ITU-R F 1613 FRENCH-2003 Operational and deployment requirements for fixed wireless access systems in the fixed service in Region 3 to ensure the protection of systems in the Earthhe s.pdf

1、 Rec. UIT-R F.1613 1 RECOMMANDATION UIT-R F.1613*,*Caractristiques oprationnelles et de dploiement des systmes daccs hertzien fixe du service fixe dans la Rgion 3 pour assurer la protection des systmes du service dexploration de la Terre par satellite (active) et du service de recherche spatiale (ac

2、tive) dans la bande 5 250-5 350 MHz (Questions UIT-R 113/9 et UIT-R 218/7) (2003) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que la bande de frquences 5 250-5 350 MHz est attribue au service dexploration de la Terre par satellite (SETS) (active) et au service de recherche spatiale (act

3、ive) pour les capteurs spatioports ainsi quau service de radiolocalisation titre primaire; b) que ces attributions dans la bande de frquences 5 250-5 350 MHz seront revues par la CMR-03 au titre du point 1.5 de son ordre du jour dans le but dune possible attribution au service fixe dans la Rgion 3 t

4、itre primaire; c) que certaines administrations de la Rgion 3 ont propos que la bande 5 250-5 350 MHz soit utilise pour des systmes daccs hertzien fixe (AHF) du service fixe exploits sous licences; d) que les systmes AHF exploits lextrieur risquent de causer des brouillages inacceptables au SETS/ou

5、au service de recherche spatiale (active) dans ladite bande; e) quil est ncessaire de spcifier des caractristiques oprationnelles et de dploiement des systmes AHF dans la Rgion 3, pour protger les systmes capteurs actifs spatioports, *Cette Recommandation a t labore conjointement par les Commissions

6、 dtudes 7 et 9 des radiocommunications et toute rvision future devrait tre faite de la mme faon. *Cette Recommandation doit tre porte lattention des Commissions dtudes 7 et 8 des radiocom-munications. 2 Rec. UIT-R F.1613 notant a) que les brouillages causs par les systmes du SETS et du service de re

7、cherche spatiale (active) des systmes AHF ayant les caractristiques dcrites dans lAnnexe 1 sont considrs comme acceptables, reconnaissant a) que des systmes AHF et dautres types de systme daccs hertzien (y compris les rseaux radiolectriques locaux (RLAN) peuvent difficilement tre exploits simultanme

8、nt avec la mme couverture et sur la mme frquence, recommande 1 que le brouillage cumulatif caus par les systmes AHF (somme des p.i.r.e. en direction du satellite soit infrieur 7,6 dB(W/20 MHz) la surface de la Terre dans la zone de couverture du satellite du service dexploitation de la terre par sat

9、ellite (SETS) ou du service de recherche spatiale (voir les Notes 1, 2 et 3); 2 que la mthodologie dcrite dans lAnnexe 1 soit utilise pour valuer le niveau de brouil-lage global provenant de systmes AHF; 3 que, sur la base des caractristiques des systmes AHF prsentes dans le Tableau 4 pour la Rgion

10、3, une densit maximale de 23 stations de base AHF pour 220 km2soit autorise dans la zone de couverture du capteur actif du satellite. Une variation de la p.i.r.e. maximale, du diagramme dantenne et de la planification des frquences entranerait une variation de la densit maximale autorise des station

11、s de base AHF; 4 que la p.i.r.e. maximale de chaque station AHF ne soit pas suprieure 3dB(W/20 MHz) (voir les Notes 4 et 5); 5 que les administrations contrlent ces systmes afin de sassurer que les caractristiques de dploiement des systmes AHF, spcifies dans les recommande ci-dessus, soient respecte

12、s. NOTE 1 Le niveau de ce brouillage cumulatif est dduit du seuil de brouillage de 132,35 dB(W/20 MHz) au niveau du rcepteur du satellite spcifi pour le radar SAR4 dans le Tableau 5. NOTE 2 La zone de couverture du capteur actif du satellite du SETS ou du service de recherche spatiale dont il est qu

