ITU-R BO 793 FRENCH-1992 Partitioning of noise between feeder links for the broadcasting-satellite service (BSS) and BSS down links《广播卫星业务(BSS)馈线链路和BSS下行链路之间噪音的分隔》.pdf

1、 Rec. UIT-R BO.793 1 RECOMMANDATION UIT-R BO.793*,*Rpartition de bruit entre les liaisons de connexion du service de radiodiffusion par satellite (SRS) et les liaisons descendantes du SRS*(Question UIT-R 86/11) (1992) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que le service de radiodi

2、ffusion par satellite (SRS) est, en principe, cens desservir des zones gographiques relativement tendues o se trouvent un grand nombre de rcepteurs; b) que, si lon rduit la contribution du bruit de la liaison de connexion au bruit de lensemble de la liaison, il en rsulte une diminution du prix et de

3、 la complexit des rcepteurs du SRS; c) que, durant les affaiblissements de la liaison de connexion, la p.i.r.e. de sortie du satellite est maintenue son niveau nominal de sortie au moyen de techniques comme la commande automatique de gain (CAG); d) que seules quelques stations de connexion auront be

4、soin dune puissance plus forte sur la liaison montante; e) que, en ce qui concerne la disponibilit, les affaiblissements dus la pluie sur la liaison descendante nont quun effet local alors que sur la liaison de connexion, ils affectent toute la zone de service; f) que le bruit thermique inflige lens

5、emble de la liaison une dgradation supplmentaire en raison de la non-linarit de lamplificateur de puissance du satellite combine la conversion MA/MP (voir lAnnexe 1), recommande que lors de la conception dun systme, en vue dune disponibilit de service donne et pour des missions du SRS en modulation

6、analogique, on rpartisse la contribution au bruit de la liaison descendante et celle de la liaison de connexion selon un rapport de lordre 10 : 1 (voir lAnnexe 1). _ *Cette Recommandation doit tre porte lattention de la Commission dtudes 4 des radiocommuni-cations. *La Commission dtudes 6 des radioc

7、ommunications a apport des modifications rdactionnelles cette Recommandation en 2001 conformment aux dispositions de la Rsolution UIT-R 44. *Note Le Rapport UIT-R BO.952-2 ( 3.2 et 3.3) a servi llaboration de lAnnexe 1 cette Recommandation. 2 Rec. UIT-R BO.793 ANNEXE 1 Rpartition du bruit entre les

8、liaisons de connexion et les liaisons descendantes Aux fins de la planification, la CAMR-RS-77 a adopt une rduction maximale de 0,5 dB du rapport total porteuse/bruit C/N pour reprsenter la contribution de la liaison de connexion ce C/N pendant 99% du mois le plus dfavorable. Cela correspond une dif

9、frence denviron 10 dB entre les rapports porteuse/bruit des liaisons descendantes et de connexion. Selon une tude de lUER, la contribution du bruit d la liaison de connexion peut tre rendue ngligeable en adoptant une marge relativement faible sur le rapport porteuse/bruit de la liaison descendante.

10、Cette tude a t faite dans lhypothse de lemploi dune commande automatique de gain (CAG) bord du satellite et a t base sur une analyse statistique des affaiblissements sur les liaisons de connexion et descendante. Des applications numriques reprsentatives des mesures faites en Europe ont t effectues e

11、n supposant que les affaiblissements (dB) suivent une loi log-normale. On constate tout dabord que les rsultats obtenus avec les hypothses de corrlation totale ou dindpendance entre les affaiblissements sur les liaisons de connexion et descendante sont peu prs identiques. Par contre, linfluence dune

12、 marge de 0,5 dB sur la liaison descendante est dterminante. Lamlioration due cette marge est meilleure que celle qui est obtenue en dimensionnant le C/N de la liaison de connexion pendant 99,9% du mois le plus dfavorable au lieu de 99%. Cest ainsi que, si lon se fixe un C/N pour la liaison descenda

13、nte de 14 dB pendant 99% du mois le plus dfavorable, la contribution de bruit de la liaison deconnexion a pour effet de faire tomber le C/N de la liaison totale au-dessous de 14 dB dans 50% ou dans 10% de cas de plus (selon que la liaison de connexion est dimensionne pour obtenir un rapport C/N de 2

