ITU-R SA 1273 SPANISH-1997 POWER FLUX-DENSITY LEVELS FROM THE SPACE RESEARCH SPACE OPERATION AND EARTH EXPLORATION-SATELLITE SERVICES AT THE SURFACE OF THE EARTH REQUIRED TO PROTECMHz.pdf

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1、Rec. UIT-R SA.1273 1RECOMENDACIN UIT-R SA.1273*NIVELES DE DENSIDAD DE FLUJO DE POTENCIA CAUSADOS POR LOS SERVICIOS DEINVESTIGACIN ESPACIAL, DE OPERACIONES ESPACIALES Y DE EXPLORACIN DELA TIERRA POR SATLITE EN LA SUPERFICIE DE LA TIERRA NECESARIOS PARAPROTEGER EL SERVICIO FIJO EN LAS BANDAS 2 025-2 1

2、10 MHz Y 2 200-2 290 MHz(Cuestiones UIT-R 118/7 y UIT-R 113/9)(1997)Rec. UIT-R SA.1273La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,considerandoa) que los sistemas de los servicios de investigacin espacial (SIE), de operaciones espaciales (SOE) y de explo-racin de la Tierra por satlite (SETS) y el se

3、rvicio fijo comparten las bandas 2 025-2 110 MHz y 2 200-2 290 MHz;b) que el servicio fijo explota y tiene previsto explotar una cierta variedad de sistemas punto a punto y punto amultipunto (P-MP) utilizando tcnicas analgicas y digitales en estas bandas;c) que, debido a la citada comparticin, es ne

4、cesario asegurar que las emisiones procedentes de los satlites noprovocan interferencia inaceptable a los sistemas del servicio fijo;d) que los sistemas del servicio fijo deben protegerse satisfactoriamente contra las emisiones procedentes desatlites imponiendo unos lmites adecuados a la densidad de

5、 flujo de potencia (dfp) producida en la superficie de laTierra, en una anchura de banda de referencia;e) que, no obstante, las limitaciones de dfp producida en la superficie de la Tierra no deben imponer restriccionesindebidas al diseo de sistemas de los SIE, de SOE y de SETS;f) que la degradacin d

6、e la calidad de funcionamiento de un sistema del servicio fijo depende de la suma dedegradaciones debidas a emisiones procedentes de todas las estaciones espaciales que son visibles a dicho sistema;g) que la banda 2 025-2 110 MHz se utiliza para enlaces Tierra-espacio con vehculos espaciales en rbit

7、aterrestre baja (LEO) y en la rbita de los satlites geoestacionarios (OSG); la banda tambin se utiliza para enlacesespacio-espacio, tpicos en las radiocomunicaciones entre vehculos espaciales de retransmisin de datos (SRD satlites de transmisin de datos) y vehculos espaciales LEO;h) que la banda 2 2

8、00-2 290 MHz se utiliza para enlaces espacio-Tierra por los vehculos espaciales LEO y OSG;esta banda tambin se emplea para enlaces espacio-espacio, tpicos en las radiocomunicaciones entre vehculosespaciales LEO y SRD;j) que en los sistemas de los SIE, SOE y SETS, se utilizan tcnicas para disminuir l

9、a densidad espectral depotencia de radiofrecuencia producida por las emisiones de los satlites,recomienda1 que en la banda 2 200-2 290 MHz la mxima dfp producida en la superficie de la Tierra por las emisionesprocedentes de una estacin espacial que funciona en el sentido espacio-Tierra, para todas l

10、as condiciones y mtodos demodulacin, no rebase los siguientes valores: 130 dB(W/m2) en cualquier banda de 1 MHz, para ngulos de llegada menores de 5 por encima del planohorizontal; 130 + 0, 5 ( 5) dB(W/m2) en cualquier banda de 1 MHz, para ngulos de llegada (grados) comprendidos entre5 y 25 por enci

11、ma del plano horizontal; 120 dB(W/m2) en cualquier banda de 1 MHz, para ngulos de llegada comprendidos entre 25 y 90 por encimadel plano horizontal;_*Esta Recomendacin fue elaborada de manera conjunta por las Comisiones de Estudio 7 y 9 de Radiocomunicaciones y susfuturas revisiones debern ser reali

