ITU-R SF 1486 SPANISH-2000 SHARING METHODOLOGY BETWEEN FIXED WIRELESS ACCESS SYSTEMS IN THE FIXED SERVICE AND VERY SMALL APERTURE TERMINALS IN THE FIXED-SATELLITE SERVICE IN THE 3 .pdf

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1、 Rec. UIT-R SF.1486 1 RECOMENDACIN UIT-R SF.1486* COMPARTICIN DE METODOLOGA ENTRE SISTEMAS DE ACCESO INALMBRICO FIJO DEL SERVICIO FIJO Y TERMINALES DE MUY PEQUEA ABERTURA DEL SERVICIO FIJO POR SATLITE EN LA BANDA 3 400-3 700 MHz (Cuestiones UIT-R 255/4 y UIT-R 227/9) (2000) Rec. UIT-R SF.1486 La Asa

2、mblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la banda de frecuencias 3 400-3 700 MHz est atribuida a ttulo primario en todo el mundo al servicio fijo y al servicio fjo por satlite (SFS); b) que esta banda es utilizada por el SFS, en especial por sistemas que utilizan terminales de muy

3、 pequea abertura (VSAT); c) que esta banda es utilizada para sistemas terrenales punto a multipunto (P-MP) que funcionan en el servicio fijo para proporcionar acceso inalmbrico fijo (FWA) y que dicha utilizacin est aumentando rpidamente en muchos pases; d) que en las Regiones 2 y 3 de la UIT, la ban

4、da 3 400-3 600 MHz se atribuye tambin al servicio de radiolocali-zacin a ttulo primario mediante el nmero S5.433 del RR; e) que es necesario proteger los servicios primarios con igualdad de derechos y evaluar nuevamente las condiciones de comparticin entre los sistemas FWA y esos servicios, tomando

5、nota a) de que existe inters en utilizar de forma armonizada los sistemas FWA en esta banda; b) que la comparticin en la misma frecuencia entre sistemas VSAT y sistemas P-MP puede hacer difcil el funcionamiento de los sistemas VSAT en ngulos de elevacin baja; c) que algunos sistemas FWA son capaces

6、de utilizar una gama de frecuencias, pero en algunas administraciones est disponible nicamente una parte de la banda 3 400-3 700 MHz; d) de la Recomendacin UIT-R F.1488 relativa a las disposiciones de bloques de frecuencias para sistemas FWA en la gama 3 400-3 800 MHz, recomienda 1 que, para facilit

7、ar la comparticin entre las estaciones terrenas VSAT en el SFS y las estaciones FWA en el servicio fijo en la banda 3 400-3 700 MHz, se utilice la metodologa descrita en el Anexo 1; 2 que, a fin de facilitar una comparticin de frecuencias apreciable dentro de la distancia de coordinacin, se aliente

8、a las administraciones a adoptar medidas de precaucin durante la planificacin e implantacin de dichos sistemas, teniendo en cuenta los mtodos de reduccin de interferencias descritos en el Anexo 2 y, en especial, los mtodos para la instalacin en estaciones centrales y terminales VSAT y P-MP, incluida

9、 la ubicacin acertada de antenas para aprovechar fenmenos naturales o producidos por el hombre, o la utilizacin de pantallas de difraccin cercanas a las antenas VSAT (vase la Nota 1). NOTA 1 La comparticin en la misma frecuencia entre dichos sistemas depende en gran medida de la utilizacin de esta b

10、anda por ambos servicios, en especial de la densidad de la instalacin, de factores geogrficos y de otro tipo de factores. _ *Esta Recomendacin debe sealarse a la atencin de la Comisin de Estudio 3 de Radiocomunicaciones. 2 Rec. UIT-R SF.1486 ANEXO 1 Metodologa destinada a calcular las distancias de

11、separacin para la comparticin en la gama 3 400-3 700 MHz entre los sistemas VSAT del SFS y los sistemas FWA P-MP 1 Introduccin Suele admitirse que la gama 3,5 GHz es adecuada para los sistemas FWA P-MP. Con respecto a los sistemas del SFS, la gama 3 400-3 700 MHz se denomina normalmente banda C ampl

