ITU-R S 1595 FRENCH-2002 Interference mitigation techniques to facilitate coordination between non-geostationary fixed-satellite service systems in highly elliptical orbit and non- in .pdf

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1、 Rec. UIT-R S.1595 1 RECOMMANDATION UIT-R S.1595 Techniques de limitation des brouillages pour faciliter la coordination entre systmes satellites non gostationnaires du service fixe par satellite en orbite fortement elliptique et systmes satellites non gostationnaires du service fixe par satellite e

2、n orbite terrestre basse ou moyenne (Question UIT-R 23/4) (2002) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que dans certaines bandes de frquences, dans le cas de chevauchement de frquences, il est ncessaire dassurer la coordination entre certains systmes satellites en orbite non gosta

3、tionnaires (non OSG) et dautres systmes satellites non OSG; b) que les systmes faisant intervenir des orbites fortement elliptiques (HEO, highly elliptical orbits) prsentent des caractristiques spcifiques; par exemple, dans un systme de ce type, un satellite ne peut mettre et recevoir pendant un tem

4、ps dillumination relativement long quau voisinage de lapoge, en principe, et dans des fourchettes de latitudes et de longitudes dtermines, les arcs de service sont stables et prvisibles et enfin il suffit dun petit nombre de satellites pour couvrir un hmisphre entier; c) que, selon les tudes effectu

5、es, il nest pas envisageable, dans la pratique, de partager les mmes frquences entre plusieurs systmes non OSG tout en respectant les critres de qualit de fonctionnement si lon na pas recours des techniques de limitation des brouillages; d) que les tudes effectues montrent que lon dispose de plusieu

6、rs techniques de limitation des brouillages diffrentes pour partager des frquences entre plusieurs systmes non OSG; e) que lon peut juger de lefficacit dune technique de limitation des brouillages daprs lamlioration constate au niveau de certains paramtres de qualit de fonctionnement (par exemple, C

7、/I, I/N, ou C/(I + N); f) que, lorsque le rapport C/N par temps clair prsente une valeur leve, de lordre de 25 35 dB, les valeurs admissibles types du rapport I/N peuvent navoir quune incidence ngligeable sur la qualit de fonctionnement dune liaison par temps clair (en dautres termes, C/(N + I) ne v

8、ariera pas beaucoup selon que lon utilise ou non une technique de limitation des brouillages; g) que, dans le cas vis au point f) du considrant ci-dessus, le rapport C/I peut tre plus utile que le rapport I/N lorsque lon cherche valuer lefficacit dune technique de limitation des brouillages; h) que,

9、 dans les cas autres que le cas vis au point f) du considrant ci-dessus, il peut tre plus appropri dvaluer lefficacit des techniques de limitation des brouillages par rfrence au rapport I/N; 2 Rec. UIT-R S.1595 j) que certains systmes non OSG exploits dans le service fixe par satellite (SFS) prsente

10、nt des valeurs de C/N par temps clair importantes, de lordre de 25 35 dB; k) que la Recommandation UIT-R S.1323 dcrit des mthodes de dtermination des niveaux maximum admissibles de brouillage entre systmes non OSG du SFS; l) que les niveaux maximum admissibles de brouillage dont il est question dans

11、 la Recommandation UIT-R S.1323 sont dtermins par rfrence laccroissement du taux dindisponibilit du systme ou du rseau brouill, recommande 1 denvisager dutiliser les techniques de limitation dcrites dans lAnnexe 1 de la prsente Recommandation pour faciliter la coordination entre des systmes non OSG

12、du SFS de type HEO et dautres systmes non OSG du SFS de type orbite terrestre basse (LEO) ou orbite terrestre moyenne (MEO), lorsque cette coordination est requise aux termes du numro 9.12 du Rglement des radiocommunications (RR) (voir les Notes 1 et 2); 2 de considrer que les systmes non OSG du SFS

13、 prsentant dimportantes valeurs de rapport C/N par ciel clair, de lordre de 25 35 dB, se prtent lutilisation initiale, pour lvaluation des brouillages, du rapport C/I comme critre de dtermination de lefficacit des techniques de limitation des brouillages (voir la Note 3); 3 de tenir galement compte

14、des mthodes dcrites dans la Recommandation UIT-R S.1323 pour valuer plus prcisment lefficacit des techniques de limitation. NOTE 1 LAnnexe 2 montre que les techniques de limitation dcrites dans lAnnexe 1 peuvent avoir des consquences oprationnelles ngatives sur les systmes les mettant en oeuvre (cou

15、verture, capacit, etc.), et que limportance de ces consquences ngatives varie selon les caractristiques du systme considr. NOTE 2 Les techniques de limitation dcrites dans lAnnexe 1 peuvent galement sappliquer au partage entre systmes HEO non homognes. Un complment dtude est prvoir pour dterminer ce

