ITU-R F 1608 SPANISH-2003 Frequency sharing between systems in the fixed service using high altitude platform stations and conventional systems in the fixed service in the bands 47.pdf

1、 Rec. UIT-R F.1608 1 RECOMENDACIN UIT-R F.1608 Comparticin de frecuencias entre sistemas del servicio fijo que utilizan estaciones situadas en plataformas a gran altitud y sistemas convencionales del servicio fijo en las bandas 47,2-47,5 y 47,9-48,2 GHz (Cuestin UIT-R 212/9) (2003) La Asamblea de Ra

2、diocomunicaciones de la UIT, considerando a) que se est desarrollando una nueva tecnologa que utiliza estaciones repetidoras de telecomunicaciones situadas en puntos fijos de la estratosfera (vase la Nota 1); b) que los sistemas que utilizan una o ms estaciones situadas en plataformas a gran altitud

3、 (HAPS) en puntos fijos de la estratosfera pueden contar con atributos convenientes para las comunicaciones digitales de banda ancha y alta velocidad, incluyendo, entre otras, aplicaciones de vdeo interactivo, con un potencial significativo de reutilizacin de frecuencias y capacidad de suministro de

4、 servicio a una gran densidad de usuarios; c) que dichos sistemas pueden dar cobertura a regiones metropolitanas con grandes ngulos de elevacin y a las zonas rurales distantes o a pases vecinos con ngulos de elevacin reducidos; d) que los servicios digitales de banda ancha proporcionados por dichos

5、sistemas del servicio fijo se destinan a infraestructuras de informacin de comunicaciones generalizadas que propician la realizacin de la infraestructura mundial de la informacin; e) que el espectro radioelctrico por encima de 30 GHz est atribuido a diversos servicios de radiocomunicaciones y que mu

6、chos sistemas distintos utilizan ya o prevn utilizar estas atribuciones; f) que hay una demanda creciente de acceso a estas atribuciones; g) que conforme al nmero 5.552A del Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) la atribucin al servicio fijo en las bandas 47,2-47,5 GHz y 47,9-48,2 GHz est prevista

7、para su utilizacin por estaciones HAPS; h) que conforme a la Resolucin 122 (Rev.CMR-2000), se insta a las administraciones a facilitar la coordinacin entre estaciones del servicio fijo HAPS que funcionan en las bandas 47,2-47,5 GHz y 47,9-48,2 GHz y otros servicios con atribuciones tambin a ttulo pr

8、imario en su territorio y en los territorios adyacentes, j) que debido al campo visual de las HAPS la comparticin de frecuencias entre las redes HAPS y otros sistemas convencionales del servicio fijo puede presentar algunas dificultades en una base de reutilizacin de frecuencias en una misma zona, r

9、ecomienda 1 que las caractersticas de los sistemas del servicio fijo que utilizan HAPS presentadas en la Recomendacin UIT-R F.1500 se empleen para analizar las posibilidades de comparticin entre los sistemas HAPS del servicio fijo y otros sistemas convencionales del servicio fijo en las bandas 47,2-

10、47,5 GHz y 47,9-48,2 GHz; 2 Rec. UIT-R F.1608 2 que al analizar las posibilidades de comparticin entre sistemas del servicio fijo que utilizan HAPS y otros sistemas convencionales del servicio fijo, como se efecta en el Anexo 2, se emplee la metodologa descrita en el Anexo 1; 3 que en las zonas dond

11、e se prev un servicio HAPS ubicuo, como las zonas de cobertura urbana y suburbana, ser difcil la comparticin de frecuencias en una misma zona con los sistemas convencionales del servicio fijo. Para el sistema HAPS tradicional descrito en la Recomenda-cin UIT-R F.1500, con zonas de servicio simtricas

12、 alrededor del nadir de HAPS, el lmite del servicio ubicuo estar probablemente en el borde exterior de la zona de cobertura suburbana, aproximadamente a 80 km del nadir; 4 que en las zonas donde no se prev un servicio HAPS ubicuo, como la zona de cobertura rural, la comparticin con otros sistemas de

