ITU-R SA 1807 FRENCH-2007 System characteristics and interference criteria for meteorological satellite systems operating around 18 GHz《运行在18 GHz的气象卫星系统的系统特性和干扰标准》.pdf

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1、 Rec. UIT-R SA.1807 1 RECOMMANDATION UIT-R SA.1807 Caractristiques de systme et critres de brouillage applicables aux systmes de mtorologie par satellite fonctionnant au voisinage de 18 GHz (2007) Domaine de comptence La prsente Recommandation de lUIT-R contient les critres de brouillage applicables

2、 aux systmes de mtorologie par satellite fonctionnant au voisinage de 18 GHz, ainsi que les paramtres de systme que lon a utiliss pour les calculer. Ces critres servent de base pour dterminer les possibilits de partage avec les autres services bnficiant dattributions. LAssemble des radiocommunicatio

3、ns de lUIT, considrant a) quil est ncessaire de dfinir des critres de brouillage afin que les systmes de mtorologie par satellite puissent fonctionner de faon satisfaisante en prsence de brouillage; b) que les bandes de frquences au voisinage de 18 GHz attribues au service de mtorologie par satellit

4、e (MetSat) sont utilises en partage avec les services fixe, mobile et fixe par satellite (SFS) titre primaire avec galit des droits; c) que les critres de brouillage facilitent la dtermination des critres de partage des bandes entre systmes, notamment les systmes qui fonctionneront dans dautres serv

5、ices; d) que les signaux brouilleurs provenant de satellites OSG voisins sont tout aussi exposs un affaiblissement d la pluie que le signal utile; e) que les signaux brouilleurs rayonns par des sources de Terre se caractriseront en gnral par un affaiblissement sensiblement diffrent de celui subi par

6、 le signal utile, recommande 1 que les critres de brouillage figurant dans le Tableau 1 soient utiliss pour dclencher la coordination avec des systmes futurs des services de Terre et des services spatiaux; 2 que les caractristiques de systme et les mthodes exposes dans lAnnexe 1 soient utilises comm

7、e base de calcul des paramtres de brouillage applicables au service MetSat fonctionnant dans les bandes de frquences au voisinage de 18 GHz; 3 quon applique une augmentation de 6% de la temprature de bruit quivalente sur la liaison comme seuil de dclenchement de la coordination entre les stations sp

8、atiales dmission et les stations terriennes de rception du service MetSat; 4 que les spcifications relatives aux lobes latraux des antennes des stations terriennes de mtorologie soient fondes sur la Recommandation UIT-R S.580. 2 Rec. UIT-R SA.1807 TABLEAU 1 Critres de brouillage applicables aux stat

9、ions du service MetSat utilisant des engins spatiaux en orbite gostationnaire Fonction et type de station terrienne Puissance du signal brouilleur dans la largeur de bande de rfrence qui ne doit pas tre dpasse pendant plus de 20% du temps (dB(W/10 MHz) Puissance du signal brouilleur dans la largeur

10、de bande de rfrence qui ne doit pas tre dpasse pendant plus de p% du temps (dB(W/10 MHz) Spatiale de Terre Spatiale de Terre Systme A Lecture directe des donnes, antenne de 61 dBi de gain 129,1(1)140,7(2)114,4(3)p = 0,025 114,4(4)p = 0,025 Systme B Lecture directe des donnes, antenne de 66 dBi de ga

11、in 132,0(1)145,7(2)117,3(3)p = 0,025 117,3(4)p = 0,025 Le Systme A est conu pour avoir un fonctionnement optimal pour un espacement orbital de 2 dans des conditions dexploitation limites par des brouillages et le Systme B est conu pour avoir un fonctionnement optimal dans des conditions dexploitatio

12、n limites par le bruit.(1)Niveau par satellite, compte tenu dun brouillage cumulatif provenant de huit satellites voisins tous espacs de 2 sur lorbite des satellites OSG et dune contribution de brouillage des services spatiaux de 50%. (2)Niveau pour un seul systme de Terre, compte tenu dune contribu

13、tion de brouillage des systmes de Terre de 50%. (3)Compte tenu de brouillages occasionnels court terme causs par deux satellites non OSGet dune contribution de brouillage des services spatiaux de 50%. (4)Compte tenu de brouillages occasionnels court terme provenant de deux sources et dune contributi

14、on de brouillage des services de Terre de 50%. Annexe 1 Caractristiques techniques des systmes MetSat fonctionnant au voisinage de 18 GHz La prsente Annexe contient les paramtres que lon a utiliss pour dterminer les critres de brouillage applicables aux systmes mtorologiques dacquisition directe de

15、donnes. La conception type des satellites de mtorologie de la prochaine gnration privilgie un satellite gostationnaire transmettant des donnes vers une station terrienne relativement grande sur des frquences porteuses aux environs de 18,2 GHz. On trouvera les caractristiques de systme pertinentes da

