ITU-R M 1391-1 SPANISH-2006 Methodology for the calculation of IMT-2000 satellite spectrum requirements《国际移动通信-2000(IMT-2000)卫星频谱要求的计算方法》.pdf

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1、 Rec. UIT-R M.1391-1 1 RECOMENDACIN UIT-R M.1391-1 Metodologa para el clculo de los requisitos de espectro para los satlites de las telecomunicaciones mviles internacionales-2000 (IMT-2000)*(1999-2006) 1 Cometido Esta Recomendacin presenta una metodologa para calcular las necesidades de espectro de

2、la componente de satlite de las IMT-2000, que se basa en los requisitos y objetivos definidos en las Recomendaciones pertinentes sobre las IMT-2000. La metodologa est estructurada de manera que es independiente de los detalles de los diversos sistemas que comprende la componente de satlite (por ejem

3、plo, las rbitas). A la hora de seleccionar los valores adecuados de los parmetros de entrada, debe tenerse en cuenta la naturaleza de los servicios que probablemente soportarn las capacidades del sistema. 2 Introduccin Las Telecomunicaciones mviles internacionales (IMT-2000) proporcionan acceso a un

4、a amplia gama de servicios de telecomunicaciones soportados por las redes de telecomunicaciones fijas (por ejemplo la RTPC o la RDSI) y a otros servicios especficos de los usuarios mviles. Se dispone de distintos tipos de terminales mviles, enlazados a las redes terrenales o por satlite, y los termi

5、nales pueden disearse para la utilizacin fija o mvil. Las caractersticas fundamentales de las IMT-2000 son las siguientes: alto grado de uniformidad de diseo en todo el mundo; compatibilidad de los servicios de las IMT-2000 entre s y con las redes fijas; elevado nivel de calidad; utilizacin de termi

6、nales de bolsillo con capacidad de itinerancia a escala mundial; capacidad para aplicaciones multimedios y una amplia gama de servicios. Las IMT-2000 estn definidas en un conjunto de Recomendaciones de la UIT interdependientes de las cuales forma parte la presente. La componente de satlite de las IM

7、T-2000 puede satisfacer una parte de la demanda general cada vez mayor de servicios mviles. Considerando que las componentes de satlite y terrenal de las IMT-2000 son mutuamente complementarias y proporcionan servicios compatibles, es necesario atribuir una anchura de banda de espectro adecuada para

8、 ambas. Se necesita una metodologa especfica para calcular los requisitos de la componente de satlite de las IMT-2000. Adems, los servicios proporcionados por las IMT-2000 son muy densos en informacin y fciles de utilizar (por ejemplo, multimedios). Por lo tanto, debe considerarse la necesidad de of

9、recer a los usuarios acceso a varios servicios compatibles con los que ya proporciona la componente terrenal de las IMT-2000. *Esta metodologa tambin puede utilizarse para los sistemas posteriores a las IMT-2000. 2 Rec. UIT-R M.1391-1 3 Recomendaciones conexas La presente Recomendacin se basa en la

10、Recomendacin UIT-R M.818 Funcionamiento por satlite en las IMT-2000 y la Recomendacin UIT-R M.1167 Marco general sobre la componente de satlite de las IMT-2000. Reconoce los requisitos definidos para la componente de satlite en la Recomendacin UIT-R M.1034 Requisitos de las interfaces radioelctricas

11、 para las IMT-2000, las necesidades de los pases en desarrollo (vase la Recomendacin UIT-R M.819) y el inters cada vez mayor en la prestacin de servicios con velocidades binarias ms elevadas. 4 Antecedentes El punto de partida para el desarrollo de una metodologa viene determinado necesariamente por

12、 la forma de las estadsticas del trfico de telecomunicaciones y su disponibilidad. En las Recomendaciones antes citadas se ha reconocido que la componente de satlite de las IMT-2000 puede tomar una gran variedad de formas, cada una de las cuales ser el resultado de una optimizacin para satisfacer la

13、s necesidades previstas del mercado. En esta Recomendacin, se han considerado dos tipos de trfico de satlite de las IMT-2000 que se denominan multimedios y no multimedios. Se supone que la demanda de trfico se expresa en Mbytes por mes o minutos por mes. En trminos generales, cabe esperar que a lo l

14、argo del tiempo los avances tecnolgicos puedan proporcionar una disminucin de las necesidades de espectro para soportar un volumen determinado de trfico de usuario en una categora de servicio concreta. Los avances tcnicos asociados con la codificacin de la fuente y el diseo de la antena, por ejemplo

15、, han permitido lograr una mejora en la reutilizacin de frecuencias en los sistemas, lo que ha dado lugar a un incremento global de la eficacia en la utilizacin del espectro. Teniendo en cuenta la combinacin de servicios que deben soportar las IMT-2000, la introduccin de las tcnicas de conmutacin de

