ITU-R SM 1599-1 SPANISH-2007 Determination of the geographical and frequency distribution of the spectrum utilization factor for frequency planning purposes《用于频率计划的频谱利用率的频率分配和地理确定》.pdf

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1、 Rec. UIT-R SM.1599-1 1 RECOMENDACIN UIT-R SM.1599-1 Determinacin de la distribucin geogrfica y de las frecuencias del factor de utilizacin del espectro a efectos de planificacin de frecuencias (Cuestin UIT-R 66/1) (2002-2007) Alcance Esta Recomendacin sirve como gua para determinar la distribucin g

2、eogrfica y de frecuencias del factor de utilizacin del espectro a efectos de planificacin de frecuencias. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la disponibilidad de frecuencias radioelctricas del espectro no ocupadas es una condicin para satisfacer la demanda de espectro;

3、 b) que en la planificacin de las frecuencias (es decir, la asignacin de frecuencia a las nuevas estaciones radioelctricas) en la prctica los mtodos cuantitativos para determinar las mejores asignaciones que permitan un uso ms econmico del espectro se utilizan de manera limitada; c) que en el proces

4、o de redistribucin de bandas de frecuencias en inters de otros servicios de radiocomunicaciones, se sigue el criterio general de utilizar mtodos heursticos junto con datos empricos individuales que indiquen las probabilidades de que se produzcan interferencias perjudiciales entre estaciones radioelc

5、tricas; d) que a efectos de planificacin de frecuencias es til conocer la capacidad potencial de recursos de frecuencias disponibles en funcin de la situacin geogrfica del emplazamiento notificado de la estacin radioelctrica y que, para ello, es necesario disponer de mtodos suficientemente precisos

6、a fin de determinar la distribucin geogrfica y de las frecuencias del factor de utilizacin del espectro definido con carcter general en el Anexo 1 a la Recomendacin UIT-R SM.1046, recomienda 1 que las administraciones utilicen, en los procesos de planificacin, datos sobre la distribucin geogrfica y

7、de las frecuencias del factor de utilizacin del espectro; 2 que para determinar la distribucin geogrfica y de las frecuencias del factor de utilizacin del espectro se apliquen los mtodos que figuran en el Anexo 1. 2 Rec. UIT-R SM.1599-1 Anexo 1 Mtodos para determinar la distribucin geogrfica y de la

8、s frecuencias del factor de utilizacin del espectro 1 Descripcin general de los mtodos Existen diversos mtodos para obtener informacin detallada sobre el grado de congestin del espectro que se basan en el clculo de las caractersticas de potencia del entorno electromagntico creado por las emisiones d

9、e las estaciones radioelctricas. Uno de ellos requiere la creacin de un panorama de frecuencias de la congestin del espectro, que indique la intensidad de campo o la densidad espectral de potencia de las emisiones recibidas en un punto geogrfico determinado en funcin de la frecuencia, y la determina

10、cin de las bandas de frecuencias, en las cuales el nivel de las caractersticas del entorno electromagntico considerado supere un determinado umbral. Este mtodo globalmente da una idea de la situacin respecto a la utilizacin del espectro, si bien los resultados as obtenidos son aproximados por las si

11、guientes razones. En el proceso para determinar las caractersticas del entorno electromagntico, prcticamente no se tienen en cuenta los parmetros de tiempo de las emisiones. En particular, los parmetros de modulacin de seal continua y los datos de clase de emisin se pierden completamente. Las seales

12、 impulsivas se tratan como seales continuas con potencia media constante. Debido a la diversidad de seales emitidas por las estaciones radioelctricas existentes es necesario fijar un valor flotante (diferente para las distintas seales) para el nivel admisible de las caractersticas del entorno electr

13、omagntico que determinan las fronteras entre los sectores congestionados del espectro, lo que se convierte en una tarea relativamente complicada cuando el entorno electromagntico es complejo. Establecer un umbral nico no es realmente conveniente y conduce a resultados aproximados. Otro mtodo sumamen

