ITU-R M 1654 FRENCH-2003 A methodology to assess interference from broadcasting-satellite service (sound) into terrestrial IMT-2000 systems intending to use the band 2 630-2 655 MH.pdf

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1、 Rec. UIT-R M.1654 1 RECOMMANDATION UIT-R M.1654*Mthode dvaluation des brouillages occasionns par le service de radiodiffusion par satellite (sonore) aux systmes de la composante de Terre des IMT-2000 devant utiliser la bande 2 630-2 655 MHz (Question UIT-R 229/8) (2003) Rsum Cette Recommandation dc

2、rit un exemple de mthode dvaluation des brouillages occasionns par le SRS (sonore) aux systmes de la composante de Terre des IMT-2000 devant utiliser la bande 2 630-2 655 MHz. Cette mthode pourrait servir dterminer lincidence du SRS (sonore) sur la composante de Terre des IMT-2000 dans le cadre dun

3、partage de frquences et au moyen, ventuellement, de gabarits de puissance surfacique. La mthode dfinit un algorithme que lon peut utiliser pour calculer un gabarit de puissance surfacique source unique applicable aux satellites du SRS (sonore) dans un scnario donn (il sagit de respecter un critre Is

4、at/Nth donn, avec une tolrance de 1 dB, en tout point de la Terre). La Pice jointe 1 lAnnexe 1 donne un exemple dapplication dune mthode dvaluation de lincidence possible, par rfrence la rduction de couverture ou la rduction du diamtre unitaire des cellules. On sait que les brouillages causs un rsea

5、u cellulaire peuvent tre valus par rfrence la rduction de la couverture (plus particulirement dans les rseaux limits en bruit utiliss par exemple dans les zones rurales) ou par rfrence la rduction de la disponibilit (plus particulirement dans les rseaux limits en capacit utiliss par exemple dans les

6、 zones urbaines). Les deux approches peuvent dailleurs se complter, et des tudes additionnelles sont requises cet gard. Il faudra par ailleurs tudier dautres mthodes et exemples dvaluation de lincidence des brouillages en question. Dans lapplication de la prsente Recommandation au calcul de valeurs

7、de puissance surfacique pour le partage de frquences, il y aura lieu de tenir soigneusement compte de tous les paramtres qui interviennent, notamment des contraintes dexploitation imposes aux systmes du SRS (sonore) ainsi que des diffrents scnarios de partage probables avec les IMT-2000. Il convient

8、 de noter tout particulirement quau cas o la prsente Recommandation serait utilise pour calculer des limites strictes de puissance surfacique, il ne faudrait pas considrer les cas les plus dfavorables. Enfin, du fait que la prsente Recommandation porte sur lvaluation de sources de brouillages satell

9、itaires multiples, il nest pas conseill de lutiliser dans le cadre de la coordination. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que lon a besoin dune mthode dvaluation des brouillages cumulatifs pouvant tre occasionns par le SRS (sonore) des systmes de la composante de Terre des IMT-

10、2000 devant utiliser la bande 2 630-2 655 MHz et, sil y a lieu, de calcul de gabarits de puissance surfacique, et ce, afin de parvenir aux objectifs dfinis dans les Rsolutions 223 (CMR-2000) et 539 (CMR-2000), *NOTE Les pays suivants sopposent lapprobation de la prsente Recommandation et ne sont pas

11、 lis par son contenu: Arabie saoudite, Djibouti, Egypte, Emirats arabes unis, Jordanie, Kowet, Maroc, Mauritanie, Rpublique arabe syrienne, Tunisie, Ymen. 2 Rec. UIT-R M.1654 reconnaissant a) que la Rsolution 539 (CMR-2000) contient notamment des valeurs seuils provisoires de puissance surfacique ap

