ITU-R P 1060 SPANISH-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 RECOMENDACIN UIT-R P.1060*FACTORES DE PROPAGACIN QUE AFECTAN A LA COMPARTICIN DE FRECUENCIAS EN SISTEMAS TERRENALES EN ONDAS DECAMTRICAS (Cuestin UIT-R 219/3) (1994) Rec. UIT-R P.1060 La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la comparticin de frecuencias

2、 en ondas decamtricas es difcil en la prctica a causa de la naturaleza de la ionosfera y la propagacin ionosfrica; b) que el establecimiento de modelos de variabilidad de la propagacin ionosfrica a corto y a largo plazo podra facilitar la comparticin de frecuencias; c) que los modernos sistemas de c

3、omunicaciones flexibles en frecuencias proporcionan nuevas tcnicas para aumentar la comparticin de frecuencias, recomienda 1. que al disear, planificar y explotar servicios o sistemas de radiocomunicaciones en la banda de ondas decamtricas, se tengan en cuenta los factores de propagacin indicados en

4、 el anexo 1. ANEXO 1 1. Introduccin Las limitaciones de la comparticin de frecuencias radioelctricas en el espectro de ondas decamtricas dependen de las caractersticas de propagacin de las ondas radioelctricas ionosfricas. Se ha advertido que la comparticin de frecuencias en ondas decamtricas es ext

5、remadamente difcil porque las ondas radioelctricas que se propagan a travs de la ionosfera no se atenan rpidamente. Cuando se intente compartir frecuencias en ondas decamtricas hay que considerar que: las ondas radioelctricas normalmente se propagan en todas las direcciones; las ondas radioelctricas

6、 son refractadas y reflejadas por la ionosfera y el suelo, y prosiguen hasta que se disipan. En la banda de ondas decamtricas, que est muy congestionada, la ocupacin de canales individuales y la posible atribucin en la misma frecuencia varan en funcin del tipo de servicio, la frecuencia, la hora del

7、 da, la estacin, el ngulo de llegada, el tipo de antena de recepcin, la anchura de banda, el umbral del servicio, la localizacin geogrfica y la actividad solar. En la Recomendacin UIT-R M.831 se indican los factores tcnicos que es preciso tener en cuenta al preparar estudios sobre comparticin entre

8、servicios fijos y otros servicios en frecuencias inferiores a 30 MHz. Entre los factores indicados, el de la predecibilidad de circuitos guarda relacin con la propagacin de las ondas ionosfricas. 2. Intensidad de la seal Las posibilidades de atribucin en la misma frecuencia en ondas decamtricas depe

9、nden de las intensidades de las seales deseada y no deseada en el sitio de recepcin. Puesto que la intensidad de la seal depende del trayecto de propagacin, para reducir la seal no deseada se necesita cierto distanciamiento geogrfico (suponiendo que las transmisiones no se pueden entrelazar en el ti

10、empo) entre el receptor y el transmisor no deseado. Para proporcionar un servicio satisfactorio, las potencias transmitidas se deben mantener al mnimo necesario. _ *La Comisin de Estudio 3 de Radiocomunicaciones efectu modificaciones de redaccin en esta Recomendacin en 2000 de conformidad con la Res

11、olucin UIT-R 44. 2 Rec. UIT-R P.1060 La propagacin a travs de la ionosfera est regida por la frecuencia de la seal en relacin con la densidad del plasma de la ionosfera. Las variaciones de la densidad de ionizacin de la ionosfera afectarn las caractersticas de propagacin tales como la intensidad de

12、la seal (a travs de prdidas de transmisin), la polarizacin y el desplazamiento Doppler. La densidad y estructura ionosfricas varan en funcin de la hora del da, la estacin, el ciclo solar y la localizacin, y esto debe tenerse en cuenta al determinar las caractersticas de transmisin, para mantener la

