ITU-R S 1714 SPANISH-2005 Static methodology for calculating epfd to facilitate coordination of very large antennas under Nos 9 7A and 9 7B of the Radio Regulations《用于计算epfd以便于按照无线.pdf

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1、 Rec. UIT-R S.1714 1 RECOMENDACIN UIT-R S.1714 Metodologa esttica para calcular la dfpea fin de facilitar la coordinacin de antenas de gran tamao en virtud de los nmeros 9.7A y 9.7B del Reglamento de Radiocomunicaciones (2005) La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la CMR-

2、2000 adopt en el Artculo 22 del Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) los lmites de densidad de flujo de potencia equivalente (dfpe) que deben satisfacer los sistemas de satlites no geoestacionarios del servicio fijo por satlite (no OSG SFS) con el fin de proteger a las redes del SFS OSG y del serv

3、icio de radiodifusin por satlite OSG en ciertas partes de la gama de frecuencias 10,7-30 GHz; b) que la CMR-2000 acord que adems de los lmites de dfpe indicados en el considerando a) se requiere proteccin adicional para ciertas redes del SFS OSG con estaciones terrenas receptoras especficas que rene

4、n las siguientes caractersticas: i) mxima ganancia isotrpica de la antena de la estacin terrena superior o igual a 64 dBi en la banda de frecuencias 10,7-12,75 GHz o 68 dBi en las bandas de frecuencias 17,8-18,6 GHz y 19,7-20,2 GHz; ii) relacin ganancia/temperatura de ruido (G/T) de 44 dB/K o superi

5、or; iii) anchura de banda de la emisin de 250 MHz o superior en las bandas de frecuencias por debajo de 12,75 GHz u 800 MHz o superior en las bandas de frecuencias por encima de 17,8 GHz; c) que, con el fin de proporcionar esta proteccin adicional, la CMR-2000 adopt los nmeros 9.7A y 9.7B del RR, en

6、 los que se establece un procedimiento para efectuar la coordinacin entre estaciones terrenas especficas de una red de satlites geoestacionarios del SFS y sistemas del SFS que utilizan satlites no OSG en ciertas bandas de frecuencias; d) que las condiciones tcnicas para activar la coordinacin de con

7、formidad con los nmeros 9.7A y 9.7B del RR se definen en el Apndice 5 del RR e incluyen los valores umbral indicados en el considerando b) y la correspondiente dfperadiada por el sistema de satlites no OSG del SFS en la estacin terrena que utiliza una antena de gran tamao cuando esta antena est apun

8、tada hacia el satlite OSG deseado: i) en la banda de frecuencias 10,7-12,75 GHz: a) 174,5 dB(W/(m2 40 kHz) para cualquier porcentaje de tiempo en el caso de sistemas de satlites no OSG con todos los satlites que funcionan slo a una altitud de 2 500 km o inferior; o b) 202 dB(W/(m2 40 kHz) para cualq

9、uier porcentaje de tiempo en el caso de sistemas de satlites no OSG con todos los satlites que funcionan a una altitud superior a 2 500 km; 2 Rec. UIT-R S.1714 ii) en las bandas de frecuencias 17,8-18,6 GHz o 19,7-20,2 GHz: a) 157 dB(W/(m2 MHz) para cualquier porcentaje de tiempo en el caso de siste

10、mas de satlites no OSG con todos los satlites que funcionan slo a una altitud de 2 500 km o inferior; o b) 185 dB(W/(m2 MHz) para cualquier porcentaje de tiempo en el caso de sistemas de satlites no OSG con todos los satlites que funcionan a una altitud superior a 2 500 km; e) que el clculo de la df

11、pe producida por un sistema de satlites no OSG en funcin del tiempo requiere de la utilizacin de un programa informtico de simulacin adecuado; f) que la Recomendacin UIT-R S.1503 describe una herramienta informtica de simulacin para calcular la dfpe en funcin del tiempo, aunque no toma en cuenta la

12、inclinacin de un satlite OSG; g) que como consecuencia de la elevada ganancia de las antenas de gran tamao de la estacin terrena OSG y la naturaleza de la ecuacin de la dfpe, los satlites no OSG que se encuentran en los lbulos laterales de las antenas de gran tamao de la estacin terrena OSG no contr