12、plicables aux systmes du SRS (sonore) utilisant des satellites non OSG dans la bande 2 630-2 655 MHz; b) que la Rsolution 539 (CMR-2000) invite lUIT-R effectuer temps pour la CMR-03 les tudes techniques ncessaires relatives au partage de frquences entre les systmes du SRS (sonore) et ceux des servic

13、es de Terre dans la bande 2 535-2 655 MHz en vue de ne pas imposer de contraintes indues ces services, recommande 1 denvisager dutiliser la mthode dcrite titre dexemple dans lAnnexe 1 de la prsente Recommandation pour valuer dune part les brouillages pouvant tre occasionns par le SRS (sonore) aux sy

14、stmes de la composante de Terre des IMT-2000 devant utiliser la bande 2 630-2 655 MHz dans le cadre dun partage de frquences, en tablissant cet effet des gabarits de puissance surfacique, et dautre part lincidence ventuelle de ces brouillages. NOTE 1 La mthode dcrite titre dexemple dans lAnnexe 1 de

15、 la prsente Recommandation pourrait galement servir valuer les brouillages observs dans un partage de frquences faisant intervenir un systme quelconque du service par satellite dans diverses configurations orbitales, notamment avec lorbite des satellites gostationnaires ou des orbites fortement incl

16、ines. Annexe 1 Mthode dvaluation des brouillages occasionns par le SRS (sonore) des systmes de la composante de Terre des IMT-2000 devant utiliser la bande 2 630-2 655 MHz 1 Hypothses et scnarios 1.1 Caractristiques des systmes Tous les scnarios considrs comprendront des rseaux satellite du SRS (son

17、ore) faisant intervenir des stations spatiales sur orbite non OSG, places sur orbite elliptique fortement incline (HEO) et/ou des stations spatiales places sur lorbite des satellites OSG, occasionnant des brouillages des systmes (stations de base et/ou stations mobiles) de la composante de Terre des

18、 IMT-2000. Les 1.1.11et 1.1.2 spcifient les paramtres requis respectivement concernant les stations des systmes IMT-2000 de Terre et les systmes du SRS (sonore) pour valuer les brouillages cumulatifs occasionns par le SRS (sonore) des stations de Terre IMT-2000. 1.1.1 Stations des systmes de la comp

19、osante de Terre des IMT-2000 Caractristiques du rcepteur: niveau de bruit thermique; caractristique de bruit. 1Pour appliquer les Mthodes 2a et 2b vises au 3.1.2, il serait ncessaire de disposer, concernant les stations des systmes IMT-2000 de Terre, dun certain nombre de donnes spcifiques additionn

20、elles, dont la liste figure dans la Pice jointe 1. Rec. UIT-R M.1654 3 Caractristiques de lantenne: gain maximal; polarisation; affaiblissement dans la ligne dalimentation; ouverture du faisceau 3 dB2; diagrammes de rayonnement vertical et azimutal pour divers angles dlvation2; inclinaison verticale

21、 de lantenne2; nombre de secteurs2. Dfinition du site du rcepteur (par exemple, superficie dlimite en latitude et en longitude). 1.1.2 Systmes du SRS (sonore) Les diverses caractristiques de la constellation des systmes SRS (sonore) susceptibles dtre exploits dans la bande 2 630-2 655 MHz devront tr

22、e compatibles avec le nombre estimatif de satellites utilisant les mmes frquences et visibles partir du point considr de la surface de la Terre. La combinaison pourra comporter des satellites non OSG et/ou des satellites OSG. Satellites OSG, par hypothse galement espacs sur larc OSG: longitude gogra

23、phique nominale sur lorbite des satellites gostationnaires. Dans le cas de satellites non OSG HEO, les paramtres suivants doivent tre connus: nombre de plans orbitaux, nombre de stations spatiales par plan orbital et nombre de stations spatiales mettant simultanment sur larc actif, priode de rvoluti

