ITU-R F 1570-2 SPANISH-2010 Impact of uplink transmission in the fixed service usign high altitude platform stations on the Earth exploration-satellite service (passive) in the 31 .pdf

1、 Recomendacin UIT-R F.1570-2(04/2010)Repercusin de la transmisin del enlace ascendente del servicio fijo que utiliza estaciones situadas en plataformas agran altitud en el servicio de exploracinde la Tierra por satlite (pasivo)en la banda 31,3-31,8 GHzSerie FServicio fijoii Rec. UIT-R F.1570-2 Prlog

2、o El Sector de Radiocomunicaciones tiene como cometido garantizar la utilizacin 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, e

3、studios que sirvan de base para la adopcin de las Recomendaciones UIT-R. Las 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 Radiocomunica

4、ciones. Poltica sobre Derechos de Propiedad Intelectual (IPR) La poltica del 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 decla

5、racin sobre patentes y utilizacin de patentes por los titulares de las mismas 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 patent

6、es del UIT-R sobre este asunto. Series de las Recomendaciones UIT-R (Tambin 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 radiod

7、ifusin (televisin) F Servicio fijo M Servicios mviles, de radiodeterminacin, 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 Co

8、mparticin de frecuencias y coordinacin entre los sistemas del servicio fijo 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

9、 ingls conforme al procedimiento detallado en la Resolucin UIT-R 1. Publicacin electrnica Ginebra, 2010 UIT 2010 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.1570-2 1 RECOME

10、NDACIN UIT-R F.1570-2*Repercusin de la transmisin del enlace ascendente del servicio fijo que utiliza estaciones situadas en plataformas a gran altitud en el servicio de exploracin de la Tierra por satlite (pasivo) en la banda 31,3-31,8 GHz (2002-2003-2010) Cometido En esta Recomendacin se ofrecen d

11、irectrices relativas al mtodo de evaluacin de la interferencia del enlace ascendente de las plataformas a gran altitud en el SETS (pasivo) en la banda 31,3-31,8 GHz. En el Anexo 1 se presentan consideraciones acerca de un lmite para el nivel de emisiones no deseadas de un transmisor a la entrada de

12、una antena de estacin terrena HAPS utilizando los parmetros tpicos para el sistema HAPS en la banda de 31-31,3 GHz, recogidos en la recomendacin UIT-R F.1569. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que se est desarrollando nueva tecnologa que utiliza estaciones situadas en pla

13、taformas a gran altitud (HAPS) en la estratosfera; b) que la banda 31,3-31,8 GHz est atribuida a los servicios de radioastronoma, servicio de exploracin de la Tierra por satlite (SETS) (pasivo) y servicio de investigacin espacial (pasivo), y que es necesario proteger adecuadamente estos servicios co

14、ntra las emisiones no deseadas procedentes de las estaciones terrenas HAPS que operan en la banda de 31-31,3 GHz, teniendo en cuenta los criterios de interferencia que figuran en las Recomendaciones pertinentes del UIT-R, reconociendo a) que las bandas de 27,9-28,2 GHz y 31-31,3 GHz tambin pueden se

15、r utilizadas para las HAPS en ciertos pases, siempre que no causen interferencia ni soliciten proteccin, recomienda 1 que se utilicen los parmetros del 1 del Anexo 1 en relacin con el SETS (pasivo) para la evaluacin de la interferencia del enlace ascendente (sentido suelo-aeronave) de las HAPS en el

16、 SETS (pasivo), en la banda 31,3-31,8 GHz; 2 que se aplique la Recomendacin UIT-R F.1569 para los parmetros tpicos en relacin con el sistema HAPS, a fin de evaluar la repercusin de dicho sistema HAPS en el SETS (pasivo) en la banda de 31 GHz; 3 que se utilice el 2 del Anexo 1 para el mtodo de evalua

17、cin de la interferencia del enlace ascendente de las HAPS en el SETS (pasivo), en la banda 31,3-31,8 GHz. *Esta Recomendacin debe sealarse a la atencin de la Comisin de Estudio 7 de Radiocomunicaciones. 2 Rec. UIT-R F.1570-2 Anexo 1 Repercusin de la transmisin del enlace ascendente del servicio fijo

18、 que utiliza HAPS en el SETS (pasivo), en la banda 31,3-31,8 GHz 1 Parmetros del SETS (pasivo) y del sistema HAPS El Cuadro 1 muestra los parmetros utilizados para la evaluacin de la interferencia en este estudio. Los parmetros relativos al SETS (pasivo) corresponden a un caso pesimista que en el fu

19、turo puede corresponder al funcionamiento del caso ms desfavorable. Los parmetros del sistema HAPS se basan en la Recomendacin UIT-R F.1569 en el que se supone un funcionamiento tpico HAPS, teniendo en cuenta la comparticin con otros servicios. CUADRO 1 Parmetros del SETS (pasivo) y del sistema HAPS