12、iada. En los Cuadros 1 y 2 figuran las caractersticas de los sistemas VSAT y FWA P-MP (con acceso mltiple por divisin en el tiempo (AMDT) tpicos en esta banda. A continuacin se indican los dos modos de interferencias que pueden ser motivo de preocupacin: a) interferencias causadas por la estacin cen

13、tral (CS, central station) P-MP y/o la estacin terminal (TS, terminal station) al receptor de la estacin terrena del SFS (VSAT); b) interferencias causadas por vehculos espaciales del SFS en receptores de CS y/o TS P-MP. En este Anexo se aborda la metodologa para el modo de interferencia a) y se for

14、mulan ciertas hiptesis generales con respecto a las caractersticas del sistema y a las condiciones de propagacin. Otras metodologas que aplican los parmetros reales del sistema y la prdida de trayecto especfica al caso que se examina pueden ofrecer una distancia de separacin ms precisa. Se hace refe

15、rencia al modo de interferencia b) en los requisitos de la densidad de flujo de potencia (dfp) del artculo S21 del RR, pero puede requerir ulteriores estudios. 1.1 Criterios de interferencia Se considera que las interferencias causadas a los terminales SFS son importantes cuando el receptor afectado

16、 (VSAT) est sujeto a un nivel de interferencia equivalente a una degradacin del umbral mnimo de ruido trmico de 0,4 dB, correspondiente a un nivel de interferencia de 10 dB por debajo del umbral mnimo de ruido trmico del receptor durante ms del 20% de cualquier mes (vase la Recomendacin UIT-R SF.558

17、). 2 Comparticin de metodologa 2.1 Parmetros del sistema En el Cuadro 1 figuran los parmetros del sistema de FWA P-MP utilizados para efectuar los clculos. El ejemplo de FWA aqu descrito utiliza AMDT, aunque generalmente los clculos obtenidos para otras tecnologas FWA pueden considerarse similares e

18、n este contexto (vase tambin la Recomendacin UIT-R IS.847). Esta tecnologa est diseada para el acceso inalmbrico durante la entrega de servicios telefnicos y de datos a usuarios comerciales y residenciales. En el Cuadro 2 figuran los parmetros VSAT tpicos para esta banda. Las antenas VSAT utilizadas

19、 en la banda de frecuencias 3 400-3 700 MHz y las utilizadas en las CS y TS de FWA no son suficientemente grandes para permitir un rechazo importante fuera del haz; los niveles de discriminacin del lbulo lateral son modestos debido a las aberturas correspondientes. No obstante, la antena VSAT genera

20、lmente utilizada para esta banda es del tipo reflector parablico con una adecuada alimentacin del tipo radiador de bocina descentrada. Sin embargo, el diseo de las antenas TS y CS de FWA en uso es predominantemente plano, con eficacia y caractersticas del lbulo lateral relativamente bajas. Los siste

21、mas FWA P-MP terrenales presentan normalmente una concentracin de trfico en el lado emisin que desde el punto de vista de la RF se pueden considerar emplazados en forma similar a la de los sistemas celulares mviles terrenales, que se encuentran en una disposicin celular contigua con reutilizacin de

22、frecuencias. 2.2 Interferencias causadas por la TS de FWA a la estacin VSAT El sistema FWA P-MP tomado como ejemplo ocupa las frecuencias 3 475-3 492 MHz (CS a TS) y 3 425-3 442 MHz (TS a CS). Debido a que la p.i.r.e. de las TS es superior a la de la CS, y al mayor nmero y distribucin de TS que hace

23、n mucho ms probable que la estacin terminal est dirigida a la estacin VSAT (banda del enlace descendente), es conve-niente calcular la interferencia desde la TS. Segn el Cuadro 1, la p.i.r.e. de la TS del FWA = 27 + 18 30 = 15 dBW. La antena direccional de la TS tiene normalmente una anchura de haz

24、nominal de 20 (a 3 dB). Rec. UIT-R SF.1486 3 CUADRO 1 Parmetros del sistema FWA P-MP CUADRO 2 Parmetros tpicos del sistema VSAT El nivel de interferencia depende de la potencia de salida del transmisor, de la ganancia y altura de la antena y de la direccin del haz principal de la antena de la TS de

25、FWA. La interferencia de la TS de FWA puede ser determinada como una funcin de la distancia de separacin, d, y de los ngulos con respecto al eje del VSAT () y de la TS FWA () para diversas hiptesis a propsito de las tcnicas de modulacin digital aplicables a los sistemas VSAT y FWA, a la envolvente d

