ITU-R F 1107-2 SPANISH-2011 Probabilistic analysis for assessing interference into the fixed service from satellites using the geostationary orbit《计算干扰的固定业务从卫星占领地球静止轨道概率分析》.pdf

1、 Recomendacin UIT-R F.1107-2(05/2011)Anlisis probabilstico para evaluar lainterferencia causada al servicio fijopor satlites que utilizan la rbitade los satlites geoestacionariosSerie FServicio fijoii Rec. UIT-R F.1107-2 Prlogo El Sector de Radiocomunicaciones tiene como cometido garantizar la utili

2、zacin racional, equitativa, eficaz y econmica del espectro de frecuencias radioelctricas por todos los servicios de radiocomunicaciones, incluidos los servicios por satlite, y realizar, sin limitacin de gamas de frecuencias, estudios que sirvan de base para la adopcin de las Recomendaciones UIT-R. L

3、as Conferencias Mundiales y Regionales de Radiocomunicaciones y las Asambleas de Radiocomunicaciones, con la colaboracin de las Comisiones de Estudio, cumplen las funciones reglamentarias y polticas del Sector de Radiocomunicaciones. Poltica sobre Derechos de Propiedad Intelectual (IPR) La poltica d

4、el UIT-R sobre Derechos de Propiedad Intelectual se describe en la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI a la que se hace referencia en el Anexo 1 a la Resolucin UIT-R 1. Los formularios que deben utilizarse en la declaracin sobre patentes y utilizacin de patentes por los titulares de las mis

5、mas figuran en la direccin web http:/www.itu.int/ITU-R/go/patents/es, donde tambin aparecen las Directrices para la implementacin de la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI y la base de datos sobre informacin de patentes del UIT-R sobre este asunto. Series de las Recomendaciones UIT-R (Tambi

6、n disponible en lnea en http:/www.itu.int/publ/R-REC/es) Series Ttulo BO Distribucin por satlite BR Registro para produccin, archivo y reproduccin; pelculas en televisin BS Servicio de radiodifusin sonora BT Servicio de radiodifusin (televisin) F Servicio fijo M Servicios mviles, de radiodeterminaci

7、n, de aficionados y otros servicios por satlite conexos P Propagacin de las ondas radioelctricas RA Radio astronoma RS Sistemas de deteccin a distancia S Servicio fijo por satlite SA Aplicaciones espaciales y meteorologa SF Comparticin de frecuencias y coordinacin entre los sistemas del servicio fij

8、o por satlite y del servicio fijo SM Gestin del espectro SNG Periodismo electrnico por satlite TF Emisiones de frecuencias patrn y seales horarias V Vocabulario y cuestiones afines Nota: Esta Recomendacin UIT-R fue aprobada en ingls conforme al procedimiento detallado en la Resolucin UIT-R 1. Public

9、acin electrnica Ginebra, 2011 UIT 2011 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-R F.1107-2 1 RECOMENDACIN UIT-R F.1107-2*Anlisis probabilstico para evaluar la interferencia

10、causada al servicio fijo por satlites que utilizan la rbita de los satlites geoestacionarios (1994-2002-2011) Cometido Esta Recomendacin proporciona mtodos a fin de evaluar los criterios de comparticin para combatir la interferencia causada por los satlites que utilizan la rbita de los satlites geoe

11、stacionarios a los sistemas inalmbricos fijos digitales. El Anexo 1 presenta un mtodo para calcular la interferencia provocada a los sistemas digitales y proporciona un esquema de metodologa de clculo, incluyendo ejemplos y un modelo de software para aplicar dicha metodologa. La Asamblea de Radiocom

12、unicaciones de la UIT, considerando a) que las emisiones de estaciones espaciales que funcionan en la rbita de los satlites geoestacionarios y comparten el mismo espectro pueden producir interferencia a estaciones receptoras del servicio fijo; b) que puede no ser prctico efectuar la coordinacin entr