13、potencia de la seal al mnimo necesario en el receptor. 3. Atenuacin de la seal Para optimizar la comparticin de frecuencias, los servicios radioelctricos deben limitar sus transmisiones a su zona de inters. Dado que las seales en ondas decamtricas se siguen propagando ms all del sitio de recepcin, e

14、s importante limitar la intensidad de la seal en el receptor al mnimo necesario, optimizando las caractersticas que causan la rpida atenuacin de la seal ms all del sitio de recepcin, como la frecuencia y el ngulo de radiacin vertical de la antena. La prdida por atenuacin de la seal a lo largo de un

15、trayecto de propagacin est formada por la prdida espacial, la prdida ionosfrica, la prdida por reflexin en el suelo y la prdida por polarizacin. Sobre esta base, cabe esperar que la atenuacin de la seal sea ms rpida cuando: la frecuencia es cercana a la mnima frecuencia utilizable (LUF); el ngulo de

16、 elevacin es superior al ptimo para el trayecto (muchos saltos pequeos); el trayecto del rayo es largo; las prdidas ocasionadas por el suelo son cuantiosas. Para que la seal se desintegre rpidamente ms all del sitio receptor, es conveniente utilizar una frecuencia cercana al lmite inferior de la gam

17、a de frecuencias disponible para el circuito de que se trate. No obstante, esto puede ir en detrimento de la calidad de la seal, que generalmente aumenta cuando la frecuencia se aproxima a la frecuencia mxima utilizable (MUF). Para optimizar la seal es preciso definir claramente los mrgenes de servi

18、cio necesarios en el receptor, y conocer el comportamiento de la seal en diversas condiciones ionosfricas. 4. Zona de silencio A una distancia prxima al transmisor puede haber una zona a la cual no llegan las ondas ionosfricas del transmisor, porque superan la frecuencia mxima utilizable y pasan a t

19、ravs de la ionosfera. Tericamente, en esta zona se pueden compartir frecuencias. Sin embargo, en la prctica las mediciones han demostrado que las seales pueden penetrar en la zona de silencio por dispersin lateral. 5. Utilizacin de modelos de propagacin Los modelos de prediccin de la propagacin radi

20、oelctrica, tales como el descrito en la Recomendacin UIT-R P.533, pueden proporcionar orientacin acerca de las caractersticas previstas de los circuitos. Esta informacin es til para determinar cundo puede haber posibilidades de comparticin de frecuencias. Estos modelos se basan en un comportamiento

21、medio, y no cabe esperar resultados que superen sus capacidades estadsticas. Por ejemplo, no predicen correctamente el comportamiento de la propagacin ionosfrica en la regin ecuatorial, donde la anomala puede causar variaciones pasajeras con respecto a los modos normales de propagacin y seales de in

22、tensidad elevada se pueden transmitir a travs de largas distancias. De igual modo, la propagacin por la capa E espordica puede causar una interferencia que los modelos no podrn predecir. En las regiones de elevada latitud hay irregularidades y fenmenos pasajeros que los modelos no pueden tener en cu

23、enta. Rec. UIT-R P.1060 3 6. Variaciones de la propagacin Si bien los modelos pueden proporcionar una gua estadstica acerca de los circuitos que pueden compartir frecuencias, es necesario considerar el efecto de las variaciones reales en la propagacin ionosfrica. Las variaciones de la propagacin y e

24、l desvanecimiento real de la intensidad de la seal deben tenerse en cuenta dejando un margen para la variacin prevista. El Informe UIT-R P.266 contiene informacin de base sobre la naturaleza de estas variaciones, y en las Recomendaciones UIT-R F.339 y UIT-R BS.411 se indican valores de mrgenes de de

25、svanecimiento para aplicaciones del servicio fijo y de radiodifusin. Las seales no deseadas pueden propagarse ms all de su zona de recepcin prevista hasta una distancia impredecible cuando hay capas E espordicas (en la Recomendacin UIT-R P.534 se proporcionan estadsticas de aparicin de capas E espor

