6-10,7 GHz es sumamente importante para medir la lluvia, la nieve, el estado del mar y el viento ocenico en las superficies ocenicas y terrestres

7、. Esta banda de frecuencias se considera adecuada para determinar mediante sistemas multiespectrales las propiedades materiales de la superficie en todas las regiones climticas. En el caso de las superficies terrestres, las mediciones a la frecuencia de 10 GHz son idneas para estimar la biomasa vege

8、tal una vez conocida la contribucin de la humedad del suelo. En el caso de las superficies ocenicas, la banda a 10 GHz resulta adecuada para medir la superficie del mar y la velocidad del viento. En particular, las mediciones a 10 GHz de la velocidad del viento son esenciales para conocer con precis

9、in la temperatura de la superficie del mar utilizando los datos a 6 GHz que ofrecen la mayor sensibilidad a la temperatura de la superficie marina. Varios sensores ya utilizan esta banda de frecuencias para realizar tales mediciones y se prev que la utilizarn en el futuro inmediato. Estas mediciones

10、 se utilizan plenamente en todo el mundo (empleo regular de los datos, continuidad del servicio, diversidad de resultados basados en estos datos). Las organizaciones meteorolgicas de todas las regiones utilizan e intercambian los datos as obtenidos. Cabe destacar que los parmetros se obtienen en rea

11、lidad de un conjunto de mediciones realizadas en cinco frecuencias interrelacionadas (6, 10, 18, 24 y 36,5 GHz), 2.2 Parmetros de los sensores pasivos En el Cuadro 1 se resumen los parmetros de los sensores pasivos con barrido cnico que funcionan o funcionarn en la banda 10,6-10,68 GHz, segn se ilus

12、tra en la Fig. 1. CUADRO 1 Parmetros de los sensores pasivos Canal 10,6-10,7 GHz SENSOR 110 GHz AMSR-E CMIS Anchura de banda del canal (GHz) 100 100 100 Tamao del pxel sobre la trayectoria (dimetro) (km) 56,7 27,5 42,9 ngulo de desplazamiento respecto al nadir o ngulo del semicono (grados) 44,3 47,5

13、 48,6 ngulo de incidencia i en el centro de la zona de iluminacin (grados) 52 55 58,1 Polarizacin H, V H, V H, V, R, L Altitud del satlite (km) 817 705 833 Ganancia mxima de la antena (dBi) 36 42 45 I. IT-R RS.2096 3 CUADRO 1 (Fin) Canal 10,6-10,7 GHz SENSOR 110 GHz AMSR-E CMIS Dimetro del reflector

14、 (m) 0,9 1,6 2,2 Zona barrida til (km) 1 594 1 450 1 893 Anchura del haz de la antena a media potencia 3dB(grados) 2,66 1,4 1,02 Velocidad de barrido en rpm (revoluciones por minuto) 20 40 31,6 H: horizontal V: vertical R: dextrgira L: levgira FIGURA 1 Geometra de los radimetros de microondas pasivo

15、s con barrido cnico Las antenas de los sensores pasivos se disean con arreglo a las Figs. 2 a 4 siguientes. FIGURA 2 Diagrama de ganancia de la antena de SENSOR-1 a 10,6 GHz 4 I. IT-R RS.2096 FIGURA 3 Diagrama de ganancia de la antena de AMSR-E a 10,6 GHz FIGURA 4 Diagrama de ganancia de la antena d

16、e CMIS a 10,6 GHz 2.3 Criterios de interferencia admisible En la Recomendacin UIT-R RS.1029 Criterios de interferencia para la teledeteccin pasiva por satlite, se estipulan los niveles admisibles de interferencia y las anchuras de banda de referencia que se habrn de utilizar al evaluar la interferen

17、cia o en los estudios de comparticin. Para los sensores pasivos actuales, el nivel de interferencia admisible en la banda 10,6-10,7 GHz es de 156 dBW en una anchura de banda de referencia de 100 MHz, y para los futuros sensores pasivos de 166 dBW en una anchura de banda de referencia de 100 MHz, por

18、 cuanto estos ltimos son ms sensibles que los utilizados en la actualidad. La primera magnitud se refiere a las condiciones de comparticin alrededor de 2003; mientras que la segunda, a las aplicaciones cientficas que pueden lograrse tcnicamente con los sensores en los prximos 5-10 aos. En la Recomen

19、dacin UIT-R RS.1029 tambin especifica que estos niveles de interferencia no deben rebasarse en ms de un 0,1% de la zona de observacin del sensor, definida como una zona de I. IT-R RS.2096 5 medicin cuadrada sobre la superficie de la Tierra de 10 000 000 km2, a menos que se justifique otro valor. 2.4

20、 Niveles actuales de interferencia radioelctrica en la banda 10,6-10,68 GHz En general, la recepcin de niveles de interferencia bajos a la entrada de los sensores pasivos degrada el funcionamiento de los sensores pasivos dado que, en este caso particular, estos sensores no son capaces de distinguir

