ITU-R S 1857 SPANISH-2010 Methodologies to estimate the off-axis e i r p density levels and to assess the interference towards adjacent satellites resulting from pointing errors of fre.pdf

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1、 Recomendacin UIT-R S.1857(02/2010)Metodologas para determinar los nivelesde densidad de p.i.r.e. fuera del eje y evaluar la interferencia dirigida hacialos satlites adyacentes resultantede errores de puntera de estacionesterrenas en vehculos en la bandade frecuencias de 14 GHzSerie SServicio fijo p

2、or satliteii Rec. UIT-R S.1857 Prlogo El Sector de Radiocomunicaciones tiene como cometido garantizar la utilizacin racional, equitativa, eficaz y econmica del espectro de frecuencias radioelctricas por todos los servicios de radiocomunicaciones, incluidos los servicios por satlite, y realizar, sin

3、limitacin de gamas de frecuencias, estudios que sirvan de base para la adopcin de las Recomendaciones UIT-R. Las Conferencias Mundiales y Regionales de Radiocomunicaciones y las Asambleas de Radiocomunicaciones, con la colaboracin de las Comisiones de Estudio, cumplen las funciones reglamentarias y

4、polticas del Sector de Radiocomunicaciones. Poltica sobre Derechos de Propiedad Intelectual (IPR) La poltica del UIT-R sobre Derechos de Propiedad Intelectual se describe en la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI a la que se hace referencia en el Anexo 1 a la Resolucin UIT-R 1. Los formular

5、ios que deben utilizarse en la declaracin sobre patentes y utilizacin de patentes por los titulares de las mismas figuran en la direccin web http:/www.itu.int/ITU-R/go/patents/es, donde tambin aparecen las Directrices para la implementacin de la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI y la base

6、 de datos sobre informacin de patentes del UIT-R sobre este asunto. Series de las Recomendaciones UIT-R (Tambin disponible en lnea en http:/www.itu.int/publ/R-REC/es) Series Ttulo BO Distribucin por satlite BR Registro para produccin, archivo y reproduccin; pelculas en televisin BS Servicio de radio

7、difusin sonora BT Servicio de radiodifusin (televisin) F Servicio fijo M Servicios mviles, de radiodeterminacin, de aficionados y otros servicios por satlite conexos P Propagacin de las ondas radioelctricas RA Radio astronoma RS Sistemas de deteccin a distancia S Servicio fijo por satlite SA Aplicac

8、iones espaciales y meteorologa SF Comparticin de frecuencias y coordinacin entre los sistemas del servicio fijo por satlite y del servicio fijo SM Gestin del espectro SNG Periodismo electrnico por satlite TF Emisiones de frecuencias patrn y seales horarias V Vocabulario y cuestiones afines Nota: Est

9、a Recomendacin UIT-R fue aprobada en ingls conforme al procedimiento detallado en la Resolucin UIT-R 1. Publicacin electrnica Ginebra, 2011 UIT 2011 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de

10、la UIT. Rec. UIT-R S.1857 1 RECOMENDACIN UIT-R S.1857 Metodologas para determinar los niveles de densidad de p.i.r.e. fuera del eje y evaluar la interferencia dirigida hacia los satlites adyacentes resultante de errores de puntera de estaciones terrenas en vehculos en la banda de frecuencias de 14 G

11、Hz (Cuestin UIT-R 208/4) (2010) Cometido La Recomendacin presenta las caractersticas de los errores de puntera de la antena de estaciones terrenas en vehculos con sistemas de seguimiento de antena activa y proporciona un mtodo para estimar las estadsticas de las variaciones de p.i.r.e. fuera del eje

12、 debido a errores de puntera. Adems, ofrece una metodologa para evaluar la posible interferencia dirigida hacia satlites adyacentes que funcionan en sistemas del SFS OSG. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que los satlites del SFS OSG son adecuados para proporcionar Intern

