ITU-R S 1523 SPANISH-2001 Methodology for performing parametric evaluation studies of interference sensitivity for geostationary-satellite orbit fixed-satellite service systems sha上.pdf

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1、 Rec. UIT-R S.1523 1 RECOMENDACIN UIT-R S.1523 Metodologa para realizar estudios de evaluacin paramtrica de la sensibilidad a la interferencia en sistemas del servicio fijo por satlite geoestacionario*que comparten espectro en bandas por encima de 10 GHz (Cuestin UIT-R 236/4) (2001) La Asamblea de R

2、adiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que los sistemas del servicio fijo por satlite (SFS) geoestacionario (OSG) pueden funcionar, y muchas estaciones terrenas del SFS OSG se encuentran en zonas urbanas; b) que los sistemas del SFS OSG comparten espectro con otros sistemas del SFS OSG, del S

3、FS no OSG y del servicio fijo; c) que es necesario proteger adecuadamente los sistemas existentes del SFS OSG y permitir el desarrollo de nuevas tecnologas OSG en bandas no planificadas y en bandas planificadas; d) que el comportamiento a corto plazo de enlaces que funcionan en bandas por encima de

4、10 GHz depende fundamentalmente del desvanecimiento debido a la lluvia y de la interferencia; e) que el comportamiento de sistemas del SFS OSG que funcionan por encima de 10 GHz depende del emplazamiento de la estacin terrena (altitud, ndice de precipitacin y ngulo de elevacin en direccin del satlit

5、e), de la temperatura del sistema receptor, de la disponibilidad del enlace, y del exceso del margen de enlace; f) que para garantizar un examen riguroso de la influencia en los sistemas del SFS OSG es necesario tener en cuenta las diferencias; g) que los estudios paramtricos pueden ser tiles para e

6、valuar las repercusiones de la interferencia en una variedad de enlaces OSG que se encuentran, o que podran encontrarse en partes de la Tierra a vista de las rbitas de los satlites OSG; h) que en muchas situaciones la modelizacin de la interferencia como ruido trmico en los enlaces OSG es una aproxi

7、macin aceptable, recomienda 1 que en el caso de los estudios paramtricos de balances del enlace del SFS OSG, la interferencia se modele como ruido trmico aditivo y que los parmetros genricos se utilicen como se muestra en el Anexo 1; 2 que el desarrollo de un estudio paramtrico de balances del enlac

8、e del SFS OSG se base en enlaces que terminan en centros urbanos (vase el Anexo 2); 3 que en los estudios que incluyen la evaluacin de las fuentes de interferencia variables en el tiempo en los sistemas del SFS OSG se tengan en cuenta los efectos del desvanecimiento debido a _ *Un sistema de este ti

9、po estara compuesto de varios satlites OSG, que juntos prestan un servicio y puede que estn conectados o no mediante enlaces entre satlites. Sin embargo, la metodologa descrita aqu podra utilizarse tambin para clculos que incluyen una red que contiene slo un satlite OSG. 2 Rec. UIT-R S.1523 la lluvi

10、a mediante la utilizacin de las metodologas descritas en la Recomendacin UIT-R S.1323. (Esta Recomendacin no pretende sustituir la coordinacin de frecuencias de cada una de las redes); 4 que los objetivos de calidad de funcionamiento para los enlaces del SFS OSG se calculen con o sin interferencias

11、para determinar el cambio porcentual en la indisponibilidad debida a la interferencia; 5 que para evaluar las influencias de los lmites de interferencia sobre todos los enlaces posibles del SFS OSG en el anlisis se consideren los efectos en cada una de las regiones hidrometeorolgicas. ANEXO 1 Metodo

12、loga para realizar estudios paramtricos de los efectos de la interferencia variable en el tiempo en redes del SFS OSG Introduccin En muchos estudios de la UIT, la interferencia puede modelarse como ruido trmico aditivo. En estos estudios se puede utilizar el conjunto reducido de parmetros del recomi

13、enda 1 para modelar el enlace del SFS OSG. Esta descripcin del enlace se presta a un estudio paramtrico porque requiere pocos parmetros de entrada entre los que se incluyen: la altitud de la estacin terrena, la latitud, el ndice de precipitacin, el ngulo hacia el satlite OSG, la polarizacin de la an