13、estion ici a une surface denviron 220 km2. NOTE 3 Le brouillage cumulatif caus par des systmes AHF en direction du capteur actif spatioport dpend de paramtres tels que la puissance dmission des systmes AHF, la directivit de lantenne et le nombre de stations de base AHF utilisant le mme canal RF dans

14、 la zone de couverture du capteur actif du satellite. NOTE 4 Si langle dlvation de la direction du faisceau principal est suprieur 10, un abaissement de 6 dB de la limite de la p.i.r.e. devrait sappliquer, soit une p.i.r.e. maximale de 3 dB(W/20 MHz). NOTE 5 La direction des antennes des stations AH

15、F devrait tre contrle pour viter toute illumination directe accidentelle du satellite due un dfaut dalignement dantenne, comme par exemple, une station distante ne pointant pas en direction de la station de base. NOTE 6 Il faudrait fournir dautres informations afin de faciliter lapplication de cette

16、 Recommandation. Cette question ncessite une tude complmentaire. Rec. UIT-R F.1613 3 Annexe 1 Partage de frquences entre les systmes AHF et les systmes capteurs actifs spatioports du SETS (active) et du service de recherche spatiale (active) dans la bande 5 250-5 350 MHz 1 Introduction La bande de f

17、rquences 5 250-5 350 MHz est considre comme approprie pour les systmes AHF du service fixe pour assurer des applications Internet haut dbit ou dautres applications de services multimdias. Etant donn que cette bande est attribue, dans le Rglement des radiocommunications de lUIT, au SETS (active) et a

18、u service de recherche spatiale (active) lchelle mondiale, les possibilits de partage entre les systmes AHF et les systmes du SETS ou du service de recherche spatiale (active) doivent tre dtermines. Dans cette bande de frquences, plusieurs types de radars synthse douverture (SAR, synthetic aperture

19、radar) spatioports daltimtres radars spatioports et de diffusiomtres spatioports sont exploits dans le SETS et dans le service de recherche spatiale (active). Cette Annexe traite de considrations de partage entre les systmes AHF et ces capteurs actifs spatioports, en utilisant des paramtres de systm

20、e typiques actuellement disponibles ou en cours dexamen. 2 Caractristiques techniques de capteurs actifs spatioports Les caractristiques techniques de capteurs actifs spatioports dans la bande 5 250-5 350 MHz sont indiques dans les Tableaux 1 3. TABLEAU 1 Caractristiques de SAR spatioports typiques

21、5,3 GHz Valeur Paramtre SAR2 SAR3 SAR4 Altitude de lorbite (km) 600 (circulaire) 400 (circulaire) Inclination de lorbite (degrs) 57 Frquence centrale RF (MHz) 5 405 5 305 5 300 Puissance rayonne crte (W) 4 800 1 700 Polarisation Horizontale et verticale (HH, HV, VH, VV) Modulation des impulsions MF

22、linaire Largeur de bande dune impulsion (MHz) 310 40 Dure dune impulsion (s) 31 33 4 Rec. UIT-R F.1613 TABLEAU 1 ( fin) Valeur Paramtre SAR2 SAR3 SAR4 Frquence de rptition des impulsions (impulsions/s) 4 492 1 395 Facteur dutilisation (%) 13,9 5,9 Rapport de compression de plage 9 610 10 230 1 320 T

23、ype dantenne (m) Rseau plan commande de phase 1,8 3,8 Rseau plan commande de phase 0,7 12,0 Gain crte dantenne (dBi) 42,9 42,7/38 (pleine convergence/dcalage du faisceau) Gain des lobes latraux mdians de lantenne (dBi) 5 Orientation de lantenne (degrs) 20-38 par rapport au nadir 20-55 par rapport au

24、 nadir Ouverture de faisceau de lantenne (degrs) 1,7 (El), 0,78 (Az) 4,9/18,0 (El), 0,25 (Az) Polarisation de lantenne Rectiligne horizontale/verticale Facteur de bruit du rcepteur (dB) 4,62 Point de compression 1 dB lentre du rcepteur (dBW) 62 Puissance maximale lentre du rcepteur (dBW) +7 Temps de

