ITU-R RAPPORT M 2041 FRENCH-2003 Sharing and adjacent band compatibility in the 2 5 GHz band between the terrestrial and satellite components of IMT-2000《地面和国际移动通信-2000(IMT-2000)卫星.pdf

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1、 Rap. UIT-R M.2041 1 RAPPORT UIT-R M.2041 Partage et compatibilit dans la bande adjacente dans la bande des 2,5 GHz entre la composante de terre et la composante satellite des IMT-2000 (2003) TABLE DES MATIRES Page 1 Introduction 3 2 Mthodes de partage et de compatibilit dans la bande adjacente . 3

2、2.1 Mcanismes de brouillage 3 2.2 Affaiblissement de couplage minimal (MCL) et simulations de Monte-Carlo 6 2.3 Modles de propagation 7 3 Conclusions sur le partage cofrquence . 7 4 Rsultats concernant la bande adjacente 8 5 Conclusions et discussions concernant la bande adjacente 13 5.1 Conclusions

3、 gnrales 13 5.2 Faisabilit de la compatibilit dans la bande adjacente pour linterface SRI-E 17 5.3 Faisabilit de la compatibilit dans la bande adjacente pour les systmes S-DMB 18 6 Glossaire et abrviations. 19 Annexe 1 Paramtres de systme 20 1 Paramtres des systmes T-IMT-2000 . 20 2 Paramtres de sys

4、tme de linterface radiolectrique satellite E (SRI-E). 23 3 Paramtres du systme de radiodiffusion multimdia numrique par satellite (S-DMB). 27 Annexe 2 Analyse dtaille du partage et de la compatibilit 35 1 Brouillage caus par les satellites du SMS au systme T-IMT-2000. 35 2 Brouillages causs par la s

5、tation terrienne mobile (MES) du SMS au systme T-IMT-2000 47 3 Brouillages causs par des systmes T-IMT-2000 des satellites du SMS. 59 4 Brouillages causs par les systmes T-IMT-2000 aux stations MES du SMS. 67 5 Analyse de sensibilit concernant linterface SRI-E. 79 NOTE En ce qui concerne la composan

6、te satellite des IMT-2000, le prsent Rapport traite de certaines interfaces radiolectriques des IMT-2000 actuelles et possibles. 2 Rap. UIT-R M.2041 1 Introduction La CMR-2000 a identifi trois diffrents blocs de frquences supplmentaires pour les IMT-2000, dont la bande 2 500-2 690 MHz. Actuellement,

7、 cette bande est attribue titre primaire plusieurs services spatiaux, au service fixe et au service mobile. Le prsent Rapport traitera uniquement des brouillages entre le service mobile par satellite (SMS) et la composante de Terre des IMT-2000. Dans le prsent Rapport, on a utilis les paramtres nces

8、saires aux tudes de brouillage au moment de la publication. A noter que les paramtres pris pour hypothse pour les systmes de Terre des IMT-2000 sont ceux des systmes IMT-2000 accs multiple par rpartition en code (AMRC) talement direct/AMRC duplex rpartition dans le temps (DRT) (dsigns ci-aprs Systme

9、s T-IMT-2000). Aucune autre interface radiolectrique de Terre IMT-2000 na t prise en compte, car les tudes en cours ne portent que sur cette interface. Les problmes de brouillage sont analyss au moyen de mthodes dterministes et statistiques pour les diffrentes configurations. On trouvera dans le prs

10、ent Rapport des conclusions techniques sur les bandes de garde ncessaires entre les systmes T-IMT-200 et le SMS dans la bande 2 500-2 690 MHz. Etant donn que ces conclusions reposent sur des paramtres corrects la date de publication du prsent Rapport et sur des configurations de mise en oeuvre prvue

11、s, les modifications qui pourraient tre apportes aux paramtres, par exemple aux gabarits dmission des systmes T-IMT-2000, ncessiteraient un rexamen des conclusions du prsent Rapport. 2 Mthodes de partage et de compatibilit dans la bande adjacente 2.1 Mcanismes de brouillage 2.1.1 Trajets de brouilla

