ITU-R F 1609-1 SPANISH-2006 Interference evaluation from fixed service systems using high altitude platform stations to conventional fixed service systems in the bands 27 5-28 35 G.pdf

1、 Rec. UIT-R F.1609-1 1 RECOMENDACIN UIT-R F.1609-1 Evaluacin de la interferencia causada por los sistemas del servicio fijo que utilizan estaciones situadas en plataformas a gran altitud a los sistemas del servicio fijo convencionales en las bandas 27,5-28,35 GHz y 31-31,3 GHz (Cuestin UIT-R 212/9)

2、(2003-2006) Cometido Esta Recomendacin describe las metodologas de evaluacin de la interferencia causada por el servicio fijo que utiliza estaciones situadas en plataformas a gran altitud (HAPS) a sistemas del servicio fijo convencionales en las bandas de 28 GHz (27,5-28,35 GHz) y 31 GHz (31-31,3 GH

3、z). En los Anexos 1 a 3 aparecen ejemplos de clculo de la interferencia utilizando estas metodologas para estaciones de acceso inalmbrico fijo (FWA) punto a punto (P-P) y punto a multipunto (P-MP). La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que se est desarrollando una nueva tecno

4、loga en la que se utilizan estaciones situadas en plataformas a gran altitud (HAPS) ubicadas en la estratosfera; b) que como las bandas de 47 GHz, indicadas en el reconociendo a), son ms susceptibles a la atenuacin debida a la lluvia en los pases citados en los nmeros 5.537A y 5.543A del Reglamento

5、de Radiocomunicaciones (RR), el UIT-R ha estudiado la gama de frecuencias 18-32 GHz para la posible identificacin de espectro adicional; c) que las bandas 27,5-28,35 GHz y 31-31,3 GHz estn atribuidas al servicio fijo a ttulo primario, reconociendo a) que la CMR-97 adopt disposiciones para las explot

6、acin de las HAPS por el servicio fijo en las bandas 47,2-47,5 GHz y 47,9-48,2 GHz; b) que el nmero 5.537A del RR establece que la atribucin al servicio fijo en la banda 27,5-28,35 GHz puede ser utilizada tambin por las HAPS en los pases citados y que su empleo por las estaciones HAPS se limita al fu

7、ncionamiento en el sentido descendente HAPS-Tierra y no deber causar interferencias perjudiciales a los tipos convencionales de sistemas del servicio fijo o a los otros servicios con atribuciones tambin a ttulo primario, ni reclamar proteccin con relacin a los mismos; c) que el nmero 5.543A del RR e

8、stablece que la atribucin al servicio fijo en la banda 31-31,3 GHz puede ser utilizada tambin por las HAPS en el sentido Tierra-HAPS en los pases citados y que su empleo de las estaciones HAPS no deber causar interferencias perjudiciales a los tipos convencionales de sistemas del servicio fijo o a l

9、os otros servicios con atribuciones tambin a ttulo primario ni reclamar proteccin con relacin a los mismos, conforme a lo dispuesto en el nmero 5.545 del RR; 2 Rec. UIT-R F.1609-1 d) que el nmero 5.543A del RR tambin establece que el empleo de las estaciones HAPS en la banda 31-31,3 GHz no causar in

10、terferencias perjudiciales a los servicios pasivos con atribuciones a ttulo primario en la banda 31,3-31,8 GHz con arreglo a los criterios de interferencia estipulados en las Recomendaciones UIT-R SA.1029 y UIT-R RA.769; e) que la Resolucin 145 (Rev.CMR-03) solicita la realizacin urgente de estudios

11、 sobre los temas tcnicos, de comparticin y reglamentarios a fin de determinar criterios para la explotacin de las HAPS en las bandas 27,5-28,35 GHz y 31-31,3 GHz, recomienda 1 que se utilicen las metodologas contenidas en los Anexos 1 y 2 para evaluar la interferencia causada por un sistema basado e

12、n HAPS a un sistema del servicio fijo convencional P-MP y P-P (vanse las Notas 1 y 2); 2 que se utilice la metodologa contenida en el Anexo 3 para evaluar la interferencia causada por una HAPS a un sistema del servicio fijo convencional en la banda 27,5-28,35 GHz; 3 que se utilicen las metodologas c

