ITU-R S 1560 FRENCH-2002 Methodology for the calculation of the worst-case interference levels from a particular type of non-geostationary fixed-satellite service system using high-sat.pdf

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1、 Rec. UIT-R S.1560 1 RECOMMANDATION UIT-R S.1560 Mthode de calcul des niveaux des brouillages dans le cas le plus dfavorable causs par un type particulier de systme non gostationnaire du service fixe par satellite utilisant des orbites fortement elliptiques, des rseaux satellite gostationnaire du se

2、rvice fixe exploits dans les bandes des 4/6 GHz (Question UIT-R 236/4) (2002) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que, conformment au Rglement des radiocommunications (RR), on peut utiliser de nom-breuses bandes de frquences du service fixe par satellite (SFS) (y compris les ban

3、des des 4/6 GHz) pour les rseaux satellite gostationnaire (OSG) et pour les systmes satellites non OSG; b) que, dans les bandes des 4/6 GHz, les systmes non OSG ne doivent pas causer de brouillages inacceptables aux rseaux OSG du SFS, conformment aux dispositions du numro 22.2 du RR; c) que les admi

4、nistrations peuvent avoir besoin de calculer les niveaux des brouillages dans le cas le plus dfavorable causs par un systme non OSG un rseau OSG quelconque dans les bandes de frquences des 4/6 GHz; d) que les bandes de frquences des 4/6 GHz du SFS sont trs utilises par les rseaux OSG du SFS existant

5、s ou en projet, notant a) que le Bureau des radiocommunications a reu des informations concernant les systmes non OSG du SFS utilisant des orbites fortement elliptiques qui sont exploits dans des bandes de frquences au-dessous de 10 GHz; b) que le numro 22.2 du RR est une disposition oprationnelle a

6、ppliquer entre adminis-trations, et quil revient ladministration responsable du systme OSG du SFS qui est affecte de dterminer si un systme non OSG du SFS cause des brouillages inacceptables un rseau OSG du SFS; c) que les types de systmes non OSG du SFS orbites fortement elliptiques du SFS viss au

7、a) du notant se caractrisent par lutilisation darcs oprationnels ou actifs limits, distants de lorbite OSG vue depuis la station terrienne considre, recommande 1 que les niveaux des brouillages causs par un systme non OSG du SFS, du type de ceux dcrits dans les points susmentionns du notant utilisan

8、t des orbites fortement elliptiques, un rseau OSG du SFS, soient calculs dans le cas le plus dfavorable, en considrant que tous les satellites non OSG de ce systme mettant aux mmes frquences vers la mme zone de la Terre fonctionnent leur niveau maximum de puissance surfacique; 2 dutiliser, dans le c

9、as de systmes non OSG du SFS exploits sur des orbites fortement elliptiques dans les bandes des 4/6 GHz, la mthode figurant dans lAnnexe 1 de la prsente Recom-mandation pour calculer les niveaux des brouillages, dans le cas le plus dfavorable, causs des 2 Rec. UIT-R S.1560 rseaux OSG du SFS par des

10、systmes non OSG du SFS pour lesquels aucune mission provenant ou destination dun satellite non OSG na lieu moins de 40 de lOSG vu dun point quelconque la surface de la Terre; 3 aux administrations dutiliser ladite mthode pour valuer si un systme non OSG du SFS du type de celui dcrit dans les points

11、susmentionns du notant risque de causer des brouillages inacceptables un rseau OSG du SFS. NOTE 1 Dans lAnnexe 2, on donne un exemple dutilisation de la mthode expose dans la prsente Recommandation dans le cas dun systme non OSG du SFS du type de celui dcrit aux points susmentionns du notant et expl

12、oit sur des orbites elliptiques inclines subsynchrones. NOTE 2 Lvaluation des brouillages cumulatifs causs par ces systmes non OSG des rseaux OSG appelle dautres tudes. NOTE 3 La mthode repose sur des hypothses relatives au cas le plus dfavorable conduisant surestimer les niveaux rels de brouillage.

13、 On pourrait utiliser des techniques danalyse plus fines pour valuer de manire plus dtaille les profils de brouillage. NOTE 4 On doit tenir compte de linclinaison du satellite OSG lorsquon applique la mthode de lAnnexe 1. ANNEXE 1 Mthode de calcul des niveaux des brouillages dans le cas le plus dfav

14、orable causs par un type particulier de systme non OSG du SFS utilisant des orbites fortement elliptiques, des rseaux OSG du service fixe exploits dans les bandes des 4/6 GHz Il convient dutiliser la mthode suivante pour calculer les niveaux potentiels des brouillages causs des rseaux OSG fonctionna

15、nt dans les bandes de frquences des 4/6 GHz par certains types de systmes non OSG du SFS lorsquils sont exploits aux mmes frquences. En utilisant la mthode de calcul dcrite dans la prsente Annexe, on risque de surestimer les niveaux rels de brouillage. En particulier, lorsquon value les brouillages

16、sur la liaison descen-dante, on suppose un espacement angulaire minimal entre chaque satellite metteur non OSG du SFS et la droite de visibilit directe entre la station terrienne OSG et le satellite OSG associ. Dans la pratique, si la position dun des satellites non OSG correspond cet espacement ang