14、4 dB pendant 99% ou 99,9% du mois le plus dfavorable). Si lon tient compte dune marge de 0,5 dB sur la liaison descendante, le pourcentage de temps pendant lequel le C/N total tombe en dessous de 14 dB, y compris la contribution de bruit de la liaison de connexion, reste infrieur la valeur spcifie d

15、e 1% du mois le plus dfavorable dans les deux cas. Ce rsultat confirme le bien-fond du choix de la CAMR-RS-77 de tenir compte de leffet de la liaison de connexion au moyen dune telle marge, mme des frquences de 18 GHz. Des tudes semblables ont t faites au Canada sur les effets de laffaiblissement d

16、la pluie et les caractristiques de rpteurs de satellite du point de vue de la rpartition des contributions de bruit sur les liaisons de connexion et descendante de radiodiffusion par satellite. Quelques rsultats sont illustrs la Fig. 1, pour les mmes hypothses que ltude susmentionne. Les courbes de

17、la figure donnent la dgradation du C/N de la liaison descendante due au bruit apport par la liaison de connexion, (C/Nd C/Nt) en fonction de la diffrence entre les rap-ports C/N sur les liaisons de connexion et descendante, (C/Nu C/Nd). On y illustre les cas de corrlation ou dindpendance totale entr

18、e les affaiblissements sur les deux liaisons. Toutes les valeurs C/N sont relatives 99% du mois le plus dfavorable. Rec. UIT-R BO.793 3 D01-scLa rpartition du bruit na pas besoin dtre spcifie comme lment de planification pour la Rgion 2, tant donn que la valeur globale du rapport porteuse/bruit est

19、le critre applicable lorsquon planifie simultanment des liaisons de connexion et des liaisons descendantes. Cependant, il est ncessaire de faire certaines hypothses quant la rpartition du bruit pour dterminer les caractristiques de la liaison de connexion, par exemple la p.i.r.e. ncessaire pour rpon

20、dre aux spcifications du service de radiodiffusion par satellite. Pour faciliter llaboration de tous les Plans, il a t admis que la contribution de bruit de la liaison de connexion au bilan de bruit de la liaison totale nexcderait pas 0,5 dB pendant 99% du mois le plus dfavorable. 4 Rec. UIT-R BO.79

21、3 Rapport porteuse/bruit des liaisons de connexion En admettant quil ny ait pas de rduction de puissance la sortie du rpteur, une contribution de bruit de 0,5 dB pour la liaison de connexion lensemble de la liaison exige que: 10)/()/( +=duNCNC dB (1) soit dpass pendant 99% du mois le plus dfavorable

22、. Par atmosphre claire, on aura alors: AttduLNCNC += 10)/()/( dB (2) o: (C/N)u: rapport porteuse/bruit de la liaison de connexion (C/N)d: rapport porteuse/bruit de la liaison descendante LAtt: affaiblissement par la pluie sur la liaison de connexion, dpass pendant 1% du mois le plus dfavorable. Par

23、ailleurs, une marge de 1 dB est ncessaire aux fins de planification pour tenir compte dventuelles erreurs de pointage de lantenne dmission de la station terrienne. En outre, lamplificateur non linaire de puissance du rpteur introduit, compte tenu de son facteur de conversion MA/MP, une dgradation pa

24、r le bruit thermique dans le signal dmodul. La dgradation cause par le phnomne MA/MP au signal dmodul en frquence est donne par lexpression: IID+=1(3) o: D : diminution du rapport signal/bruit aprs dmodulation d laccroissement du bruit aprs dmodulation en prsence de conversion MA/MP (voir la Fig. 2)

25、 I = (C/N)u /(C/N)d26,61 +=K(pour la modulation de frquence) K : facteur de conversion MA/MP. K est de lordre de 5 6 degrs/dB en ltat actuel de la technologie des amplificateurs. Cela donne pour une valeur de lordre de 2,0 2,6 dB qui a t dmontre thoriquement et exprimentalement. La dgradation cause

26、par la conversion MA/MP ne peut pas tre observe au moyen de mesures directes du C/N radiofrquence. Toutefois, cette dgradation peut tre mesure par dautres moyens. Elle doit tre prise en compte lors du calcul des bilans des liaisons de connexion et peut tre compense par une augmentation du C/Nude 10

27、log (dB). La conversion MA/MP na pas t prise en compte dans ltablissement du Plan de la Rgion 2. Dans un plan fond sur des caractristiques homognes de stations de liaisons de connexion qui, par voie de consquence, donnent des puissances surfaciques nominales (atmosphre claire) homognes Rec. UIT-R BO

