ITU-R S 742-1 FRENCH-1993 Spectrum Utilization Methodologies《频谱利用方法论》.pdf

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1、 Rec. UIT-R S.742-1 1 RECOMMANDATION UIT-R S.742-1*Mthodes dutilisation du spectre (1992-1993) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que les brouillages pourraient imposer une limite au nombre de satellites exploits dans la mme bande de frquences et dans la mme partie de lorbite d

2、es satellites gostationnaires (OSG); b) que le nombre de satellites utilisant lOSG pour des raisons dexploitation a augment et continuera de le faire de faon significative au cours des prochaines annes; c) que lon estime que des mthodes dutilisation des bandes de frquences permettent de rduire les h

3、trognits des rseaux du point de vue des frquences; d) que la procdure de coordination est dautant plus complexe et les niveaux de brouillage entre rseaux dautant plus importants que les types de porteuses concerns sont plus htrognes; e) que les mthodes dutilisation du spectre peuvent, dans certaines

4、 conditions, permettre daccepter des utilisateurs supplmentaires; f) que le recours des mthodes dutilisation des bandes de frquences aboutira lutilisation la plus efficace du spectre des frquences radiolectriques et de lOSG, recommande 1 que lon applique dans la mesure du possible pour la coordinati

5、on entre rseaux, une des mthodes suivantes dutilisation du spectre, en fonction de leurs commodits dapplication respectives: 1.1 Mthodes de segmentation des bandes de frquences Plusieurs mthodes permettent de procder la fragmentation du spectre. La premire est la macrosegmentation o les bandes de fr

6、quences sont divises en blocs importants, correspondant habituellement plusieurs largeurs de bandes de rpteurs, ce qui se traduit par un petit nombre seulement de segments. Pour caractriser chacun de ces segments, on peut utiliser deux techniques (classification des porteuses et valeurs des paramtre

7、s) et employer divers ensembles de rgles. La macrosegmentation devrait constituer la mthode la plus efficace lorsque les proportions des diffrents types de porteuses et des valeurs paramtriques sont identiques au sein des diffrents systmes satellite coordonns. _ *La Commission dtudes 4 des radiocomm

8、unications a apport des modifications rdactionnelles cette Recommandation en 2001 conformment aux dispositions de la Rsolution UIT-R 44 (AR-2000). 2 Rec. UIT-R S.742-1 La seconde mthode est la microsegmentation. Dans ce cas, la segmentation porte sur des blocs de petite taille, correspondant habitue

9、llement la largeur de bande dun rpteur. La microsegmentation devrait constituer la mthode la plus efficace lorsque les plans des frquences des rpteurs des rseaux satellites (largeurs de bande, polarisation, etc.) utiliss sur larc orbital de coordination considr, sont semblables. 1.1.1 Macrosegmentat

10、ion, classification des porteuses Avec cette technique, on identifie des types normaliss de porteuses et lon dfinit plusieurs catgories. Le Tableau 1 montre comment 50 porteuses diffrentes ont pu tre identifies et classes dans lune des trois catgories suivantes: porteuses haute densit: TV-MF MRF-MF

11、faible indice de modulation porteuses faible capacit: SCPC porteuses numriques et analogiques de faible capacit ou faible puissance porteuses moyennes: MRF-MF indice de modulation moyen lev AMRT porteuses numriques large bande. Ce dernier type de porteuse est compatible avec lun ou lautre des deux t

12、ypes prcdents en ce qui concerne les brouillages mutuels. Par consquent, seuls les deux premiers types de porteuses haute densit et faible capacit auraient tre spars dans le cadre des rgles dutilisation rationnelle du spectre; les porteuses moyennes peuvent tre places nimporte o. Pour y parvenir, la

13、 bande attribue (en gnral de 500 ou 250 MHz de largeur) est divise en sous-bandes de faible capacit et en sous-bandes de haute densit. Cette division peut se faire en gnral, en attribuant les parties infrieures de la largeur de bande attribue aux porteuses faible capacit et les parties suprieures au

14、x porteuses haute densit; seules les porteuses de la catgorie considre pourraient utiliser la sous-bande. La dtermination des modalits optimales de segmentation dpend des bandes de frquences considres. La Fig. 1 prsente certaines valeurs de la sparation angulaire requise, obtenues avec cette mthode.