16、 paquetes y de tolerancia al retardo pueden tambin ayudar a mejorar dicha eficacia. Se espera que estas mejoras en la utilizacin del espectro se incorporen a los sistemas de las IMT-2000. Ayudarn a compensar las necesidades adicionales de espectro provocadas por el incremento previsto en la demanda

17、del trfico de usuario, a causa de un aumento en el nmero de abonados, que puede estimularse por la disponibilidad de nuevos servicios. Estos factores han sido tenidos en cuenta en el desarrollo y aplicacin de la metodologa de clculo del espectro. 5 Metodologa recomendada La Asamblea de Radiocomunica

18、ciones de la UIT, recomienda 1 que se utilice la siguiente metodologa para el clculo de los requisitos de espectro de frecuencias de la componente de satlite de las IMT-2000. 5.1 Consideraciones generales El trfico por satlite de las IMT-2000 punto a punto (P-P) se divide en dos categoras principale

19、s: trfico de multimedios y trfico de no multimedios. El trfico de multimedios es el trfico que supuestamente van a cursar los sistemas avanzados que soportan altas velocidades de transmisin de datos, haces puntuales estrechos y servicios de conmutacin de paquetes. El trfico no multimedios es el trfi

20、co que supuestamente van a cursar los sistemas que soportan nicamente bajas velocidades de transmisin de datos, haces puntuales algo mayores y servicios con conmutacin de circuitos. Aunque puede haber otros tipos de sistemas, por ejemplo sistemas con haces puntuales muy estrechos que soportan nicame

21、nte servicios de banda estrecha, se considera Rec. UIT-R M.1391-1 3 que esta divisin es til para representar el conjunto de tecnologas diferentes que cabe esperar se utilicen en el periodo de tiempo que abarca este estudio. Para el trfico multimedios, se supone que todo el trfico se cursa en modo co

22、nmutacin de paquetes y todos los servicios se multiplexan conjuntamente sobre las mismas portadoras. ste es el medio ms eficaz de cursar un volumen determinado de datos a travs de una red. El trfico de IMT-2000 (P-P) por satlite lo proporcionaran sistemas del servicio mvil por satlite. El trfico de

23、la multidifusin/radiodifusin lo proporcionaran los sistemas del SRS o del SMS. Por otro lado, el trfico no multimedios se divide en tres categoras de servicio: trfico de datos a baja velocidad, mensajera y telefona vocal. Se supone que cada uno de estos servicios se cursa por distintos tipos de port

24、adora. Adems del trfico del SMS (P-P), tambin se presenta una metodologa de clculo para el trfico multidifusin. 5.2 Descripcin detallada En los puntos siguientes se presentan las ecuaciones para el clculo de las necesidades de espectro de los sistemas IMT-2000 por satlite que cursan trfico multimedi

25、os (incluido el trfico de difusin/multidifusin) y no multimedios, respectivamente. Si se consideran varios sistemas, los requisitos totales de espectro se calculan sumando los requisitos individuales de espectro de cada uno de los sistemas. 5.2.1 Trfico multimedios La ecuacin bsica necesaria para ca

26、lcular las necesidades de espectro (S, MHz) para los servicios multimedios es la siguiente: =ReffTBNSBHhaces36008000(1) siendo: Nhaces: nmero de haces de una agrupacin de reutilizacin de frecuencias TBH: trfico de un haz en la hora cargada (en Mbytes) B: anchura de banda de la portadora (en MHz) eff

27、: factor de eficacia que tiene en cuenta la carga media de cada portadora R: velocidad de transmisin de datos efectiva media de una portadora (kbit/s). significa redondeo al siguiente entero mayor, imprescindible para que el nmero de portadoras sea un entero. Normalmente, las previsiones de trfico s

28、e hacen para un cierto nmero de categoras de trfico basndose en distintos entornos, tales como el aeronutico, terrestre y martimo, y en diferentes servicios, por ejemplo mvil, transportable y de vehculos. El trfico en la hora cargada TBH, se calcula aadiendo los requisitos de trfico de todas estas c

29、ategoras (vase la ecuacin (2a). Como la previsin de trfico se expresa en Mbytes por mes (para el trfico de datos) o en minutos por mes (por ejemplo, para el trfico vocal) es necesario realizar la conversin de estas previsiones a Mbytes en la hora cargada. Esto se hace mediante las siguientes ecuacio

30、nes: =iiBHTT (2a) hacesiiHSiBHiMiiNMDHppTT= (2b) 4 Rec. UIT-R M.1391-1 hacesiiHSiBHiVCMiiNMDHppRTT=800060(2c) siendo: TMi: previsin de trfico global por mes por categora de trfico i; si se expresa en Mbytes, se utiliza la ecuacin (2b); si se expresa en minutos, se utiliza la ecuacin (2c) RVC: veloci

31、dad de codificacin (kbit/s) pBHiporcin de trfico diurno en la hora cargada para la categora de trfico i HSi: porcin de trfico global en la agrupacin de puntos calientes para la categora de trfico i Hi: factor de desplazamiento de la hora cargada (entre 0 y 1) para la categora de trfico i (vase el 5.

