ITU-R SA 1862 SPANISH-2010 Guidelines for efficient use of the band 25 5-27 0 GHz by the Earth exploration-satellite service (space-to-Earth) and space research service (space-to-E.pdf

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1、 Recomendacin UIT-R SA.1862(01/2010)Directrices para una utilizacin eficaz dela banda 25,5-27,0 GHz por los serviciosde exploracin de la Tierra por satlite (espacio-Tierra) y de investigacinespacial (espacio-Tierra)Serie SAAplicaciones espaciales y meteorologaii Rec. UIT-R SA.1862 Prlogo El Sector d

2、e 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 limitacin de gamas de frecuencias, estudios que s

3、irvan 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 polticas del Sector de Radiocomunicaciones. Polti

4、ca 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 formularios que deben utilizarse en la declaracin sobre p

5、atentes 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 de datos sobre informacin de patentes del UIT-R

6、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 radiodifusin sonora BT Servicio de radiodifusin (telev

7、isin) 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 Aplicaciones espaciales y meteorologa SF Comparticin de

8、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: Esta Recomendacin UIT-R fue aprobada en ingls confor

9、me al procedimiento detallado en la Resolucin UIT-R 1. Publicacin electrnica Ginebra, 2010 UIT 2010 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-R SA.1862 1 RECOMENDACIN UIT-R S

10、A.1862 Directrices para una utilizacin eficaz de la banda 25,5-27,0 GHz por los servicios de exploracin de la Tierra por satlite (espacio-Tierra) y de investigacin espacial (espacio-Tierra) (2010) Cometido Esta Recomendacin contiene directrices para optimizar la utilizacin de la banda de frecuencias

11、 25,5-27,0 GHz entre distintos sistemas cientficos espaciales tales como las redes de investigacin del espacio cercano a la Tierra y del espacio lejano, los sistemas de exploracin de la Tierra, los sistemas de satlites geoestacionarios y las redes de satlites de retransmisin de datos. La Recomendaci

12、n tambin identifica los lmites de densidad de flujo de potencia reducida que deben aplicarse a los satlites geoestacionarios para ofrecer mejor proteccin a las misiones de investigacin espacial con enlaces espacio-Tierra sensibles. Especifica igualmente un lmite de densidad de flujo de potencia en l

13、a OSG para proteger a los sistemas de satlites de retransmisin de datos. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la banda 25,5-27,0 GHz est atribuida al servicio de exploracin de la Tierra por satlite (SETS) (espacio-Tierra) y al servicio de investigacin espacial (SIE) (esp

14、acio-Tierra) y la banda 25,25-27,50 GHz est atribuida al servicio entre satlites1(SES); b) que las misiones cercanas a la Tierra del SETS y del SIE en la banda 25,5-27,0 GHz pueden ser compatibles bajo ciertas condiciones; c) que las densidades de flujo de potencia (DFP) en la superficie de la Tierr

15、a provocada por misiones del SIE son muy bajas en el caso de misiones lunares y extremadamente bajas en el caso de misiones en puntos de Lagrange Sol-Tierra y de espacio lejano; d) que, debido al bajo valor de DFP, las misiones de espacio lejano son muy vulnerables a la interferencia y deben aplicar

16、 unos criterios de proteccin estrictos; e) que diversas administraciones estn planificando vuelos de misiones tripuladas en el entorno lunar y ms all; f) que las misiones tripuladas tienen unos criterios de proteccin ms estrictos que las misiones no tripuladas; g) que debido a la atenuacin atmosfric

17、a, especficamente la atenuacin debida a la lluvia y los lmites de densidad flujo de potencia especificados en el Artculo 21 del Reglamento de Radiocomunicaciones (RR), puede ser difcil lograr disponibilidades del enlace superiores al 99,9% en la banda 25,5-27,0 GHz; 1La utilizacin de la banda 25,25-

18、27,50 GHz por el servicio entre satlites se limita a las aplicaciones de investigacin espacial y de exploracin de la Tierra por satlite. 2 Rec. UIT-R SA.1862 h) que la utilizacin prevista de la banda 25,5-27,0 GHz por misiones del SIE y el SETS probablemente no ser compatible con los criterios de pr

19、oteccin de misiones tripuladas del SIE especificados en la Recomendacin UIT-R SA.609; j) que est prevista la utilizacin de la banda 25,5-27,0 GHz por el SETS para diversas misiones de observacin de la Tierra, exploracin de la Tierra y supervisin del clima; k) que la disponibilidad de la banda 25,5-2

20、7,0 GHz es fundamental para las misiones del SIE y del SETS prximas a la Tierra con requisitos de alta velocidad de transmisin de datos; l) que la interferencia procedente de los satlites geoestacionarios transmisores puede degradar significativamente los mrgenes del enlace e incluso causar la inter