28、.793 5 lemplacement des satellites, le C/Nuvarie en fonction du gain de lantenne de rception du satellite. Dans la Rgion 2, les valeurs intressantes du gain de lantenne de rception du satellite, la limite de la zone de couverture 3 dB, varient denviron 28 dB pour un faisceau de liaisons de connexion

29、 de 3 8 couvrant tout un pays 46 dB pour un petit faisceau troit de 0,6. Avec une temprature de bruit du systme ramene lentre du satellite de 1 500 K, quil est facile dobtenir pour des rcepteurs de satellite fonctionnant dans la bande des 18 GHz, les valeurs intressantes du rapport G/T varient de 4

30、dB(K1) 14 dB(K1) la limite de la zone de couverture. La puissance de lmetteur de la liaison de connexion peut tre choisie dans une gamme allant de 500 1 000 W. Le Plan de liaison de connexion de la Rgion 2 est bas sur une puissance radiofrquence maximale de 1 000 W fournie lentre de lantenne de la l

31、iaison de connexion. Le Tableau 1 donne une gamme des valeurs du rapport C/Nu 17,5 GHz, en supposant un rendement dantenne de 65%, une largeur de bande de filtre de 24 MHz et une perte de gain de 1 dB due lerreur de pointage de lantenne de la station terrienne pour une puissance mise de 500 et 1 000

32、 W. Dans la Rgion 2, le Plan est bas sur un diamtre dantenne de 5 m, mais des antennes plus grandes et/ou plus petites peuvent tre utilises. Par exemple, pour un rapport C/Ndde 14,5 dB sur la liaison descendante et une erreur ventuelle de pointage de 1 dB de lantenne de lmetteur de la station terrie

33、nne, la contribution de bruit de la liaison de connexion au bruit total des canaux de communications serait suprieure 0,5 dB dans un trs petit nombre de cas qui sont en italique dans le Tableau 1. Dans les Rgions 1 et 3, le Plan est bas sur lemploi dantennes ayant respectivement des diamtres de 5 m

34、pour la bande de 17 GHz et de 6 m pour celles de 14 GHz avec dans les deux cas, des metteurs dune puissance de 500 W. Ces valeurs correspondent, respectivement, des p.i.r.e. de 84 et de 82 dBW, avec pour objectif de dpasser un rapport C/N de 24 dB pendant 99% du mois le plus dfavorable. D02-sc6 Rec.

35、 UIT-R BO.793 TABLEAU 1 Valeurs du rapport porteuse/bruit calcules pour une antenne de station terrienne prsentant une erreur de pointage de 1 dB et mettant une puissance de 500 ou 1 000 W (Rgion 2)*Rapport porteuse/bruit, C/Nu(dB) Atmosphre claire Affaiblissement par la pluie de 5 dB Affaiblissemen

36、tpar la pluie de 10 dB Puissance mise (W) Diamtre de lantenne de la station terrienne (m) Rapport G/T mini-mal de lantenne de rception du satelli-te (limite de la zone de couverture) (dB(K1) 500 1 000 500 1 000 500 1 000 2,5 4 + 2 + 8 + 14 19,2 25,2 31,2 37,2 22,2 28,2 34,2 40,2 14,2 20,2 26,2 32,2

37、17,2 23,2 29,2 35,2 9,2 15,2 21,2 27,2 12,2 18,2 24,2 30,2 5 4 + 2 + 8 + 14 25,2 31,2 37,2 43,2 28,2 34,2 40,2 46,2 20,2 26,2 32,2 38,2 23,2 29,2 35,2 41,2 15,2 21,2 27,2 33,2 18,2 24,2 30,2 36,2 8 4 + 2 + 8 + 14 29,3 35,3 41,3 47,3 32,3 38,3 44,3 50,3 24,3 30,3 36,3 42,3 27,3 33,3 39,3 45,3 19,3 25

38、,3 31,3 37,3 22,3 28,3 34,3 40,3 11 4 + 2 + 8 + 14 32,1 38,1 44,1 50,1 35,1 41,1 47,1 53,1 27,1 33,1 39,1 45,1 30,1 36,1 42,1 48,1 22,1 28,1 34,1 40,1 25,1 31,1 37,1 43,1 Dans le cas du Plan des liaisons de connexion pour les Rgions 1 et 3, les valeurs de ce Tableau sont rduire de 0,5 dB avec une bande passante de rfrence de 27 MHz.