13、ontenidas en los Anexos 1, 2 y 3 para desarrollar convenios bilaterales entre las administraciones. NOTA 1 Debe consultarse la Recomendacin UIT-R F.1569 con relacin a los parmetros tpicos referentes a un sistema basado en HAPS. NOTA 2 La evaluacin de la interferencia provocada por un sistema basado

14、en HAPS al sistema de acceso inalmbrico fijo (FWA) se trata en los Anexos 1 y 2 para la hiptesis de interferencia de caso ms desfavorable. La adopcin de las tcnicas de reduccin de la interferencia descritas en la Recomendacin UIT- R F.1608 pueden acortar la distancia de separacin necesaria. NOTA 3 E

15、n los Anexos 1 y 2 se ha fijado el valor numrico del parmetro potencia salida de transmisin. No ser difcil calcular los valores de otros parmetros basndose en los resultados all descritos. Adems, la Recomendacin UIT-R F.758 enumera ciertos parmetros del sistema, algunos de los cuales incluyen el cas

16、o ms desfavorable desde el punto de vista de los temas de interferencia. Anexo 1 Metodologa para evaluar la interferencia causada por los sistemas del servicio fijo que utilizan HAPS a los sistemas de FWA, P-MP en las bandas 27,5-28,35 GHz y 31-31,3 GHz 1 Introduccin Este Anexo presenta una metodolo

17、ga para evaluar la interferencia, los parmetros tcnicos y las tcnicas de explotacin que se deben utilizar para los estudios de comparticin entre sistemas del servicio fijo que emplean HAPS y sistemas FWA que funcionan en modo P-MP en las bandas 27,5-28,35 GHz y 31-31,3 GHz. El sistema P-MP consta no

18、rmalmente de una estacin base y varias estaciones de abonado. En el sistema FWA, no hay ninguna regla para usar estas dos bandas de frecuencias entre una estacin base FWA y una estacin de abonado FWA. Por consiguiente, tienen que considerarse todas las situaciones de interferencia. Rec. UIT-R F.1609

19、-1 3 2 Metodologa para calcular la interferencia causada por un sistema basado en HAPS a un sistema FWA P-MP 2.1 Interferencia provocada por la aeronave HAPS a la estacin FWA La potencia de interferencia del haz puntual de la aeronave HAPS a la estacin FWA, I (dB(W/MHz), se obtiene por la ecuacin (1

20、). FWAfRxHFFWARxFAtmHmsFBHBHTxBHTxLGLLGPImnmnmnm_)()( += (1) siendo: PTx_HmBn: densidad de potencia de transmisin del haz puntual (Bn) de la HAPS (Hm) (dB(W/MHz) GTx_HmBn(HmBn_F): ganancia de la antena del haz puntual de la aeronave HAPS hacia la direccin de la estacin FWA (dBi) LS : prdidas en el e

21、spacio libre entre la aeronave HAPS y la estacin FWA (dB), obtenidas mediante la siguiente ecuacin: =00014log20dLSd: distancia entre la aeronave HAPS y la estacin FWA (km) : longitud de onda (m) LAtmHm_F : prdida por absorcin atmosfrica entre la aeronave HAPS y la estacin FWA (dB) (para ms detalles,

22、 vase el Apndice 1 a los Anexos 1 y 2 que se basa en la Recomendacin UIT-R F.1404, donde la absorcin se denomina A(h, ) GRx_FWA(F_Hm): ganancia de la antena de recepcin de la estacin FWA en direccin de la aeronave HAPS (dBi) LfRx_FWA : prdidas del alimentador de la estacin FWA en el lado de recepcin

23、 (dB). La relacin entre la potencia de interferencia y el ruido trmico del receptor, I/N, se obtiene por la ecuacin (2). )1010293log(10/610/=NFkINIdB (2) donde: k: constante de Boltzmann = 1,38 1023(J/K) NF: factor de ruido de la estacin FWA (dB). 2.2 Interferencia provocada por la estacin HAPS en t