12、zadas conjuntamente por dichas Comisiones de Estudio.2 Rec. UIT-R SA.12732 que en la banda 2 200-2 290 MHz, la mxima dfp producida en la superficie de la Tierra por las emisionesprocedentes de una estacin espacial LEO funcionando en sentido espacio-espacio, para todas las condiciones y mtodosde modu

13、lacin, no rebase los siguientes valores: 127 dB(W/m2) en cualquier banda de 1 MHz, para ngulos de llegada menores de 5 por encima del planohorizontal; 127 + 0,5 ( 5) dB(W/m2) en cualquier banda de 1 MHz, para ngulos de llegada (grados) comprendidos entre5 y 25 por encima del plano horizontal; 117 dB

14、(W/m2) en cualquier banda de 1 MHz, para ngulos de llegada comprendidos entre 25 y 90 por encimadel plano horizontal;3 que en la banda 2 025-2 110 MHz la mxima dfp producida en la superficie de la Tierra por las emisionesprocedentes de un SRD situado en la OSG, para todas las condiciones y mtodos de

15、 modulacin, no rebase los siguientesvalores: 130 dB(W/m2) en cualquier banda de 1 MHz, para ngulos de llegada menores de 5 por encima del planohorizontal; 130 + 0,5 ( 5) dB(W/m2) en cualquier banda de 1 MHz, para ngulos de llegada (grados) comprendidos entre5 y 25 por encima del plano horizontal; 12

16、0 dB(W/m2) en cualquier banda de 1 MHz, para ngulos de llegada comprendidos entre 25 y 90 por encimadel plano horizontal;3.1 que en algunas ocasiones excepcionales en que pueda ser necesario se rebase el valor de 130 dB(W/m2) encualquier banda de 1 MHz hasta 6 dB, pero durante no ms del 5% del tiemp

17、o a fin de compensar la interferencia defondo;4 que los lmites anteriores se apliquen a los valores de dfp y ngulos de llegada que deben obtenerse encondiciones de propagacin en espacio libre;5 que se haga referencia al Anexo 1 para ofrecer orientaciones adicionales relativas a la presente Recomen-d

18、acin.NOTA 1 En la elaboracin del recomienda 2, se ha determinado que las transmisiones espacio-espacio de los serviciosde radiocomunicaciones espaciales controlan el entorno de comparticin con el servicio fijo.ANEXO 1Consideraciones sobre la interferencia causada por los SIE, SOE y SETSal servicio f

19、ijo en las bandas 2 025-2 110 MHz y 2 200-2 290 MHz1 IntroduccinEn este Anexo se hacen consideraciones adicionales para justificar los valores de dfp indicados en los recomienda 1,2 y 3. Los valores sealados en este Anexo se han obtenido calculando los efectos de la interferencia continua proce-dent

20、e de emisiones de SRD en la OSG o realizando simulaciones por el mtodo de Montecarlo del efecto de lasemisiones procedentes de SRD en la OSG y satlites LEO sobre estaciones del servicio fijo, aplicando los principiosindicados en las Recomendaciones UIT-R F.1107 y UIT-R F.1108. Las posiciones orbital

21、es para los SRD se obtuvieronde la Recomendacin UIT-R SA.1275; los parmetros del sistema del servicio fijo se obtuvieron de las Recomen-daciones UIT-R M.1143 y UIT-R F.759 y las caractersticas orbitales de los satlites de servicios cientficos espacialesLEO se obtuvieron del Informe del Grupo de Dire

22、ccin de los Servicios Cientficos Espaciales (Anexo 4 al Docu-mento 7B/26-9D/54 de 16 de noviembre de 1994).En el 2 se resumen los resultados aplicables a las emisiones de satlites OSG en la banda 2 200-2 290 MHz. El 3presenta los resultados aplicables a las emisiones de satlites LEO en la banda 2 20

23、0-2 290 MHz y el 4 trata lasemisiones de los SRD en la banda 2 025-2 110 MHz. En cada punto se llega a una conclusin que justifica los valores dedfp sealados en los recomienda correspondientes.Rec. UIT-R SA.1273 32 Niveles de dfp aplicables a las emisiones de satlites OSG en la banda 2 200-2 290 MHz

24、Un cierto nmero de satlites OSG que funcionan en la red terrestre de los servicios cientficos espaciales utilizan labanda 2 200-2 290 MHz (espacio-Tierra) para verificacin de las operaciones de seguimiento, telemedida y telemando(STT), de manera habitual en la explotacin o de forma espordica a causa