24、on dune station spatiale; altitude et longitude de lapoge et du prige, pour chaque station spatiale; angle dinclinaison de chaque plan orbital par rapport au plan quatorial de la Terre; extrmits de larc actif, pour chaque station spatiale. Les brouillages occasionns par les satellites du SRS (sonore

25、) sont modliss par des gabarits de puissance surfacique en fonction de langle dlvation (dB(W/(m2 MHz)3. Au besoin, pour valuer la discrimination de polarisation, des donnes devront tre fournies sur la polarisation des metteurs des satellites (dans les quations (1) et (2) du 3.1.1, paramtre Pi). Deux

26、 types danalyse sont envisageables, savoir: mthode statique le satellite est considr comme fixe (point unique); simulation orbitale on tient compte ici de la variation de position du satellite dans le temps4. 2Ne sapplique quaux rcepteurs de station de base. 3La modlisation obtenue avec cette mthode

27、 peut donner des configurations de brouillage correspondant au cas le plus dfavorable pour ce qui est des satellites OSG du SRS (sonore). 4On considre que cette approche, qui certes impose le recours des outils de simulation plus complexes, donne des rsultats plus prcis. 4 Rec. UIT-R M.1654 2 Prsent

28、ation des rsultats Les rsultats sont exprims en valeurs du rapport Isat/Nth, releves au niveau de chaque rcepteur (dans le cas de rcepteurs de stations de base quipes dantennes sectorielles, on considrera un rcepteur par secteur). Il faut tenir compte de ce que, sagissant des brouillages occasionns

29、par un systme satellites un rseau IMT-2000, les effets sont rpartis sur dimportantes superficies, et cest prcisment pour cette raison que lon value les brouillages par rfrence au rapport Isat/Nth5. On peut galement calculer les valeurs du rapport Isat/Nth en fonction de lincidence combine sur chaque

30、 zone couverte par les secteurs de lantenne de rception. Les rsultats doivent tre exprims de faon transparente, simple et exhaustive. 3 Mthode de calcul et tablissement des rsultats 3.1 Evaluation des brouillages occasionns une station de base IMT-2000 3.1.1 Calcul des brouillages cumulatifs occasio

31、nns par plusieurs satellites un rcepteur de station de base IMT-2000 Les diffrentes oprations de calcul du brouillage cumulatif occasionn par plusieurs satellites sont les suivantes: on considre un ensemble de satellites non OSG et/ou OSG en orbite circumterrestre; on utilise des gabarits de puissan

32、ce surfacique permettant de modliser, la surface de la Terre, les rayonnements manant de chaque satellite non OSG et/ou OSG; on considre une station de base IMT-2000 dote dune antenne sectorielle, les caractristiques suivantes tant connues: latitude, longitude, orientation et angle dinclinaison; on

33、calcule les angles dazimut, dlvation et hors axe entre la station de base IMT-2000 et chaque satellite de la constellation considre; on calcule les brouillages cumulatifs, lentre du rcepteur, occasionns par lensemble des satellites visibles (cest-dire, dont langle dlvation est positif) et observs da

34、ns la bande de frquences utilise par le systme IMT-2000 de Terre considr, puis la valeur du rapport Isat/Nth au niveau du rcepteur de la station de base IMT-2000 (secteur), pour des valeurs de latitude et de longitude (lat, long) et dorientation (orientation, angle dinclinaison) donnes. Le rapport I

35、sat/Nth sexprime comme suit: +=10/)4/(log10)_,_()_(101log10,2_1iisatniPFLilevationriazimutrGilevationpfdNthninclinaisodanglenorientatiolonglatNthIsat(1) 5Dans le cas de lvaluation des brouillages occasionns un systme IMT-2000, on nutilise le rapport C/(N + I) que lorsque les brouillages naffectent q

36、uun nombre de cellules limit. Cette approche ne convient pas lorsque le systme satellites considr occasionne des brouillages un grand nombre de stations relevant de rseaux diffrents, puisque dans ce cas le niveau de puissance de la porteuse du signal utile varie, selon lutilisateur, en fonction de d