13、ibuyen significativamente al valor de la dfpe;h) que la CMR-03 adopt la Resolucin 85 que, con carcter provisional hasta que se disponga del programa informtico adecuado, autoriza la coordinacin en virtud de los nmeros 9.7A y 9.7B del RR utilizando nicamente las caractersticas de la red de satlites g

14、eoestacionarios del servicio fijo por satlite; j) que hay poca informacin para llevar a cabo la coordinacin en virtud de los nmeros 9.7A y 9.7B del RR, recomienda 1 que la metodologa descrita en el Anexo 1 a esta Recomendacin sea utilizada por las administraciones que efectan la coordinacin en virtu

15、d de los nmeros 9.7A y 9.7B del RR para calcular el valor esttico de caso ms desfavorable de la dfpe provocada por un sistema de satlites no OSG en una determinada antena de estacin terrena OSG cuando esta antena est apuntada hacia el satlite OSG deseado; 2 que los resultados que se indican en el re

16、comienda 1 se comparen con el criterio de proteccin de la dfpe de la red OSG y el criterio al que se hace referencia en el considerando d) para determinar si existe la posibilidad de que el sistema de satlites no OSG no cumpla con este criterio de proteccin; 3 que si el sistema de satlites no OSG sa

17、tisface el criterio de proteccin de la dfpe OSG y el criterio al que se hace mencin en el considerando d), se considere completada la coordinacin; 4 que si el sistema de satlites no geoestacionarios no satisface el criterio de proteccin de la dfpe OSG o el criterio al que se hace referencia en el co

18、nsiderando d), se lleven a cabo anlisis ms exhaustivos. Rec. UIT-R S.1714 3 Anexo 1 1 Descripcin de la metodologa En la Carta Circular CR/176, la Oficina de Radiocomunicaciones solicit que las administraciones encargadas de los sistemas de satlites no OSG en ciertas bandas de frecuencias sujetas a l

19、os lmites de la dfpe presentaran informacin complementaria a la UIT en el plazo de seis meses a contar a partir del 26 de marzo de 2002 de conformidad con el resuelve 2 de la Resolucin 59 (CMR-2000). Esta informacin complementaria debe describir los detalles de funcionamiento de la red de satlites y

20、 las curvas de dfp necesarias para calcular los niveles de dfpe causados por los sistemas de satlites no OSG. La metodologa propuesta en esta Recomendacin recurre a esta informacin complementaria y no necesita informacin adicional relativa a los sistemas de satlites no OSG. Con el fin de satisfacer

21、los lmites de dfpe, ser necesario que los sistemas de satlites no OSG utilicen algn tipo de tcnica de reduccin de la interferencia. Una de las ms utilizadas es la evitacin del arco OSG que consiste en establecer una zona de exclusin de tres maneras diferentes: la zona de exclusin se define como el a

22、rco subtendido de X a partir de la estacin terrena OSG con respecto al arco OSG y el satlite no OSG puede transmitir a una estacin terrena no OSG situada al menos a una distancia predefinida de la estacin terrena OSG mientras se encuentra dentro de la zona de exclusin; la zona de exclusin es igual a

23、 la descrita en la Fig. 1; sin embargo, el satlite no OSG no puede transmitir mientras se encuentra dentro de la zona de exclusin; y la zona de exclusin se define teniendo en cuenta la latitud, y el satlite no OSG no puede transmitir cuando la latitud del punto subsatelital se encuentra entre cierta

24、 gama de latitudes de X. En las Figs. 1 a 3 se representan los tres tipos de tcnicas de evitacin del arco OSG. FIGURA 1 Zona de exclusin del Caso 1 4 Rec. UIT-R S.1714 FIGURA 2 Zona de exclusin del Caso 2 FIGURA 3 Zona de exclusin del Caso 3 Rec. UIT-R S.1714 5 En los Casos 1 y 2 se describen las di