13、l servicio fijo podra ser factible siempre que exista suficiente discriminacin angular entre los sistemas convencionales del servicio fijo y los sistemas HAPS que funcionan en el servicio fijo. Tal discriminacin angular slo puede ser posible si los sistemas convencionales del servicio fijo estn situ

14、ados fuera del campo visual de la plataforma HAPS; 5 que en las zonas donde la cobertura de las HAPS est limitada slo a la zona de cobertura urbana (UAC, urban area coverage) o tanto a la UAC como a la zona de cobertura suburbana (SAC, suburban area coverage), la comparticin con los sistemas convenc

15、ionales en el servicio fijo nicamente ser posible nicamente si los sistemas se despliegan fuera del campo visual de la plataforma HAPS; 6 que se realicen ms estudios para identificar hiptesis de funcionamiento y tcnicas de reduccin de la interferencia adicionales que podran facilitar la comparticin

16、de frecuencias. NOTA 1 Cabe sealar que los sistemas que utilizan HAPS tienen una capacidad de aplicacin potencial a diversos servicios como los servicios mviles y de radiodifusin. En esta Recomendacin se considera el uso de las HAPS en el servicio fijo. Anexo 1 Metodologa que debe utilizarse en el a

17、nlisis de comparticin de frecuencias entre sistemas del servicio fijo que utilizan HAPS y sistemas convencionales del servicio fijo 1 Introduccin Este Anexo presenta las bases para la metodologa de investigacin de las diversas hiptesis de interferencia y posibilidades de comparticin entre sistemas d

18、el servicio fijo que emplean estaciones HAPS y sistemas convencionales del servicio fijo. Concretamente, las bandas de frecuencias identificadas para los sistemas del servicio fijo que usan HAPS son 47,2-47,5 GHz y 47,9-48,2 GHz. Estas bandas forman parte de la gama 47,2-50,2 GHz que tambin est atri

19、buida a los servicios fijos por satlite (Tierra-espacio) y mvil. Hay algunas aplicaciones del servicio fijo en las bandas 47,2-47,5 GHz y 47,9-48,2 GHz; en la Recomendacin UIT-R F.758 se trata el desarrollo de los criterios de comparticin. Las bandas no son actualmente empleadas por el servicio mvil

20、 y no hay parmetros disponibles en los cuales Rec. UIT-R F.1608 3 basar el anlisis de interferencia tradicional. Debe observarse, sin embargo, que la alta densidad de los terminales de usuario pequeos previstos para su utilizacin en la red basada en HAPS (HAPN) har muy difcil la comparticin con los

21、sistemas del servicio mvil. 2 Caractersticas tcnicas En la Recomendacin UIT-R F.1500 figuran las caractersticas tcnicas para una red HAPN tpica que funciona en las bandas 47,2-47,5 GHz y 47,9-48,2 GHz. Este texto proporciona informacin sobre los parmetros tcnicos de los equipos y sobre las ganancias

22、 y directividad de las antenas instaladas en una HAPS. Las caractersticas tcnicas de los sistemas del servicio fijo terrenal que funcionan en la banda 47,2-50,2 GHz aparecen en la Recomendacin UIT-R F.758. Los diagramas de antena de referencia figuran en la Recomendacin UIT-R F.699. Las caracterstic

23、as de propagacin de las prdidas de trayecto en espacio libre, la absorcin gaseosa atmosfrica y la atenuacin y dispersin debidas a hidrometeoros se indican en diversas Recomendaciones UIT-R de la Serie P. 3 Metodologa de estudio de la comparticin La Recomendacin UIT-R F.1500 indica que una red tpica

24、basada en HAPN puede disponer hasta de 2 100 clulas, con un factor de reutilizacin de frecuencias de siete veces, dentro de un dimetro de servicio de 468 km. Adems, puede haber hasta 40 estaciones de cabecera en un dimetro de 181 km. En funcin de la anchura de banda asignada a una red HAPN determina

25、da, puede haber hasta 330 000 terminales de usuario simultneos funcionando de una base de abonados de ms de 5 millones. Cada uno de estos terminales de usuario tendr una antena dirigida a la HAPS. Los 2 100 haces de la HAPS se extienden a travs de la totalidad de la zona de cobertura, con reutilizac