14、te conocido de evaluacin del uso del espectro presenta deficiencias similares. Ese mtodo implica la realizacin de representaciones bidimensionales de las isolneas de intensidad del campo electromagntico combinado procedente de fuentes de interferencia radioelctrica (mapas de entorno electromagntico)

15、. El resultado es que no se puede determinar de manera sencilla si la frecuencia considerada est o no congestionada para una determinada estacin radioelctrica en un punto con un nivel de intensidad de campo dado. Por consiguiente, esos mtodos se aplican principalmente en situaciones en que las seale

16、s emitidas por las diferentes fuentes pertenecen a una misma clase. Una manera ms lgica de encarar la tarea de obtener datos detallados sobre el grado de utilizacin del espectro en diferentes zonas se basa en la obtencin de muestras de los recursos geogrficos y de las frecuencias de que se trate con

17、 la ayuda de una estacin radioelctrica de referencia y verificando si se renen las condiciones necesarias para garantizar la compatibilidad de esa estacin radioelctrica con las existentes, cuyas frecuencias se han asignado previamente. Los principales inconvenientes de este mtodo, que en la prctica

18、limitan su uso generalizado, son los siguientes: los clculos requieren mucho tiempo, debido a que es necesario determinar directamente las condiciones de potencia de la interaccin entre las seales y la interferencia en relacin con todos los puntos de muestreo de distribucin geogrfica y de frecuencia

19、 considerados; los organismos responsables de las frecuencias radioelctricas, encargados de examinar las notificaciones de frecuencias, necesitan disponer un gran volumen de datos iniciales, que en muchos casos puede ser muy difcil de obtener, en particular sobre las caractersticas tcnicas de las es

20、taciones radioelctricas. Rec. UIT-R SM.1599-1 3 A continuacin, se describe un mtodo ms sencillo y ms cmodo para obtener datos detallados sobre el grado de utilizacin del espectro en diferentes zonas geogrficas, basado en un uso generalizado de las reglas de separacin en frecuencia y en distancia est

21、ablecidas de manera general en el Anexo 2 a la Recomendacin UIT-R SM.337. El enfoque principal tomado como base para este mtodo tambin puede utilizarse para determinar el grado de congestin del recurso espectro-rbita en su aplicacin a los sistemas de comunicaciones por satlite. En este caso, debe di

22、sponerse de datos detallados sobre posiciones orbitales y parmetros tcnicos de los satlites. 2 Mtodo simplificado de evaluacin detallada del grado de congestin del espectro 2.1 Descripcin del mtodo La finalidad de este mtodo es obtener datos objetivos sobre el grado de congestin del espectro en form

23、a de una funcin que refleje las limitaciones del uso del espectro por parte de una estacin radioelctrica de referencia adicional particular, segn su frecuencia de funcionamiento y su emplazamiento. Los clculos realizados con este mtodo sern ms precisos cuanto ms completas sean las reglas de separaci

24、n en frecuencia y en distancia. Abarcarn de manera global todos los parmetros necesarios y las condiciones bsicas relativas a la interaccin entre seales e interferencias (canal comn, canal adyacente y canal lateral) y permitirn verificar eficazmente las condiciones que garanticen la compatibilidad d

25、e las estaciones radioelctricas con respecto a los puntos del muestreo geogrfico y de frecuencias. En la Fig. 1 aparece un organigrama del mtodo de algoritmo. 1599-0115432Introduccin de datosDeterminacin de las distancias entre puntos demuestreo geogrfico y las estaciones existentesDeterminacin de v

26、ariantes para la orientacin recproca de los diagramas de directividadde antena de las estaciones existentes y la estacin de referencia para cada punto geogrficoDeterminacin de las separaciones de frecuencias admisibles para la estacinde referencia con respecto a las estaciones existentes en cada pun

27、to geogrficoClculo del factor de utilizacin del espectroFIGURA 1Organigrama del mtodo del algoritmo4 Rec. UIT-R SM.1599-1 El contenido de los recuadros es el siguiente: Recuadro 1 Introduccin de datos iniciales que incluyen: las dimensiones de la zona geogrfica considerada, los lmites inferior y sup

