ITU-R P 1060 FRENCH-1994 PROPAGATION FACTORS AFFECTING FREQUENCY SHARING IN HF TERRESTRIAL SYSTEMS《高频(HF)地面系统中影响频率共享的传播因素》.pdf

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1、 Rec. UIT-R P.1060 1 RECOMMANDATION UIT-R P.1060*FACTEURS DE PROPAGATION INFLUANT SUR LE PARTAGE DES FRQUENCES ENTRE SYSTMES DE TERRE EN ONDES DCAMTRIQUES (Question UIT-R 219/3) (1994) Rec. UIT-R P.1060 LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que le partage des frquences en ondes dc

2、amtriques pose des difficults pratiques en raison des caractristiques de lionosphre et de la propagation ionosphrique; b) que les modles de variabilit court et long terme appliqus la propagation ionosphrique peuvent contribuer un meilleur partage des frquences; c) que les nouvelles techniques utilis

3、es dans les systmes modernes de communication agilit de frquence permettent damliorer le partage des frquences, recommande 1. de tenir compte des facteurs de propagation indiqus dans lAnnexe 1 pour la conception, la planification et lexploitation de services ou de systmes de radiocommunication dans

4、la bande des ondes dcamtriques. ANNEXE 1 1. Introduction Le partage des frquences radiolectriques en ondes dcamtriques est assujetti certaines contraintes lies la propagation des ondes ionosphriques. On a constat que ce partage tait extrmement difficile, car les ondes radiolectriques qui se propagen

5、t par lintermdiaire de lionosphre saffaiblissent lentement. Pour tout partage, il faut tenir compte du fait que: les ondes dcamtriques se propagent en principe dans toutes les directions; les ondes dcamtriques subissent des rfractions et des rflexions sur lionosphre et sur le sol et se propagent jus

6、qu ce que leur intensit devienne nulle. Dans cette bande trs encombre, loccupation des diffrents canaux et les possibilits de partage dune mme frquence varient selon le type de service, la frquence, lheure de la journe, la saison, langle dincidence, le type dantenne de rception, la largeur de bande,

7、 le seuil de service, la position gographique et lactivit solaire. La Recommandation UIT-R M.831 traite des facteurs techniques prendre en considration dans les tudes sur le partage entre le service fixe et dautres services aux frquences infrieures 30 MHz. Parmi les facteurs souligns dans la Recomma

8、ndation UIT-R M.831, celui de la prvisibilit des circuits a trait la propagation des ondes ionosphriques. 2. Intensit du signal Les possibilits de partage dune mme frquence en ondes dcamtriques dpendent de lintensit du signal utile et du signal brouilleur au site de rception. Etant donn que lintensi

9、t du signal dpend du trajet de propagation, il faut prvoir, pour rduire le signal brouilleur, une distance gographique entre le rcepteur et lmetteur brouilleur (en supposant que les missions ne sont pas intercales dans le temps). Les puissances dmission doivent tre rduites au minimum ncessaire perme

10、ttant dassurer un service satisfaisant. _ *La Commission dtudes 3 des radiocommunications a apport des modifications rdactionnelles cette Recommandation en 2000 conformment aux dispositions de la Rsolution UIT-R 44. 2 Rec. UIT-R P.1060 La propagation par lintermdiaire de lionosphre dpend de la frque

11、nce du signal par rapport la densit du plasma ionosphrique. Des variations de la densit lectronique de lionosphre influeront sur les caractristiques de propagation telles que lintensit du signal (affaiblissement de propagation), la polarisation et le dcalage Doppler. La densit et la structure de lio

12、nosphre varient en fonction de lheure de la journe, de la saison, de lactivit solaire et de lemplacement et doivent tre prises en considration pour dfinir les caractristiques de propagation afin que lintensit du signal ne soit pas infrieure la valeur minimale requise pour le rcepteur considr. 3. Aff

