ITU-R BO 793 SPANISH-1992 Partitioning of noise between feeder links for the broadcasting-satellite service (BSS) and BSS downlinks《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 RECOMENDACIN UIT-R BO.793*,*Distribucin del ruido entre los enlaces de conexin del servicio de radiodifusin por satlite (SRS) y los enlaces descendentes*(Cuestin UIT-R 86/11) (1992) La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que el servicio de radiodifusin por

2、 satlite suele proporcionar servicios a zonas geogrficas relativamente extensas, que abarcan un gran nmero de receptores; b) que al reducirse al mnimo los efectos del ruido en el enlace de conexin sobre el balance global de ruido del enlace se minimizarn el coste y la complejidad de los receptores d

3、el servicio de radiodifusin por satlite; c) que mediante tcnicas tales como el control automtico de ganancia se puede mantener la p.i.r.e. de salida del satlite en su nivel nominal durante los desvanecimientos que se producen en el enlace de conexin; d) que el empleo de una potencia mayor en el enla

4、ce ascendente afectara nicamente a unas pocas estaciones de enlace de conexin; e) que desde el punto de vista de la disponibilidad, los desvanecimientos debidos a la lluvia que se producen en el enlace descendente slo tienen repercusiones de carcter local en la calidad de funcionamiento, mientras qu

5、e los que se producen en el enlace de conexin suelen afectar a la calidad de funcionamiento en toda la zona de servicio; f) que el ruido trmico empeora la degradacin que sufre el enlace completo debido a la no linealidad del amplificador de alta potencia del satlite junto con una conversin MA/MP (va

6、se el Anexo 1), recomienda que, a modo de orientacin, para el diseo de sistemas con un objetivo determinado de disponibilidad de servicio, la relacin entre la contribucin de ruido del enlace descendente y la contribucin de ruido del enlace de conexin sea del orden de 10:1 (vase el Anexo 1). _ *Esta

7、Recomendacin deber sealarse a la atencin de la Comisin de Estudio 4 de Radiocomunicaciones. *La Comisin de Estudio 6 de Radiocomunicaciones efectu modificaciones de redaccin en esta Recomendacin en 2001 de conformidad con la Resolucin UIT-R 44. *Nota Para preparar el Anexo 1 de esta Recomendacin se

8、utiliz el Informe UIT-R BO.952-2 ( 3.2 y 3.3). 2 Rec. UIT-R BO.793 ANEXO 1 Distribucin del ruido entre los enlaces de conexin y los enlaces descendentes En la CAMR-RS-77 se adopt para la planificacin una reduccin mxima de 0,5 dB de la relacin portadora/ruido total como contribucin del enlace de cone

9、xin a esta relacin durante el 99% del mes ms desfavorable. Ello corresponde a una diferencia entre las relaciones portadora/ruido, C/N de los enlaces descendente y de conexin de unos 10 dB. Segn un estudio efectuado por la UER, la contribucin del ruido debido al enlace de conexin puede hacerse despr

10、eciable adoptando un margen relativamente pequeo en la relacin C/N del enlace descendente. Este estudio consider el caso en que exista un control automtico de ganancia en el satlite y se bas en un anlisis estadstico de las atenuaciones en el enlace de conexin y en el enlace descendente. Se han efect

11、uado aplicaciones numricas suponiendo que las atenuaciones (dB) siguen una ley log-normal, para la cual los parmetros son coherentes con las mediciones europeas. Se ha comprobado inicialmente que los resultados obtenidos con las hiptesis de correlacin total o de independencia total entre los desvane

12、cimientos de los enlaces de conexin y descendente, son aproximadamente idnticos. Sin embargo, la influencia de un margen de 0,5 dB en el enlace descendente es decisiva. La mejora debida a este margen es mayor que la obtenida dimensionando la relacin C/N en el enlace de conexin durante el 99,9% del m

13、es ms desfavorable en lugar de 99%. Por tanto, si suponemos una relacin C/N en el enlace descendente de 14 dB durante el 99% del mes ms desfavorable, la contribucin de ruido debida al enlace de conexin en el circuito total es tal que hace que la relacin C/N del enlace completo caiga por debajo de 14