25、 de una contingencia. Los satlites cientficossuelen utilizar la banda para fines de explotacin mientras que los satlites de aplicaciones tales como los satlites delservicio fijo, del servicio de radiodifusin o del servicio mvil, normalmente la emplean de manera eventual. Los datosrecopilados sobre l

26、a cantidad de satlites OSG indican que su nmero variar a lo largo de un periodo que abarca10 aos, hasta 2005, entre 87 y 117. En una ubicacin orbital concreta habr nicamente unas pocas asignaciones y seproducir una ampliacin significativa de la rbita de los satlites OSG donde no haya asignaciones ex

27、istentes oprevistas. La p.i.r.e. del 96% de las asignaciones actuales a satlites geoestacionarios es inferior a + 10 dBW, lo quesupone una dfp total sobre la superficie de la Tierra menor de 153 dB(W/m2). Teniendo en cuenta las anchuras debanda necesarias de los satlites OSG, con la salvedad de unas

28、 pocas asignaciones, la densidad de potencia istroparadiada equivalente (p.i.r.e.) de las transmisiones de los satlites OSG es menor de 10 dB(W/4 kHz) dando lugar a unadfp sobre la superficie de la Tierra por debajo de 173 dB(W/m2) en cualquier banda de 4 kHz ( 149 dB(W/m2) encualquier banda de 1 MH

29、z) para todos los ngulos de llegada.Basndose en estos datos puede llegarse a la conclusin de que las emisiones procedentes de satlites OSG en la banda2 200-2 290 MHz no son fuentes significativas de interferencia potencial al servicio fijo. Para asegurar que se ofrece laflexibilidad suficiente a las

30、 aplicaciones de los SRD en el futuro, protegiendo a la vez al servicio fijo, ser adecuadoestablecer un nivel de dfp equivalente a 154/ 144 dB(W/(m2 4 kHz) como indicado en el nmero S21.16,Cuadro S21-4, del Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) para la banda 2 200-2 300 MHz (mscara A) conreferencia

31、 a 1 MHz, para comparticin de esta banda.3 Niveles de dfp aplicables a las emisiones de satlites LEO en la banda 2 200-2 290 MHz3.1 Diversos estudios de simulacin han considerado la interferencia de enlace descendente procedente de24 combinaciones de SRD satlites LEO, considerando a cada uno de los

32、DRS como transmisor/receptor simultneoa/desde dos satlites LEO (mientras eran visibles). Se supuso que todas las combinaciones SRD-LEO funcionaban demanera conjunta y en modo cocanal. Los parmetros de transmisin utilizados en el modelo figuran en el Cuadro 1.CUADRO 1Parmetros de transmisin del satli

33、te utilizados en el modeloSe simul interferencia a una cierta variedad de sistemas fijos. Como el nico elemento del sistema receptor que puedemodificar el valor de la interferencia recibida es la antena, slo fue necesario crear un modelo de interferencia para cadatipo de antena en vez de para cada t

34、ipo de sistema. En consecuencia, se simul la interferencia solamente enlos siguientes tipos de sistemas: digital de alta capacidad (DH digital high capacity), digital de baja capacidad(DL _digital low capacity), digital P-MP con estacin central (MLCS digital P-MP central station), digital P-MP cones

35、tacin perifrica (MLOS digital P-MP out station) y troposfrico analgico digital (T), representando respecti-vamente una antena parablica de 33 dBi, una antena Yagi, una antena omnidireccional, una antena plana y una antenaparablica de 45 dBi.Se calcul la interferencia para cada uno de los 60 emplazam

36、ientos (a 20 y 50 Norte y con incrementos de la longitudde 30) y para 8 acimuts de antena del servicio fijo en cada emplazamiento. Entre los resultados obtenidos seseleccionaron para cada tipo de sistema los dos resultados de caso ms desfavorable (excluyendo los emplazamientosque se encontraban lejo

37、s de tierra firme).SRD Satlites LEODensidad de potencia en la antena (dB(W/Hz) 57,7 83,5 (1)Ganancia de transmisin (dBi) 34,7 28,5Ganancia de recepcin (dBi) 36,0 28,5Diagrama de antena Recomendacin UIT-R S.672(lbulo lateral a 20 dB)Recomendacin UIT-R S.672(lbulo lateral a 20 dB)(1)Basndose en una de