26、el lbulo lateral, al nivel de potencia de la portadora TS de FWA, al desplazamiento de la frecuencia central entre portadoras, a la relacin de proteccin requerida, y a la intensidad de apantallamiento de las estaciones VSAT. Banda de frecuencias de transmisin (TS a CS) (MHz) 3 425-3 442 Banda de fre

27、cuencias de recepcin (CS a TS) (MHz) 3 475-3 492 Separacin entre canales (kHz) 307,2 Tcnica de acceso AMDT Separacin dplex (MHz) 50 100 Nmero de canales de frecuencias 48 Modulacin MDP-4 diferencial /4 Velocidad binaria/intervalo de tiempo del canal de trfico (kbit/s) 32 Potencia de transmisin en la

28、 CS(1)(dBm) 29 Ganancia de antena en la CS (dBi) 10 (omnidireccional), 12 (trisector) Sensibilidad del receptor (dBm) 102 Potencia mxima de transmisin en la TS(2)(dBm) 27 Ganancia de antena en la TS (dBi) 18 Prdida de la lnea de alimentacin en la TS (dB) 0 Altura de la TS (m) 10 (1)CS: Estacin centr

29、al (de base) de FWA P-MP. (1)TS: Estacin terminal (del abonado o distante).Banda de frecuencias (GHz) 3,4-3,7 Velocidad de transmisin (kbit/s) 64 Modulacin MDP-2 ndice de FEC 1/2 Anchura de banda del canal (kHz) 153,6 Dimetro de antena (m) 1,8/2,4 Ganancia de antena (dBi) 35,7/38,2 Temperatura de ru

30、ido (K) 114,8 p.i.r.e. del transmisor (mxima) (dBW) 38 Sensibilidad del receptor (dBm) 126,1 Altura de la estacin VSAT (m) 10 4 Rec. UIT-R SF.1486 La potencia de interferencia total, I, causada por la TS de FWA en la entrada a la antena del VSAT, viene dada por: I = p.i.r.e.FWA() LFWA(d ) + GVS() R

31、F (1) donde: a) p.i.r.e.FWA(): p.i.r.e. con respecto al eje desde el transmisor de la TS de FWA (dBW) = P + Gmx 2,5 103(D /)2para 0 4,8 para 1,8 m y 3,6 para 2,4 m. d) R: aislamiento causado por el apantallamiento del terreno. En un estudio realizado se ha podido observar que puede obtenerse hasta 4

32、0 dB de aislamiento mediante el apantallamiento fsico o natural en las estaciones VSAT. No obstante, este apantallamiento no puede aplicarse en todas las estaciones terrenas y, por consiguiente, se muestran aqu los resultados de apantallamientos de 20, 30 y 40 dB. e) F: factor de desplazamiento de l

33、a frecuencia central. Segn el plan de frecuencias de FWA, es posible seleccionar una frecuencia central de la portadora VSAT que est completamente fuera de la anchura de banda asignada de una portadora FWA interferente. En este ejemplo, se supone que se aplica un factor de mejora del despla-zamiento

34、 de frecuencia de 0 dB, el caso ms desfavorable. Rec. UIT-R SF.1486 5 2.3 Distancia de proteccin requerida La distancia de proteccin requerida, d, puede obtenerse del modo siguiente: 20 log (d) = C/I C + P + (diagrama del lbulo lateral en la ecuacin (2) 92,5 20 log ( f ) 18,5 + 32 25 log () R para 4

35、8 y 48 (5) donde: C/I : relacin de proteccin requerida para el enlace descendente VSAT. C se basa en los valores supuestos para C/N correspondientes a: BER 1 1010en cielo despejado disponibilidad de 99,96% asignacin de balance de ruido del 10% para interferencias FWA. Se supone que, debido a la inte

36、rferencia, la relacin C/N en cielo despejado requerida se reducir en 0,4 dB (vase la Recomendacin UIT-R SF.558). Del balance de enlace para el sistema VSAT con antena de 1,8 m (enlace descendente a 64 kbit/s con modulacin MDP-2, FEC de ndice 1/2), C/I = 10 + 5,7 = 15,7 dB C = C/N + 10 log (k TsB) =

