ITU-R S 1329 SPANISH-1997 Frequency sharing of the bands 19 7-20 2 GHz and 29 5-30 0 GHz between systems in the mobile-satellite service and systems in the fixed-satellite service《.pdf

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1、 Rec. UIT-R S.1329 1 RECOMENDACIN UIT-R S.1329*,*Comparticin de frecuencias de las bandas 19,7-20,2 GHz y 29,5-30,0 GHz entre los sistemas del servicio mvil por satlite y del servicio fijo por satlite (Cuestin UIT-R 81/4) (1997) La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la Co

2、nferencia Administrativa Mundial de Radiocomunicaciones para examinar la atribucin de frecuencias en ciertas partes del espectro (Mlaga-Torremolinos, 1992) (CAMR-92) efectu atribuciones con carcter primario al servicio mvil martimo (SMS) en las bandas 19,7-20,1 GHz y 29,5-29,9 GHz, en la Regin 2 y 2

3、0,1-20,2 GHz y 29,9-30,0 GHz, en las tres Regiones; b) que las CAMR anteriores haban atribuido estas bandas al servicio fijo por satlite (SFS) con carcter primario; c) que la CAMR-92 adopt la Recomendacin N. 719 en la cual se recomienda que se hagan estudios con carcter urgente sobre las caractersti

4、cas tcnicas, principalmente las referidas a tcnicas de puntera, de las redes de satlites multiservicio,*en las que intervienen redes de satlites geoestacionarios, que abarcan aplicaciones de los servicios mvil por satlite y fijo por satlite y sobre los criterios de comparticin necesarios para garant

5、izar la compatibilidad con el servicio fijo por satlite en las bandas de frecuencias indicadas anteriormente; d) que la Asamblea de Radiocomunicaciones de 1993 aprob la Cuestin UIT-R 81/4, dndole prioridad; e) que las redes de propiedad y explotacin separada pueden incluir satlites que pertenecen ni

6、camente al SFS, satlites que slo pertenecen al SMS y satlites de servicio doble (es decir, del SFS y del SMS), y que cada uno de estos tres tipos de red puede tener que compartir las bandas con uno o ambos de los otros dos tipos; f) que en 1997 estaban coordinndose ms de 180 redes del SFS de satlite

7、s geoestacionarios (OSG) en 20/30 GHz; g) que con la tecnologa de algunas redes del SFS OSG planificadas actualmente se pueden aceptar separaciones de 2 de arco con anchuras del haz de la antena de enlace ascendente iguales o inferiores a 1; h) que las redes del SMS OSG estudiadas originalmente requ

8、ieren una separacin mayor de 2 respecto al SFS OSG con las mismas frecuencias y cobertura para dar proteccin necesaria al SMS, _ *Esta Recomendacin debe sealarse a la atencin de la Comisin de Estudio 8 de Radiocomunicaciones. *La Comisin de Estudio 4 de Radiocomunicaciones efectu modificaciones de r

9、edaccin en esta Recomendacin en 2001 de conformidad con la Resolucin UIT-R 44 (AR-2000). *Este trmino se emplea aqu refirindose a satlites equipados para funcionar en ms de una categora de servicio. 2 Rec. UIT-R S.1329 recomienda 1 que en la planificacin y desarrollo de los sistemas del SFS, del SMS

10、 y de servicios dobles para la utilizacin de la OSG y la explotacin en las bandas de frecuencia mencionadas, se tenga en cuenta la informacin sobre las caractersticas tcnicas y criterios de proteccin contra la interferencia de dichos sistemas que figuran en el Anexo 1; 2 que las nuevas redes planifi

11、cadas del SFS OSG y del SMS en las bandas 29,5-30,0 y 19,7-20,2 GHz tengan en cuenta las caractersticas tcnicas del SFS descritas en el Anexo 2 y las caractersticas del SMS que est estudiando la Comisin de Estudio 8 de Radiocomunicaciones en el marco de la Cuestin UIT-R 104/8. NOTA 1 Se insta a las