12、ge pour lvaluation du partage et de la compatibilit S-IMT-2000/T-IMT-2000 On peut classer les diffrents trajets de brouillage en plusieurs catgories. On a adopt une mthode qui repose sur le systme utile ou brouilleur et qui dpend de la question de savoir si le trajet de brouillage est la composante

13、satellite (avec, terme, des rpteurs de Terre) ou la composante de Terre. Si on a choisi cette mthode, cest parce que la direction du satellite IMT-2000 (S-IMT-2000) (liaison montante ou liaison descendante) dtermine lapproche retenue pour la modlisation. On a mis en vidence quatre trajets de brouill

14、age principaux, comme indiqu dans le Tableau 1 et les Fig. 1 4. TABLEAU 1 Trajets de brouillage Trajet de brouillage Liaison descendante du SMS 2 520 MHz Liaison montante du SMS 2 670 MHz Systme T-IMT-2000 utile SMS brouilleur A B Systme T-IMT-2000 brouilleur SMS utile D C Rap. UIT-R M.2041 3 Rap 20

15、41-01A3A1A2A4Satellite du SMS Liaison descendante du satelliteEmission dans la bandeStationterriennemobile(MES)Rpteurde Terre(TR)Station debase (BS)De TerreEquipementdutilisateur (UE)FIGURE 1Trajet de brouillage A2 500-2 520 MHzTrajet de brouillage:A1: SMS UEA2: SMS BSA3: TR UEA4: TR BSRap 2041-02B1

16、B2Satellite du SMSLiaison montante du satelliteMESBSDe TerreUEFIGURE 2Trajet de brouillage B2 670-2 690 MHzTrajet de brouillage:B1: MES UEB2: MES BS4 Rap. UIT-R M.2041 Rap 2041-03C1C2Satellite du SMSLiaison montante du satelliteMESBSDe TerreUETrajet de brouillage:C1: UE SMSC2: BS SMSFIGURE 3Trajet d

17、e brouillage C2 670-2 690 MHzRap 2041-04D2, D4D1, D3Satellite du SMSLiaison descendante du satelliteEmissiondans la bandeMESTRBSDe TerreUETrajet de brouillage:D1: UE MES (rception depuis le satellite)D2: BS MES (rception depuis le satellite)D3: UE MES (rception depuis le rpteur de Terre)D4: BS MES (

18、rception depuis le rpteur de Terre)FIGURE 4Trajet de brouillage D2 500-2 520 MHzRap. UIT-R M.2041 5 2.2 Affaiblissement de couplage minimal (MCL) et simulations de Monte-Carlo On a utilis deux mthodes dans le prsent Rapport pour analyser les brouillages entre deux systmes: a) La premire, laffaibliss

19、ement de couplage minimal (MCL), permet de calculer, pour un systme donn (ensemble donn de paramtres dmission et de rception), laffaiblissement de propagation minimal (et donc la distance de sparation minimale) ou lisolation minimale dans la bande adjacente (et donc dobtenir la bande de garde minima

20、le). Pour les systmes (de Terre ou satellites) conformes aux spcifications 3GPP qui utilisent la mme largeur de bande, lisolation dans la bande adjacente sexprime par le rapport ACIR (rapport de puissance de brouillage dans le canal adjacent), comme cela est expliqu ci-dessous. A noter que le paramt

21、re ACIR est utile pour des espacements types entre les porteuses de 5, 10 ou 15 MHz. Dans les autres cas, il faut utiliser les gabarits spectraux dmission ou de rception. La valeur de MCL entre un metteur brouilleur (mission) et un rcepteur victime (rception) est dfinie par la formule: )dBm/Ref.Bw()

22、dBi()dBi()Ref.Bw/dBm(brouillagedeseuilRantennedgainRantennedgainTpuissanceTMCLxxxx+=Le calcul de la distance de sparation minimale, Dmin, seffectue comme suit: )(minDnpropagatiodeModleMCL = Le calcul de la bande de garde minimale, fseparation, seffectue comme suit: )()(separationminfACIRDnpropagatio