25、stintas formas de evitacin del arco OSG que con mayor probabilidad utilizara una constelacin de satlites en rbita terrestre baja (LEO); en tanto que el Caso 3 sera probablemente ms utilizado por una constelacin de satlites HEO; cabe sealar que los tres tipos de evitacin del arco podran utilizarse co

26、n una constelacin de satlites MEO. Dado que es poco probable que una HEO utilice la evitacin del arco descrita en los Casos 1 y 2, estas metodologas se limitan a calcular las rbitas circulares. La metodologa descrita para el Caso 3 puede utilizarse para una constelacin HEO siempre que se conozca el

27、radio del satlite HEO cuando atraviesa la latitud crtica. Los umbrales de la dfpeutilizados en el Apndice 5 del RR para determinar las condiciones tcnicas que activan la coordinacin entre los sistemas de satlites no OSG del SFS y de las estaciones terrenas especficas en una red del SFS OSG se define

28、n basndose en la altitud, con un valor umbral de activacin para los sistemas de satlites no OSG con todos los satlites que funcionen a una altitud de 2 500 km o inferior y otro valor umbral de activacin para sistemas de satlites no OSG del SFS con todos los satlites que funcionen por encima de 2 500

29、 km de altitud. En el Cuadro 1 se muestra la relacin que existe entre la rbita de los satlites no OSG, el valor umbral de coordinacin segn el Apndice 5 del RR, y los casos examinados sobre tcnicas de reduccin de la interferencia. CUADRO 1 Relacin entre el tipo de rbita, el valor umbral de coordinaci

30、n del Apndice 5 del RR y la tcnica de reduccin de la interferencia Tipo de rbita Valor umbral de coordinacin del Apndice 5 (km) Tcnica de reduccin de la interferencia LEO 2 500 Casos 1 y 2 MEO 2 500 Casos 1, 2 y 3 HEO 2 500 Caso 3 2 Caso 1 En el Caso 1 se describe la situacin en que la zona de exclu

31、sin viene definida por un arco subtendido de X a partir de la estacin terrena con respecto al arco OSG. Cuando el satlite no OSG se encuentra dentro de la zona de exclusin, puede transmitir pero no en direccin de la estacin terrena OSG. La distancia desde la estacin terrena OSG a la que puede transm

32、itir el satlite no OSG viene determinada por el funcionamiento del satlite no OSG. La geometra del caso ms desfavorable para este caso se representa en la Fig. 1 donde el satlite no OSG est directamente alineado con el satlite OSG y la estacin terrena OSG, pero transmite a una estacin terrena alejad

33、a de la estacin terrena OSG. Esta geometra produce un caso de interferencia de lbulo lateral del satlite no OSG al haz principal del satlite OSG. Normalmente, esta tcnica de reduccin de la interferencia se utilizara con una constelacin de satlites LEO, aunque tambin funcionara con una constelacin ME

34、O. El algoritmo para calcular el valor de la dfperequiere seguir el siguiente procedimiento: Paso 1: Datos de partida: radio de la Tierra, radio de la rbita del satlite no OSG, inclinacin de la rbita del satlite no OSG, radio de la rbita del satlite OSG, longitud del satlite OSG, inclinacin del satl

35、ite OSG, latitud de la estacin terrena OSG, longitud de la estacin terrena OSG. 6 Rec. UIT-R S.1714 Paso 2: Se calculan los ngulos acimutal y de elevacin desde la estacin terrena OSG hasta el satlite OSG. Paso 3: Se calculan la longitud y la latitud del punto subsatelital del satlite no OSG para el

36、mismo acimut y ngulo de elevacin que el satlite OSG. Paso 4: Si las curvas de dfp no OSG se presentan en longitud alfa y delta (vase la Recomendacin UIT-R S.1503 para las definiciones de la longitud alfa y delta). a) A partir de las curvas de dfp se selecciona la dfp para la latitud ms cercana a la

37、del punto subsatelital del satlite no OSG en donde alfa = 0 o X = 0 y la diferencia de longitud entre el satlite OSG y el no OSG. b) Dado que se trata de un suceso en lnea, la relacin G(theta)/G(mx) del clculo de la dfpe es 1 0 dB. c) Como el satlite OSG tiene una anchura de banda muy grande, puede