28、erior de la banda de frecuencias en cuestin, las caractersticas de las estaciones radioelctricas existentes (frecuencias nominales asignadas, coordenadas geogrficas, orientacin de diagramas de directividad de antena), las reglas de separacin en frecuencia y en distancia aplicables a las estaciones r

29、adioelctricas de referencia y existentes, la base para efectuar los clculos (en puntos concretos de la zona, en la totalidad de la zona, en toda la banda y en frecuencias especficas) y los intervalos del muestreo geogrfico y de frecuencias. Recuadro 2 Determinacin de las distancias entre los puntos

30、de muestro geogrfico y las estaciones radioelctricas existentes. Los datos iniciales son las coordenadas de los emplazamientos de las estaciones radioelctricas existentes y de los puntos de muestreo correspondientes. Recuadro 3 Determinacin de variantes para la orientacin recproca de los diagramas d

31、e directividad de antena de las estaciones existentes y la estacin de referencia para cada punto de muestreo geogrfico. Las posibles variantes son: la interaccin a travs de un lbulo lateral, un lbulo lateral y el lbulo principal o los lbulos principales de los diagramas de directividad de antena. Lo

32、s datos iniciales utilizados son las coordenadas del emplazamiento de las estaciones radioelctricas existentes y de referencia, los acimuts de directividad de antena y la anchura del lbulo principal de los diagramas de directividad de antena en el plano horizontal. Si no se dispone de datos precisos

33、 sobre los acimuts de antena de las estaciones radioelctricas existentes, a efectos del estudio esos datos se pueden obtener de manera determinstica o creando valores aleatorios. Recuadro 4 Determinacin de las mnimas separaciones admisibles de frecuencias entre las estaciones radioelctricas existent

34、es y la estacin de referencia. Para ello, se utilizan los datos disponibles sobre las reglas de separacin en frecuencia y en distancia y sobre las distancias entre las estaciones radioelctricas y los acimuts de antena. La informacin obtenida sobre las separaciones de frecuencias admisibles se presen

35、ta en forma de matrices. Cuando no se disponga de datos sobre las asignaciones de frecuencia reales a las estaciones radioelctricas existentes, a efectos del estudio se puede asignar la frecuencia mediante uno de los algoritmos de asignacin formalmente reconocidos. Recuadro 5 Determinacin de diferen

36、tes valores para el factor de utilizacin del espectro, que indiquen la tasa de ocupacin: Valores individuales del factor (para cada punto): Z( fi, xj, yj) = 1 si la separacin de frecuencias entre la i-sima frecuencia muestreada asignada a la estacin radioelctrica de referencia en el punto del espaci

37、o j de coordenadas (xj, yj) y si por lo menos una frecuencia de una de las estaciones radioelctricas existentes es inferior al lmite admisible; Z( fi, xj, yj) = 0 en el caso opuesto. Valores generales del factor: promedio con respecto a todos los puntos geogrficos: ),(11jjiNjpfyxfZNZp= (1) Rec. UIT-

38、R SM.1599-1 5 promedio con respecto a todas las frecuencias: ),(11jjiNifkyxfZNZf= (2) promedio con respecto a todas las frecuencias y todos los puntos geogrficos: ),(111jjiNjNipfyxfZNNZpf= (3) donde Nfy Npson el nmero de los puntos de muestreo de distribucin de frecuencia y geogrfica, respectivament

39、e. 2.2 Ejemplo de aplicacin del mtodo En el Apndice 1 al Anexo 1 se proporciona un ejemplo slo a ttulo ilustrativo. Apndice 1 al Anexo 1 Problema: Se debe determinar la distribucin geogrfica y de las frecuencias del factor de utilizacin del espectro calculando el grado de congestin de una banda de f