23、deModleMCL = La valeur dACIR est dfinie par: ACSACLRACIR111+= (linaire) Le paramtre ACLR exprime le rapport fuite de puissance dans le canal adjacent de lmetteur brouilleur (cest-dire le rapport de puissance hors bande se trouvant dans le canal adjacent) et le paramtre ACS est la slectivit vis-vis d

24、u canal adjacent (cest-dire la puissance reue dans le canal adjacent aprs le filtre dentre) du rcepteur victime. Toutefois, dans les systmes T-IMT-2000, les brouillages entranent gnralement une perte de capacit ou de couverture. Pour valuer lincidence des brouillages, il faut donc dans certains cas

25、que la simulation porte sur un grand nombre dmetteurs et de rcepteurs. Or, la mthode MCL ne se prte pas toujours ltude de cette perte. Par ailleurs, la mthode MCL ne modlise pas la commande de puissance ou les situations dynamiques, qui peuvent tre dterminantes dans certains scnarios, par exemple ce

26、ux qui font intervenir des terminaux dutilisateur en tant que victimes. b) La seconde mthode, la simulation de Monte-Carlo, donne la probabilit de brouillage pour lensemble donn de paramtres ainsi quun modle de dploiement et de commande de puissance. La probabilit de brouillage acceptable utilise da

27、ns les tudes de Monte-Carlo dpendra du scnario considr. Ainsi, en cas de brouillage entre la station terrienne mobile (MES) et lquipement dutilisateur (UE) de Terre, on considre que la probabilit de brouillage acceptable maximale dun systme de Terre IMT-2000, AMRC talement direct, est de 2%. 6 Rap.

28、UIT-R M.2041 Loutil Seamcat1a t utilis dans la plupart des simulations de Monte-Carlo exposes dans le prsent Rapport. Les hypothses retenues dans les simulations de Monte-Carlo sont prsentes en dtail dans lAnnexe 2 et sont fondes sur les travaux de lUIT-R. On trouvera galement des renseignements com

29、plmentaires paralllement aux tudes de compatibilit cites. Il est entendu quaucune des mthodes dcrites ci-dessus ne suffit elle seule dcrire en dtail le problme de brouillage et dgager des conclusions sur le problme des bandes de garde. Pour comparer les mthodes dterministes et statistiques, il faut

30、tenir compte des points suivants: La mthode MCL est utile pour une valuation prliminaire du partage des frquences et est adapte aux situations de brouillage relativement statiques (liaisons fixes/stations de base mobiles par exemple), mais elle conduit parfois des rsultats pessimistes. La mthode de

31、Monte-Carlo donnera gnralement des rsultats plus ralistes, mais elle est complique mettre en oeuvre et ne donnera des rsultats prcis que si lon connat les distributions de probabilit de tous les paramtres dentre. 2.3 Modles de propagation Les modles de propagation utiliser pour calculer les distance

32、s de sparation avec la mthode MCL ainsi quavec les simulations de Monte-Carlo sont les suivants: Trajets espace vers Terre et Terre vers espace Affaiblissement sur le trajet en espace libre et affaiblissement d aux gaz de latmosphre dfinis dans la Recommandation UIT-R P.676. Si lon na pas besoin de

33、rsultats trs prcis, on peut faire abstraction de laffaiblissement d labsorption par les gaz et laffaiblissement linique aux frquences infrieures 3 GHz. Trajets de Terre Pour les distances infrieures 20 km, on utilise laffaiblissement de propagation mdian du modle de Hata-Cost 231 modifi avec la mtho

34、de MCL. Ce modle peut galement tre utilis, moyennant certaines prcautions, pour les distances infrieures 100 km. Il est gnralement employ pour les systmes implants sur un mme site, par exemple pour les tudes sur lespacement de frquences, mais on sen sert galement avec le logiciel SEAMCAT, en tenant

35、compte des vanouissements suivant une log-normale. Pour les distances suprieures 20 km, on applique la Recommandation UIT-R P.452 pour valuer laffaiblissement sur une Terre rgulire. En gnral, cette Recommandation est utilise pour les systmes qui ne sont pas situs en un mme lieu (espacement gographiq

