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

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1、 Rec. UIT-R S.1595 1 RECOMENDACIN UIT-R S.1595 Tcnicas de reduccin de la interferencia para facilitar la coordinacin entre sistemas del servicio fijo por satlite con satlites no geoestacionarios en rbita muy elptica y sistemas del servicio fijo por satlite con satlites no geoestacionarios en rbita t

2、errestre baja y media (Cuestin UIT-R 231/4) (2002) La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que en algunas bandas de frecuencias es necesario que los sistemas de satlites en la rbita de los satlites no geoestacionarios (no OSG) coordinen con otros sistemas de satlites no OSG si

3、se produce superposicin de frecuencias; b) que los sistemas que utilizan rbitas muy elpticas (HEO, highly elliptical orbits) tienen caractersticas muy peculiares, tales como la transmisin y recepcin nicamente durante un largo periodo de actividad (normalmente en torno al apogeo) de un solo satlite a

4、 lo largo de una gama especfica de valores de latitud y longitud, arcos de servicio estables y predecibles y el hecho de que slo se necesitan unos pocos satlites para proporcionar cobertura a todo un hemisferio; c) que los estudios han demostrado que sin la utilizacin de las tcnicas de reduccin de l

5、a interferencia ser imposible que los sistemas no OSG compartan las mismas frecuencias y satisfagan los objetivos de calidad de funcionamiento; d) que los estudios han demostrado que existen varias tcnicas diferentes de reduccin de la interferencia que pueden permitir la comparticin de los sistemas

6、no OSG; e) que la eficacia de una tcnica de reduccin de la interferencia para realizar su cometido puede venir determinada por la mejora de distintos parmetros de calidad de funcionamiento; a saber, C/I, I/N o C/(I + N); f) que si el valor de la relacin C/N en condiciones de cielo despejado es eleva

7、do, del orden de 25 a 35 dB, las gamas tpicas para valores de I/N admisibles pueden tener un efecto despreciable en el comportamiento del enlace con cielo despejado; es decir, la relacin C/(N + I) obtenida utilizando y sin utilizar tcnicas de reduccin de la interferencia; g) que en la situacin descr

8、ita en el considerando f), la relacin C/I puede ser un parmetro ms til que la relacin I/N para evaluar la eficacia de las tcnicas de reduccin de la interferencia; h) que, en situaciones distintas a las descritas en el considerando f), puede ser ms adecuado utilizar la relacin I/N para evaluar la efi

9、cacia de las tcnicas de reduccin de la interferencia; 2 Rec. UIT-R S.1595 j) que hay algunos sistemas no OSG funcionando en el servicio fijo por satlite (SFS) que presentan valores elevados de la relacin C/N en condiciones de cielo despejado, del orden de 25 a 35 dB; k) que en la Recomendacin UIT-R

10、S.1323 aparecen metodologas para determinar los mximos niveles de interferencia admisible entre sistemas del SFS con satlites no OSG; l) que los mximos niveles de interferencia admisible indicados en la Recomendacin UIT-R S.1323 se basan en un aumento de la indisponibilidad del sistema o la/red inte

11、rferidos, recomienda 1 que se considere la utilizacin de las tcnicas de reduccin de la interferencia descritas en el Anexo 1 a esta Recomendacin para facilitar la coordinacin entre sistemas del SFS no OSG en HEO y sistemas del SFS no OSG en rbitas terrestres bajas (LEO) y rbitas terrestres medias (M

12、EO) cuando se necesita coordinacin con arreglo al del nmero 9.12 del Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) (vanse las Notas 1 y 2); 2 que los sistemas del SFS no OSG con el requisito de un elevado valor de la relacin C/N en condiciones de cielo despejado, del orden de 25 a 35 dB, utilicen como punt

13、o de partida para evaluar la interferencia el valor de C/I como criterio para determinar la eficacia de las tcnicas de reduccin de la interferencia (vase la Nota 3); 3 que al realizar una evaluacin ms detenida de la eficacia de las tcnicas de reduccin de la interferencia se tengan tambin en cuenta l

14、as metodologas descritas en la Recomendacin UIT-R S.1323. NOTA 1 El Anexo 2 demuestra que las tcnicas de reduccin de la interferencia descritas en el Anexo 1 puede tener consecuencias negativas en el funcionamiento de los sistemas que las aplican (por ejemplo, en la cobertura, en la capacidad, etc.)