38、nsidad de p.i.r.e. de 55 dB(W/Hz).4 Rec. UIT-R SA.1273La Fig. 1 muestra que la antena Yagi (sistema DL) experimenta la interferencia ms intensa para un valor aproximado de 184 dB(W/4 kHz) durante el 20% del tiempo. Este resultado, sin embargo, est perfectamente dentro del objetivo decalidad de funci

39、onamiento a largo plazo (20%) para la mayora de los sistemas de enlaces del servicio fijo; es decir,aproximadamente 170 dB(W/4 kHz). Este nivel de proteccin corresponde a una degradacin del umbral del receptordel servicio fijo de aproximadamente 1 dB (vase la Recomendacin UIT-R F.759).1273-01210 200

40、 190 180 170 160 150 140DHDLMLCSTMLOS101102103104152525252FIGURA 1Interferencia causada por un satlite LEOa diversos sistemas del servicio fijo(dB(W/4 kHz)Probabilidad (%)FIGURE 11273-01 = xx cmLa interferencia a largo plazo en la antena parablica de 33 dBi, la antena omnidireccional y la antena pla

41、na es similar,unos 9 dB inferior a la de la Yagi.La estrecha anchura de haz de la antena troposfrica de 45 dBi de ganancia asegura la recepcin de niveles muy bajos deinterferencia a largo plazo, pero la aparicin de alineaciones ocasionales da lugar a niveles elevados de interferencia acorto plazo.Es

42、tos niveles bajos de interferencia eran previsibles puesto que la antena del satlite LEO no apuntar hacia la de laTierra durante la mayora de su recorrido orbital.3.2 Algunas simulaciones determinsticas (vase la Fig. 2) han demostrado tambin que en el caso de 24 vehculosespaciales LEO a 800 km de al

43、titud (98 de inclinacin) y a 350 km de altitud (28,5 de inclinacin) funcionando con12 SRD, con punteras del acimut de la antena del servicio fijo desfavorables, los criterios de proteccin del servicio fijoa largo plazo (20% del tiempo) se cumplen de forma marginal utilizando una mscara de dfp con ni

44、veles aproximada-mente 2 a 3 dB superiores a 154/ 144 dB(W/(m2 4 kHz). Los sistemas P-MP de baja potencia que utilizan antenas deganancia relativamente baja se protegen marginalmente tanto a largo plazo como a corto plazo con estos niveles de dfp.Rec. UIT-R SA.1273 51273-021011102103104220 210 200 1

45、90 180 170 160 150 140 130(dB(W/4 kHz)DHDLTMLCSMLOS52525252Lmite del 20%FIGURA 2Interferencia en el caso ms desfavorable de un satlite LEO a sistemas del servicio fijoProbabilidad derebasarelniveldeinterferencia (%)FIGURE 21273-02 = xx cm3.3 Se llev a cabo otro anlisis utilizando la metodologa de la

46、 Recomendacin UIT-R F.1108. Se supuso que lasestaciones digitales se encontraban centradas en una determinada latitud y utilizaban antenas de alta ganancia conngulos de elevacin de 0. El ngulo acimutal de cada antena receptora de la estacin variaba entre 0 y 180. Lascaractersticas del servicio fijo

47、se resumen de la forma siguiente:Diagrama de antena del servicio fijo: Recomendacin UIT-R F.699Ganancia de antena: 33 dBiPrdidas en el alimentador: 2 dBTemperatura de ruido del receptor: 290 KFactor de ruido del receptor: 4 dB.El estudio de simulacin utiliz un total de 15 satlites no OSG situados en

48、 diversas rbitas. Se evaluaron valores de dfpcomprendidos entre 148 dB(W/(m2 4 kHz) para ngulos de elevacin inferiores a 5 y _135 dB(W/(m2 4 kHz) parangulos de elevacin superiores a 25. Los resultados (vase la Fig. 3) muestran que el 7,2% de las estaciones delservicio fijo experimentaron una degradacin fraccionaria de la calidad de funcionamiento (DFC) superior al 25%. Lasestaciones que sufrieron la mayor degradacin se encontraban situadas en la latitud de 60 la ms elevada utilizada en lasimulacin.6 Rec. UIT-R SA.12731273-0304590315270225