13、aiblissement du signal Pour optimiser le partage des frquences, les services radiolectriques doivent limiter leurs transmissions la zone intresse. Etant donn que les signaux en ondes dcamtriques continuent se propager au-del de lemplacement du rcepteur, il importe de limiter au minimum requis linten

14、sit du signal la rception en optimisant les caractristiques frquence et angle de rayonnement vertical de lantenne de manire que la puissance du signal dcroisse rapidement au-del du site de rception. Laffaiblissement du signal sur un trajet de propagation est compos de laffaiblissement de propagation

15、 en espace libre, de laffaiblissement ionosphrique, de laffaiblissement par rflexion sur le sol et de laffaiblissement de polarisation. Compte tenu de ces lments, laffaiblissement du signal devrait tre le plus rapide lorsque: la frquence est proche de la frquence minimale utilisable (LUF); langle dl

16、vation est plus grand que langle optimal pour le trajet considr (petits bonds nombreux); le trajet du rayon est long; le circuit est situ au-dessus dun sol imparfait (avec pertes). Si lon veut que la puissance du signal dcroisse rapidement au-del du site de rception, il est prfrable dutiliser une fr

17、quence proche de la limite infrieure de la gamme de frquences disponibles pour le circuit considr. Toutefois, cela peut se faire au dtriment de la qualit du signal, qui augmente gnralement mesure que la frquence se rapproche de la frquence maximale utilisable (MUF). Pour optimiser le signal, il faut

18、 dfinir clairement les marges de service ncessaires la rception et connatre le comportement du signal dans diffrentes conditions ionosphriques. 4. Zone de silence A une distance proche de lmetteur, il peut y avoir, au-del de la limite de londe de sol, une zone dans laquelle les ondes ionosphriques p

19、rovenant de lmetteur ne peuvent pas tre reues, car elles dpassent la MUF et traversent lionosphre. Thoriquement, cela cre une zone dans laquelle le partage des frquences est possible, mais dans la pratique, les mesures ont montr que les signaux pouvaient pntrer dans la zone de silence par diffusion

20、latrale. 5. Utilisation des modles de prvision de la propagation Les modles de prvision de la propagation des ondes radiolectriques tels que ceux dcrits dans la Recommandation UIT-R P.533 peuvent donner des indications sur les caractristiques prvues des circuits. Ces renseignements peuvent galement

21、servir indiquer sil existe des possibilits de partage des frquences. Ces modles sont tablis sur la base dun comportement moyen et ne sauraient donner des rsultats qui dpassent leurs possibilits statistiques. Ainsi, ils ne permettent pas dobtenir de bonnes prvisions de la propagation ionosphrique en

22、rgion quatoriale, l o les anomalies peuvent entraner des variations transitoires par rapport aux modes normaux de propagation et o des signaux de forte intensit peuvent tre transmis sur de grandes distances. L encore, la propagation par E-sporadique peut entraner des brouillages que les modles ne po

23、urront pas prvoir. Dans les rgions de hautes latitudes, on observe des irrgularits et des phnomnes transitoires dont les modles ne peuvent pas tenir compte. Rec. UIT-R P.1060 3 6. Variations de la propagation Les modles peuvent donner des indications statistiques pour les circuits susceptibles dutil

24、iser des frquences en partage, mais il faut tenir compte des effets des variations relles de la propagation des ondes ionosphriques. Ces variations et lvanouissement du champ du signal doivent tre pris en considration en prvoyant une marge pour la variation prvisible. Le Rapport UIT-R P.266 donne de

25、s renseignements gnraux sur la nature de ces variations et les Recommandations UIT-R F.339 et UIT-R BS.411 indiquent les valeurs des marges contre les vanouissements prendre en compte pour les applications du service fixe et du service de radiodiffusion. Les signaux brouilleurs peuvent se propager a