14、 dB del 50% al 10% ms a menudo (dependiendo de que el dimensionado del enlace de conexin corresponda a una rela-cin C/N de 24 dB durante el 99% o el 99,9% del mes ms desfavorable). Si se tiene en cuenta el margen de 0,5 dB en el enlace descendente, el porcentaje de tiempo durante el que la relacin C

15、/N total cae por debajo de 14 dB, incluyendo la contribucin de ruido debida al enlace de conexin, es todava menor que el valor especificado del 1% del mes ms desfavorable en ambos casos. Este resultado confirma que la decisin de la CAMR-RS-77 de tener en cuenta el efecto del enlace de conexin median

16、te el citado margen, incluso en frecuencias del orden de 18 GHz, fue correcta. Se realizaron estudios anlogos en Canad sobre los efectos de la atenuacin debida a la lluvia y de las caractersticas de los transpondedores de satlite en la distribucin de las contribuciones de ruido en los enlaces de con

17、exin y descendentes del servicio de radiodifusin por satlite. Algunos de los resultados pueden hallarse en la Fig. 1, en la que se han hecho los mismos supuestos que en el estudio antes mencionado. Las curvas de esa figura representan la degradacin de la rela-cin C/N del enlace descendente debida al

18、 ruido procedente del enlace de conexin (C/Nd C/Nt) en funcin de la diferencia entre la relacin C/N en el enlace de conexin y la relacin C/N en el enlace descendente (C/Nu C/Nd). Se ilustran los dos casos: aqul en que existe plena correlacin y aqul en que existe independencia entre los desvanecimien

19、tos en ambos enlaces. Todos los valores de C/N se especifican para el 99% del mes ms desfavorable. Rec. UIT-R BO.793 3 D01-scNo es preciso especificar la distribucin del ruido como elemento de planificacin en la Regin 2, porque la relacin total portadora/ruido, es el criterio aplicable cuando se pla

20、nifican al mismo tiempo los enlaces de conexin y descendentes. Sin embargo, es preciso suponer una cierta distribucin del ruido a fin de determinar ciertas caractersticas del enlace de conexin, como, por ejemplo, la p.i.r.e. necesaria para satisfacer las necesidades del servicio de radiodifusin por

21、satlite. Como gua para la realizacin de todos los Planes, se ha supuesto que la contribucin de ruido del enlace de conexin al ruido del enlace total no debera exceder de 0,5 dB durante el 99% del mes ms desfavorable. 4 Rec. UIT-R BO.793 Relacin portadora/ruido del enlace de conexin Suponiendo que no

22、 hay reduccin de potencia con respecto a saturacin a la salida del transpondedor, una contribucin de ruido de 0,5 dB del enlace de conexin al ruido del enlace total requiere que la siguiente relacin: 10)/()/( +=duNCNC dB (1) se rebase durante el 99% del mes ms desfavorable. Con condiciones de cielo

23、despejado, la relacin (C/N)ues: AttduLNCNC += 10)/()/( dB (2) donde: (C/N)u: relacin portadora/ruido del enlace de conexin (C/N)d : relacin portadora/ruido del enlace descendente LAt : atenuacin debida a la lluvia en el enlace de conexin rebasada durante el 1% del mes ms desfavorable. Se necesita ta

24、mbin un margen de 1 dB a fines de planificacin, para tener en cuenta posibles errores de puntera de la antena transmisora de la estacin terrena. Adems, el amplificador no lineal de gran potencia del transpondedor introduce, debido a su factor de conversin MA/MP, cierta degradacin del ruido trmico en

25、 la seal demodulada. La degradacin causada por el fenmeno MA/MP a la seal demodulada en frecuencia viene dada por la frmula: IID+=1siendo: D : disminucin de la relacin seal/ruido (S/N) despus de la demodulacin debida al incremento del ruido de la deteccin en presencia de conversin MA/MP (vase la Fig