24、ierra a la estacin FWA La potencia de interferencia causada por la estacin HAPS en tierra a la estacin FWA, I (dB(W/MHz), se obtiene por la ecuacin (3). FWAfRxHFFWARxObsAtmsFHGSTxGSfTxGSTxLGLLLGLPI_)()( += (3) donde: PTx_GS: densidad de potencia de transmisin de la estacin HAPS en tierra (dB(W/MHz)

25、LfTx_GS: prdidas del alimentador de la estacin HAPS en tierra (dB) 4 Rec. UIT-R F.1609-1 GTx_GS(H_F): ganancia de la antena de la estacin HAPS en tierra en direccin de la estacin FWA (dBi) Ls:prdidas en el espacio libre entre la estacin HAPS en tierra y la estacin FWA (dB) LAtm: prdida por absorcin

26、atmosfrica entre la estacin HAPS en tierra y la estacin FWA (dB), que se calcula mediante la Recomendacin UIT-R P.676 LObs: prdida por apantallamiento entre la estacin HAPS en tierra y la estacin FWA (no se incluye en el clculo de la distancia de separacin necesaria) (dB) GRx_FWA(F_H): ganancia de l

27、a antena de recepcin de la estacin FWA en direccin de la estacin HAPS en tierra (dBi) LfRx_FWA: prdidas del alimentador de la estacin FWA (dB) La relacin I/N se obtiene por la ecuacin (2). 3 Suposiciones para la evaluacin de la interferencia 3.1 Sistema HAPS Los parmetros del sistema HAPS se describ

28、en en la Recomendacin UIT-R F.1569. 3.2 Sistema FWA con funcionamiento P-MP El 1 del Apndice 2 a los Anexos 1 y 2 describe los parmetros supuestos en el sistema FWA con funcionamiento P-MP para llevar a cabo la evaluacin de la interferencia, que incluye la estacin base y la estacin de abonado. En cu

29、anto a la estacin base FWA, se consideran los tres casos siguientes desde la perspectiva del diagrama del haz de la antena y el esquema de reutilizacin de frecuencias. Se supone que las estaciones base estn instaladas geogrficamente cada 2 km. Caso a): el diagrama supuesto del haz de la antena se ba

30、sa en la Recomendacin UIT-R F.1336 y parece que la reutilizacin de frecuencias es comparativamente realista (se utilizan bandas de frecuencias segmentadas 4 4 para las cuatro estaciones base y su haz de antena es un sector de 90: se instala repetidamente un grupo de cuatro estaciones). Caso b): el d

31、iagrama supuesto del haz de la antena se basa en la Recomendacin UIT-R F.1336 y todas las estaciones base usan la misma frecuencia asignada a la estacin base (por consiguiente, se supone un diagrama omnidireccional en la direccin acimutal). Caso c): el diagrama supuesto del haz de la antena es razon

32、ablemente realista y muchos proveedores de servicio lo adoptaran (no enumerado en ninguna Recomendacin); el esquema de reutilizacin de frecuencias es el mismo que en el Caso a). 4 Ejemplos del resultado de los clculos en el caso del sistema FWA con funcionamiento P-MP En este punto se muestran ejemp

33、los de la caracterstica de la relacin I/N calculada y la distancia de separacin necesaria. Por lo que concierne a los parmetros del sistema FWA con funcionamiento P-MP, se consideran los tres Casos, a), b) y c), para la estacin base. Tambin se supone que se utiliza el mismo tipo de estacin de abonad

34、o FWA para las tres estaciones base. Rec. UIT-R F.1609-1 5 4.1 Interferencia provocada por la aeronave HAPS al sistema FWA En el anlisis de la interferencia causada por la aeronave HAPS a la estacin base FWA, se supone que se han instalado 11 21 aeronaves HAPS en una superficie de 500 km 1 000 km. L

35、as caractersticas de la relacin I/N se evalan como una funcin de la distancia entre la estacin FWA y el punto nadir de la aeronave HAPS ubicada en el punto medio del lado de 1 000 km. Mediante clculos, se supone que el haz principal de la estacin base FWA siempre se orienta hacia la direccin horizon

36、tal. Por otro lado, para realizar el anlisis del caso ms desfavorable se supone que la estacin de abonado FWA apunta directamente a las aeronaves HAPS situadas a ngulos de elevacin de hasta 60. 4.1.1 Interferencia provocada por la aeronave HAPS a la estacin base FWA En las Figs. 1 y 2 se muestran la