13、et y servicios de datos a travs de una amplia gama de configuraciones de redes; b) que cada vez hay ms necesidad de soportar la movilidad de usuario y los servicios de banda ancha dirigidos a usuarios finales; c) que los terminales de estaciones terrenas en vehculos (ETV) pueden proporcionar una amp

14、lia gama de servicios de comunicaciones con satlites del SFS en la banda de frecuencias de 14 GHz; d) que es necesario proteger las redes del SFS contra cualquier posible interferencia procedente de estos terminales ETV; e) que los terminales ETV pueden lograr una utilizacin eficaz del espectro radi

15、oelctrico y de la OSG empleando un modelo para la densidad de p.i.r.e. fuera del eje y la interferencia procedente de dichos terminales; f) que las ETV requieren mtodos estadsticos para determinar sus niveles de densidad de p.i.r.e. fuera del eje y la interferencia causada a satlites adyacentes; g)

16、que pueden disearse redes de satlites que utilizan ETV para que cumplan los lmites de interferencia exigidos por los operadores de sistemas de satlites adyacentes; h) que sera conveniente contar con metodologas para evaluar los niveles de interferencia y la influencia sobre la disponibilidad del enl

17、ace de las redes de satlites vctimas resultantes de las variaciones de los niveles de densidad de p.i.r.e. fuera del eje de las antenas de la ETV cuyo dimetro es demasiado pequeo como para poder evaluarlas de forma significativa utilizando los actuales mtodos disponibles, 2 Rec. UIT-R S.1857 observa

18、ndo a) que en la Recomendacin UIT-R S.728 figuran los mximos niveles admisibles de densidad de p.i.r.e. fuera del eje para terminales de muy pequea apertura (VSAT); b) que en la Recomendacin UIT-R S.1323 aparecen los mximos niveles admisibles de interferencia entre redes causada por las emisiones pr

19、ocedentes de estaciones terrenas y espaciales de otras redes de satlites que funcionan en la misma banda de frecuencias, recomienda 1 que se utilice la metodologa y el modelo asociado que figuran en el Anexo 1 para determinar los niveles de densidad de p.i.r.e. fuera del eje causados por los errores

20、 de puntera de las antenas de las ETV; 2 que se utilice la metodologa descrita en el Anexo 2 para evaluar los niveles de interferencia provocada por las variaciones de los niveles de densidad de p.i.r.e. fuera del eje de las ETV; 3 que se utilice la metodologa indicada en el Anexo 2 para evaluar la

21、influencia que tienen en la indisponibilidad del enlace de los sistemas interferidos los errores significativos de puntera de la antena variables en el tiempo de las antenas de ETV del tipo descrito en la Nota 2; 4 que en las Notas 1 a 5 se consideren parte integrante de la presente Recomendacin. NO

22、TA 1 La metodologa del Anexo 2 puede utilizarse para evaluar la posible repercusin de la interferencia de las ETV. NOTA 2 Las metodologas presentadas en esta Recomendacin fueron desarrolladas para las ETV con antenas de reflector directivas y dimetros equivalentes comprendidos entre 0,3 m y 1,0 m; s

23、istemas de seguimiento mecnicos o electrnicos y velocidades del vehculo de soporte de 100 km/h. No obstante, estas metodologas pueden aplicarse a otros tamaos de antena y otras velocidades del vehculo. NOTA 3 Los parmetros y ejemplos que figuran en los Anexos representan algunos sistemas que funcion

24、an en la banda de frecuencias de 14 GHz. NOTA 4 La metodologa descrita en esta Recomendacin se aplica cuando el sistema de seguimiento de la ETV est fijado a su satlite objetivo. NOTA 5 Para aplicar esta Recomendacin es necesario conocer los valores representativos de y c, utilizados en el 2 del Ane

