ITU-R S 1068 FRENCH-1994 Fixed-satellite and radiolocation radionavigation services sharing in the band 13 75-14 GHz《在13 75-14 GHz波段的固定卫星和无线电定位 无线电导航业务》.pdf

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1、 Rec. UIT-R S.1068 1 RECOMMANDATION UIT-R S.1068*Partage de la bande 13,75-14 GHz entre le service fixe par satellite et le service de radiolocalisation/radionavigation (1994) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que la Confrence administrative mondiale des radiocommunictions cha

2、rge dtudier les attributions de frquences dans certaines parties du spectre (Malaga-Torremolinos, 1992) (CAMR-92) a attribu la bande 13,75-14 GHz au service fixe par satellite (SFS) titre primaire; b) que cette bande est galement attribue aux services de radiolocalisation et de radionavigation titre

3、 primaire; c) que des restrictions ont t dfinies dans le renvoi S5.502 du Rglement des radio-communications (RR) en ce qui concerne le SFS et les services de radiolocalisation et de navigation afin de permettre ces services dutiliser en partage cette bande; d) que la CAMR-92, dans lancienne Rsolutio

4、n N 112, a invit lUIT-R procder aux tudes ncessaires en tenant compte des valeurs indiques au numro S5.502 du RR et rendre compte de ses conclusions; e) que les porteuses TV-MF numriques et analogiques du SFS sont sensibles aux brouillages causs par les radars; f) que des tudes ont t ralises pour vr

5、ifier les effets des brouillages radar sur ces types de porteuse; g) que les valeurs moyennes les plus leves de p.i.r.e. des radars en service connu dans la bande 13,75-14 GHz sont de 59 dBW, recommande 1 que la valeur minimale de la p.i.r.e. mise par une station terrienne (68 dBW) permette de protg

6、er les porteuses du SFS vis-vis des radars existants ayant une p.i.r.e. moyenne maximale de 59 dBW; 2 que le diamtre minimum dantenne de station terrienne (4,5 m) soit compatible avec la p.i.r.e. minimale de 68 dBW exige pour les rseaux du SFS et quil minimise galement les risques de brouillage inac

7、ceptable caus aux services de radionavigation et de radiolocalisation; 3 que la valeur maximale de la p.i.r.e. mise par une station terrienne (85 dBW) soit compatible avec les valeurs maximales utilises dans les rseaux du SFS; 4 que les mthodes et les critres indiqus lAnnexe 1 servent calculer et va

8、luer les brouillages causs par les radars aux rseaux du SFS; 5 que la conception des nouveaux metteurs utiliss dans les services de radiolocalisation et de radionavigation soit compatible avec les critres de partage indiqus lAnnexe 1. _ *La Commission dtudes 4 des radiocommunications a apport des mo

9、difications rdactionnelles cette Recommandation en 2001 conformment aux dispositions de la Rsolution UIT-R 44 (AR-2000). 2 Rec. UIT-R S.1068 ANNEXE 1 Critres de partage entre les services de radiolocalisation et de radionavigation et le service fixe par satellite 1 Brouillages causs par des radars a

10、u service fixe par satellite Les mesures effectues pour valuer lincidence des radars sur certaines porteuses numriques du SFS ainsi que sur des porteuses TV analogiques montrent que les brouillages causs par les radars dans la bande sont trs importants. 1.1 Mesure des brouillages causs aux porteuses

11、 numriques du service fixe par satellite Le brouillage a t mesur sur des porteuses numriques dbit binaire intermdiaire dIntelsat (IDR) fonctionnant 2, 8 et 45 Mbit/s et utilisant un taux de correction derreur directe (CED) de 3/4. On est parti de lhypothse que les radars brouilleurs fonctionnaient d

12、ans une gamme de frquences de rptition des impulsions (FRI) comprise entre 1 et 100 kHz. On a galement suppos que le brouillage se produisait dans des conditions de ciel clair, cest-dire que le niveau de bruit sur la liaison tait trs faible par rapport au brouillage et quen consquence son incidence

13、tait insignifiante. Les rsultats des mesures du taux derreur binaire, TEB, par rapport au facteur dutilisation, , sont indiqus la Fig. 1 pour lensemble des trois porteuses numriques mesures et pour une FRI gale 1 kHz. Les rsultats correspondant dautres valeurs de FRI indiquent un comportement analog