20、 utilizados en este estudio SETS (pasivo) Altitud del satlite de exploracin de la Tierra (SET) 300 km Ganancia de la antena del sensor 50 dBi Diagrama de la antena del sensor Recomendacin UIT-R S.672 Requisitos de proteccin del sensor (de la Recomendacin UIT-R RS.1029) 183 dB(W/MHz) ngulo de inclina

21、cin de la antena del sensor 0 Sistema HAPS Altitud de la aeronave HAPS 20 km(1)Ganancia de la estacin HAPS en el suelo 35 dBi Disponibilidad del sistema HAPS 99,4%(2)ngulo mnimo de elevacin de la estacin HAPS en el suelo 20(3)Nmero de estaciones terrenas HAPS que transmiten simultneamente 1 468(4)Nm

22、ero estimado de HAPS 1(5)Diagrama de la antena de la estacin HAPS en el suelo Recomendacin UIT-R F.1245 Intensidad de la lluvia para la disponibilidad del sistema Moderada(6)Relacin Eb /N0requerida para una BER = 1 1065,5 dB(7)Margen del sistema HAPS(8)3 dBRec. UIT-R F.1570-2 3 Notas relativas al Cu

23、adro 1: (1)Aunque el RR define el lmite superior de la altitud de la HAPS en 50 km, el despliegue de los sistemas HAPS a una altitud inferior de 25 km sera ms realista desde el punto de vista de la tecnologa actual (vase el 3 de la Recomendacin UIT-R F.1569). Si bien en este estudio se utiliza una a

24、ltitud de la HAPS de 20 km para el diseo del balance del enlace ascendente HAPS, este balance del enlace vale para una altitud de 25 km de la HAPS sin aumentar la potencia de salida de la estacin HAPS en el suelo (vase el 3 de la Recomendacin UIT-R F.1569). (2)La tcnica del CAPT puede permitir mejor

25、ar la disponibilidad sin aumentar la interferencia causada al SETS (pasivo). Tal como se muestra en el 8 de la Recomendacin UIT-R F.1569), utilizando el CAPT en la gama de 12,2 dB se puede lograr una disponibilidad del 99,8%. (3)En este estudio, se utiliza el valor de 20 para el ngulo de elevacin mn

26、imo de funcionamiento como valor tpico. Para determinar el ngulo mnimo de elevacin operacional del sistema HAPS se requieren nuevos estudios, teniendo en cuenta la comparticin con otros servicios co-primarios, la introduccin de algunas tcnicas de reduccin de la interferencia, por ejemplo, la de CAPT

27、, etc. (vanse los 4 y 7 de la Recomendacin UIT-R F.1569). (4)El nmero de estaciones HAPS en el suelo en la zona iluminada por una HAPS se limita a 1 468 (vase el 10 de la Recomendacin UIT-R F.1569), suponiendo que se dispone de la banda de frecuencias de 300 MHz, que se utiliza un factor de reutiliz

28、acin de frecuencias de 4, que la anchura de banda de la seal es de 20 MHz, y que el nmero de haces puntuales es de 367. (5)La interferencia principal procede de las estaciones HAPS situadas en el suelo en la zona limitada prxima a la direccin del haz principal del sensor pasivo. Por tanto, la evalua

29、cin de la interferencia procedente de las estaciones HAPS situadas en el suelo iluminada por una HAPS dar casi los mismos resultados que los de la evaluacin de la interferencia para el modelo compuesto de mltiples aeronaves HAPS. (6)En este estudio, se utiliza la intensidad de lluvia de Tokio (zona

30、climtica de pluviosidad: M de la Recomendacin UIT-R P.837) para el diseo del balance del enlace, como ejemplo de zona pluviomtrica moderada. En el caso de condiciones de intensidad de lluvia intensa (por ejemplo, zona pluviomtrica: P de la Recomendacin UIT-R P.837), se necesitar la aplicacin del CAP

31、T (vase el 8 de la Recomendacin UIT-R F.1569). (7)En el actual sistema de comunicacin es indispensable la tcnica de codificacin. Por lo tanto, es razonable una Eb /N0requerida de unos 5 dB para una BER = 1 106. (8)Son necesarios nuevos estudios para determinar el reparto de la interferencia en el SE

32、TS entre la HAPS del servicio fijo y otros sistemas. La huella iluminadora por un haz puntual se considera como una clula de la red HAPS. En este estudio se adopta un factor de reutilizacin de frecuencias de cuatro, lo que significa que la banda de frecuencias de 300 MHz (31-31,3 GHz) disponible par

33、a el enlace ascendente HAPS se divide en cuatro partes iguales y la subbanda de 75 MHz se utiliza repetidamente para la transmisin del enlace ascendente cada cuatro clulas. En este estudio, se supone la aplicacin del control automtico de potencia de transmisin (CAPT) con pasos variables de 6 dB en l