14、tena de recepcin (circular, vertical u horizontal), la temperatura del sistema de recepcin, la frecuencia de recepcin y el dimetro de la antena de recepcin; el objetivo de calidad de funcionamiento a corto plazo para el enlace; los mrgenes de enlace que se necesitan para satisfacer el objetivo de ca

15、lidad de funcionamiento a corto plazo del enlace. Se pueden realizar anlisis de sensibilidad para cada uno de los parmetros de entrada y recabar los resultados para obtener una muestra representativa de la distribucin de los enlaces OSG. Este tipo de anlisis proporciona una descripcin completa de la

16、 influencia de la interferencia en todo el potencial de la industria del SFS OSG. La temperatura del sistema es una temperatura total del sistema e incluye todas las contribuciones de ruido e interferencia en el balance del enlace total. Para calcular la interferencia causada por el enlace ascendent

17、e al satlite OSG, la estacin terrena es el transmisor y el receptor se encuentra en el satlite. Para calcular la interferencia del enlace descendente, el receptor se encuentra en la estacin terrena. En el caso de satlites con procesamiento los enlaces ascendente y descendente pueden analizarse por s

18、eparado. En el caso de sistemas de satlites transparentes la temperatura del sistema en el enlace descendente incluye la contribucin del enlace ascendente. Especficamente, el clculo de la temperatura de ruido total del satlite (enlace ascendente), Tsat(K), y de las temperaturas de ruido total de la

19、estacin terrena, Te/s(K), puede realizarse utilizando las frmulas siguientes: Rec. UIT-R S.1523 3 GfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfbGf9GeaGeaGeaGeaGeaGeaGeaGeaGeaGeaGeaGeaGebGe9+=Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf8Gf6Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf8Gf6Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf8Gf

20、6Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf8Gf6Ge7Ge8Ge6BkTFRCCFSCCASICCRxXpolCCNTxXpolCCIMCCsat1,01,01,01,01,01,01,010101010101010K (1) GfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfaGfbGf9GeaGeaGeaGeaGeaGeaGeaGeaGe

21、aGeaGeaGeaGeaGebGe9+=Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf8Gf6Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf8Gf6Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf8Gf6Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf7Gf8

22、Gf6Ge7Ge7Ge8Ge6Gf7Gf8Gf6Ge7Ge8Ge6BkTAdjTrCCFRCCFSCCASICCRxXpolCCNTxXpolCCIMCCse1,01,01,01,01,01,01,01,0/1010101010101010K (2) donde : C:potencia recibida en el satlite (dBW) (C/IM):relacin portadora de transmisin/producto de intermodulacin (dB) en el enlace ascendente (C/TxXpol): relacin portadora d

23、e transmisin/aislamiento por polarizacin cruzada en la transmisin (dB) en el enlace ascendente N:ruido trmico en el enlace ascendente (dBW) (C/RxXpol): relacin portadora/aislamiento por polarizacin cruzada del receptor (dB) en el enlace ascendente (C/ASI): relacin portadora/interferencia de satlite

24、adyacente (dB) en el enlace ascendente (C/FS): relacin portadora/interferencia del servicio fijo (dB) en el enlace ascendente (C/FR): relacin portadora/aislamiento por reutilizacin de frecuencia (dB) en el enlace ascendente C: potencia recibida en la estacin terrena (dBW) (C/IM):relacin portadora de

25、 transmisin/producto de intermodulacin (dB) en el enlace descendente (C/TxXpol): relacin portadora de transmisin/aislamiento por polarizacin cruzada en la transmisin (dB) en el enlace descendente N:ruido trmico en el enlace descendente (dBW) 4 Rec. UIT-R S.1523 (C/RxXpol): relacin portadora/aislamie

26、nto por polarizacin cruzada del receptor (dB) en enlace descendente (C/ASI): relacin portadora/interferencia del satlite adyacente (dB) en el enlace descendente (C/FS): relacin portadora/interferencia del servicio fijo (dB) en el enlace descendente (C/FR): relacin portadora/aislamiento por reutiliza

27、cin de frecuencia (dB) en el enlace descendente (C/AdjTr): relacin portadora/aislamiento del transpondedor adyacente en el enlace descendente k : constante de Boltzman (W/(Hz K) B : anchura de banda de portadora (Hz). En estas ecuaciones la interferencia del satlite adyacente y del servicio fijo se

28、supone que no sufre desvanecimiento debido a la lluvia. Se trata de una suposicin del caso ms desfavorable que sobrestima la temperatura del sistema receptor. En el caso de satlites transparentes la temperatura de ruido total del sistema de enlace, Tsis, (K) en la estacin terrena receptora incluida