13、e las numerosas estaciones terrenales y las numerosas estaciones espaciales y que, por tanto, deben establecerse criterios de comparticin para excluir la necesidad de una coordinacin detallada; c) que al desarrollar estos criterios de comparticin, hay que tener en cuenta las necesidades operacionale

14、s y tcnicas de las redes de servicios por satlite, as como las necesidades del servicio fijo y las medidas disponibles; d) que se ha determinado que los criterios de comparticin elaborados a partir de una base probabilstica dan como resultado una utilizacin ms eficaz del espectro que los criterios f

15、ormulados utilizando el anlisis del caso ms desfavorable; e) que es difcil y gravoso reunir suficiente informacin estadsticamente exacta sobre las estaciones reales existentes y proyectadas de sistemas terrenales y por satlite; f) que las simulaciones por ordenador del servicio fijo y de los servici

16、os por satlite que funcionan en la rbita de los satlites geoestacionarios pueden generar informacin estadsticamente exacta adecuada para determinar criterios de comparticin en una amplia variedad de situaciones de comparticin, recomienda 1 que la informacin obtenida a partir de simulaciones por orde

17、nador del servicio fijo y de servicios por satlite que funcionan en la rbita de los satlites geoestacionarios y utilizan el mismo espectro se utilice para elaborar criterios de comparticin; 2 que, al elaborar criterios de comparticin respecto a los sistemas digitales del servicio fijo, se tenga en c

18、uenta el Anexo 1 para evaluar la interferencia causada por el servicio fijo a los servicios fijos digitales. *Esta Recomendacin debe sealarse a la atencin de las Comisiones de Estudio 4, 6 y 7 de Radiocomunicaciones. 2 Rec. UIT-R F.1107-2 Anexo 1 Informacin para evaluar la interferencia en los siste

19、mas digitales del servicio fijo procedente de emisiones de estaciones espaciales que funcionan en la rbita de los satlites geoestacionarios 1 Introduccin Este Anexo presenta informacin adicional que es necesaria para evaluar la interferencia en dichos sistemas del servicio fijo que utilizan modulaci

20、n digital. La metodologa ofrece estadsticas sobre los valores de la relacin interferencia/ruido (I/N) de estaciones individuales y los valores de la degradacin fraccionaria de la calidad de funcionamiento (DFC) de las rutas. La metodologa descrita en el 3 empleada para evaluar la DFC de la ruta slo

21、es vlida cuando la I/N de una estacin receptora de dicha ruta no es tan grande como para llevar al receptor a la zona no lineal. Se recomienda por tanto al usuario evaluar la I/N segn las estadsticas de receptor, que se describen en el 2, antes de evaluar las estadsticas de la DFC en un caso de salt

22、os mltiples, como el que se describe en el 3. Este Anexo se aplica a los sistemas del servicio fijo digitales en los que predomina generalmente el desvanecimiento multitrayecto y no se aplica a los sistemas en los que predomina por lo general la atenuacin debida a la precipitacin. 2 Anlisis estacin

23、por estacin En el caso de sistemas digitales del servicio fijo punto a punto (P-P) y punto a multipunto (P-MP), conviene evaluar la interferencia en trminos de la DFC que se define como la interferencia variable en el tiempo procedente de satlites no geoestacionarios, en el Anexo 3 de la Recomendaci

24、n UIT-R F.1108. Por analoga, cuando slo hay una estacin del servicio fijo, la DFCsaltodebida a las diversas interferencias de los satlites geoestacionarios puede definirse a la entrada de un receptor como se indica a continuacin, teniendo en cuenta que el nivel de interferencia casi no vara con el t

25、iempo: TsaltoNIDFC = (1) donde: I : interferencia combinada (W/MHz) procedente de los satlites visibles en el receptor del servicio fijo NT: ruido trmico del receptor (W/MHz). Puede utilizarse la metodologa propuesta en el Apndice 2 de este Anexo para evaluar las estadsticas de la I/N. Cuando es nec