21、rupcin de enlaces sensibles de misiones del SIE si estos satlites funcionan con valores prximos a los de los lmites de DFP actualmente aplicables (vase el Anexo 1); m) que el Artculo 21 del RR limita la densidad de flujo de potencia en la superficie de la Tierra a niveles comprendido entre 115 y 105

22、 dB(W/(m2 MHz) dependiendo del ngulo de llegada; n) que reduciendo los lmites de DFP por debajo de los especificados en el Artculo 21 del RR para satlites geoestacionarios se proporcionara la necesaria proteccin a las misiones del SIE lunar y de la Lagrange; o) que los enlaces espacio-Tierra de los

23、tpicos satlites no geoestacionarios siempre pueden cumplir el lmite de densidad-flujo de potencia necesario para proteger un satlite de retransmisin de datos mientras que los satlites no geoestacionarios con rbitas por encima de 1 370 km pueden necesitar cierto margen para rebasarlo durante un peque

24、o porcentaje de tiempo, reconociendo a) que la recopilacin en el espacio de datos meteorolgicos y del clima a escala global para apoyar el Sistema Mundial de Observacin de la Tierra (GEOSS) cada vez es ms importante en todo el planeta; b) que est previsto utilizar la banda 25,5-27,0 GHz por las misi

25、ones del SIE tripuladas para la transmisin de datos no relativos a la seguridad de los astronautas y del vehculo espacial; c) que los satlites no geoestacionarios tambin deben cumplir los criterios de proteccin indicados en la Recomendacin UIT-R SA.1155 referentes al funcionamiento de los sistemas d

26、e satlites de retransmisin de datos, recomienda 1 que las misiones de espacio lejano no utilicen la banda 25,5-27,0 GHz del SIE (espacio-Tierra) a menos que los requisitos de la misin no puedan satisfacerse en otras bandas especficamente atribuidas a las operaciones en el espacio lejano; 2 que, si p

27、or motivos inevitables, una misin de espacio lejano exige la utilizacin de la banda 25,5-27,0 GHz, dicha misin no reclame una proteccin contra la interferencia procedente de misiones prximas a la Tierra superior a la establecida por los criterios de proteccin de la Recomendacin UIT-R SA.609 aplicabl

28、es a misiones no tripuladas en la banda 25,5-27,0 GHz; 3 que las misiones del SIE tripuladas no reclamen una proteccin contra la interferencia procedente de misiones del SETS y del SIE no tripuladas superior a la establecida por los criterios de proteccin establecidos en la Recomendacin UIT-R SA.609

29、 aplicables a misiones no tripuladas en la banda 25,5-27,0 GHz; Rec. UIT-R SA.1862 3 4 que, para proporcionar proteccin adicional a las misiones del SIE lunares y de Lagrange, las misiones del SETS y del SIE en rbitas de satlites geoestacionarios limiten sus niveles de DFP a 115 dB(W/(m2 MHz) en la

30、banda 25,5-27,0 GHz para todos los ngulos de llegada a la superficie de la Tierra (vase el Anexo 1); 5 que los satlites no geoestacionarios del SETS y del SIE con enlaces de satlites espacio-Tierra no produzcan una DFP mayor de133 dB(W/(m2 MHz) en ningn emplazamiento de satlite de retransmisin de da

31、tos en rbita geoestacionaria. Este lmite puede basarse durante no ms del 0,1% del tiempo para sistemas no OSG en altitudes superiores a 1 370 km (vase el Anexo 2). Anexo 1 Posible influencia de los satlites geoestacionarios sobre enlaces sensibles de misiones del SIE 1 Introduccin La gama 25,5-27,0

32、GHz es una banda de enlace descendente importante para el SETS y el SIE. Est previsto que esta banda sea utilizada por las misiones del SETS y del SIE. Estas ltimas podran funcionar a cualquier distancia entre la rbita terrestre baja y los puntos de Lagrange Sol-Tierra. Algunos estudios detallados h

33、an abordado la compatibilidad entre diversos tipos de misiones y llegaron a la conclusin de que todas las posibles aplicaciones pueden compartir la citada banda 25,5-27,0 GHz sin que aparezcan problemas, salvo en el caso de los satlites geoestacionarios que funcionan en las proximidades de los lmite

34、s de DFP establecidos en el Artculo 21 del RR. Este anexo proporciona un resumen de varios resultados de los estudios y los fundamentos en los que est basado el establecimiento de los correspondientes lmites reducidos de densidad de flujo de potencia para los satlites geoestacionarios. 2 Caractersti

35、cas de los posibles sistemas del SIE vctimas Las misiones del SIE ms sensibles son las llevadas a cabo por los satlites que se encuentran cerca de los puntos Lagrangianos L1/L2 y prximos a la Luna. La Figura 1 ilustra estas aplicaciones cientficas y la correspondiente constelacin de interferencia 4

36、Rec. UIT-R SA.1862 FIGURA 1 Diversos tipos de misin con posible utilizacin de la banda 25,5-27,0 GHz 1862-01Puntos de Lagrange LunaEstaciones terrenasSatlite geoestacionarioSeal interferenteSeal deseadaEl Cuadro 1 muestra las caractersticas de los sistemas lunares analizadas en uno de los estudios d

37、etallados. Como puede verse en dicho cuadro, el margen del enlace es equivalente a la resta C0/N0 C0/N0requerida. Estos mrgenes se han calculado a partir de los datos del sistema utilizando hiptesis normalizadas relativas a la velocidad de transmisin de datos, a la codificacin y a la disponibilidad.