16、s possibilits dapplication. NOTE 3 Dautres critres de brouillage pourront tre plus appropris dans le cas de systmes non OSG du SFS prsentant certaines valeurs types de critre C/N par ciel clair. ANNEXE 1 Techniques de limitation La prsente Annexe rsume un certain nombre de techniques de limitation q

17、ue lon peut appliquer des systmes non OSG pour faciliter le partage entre des systmes non OSG en HEO et dautres systmes non OSG en LEO ou en MEO. Quatre techniques de limitation des brouillages ont t tudies, mais la prsente Annexe nest pas exhaustive et dautres techniques de limitation pourront tre

18、dfinies ultrieurement. Ces techniques de limitation, sparment ou combines, pourront savrer plus ou moins utiles et faciliter le partage entre systmes non OSG placs sur HEO et systmes non OSG en LEO ou en MEO. Dans certains cas, cest la faveur des activits de coordination entre systmes que lon trouve

19、ra la combinaison optimale de techniques appliquer un couple quelconque de systme non OSG du SFS dont lun est sur HEO. On trouvera lAnnexe 2 des exemples de rsultats de simulations faisant intervenir ces techniques de limitation. Rec. UIT-R S.1595 3 1 Diversit de satellite Il y a brouillage direct l

20、orsquun satellite non OSG brouilleur se trouve entre la station terrienne non OSG utile et le satellite non OSG utile. Avec un systme diversit de satellite, on peut viter ces phnomnes de brouillage direct par le systme non OSG brouilleur en choisissant un autre satellite visible (sous rserve que des

21、 faisceaux soient disponibles sur ce satellite) lorsque le satellite considr est sur le point dtre illumin par un satellite appartenant un autre systme non OSG du SFS. On procde en dterminant un angle dvitement de X par rapport la station terrienne qui est sur le point dtre brouille (station victime

22、). On dtermine un cne de X autour de la liaison tablie entre la station terrienne brouille et le satellite brouill qui assure la liaison descendante vers cette station terrienne. Tout satellite du systme brouilleur qui pntre dans ce cne est dsactiv, cest-dire quil ne peut pas mettre lintrieur dune z

23、one dtermine par le rayon de la cellule correspondant la station terrienne victime. Dans un systme diversit de satellite, des oprations de transfert (commutation) permettent donc de choisir le satellite qui assurera lvitement du brouillage. Un systme diversit de satellite peut tre extrmement complex

24、e et ncessiter la coopration des diffrents systmes qui interviennent. Ce type de technique de limitation suppose une connaissance trs dtaille des lieux gographiques des deux satellites non OSG (satellite brouilleur et satellite brouill), et il en dcoule que la capacit de service dun tel systme est l

25、imite. Pour utiliser la diversit de satellite des fins de limitation des brouillages, il faut que le systme SFS non OSG brouilleur comporte par conception un nombre suffisant de satellites, et que chacun de ces satellites comporte lui-mme un nombre de faisceaux suffisant pour desservir la station te

26、rrienne considre. Or, tous les systmes non OSG ne rpondent pas ces critres. 2 Stratgies de slection de satellite Le choix de lalgorithme de slection des satellites dans un systme non OSG du SFS peut se rpercuter positivement sur les possibilits de partage entre ce systme et dautres systmes non OSG d

27、u SFS. En gnral, les stations terriennes communiquent avec le satellite qui prsente langle dlvation le plus lev au moment considr. Lorsque le systme dcide dutiliser une technique de poursuite diffrente, en choisissant par exemple le satellite qui prsente la plus importante valeur de discrimination a

28、ngulaire par rapport aux satellites des autres systmes non OSG du SFS, on peut obtenir une amlioration des possibilits de partage, mais au prix dune complexit accrue et/ou dune rduction de la capacit en exploitation et, par ailleurs, ce type de technique de limitation suppose galement une connaissan

29、ce trs dtaille des lieux gographiques des deux systmes satellites considrs. 3 Diversit demplacement de station terrienne Dans certains cas, on pourra attnuer les brouillages en recourant la technique de diversit demplacement de station terrienne. Il sagit de sparer les stations terriennes, de telle

30、sorte quen cas de brouillage le satellite brouilleur ne soit pas dirig vers la station terrienne considre mais vers une autre station terrienne situe plus loin. Ainsi, il ny a pas de brouillage direct de faisceau principal faisceau principal, le brouillage se produisant entre un lobe latral et un fa

31、isceau principal, ce qui rduit son intensit. La technique est dautant plus facile mettre en oeuvre que le nombre de stations terriennes est peu important. Cette technique de limitation rduit le nombre de stations terriennes quun systme non OSG peut utiliser et limite les emplacements possibles de ce

32、s stations terriennes. Il en dcoule donc une diminution de la capacit au sol et de la possibilit de desservir certaines zones, mais non pas ncessairement de la capacit satellitaire. 4 Rec. UIT-R S.1595 4 Evitement de lapoge HEO La technique de lvitement de lapoge HEO est analogue la technique dvitem