12、administraciones a presentar nuevas contribuciones sobre el tema al que se refieren los Anexos 1 y 2, especialmente en lo que se refiere a los parmetros de los sistemas planificados o futuros que se pretende explotar en las bandas mencionadas. ANEXO 1 Comparticin de frecuencias entre las redes del S

13、FS y el SMS en las bandas de 30/20 GHz 1 Introduccin La CAMR-92 adopt la Recomendacin N. 719 para la realizacin de estudios sobre las caractersticas tcnicas de las redes de satlites multiservicio en 30/20 GHz y sobre los criterios de comparticin necesarios para su compatibilidad con el SFS. Se ha re

14、alizado una labor considerable en este sentido, habiendo presentado diversas administra-ciones contribuciones a las reuniones anuales del Grupo de Trabajo 4A de Radiocomunicaciones. En la cuarta reunin del Grupo de Trabajo 4A de Radiocomunicaciones de noviembre de 1993 se presentaron una serie de co

15、ntribuciones, incluyendo algunas que proponan la utilizacin de acceso mltiple por divisin de cdigo (AMDC) como tcnica de acceso mltiple que podra contribuir a simplificar la situacin de comparticin. Hubo cierta oposicin a esta propuesta sobre la base de que la utilizacin del AMDC puede presentar cie

16、rtos inconvenientes desde el punto de vista del operador del servicio mvil. Por ejemplo, un problema particular puesto de relieve era el del efecto del control de potencia en los sistemas AMDC y en su capacidad. El texto del presente Anexo se basa en una amplia gama de contribuciones e incluye algun

17、as consideraciones de detalle sobre los diversos aspectos del AMDC, el control de potencia y otros parmetros de los sistemas en 30/20 GHz. 2 Algunos aspectos de la tecnologa actual del SMS En este punto se describen ciertos aspectos claves de la tecnologa del SMS que han de considerarse detalladamen

18、te antes de elaborar un anlisis fiable de la eficacia orbital y del potencial de comparticin. Tras un breve examen de algunas teoras fundamentales relativas a los sistemas AMDC, se examinan algunos aspectos prcticos a base de la informacin disponible sobre algunos sistemas planificados para el futur

19、o en la banda 30/20 GHz. Hay que hacer hincapi en que no se trata en absoluto de un examen completo y definitivo. No obstante, se llega a resultados que permiten extraer conclusiones tiles. Rec. UIT-R S.1329 3 2.1 Sistemas de satlite con AMDC Hay dos formas de AMDC, el AMDC con salto de frecuencia (

20、FH-AMDC (en ingls: FH-CDMA) y el AMDC de secuencia directa (DS-AMDC (en ingls: DS-CDMA). Por razones econmicas, la utilizacin del FH-AMDC se limita generalmente a los sistemas militares, por lo que aqu se examina nicamente el DS-AMDC. Las seales AMDC pueden transmitirse/recibirse utilizando dos mtod

21、os fundamentales (aunque la separacin entre estos mtodos no es muy clara por el hecho de la existencia del AMDC cuasi-sncrono). Los dos mtodos bsicos son el AMDC asncrono y el sncrono. En un sistema AMDC asncrono un usuario puede transmitir informacin sin prestar atencin particular al estado de su s

22、ecuencia de segmentos nica. En el AMDC sncrono se transmite un cdigo principal que se recibe en cada estacin del sistema. Este cdigo principal, entre otras cosas, permite a cada estacin transmisora sincronizar sus segmentos de cdigo y ayuda a las estaciones receptoras en la adquisicin de los segment

23、os de cdigo de entrada deseados. Como todas las estaciones transmisoras estn sincronizadas, los productos de transcorrelacin de sus cdigos se mantienen en un mnimo (especialmente si se utilizan cdigos de transcorrelacin reducidos, es decir, cdigos Gold), con lo que se minimiza el ruido propio del si

24、stema, lo que implica llevar al mximo la capacidad de ste. No obstante, en un sistema sncrono, es ms difcil lograr la sincronizacin inicial con el cdigo deseado, debido a la pequea relacin seal/ruido que se produce por la falta de sincronismo. 2.1.1 Nmero mximo terico de accesos Considrese un sistem