37、s caractersticas de la relacin I/N de la estacin base FWA para los Casos a) y b) respectivamente, cuando est sujeta a la interferencia causada por 11 21 aeronaves HAPS (vase la Fig. 3). La notacin frente en la Fig. 1 significa que las estaciones base apuntan hacia el centro de mltiples aeronaves HAP

38、S cara a cara en la direccin acimutal. Lateral y posterior indican las condiciones en que la estacin base ve a la aeronave en su parte lateral y en su parte posterior, respectivamente. La relacin I/N indicada muestra el valor ms desfavorable entre todos los haces puntuales de las aeronaves HAPS que

39、utilizan el esquema de reutilizacin de frecuencias. 6 Rec. UIT-R F.1609-1 Rec. UIT-R F.1609-1 7 En ambas Figuras, se observa que el valor mximo de la relacin I/N es aproximadamente de 15 dB. Por consiguiente, bajo las condiciones aqu establecidas, se concluye que las mltiples aeronaves HAPS no puede

40、n causar graves interferencias a la estacin base FWA. Puede verse en la Fig. 2 que frente es igual a lateral y posterior, ya que se supone que el diagrama de antena tiene caractersticas omnidireccionales en la direccin acimutal. Cuando se utiliza un diagrama del haz razonablemente realista para la e

41、stacin base FWA como en el Caso c), se reduce ligeramente el valor de la relacin I/N como se ilustra en la Fig. 4. En el Caso c), la relacin I/N mxima es alrededor de 20 dB. 4.1.2 Interferencia provocada por la aeronave HAPS a la estacin de abonado FWA Con respecto a las caractersticas de la relacin

42、 I/N en la estacin de abonado FWA, cuando sta resulta interferida por una sola aeronave HAPS, la relacin I/N ms desfavorable pasa a tomar un valor elevado de aproximadamente 30 dB, como se muestra en la Fig. 5. Esto es debido a una mayor ganancia de antena en la estacin de abonado FWA que la corresp

43、ondiente a la estacin base y a la suposicin de que la antena de abonado FWA apunta directamente a la aeronave HAPS con una limitacin para el mximo ngulo de elevacin de 60. Por consiguiente, la aeronave HAPS causar una elevada interferencia a la estacin de abonado cuando se emplee la misma frecuencia

44、. Se observa en la Fig. 5 que la distancia de 200 km corresponde al punto de transicin entre la utilizacin de una antena de 30 cm de dimetro y la utilizacin de una antena de 60 cm de dimetro (vase la Nota 1 del Cuadro 2). 8 Rec. UIT-R F.1609-1 4.2 Interferencia provocada por la estacin HAPS en tierr

45、a al sistema FWA En lo referente a la interferencia causada por la estacin HAPS en tierra a la estacin FWA, el anlisis se lleva a cabo slo para la condicin de visibilidad directa. Adems, se supone que la altitud de la estacin HAPS en tierra y la de la estacin FWA (estacin base y estacin de abonado)

46、es la misma y que la ganancia de antena de la estacin base FWA en direccin a la estacin HAPS en tierra es la misma en los tres Casos a), b) y c). El clculo se efecta slo para el caso de interferencia procedente de una sola fuente, bajo la condicin de que las dos estaciones, que son la estacin HAPS e

47、n tierra con un ngulo de elevacin de ms de 20 y la estacin FWA que apunta en la direccin horizontal, estn orientadas cara a cara en acimut. El valor de la relacin I/N supuesto para este anlisis es 15 dB. 4.2.1 Interferencia provocada por la estacin HAPS en tierra a la estacin base FWA En la Fig. 6 s

48、e muestra la distancia de separacin necesaria cuando la estacin HAPS en tierra causa interferencia a la estacin base FWA. Utilizando los valores supuestos de la relacin I/N, 15 dB, y del mnimo ngulo de elevacin, 20, la distancia de separacin es de unos 5 km. Si se considera que la estacin base FWA se instala repetidamente con reutilizacin de frecuencias en una distancia de 2-3 km, sera difcil la coexistencia de la estacin base FWA y la estacin HAPS en tierra a menos que se introduzca alguna tcnica de reduccin de interferen