15、 1.1.2 Macrosegmentation, approche des valeurs de paramtres Avec cette technique, on propose une approche diffrente pour la segmentation en sous-bandes, fonde sur certaines valeurs de paramtres telles que la p.i.r.e. de la station terrienne, le type de modulation, la largeur de bande de la porteuse

16、et diverses combinaisons des paramtres gnraliss (A, B, C et D) de la CAMR ORB-88. Conformment cette approche, la bande de frquences 6/4 GHz peut tre divise en deux segments, ce qui permet de rduire de moiti lespacement ncessaire entre satellites par rapport au cas o il ny aurait pas de division de l

17、a bande, et dobtenir une amlioration plus importante en jouant sur la largeur de bande de la porteuse, la p.i.r.e. de la liaison montante et la p.i.r.e. de la liaison descendante (voir la Fig. 1). 1.1.3 Microsegmentation Avec cette mthode, on considre des bandes correspondant une largeur de bande de

18、 rpteur. On utilise une mthode de classification des porteuses qui permet didentifier les sous-bandes qui seront utilises par des porteuses haute densit et non par des porteuses faible capacit. Contrairement la macrosegmentation, les sous-bandes sont identifies par rapport une largeur de bande de rp

19、teur (par exemple, 36 MHz) et non par rapport une bande de frquences totale (par exemple, 500 MHz). Rec. UIT-R S.742-1 3 TABLEAU 1 Macrosegmentation, exemple de classification des porteuses MRF-MF N Type N/V Boc(MHz) fmin(kHz) fmax(kHz) fst(kHz) fm(kHz) Catgorie FC M HD 1 12 1,3 12 1,13 12,0 60,0 10

20、8,5 159,0 x 2 12 2,5 12 2,2 12,0 60,0 238,9 350,0 x 3 24 2,5 24 1,96 12,0 108,0 163,4 275,0 x 4 60 2,5 60 2,25 12,0 252,0 136,5 276,0 x 5 72 2,5 72 2,25 12,0 300,0 124,5 261,0 x 6 60 5,0 60 3,96 12,0 252,0 270,1 546,0 x 7 132 5,0 132 4,45 12,0 552,0 223,5 529,0 x 8 192 5,0 192 4,51 12,0 804,0 180,0

21、459,0 x 9 96 7,5 96 5,87 12,0 408,0 359,8 799,0 x 10 192 7,5 192 6,40 12,0 804,0 297,2 758,0 x 11 252 7,5 252 6,74 12,0 1 052,0 259,7 733,0 x 12 132 10,0 132 7,50 12,0 552,0 430,0 1 020,0 x 13 252 10,0 252 8,49 12,0 1 052,0 357,4 1 009,0 x 14 312 10,0 312 8,96 12,0 1 300,0 320,0 1 005,0 x 15 252 15,

22、0 252 12,39 12,0 1 052,0 576,4 1 627,0 x 16 432 15,0 432 12,95 12,0 1 796,0 400,2 1 479,0 x 17 432 20,0 432 17,99 12,0 1 796,0 615,8 2 276,0 x 18 612 20,0 612 17,70 12,0 2 540,0 453,7 1 996,0 x 19 432 25,0 432 20,59 12,0 1 796,0 727,3 2 688,0 x 20 792 25,0 792 22,34 12,0 3 284,0 498,4 2 494,0 x 21 9

23、72 25,0 972 25,00 12,0 4 028,0 410,0 2 274,0 x 22 972 36,0 972 35,99 12,0 4 028,0 796,7 4 417,0 x SCPCA N Type Boc(kHz) fmin(kHz) fmax (kHz) f (kHz) Catgorie FC M HD 23 0,020 20,0 0,3 3,4 5,8 x 24 0,025 25,0 0,3 3,4 12,0 25 0,030 30,0 0,3 3,4 8,5 x 26 0,090 90,0 0,3 3,4 3,4 27 0,180 180,0 0,3 3,4 3,

