ITU-R SM 1271 SPANISH-1997 EFFICIENT SPECTRUM UTILIZATION USING PROBABILISTIC METHODS《利用概率方法有效地利用频谱》.pdf
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1、Rec. UIT-R SM.1271 1RECOMENDACIN UIT-R SM.1271UTILIZACIN EFICAZ DEL ESPECTRO EMPLEANDO MTODOS PROBABILSTICOS(Cuestin UIT-R 45/1)(1997)Rec. UIT-R SM.1271La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,considerandoa) que la tecnologa de comunicaciones ha experimentado grandes avances durante la ltima dca
2、da y lautilizacin de los servicios de radiocomunicaciones por las administraciones ha multiplicado la demanda de espectroradioelctrico;b) que la comparticin de frecuencias es uno de los aspectos importantes para la utilizacin eficaz del espectro defrecuencias;c) que muchas directrices y criterios de
3、 comparticin se basan en las hiptesis de interferencia ms desfavorables;d) que la utilizacin ms eficaz del espectro puede depender de la aceptacin de criterios de calidad defuncionamiento elaborados mediante la aplicacin de mtodos probabilsticos;e) que sera necesario determinar las caractersticas es
4、tadsticas de las seales deseada e interferente para evaluarlas situaciones de comparticin del espectro y la utilizacin del espectro en funcin de las normas de calidad defuncionamiento,recomienda1 que para lograr la utilizacin ms eficaz del espectro, las administraciones consideren la utilizacin de l
5、asprobabilidades de interferencia y su influencia en la calidad de funcionamiento del sistema.2 que para evaluar en su totalidad la posible interferencia al introducir un nuevo sistema en el entorno, seconsidere la probabilidad de interferencia debido a mltiples fuentes interferentes, utilizando tcn
6、icas tales como lasindicadas en el Anexo 1 y para calcular la probabilidad de interferencia de estacin de base a estacin mvil y deestacin mvil a estacin de base en un sistema dplex mvil terrestre, el mtodo que aparece en el Anexo 2 debe serusado.NOTA 1 Se incluirn ejemplos para explicar la forma de
7、utilizar mtodos probabilsticos a fin de realizar unaestimacin de las caractersticas de las seales deseada e interferente con objeto de aumentar la utilizacin del espectro.ANEXO 1(Ejemplo 1)Clculo de la tensin recibida debida a la radiacinprocedente de mltiples fuentes cofrecuencia1 IntroduccinExiste
8、n diversas situaciones de comparticin de frecuencias en que puede aparecer interferencia. En algunas de estassituaciones se desconoce el nmero y el emplazamiento de las posibles fuentes interferentes (por ejemplo, cuando lainterferencia procede de transmisores radioelctricos del servicio mvil terres
9、tre). En estos casos, la interferencia puedeestimarse utilizando mtodos probabilsticos.El presente ejemplo describe un mtodo que muestra claramente el concepto de clculo de niveles de interferenciadebida a mltiples fuentes utilizando mtodos probabilsticos. Para mayor sencillez se considera el caso d
10、e un receptor abordo de aeronave volando sobre zona urbana. En este caso concreto, pueden despreciarse los efecto de la curvatura dela Tierra. Se supondr que la antena a bordo de la aeronave es un dipolo de media onda con un diagrama de radiacin encoseno. Se supone que las N fuentes de interferencia
11、 se encuentran distribuidas de manera uniforme sobre la zona que, asu vez, se supone circular y de radio R, como se ilustra en la Fig. 1.2 Rec. UIT-R SM.12711271-01rRhdiReceptor a bordo de aeronaveFIGURA 1Receptor a bordo de aeronave volando sobre zona urbana con fuentesde interferencia distribuidas
12、 uniformementeFIGURE 11271-01 = 12 cmEl objetivo consiste en obtener una expresin sencilla de la funcin densidad de probabilidad (fdp) del valor eficaz de latensin recibida en los terminales de la antena de recepcin. Este ejemplo se basa en diversas hiptesis de simplificacin,a saber: el nmero de tra