26、dicas), cuando las inclinaciones son prominentes cerca del punto de reflexin ionosfrico o cuando irregularidades de la densidad ionosfrica dan lugar a seales dispersadas lateralmente. La mayora de estos fenmenos ocurren en ciertos momentos del da, estaciones o ciclos solares, y cabe considerar una a

27、tribucin dinmica de frecuencias, conforme a la cual quedara excluida la comparticin durante los periodos de propagacin anormal. 7. Sistemas flexibles en frecuencia La comparticin dinmica de frecuencias o la gestin de frecuencias en tiempo real es un instrumento til para proporcionar circuitos de com

28、unicacin que de otro modo seran imposibles a causa de las limitaciones impuestas por la interferencia. La comparticin dinmica entraa el funcionamiento a ttulo secundario, en el cual no es posible reclamar una comunicacin sin interferencia alguna. Este tipo de comparticin es posible con los equipos d

29、e transmisin y recepcin flexibles en frecuencia que ha permitido crear la tecnologa moderna. La comparticin dinmica de frecuencias es particularmente eficaz cuando un servicio funciona con elevada potencia en frecuencias conocidas o publicadas, como el servicio de radiodifusin, y el servicio dinmico

30、 funciona a baja potencia con comunicaciones bidireccionales, como ocurre en los servicios fijo, mvil y de aficionados. Los sistemas de evaluacin de canal en tiempo real (real-time channel evaluation RTCE), que prueban la calidad de un circuito concreto para una serie de frecuencias de canal en tiem

31、po real, permiten utilizar las frecuencias disponibles en funcin de las condiciones de propagacin vigentes en dicho circuito. Los sistemas de radiocomunicaciones con RTCE comienzan a salir al mercado, y es muy probable que aumente la utilizacin de estas tcnicas. La RTCE puede ser un medio de selecci

32、onar automticamente la mejor frecuencia e indicar simultneamente los canales de reserva. A menudo se selecciona la frecuencia que maximiza la relacin seal/ruido de fondo ms interferencia. Hay que tener en cuenta tambin la posibilidad de seleccionar frecuencias de trabajo subptimas pero cuya probabil

33、idad de interferencia con otros usuarios del espectro es menor. Algunas redes de comunicacin equipadas con RTCE pueden tener tambin la capacidad de adaptar los niveles de potencia del transmisor, lo que permite obtener una calidad de servicio aceptable con la mnima potencia radiada. Habra que promov

34、er tcnicas de este tipo, que pueden aumentar al mximo las posibilidades de comparticin de frecuencias. Hay que reconocer que, cuando se utilizan sistemas RTCE, la optimizacin de un circuito puede generar interferencia para otro receptor. Los sistemas de control inteligente que pueden responder rpida

35、mente a las seales interferentes de anulacin mediante antenas adaptables albergan la promesa de aumentar las posibilidades de comparticin de frecuencias, y su utilizacin se recomienda cuando existen unas pocas fuentes de interferencia potentes. 8. Resumen La viabilidad de la comparticin de frecuenci

36、as en una situacin determinada depende de la compatibilidad, esto es, el logro de la relacin de proteccin especificada durante el porcentaje de tiempo necesario (en las Recomendaciones UIT-R BS.560 y UIT-R F.240 se indican las relaciones de proteccin cuya utilizacin se recomienda, respectivamente, e

37、n los servicios de radiodifusin sonora y fijo). La potencia transmitida y la prdida de propagacin son factores fundamentales para determinar si hay o no compatibilidad entre emisiones. Por esta razn es particularmente conveniente que servicios similares con potencias radiadas comparables compartan l

38、as mismas bandas. La prdida de propagacin depende en primer lugar de la distancia espacial, de modo que la comparticin tiene ms posibilidades de realizarse cuanto mayor sea la separacin geogrfica entre las emisiones en el mismo canal y en canales adyacentes. Habida cuenta de la gran demanda de espectro, hay que promover la comparticin y evaluar por separado cada caso de posible interferencia perjudicial.