25、xploitation 30% de lorbite Dure minimale pour lenregistrement dimages (s) 15 Zone de service Zones terrestres et ctires Largeur de la zone explore pour les images (km) 20 16/320 Zone de couverture (km2) 159,03 76,5 76,5-220 Bande passante du rcepteur (MHz) 356,5 46,00 Seuil de brouillage (dB) I/N =

26、6 Rec. UIT-R F.1613 5 TABLEAU 2 Caractristiques dun altimtre spatioport typique 5,3 GHz TABLEAU 3 Caractristiques de diffusiomtres spatioports typiques 5,3 GHz Caractristiques de la mission Jason Dure 5 ans Altitude (km) 1 347 15 Inclinaison (degrs) 66 Caractristiques de laltimtre Poseidon 2 Type de

27、 signal Modulation de frquence linaire Frquence de rptition des impulsions dans la bande C (Hz) 300 Dure dune impulsion (s) 105,6 Frquence de la porteuse (GHz) 5,3 Largeur de bande (MHz) 320 Puissance crte dmission RF (W) 17 Puissance moyenne dmission RF (W) 0,54 Gain dantenne (dBi) 32,2 Ouverture 3

28、 dB (degrs) 3,4 Niveau des lobes latraux/Maximum (dB) 20 Niveau du lobe arrire /Maximum (dB) 40 Empreinte du faisceau 3 dB (km) 77 Seuil de brouillage (dBW) 118 Paramtre Valeur Nom du systme Diffusiomtre 1 Diffusiomtre 2 Altitude de lorbite (km) 780 800 Inclinaison (degrs) 81,5 Frquence centrale (GH

29、z) 5,3 5,255 Largeur dune impulsion 70 s (moyenne) 130 s (inf./sup.) 8 ms (moyenne) 10,1 ms (inf./sup.) Modulation Onde entretenue avec interruption MF linaire Bande passante de lmetteur (kHz) 15 500 Frquence de rptition des impulsions (Hz) 115 (moyenne) 98 (inf./sup.) 29,4 Type dantenne Guide donde

30、s fente 6 Rec. UIT-R F.1613 TABLEAU 3 ( fin) 3 Caractristiques techniques des systmes AHF Les paramtres techniques des systmes AHF devraient tre dtermins de manire satisfaire, la fois, aux besoins des applications Internet haut dbit et aux critres de partage avec les autres services. Lorsque des sys

31、tmes AHF sont exploits dans la bande 5 250-5 350 MHz, les points suivants doivent tre considrs: Les systmes AHF sont composs dune station de base et de nombreuses stations distantes lintrieur de la zone de couverture du service, soit une cellule. Il est suppos que toutes les stations distantes commu

32、niquent avec la station de base seulement pendant le crneau horaire assign (dans le cas daccs multiple par rpartition dans le temps (AMRT) ou lorsque laccs est possible (dans le cas daccs multiple avec dtection de porteur (AMDC). Autrement dit, au sein dune cellule, une seule station met chaque inst

33、ant. La densit de dploiement (par km2) des stations de base AHF aura donc une incidence sur le brouillage caus un capteur actif spatioport. La directivit de lantenne pour un angle dlvation lev est importante. Si la discrimination de lantenne des stations AHF vers le haut est suffisante, la puissance

34、 de brouillage sera suffisamment rduite. La proportion active dun groupe dmetteurs AHF dans une cellule peut tre de 100% dans le cas le plus dfavorable. Des mesures fondes sur lobtention de licences dexploitation seront ncessaires pour contrler la densit de dploiement des systmes AHF. Paramtre Valeu

35、r Gain dantenne (dBi) 31 (moyen) 32,5 (inf./sup.) 28,5 (moyen) 29,5 (inf./sup.) Orientation du faisceau principal de lantenne (degrs) Angles dincidence: 18-47 (moyen) 24-57 (inf./sup.) Angles dincidence: 25,0-54,5 (moyen) 33,7-65,3 (inf./sup.) Ouverture du faisceau dantenne (3 dB) (degrs) Elvation a

36、zimut (degrs) 24 (moyen) 1,3 26 (inf./sup.) 0,8 23,6 (moyen) 1,1 23,9 (inf./sup.) 0,8 Angle dlvation de linstrument (degrs) 29,3 37,6 Polarisation de lantenne Verticale Puissance crte dmission 4,8 kW 120 W Facteur de bruit du rcepteur (dB) 3 Zone de service Zones ocaniques et ctires, zones terrestre