21、entre las radiaciones naturales y las radiaciones artificiales. Por otra parte, cuando los niveles de interferencia son muy altos, esto es, de varios rdenes de magnitud comparados con la sensibilidad, los correspondientes niveles pueden considerarse artificiales naturales, por lo que han de descarta

22、rse. En la Fig. 5 se muestra una imagen mundial compuesta de la interferencia radioelctrica a diferentes frecuencias de microondas generada a partir de los datos medidos durante un mes con el sensor AMSR-E (agosto de 2004) (el amarillo corresponde a las frecuencias 6-7 GHz y el rojo a 10,6 GHz). FIG

23、URA 5 Interferencia radioelctrica causada al sensor pasivo AMSR-E en las bandas 6-7 GHz y 10,6 GHz Esta figura se basa en el anlisis de las mediciones realizadas mediante el sensor pasivo con polarizaciones horizontal y vertical, en el que se han aplicado criterios de diferencias de polarizacin nega

24、tiva de 5 K (es decir, la diferencia entre las polarizaciones H y V). De hecho, se reconoce que a estas longitudes de onda una polarizacin negativa mayor que 5 K slo puede producirse cuando las emisiones son artificiales con polarizacin H. Obsrvese que esta figura slo muestra una forma de interferen

25、cia (emisiones con polarizacin horizontal) y, en general, no indica cunta interferencia indetectable existe. No obstante, resulta razonable suponer que en regiones con gran interferencia detectable habr probablemente extensas zonas de interferencia indetectable. As pues, los niveles altos de interfe

26、rencia detectable son un indicio de que existe un problema, lo que no implica que la ausencia de interferencia detectable signifique que no exista un problema. From: Chris Kidd (Univ. Birmingham, UK) 6 I. IT-R RS.2096 En cuanto al nivel de interferencia potencial, partiendo del supuesto de que estas

27、 cifras corresponden a polarizaciones negativas mayores que 5 K, se puede suponer aproximadamente que la interferencia es, como mnimo, tambin mayor que estos 5 K (lo que corresponde a 142 dBW/100 MHz). Habida cuenta del actual umbral de interferencia estipulado en las Recomendacin UIT-R RS.1029 (a s

28、aber, 166 dBW/100 MHz correspondiente a 0,02 K), se observa que estas interferencias estn al menos 24 dB por encima del umbral. Por otra parte, la Recomendacin UIT-R RS.1029 tambin indica que en la banda 10,6-10,7 GHz puede rebasarse el nivel de interferencia admisible en un 0,1% de la zona de medic

29、in de 10 000 000 km2. Considerando en trminos generales las zonas actuales afectadas, puede observarse que la zona de alta contaminacin corresponde al 2,8%, que excede con mucho el criterio relativo a la zona (0,1%), lo que significa que estn contaminadas otras zonas no detectables y, por ende, no s

30、e tienen en cuenta en esta estimacin. En caso de tal interferencia, los modelos de asimilacin tendrn que enfrentarse a la siguiente situacin que podra dar lugar a previsiones meteorolgicas errneas: nivel elevado de interferencia detectable que tendra que descartarse pero que, en tal caso, faltaran d

31、atos sobre ciertas zonas; niveles de interferencia no detectable, cuya probabilidad es mayor en superficies extensas, que podran dar lugar a datos errneos; pxeles para los que no se experimenta interferencia o que sta es inferior al umbral estipulado en la Recomendacin UIT-R RS.1029 y que, por lo ta

32、nto, ofrecen datos correctos, obsrvese adems que no se har distincin entre las dos situaciones descritas en los dos ltimos guiones. 3 Parmetros de los servicios fijo y mvil 3.1 Servicio fijo En los Cuadros 2 y 3 se indican los parmetros de los sistemas del SERVICIO FIJO punto a punto (P-P) y punto a

33、 multipunto (P-MP), respectivamente, que se utilizaron en estos estudios sobre la compatibilidad. La banda 10,6-10,68 GHz se utiliza en Francia solamente en equipos inalmbricos fijos en caso de ruptura de la red de comunicaciones y reparacin de los enlaces del servicio fijo en otras bandas. Por cons

34、iguiente, su utilizacin es limitada y temporal. En la ltima columna del Cuadro 2 figuran las caractersticas de estos enlaces de emergencia del servicio fijo P-P. I. IT-R RS.2096 7 CUADRO 2 Parmetros de funcionamiento del equipo del enlace fijo P-P en la banda 10,6-10,68 GHz Fuente Recomendacin UIT-R

35、 F.758 Contribuciones de la administracin Modulacin 128-TM ASK, PESKY ASK, PESKY 4-PESKY Caso de simulacin del servicio fijo(1)1 2 3 4 5 6 Capacidad (Mbit/s) 3,1 12,4 24,7 8 16 34 Separacin de canal (MHz) 0,8 2,5 5 7 14 14 Canales/80 MHz 100 32 16 12 6 6 Ganancia (mxima) de la antena (dBi) 51 51 51