36、ue, par exemple). 3 Conclusions sur le partage cofrquence En ce qui concerne le partage de la mme bande de frquences entre la composante de Terre des IMT-2000 et le SMS, il ressort dune analyse dtaille (voir lAnnexe 2) que ce partage nest pas possible dans la mme zone gographique. En consquence, la

37、Commission dtudes 8 des radiocommunications est arrive la conclusion que le partage cofrquence ntait pas possible dans le cas de rseaux fonctionnant dans la mme zone gographique. La faisabilit du partage cofrquence a t examine dans le cadre des tudes effectues dans le prsent Rapport. Les conclusions

38、 sont brivement prsentes ci-aprs pour chacun des deux systmes du SMS considrs: 1http:/www.ero.dk/971f102b-c3b2-42d4-a186-82162f695ee9.W5Doc. Rap. UIT-R M.2041 7 Interface SRI-E On a constat quil serait difficile dassurer un partage cofrquence entre linterface radiolectrique satellite E (SRI-E) de la

39、 composante satellite et de la composante de Terre, tant donn quil en rsulterait des niveaux de brouillage extrmement levs sur certains trajets. Lutilisation de la mme frquence sur les liaisons montante et descendante du satellite avec des systmes de Terre serait impossible compte tenu des hypothses

40、 et de la modlisation retenues dans la prsente tude, essentiellement cause des niveaux de brouillage composite levs causs par les systmes T-IMT-2000 la liaison montante S-IMT-2000. Lutilisation de la mme frquence en liaison descendante par les systmes IMT-2000 et les systmes T-IMT-2000 pourrait tre

41、envisage, mais ncessiterait de grandes distances de sparation entre la zone de service des systmes S-IMT-2000 et celle des systmes T-IMT-2000. Les trajets entre systmes T-IMT-2000 et S-IMT-2000 sont ceux qui ont pos le plus de problmes, savoir: Trajet C: entre un systme T-IMT-2000 (liaison montante

42、ou descendante) et un satellite S-IMT-2000 dans la bande 2 670-2 690 MHz. Trajet D: entre un systme T-IMT-2000 (liaison montante ou descendante) et une station terrienne mobile (MES) S-IMT-2000 dans la bande 2 500-2 520 MHz. En gnral, les trajets A et B (entre systmes S-IMT-2000 et T-IMT-2000) ont o

43、ccasionn des niveaux de brouillage plus faibles. Systme S-DMB Comme pour linterface SRI-E, le partage cofrquence nest pas possible dans la mme zone gographique. Lorsquon examine les brouillages causs par le satellite, il est ncessaire de prvoir une discrimination dantenne du satellite de lordre de 2

44、0 25 dB dans la zone de service du systme T-IMT-2000. A linverse, pour protger le rcepteur du satellite dans le mme canal contre les brouillages de Terre, il faudrait prvoir une discrimination dantenne du satellite de 25 40 dB dans la zone de service du systme T-IMT-2000, selon les hypothses retenue

45、s pour le dploiement et la nature des brouilleurs (station mobile (MS) ou station de base (BS). Les brouillages causs par les rpteurs de Terre des systmes de radiodiffusion multimdia numrique par satellite (S-DMB) aux systmes T-IMT-2000 empchent galement lexploitation des systmes S-DMB et T-IMT-2000

46、 sur la mme frquence et au mme emplacement. 4 Rsultats concernant la bande adjacente Les rsultats relatifs la compatibilit dans la bande adjacente sont rcapituls dans le Tableau 2. Les caractristiques des systmes et les rsultats des tudes sont exposs en dtail dans les Annexes 1 et 2. Dans le Tableau

47、 2, les rsultats sont prsents en termes despacement des frquences porteuses ou de bandes de garde. On considre quun scnario nest pas envisageable lorsque les bandes de garde sont suprieures 15 MHz. Concernant les simulations des systmes IMT-2000 AMRC DRT, les rsultats dpendent en grande partie des hypothses adoptes pour le dploiement. 8 Rap. UIT-R M.2041 TABLEAU 2 Rsultats concernant la compatibilit dans la bande adjacente Scnario Brouilleur victime S-DMB SRI-E 1 (Trajet A1) Liaison descendante du satellite Equipement dutilisateur (UE) (IMT-2000) AMRC talement direct, liaison descendante