37、s Seuil de brouillage dB (W/Hz) 207 Rec. UIT-R F.1613 7 Compte tenu des mesures susmentionnes, les exemples de paramtres techniques de systmes AHF indiqus dans le Tableau 4 sont utiliss aux fins des tudes prliminaires dont il est question dans la prsente Annexe. Les caractristiques choisies dans cet

38、te analyse sont celles qui conduiraient au cas le plus dfavorable de brouillage dun rcepteur de radar SAR bande troite. Pour ce type de systme AHF, si laxe de vise de lantenne pointe approximativement vers lhorizon pour une connexion point multipoint, langle par rapport laxe de vise devient langle d

39、lvation. Aux angles compris entre 20 et 55 par rapport au nadir, les angles dlvation des stations AHF par rapport un radar SAR sont compris entre 69 et 30. TABLEAU 4 Caractristiques techniques du systme AHF 5,3 GHz 1613-010 1020304050607080902015105051015FIGURE 1Diagramme dantenne dune station de ba

40、seGain(dBi)Angle dlvation (degrs)Station de base Station distante Bande de frquences (MHz) 5 250-5 350 Mode de fonctionnement Point multipoint Rayon de la cellule (km) 1-2 p.i.r.e. maximale mise/puissance (W) 2/0,2 2/0,063 Gain dantenne/ caractristiques 10 dBi/ Rec. UIT-R F.1336 Antenne quidirective

41、 (k = 0) (Fig. 1) 15 dBi/ Rec. UIT-R F.1336 Antenne de bas cot et gain peu lev (Fig. 2) Bande passante (MHz) 20 Facteur de bruit du rcepteur (dB) 8 Seuil de brouillage I/N = 6 dB ou 128,8 dB (W/20 MHz) Polarisation Verticale ou horizontale Proportion active (%) 90 10 8 Rec. UIT-R F.1613 1613-020 20

42、40 60 80 100 120 140 160 18010505101520FIGURE 2Diagramme dantenne dune station distanteGain(dBi)Angle par rapport laxe principal (degrs)4 Partage de frquences entre les capteurs actifs spatioports et les systmes AHF 4.1 Partage entre un radar SAR et un systme AHF 4.1.1 Brouillage caus par un systme

43、AHF un radar SAR Le Tableau 5 prsente les rsultats du calcul du brouillage caus par un systme AHF ayant les paramtres prsents dans le Tableau 4 un radar SAR4 ayant les caractristiques du Tableau 1. Bien que les radars SAR2, SAR3 et SAR4 aient un seuil de brouillage quivalent par MHz, lanalyse prsent

44、e ci-aprs concerne le radar SAR4 avec la condition la plus stricte en valeur absolue. Dans le calcul du brouillage, leffet des lobes latraux de lantenne AHF et leffet de diffusion la surface de la Terre ou par les btiments sont pris en considration. En ce qui concerne le brouillage caus par les lobe

45、s latraux des stations distantes, la p.i.r.e. moyenne mise en direction du satellite par toutes les stations distantes situes autour de la station de base est calcule (voir lAppendice 1 lAnnexe 1). Il est noter que, dans le Tableau 5, on suppose que le facteur de rutilisation des frquences vaut 4. L

46、a diffusion la surface de la Terre ou lventuelle diffusion par les btiments voisins reprsentera des sources de brouillage potentielles. Ceci dpend de la zone o ces systmes sont dploys et de laltitude laquelle ils seront placs (au-dessus ou sur le ct de btiments), etc. Il peut tre envisag de mettre e

47、n place des systmes AHF dans des zones urbaines forte densit o, par dfinition, une diffusion par une large diversit dobjets se produira, qui devra tre prise en compte en plus de la diffusion la surface de la Terre. En particulier, certains difices de bureau modernes sont construits avec une structure mtallique, la possibilit dune importante rflectivit dans la direction du capteur ntant pas exclure. On considre que, dans le cas le plus dfavorable, le coefficient de diffusion est de 18 dB. Cette hypothse pourrait tre revoir. Cette prsente analyse