14、ue. Etant donn que le brouillage radar est un vnement de courte dure, une dgradation pouvant atteindre un TEB de 1 106 est acceptable. Avec les rsultats des mesures, les valeurs du rapport porteuse/brouillage, C/I correspondant un TEB de 1 106 ont t dtermines et converties en valeurs de crte admissi

15、bles de p.i.r.e. radar (les p.i.r.e. de porteuse SFS de 68, 74 et de 81,5 dBW pour des dbits de 2, 8 et 45 Mbit/s respectivement). Une enveloppe composite des rsultats est illustre la Fig. 2 avec la limite (59 log ) (dBW) impose par le RR. 1.2 Mesure des brouillages causs aux porteuses TV analogique

16、s Les rapports C/I pour des brouillages peine perceptibles provoqus sur une porteuse TV NTSC 20 MHz ont t enregistrs pour des FRI de 1, 10 et de 100 kHz et pour des facteurs dutilisation de prs de 3%. Le rapport porteuse/bruit de la porteuse TV a t fix 18 dB. Les rsultats sont illustrs la Fig. 3. En

17、 utilisant la procdure dcrite plus haut pour les porteuses dbit binaire intermdiaire, on a calcul une enveloppe composite des valeurs maximales admissibles de la p.i.r.e. de crte des radars pour une p.i.r.e. de porteuse TV de 77 dBW, illustre la Fig. 4. 2 Critres de partage Les critres de partage df

18、inis ci-dessous ont t tablis daprs lanalyse des 3 et 4 et sont compatibles avec les missions radar typiques des radars dcrits au 3. 2.1 Critres court terme applicables aux porteuses numriques IDR du SFS Le critre de partage court terme requis entre porteuses numriques du SFS et radars a t dfini sous

19、 forme denveloppe des valeurs maximales admissibles de la p.i.r.e. de crte ( p.i.r.e.c) des radars en direction des satellites gostationnaires du SFS, dtermine pour plusieurs porteuses du Rec. UIT-R S.1068 3 SFS comme indiqu au 1. La formule ci-dessous donne une bonne approximation de cette envelopp

20、e: (%)/)kHz(5,01log1559)dBW( += FRIeripc(1) Compte tenu de la limite de p.i.r.e. de crte de radar dfinie par le RR et du critre labor ci-dessus, on peut dfinir le critre de partage court terme comme suit: +quelconqueanneuned99,996%etquelconquemoisund99,98%depluspendant(%)/)kHz(0,51log 1559ou100/(%)l

21、og1059(dBW)FRIeripc(2)la valeur la moins leve tant seule retenue. Les critres sont illustrs la Fig. 2. 2.2 Critre long terme pour les porteuses numriques IDR du SFS Le masque de la Fig. 5 reprsente le critre long terme applicable aux porteuses numriques IDR du SFS pour des facteurs dutilisation (rad

22、ar) jusqu environ 10%. La p.i.r.e. de crte dmission radar au point A est calcule par application de lquation (2). Le pourcentage de temps au point A est de: %)%MHz,36debandedelargeurune(Pour)MHz(%)36(%) TtBWTt = La valeur T = 0,004% correspond la tolrance annuelle moyenne. Toutefois, dans le cas dmi

23、ssions radar rpartition non uniforme sur lanne, le pourcentage du mois le plus dfavorable ne doit pas dpasser 0,02% dans la mesure o la tolrance annuelle moyenne est maintenue. 2.3 Critre court terme applicable aux porteuses TV analogiques du SFS La formule ci-aprs donne une bonne approximation des

24、valeurs maximales admissibles de la p.i.r.e. de crte des radars en direction des satellites gostationnaires du SFS, illustres la Fig. 4 pour des facteurs dutilisation de prs de 10%. p.i.r.e.c(dBW) = 52 (1,25) log FRI (kHz)(5 log (%) / 100) + + 30 log 1 + 0,001 FRI (kHz) / (%) (3) Les critres de part

25、age court terme pour les porteuses TV analogiques peuvent tre dfinis comme suit: +quelconqueanneuned99,99%etquelconquemoisund99,98%depluspendant)(%)/)kHz(0,0011log30100/(%)log51,2552ou100/(%)log1059(dBW)(kHz)logFRIeripFRIc(4)la valeur la moins leve tant seule retenue. 4 Rec. UIT-R S.1068 1068-01AB C