26、u-del de leur zone de rception thorique des distances difficiles prvoir, en prsence de couches E sporadique (la Recommandation UIT-R P.534 donne des statistiques sur lapparition de E-sporadique), ou de fortes inclinaisons proximit du point de rflexion de londe ionosphrique, ou lorsque des irrgularit

27、s de la densit ionosphrique provoquent une diffusion latrale des signaux. La plupart de ces phnomnes se produisent certaines heures de la journe, de la saison ou du cycle solaire et il est possible dutiliser des techniques dattribution dynamique de frquences, lorsque lutilisation en partage de certa

28、ines frquences nest pas possible pendant les priodes de propagation anormale. 7. Systmes agilit de frquence Le partage dynamique des frquences ou la gestion des frquences en temps rel est trs utile pour tablir des circuits de communication lorsque les contraintes de brouillage ne le permettent pas.

29、Le partage dynamique suppose que les services sont exploits titre secondaire et quil est impossible de demander des communications sans brouillage. Ce type de partage est possible avec les quipements modernes dmission et de rception agilit de frquence. Le partage dynamique des frquences est particul

30、irement efficace quand un service utilise une puissance leve sur des frquences connues ou qui ont fait lobjet davis, par exemple le service de radiodiffusion, et que le service dynamique utilise une faible puissance faisant intervenir des communications bidirectionnelles, par exemple le service fixe

31、, le service mobile et le service damateur. Les systmes dvaluation des canaux en temps rel (RTCE), qui contrlent en temps rel la qualit dun circuit donn sur un ensemble de frquences assignes, permettent dadapter les frquences disponibles aux conditions de la propagation sur le circuit. Les systmes r

32、adiolectriques dots de dispositifs RTCE sont maintenant disponibles et lemploi des techniques de ce genre va sans doute se gnraliser. Les systmes RTCE permettent de choisir automatiquement la meilleure frquence et, paralllement, dindiquer des canaux de rserve. On opte souvent pour la frquence qui ma

33、ximise le rapport signal/bruit de fond plus brouillage. Il convient de rflchir la possibilit de choisir des frquences de travail sous-optimales, mais moins susceptibles de causer des brouillages dautres utilisateurs du spectre. Certaines liaisons de communication quipes de systmes RTCE peuvent galem

34、ent tre dotes dune fonction dadaptation des niveaux de puissance de lmetteur, qui permet dassurer une qualit de service acceptable avec une puissance rayonne minimale. Il convient dencourager lutilisation de ces techniques qui offrent des possibilits maximales de partage des frquences. Lorsquon util

35、ise des systmes RTCE, il faut tenir compte du fait que loptimisation dun circuit peut causer des brouillages un autre rcepteur. Les systmes de commande intelligents, qui peuvent ragir rapidement pour annuler des signaux brouilleurs au moyen dantennes adaptatives, vont certainement accrotre les possi

36、bilits de partage des frquences et sont recommands dans les cas o il existe quelques sources de brouillage intenses. 8. Rsum Les possibilits de partage des frquences dans un scnario donn dpendent de la compatibilit, cest-dire du respect du rapport de protection prescrit pendant le pourcentage de tem

37、ps spcifi (les rapports de protection quil est recommand dutiliser en radiodiffusion sonore et dans les services fixes figurent respectivement dans les Recommandations UIT-R BS.560 et UIT-R F.240). La puissance dmission et laffaiblissement de propagation sont des facteurs essentiels pour dterminer s

38、il y a ou non compatibilit entre les missions. Cest pourquoi il peut tre avantageux dexploiter en partage, dans les mmes bandes, des services analogues avec des puissances rayonnes comparables. Laffaiblissement de propagation dpend avant tout de la distance, de sorte que le partage a plus de chances dtre assur lorsque les distances gographiques entre les missions dans le mme canal et les missions dans les canaux adjacents sont les plus grandes. Compte tenu de lencombrement du spectre, il convient dopter pour le partage et danalyser sparment chaque cas de brouillage prjudiciable potentiel.