33、ent de larc OSG que lon propose dutiliser dans le cas de plusieurs systmes non OSG devant tre exploits dans les bandes 17,8-18,6 GHz et 19,7-20,2 GHz lorsque la protection des rseaux OSG doit tre assure par les systmes non OSG en vertu de lArticle 22 du RR. On peut dfinir par rfrence lapoge du satel

34、lite sur HEO un arc de service dtermin sur la base du fait que de nombreux systmes HEO prsentent une inclinaison denviron 63, et que largument de leur prige est de 270 ou 90. Un grand nombre de systmes HEO utilisent cette valeur dinclinaison commune car, dans le cas dune HEO, largument du prige vari

35、e en consquence directe de la non-uniformit du champ gravitationnel de la Terre (lattraction lunaire et lattraction solaire sont des causes secondaires de la variation de largument du prige). Dans une HEO, il est ncessaire dassurer la stabilit de largument du prige afin que la partie oprationnelle d

36、e lorbite (correspondant la plus longue priode dillumination du satellite) soit fixe par rapport la surface de la Terre. Lquation de calcul de la variation de largument du prige scrit: rdegrs/jou)1cos5()(14,98223,522iaRee= lorsque le satellite prsentant langle dlvation le plus lev ntait pas disponib

37、le en raison de la technique de limitation adopte ou lorsque tous ses faisceaux taient occups par dautres stations terriennes, on choisissait le satellite suivant dans lordre dcroissant des angles dlvation; lorsque aucun satellite ntait disponible pour le systme brouilleur en raison des techniques d

38、e limitation choisies, ou lorsque tous les faisceaux taient occups par dautres stations terriennes (cest-dire, lorsquil ny avait pas de phnomne de brouillage), on prenait une valeur de C/I leve afin de ne pas fausser les statistiques; les systmes LEO et MEO de lchantillon devant tre associs des stat

39、ions terriennes assurant une couverture totale, le modle dterminait autour de la station terrienne LEO/MEO centrale un rseau de stations terriennes situ au mme emplacement quune station terrienne unique du systme HEO; 8 Rec. UIT-R S.1595 les stations terriennes des systmes LEO et MEO taient configur

40、es en rseau autour de la station terrienne du systme HEO. Le diamtre de cellule et la distance requise pour la rutilisation des frquences dterminaient la distance entre les stations terriennes du systme LEO et celles du systme MEO. Les stations terriennes taient places sur des cercles concentriques,

41、 avec, au centre, la station terrienne du systme HEO; un seul faisceau de satellite non OSG pouvait mettre en direction dune seule cellule non OSG; Quatre techniques de limitation des brouillages ont t modlises dans cette tude: diversit de satellite, diversit demplacement de station terrienne, critr

42、e de slection du satellite et vitement de lapoge HEO. Toutes les techniques de limitation ont t examines dans deux configurations, les systmes LEO et MEO protgeant le systme HEO dans la premire, et le systme HEO protgeant les systmes LEO et MEO (exception faite de lvitement de lapoge HEO) dans la se

43、conde. La technique dvitement de lapoge HEO, dans la configuration o le systme HEO protge les systmes LEO et MEO, a cependant t examine elle aussi puisque, lorsque les systmes LEO ou MEO vitent lapoge de lorbite HEO, on peut observer les avantages obtenus en ce qui concerne les brouillages manant du

44、 systme HEO. 2.1 Diversit de satellite La technique de diversit de satellite nest pas gnralement envisageable dans le cas de systmes HEO puisque la plupart de ces systmes ne comportent pas des satellites multiples dots eux-mme de faisceaux multiples capables de desservir simultanment un emplacement

45、de station terrienne donn. Pourtant, rien, dans la dfinition dun systme HEO ou dune orbite quelconque, nempche dutiliser la technique de diversit de satellite. Le Tableau 2 rcapitule les caractristiques de plusieurs systmes HEO. Dans lexamen de ce Tableau, il convient de noter que la partie opration

46、nelle de la plupart des orbites considres est tout fait limite. Les systmes sont conus de telle sorte que lorsquun satellite quitte la zone oprationnelle de lorbite, un autre satellite y pntre. Dune manire gnrale, ces systmes fonctionnent selon le principe quun seul satellite se trouve dans la fentr

47、e oprationnelle dfinie pendant la plus grande partie du temps. Dans un systme HEO, une double couverture satellitaire nest gnralement pas requise pour assurer une couverture continue. Une constellation de systmes orbite HEO conue pour offrir un grand nombre de satellites visibles ou accessibles partir dune station terrienne donne pendant une priode de temps relativement longue scarterait des caractristiques normales dun systme HEO. En consquence, les techniques de diversit de satellite ne paraissent pas optimale