34、a estacin HAPS del suelo. El nivel de emisiones no deseadas procedentes de la HAPS utilizado en este estudio es de 105 dB(W/MHz). 4 Rec. UIT-R F.1570-2 2 Procedimiento de evaluacin de la interferencia Las Figs. 1 (panormica) y 2 (vista superior) muestra la geometra del modelo utilizado en este estud

35、io para la evaluacin de las repercusiones mencionadas. Se establece una limitacin del nmero de estaciones HAPS en el suelo a las que se permite transmitir simultneamente seales debido a la restriccin de la anchura de banda disponible. Tal como se describe en el 1, la anchura de banda disponible es d

36、e 75 MHz en un haz puntual (=clula). Como se supone que la anchura de banda de la seal es de 20 MHz por portadora, el nmero de estaciones HAPS en el suelo a las que se permite transmitir seales simultneamente es de 3,75 en una clula. Con esta limitacin de la banda de frecuencias disponible, se calcu

37、la la repercusin de cuatro estaciones HAPS en el suelo situadas en el centro de cada haz puntual. En este caso, se suman las interferencias combinadas procedentes de 4 367 = 1 468 estaciones HAPS en el suelo. En el centro de cada clula (intervalos de 5,5 km) se sitan cuatro estaciones HAPS en el sue

38、lo. Se supone que todas las antenas de la estacin HAPS en el suelo apuntan hacia la aeronave HAPS situada a una altitud de 20 km, y se calcula el diagrama de antena de la estacin HAPS en el suelo mediante la Recomendacin UIT-R F.1245. Se supone que el sensor pasivo apunta hacia la direccin del nadir

39、, y se calcula el diagrama de antena del sector pasivo mediante la Recomendacin UIT-R S.672. En el caso ms desfavorable de interferencia, la aeronave HAPS y el sensor pasivo estn en la vertical de la estacin HAPS en el suelo situada en el centro de la clula del nadir de la HAPS, tal como se indica e

40、n la Fig. 2. Se utiliza el nivel de emisiones no deseadas de 105 dB(W/MHz) en condiciones de cielo despejado para la evaluacin de la repercusin del sistema HAPS. Aunque el nivel de emisiones no deseadas en condiciones de lluvia aumenta hasta 6 dB en comparacin con la de las condiciones de cielo desp

41、ejado, el aumento de la potencia de emisin no deseada se atena parcialmente en el trayecto de lluvia. Las prdidas de propagacin entre la estacin HAPS en el suelo y el sensor pasivo se calculan como en la propagacin en el espacio libre. 1570-01300 km20kmFIGURA 1Geometra del modelo de evaluacin de la

42、repercusin (panormica)HAPSSETInterferencia combinada4 estaciones HAPS en una clulaGmx= 50 dBiRec. UIT-R F.1570-2 5 La interferencia combinada, I, se calcula a partir de la ecuacin (1): ()dB(W/MHz)/4(4log1036712=iiiiGrdGtPI (1) siendo: P : nivel de la emisin no deseada: 1 1010,5W/MHz (= 105 dB(W/MHz)

43、 Gti: ganancia de la antena de transmisin de la estacin HAPS en el suelo i-sima para el satlite del SETS, calculada mediante la Recomendacin UIT-R F.1245 (dBi) (ganancia mxima = 103,5 (=35 dBi) di: distancia entre la estacin HAPS en el suelo i-sima y el sensor pasivo (m) : longitud de onda de la sea

44、l portadora (m): en este estudio, la frecuencia es de 31,28 GHz Gri: ganancia de la antena receptora del sensor pasivo para la estacin HAPS en el suelo i-sima que se calcula mediante la Recomendacin UIT-R S.672 (dBi) (ganancia mxima = 105(=50 dBi). Los criterios de proteccin del SETS (pasivo) se def

45、inen en la Recomendacin UIT-R RS.1029 que da el nivel umbral de 183 dB(W/MHz) el cual no debe rebasarse durante ms del 0,01% del tiempo. 1570-02FIGURA 2Geometra del modelo de evaluacin de la repercusin (vista superior)5,5 kmCuatro estaciones HAPS en el suelo6 Rec. UIT-R F.1570-2 3 Resultado del estu

46、dio En las condiciones mencionadas, la interferencia acumulada de 4 367 estaciones HAPS en el suelo en el sensor pasivo es de 185,9 dB(W/MHz), que es 2,9 dB inferior al criterio de proteccin del SETS (pasivo) en la banda 31-31,3 GHz. La interferencia agregada de las estaciones HAPS en el suelo en la

47、 zona que ilumina otra HAPS es despreciable (30 dB menos que 185,9 dB(W/MHz). Por tanto, la interferencia combinada de las estaciones HAPS en el suelo que cubren 200 aeronaves HAPS no excede los criterios de proteccin del SETS (pasivo). La banda de guarda requerida es de 10 MHz para una anchura de banda del filtro (3 dB) de FI de 20,2 MHz. Esta banda de guarda depende de la anchura de banda de la seal y de las caractersticas de atenuacin del filtro pasobanda de FI.