15、. La importancia de estas consecuencias vara con las caractersticas del sistema. NOTA 2 Las tcnicas de reduccin de la interferencia del Anexo 1 tambin pueden aplicarse a la comparticin entre sistemas HEO no homogneos. Se necesitan ms estudios para determinar esta aplicabilidad. NOTA 3 Puede que sean

16、 adecuados otros criterios de interferencia en el caso de sistemas del SFS no OSG con requisitos tpicos en los valores de C/N con cielo despejado. ANEXO 1 Tcnicas de reduccin de la interferencia Este Anexo presenta un resumen de las tcnicas de reduccin de la interferencia que pueden utilizar los sis

17、temas no OSG para facilitar la comparticin entre sistemas no OSG en HEO y sistemas no OSG en LEO y MEO. Se han identificado y estudiado cuatro tcnicas para reducir la interferencia. Este Anexo no representa una lista exhaustiva de dichas tcnicas ya que pueden aparecer otras en el futuro. Estas tcnic

18、as de reduccin de la interferencia y las combinaciones de las mismas son tiles en diversos grados para facilitar la comparticin entre sistemas no OSG en HEO y sistemas no OSG en LEO y MEO. Puede que en algunos casos sea ms conveniente determinar la tcnica de reduccin de la interferencia ptima que de

19、be aplicarse entre dos sistemas del SFS no OSG cualesquiera, uno de los cuales es un HEO, durante la etapa de coordinacin entre sistemas. El Anexo 2 presenta un ejemplo de los resultados de las simulaciones utilizando estas tcnicas de reduccin de la interferencia. Rec. UIT-R S.1595 3 1 Diversidad de

20、 satlites Se dice que se ha producido un suceso en lnea cuando un satlite no OSG interferente se encuentra directamente entre la estacin terrena no OSG deseada y el satlite no OSG deseado. Mediante la diversidad de satlites el sistema no OSG interferente evita los sucesos en lnea seleccionando otro

21、satlite visible (con haces disponibles) siempre que el satlite activo vaya a provocar un suceso en lnea con un satlite que funciona en otro sistema del SFS no OSG. Para realizar esta tcnica, se utiliza un ngulo de evitacin de X con referencia a la estacin terrena interferida. Se ubica un cono hipott

22、ico de X alrededor del enlace entre la estacin terrena interferida y el satlite interferido asignado al enlace descendente de dicha estacin terrena. Cuando un satlite del sistema interferente entra en dicho cono, se impide al satlite interferente transmitir en el interior del radio de la clula de la

23、 estacin terrena interferida. La diversidad de satlites supone realizar un proceso de traspaso (conmutacin) debido a que es necesario volver a seleccionar el satlite para evitar la interferencia. La diversidad de satlites puede exigir un proceso complejo en el que es necesaria la cooperacin entre lo

24、s sistemas implicados. Esta tcnica de reduccin de la interferencia requiere el conocimiento detallado de la ubicacin de ambos satlites de los sistemas no OSG y disminuye la capacidad de servicio del sistema de satlites que utiliza la tcnica de reduccin de la interferencia. Para utilizar la diversida

25、d de satlites como tcnica de reduccin de la interferencia es preciso disear el sistema del SFS no OSG interferente con un nmero suficiente de satlites y con los haces necesarios por satlite capaces de dar servicio simultneamente a un emplazamiento de una estacin terrena determinada. No todos los sis

26、temas no OSG satisfacen estos criterios. 2 Estrategias de seleccin del satlite El algoritmo elegido para la seleccin del satlite por parte de un sistema del SFS no OSG determinado puede mejorar la capacidad de comparticin de dicho sistema con otros sistemas del SFS no OSG. En general, las estaciones

27、 terrenas se comunicarn con el satlite que se encuentre con el ngulo de elevacin mayor. Si un sistema elige utilizar una tcnica de seguimiento distinta, como por ejemplo la de seleccionar el satlite que presente la mayor discriminacin angular con respecto a los satlites de otros sistemas del SFS no

28、OSG, la situacin de comparticin puede mejorar a expensas de una mayor complejidad y/o una menor capacidad de funcionamiento del sistema. Esta tcnica de reduccin de la interferencia exige un conocimiento detallado del emplazamiento de los satlites de ambos sistemas. 3 Diversidad de emplazamientos de

29、la estacin terrena En algunos casos, puede que sea posible utilizar diversidad de emplazamientos de la estaciones terrenas como tcnica de reduccin de la interferencia. Esta tcnica implica la separacin de las estaciones terrenas de manera que cuando aparece un suceso en lnea el satlite interferente n

30、o est apuntando hacia la estacin terrena interferida sino hacia otra estacin terrena alejada. Esto asegura que no se produce ninguna interferencia de haz principal a haz principal, sino interferencia de lbulo lateral a haz principal lo que disminuye el volumen de interferencia. Cuantas menos estacio

31、nes terrenas intervengan ms prctica resulta esta solucin. Esta tcnica de reduccin de la interferencia disminuye el nmero de estaciones terrenas que puede utilizar un sistema no OSG y restringe los emplazamientos de dichas estaciones terrenas. Por lo tanto, se reduce la capacidad en el suelo y la pos

32、ibilidad de dar servicio a ciertas zonas, pero no necesariamente la capacidad en el satlite. 4 Rec. UIT-R S.1595 4 Evitacin del apogeo HEO La evitacin del apogeo HEO utiliza un concepto similar a la tcnica de evitacin del arco OSG propuesta para varios sistemas no OSG que tienen previsto funcionar e

33、n las bandas 17,8-18,6 GHz y 19,7-20,2 GHz en las que se requiere la proteccin de las redes OSG y por los sistemas no OSG con arreglo al Artculo 22 del RR. El fundamento de este concepto utiliza el hecho de que un arco de servicio del apogeo HEO puede definirse basndose en el hecho de que muchos sis