26、 D FA B C D EA B C DFG225 25 25 511011025 25 25 252511025 25 2510 310 410 510 610 710 210 110210 210 310 410 510 610 310 210 110 310 410 510 610 710 310 210 1Facteur dutilisation, (%)Facteur dutilisation, (%)Facteur dutilisation, (%)c) Porteuse IDR 45 Mbit/sb) Porteuse IDR 8 Mbit/sa) Porteuse IDR 2

27、Mbit/sTEBTEBTEBFIGURE 1TEB en fonction du facteur dutilisation, pour une frquence de rptition des impulsions de 1 kHzA: C/I = 15 dBB: C/I = 10 dBC: C/I = 5 dBD: C/I = 0 dBE: C/I = 4 dBF: C/I = 5 dBG: C/I = 6 dBRec. UIT-R S.1068 5 1068-029080706010125 25 25 25 2510 310 210 1102FBGHC DA IEFacteur duti

28、lisation, (%)p.i.r.e.de crte radar (dBW)Numro S5.502 du RRFIGURE 2Critres de brouillage: porteuses IDRFRI = 115 KFRI = 130 KFRI = 160 KFRI = 100 KF:G:H:I:FRI = 11 KFRI = 11,5 KFRI = 13 KFRI = 16 KFRI = 10 KA:B:C:D:E:p.i.r.e. 59 + 15 log 1 + 0,5 FRI (kHz)/ (%) dBWPour porteuses IDR, 2 45 Mbit/s,MDP-4

29、, CED dbit 3/4, TEB = 1 106dBW (numro S5.502 du RR)p.i.r.e. 59 10 log (%)/1001068-0320151050 5 1011025 25 25 2510 310 210 1Facteur dutilisation, (%)C/I(dB)FIGURE 3Brouillage radar sur une porteuse TV analogique(C/I correspond un brouillage peine perceptible caus une porteuse TV NTSC 20 MHz)FRI = 111

30、 kHzFRI = 110 kHzFRI = 100 kHzA:B:C:6 Rec. UIT-R S.1068 1068-048070605011025 25 25 25 2510 310 210 1102A C DFGB EFacteur dutilisation, (%)p.i.r.e. dimpulsiondecrte (dBW)Numro S5.502 du RRFIGURE 4Critres de brouillage: porteuse TV-MF analogiquep.i.r.e. 52 (1,25)log FRI (kHz) 5 log (%)/100 + 30 log 1

31、+ 0,001 FRI (kHz)/ (%) dBWPour un brouillage peine perceptible caus une porteuse TV-MF analogiquep.i.r.e. 59 10 log (%)/100 dBW (numro S5.502 du RR)log FRI (kHz)FRI = 11 KFRI = 13 KFRI = 10 KFRI = 15 KA:B:C:D:FRI = 130 KFRI = 160 KFRI = 100 KE:F:G:2.4 Critre long terme applicable aux porteuses TV an

32、alogiques du SFS Le masque de la Fig. 5 sera galement utilis titre de critre long terme applicable aux porteuses TV analogiques du SFS. La p.i.r.e. de crte dmission radar au point A est calcule par application de lquation (4). Le pourcentage de temps au point A est de: %)%MHz,36debandedelargeurune(P

33、our)MHz(%)36(%) TtBWTt = La valeur T = 0,01% est la tolrance annuelle moyenne. Dans le cas dmissions radar non galement rparties sur lanne, le pourcentage du mois le plus dfavorable ne doit pas dpasser 0,02%, dans la mesure o la tolrance de pourcentage moyenne est maintenue. Rec. UIT-R S.1068 7 1068

34、-05AB807060504011025 25 25 25 2510 310 210 1102Ligne droite A-B45 dBW36 T/BW = 0,11 %t : pourcentage du temps (36 T/BW) pendant lequel la p.i.r.e. dimpulsion de crte est dpassep.i.r.e.dimpulsiondecrte(dBW)FIGURE 5Masque long terme de p.i.r.e. de crte dmission radar pour la protectiondes porteuses TV