38、 CUADRO 1 Caractersticas esenciales de sistemas vctima del SEI lunares representativos Parmetros Sistemas de satlite vctimas representativos en 26 GHz LRO lunar Cx lunar, 50 MHz Frecuencia (MHz) 25 650 26 000 Gama de distancia (km) 401 427 404 943 Potencia de Tx (dB(W) 16,0 17,0 Divisin de potencia

39、del Tx (dB) 3,0 0,0 Ganancia de Tx (dBi) 42,9 43,5 Mxima DFP en la Tierra (dB(W/(m2 MHz) 143,0 141,4Velocidad de transmisin de datos (Mbit/s) 50,0 25,0 Ganancia de Rx (dBi) 71,3 70,4 Prdidas del enlace (dB) 7,5 9,7 Prdidas por lluvia para atenuacin atmosfrica (dB) 1,25 2,8 Temperatura (K) 510,0 446,

40、7 C0/N0(dB) 10,3 13,6 C0/N0 requerida (dB) 2,9 2,2 Margen (dB) 7,4 11,4 Rec. UIT-R SA.1862 5 Otro estudio detallado utiliz el telescopio James Web Space (JWST) como ejemplo representativo para misiones Lagrangianas. Se consideraron dos velocidades de transmisin de datos distintas de 14 y 56 Ms/s. La

41、 velocidad de transmisin de datos ajustable ayuda a mantener un enlace en caso de lluvia intensa. El Cuadro 2 muestra un resumen de las hiptesis para las misiones vctimas del SIE Lagrangianas. CUADRO 2 Caractersticas esenciales de los sistemas vctima del SIE Lagrangianos JWST-14 JWST-56 Altura de la

42、 rbita del satlite del SIE (km) 1 500 000 Potencia del satlite del SIE (dBW) 13,1 Anchura de banda del lbulo principal con MDP-4 (MHz) 14 56 Dimetro de la antena del satlite del SIE (m) 1,05 Mxima ganancia de la antena del satlite del SIE (dBi) 46,2 Dimetro de la antena de la estacin terrena del SIE

43、 (m) 34,0 Temperatura de ruido del sistema del SIE (K) 200 Prdidas tcnicas en el reflector y de puntera (dB) 3,0 Es/N0requerida para MDP-4 con codificacin de canal (dB) 2,5 Margen para la atenuacin atmosfrica (dB) 20,0 13,9 Para todas las evaluaciones, se han considerado como bsicos los criterios de

44、 proteccin contenidos en la Recomendacin UIT-R SA.609. Se especifica que no debe rebasarse durante ms del 0,1% del tiempo un nivel de densidad de interferencia de 156 dB(W/MHz). 3 Caractersticas supuestas de los sistemas geoestacionarios interferentes En el Cuadro 3 aparecen las caractersticas de ba

45、lance del enlace pertinentes para algunos sistemas de satlites geoestacionarios. GSO-1 representa la misin Alpha-Sat con una anchura de banda de canal de 405 MHz. El diseo del satlite se basa en una antena parablica de 0,7 m. Para las simulaciones se ha supuesto como caso ms desfavorable una estacin

46、 terrena situada en Madrid. Cabe esperar que GSO-1 sea lo suficientemente representativo de los tipos de sistemas geoestacionarios cuya instalacin est prevista en esta banda. El GSO-2 es un sistema hipottico y podra ser representativo de un sistema de baja elevacin con alta disponibilidad para una e

47、stacin terrena especializada. Se ha supuesto que el satlite est situado en una posicin OSG de 48 E. El ngulo de elevacin hacia el centro de Espaa es 20. GSO-3 puede ser representativo de un sistema de alta disponibilidad con varias estaciones terrenas ms pequeas dentro de una subregin. Un ejemplo po

48、dra ser un sistema que transmite hacia un cierto nmero de estaciones de lectura de datos directa. Se supone que GSO-3 est ubicado en 14 E y da servicio a varias estaciones de usuario ms pequeas en Espaa. Incluso con una antena parablica a bordo de 1,4 m, el haz principal cubre una regin bastante amplia, como muestra la Fig. 2. Pueden aparecer situaciones similares con otros emplazamientos de estacin terrena del SIE sensibles. 6 Rec. UIT-R SA.1862 CUADRO 3 Parmetros principales de los sistemas de satlite geoestacionarios GSO-1 GSO-2 GSO-3 Potencia de transmisin (dBW) 14,0 20,0