26、in de frecuencias. El uso convencional de la banda por el servicio fijo puede ser para enlaces con anchura de banda amplia entre ubicaciones fijas bien definidas o para enlaces fijos de alta densidad en los que pueden no estar especificadas con antelacin la ubicacin y la orientacin de cada enlace. P

27、ara ambos tipos de aplicacin convencional la longitud del enlace estar limitada tanto por el terreno y el apantallamiento como por la absorcin atmosfrica y la debida a hidrometeoros. Debido a la multiplicidad de enlaces potenciales, la metodologa para realizar los estudios de comparticin tendr que b

28、asarse en la determinacin de la posible interferencia entre un par de estaciones, incluidas las caractersticas apropiadas de directividad de la antena, y el clculo en muchos de esos casos mediante una seleccin aleatoria de las ubicaciones de la estacin dentro de las zonas de cobertura y sujeto a las

29、 consideraciones apropiadas de reutilizacin de frecuencias, anchura de banda, etc. Se han emprendido algunos estudios preliminares de esta clase con 720 millones de casos en las simulaciones, los cuales han indicado que ser muy difcil la comparticin dentro del mismo canal entre las estaciones fijas

30、terrenales y los terminales de usuarios HAPN, y que la separacin geogrfica necesaria entre una cobertura HAPN y una estacin convencional del servicio fijo depende de la ganancia, y por lo tanto, de la orientacin del enlace fijo. Para tal simulacin de coberturas de zonas adyacentes con la utilizacin

31、de un plano despejado no sern adecuados los trayectos terrestres y el mtodo debe incluir la curvatura de la Tierra y la probabilidad de que se produzca apantallamiento a causa de las caractersticas del terreno o de la superficie. 4 Rec. UIT-R F.1608 De igual manera a la simulacin de interferencia pa

32、ra los terminales HAPS, la comparticin de una zona adyacente depende de la ubicacin y direccin de los enlaces fijos, aunque en este caso hay una menor probabilidad de apantallamiento por difraccin debida a los trayectos oblicuos. Anexo 2 Comparticin de frecuencias entre el servicio fijo convencional

33、 y los sistemas con HAPS 1 HAPS en el servicio fijo La Recomendacin UIT-R F.1500 contiene detalles de las caractersticas preferidas en un sistema HAPS tpico del servicio fijo. Estas caractersticas se presentan en los Cuadros 1 a 4. CUADRO 1 Zonas de cobertura HAPS CUADRO 2 Parmetros del transmisor d

34、e la estacin en la plataforma CUADRO 3 Parmetros del transmisor en el terminal de usuario Zona de cobertura ngulos de elevacin(grados) Alcance en la superficie (km) (HAPS a 21 km) UAC 90-30 0-36 SAC 30-15 36-76,5 RAC 15-5 76,5-203 RAC: zona de cobertura de rea rural. Zona de cobertura Potencia del t

35、ransmisor (dBW) Ganancia de la antena (dBi) UAC 1,3 30 SAC 1,3 30 RAC 3,5 41 Zona de cobertura Potencia del transmisor (dBW) Ganancia de la antena (dBi) UAC 8,2 23 SAC 7 38 RAC 1,5 38 Rec. UIT-R F.1608 5 CUADRO 4 Criterios de interferencia para los sistemas HAPS 1608-010 1836547290108126141621804035

36、302520151050510Guac()Gsac()Ganancia(dBi)ngulo fuera del eje (grados)FIGURA 1Envolventes del diagrama de radiacin de referencia de la antenapara los terminales de usuario HAPS (basados en laRecomendacin UIT-R F.699)2 Consideraciones generales sobre otros sistemas del servicio fijo en las bandas 47,2-

37、47,5 GHz y 47,9-48,2 GHz En el Cuadro 5 se muestran los parmetros de los sistemas convencionales del servicio fijo en la banda de 47 GHz segn lo estipulado en la Recomendacin UIT-R F.758. El Sistema 1 ser la fuente de interferencia (porque tiene la p.i.r.e. espectral ms elevada), y el Sistema 3 ser