25、a AMDC de secuencia directa (DS-AMDC) con m portadoras recibidas de igual potencia C. La potencia til de la portadora a la entrada del receptor es por tanto C si Ebes la energa por bit de informacin y Rbes la velocidad binaria de dicha informacin: C = EbRb(1) La potencia de ruido total a la entrada

26、del receptor (cuya anchura de banda es B) viene dada por la suma de la potencia de ruido propia del sistema generada por (m 1) usuarios, la potencia de ruido trmico y cualquier otra potencia de ruido interferente: N0B = (m 1) C + N0THB + I (2) As pues, utilizando las dos ecuaciones: =CBNmREBNBNCmBNR

27、EICTHbbTHbb0000)1(1)1(/(3) Para una portadora de velocidad binaria Rc, la eficacia espectral de la modulacin viene dada por: BRc= (4) La ganancia de procesamiento de un sistema AMDC se define como: bcRRF (5) 4 Rec. UIT-R S.1329 Combinando estas tres ecuaciones y ordenando los trminos: )(1)1)(1=(0 TH

28、bNCICNEFm/+ (6) Esta ecuacin muestra cmo puede aceptarse un aumento de la interferencia externa en un sistema AMDC reduciendo la capacidad del sistema. Para una determinada Eb /N0requerida y suponiendo que C/I y C/NTHson despreciables en comparacin con el ruido propio, el nmero mximo de accesos simu

29、ltneos es: )(1=0NEFmbmx/+ (7) Hay que sealar que este lmite es casi inversamente proporcional a Eb /N0. El AMDC presenta la singularidad entre los tres mtodos de acceso de que una disminucin de la calidad del sistema puede servir para aceptar un aumento de la capacidad sin cambiar ninguno de los otr

30、os parmetros del sistema (vase el prrafo a) del 2.1.2) y viceversa. Para obtener la ecuacin (7) se han adoptado diversas hiptesis: las contribuciones al ruido del ruido trmico y de cualquier ruido de interferencia externa se desprecian, tal como se ha sealado; todas las potencias de portadora a la e

31、ntrada del receptor son iguales, como tambin se ha indicado; el receptor va enganchado y sigue perfectamente la frecuencia de la seal entrante; el receptor est perfectamente sincronizado con los segmentos de entrada. Vase que en los sistemas digitales con limitacin de potencia la capacidad es propor

32、cional a la potencia y un sistema tpico permite al ruido ms la interferencia exterior reducir la capacidad en un 10% aproximadamente, respecto al mximo terico. De esta cifra, el 2,5% aproximadamente es debido a la interferencia exterior acumulada. Se supone aqu, por tanto, que la reduccin bsica de l

33、a capacidad terica del sistema AMDC para tener en cuenta la interferencia exterior y el ruido trmico es del 10% (margen del 7,5% del ruido trmico y del 2,5% de interferencia exterior). 2.1.2 Algunas ventajas de la utilizacin del AMDC en aplicaciones particulares Muchos textos demuestran que el AMDC

34、permite un caudal pequeo en comparacin con el acceso mltiple por divisin en frecuencia (AMDF) y, especialmente, con el acceso mltiple por divisin en tiempo (AMDT). A pesar de ello, el AMDC puede presentar ventajas de compensacin respecto al AMDF y al AMDT en algunas aplicaciones particulares. A cont

35、inuacin se resumen algunas de las ventajas ms habituales que favorecen la utilizacin del AMDC, incluso con la reducida capacidad que ofrece: a) En condiciones de sobrecarga, la calidad del sistema AMDC se degrada suavemente, es decir, al permitir un aumento temporal de la proporcin de bits errneos (

36、BER), se dispone temporalmente de mayor capacidad. A la inversa, si en cualquier momento la carga del sistema es realmente inferior a la carga mxima, la calidad del enlace mejora (en trminos de la BER) en comparacin con la de un sistema plenamente cargado. b) La activacin por la voz puede aplicarse