17、ulaire minimal, les autres satellites non OSG prsenteront des espacements angulaires plus grands (par rapport ladite droite de vise) et leur contribution au brouillage sera plus faible. La dgradation T/T globale calcule sera donc infrieure celle obtenue laide de cette mthode. Pour lvaluation des bro

18、uillages sur les liaisons montantes ou descendantes, le nombre de satellites dmission ou de stations terriennes utiliss dans cette analyse du niveau maximum de brouillage correspond celui relev au moment o se produit le transfert entre satellites non OSG. Les priodes de transfert ne reprsentent quun

19、e trs faible partie du temps (gnralement environ 0,1%), ce qui conduit une surestimation du niveau de brouillage maximum susceptible de se produire pendant la majorit du temps. On pourrait utiliser des techniques danalyse plus fines pour valuer de manire plus dtaille les profils de brouillage. Rec.

20、UIT-R S.1560 3 1 Donnes relatives au systme non OSG On doit disposer des informations suivantes relatives au systme non OSG: 1.1 Emissions espace vers Terre D-min: Espacement angulaire minimal entre les diffrents satellites non OSG dmission actifs et la droite de visibilit directe entre la station t

21、errienne OSG et le satellite OSG associ (degrs). pfdD-non OSG-max: Niveau maximum de la puissance surfacique rayonne la surface de la Terre par chaque satellite non OSG de la constellation (dB(W/(m2 1 Hz). ND: Nombre maximum de satellites non OSG mettant aux mmes frquences vers la mme zone de la Ter

22、re, et indication du nombre de ces satellites en fonction du pourcentage de temps. 1.2 Emissions Terre vers espace U-min: Espacement angulaire minimal entre lorbite OSG et la droite de visibilit directe entre la station terrienne non OSG dmission et le satellite non OSG associ (degrs). p.i.r.e.non O

23、SG-max: Densit spectrale de la puissance isotrope rayonne quivalente (p.i.r.e.) hors axe maximale rayonne par la station terrienne non OSG dmission, dans le cas dun espacement angulaire minimal (U-min) (dB(W/Hz). NU: Nombre maximum de stations terriennes non OSG dmission fonctionnant aux mmes frquen

24、ces et situes sur une zone de la Terre susceptible dtre vise par un seul faisceau de rception de satellite OSG. 2 Donnes relatives au rseau OSG On doit disposer des informations suivantes relatives au rseau OSG: 2.1 Sensibilit en rception de la station terrienne GOSG-ES-max: Gain hors axe maximum su

25、ppos de la station terrienne OSG de rception dans une direction correspondant lespacement angulaire minimal (D-min) par rapport au satellite non OSG, lorsque ce dernier se trouve en phase dmission active (dBi). On trouvera des indications ce sujet dans la Recomman-dation UIT-R S.465. TOSG-ES: Tempra

26、ture de bruit suppose du systme de rception par ciel clair (y compris le bruit dantenne de rception) sur la liaison OSG descendante (K). Il nest pas ncessaire, si lon se place dans des hypothses prudentes, de tenir compte des dgradations subies par la liaison globale par suite du brouillage sur la l

27、iaison montante. 2.2 Sensibilit en rception du satellite GOSG-SS-max: Gain maximum suppos de lantenne de rception du satellite OSG (dBi). TOSG-SS: Temprature de bruit suppose du systme de rception par ciel clair sur la liaison OSG montante (K). Il nest pas ncessaire, si lon se place dans des hypoths

28、es prudentes, de tenir compte des dgradations subies par la liaison globale par suite du brouillage sur la liaison montante. 4 Rec. UIT-R S.1560 3 Calcul des brouillages subis par le rseau OSG sur la liaison descendante Les trois tapes suivantes permettent de calculer la dgradation de la temprature

29、de bruit du systme de rception du rseau OSG sur la liaison descendante par suite des brouillages causs par un systme satellites non OSG: Etape D1: Calculer la densit spectrale de puissance maximale du signal brouilleur (I0-ES) rayonne par un seul satellite non OSG au niveau de la sortie dantenne de

30、la station terrienne OSG: +=4log102- -0 maxESOSGmaxOSGnonDESGpfdI dB(W/Hz) (1) o est la longueur donde. Etape D2: Calculer la densit spectrale de puissance de bruit, N0, au niveau de la sortie dantenne de la station terrienne OSG: N0-ES= 10 log (k TOSG-ES) dB(W/Hz) (2) o k est la constante de Boltzm

31、ann. Etape D3: Calculer la dgradation de la temprature de bruit du systme de rception sur la liaison descendante, T/TD, due au brouillage caus par la constellation de satellites non OSG: =10-0-010/ESESNIDDNTT (3) 4 Calcul des brouillages subis par le rseau OSG sur la liaison montante Les quatre tape

32、s suivantes permettent de calculer la dgradation de la temprature de bruit du systme de rception du rseau OSG sur la liaison montante par suite des brouillages causs par un systme satellites non OSG: Etape U1: Calculer le niveau maximum de densit spectrale de puissance surfacique rayonne au niveau d