29、la contribucin del enlace ascendente viene dada por: satsesisTTT +=/(3) donde es la ganancia de transmisin y es igual a la relacin numrica C/C. Por encima de 10 GHz el anlisis de interferencia debe tener en cuenta los efectos simultneos debidos al desvanecimiento y a la interferencia. La Recomendaci

30、n UIT-R S.1323 incluye una variedad de mtodos que combinan el desvanecimiento debido a la lluvia y la interferencia. Los resultados del anlisis de interferencia pueden obtenerse de maneras diferentes y concretamente: calculando el cambio en la disponibilidad debido a la interferencia en funcin del n

31、dice de precipitacin; estableciendo los lmites de interferencia o evaluando la influencia regional basada en el porcentaje de enlaces que tienen una interferencia inaceptable en funcin del ndice de precipitacin; variando el margen del enlace o el dimetro de la antena para determinar los costos del s

32、istema OSG necesarios para reducir la interferencia; calculando la influencia de la interferencia en funcin de la poblacin en centros urbanos. En el Anexo 2 aparece una muestra de una distribucin de ndices de precipitacin para su utilizacin en la realizacin de estudios paramtricos. ANEXO 2 Ejemplo d

33、e distribucin de ndices de precipitacin en zonas urbanas para su utilizacin en la realizacin de estudios paramtricos Los enlaces ms sensibles a la interferencia no OSG suelen tener estaciones terrenas con las siguientes caractersticas: situados en regiones con escasas precipitaciones y/o a una altit

34、ud elevada; Rec. UIT-R S.1523 5 bajas temperaturas de ruido en el sistema receptor; y satisfacen los requisitos de funcionamiento cuando tienen mrgenes de propagacin mnimos en condiciones de cielo despejado. Para identificar dnde podran existir enlaces sensibles en todo el mundo, se cre una base de

35、datos internacional de reas de poblacin urbana localizadas por: la latitud, la longitud, el ndice de precipitacin y la altitud media. La informacin sobre la poblacin urbana utilizada para crear el fichero se obtuvo de los datos facilitados por la Divisin de la Poblacin del Departamento de Economa y

36、Asuntos Sociales de las Naciones Unidas. La informacin sobre la altitud media se obtuvo de datos topogrficos disponibles en la Administracin Nacional de Estados Unidos de Amrica para el Ocano y la Atmsfera. El fichero resultante proporciona informacin sobre la poblacin, el emplazamiento, el ndice de

37、 precipitacin y la altitud de ms de 2 700 centros de poblacin urbana. Para clasificarlo como centro urbano la poblacin mnima se limit a 75 000 personas (excepto en el caso de algunos emplazamientos de islas ms pequeas). La poblacin total de las reas urbanas que figuran en el fichero representa aprox

38、imadamente el cuarenta por ciento del total de la poblacin mundial. La Fig. 1 resume grficamente la poblacin de los centros urbanos en funcin del ndice de precipitacin, y la Fig. 2 ilustra grficamente el nmero de zonas urbanas segn su ndice de precipitacin. Para consulta, el Cuadro 1 indica la varia

39、cin de la altitud en los centros urbanos en funcin del ndice de precipitacin. Las cifras demuestran que existe un nmero importante de ciudades con poblacin de ms de 75 000 habitantes con bajos ndices de precipitacin. Se supone que estas zonas urbanas tendrn requisitos de comunicaciones por satlite p

40、arecidos a los del resto del mundo. 1523-0110 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130010100150200250300350Intensidad de las precipitaciones (rebasadadurante el 0,01% del tiempo de un ao medio) (mm/h)Poblacin urbana (millonesdepersonas)FIGURA 1Poblacin urbana en funcin del ndice de precipitacin6 Rec.

41、 UIT-R S.1523 1523-0210 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 1300100200400300800600700500Intensidad de las precipitaciones (rebasadadurante el 0,01% del tiempo de un ao medio) (mm/h)Nmero decentros urbanosFIGURA 2Nmero de centros urbanos en funcin del ndice de precipitacinCUADRO 1 Valores medios de las altitudes de los centros urbanos para cada ndice de precipitacin ndice de precipitacin (mm/h) Valor medio (m) 10 648 20 16 30 25 40 35 50 45 60 55 70 65 80 75 90 85 100 95 110 104 120 4 130 124