16、ns le Tableau 1. Les diagrammes des lobes latraux dantennes de stations de mtorologie devraient tre conformes la Recommandation UIT-R S.580 pour des antennes de station du SFS avec une dcroissance de 29-25 log , afin de faciliter le partage avec le SFS. Une disponibilit de 99,9% du systme est gnrale

17、ment requise et ce pourcentage a t pris comme hypothse de base, bien quune tendance vers une disponibilit de 99,99% soit notable. Des TEB de Rec. UIT-R SA.1807 3 107environ sont couramment appliqus pour des systmes utilisant le codage de canal. Le rapport S/N requis est tabli sur la base dune modula

18、tion MDP-8 avec un taux de codage convolutif de canal de R = 1/2 et des affaiblissements techniques de 2 dB. Deux types de systmes diffrents ont t pris en considration. Le Systme A est conu pour avoir un fonctionnement optimal pour un espacement orbital de 2 dans des conditions dexploitation limites

19、 par des brouillages et le Systme B est conu pour avoir un fonctionnement optimal dans des conditions dexploitation limites par le bruit. Pour dterminer les critres de brouillage, des donnes extraites du bilan de liaison, en particulier les marges et les rapports S/N, ont t utilises en association a

20、vec lalgorithme dfini dans la Recommandation UIT-R SA.1022, le but tant de calculer les densits de puissance brouilleuse admissibles pour des conditions court terme et des conditions long terme. TABLEAU 1 Exemples de bilan de liaison pour des systmes de mtorologie par satellite exploits au voisinage

21、 de 18 GHz Systme A Systme B Unit Frquence de la porteuse 18,2 18,2 GHz Largeur de bande maximale 300 300 MHz Angle dlvation minimal 5 5 degr Puissance RF du satellite 16,8 10,0 dBW Gain dantenne du satellite 48,1 46,5 dBi Affaiblissement au niveau des isolateurs, filtres, galiseurs, cbles et connec

22、teurs 2,0 2,0 dB p.i.r.e. du satellite 62,9 54,5 dBW Distance entre le satellite et la station terrienne 41 343 41 343 km Affaiblissement de propagation en espace libre 210,0 210,0 dB Affaiblissement d la polarisation, au pointage et aux gaz atmosphriques 0,9 0,9 dB Affaiblissement long terme sur la

23、 liaison descendante 210,9 210,9 dB Marge pour la pluie pour une disponibilit de 99,9% 15,0 15,0 dB Affaiblissement court terme sur la liaison descendante 225,9 225,9 dB Diamtre de lantenne de la station terrienne 8,0 15,0 m Gain dantenne de la station terrienne 60,7 66,1 dBi Niveau de puissance du

24、signal court terme lentre du rcepteur 102,3 105,2 dBW Temprature du rcepteur 300 300 K Puissance surfacique la surface de la Terre 122,2 130,5 dB(W/(m2/MHz) Densit de puissance de bruit du rcepteur 203,8 203,8 dB(W/Hz) Rapport signal/densit de bruit (S/N0) long terme 116,5 113,6 dB/Hz 4 Rec. UIT-R S

25、A.1807 TABLEAU 1 (fin) Systme A Systme B Unit Rapport signal/densit de bruit (S/N0) court terme 101,5 98,6 dB/Hz Valeur requise du rapport S/N0pour une MDP-8, taux de codage R = 1/2 cod, TEB = 107 97,0 97,0 dB/Hz Marge pour le systme long terme 19,5 16,6 dB Marge pour le systme court terme 4,49 1,58

26、 dB La bande tant utilise en partage avec plusieurs autres services, une rpartition approprie des niveaux de brouillage est ncessaire. En ce qui concerne la rpartition du brouillage long terme entre les systmes spatiaux et les systmes de Terre, il est prvoir que les services spatiaux et les services

27、 de Terre exploits au voisinage de 18 GHz contribueront aux brouillages approximativement parts gales. Il est par consquent suggr de supposer que chacune de ces sources y contribuent pour 50%. Pour les brouillages long terme, il convient dtablir une distinction entre les systmes satellites OSG des s

28、ervices de Terre et des services spatiaux. Les signaux utiles et les signaux brouilleurs mis par des satellites voisins sur lorbite des satellites gostationnaires et reus par une station terrienne subiront laffaiblissement d la pluie plus ou moins de la mme faon. Le signal brouilleur subira le mme a

29、ffaiblissement que le signal utile, tant donn que les cellules de pluie au-dessus dune station terrienne sont gnralement beaucoup plus grandes que la zone dintersection avec le cne dtermin par lespacement angulaire. Il suffit par consquent dtablir uniquement un rapport S/I. Dans le cas particulier d

30、es brouillages causs par le SFS au MetSat, on est parti de lhypothse quun rapport S/I de 20 dB serait adquat. La coordination dans cette bande de frquences est gnralement mene bien pour des satellites espacs de 8 sur lorbite des satellites gostationnaires. Si lon retient un angle de sparation de 2,