36、49 49 36-45 Atenuacin (mnima) en el alimentador/multiplexor (dB) 0 0 0 0 0 4 Tipo de antena Parablica Parablica Parablica Parablica Parablica Parablica Potencia mxima de salida del TX (dBW) 3 3 3 2(2)2(2)7 p.i.r.e. (mxima) (dBW) 48(2)48(2)48(2)47(2)47(2)34 Anchura de banda IF del receptor (MHz) 0,8

37、2,5 5 7 14 20,4 Factor de ruido del receptor (dB) 4 4 4 3 3 8 Ruido trmico del receptor (dBW) 141 136 133 132,5 129,5 113 Nivel nominal a la entrada del Rx (dBW) 60 60 60 60 60 68 Nivel a la entrada del Rx para 1 103 BER (dBW) 110 104 101 117 114 108 (1)Esta fila se utiliza como referencia ms adelan

38、te en este Informe al describir ciertos estudios de simulacin. (2)Excepto en determinados pases, el nmero 5.482 del RR limita la p.i.r.e. a 40 dBW y la potencia del transmisor a 3 dBW, a falta de acuerdo con arreglo al nmero 9.21 del RR. Si se efectuaran simulaciones utilizando los lmites de potenci

39、a estipulados en el nmero 5.482 del RR se obtendran niveles de interferencia 7-8 dB inferiores a los indicados en la Fig. 7. CUADRO 3 Parmetros de funcionamiento de equipos del enlace fijo P-MP en la banda 10,6-10,68 GHz Parmetros Estacin central Estacin terminal del cliente Modulacin QPSKMtodo de a

40、cceso Mltiplex por divisin en el tiempo (TDM) Anchura de banda/portadora 3,5 MHz 3,5 MHz Tipo de antena Sectorial Parablica Ganancia de antena (dBi) 13, lbulo posterior 10 dBi 19-26 Apertura del haz de la antena 120 12-7 Nmero de portadoras activas/sector 5 5 8 I. IT-R RS.2096 CUADRO 3 (Fin) Parmetr

41、os Estacin central Estacin terminal del cliente Nmero de sectores 3 Longitud del trayecto (km)(1)0,1-10 Potencia mxima de transmisin por portadora (dBW) 10 10 Control de potencia No S Atenuacin en la lnea del sistema de recepcin (dB) 0 0 Nivel nominal a la entrada del receptor/portadora (dBW) 110110

42、 (1)Son posibles longitudes de trayecto mayores que 10 km, dependiendo de los factores de bloqueo ambientales. Los sistemas P-MP en esta banda se despliegan sobre todo en zonas urbanas y suburbanas, y rara vez en zonas rurales. Habida cuenta de las disposiciones de bloques de radiofrecuencias estipu

43、ladas en la Recomendacin UIT-R F.1568 (a saber, cinco pares de bloques, dos de los cuales coinciden en parte con la banda 10,6-10,68 GHz) y del radio caracterstico de las clulas de acceso inalmbrico de hasta 10 km, es de prever que haya un mximo de dos redes de acceso inalmbrico en una determinada z

44、ona urbana o suburbana extensa. Segn la disposicin de canales de radiofrecuencia, cada bloque tiene una anchura de banda de 25 30 MHz a lo sumo. Por otra parte, el nmero mximo de estaciones terminales puede ser del orden de 300. Las estaciones centrales y terminales de estos sistemas no podrn transm

45、itir simultneamente en la banda 10,6-10,68 GHz, dado que la mayora de los sistemas P-MP suelen recurrir a tcnicas dplex por divisin de frecuencia (FDD). La ganancia de la antena y la apertura del haz de las estaciones terminales P-MP en esta banda varan, respectivamente, entre 19-26 dBi y 12 y 7. La

46、 altura caracterstica de la antena de la estacin terminal en esta banda es de 20 m respecto al nivel del suelo (instalada en los tejados). Esto significa que el ngulo de inclinacin de una antena normal de estacin central ser del orden de 4 o inferior, por debajo del plano horizontal. Por consiguient

47、e, son posibles tres configuraciones de despliegue P-MP en zonas urbanas/suburbanas: Cada una de las dos estaciones centrales en la zona urbana funciona en uno de los dos bloques de frecuencias comprendidos en la anchura de banda del sensor pasivo. Una estacin central funciona en uno de los bloques

48、de frecuencia comprendido en la anchura de banda del sensor pasivo, y 150 estaciones terminales clientes funcionan en el otro bloque de frecuencias. Ninguna de las dos estaciones centrales funciona en los bloques de frecuencia comprendidos en la anchura de banda del sensor pasivo, sino que las 150 e

49、staciones terminales clientes de cada una de las dos estaciones centrales funcionan dentro de la banda del sensor pasivo, lo que implica un total de 300 transmisores interferentes en la zona urbana. La ganancia y apertura del haz de la antena del terminal cliente de las estaciones terminales P-MP en esta band