38、la vctima (porque es el sistema ms sensible a la interferencia). Terminal de usuario HAPS Criterios de interferencia (dB(W/MHz) 149 151,6 6 Rec. UIT-R F.1608 CUADRO 5 Caractersticas radioelctricas del sistema del servicio fijo terrenal 3 Anlisis de interferencia El anlisis de interferencia se basa e

39、n las hiptesis representadas en la Fig. 2. 1608-0212FIGURA 2Hiptesis de interferenciaEnlace convencional del servicio fijo terrenalTerminal de usuario HAPSTrayecto con interferenciaTrayecto deseadoPlataforma HAPS1 y 2: hiptesis contempladas en los 3.1 y 3.2.3.1 Interferencia entre terminales de usua

40、rio HAPS y sistemas convencionales del servicio fijo (Hiptesis 1) En este punto se examinan las siguientes hiptesis de interferencia: interferencia causada por los sistemas convencionales del servicio fijo a los terminales de usuario HAPS; Sistema 1 2 3 4 Modulacin MDF-2 MAQ-4 MAQ-16 MAQ-256 Capacid

41、ad (Mbit/s) 1,544 44,736 90 310 Anchura de banda del canal (MHz) 5 50 50 50 Mxima ganancia de la antena (dBi) 46 46 46 46 Mxima potencia del transmisor (dBW) 11 12 2 2 p.i.r.e. mxima (dB(W/MHz) 28 17 27 27 Anchura de banda del receptor (MHz) 2 50 50 50 Factor de ruido del receptor (dB) 11 13 5 5 Rui

42、do trmico del receptor (dB(W/MHz) 133 133 137 137 Criterios de interferencia (dB(W/MHz) 143 143 147 147 MDF: modulacin por desplazamiento de frecuencia. Rec. UIT-R F.1608 7 interferencia causada por los terminales de usuario HAPS a los sistemas convencionales del servicio fijo. El anlisis se basa en

43、 fuentes de interferencia individuales y mltiples. Se determina una distancia de separacin entre los terminales de usuario HAPS y los sistemas convencionales del servicio fijo de manera que no se rebase el criterio de interferencia pertinente. Los resultados de estudios anteriores indican que ser di

44、fcil la comparticin de frecuencias en la misma zona, particularmente en zonas donde se prev un servicio ubicuo HAPS, y es probable que slo sea posible en situaciones especiales cuando se ha seleccionado cuidadosamente la ubicacin de la antena y las geometras del trayecto son favorables. En consecuen

45、cia, en este estudio se calculan las distancias de separacin sobre la base de que los sistemas convencionales del servicio fijo estn situados fuera de la zona de cobertura HAPS. 3.1.1 Anlisis de interferencia causada por una sola fuente de interferencia En el Cuadro 6 se presentan los valores calcul

46、ados para la distancia de separacin en el anlisis de la interferencia causada por una sola fuente. Se supone que los terminales de usuario HAPS y los sistemas convencionales del servicio fijo estn ubicados a una altura de 10 m. CUADRO 6 Distancias de separacin para la interferencia entre terminales

47、de usuario HAPS y sistemas convencionales del servicio fijo 3.1.2 Anlisis de interferencia causada por mltiples fuentes El anlisis de interferencia mltiple se basa en el enfoque Monte-Carlo, que considera datos reales de terreno en el Reino Unido. La interferencia combinada en el receptor se calcul

48、por cada 1 000 000 de pruebas. Cada prueba corresponde a una distribucin aleatoria de los transmisores interferentes. Se determinaron las prdidas del trayecto entre cada transmisor y el receptor mediante la Recomendacin UIT-R P.452. A continuacin se gener una funcin de distribucin acumulativa (FDA)

49、de interferencia en el receptor. Esta FDA no corresponde al tiempo en el cual puede experimentarse interferencia, sino a la probabilidad, dada la ubicacin aleatoria de los terminales. 3.1.3 Interferencia causada por los sistemas convencionales del servicio fijo a los terminales de usuario HAPS En el caso de interferencia de los sistemas co