40、recuencias de 1 MHz en la gama 169-170 MHz para una zona cuadrada de lado A A (A = 10 km) suponiendo que contiene 50 estaciones radioelctricas del mismo tipo (las coordenadas de los emplazamientos de las estaciones radioelctricas y sus frecuencias se indican en el Cuadro 1 y se representan mediante

41、puntos en la Fig. 2), a fin de determinar las frecuencias preferidas para una nueva estacin radioelctrica (de referencia) del mismo tipo que las existentes en otros tres casos posibles con respecto al emplazamiento: Caso 1: La zona para el emplazamiento posible de la nueva estacin est limitada por u

42、n cuadrado a1 a1(a = 3 km), cuyos vrtices tienen por coordenadas: (0;0), (0;3), (3;0), (3;3) km (Sector 1 de la Fig. 2). 6 Rec. UIT-R SM.1599-1 Caso 2: La zona para el emplazamiento de la nueva estacin es un cuadrado a1 a1(a = 3 km), cuyos vrtices tienen por coordenadas: (4;4), (4;7), (7;7), (7;4) k

43、m (Sector 2 de la Fig. 2). Caso 3: La zona para el emplazamiento de la nueva estacin coincide con la zona inicial A A (Sector 3 de la Fig. 2). CUADRO 1 Datos de clculo N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 xj(km) 3,75 6,44 3,71 4,53 6,71 4,79 6,21 4,65 5,94 6,45 yj(km) 6,61 6,4 3,57 3,99 4,00 5,25 3,58 5,58 3,58 6

44、,21 fi(MHz) 0 0,144 0 0,161 0,509 0,408 0,607 0,813 0,105 0,460 N 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 xj(km) 6,01 4,57 4,07 4,65 5,13 4,36 6,39 4,48 5,19 4,02 yj(km) 5,78 6,20 5,98 5,45 4,22 5,88 5,57 6,84 5,75 6,99 fi(MHz) 0,871 0,616 0,089 0,927 0,311 0,510 0,668 0,354 0,996 0,191 N 21 22 23 24 25 26 27

45、 28 29 30 xj(km) 6,56 4,51 6,20 6,29 5,22 4,95 8,82 5,10 5,73 9,53 yj(km) 4,35 5,87 4,53 3,80 6,20 2,73 5,44 9,61 1,74 1,57 fi(MHz) 0,765 0,720 0,044 0,363 0,253 0,454 0 0 0,206 0,206 N 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 xj(km) 6,85 3,39 0,08 7,05 9,89 7,74 7,50 1,98 1,94 9,14 yj(km) 2,68 1,77 5,77 4,98

46、2,85 1,56 6,10 7,40 7,46 0,80 fi(MHz) 0,262 0,092 0 0,204 0,046 0 0,301 0,241 0,049 0,095 N 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 xj(km) 7,84 5,89 8,65 6,89 2,88 0,94 6,29 2,80 8,77 1,61 yj(km) 0,76 0,60 1,07 7,96 8,06 3,82 6,12 4,37 7,41 4,94 fi(MHz) 0,153 0,050 0,309 0,047 0,136 0,050 0,562 0,23 0,098 0,1

47、32 Rec. UIT-R SM.1599-1 7 1599-02012345678910yj(km)123456789100xj(km)321FIGURA 2Emplazamientos de las estaciones existentes en la zona considerada y posiblessectores para la instalacin de la estacin radioelctrica de referenciaLas principales hiptesis adoptadas para realizar los clculos son las sigui

48、entes: Un valor cero en el recuadro fi(MHz) indica un punto de partida de la banda de frecuencias considerada. Los diagramas de directividad de antena son circulares. Para el clculo de las reglas de separacin en frecuencia y en distancia, se considera que la superficie de la Tierra es lisa y que la Tierra es una esfera perfecta. No se tienen en cuenta las interferencias perjudiciales de los efectos de bloqueo o de intermodulacin. Los resultados se indican en la Fig. 3, en funcin del factor Zfen la banda de 1 MHz para los tres casos concretos con respecto al emplazam