38、haber varios conjuntos de curvas de dfp con frecuencias que se superponen; toda esta informacin debe incluirse. d) Se calcula la dfpe tal como se define en el nmero 22.5C del RR. Paso 5: Si las curvas de dfp no OSG se presentan en forma de acimut y ngulo de elevacin (vase la Recomendacin UIT-R S.150

39、3 para las definiciones del acimut y el ngulo de elevacin). a) Se calculan las coordenadas fijas con centro en la Tierra (FCT) del satlite OSG, la estacin terrena y el satlite no OSG. b) Se desplaza y se gira el vector situado entre el satlite no OSG y la estacin OSG desde las coordenadas FCT hasta

40、las coordenadas con centro en el satlite. c) Se calculan el acimut y el ngulo de elevacin desde el satlite no geoestacionario hasta la estacin terrena OSG. d) A partir de las curvas de dfp se selecciona la dfp para la latitud ms cercana a la del punto subsatelital del satlite no OSG para el acimut y

41、 el ngulo de elevacin desde el satlite no OSG hasta la estacin terrena OSG. e) Dado que se trata de un suceso en lnea, la relacin G(theta)/G(mx) del clculo de la dfpe es 1 (valor numrico) o 0 dB. f) Como el satlite OSG tiene una anchura de banda muy grande, puede haber varios conjuntos de curvas de

42、dfp con frecuencias que se superponen. Toda esta informacin debe incluirse. g) Se calcula la dfpe tal como se define en el nmero 22.5C del RR. Se ha elaborado una hoja de clculo Excel con ecuaciones y clculos apropiados previamente programados. En el Cuadro 2 se ilustra la hoja de clculo del Caso 1.

43、 Los valores introducidos para el sistema de satlites no OSG son ficticios y no representan ningn sistema en particular. Rec. UIT-R S.1714 7 CUADRO 2 Hoja de clculo Excel del Caso 1 Caso 1: Zona de exclusin definida como el arco subtendido de X a partir de la estacin terrena OSG con respecto al arco

44、 OSG El satlite no OSG PUEDE transmitir dentro de la zona de exclusin pero no hacia la estacin terrena OSG Caso ms desfavorable: El satlite no OSG est en lnea con el satlite OSG y alfa = 0 o X = 0 Nota: Este algoritmo es vlido nicamente para los satlites no OSG en rbita circular Datos de partida Rad

45、io de la Tierra (km) Re 6 378,15Radio de la rbita no OSG (km) Rn 7 878Inclinacin del satlite no OSG (grados) i 55Radio de la rbita OSG (km) Rg 42 164Longitud del satlite OSG (grados) Long. OSG 30Inclinacin del satlite OSG (grados) ig 5Latitud de la estacin terrena (grados) 38Longitud de la estacin t

46、errena (grados) Long. terrena 77Clculos Latitud del OSG (grados) g 5Diferencia entre las longitudes de la estacin terrena y del satlite OSG (grados) g 47 Long. OSG Long. terrena Clculo del ngulo gamma desde la estacin terrena hasta el satlite OSG (grados) g 53,91141 acossen() * sen(g) + cos() * cos(

47、g) * cos(g) Clculo de la distancia oblicua desde la estacin terrena hasta el satlite OSG (km) dg 38 751,35 raz cuadrada de (Re2 + Rg2 2*Re*Rg*cos(g) Clculo del ngulo de elevacin desde la estacin terrena hasta el satlite OSG (grados) el 28,44516 acos(Rg/dg) * sen(g) Clculo del ngulo azimutal desde la

48、 estacin terrena hasta el satlite OSG (grados) az 115,6339 si (g0 y 0 entonces 90 acoscos(90) * cos(n) + sen(90) * sen(n) * cos(az) de lo contrario 90 acoscos(90+) * cos(n) + sen(90) * sen(n) * cos(az+180) Clculo de la diferencia entre las longitudes del satlite no OSG y la estacin terrena (grados) n 16,80892 si g0 entonces acos(cos(n) sen() * sen() / (cos() * cos() de lo contrario 1*acos(cos(n) sen() * sen() / (cos() * cos() Clculo de