26、esario determinar el efecto de la interferencia en los receptores del servicio fijo digital que emplean diversidad, puede ser ms adecuado utilizar una frmula distinta para evaluar la DFCsalto, la cual se describe en el Anexo 4 de la Recomendacin UIT-R F.1108. Rec. UIT-R F.1107-2 3 3 Sistemas del ser

27、vicio fijo P-P multisalto En los sistemas digitales del servicio fijo con n saltos que funcionan en frecuencias en las que predomina generalmente el desvanecimiento multitrayecto y sabiendo que, en general, los objetivos de calidad para los sistemas del servicio fijo P-P multisalto se especifican so

28、bre una base de ruta, pueden emplearse dos mtodos de evaluacin probabilstica. Uno se describe en el 2 y el otro consiste en evaluar la DFC para la ruta definida como la relacin entre la potencia total de interferencia y la potencia total de ruido para una direccin de una ruta, de la siguiente manera

29、: TnkkrutaNnIDFC=1)(2) donde Ikes la interferencia combinada que llega al receptor k-simo procedente de los satlites visibles. Debe sealarse que la ecuacin (2) se basa en las siguientes hiptesis: la seal digital se regenera en cada repetidor; y el desvanecimiento tiene caractersticas de Rayleigh. Ta

30、mbin debe sealarse que, para evaluar la DFCrutade los sistemas digitales del servicio fijo que emplean la diversidad, debe utilizarse una frmula adecuada que es distinta a la de la ecuacin (2). Se requieren nuevos estudios al respecto. Aunque hay diversos tipos de desvanecimiento, se considera que e

31、l de Rayleigh es el desvanecimiento ms agudo que se produce en los trayectos con visibilidad directa y es un factor determinante en la evaluacin de la calidad del sistema del servicio fijo. La caracterstica del desvanecimiento de Rayleigh es que la probabilidad de un desvanecimiento con profundidad

32、de 10 dB, por ejemplo, se reduce en un factor de 1/10. Por tanto, si en un salto hay una interferencia variable en el tiempo cuyo nivel sea igual al nivel del ruido trmico (I/N = 0 dB), la probabilidad de segundos con muchos errores (o la probabilidad de tiempo de indisponibilidad) ser el doble que

33、la del caso en que no hay interferencia. El concepto de DFC presenta ciertas limitaciones, siendo la hiptesis ms importante la de que el funcionamiento del receptor del servicio fijo permanece en una zona de respuesta lineal. Si hay un nivel excepcionalmente elevado de interferencia, de forma que el

34、 receptor del servicio fijo caiga en una zona de respuesta no lineal, el concepto de DFC no ser aplicable o subestimar el efecto de la interferencia (vase el prrafo que sigue a la ecuacin (16) del Anexo 3 a la Recomendacin UIT-R F.1108). No obstante, en tanto que el funcionamiento del receptor del s

35、ervicio fijo se mantenga en la zona de respuesta lineal, la ecuacin (2) es vlida para los sistemas digitales multisalto del servicio fijo. El anlisis del punto anterior no se traduce en una conclusin de que haya que evaluar por cada ruta la DFC nicamente. La evaluacin de la DFC sobre una base de est

36、acin ser tambin til para comprender los efectos de la interferencia. Se supone una distancia de salto tpica en los sistemas de largo recorrido de 50 km, pero puede ser adecuada una distancia de salto inferior para los sistemas de corto recorrido, dependiendo de diversos factores que incluyen la frec

37、uencia de funcionamiento y los efectos de propagacin. Por ejemplo, en el caso de una frecuencia de funcionamiento en la gama de 1-3 GHz, puede ser adecuada la seleccin aleatoria entre lmites especificados (por ejemplo, entre 10 y 30 km) como distancias de salto tpicas. 4 Rec. UIT-R F.1107-2 Las ruta