31、les brouillages occasionns par huit satellites doivent tre pris en compte. La rduction des brouillages pour un seul satellite du SFS par rapport aux brouillages cumulatifs des huit satellites est donc de 4 dB, sur la base de la dcroissance type des lobes latraux de lantenne. Les paramtres dont dcoul

32、ent les critres de brouillage recommands figurent dans le Tableau 2. TABLEAU 2 Densit de puissance des brouillages long terme applicable au service fixe par satellite Systme A Systme B Unit Niveau de puissance du signal long terme du MetSat reu 87,3 90,2 dBW Densit de puissance du signal long terme

33、reu 102,1 105,0 dB(W/10 MHz) Rapport S/I requis 20,0 20,0 dB Contribution de brouillage long terme du SFS (%) 50 50 Densit de puissance brouilleuse cumulative du SFS acceptable 125,1 128,0 dB(W/10 MHz) Facteur de rduction, sur la base dun espacement de 2 entre les huit satellites 4,0 4,0 dB Densit d

34、e puissance brouilleuse long terme admissible pour un seul systme du SFS 129,1 132,0 dB(W/10 MHz) Rec. UIT-R SA.1807 5 En principe, laffaiblissement sur le trajet des signaux mis par des sources de brouillage de Terre est sans rapport avec celui subi par le signal utile. Par consquent, il faut inclu

35、re des marges plus leves pour traiter les cas o le signal utile subit un affaiblissement maximal alors que le signal brouilleur nest quasiment pas affaibli. Pour dterminer le niveau admissible des brouillages long terme causs par des services de Terre, il a t suppos quun tiers de la marge de protect

36、ion contre les brouillages court terme serait disponible (q = 1/3). Lquation ci-aprs, figurant dans la Recommandation UIT-R SA.1022 a t utilise. )1(00qMNI = o: I0: densit des brouillages long terme cumulatifs N0: densit de bruit de la station terrienne de mtorologie M: marge long terme q: facteur de

37、 rduction de la marge. Les paramtres dont dcoulent les critres de brouillage recommands figurent dans le Tableau 3. TABLEAU 3 Densit de puissance des brouillages long terme applicable au service fixe Systme A Systme B Unit Densit de puissance de bruit du MetSat 133,83 133,83 dB(W/10 MHz) Marge de pr

38、otection du MetSat contre les brouillages court terme 4,49 1,58 dB Fraction de la rduction de la marge de protection contre les brouillages court terme acceptables (facteur q dfini dans la Recommandation UIT-R SA.1022) 0,33 0,33 Marge restante souhaitable pour la protection contre les brouillages co

39、urt terme 3,0 1,1 dB Densit de puissance des brouillages long terme admissibles 137,7 142,7 dB(W/10 MHz) Attribution du total des brouillages long terme au service fixe (%) 50 50 Nombre suppos de systmes du service fixe causant des brouillages 1 1 Critre des brouillages long terme admissibles pour u

40、n seul systme du service fixe 140,7 145,7 dB(W/10 MHz) En ce qui concerne le nombre de brouilleurs court terme, on a pris comme hypothse deux satellites non OSG du SFS pour les services spatiaux et deux liaisons du service fixe subissant, en de rares occasions, des phnomnes de couplage via la tropos

41、phre ou de conduit pour les systmes de Terre. En ce qui concerne le dpassement du niveau de brouillage court terme admissible, la marge globale de protection contre les brouillages long terme est disponible (q = 1), ce qui se traduit quasiment par un affaiblissement de la connexion. Une probabilit d

42、e dpassement des brouillages court terme de 0,1% a t juge approprie, compte tenu dune disponibilit du systme de 99,9%. Cette valeur sapplique aux brouillages cumulatifs causs par les services de Terre et les services 6 Rec. UIT-R SA.1807 spatiaux. Les paramtres dont dcoulent les critres de brouillag

43、e recommands figurent dans le Tableau 4. TABLEAU 4 Densit de puissance des brouillages court terme applicable aux services fixe et fixe par satellite Systme A Systme B Unit Densit de puissance de bruit du MetSat 133,8 133,8 dB(W/10 MHz) Marge de protection du MetSat contre les brouillages long terme

44、 19,5 16,6 dB Fraction de la rduction de la marge de protection contre les brouillages long terme acceptables (facteur q dfini dans la Recommandation UIT-R SA.1022) 1,0 1,0 Marge de protection restante contre les brouillages court terme 0,0 0,0 dB Densit de puissance des brouillages court terme admi

45、ssibles 114,4 117,3 dB(W/10 MHz) Pourcentage de temps pendant lequel le niveau de brouillage peut tre dpass (%) 0,10 0,10 Nombre suppos de systmes du service fixe causant des brouillages court terme 2 2 Nombre suppos de systmes du SFS causant des brouillages court terme 2 2 Pourcentage de temps admissible pour un seul systme du service fixe ou du SFS (%) 0,025 0,025