24、3 x SCPCN N Type N/E Boc (kHz) Dbit binaire (kbit/s) 28 0,064 4 38,0 64,0 x 29 0,085 50,0 85,0 30 0,128 4 150,0 128,0 x 31 0,256 300,0 256,0 32 0,512 4 600,0 512,0 x NUM-LB N Type N/E Boc(MHz) Dbit binaire (Mbit/s) 33 2Q 4 1,44 2,048 x 34 3Q 1,84 3,072 35 4Q 4 2,25 4,096 x 36 8Q 5,0 8,448 37 10Q 4 5

25、,0 10,0 x 38 17Q 10,2 17,0 39 25Q 4 18,0 24,6 x 40 34Q 20,6 34,368 41 40Q 4 20,0 40,0 x NUM-LBN Type N/E Boc (MHz) Dbit binaire (Mbit/s) 42 50Q 4 25,6 50,0 x 43 120Q 75,0 120,0 44 139Q 4 82,0 139,264 x 45 147Q 110,0 147,0 TV-MF N Type f (MHz) Boc(MHz) fpm(MHz) fpnm(MHz) fbal(Hz) 46 TV.17 4,75 17,5 1

26、,0 2,0 60/30 x 47 TV.20 4,8 20,0 1,0 2,0 50 x 48 TV.30 6,2 30,0 2,0 4,0 50 x 49 TV.35 5,0 30,0 2,0 4,0 50/25 x 50 TV.36 11,0 32,0 1,0 2,0 50 x 4 Rec. UIT-R S.742-1 Texte relatif au Tableau 1: SCPCA : SCPC analogique fpm: excursion de frquence, porteuse module SCPCN : SCPC numrique fpnm:excursion de

27、frquence, porteuse non module NUM-LB : numrique large bande fbal: frquence de balayage N/V : nombre de voies fst:excursion de frquence (signal de test) N/E : nombre dtats fm:excursion de frquence multiplex Boc: largeur de bande occupe FC : faible capacit f : excursion de frquence M : moyenne HD : ha

28、ute densit 12345 6000013145, 7, 8, 11158, 114, 79, 10231, 12, 3, 631, 10, 3587, 114221, 31, 31, 12210974, 1259, 1068, 115, 63, 32, 4, 9, 10, 2 61,00,90,80,70,60,50,40,30,20,1Sparationorbitalencessaire sanssegmentationNombre de sous-groupes10 Optimum11 Largeur de bande12 p.i.r.e. de la liaison montan

29、te13 p.i.r.e. de la liaison descendante14 Paramtre A15 Paramtre B16 Paramtre C17 Paramtre D18 A/B19 C/D10 Max. (A/B, C/D)11 Min. (A/B, C/D)12 Type de modulation13 Sans segmentation14 Sans coexistence de porteuses TV-MF ou SCPC-MDP15 Sans coexistence de porteuses TV-MF ou (SCPC-MDP et SCPC-MF)Les pri

30、mes indiquent que les p.i.r.e. des porteuses dINTELSAT sont maximales.FIGURE 1Sparation orbitale ncessaire dans la bande 6/4 GHz (sans tenir comptedes faisceaux multiples) avec la mthode de macrosegmentationD01Rec. UIT-R S.742-1 5 1.2 Mthodes dharmonisation et de flexibilit de lutilisation du spectr

31、e 1.2.1 Harmonisation de lutilisation du spectre Avec cette mthode, il est possible de parvenir une harmonisation de lutilisation du spectre en respectant la rgle suivante: les porteuses TV et haute densit pourraient se situer dans la partie haute de la largeur de bande et stendre vers le bas; les p

32、orteuses SCPC et faible capacit pourraient occuper la partie basse de la largeur de bande en stendant vers le haut, ou rciproquement, suivant la bande considre. Cette technique permet de rsoudre dans de nombreux cas les problmes et dviter une utilisation rigide du spectre. Cette approche est trs sem