26、. 2) I = (C/N)u /(C/N)d26,61 +=K(para la modulacin de frecuencia) K: factor de conversin MA/MP. K es del orden de 5 a 6 grados/dB, con la tecnologa actual de los amplificadores. Esta frmula da un valor entre 2,0 y 2,6 dB; este valor se ha demostrado terica y experimentalmente. La degradacin causada

27、por la conversin MA/MP no puede observarse midiendo la relacin portadora/ruido C/N directamente. Sin embargo, esta degradacin puede medirse por otros medios. En cambio, debe tenerse en cuenta al calcular los balances del enlace de conexin y puede compensarse aumentando la (C/N)uen 10 log dB. La conv

28、ersin MA/MP no se tuvo en cuenta al preparar el Plan para la Regin 2. En un plan basado en caractersticas homogneas de las estaciones del enlace de conexin, que, por tanto, generan a su vez densidades de flujo de potencia nominales homogneas (cielo despejado) en Rec. UIT-R BO.793 5 los satlites, C/N

29、uvara con la ganancia de la antena receptora del satlite. En la Regin 2, la gama de inters de la ganancia de la antena receptora del satlite en el borde de la zona de cobertura de 3 dB, vara de unos 28 dB, en el caso de un haz grande de enlace de conexin para un vasto pas de 3 8, a 46 dB para un haz

30、 puntual pequeo de 0,6 de dimetro. Con una temperatura de ruido del sistema para el satlite de 1 500 K, que puede obtenerse fcilmente para receptores de satlites en 18 GHz, y la gama de inters de G/T vara de 4 dB(K1) a 14 dB(K1) en el borde de la zona de cobertura. La eleccin de la potencia del enla

31、ce de conexin en la antena transmisora puede situarse entre 500 y 1 000 W. El Plan de enlaces de conexin de la Regin 2 est basado en una poten-cia RF mxima de 1 000 W a la entrada de la antena del enlace de conexin. En el Cuadro 1 se indica la gama de C/Nua 17,5 GHz, suponiendo una eficacia de la an

32、tena del 65%, una anchura de banda del filtro de 24 MHz y una prdida de ganancia debida a un error de puntera de 1 dB en la antena de estacin terrena, para una potencia transmitida de 500 y 1 000 W. En la Regin 2, el Plan se basa en un dimetro de antena de 5 m pero permite emplear antenas ms grandes

33、 y/o ms pequeas. Por ejemplo, en el caso de una relacin (C/N)dde 14,5 dB en el enlace descendente y de un posible error de puntera de 1 dB de la antena transmisora de la estacin terrena, un nmero muy pequeo de casos del Cuadro 1 daran una contribucin de ruido del enlace de conexin superior a 0,5 dB

34、al ruido total en los canales de comunicacin. Estos pocos casos figuran en bastardillas en el Cuadro 1. En las Regiones 1 y 3, el Plan se basa en dimetros de antena de 5 y 6 m para las bandas de frecuencias de 17 y 14 GHz respectivamente, y en potencias del transmisor de 500 W. Estos valores corresp

35、onden a una p.i.r.e. de 84 y 82 dBW, respectivamente, y se desea lograr una C/N de 24 dB rebasada durante el 99% del mes ms desfavorable. D02-sc6 Rec. UIT-R BO.793 CUADRO 1 Gama de la relacin portadora/ruido calculada para una antena de estacin terrena con un error de puntera de 1 dB y que transmite

36、 de 500 a 1 000 W de potencia (Regin 2)*Relacin portadora/ruido, C/Nu (dB)Cielo despejado Con atenuacin por lluvia de 5 dB Con atenuacin por lluvia de 10 dB Potencia transmitida (W) Dimetro de la antena de la es-tacin terrena (m) G/T mnima de la antena recep-tora del satlite (borde de la zo-na de co

37、bertura) (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 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,

38、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 25,3 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 En el caso del Plan de enlaces de conexin para las Regiones 1 y 3, las cifras de este Cuadro deben reducirse en 0,5 dB con una anchura de banda de referencia de 27 MHz.