25、xo 1. Rec. UIT-R S.1857 3 Anexo 1 Modelo para estimar los niveles de densidad de p.i.r.e. fuera del eje causados por errores de puntera de la antena de las ETV 1 Introduccin La reciente demanda de aplicaciones de comunicaciones en movimiento ha generado inters sobre un nuevo tipo de terminal de satl

26、ite. Estos terminales, montados en vehculos, generalmente consisten en antenas pequeas y de alto rendimiento, sistemas de seguimiento con servocontroladores y posicionadores, e incluyen los respectivos equipos de frecuencia intermedia (FI) y radiofrecuencia (RF). El tamao de antena y otros parmetros

27、 de transmisin se eligen de forma que proporcionen comunicaciones bidireccionales para varios tipos de terrenos y condiciones de funcionamiento. Los terminales considerados en este Anexo funcionarn en el SFS en la banda de frecuencias de 14 GHz. Actualmente estos terminales estn siendo sometidos a p

28、ruebas para su utilizacin en vehculos terrenales y trenes. Los terminales montados en vehculos, como se indica en este documento, pueden provocar interferencia adicional a satlites adyacentes debido a errores en la puntera de la antena provocados por el movimiento. Desde el punto de vista del operad

29、or del satlite, esta interferencia debe mantenerse a un nivel mnimo. Por otro lado, los proveedores del servicio tratarn de disear sus sistemas de manera que los terminales proporcionen suficiente potencia de transmisin para soportar las aplicaciones de usuario final con unas velocidades de transmis

30、in de datos razonables. El presente Anexo aborda estas exigencias contrapuestas; es decir, la necesidad de transmitir con potencia suficiente para soportar velocidades de transmisin de datos razonables a la vez que se mantiene un nivel de interferencia aceptable para los operadores del satlite. En l

31、as aplicaciones de comunicaciones en movimiento, debido al movimiento de plataforma de la antena, los errores en la puntera de la antena y en el sistema de seguimiento pueden dar lugar a errores en la puntera de la antena. Normalmente, estos errores en la puntera de la antena causados por el movimie

32、nto son de pequeo valor y aleatorios, y producen variaciones tambin aleatorias de la densidad de p.i.r.e. fuera del eje. Para evaluar la repercusin de la interferencia causada a otros satlites es necesario establecer un modelo y cuantificar la densidad de p.i.r.e. procedente de estos terminales. Est

33、e Anexo presenta un modelo estadstico para estimar los niveles de densidad de p.i.r.e. debidos a errores de puntera de la antena as como un mtodo para desarrollar un contorno estadstico ilustrativo de la densidad de p.i.r.e. en direcciones fuera del eje. Dicho contorno estadstico ilustrativo conside

34、ra caractersticas de funcionamiento tpicas de los terminales montados en vehculos y puede utilizarse para limitar las emisiones fuera del eje procedentes de estos terminales. Para un terminal terreno de satlite, la densidad de p.i.r.e. en sus direcciones fuera del eje es directamente proporcional a

35、la densidad de p.i.r.e. en direccin del eje de puntera1. Este Anexo proporciona un mtodo para determinar los niveles adecuados en la densidad de p.i.r.e. en el eje de puntera a fin de satisfacer el citado contorno estadstico ilustrativo. 1La direccin del eje de puntera se define como aqulla en la qu

36、e la ganancia de la antena es mayor, que es el eje de la antena. 4 Rec. UIT-R S.1857 2 Errores de puntera de la antena provocados por el movimiento Bajo ciertas condiciones de movimiento de la plataforma de la antena, el eje de puntera de la misma se desplazar. El error de puntera de la antena puede

37、 representarse por una variable aleatoria, , que es la distancia angular entre las direcciones real y pretendida del eje de puntera de la antena. En muchas realizaciones prcticas, este eje de puntera de la antena se mide en trminos de sus componentes: error de elevacin, , y error de azimut, a. Estas