33、blable celle de la classification des porteuses dcrite ci-dessus, mais prsente en outre la souplesse rsultant de labsence de dlimitation stricte des diffrents types de porteuses. La suppression des limites fixes risque toutefois de conduire assigner les mmes frquences des porteuses de type incompati

34、ble, par suite dun dsquilibre de la rpartition des diffrents types de porteuses au sein des rseaux satellite coordonns. Par exemple, certaines porteuses SCPC bande troite dun systme risquent de chevaucher des porteuses TV-MF de lautre systme. Compte tenu de la ncessit doptimiser lefficacit dutilisat

35、ion de lorbite, et par consquent de rduire la sparation orbitale entre les satellites, la protection des porteuses SCPC contre un brouillage prjudiciable caus par les porteuses TV-MF exigerait lapplication de lune des directives indiques au 1.2.2 ou la Note 1 du 2 ci-dessous. 1.2.2 Utilisation flexi

36、ble Avec cette mthode, on considre les non-homognits entre plans de frquences de satellites adjacents au cours de la phase de coordination, en utilisant les directives selon lesquelles les porteuses SCPC ne doivent pas tre situes aux frquences des porteuses TV-MF ou leur proximit, dans la bande de d

37、ispersion dnergie. 2 que les Notes suivantes soient considres comme faisant partie de la Recommandation: NOTE 1 Mme sans une segmentation rigoureuse, on peut considrablement amliorer lefficacit dutilisation de lorbite en vitant dassigner les mmes frquences aux porteuses TV-MF et SCPC. On pourrait y

38、parvenir dans la pratique en assignant aux porteuses TV et SCPC des segments distincts, et ce, grce des arrangements souples. Il est noter toutefois, que pour les administrations dont les besoins en trafic sont faibles, cela pourrait conduire une utilisation inefficace du secteur spatial. NOTE 2 Dan

39、s le cas de la mthode de macrosegmentation avec classification des porteuses, lutilisation dune sous-bande neutre permet une souplesse limite pour tenir compte des faibles carts de trafic dans les diffrentes catgories. Toutefois, la rigidit inhrente cette mthode prsente un inconvnient majeur. Dans l

40、es systmes existants, si la rallocation des porteuses dans les sous-bandes appropries tait ncessaire, ceci poserait un problme dans le cas de certains systmes et dimportantes contraintes pourraient tre imposes soit par les quiqements, soit par les accords de coordination pralables. On pourrait remdi

41、er cette rigidit en autorisant que lon utilise pour les rseaux, nimporte quelle sous-bande pour nimporte quel type de porteuse, mais conformment un modle dutilisation correspondant aux classifications en vigueur. Par exemple, lordre demploi pourrait suivre lordre des frquences croissantes pour les p

42、orteuses faible capacit et celui des frquences dcroissantes pour les porteuses haute densit. En cas de difficults entre rseaux, les porteuses faible capacit devraient avoir la priorit si le problme ne pouvait tre rgl autrement. 6 Rec. UIT-R S.742-1 NOTE 3 En ce qui concerne lincidence de la macroseg

43、mentation (utilisation des valeurs de paramtre et classification des porteuses) sur les systmes existants et en projet, chaque plan de segmentation imposerait un ramnagement des porteuses dans les systmes. Cela pourrait tre difficile raliser, en particulier dans les systmes compliqus de satellites f

44、aisceaux multiples dans lesquels la disposition des porteuses est rgie par des proccupations complexes de couverture et dinterconnexion. Lutilisation de plans rigides de segmentation des bandes en pareils cas pourrait rduire lefficacit dutilisation du spectre et de lorbite. NOTE 4 Avec la mthode de

45、microsegmentation, la largeur des sous-bandes, lorsquil faut viter de placer des porteuses faible densit, est probablement comprise entre 2 et 10 MHz; ce point doit faire lobjet dun complment dtude. Dans certains cas, on peut amliorer ces mthodes en alternant la polarisation des porteuses grande densit qui se chevauchent dans les rpteurs ayant un dcalage correspondant approximativement la largeur de bande dun demi-rpteur. En utilisant par exemple une largeur de bande de rpteur de 36 MHz, lespacement entre les centres de la sous-bande serait alors de 20 MHz.