37、ivers lments: heure, charge de trafic, lieu de lutilisateur, commande de puissance. Rec. UIT-R M.1654 5 avec: Isat/Nth (lat, long, orientation, angle dinclinaison) : Isat/Nth tant alors la valeur cumulative rsultante du rapport pour lensemble des rayonnements manant des stations spatiales visibles r

38、elevs dans la largeur de bande du rcepteur IMT-2000 considr (dB) pfdi(lvation_i) : puissance surfacique releve au niveau de la station IMT-2000 de Terre et rayonne par une station spatiale visible i du SRS (sonore) (dB(W/(m2 MHz) lvation_i : lvation de la station spatiale i vue de la station de base

39、 IMT-2000 (soit langle darrive de londe incidente de la station spatiale i par rapport la station de base IMT-2000, au-dessus du plan horizontal) (degrs) G(r_azimut_i, r_lvation_i) : gain hors axe dun secteur dantenne de station de base IMT-2000 en direction de la station spatiale i (dBi) r_azimut_i

40、 : azimut relatif de la station spatiale i vue du secteur de la station de base IMT-2000 considr (soit la diffrence entre lazimut de la station spatiale i vue de la station de base et lazimut de lorientation du secteur de lantenne de la station de base IMT-2000) (degrs) r_lvation_i : lvation relativ

41、e de la station spatiale i (angle darrive de londe incidente de la station spatiale i par rapport la station de base IMT-2000, au-dessus du plan horizontal, plus angle dinclinaison de la station de base IMT-2000 (une valeur positive indiquant une inclinaison vers le bas) (degrs) : longueur donde (m)

42、 FL : affaiblissement dalimentation du rcepteur du systme IMT-2000 de Terre (dB) Pi: discrimination de polarisation moyenne estimative entre lantenne dmission de la station spatiale i et lantenne de rception de la station de base IMT-2000 (dB) n_sat : nombre de satellites Nth : bruit thermique du rc

43、epteur de la station IMT-2000 de Terre (W/MHz). 6 Rec. UIT-R M.1654 Dans lapproche statique, un satellite non OSG de type HEO met, par hypothse, lorsquil est son apoge. Dans lapproche de simulation orbitale, le satellite HEO dont on simule le dplacement sur larc actif met successivement chaque incrm

44、entation de temps et lon calcule lquation (1) pour chaque instant (t), ce qui donne lquation (2): +=10/)()4/(log10)(_),(_()(_(101log10, 2_1tPFLtilevationrtiazimutrGtilevationpfdNthninclinaisodanglenorientatiolonglatNthIsatiisatni(2)La notation utilise dans lquation (2) est celle de lquation (1). La

45、mthode statique permet de reprsenter sous forme tabulaire ou graphique les valeurs du rapport Isat/Nth releves au niveau du rcepteur du systme IMT-2000 de Terre en fonction des diffrentes valeurs de longitude, de latitude, dangle dinclinaison et dorientation de la station IMT-2000 de Terre dans une

46、distribution donne de satellites SRS (sonore) dont le rayonnement est conforme au gabarit de puissance surfacique considr. La simulation orbitale, quant elle, donne dautres informations combines sur les brouillages reus en fonction de la dure correspondante, cest-dire du pourcentage de temps pendant

47、 lequel on observe une valeur donne du rapport Isat/Nth. 3.1.2 Evaluation des brouillages reus au niveau dun site IMT-2000 donn Lorsque lon a valu les brouillages reus au niveau dun secteur donn dantenne de systme IMT-2000, il peut tre intressant de considrer aussi lincidence des brouillages observs au niveau de lensemble du site du systme IMT-2000 considr, cest-dire compte tenu de leffet combin sur chaque zone sectorielle. Lincidence combine des brouillages occasionns par un systme satell