37、5,7 + (228,6 + 20,6 + 51,9) = 150,4 dBW De la ecuacin (5): 20 log (d) = 15,7 + 150,4 3 + (diagrama de lbulo lateral en la ecuacin (2) 92,5 20 log ( f ) 18,5 + 32 25 log R = 73,2 + 18 0,0267 2 25 log R para 0 17,6 = 73,2 + 9,7 25 log R para 17,6 30,6 = 73,2 + 46,9 25 log 25 log Rpara 30,6 48 Estas ec

38、uaciones son vlidas para la gama 4,8 48. La Fig. 1 indica las distancias de separacin requeridas, obtenidas con arreglo a esta metodologa, entre las estaciones terminales FWA y las estaciones VSAT, basadas en los parmetros de sistema siguientes: Altura de la estacin terminal FWA: 10 m ngulo de eleva

39、cin VSAT: 20 Caractersticas del sistema FWA: segn el 2.1 Caractersticas del sistema VSAT: segn el 2.1 Atenuacin adicional de la interferencia debido al aislamiento por apantallamiento del terreno en la terminal VSAT: 20, 30 y 40 dB Cabe sealar que, en algunos casos, las unidades de la TS de FWA pued

40、en estar situadas a una altura mayor que el VSAT y es necesaria una inclinacin hacia abajo considerable de la antena. En estos casos, el aumento de las distancias de separacin ser equivalente a una reduccin correspondiente del ngulo de elevacin del VSAT. 2.4 Interferencia causada por la CS de FWA en

41、 la estacin VSAT Aunque la CS (estacin central) del sistema FWA tiene una p.i.r.e. unos 5 dB inferior a la de la TS, suele estar ubicada a una altura superior para eliminar el eco local, tiene una antena de amplia cobertura sectorial y una mayor probabilidad de actividad que el extremo de la TS. Par

42、a la comparticin entre la CS de FWA y las estaciones VSAT es necesario efectuar un anlisis similar y hay que tener cuidado a la hora de seleccionar un modelo de propagacin adecuado (incluido el desvanecimiento del tipo propagacin por conductos). 6 Rec. UIT-R SF.1486 1486-011 3 5 7 9 11 13 15 17 19 2

43、1 23 25 27 29 31 33 354030201005060708090Distancia deseparacinrequerida,d(km)ngulo con respecto al eje de la TS de FWA (grados)FIGURA 1Distancias de separacin requeridas(ngulo de elevacin de 20)Apantallamiento, R = 20Apantallamiento, R = 30Apantallamiento, R = 40FIGURE 1486-01 2.5 Apantallamiento de

44、l terreno Para estudiar la posibilidad de lograr aislacin por apantallamiento en una gama de 30 dB aproximadamente, en el Apndice 1 se examina el posible aislamiento calculado de conformidad con la Recomendacin UIT-R P.526. Pueden apreciarse las ventajas de efectuar el montaje de la antena VSAT cerc

45、a del terreno, junto con los valores de aislamiento tpicos para las separaciones entre el borde de las zonas de difraccin y la estacin VSAT que coincidira con el montaje prximo, por ejemplo, a la pared de un edificio de una planta, etc. APNDICE 1 AL ANEXO 1 Ejemplos de aislacin por apantallamiento q

46、ue pueden obtenerse mediante mediciones adecuadas en el VSAT Para conseguir distancias de separacin tolerables, es preciso normalmente recurrir a una difraccin adicional o a otras prdidas en la proximidad del VSAT. A efectos de anlisis, se puede suponer que la difraccin de un solo borde se aproxima

47、al caso de un edificio, un bosquecillo o elementos similares que no estn demasiado cercanos (vase la Fig. 2). Es evidente que la fuente de difraccin debe estar libre de la zona de Fresnel. A ttulo orientativo, puede suponerse que en esta frecuencia se produce un cono que sobresale 9 m de la antena p

48、arablica del VSAT hasta un dimetro de unos 3,2 m y, a continuacin, se mantiene este dimetro hasta que se aleja a una distancia, como mnimo, de 17 m de la antena. Puede mostrarse de inmediato que la sensibilidad calculada de la prdida por difraccin con distancia entre el transmisor y el borde, d1, es insignificante en todos los casos prcticos aqu descritos. Las prdidas por difraccin previstas para un modelo hipottico de un solo borde calculadas y resumidas en los eje