38、 componentes del error pueden representarse mediante variables aleatorias mutuamente independientes cuyas distribuciones estadsticas se determinan realizando mediciones a lo largo de trayectos representativos. La funcin densidad de probabilidad (FDP) de xse denomina xf, donde x = ,a. A efectos ilust

39、rativos es conveniente representar estas FDP mediante distribuciones estadsticas bien conocidas. Mediciones llevadas a cabo en laboratorio de errores de puntera de la antena provocados por el movimiento han puesto en evidencia que estos errores de puntera presentan unas caractersticas de larga cola;

40、 es decir, la FDP no disminuir rpidamente para grandes valores de error de puntera de la antena. La distribucin -estable simtrica (SS) Shao y Nikias, 1993; Samorodnitsky y Taqqu, 1994, es un ejemplo de una distribucin con caractersticas de larga cola y se emplea para representar de forma ilustrativa

41、 las FDP de los errores de puntera de la antena en elevacin y azimut. La distribucin SS tiene muchos parmetros que pueden utilizarse para generar distintas FDP y la distribucin Gaussiana es un caso especial. La funcin caracterstica de la distribucin SS con un parmetro de emplazamiento cero viene dad

42、a por la expresin: e)(=cxx (1) donde c 0 es el parmetro de escala o la dispersin y , 0 ERef(), se expresa como sigue: )(1d)()()(Pr)(= RefRefEFxxfEEEEERef(6) Trata de la FDA complementaria (FDAC) del nivel de densidad de p.i.r.e. fuera del eje calculado en ERef() y es funcin del ngulo con respecto al

43、 eje, , de la densidad de p.i.r.e. en el eje de puntera, EB; y de los emplazamientos del terminal terreno y del satlite representados por la suma y diferencia de los ngulos de elevacin y azimut y,SSSSSSa+. Intuitivamente, es evidente que disminuyendo el valor EBla anterior probabilidad puede reducir

44、se, y es conveniente expresar esta probabilidad de manera que EBsea un parmetro explcito. Para ello, la ecuacin (3) puede escribirse como E() = EBG (BS), donde G(BS) es el diagrama de ganancia de antena normalizado de manera que G(0) = 1. La probabilidad en la ecuacin (6) puede expresarse como sigue

45、: ) / )(1 / )()(Pr)(BRefGBRefBSEEFEEGBS=(7) donde )(BSGF es la FDA de G(BS) y no es funcin de EB. La probabilidad de que el nivel de densidad de p.i.r.e. rebase el nivel de referencia ERef() es la indicada anteriormente; sin embargo, no se ha contemplado el nivel de densidad de p.i.r.e. en exceso po

46、r encima de ERef(). Este punto puede abordarse examinando la probabilidad de que el nivel de densidad de p.i.r.e. fuera del eje rebase el valor (PIREexceso ERef(), donde PIREexceso 1 es un factor de escala. Introduciendo este valor en la ecuacin (7) la probabilidad requerida es: ) / PIRE )(1) / )( )

47、(Pr) )( )(Pr)(BexcesoRefGBexcesofReBSexcesoRefEEFEPIREEGPIREEEBS=(8) La anterior probabilidad es la FDAC de G(BS) calculada como (ERef() PIREexceso/ EB).El procedimiento para calcular la probabilidad en la ecuacin (8) es el siguiente: Paso 1: Las variables aleatorias bsicas en este caso son las comp

48、onentes del error de puntera de la antena, y a, cuyas FDP, a efectos ilustrativos se suponen conocidas como en 2. Rec. UIT-R S.1857 9 Paso 2: Para emplazamientos conocidos del terminal terreno, el satlite y la direccin fuera del eje, la suma y la diferencia de los ngulos de elevacin y azimut, +SSSSSSay, , se calculan como se describe en 3. Estos ngulos se introducen a continuacin en la ecuacin (5) y el resultado se introduce, a su vez, en la ecuacin (4) para expresar BSen trminos de las variables aleatorias, y a. La FDP d