35、 analogiques du SFS et des porteuses numriques IDR du SFS3 Caractristiques des radars oprant dans la bande 3.1 Observations gnrales Il semble que les radars qui ont la probabilit de brouillage la plus leve sur le trajet montant pour les rseaux du SFS soient ceux qui sont situs en surface; la plupart

36、 dentre eux sont installs bord dun navire. Ces radars ont diffrents modes de fonctionnement, qui comprennent la fois les modes balayage et poursuite. Plusieurs valeurs de facteur dutilisation , de frquence de rptition des impulsions FRI et de p.i.r.e. de crte sont employes. Les niveaux les plus levs

37、 du brouillage caus un satellite du SFS seront intermittents et se produiront pendant un trs faible pourcentage du temps. Des analyses des pourcentages de temps par rapport aux niveaux de p.i.r.e. de crte ont t faites; elles sont dcrites dans les paragraphes ci-aprs. Deux modles ont t analyss, savoi

38、r une configuration globale et une configuration quasi stationnaire. 3.2 Configuration gnrale La p.i.r.e. de crte en fonction du temps est dtermine par les facteurs suivants: a) Diagrammes du lobe principal de lantenne )( /)(sinlog20 = KKeriperipmaxdBW (5) o: : angle obtenu partir du gain de crte K

39、: constante approprie chaque diagramme dantenne. 8 Rec. UIT-R S.1068 Les niveaux des premiers lobes latraux sont de 17 dB au moins infrieurs au gain de crte. La p.i.r.e. maximale en mode balayage est de 74 dBW et en mode poursuite de 79 dBW. Il existe plusieurs diagrammes dantenne sur ces radars. b)

40、 Modes oprationnels En ce qui concerne les modes balayage, le fonctionnement est dfini par rapport aux angles dazimut et dlvation. Les radars balaient lazimut par plages dangles dlvation. Le temps par radar dans chaque plage est ajout chaque niveau de p.i.r.e. pour obtenir le temps total pendant leq

41、uel le satellite se situe dans un contour de p.i.r.e. donn. En ce qui concerne le mode de poursuite, les angles dazimut et dlvation sont supposs tre alatoires. c) Temps de fonctionnement des radars Lobjet et lutilisation de ces radars sont tels que le pourcentage de temps pendant lequel le adar fonc

42、tionne est trs faible par rapport au temps total. Le temps moyen par radar est infrieur 1% en mode balayage et infrieur 0,1% en mode poursuite. Cela sapplique aussi bien aux radars terrestres quaux radars embarqus bord de navires. d) Fonctionnement sur les mmes frquences Les assignations de frquence

43、 radar sont pratiquement uniformes sur les 600 MHz de la largeur de bande attribue. En consquence, la probabilit de fonctionnement sur les mmes frquences par radar, Pcest exprime comme suit: Pc= BW / 600 (6) o BW est (MHz) partir de 2 MHz, la largeur de bande brouille. e) Nombre et rpartition des ra

44、dars oprationnels Lon suppose que les radars sont rpartis uniformment sur la surface de la Terre et quun tiers dentre eux est visible par un satellite; on en compte approximativement 200. Les rsultats de la combinaison des facteurs cits plus haut pour la configuration globale, comprenant aussi bien

45、le mode balayage que le mode poursuite, sont illustrs la Fig. 6 pour des valeurs de p.i.r.e. de crte comprises entre 57 et 79 dBW et pour une largeur de bande brouille de 36 MHz. Etant donn que la probabilit globale est rgie par les facteurs temporels, la probabilit sexprime en pourcentage du temps.

46、 Le pourcentage de temps peut tre considr comme propor-tionnel la largeur de bande. 3.3 Configuration quasi stationnaire En ce qui concerne les radars embarqus bord de navires, il est assez courant davoir une flotte de navires. En raison de problmes de brouillages entre radars mutuels, leurs frquenc

47、es sont trs largement espaces, cest-dire quon a une seule frquence dans un rpteur de 72 MHz. On suppose que le radar utilise la mme frquence dans la largeur de bande brouille et que lempla-cement du radar est sous un angle dlvation trs faible par rapport au satellite. Ces conditions sont celles des valeurs de p.i.r.e. les plus leves qui soient mises par les radars. Les rsultats de lana-lyse de cette situation sont galement illustrs l