32、2.3) MDi: relacin de conversin de mes a da para la categora de trfico i Nhaces: el nmero de haces de una agrupacin de reutilizacin de frecuencias. Cabe sealar que en estas ecuaciones se ha supuesto que el trfico se distribuye uniformemente entre los haces de la agrupacin de puntos calientes. Se trat

33、a de una simplificacin que puede subestimar un tanto la necesidad de espectro. Aplicacin al trfico de radiodifusin/multidifusin El trfico de radiodifusin/multidifusin es un caso particular del trfico multimedios. Es necesario realizar algunas hiptesis: En la ecuacin (1): eff: igual a 1 en este caso,

34、 porque el trfico de radiodifusin/multidifusin es un trfico con carga completa TBH: T es el trfico multidifusin previsto (en Mbytes) para dar servicio a una zona del haz porque la nocin de hora cargada no es pertinente en el caso de trfico radiodifusin/multidifusin. En consecuencia, se obtiene: =RTB

35、NShaces36008000(3) En la ecuacin (2b): TM: trfico global previsto por mes expresado en Mbytes pBH: porcin de trfico diurno que se produce en la hora cargada (normalmente pBH= 1/24) pHS: igual a 1 en este caso porque el trfico no depende del emplazamiento geogrfico del usuario H: igual 1 porque el tr

36、fico estar igualmente distribuido en el tiempo y la nocin de hora cargada no es pertinente para el trfico de radiodifusin MD: relacin de conversin de mes a da (normalmente MD = 30 para el trfico multidifusin) Nhaces: es el nmero de haces en una agrupacin de reutilizacin de frecuencias. Rec. UIT-R M.

37、1391-1 5 En consecuencia, se obtiene: hacesBHMNMDpTT= (4) 5.2.2 Trfico no multimedios Como se menciona en el 5.1, se consideran tres tipos de trfico no multimedios: trfico de datos a baja velocidad, mensajera y telefona vocal, cada uno de los cuales se supone cursado por un tipo de portadora distint

38、a. Los tres tipos de trfico se designan mediante el subndice i en las siguientes ecuaciones. Para el trfico no multimedios (conmutacin de circuitos), se utiliza la frmula Erlang-B para convertir el trfico de hora cargada en Erlang al nmero necesario de circuitos, es decir: ( )iiiErlhacesiBGoSTErlang

39、BNS = ,(5) siendo: Nhaces: nmero de haces de una agrupacin de reutilizacin de frecuencias TErl,i: trfico de un haz en la hora cargada (Erlang) para el tipo de trfico i GoSi: grado de servicio (probabilidad de bloqueo) para el tipo de trfico i Bi: anchura de banda de la portadora (MHz) para el tipo d

40、e trfico i. 60608000,=iihacesiBHiHSiiMiErlRMDNppHTT (6a) 60,=ihacesiBHiHSiiMiErlMDNppHTT (6b) siendo: TM,i: previsin de trfico global por mes para el tipo de trfico i; si se expresa en Mbytes, se utilizar la ecuacin (6a), si se expresa en minutos, se utilizar la ecuacin (6b) Hi: factor de desplazami

41、ento de la hora cargada (entre 0 y 1) para el tipo de trfico i (vase el 5.2.3) pBH,i: porcin de trfico diurno en la hora cargada para el tipo de trfico i HS,i: porcin del trfico global en una agrupacin de puntos calientes para el tipo de trfico i MDi: relacin de conversin mes a da para el tipo de tr

42、fico i Nhaces: nmero de haces en una agrupacin de reutilizacin de frecuencias Ri: velocidad de datos de la portadora para el tipo de trfico i. As pues, la necesidad de espectro total para el trfico no multimedios viene dada por la suma de las necesidades de los tres tipos de trfico distintos, es dec

43、ir: =iSS (7) 6 Rec. UIT-R M.1391-1 5.2.3 Comentarios adicionales sobre la obtencin del trfico en la hora cargada En esta metodologa se supone que las necesidades de trfico vienen dadas en Mbytes o en minutos por mes. Para obtener el trfico en la hora cargada, se utilizan los factores mes a da y da a

44、 hora cargada. Estos factores deben obtenerse basndose en consideraciones sobre las estadsticas de trfico o sobre el comportamiento esperado del trfico y la calidad de servicio, tales como la tolerancia al retardo de los distintos servicios. Los clculos del espectro deben realizarse para varias regi

45、ones del mundo; por ejemplo, las tres Regiones de la UIT. Para determinar las necesidades mximas de espectro en una regin puede que sea necesario aplicar factores geogrficos, dependiendo de la resolucin de los datos de trfico de entrada. En el caso de trfico no multimedios, como hay tres tipos de tr

46、fico distintos, puede que no coincidan las horas cargadas de los distintos tipos de trfico. Las necesidades de espectro deben calcularse en la hora cargada global. El factor de desplazamiento de la hora cargada, H, convierte el trfico de la hora cargada de cada tipo de trfico en el trfico en la hora cargada global.