33、e la station spatiale OSG (pfdU-non OSG-max) par une seule station terrienne non OSG dmission. Il convient de noter quen utilisant cette quation, on suppose que la station terrienne non OSG dmission se trouve la distance minimale dun satellite OSG. On notera galement que lespacement angulaire corres

34、pondant est alors suprieur lespacement angulaire minimal utilis dans lanalyse. Toutefois, tant donn que mme lespacement angulaire minimal est suprieur 40, la rduction du gain des lobes latraux de lantenne de la station terrienne non OSG ne compensera vraisemblablement pas totalement la diminution de

35、s affaiblissements sur le trajet du signal brouilleur. Le brouillage reu sera donc probablement surestim. )(2-)78635(4log10 =maxOSGnonmaxOSGnonUerippfd (4) Etape U2: Calculer la densit spectrale de puissance du signal brouilleur, I0-SS, au niveau de la sortie dantenne de la station spatiale OSG: +=4

36、log102-0 maxSSOSGmaxOSGnonUSSGpfdI (5) o est la longueur donde. Rec. UIT-R S.1560 5 Etape U3: Calculer la densit spectrale de puissance de bruit, N0, au niveau de la sortie dantenne de la station spatiale OSG: N0-SS= 10 log (k TOSG-SS) dB(W/Hz) (6) o k est la constante de Boltzmann. Etape U4: Calcul

37、er la dgradation de la temprature de bruit du systme de rception sur la liaison montante, T/TU: =10-0-010/SSSSNIUUNTT (7) 5 Cas de plusieurs systmes non OSG du SFS En appliquant la mthode susmentionne au scnario dans lequel plusieurs systmes non OSG du SFS dudit type fonctionnent dans les bandes de

38、frquences des 4/6 GHz, on surestimerait gran-dement la dgradation relle des tempratures de bruit du systme de rception du rseau OSG sur la liaison montante et la liaison descendante, imputable aux brouillages causs par ces divers systmes satellites non OSG. Cela provient du fait que lon suppose un e

39、spacement angulaire minimal entre chaque satellite et larc OSG. Dans un scnario o il y aurait plusieurs systmes non OSG de ce type, les satellites seraient rpartis sur chacun des arcs actifs et ils seraient trs peu nombreux occuper une position correspondant cet espacement angulaire minimal. Cette m

40、thode peut donc tre utilise comme un outil danalyse prliminaire dans un scnario plusieurs systmes, mais il serait ncessaire de procder une analyse plus dtaille tenant compte des emplacements des satellites de chaque systme sur les arcs actifs pour valuer leffet des brouillages cumulatifs causs par p

41、lusieurs systmes. ANNEXE 2 Exemple dapplication de la mthode expose dans la prsente Recommandation au calcul des niveaux des brouillages dans le cas le plus dfavorable causs par un type particulier de systme non OSG du SFS utilisant des orbites fortement elliptiques inclines subsynchrones des rseaux

42、 OSG du SFS exploits dans les bandes des 4/6 GHz 1 Systme non OSG envisag On se propose de considrer ici un type de systme non OSG du SFS utilisant des orbites elliptiques inclines subsynchrones, de manire obtenir des espacements angulaires levs entre les diffrents satellites actifs et lorbite OSG.

43、Le systme USAKU-H2, qui rpond ces caractristiques, a t propos lUIT. Il sagit dun systme non OSG du SFS orbites fortement elliptiques dans lequel lutilisation dorbites elliptiques inclines subsynchrones permet dobtenir des espacements angulaires levs entre les diffrents satellites actifs et lorbite O

44、SG. Ce systme permettrait de fournir des SFS tous les habitants de la plante en utilisant des liaisons dutilisateur et des liaisons passerelles. Il convient de noter quon envisage pour ce systme uniquement des liaisons de type 6 Rec. UIT-R S.1560 passerelle dans les bandes des 4/6 GHz, lesquelles fo

45、nt lobjet de la prsente Recommandation. Ces liaisons passerelles utiliseraient un nombre relativement petit de stations terriennes de grande taille, ce qui rduit encore tout risque de brouillage pour les rseaux OSG du SFS. Le systme propos est brivement dcrit ci-aprs mais on peut trouver des informa

46、tions plus dtailles dans la Recom-mandation UIT-R S.1328. Le systme USAKU-H2 se compose de trois sous-constellations de cinq satellites dont les trajectoires au sol sont rptitives. Les trajectoires au sol, distinctes, de deux de ces sous-constellations, se trouvent dans lhmisphre Nord, tandis que ce

47、lle de la troisime sous-constellation se trouve dans lhmisphre Sud. Ce systme est conu de telle sorte que les satellites ne sont actifs (cest-dire quils mettent ou rmettent et reoivent des signaux de radiocommunication) que sils se trouvent sur la portion de lorbite proche de lapoge, o leur vitesse est la plus faible. Ces arcs actifs (dfinis pour chaque sous-constellation) correspondent des latitudes suprieures 45 N pour les satellites des sous-constellations de lhmisphre Nord, et 45 S pour les satellites de la sous-constellation de lhmisphre Sud. Chaque sou