34、temas HEO emplean una inclinacin de aproximadamente 63 y un argumento del perigeo de 270 90. Muchos sistemas HEO utilizan esta inclinacin comn porque para las rbitas elpticas inclinadas el argumento del perigeo cambia debido al empuje gravitatorio no uniforme ejercido por la Tierra. La gravitacin lu

35、nar y solar son causas secundarias del movimiento del argumento del perigeo. Para una rbita del tipo HEO es necesario mantener estable el argumento del perigeo de manera que la parte operativa de la rbita (donde el satlite permanece la mayor cantidad de tiempo) sea coherente en el mismo lugar situad

36、o encima de la tierra. La frmula para determinar la velocidad de cambio del argumento del perigeo es la siguiente: /daradosg)1cos5()(14,98223,522iaRee= sin embargo el USCSID-P no ha sido diseado de esta forma. CUADRO 3 ngulos de evitacin Reduccin de la interferencia causada al USCSID-P Reduccin de l

37、a interferencia por parte del USCSID-P Sistema que debe reducir la interferencia ngulo de evitacin (grados) Sistema en el que se debe reducir la interferencia ngulo de evitacin (grados) LEOSAT-1 18,0 LEOSAT-1 2,7 LEOSAT-2 12,0 LEOSAT-2 3,3 USAMEO-2 0,1 USAMEO-2 1,7 USAMEO-3 2,8 USAMEO-3 2,6 12 Rec.

38、UIT-R S.1595 Como puede observarse en el Cuadro 3, los ngulos de evitacin que deben utilizarse en los sistemas LEO para no causar interferencia al sistema HEO son mucho ms elevados que esos mismos ngulos en el caso del sistema MEO. Esta tcnica disminuir la capacidad de reduccin de la interferencia d

39、el sistema no OSG y requiere conocer el emplazamiento orbital de ambos satlites de los sistemas no OSG. Para este anlisis el grado en que se reduce la capacidad se caracteriza por la disminucin en el nmero de satlites disponibles para dar servicio a un emplazamiento determinado de la Tierra. 2.2 Div

40、ersidad de emplazamientos de la estacin terrena La segunda tcnica de reduccin de la interferencia examinada fue la diversidad de emplazamientos de las estaciones terrenas. Esta tcnica consiste en separar las estaciones terrenas de manera que cuando los satlites presentan una geometra en lnea, el sat

41、lite interferente no est orientado hacia la estacin terrena que podra ser interferida sino hacia otra estacin terrena alejada. Ello asegura que no se produce ninguna interferencia de haz principal a haz principal sino una interferencia de lbulo lateral a haz principal, disminuyendo de esa forma el v

42、olumen de la interferencia. La diversidad de emplazamiento de la estacin terrena aprovecha la discriminacin de ganancia de la antena que puede proporcionar la antena de un satlite. Cuanto menor sea el nmero de estaciones terrenas implicadas ms prctica resulta esta solucin. Esta tcnica de reduccin de

43、 la interferencia disminuye el nmero de estaciones terrenas que puede utilizar un sistema no OSG y limita el emplazamiento de dichas estaciones terrenas. Esta tcnica fue modelada en la simulacin suprimiendo estaciones terrenas de la rejilla de estaciones terrenas para las constelaciones LEO y MEO; e

44、n la Fig. 2 puede verse un ejemplo. El nmero de estaciones terrenas que deban suprimirse, o la distancia entre las estaciones terrenas interferentes e interferidas, se determin realizando varias pruebas de simulacin hasta hallar la distancia adecuada que permitiese apenas satisfacer el valor umbral

45、de C/I. El Cuadro 4 indica el nmero de estaciones terrenas suprimidas para cada caso y los resultados de estas supresiones. 1595-0234512671089Satlite no OSGinterferente disponible paradar servicio a las clulas 8, 9 10FIGURA 2Descripcin de la tcnica de reduccion de la interferencia por diversidadde e

46、mplazamientos de las estaciones terrenasSatlite no OSGinterferidoLas estaciones terrenas interferentes de las clulas 1-7 han sido suprimidas del supuesto,nicamente permanece la estacin terrena interferida en la clula 1.Satlite no OSGinterferente disponible paradar servicio a las clulas 8, 9 10Rec. U

47、IT-R S.1595 13 CUADRO 4 Separacin de las estaciones terrenas La repercusin de esta tcnica de reduccin de la interferencia no se refleja necesariamente en la capacidad utilizable de los satlites sino que ms bien limita el nmero de estaciones terrenas a las que un determinado satlite no OSG puede dar

48、servicio en una zona concreta y tambin disminuye el nmero de emplazamientos de dichas estaciones terrenas. Esta tcnica tambin exige conocer todos los posibles emplazamientos de las estaciones terrenas interferidas. 2.3 Estrategia de seleccin del satlite La tercera tcnica de reduccin de la interferencia modelada para este anlisis fue una seleccin de satlite alternativo. En general, las estaciones terrenas seleccionarn un satlite basndose en el ngulo de elevacin ms alto. Esta tcnica de reduccin de la interferencia pretende mejorar la situacin de interferencia basndose