13、nsmisores interferentes, N, es elevado; los transmisores interferentes se encuentran uniformemente distribuidos, en trminos geogrficos, sobre una zonacircular de radio R; todos los transmisores interferentes presentan una potencia radiada del mismo valor; el receptor sometido a la interferencia proc
14、edente de todos los mviles se encuentra a bordo de una aeronavevolando a una altitud, h, directamente encima del centro de la zona circular que contiene todas las fuentesinterferentes; la ley de propagacin entre cualquier fuente interferente y el receptor a bordo de la aeronave se asimila a lapropag
15、acin en espacio libre.2 MtodoSi se considera que el receptor a bordo de la aeronave se encuentra volando sobre la zona urbana, la tensin en losterminales de la antena de recepcin puede expresarse de la forma siguiente:( )VCAdKAiijiNi=e1(1)Rec. UIT-R SM.1271 3CAes la relacin entre la intensidad de ca
16、mpo en una antena y la tensin a travs de sus terminales adaptados a unaimpedancia de 50 :CA=pi25073(2)A(di) es el factor de antena complejo relacionado con la distancia entre la fuente de interferencia y la antena, di, comosigue:( ) ( )Ad adiija di= e()(3)Kiy ison la amplitud y la fase del campo en
17、la antena de recepcin debido a la fuente interferente i y se definen de laforma siguiente:KEddKiLLs=1(4)siendo ELel lmite de intensidad de campo especificado (MV/m) a una distancia dL(m) procedente de una sola fuente deinterferencia. Kses el factor del diagrama de radiacin de la fuente interferente
18、que tiene en cuenta la reduccin del nivelmedio con respecto al nivel mximo. dies la distancia entre la fuente de interferencia y la antena (m).( )piiid=+02(5)donde es la longitud de onda y (0) es la fase inicial de la seal cuando sale de la fuente i.Por consiguiente, la ecuacin (1) puede escribirse
19、de la forma siguiente:VvijiNi=e1(6)siendo:VCEdaddiALLii=()(7)( )piiiidd=+ +()02(8)presentando iuna distribucin uniforme entre 0 y 2pi.Puede demostrarse fcilmente que | v | sigue una distribucin de Rayleigh de manera que:( )pvvv=2222exp (9)siendo 2= (N/2). E(v2i) es el valor esperado de v2i. La tensi
20、n eficaz es vef= 2.A partir de las variables indicadas, el valor eficaz de la tensin puede calcularse de la forma siguiente:vNCEKdEaddef A L S Lii=()2(10)4 Rec. UIT-R SM.1271El factor antena/distancia:Eaddii()2se debe al efecto combinado del diagrama de la antena de recepcin y la dispersin de las fu
21、entes de interferencia en lazona determinada y puede calcularse considerando la distribucin de probabilidad de las fuentes interferentes.Suponiendo una distribucin uniforme para mayor sencillez, vase la Fig. 1, la fdp del emplazamiento r de las fuentes deinterferencia viene dada por la expresin:prrR
22、rR()()()=2222pipi(11)Como la curvatura de la Tierra es despreciable, la distancia entre la fuente interferente y la antena receptora es:drhi=+22(12)Adems, como se supone que el diagrama de antena sigue la ley del coseno:( )ad h dii/ (13)En consecuencia, el factor de antena viene dado por:( )ad d h d
23、 h r hii i()/ / /= +222(14)cuyo valor esperado es:EaddhrhrRrRhiiR()=+=+2222202221d (15)Esta ltima expresin es la adecuada para calcular la radiacin combinada procedente de diversas fuentes situadas en unazona relativamente reducida tal como una ciudad de pequeo tamao donde la curvatura de la Tierra
24、puededespreciarse. Para ciudades de gran tamao en que no puede aplicarse esta ltima hiptesis, puede obtenerse una frmulaque es relativamente ms compleja.3 ConclusinEn este ejemplo puede observarse que para determinar los efectos de las mltiples fuentes de interferencia en emplaza-mientos desconocido
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