38、s del servicio fijo en estudio deben seleccionarse conforme al enfoque de simulacin de Monte Carlo, eligiendo de forma aleatoria el punto de arranque de la ruta en una zona de prueba especificada por el usuario que se identifica por los lmites de latitud y de longitud. Al efectuar el anlisis de la r

39、uta de los sistemas digitales sujetos al desvanecimiento multitrayecto, puede no ser necesario que cada uno de los saltos cumpla el criterio de la I/N. No obstante, la calidad total de la ruta debe satisfacer el criterio de DFC. Este aspecto se explica ms adelante. Cuando la propagacin por trayectos

40、 mltiples es el mecanismo predominante del desvanecimiento, la Recomendacin UIT-R P.530 relaciona la probabilidad de una interrupcin en un salto P(interrupcin de salto) con el margen del desvanecimiento por el ruido trmico del enlace (TFM, thermal fade margin): P(interrupcin de salto) = K d 3,6 f 0,

41、89 (1 + | hr he|/d )1,4 10TFM/10donde: K: factor geoclimtico d: longitud del enlace (km) f: frecuencia (GHz) hry he: alturas de las antenas de transmisin y de recepcin (metros sobre el nivel del mar, o bien otra referencia utilizada) TFM: margen del desvanecimiento del ruido trmico en un salto (dB)

42、CNCNCTFMTlog10= donde: :log10TNCrelacin portadora/ruido (C/N) (dB) sin desvanecimiento CNC : valor de la relacin C/N en el que se cumple el criterio de calidad (dB). Haciendo K d 3,6 f 0,89 (1 + | hr he|/d)1,4 10CNC/10 = Entonces: P(interrupcin de salto) = NT/C Y as: P(interrupcin de salto antes de

43、la interferencia de satlite) = NT/C P(interrupcin de salto despus de la interferencia combinada de satlite) = (NT+ I )/C donde C, NTe I van en unidades de potencia homogneas. Si se supone que: cada salto se disea de forma que tenga la misma probabilidad nominal de interrupcin antes de la interferenc

44、ia del satlite; los desvanecimientos en los saltos son independientes y suficientemente raros para que puedan aadirse las probabilidades de interrupcin, la probabilidad nominal neta de interrupcin para la ruta es: P(interrupcin de ruta) = (P(interrupcin de ruta)nmero de saltos en la ruta Rec. UIT-R

45、F.1107-2 5 As pues, el aumento fraccional de la probabilidad de interrupcin en una ruta debido a la degradacin del margen del desvanecimiento en cada salto de la ruta es simplemente: DFC(interrupcin de ruta) )()()(ciainterferensinrutadeninterrupciPciainterferensinrutadeninterrupciPciainterferenconru

46、tadeninterrupciP= +=)/()/()/)(CNCNCINTTT=TNIes decir, la DFC de la ruta es la potencia total de interferencia de la ruta dividida por la potencia total de ruido en la ruta: potenciasderelacin comoTNnI=%100TNnI=As pues, el enfoque de la DFC para la evaluacin del efecto de la interferencia en una ruta

47、 del servicio fijo y la utilizacin de porcentajes (en vez de dB) son adecuados. En los sistemas P-MP, la mayora de los enlaces son de salto nico, por lo que se aplicara la ecuacin (1). En los sistemas P-P son tpicos los despliegues multisalto, con lo que se aplicar la ecuacin (2). 4 Sistemas del ser

48、vicio fijo P-MP La interferencia de las estaciones centrales de los sistemas P-MP debe evaluarse conforme a lo indicado en el 2, en el caso de la modulacin digital, aunque debe sealarse que estas estaciones emplean antenas omnidireccionales o sectoriales. Los diagramas de radiacin de referencia en el plano de elevacin de dichas antenas se describen en la Recomendacin UIT-R F.1336. Si procede, puede evaluarse en la evaluacin de la interferencia el efecto de la inclinacin hacia abajo del haz de las antenas. La interferencia en las estaciones