37、fcilmente en los sistemas que utilizan el AMDC como mtodo de acceso mltiple. El AMDC con activacin por la voz permite el acceso mltiple con asignacin por demanda simultnea (AMAD) de la anchura de banda de un transpondedor y de su potencia. Rec. UIT-R S.1329 5 c) El AMDC reduce cada una de las densid

38、ades espectrales de potencia (DEP) transmitidas del terminal con lo que reduce su potencial de interferencia en las portadoras de anchura de banda ms pequea. Un sistema DS-AMDC dispersa el espectro de banda de base del terminal en una gran anchura de banda, con lo que reduce su DEP en una cantidad i

39、gual a la ganancia de procesamiento del sistema AMDC. sta es una propiedad muy til cuando un sistema AMDC comparte frecuencias con sistemas terrenales, especialmente si el sistema AMDC tiene terminales mviles con anchura de haz pequea y antenas de pequeo dimetro. d) Una seal AMDC, como no tiene un u

40、mbral acusado, actuar mejor en un entorno de desvanecimientos/apantallamientos, debido al enmascaramiento simultneo de las seales deseada e interferente (en comparacin con el AMDF) y debido a su inferior sensibilidad a la propagacin multitrayecto. Las seales multitrayecto se acumularn de forma posit

41、iva o negativa con la seal deseada. Si se acumulan de forma negativa, se muestran simplemente como un mayor ruido del sistema que reduce la correlacin con la seal deseada en el receptor. 2.1.3 Adquisicin y sincronizacin Una de las ventajas del AMDC en el seguimiento de frecuencias es su relativa inm

42、unidad a la deriva Doppler. No obstante, los tres problemas fundamentales de un sistema AMDC son la adquisicin inicial, la sincronizacin y el seguimiento del segmento de cdigo deseado y de la frecuencia de transmisin. Estos problemas se han estudiado minuciosamente y actualmente se pueden superar ut

43、ilizando el procesamiento de la seal. 2.1.4 Efecto de la imperfeccin del control de potencia Otro problema que puede estudiarse al considerar la utilizacin del AMDC en frecuencias de 30/20 GHz es el efecto del control de potencia. En un sistema AMDC ideal, toda seal transmitida tendr la misma potenc

44、ia de portadora a la entrada del receptor. De hecho, sta es una de las hiptesis bsicas adoptadas al desarrollar anteriormente la ecuacin de la capacidad del AMDC. De esta ecuacin puede verse que la capacidad del sistema es inversamente proporcional, aproximadamente, a Eb /N0, que puede de hecho rela

45、cionarse con la potencia de la portadora recibida. As pues, desde un punto de vista cualitativo, a partir de la ecuacin, a medida que aumenta la relacin Eb /N0requerida, disminuye la capacidad mxima del sistema. En un sistema real, hay una serie de factores que pueden actuar por separado o combinars

46、e y que dan lugar a diferencias de las potencias de portadora de la seal recibida. Estos factores son: control de potencia del transmisor; desvanecimientos por la lluvia; efectos geogrficos debidos a la discriminacin de la antena del satlite y a las distintas atenuaciones del trayecto en el espacio

47、libre; enmascaramiento y bloqueo (para los terminales mviles); falta de puntera de la antena (no es especialmente importante cuando se consideran antenas mviles de gran anchura de haz, pero constituye un problema en las antenas de pequea anchura de haz montadas en vehculos); movimiento del satlite (

48、no es un gran problema con los satlites geoestacionarios). 6 Rec. UIT-R S.1329 Para superar estos factores e igualar, en la medida de lo posible, todas las potencias de portadora de la seal en el receptor, debe aplicarse algn tipo de control de la potencia del trayecto ascendente en cada transmisor. Ello implica que cada terminal terreno de un sistema AMDC debe incorporar: algn mtodo de comprobacin de la densidad de flujo de potencia (dfp) en el satlite; un transmisor con potencia de salida ajustable en una cierta gama pr