ITU-R F 1669-1 FRENCH-2007 Interference criteria of fixed wireless systems operating in the 37-40 GHz and 40 5-42 5 GHz bands with respect to satellites in the geostationary orbit《.pdf

1、 Rec. UIT-R F.1669-1 1 RECOMMANDATION UIT-R F.1669-1*Critres de protection des systmes hertziens fixes fonctionnant dans les bandes 37-40 GHz et 40,5-42,5 GHz contre les brouillages causs par des satellites en orbite gostationnaire (Question UIT-R 127/9) (2004-2007) Domaine de comptence La Recommand

2、ation UIT-R F.1669 dfinit les critres de protection des systmes hertziens fixes contre les brouillages causs par des satellites en orbite gostationnaire dans les bandes des 38 et des 40 GHz. Elle comprend deux ensembles de critres, pour des liaisons dans certaines applications daccs hertzien large b

3、ande, dune part, et tous les autres systmes hertziens fixes, dautre part. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) quil est souhaitable de dterminer les critres de protection des systmes hertziens fixes (FWS, fixed wireless systems) fonctionnant dans les bandes des 38 GHz (37-40 GHz)

4、 et des 40 GHz (40,5-42,5 GHz) relativement aux brouillages causs par des systmes satellites gostationnaires (OSG) exploits titre coprimaire; b) que dans des situations de brouillage faisant intervenir des stations spatiales OSG, les systmes du service fixe peuvent tre exposs, dans certaines configu

5、rations gomtriques, des brouillages de niveau lev qui pourraient affecter la qualit de fonctionnement ou la disponibilit de ces systmes; c) que dans les bandes des 38 GHz et des 40 GHz, la conception des liaisons du service fixe est contrle par les affaiblissements dus la pluie, qui peuvent tre modl

6、iss laide de la Recommandation UIT-R P.530; d) que, dans les bandes des 38 GHz et des 40 GHz, certaines administrations ont recours la rgulation automatique de puissance lmission (RAPE) sur certaines liaisons du service fixe, et quil en dcoule une augmentation de la sensibilit de ces liaisons, tout

7、particulirement en ce qui concerne les brouillages court terme; e) que certaines liaisons du service fixe caractrises par de faibles valeurs de marge nette de protection contre les vanouissements risquent de ne pas tre totalement protges contre les brouillages causs par des systmes satellites OSG, s

8、auf imposer des contraintes exagres ces services; f) que les liaisons types du service fixe utilisant la RAPE imposent des critres de protection plus stricts que ceux ncessaires pour des liaisons du service fixe dotes de marges de protection contre les vanouissements plus importantes et sur lesquell

9、es on nutilise pas la RAPE; *La prsente Recommandation devrait tre porte lattention des Commissions dtudes 3, 4 et 7 des radiocommunications. 2 Rec. UIT-R F.1669-1 g) que les systmes du service fixe fonctionnant dans les bandes des 38 GHz et 40 GHz ne font lobjet daucune restriction de pointage, et

10、ce pour des raisons pratiques tenant au nombre dquipements et aux cots associs, reconnaissant a) que les bandes 37,5-40 GHz et 40,5-42,5 GHz sont partages titre coprimaire avec le service fixe par satellite et que lUIT-R a labor la Recommandation UIT-R SF.1573 sur les niveaux de puissance surfacique

11、 respecter pour protger le service fixe dans ces bandes; b) que lapplication des critres indiqus dans la prsente Recommandation nest pas cense entraner une rvision de la Recommandation UIT-R SF.1573, notant a) que la courbe reprsentant les brouillages causs par des satellites OSG un rcepteur du serv

12、ice fixe en fonction de langle dazimut de lantenne du rcepteur (voir la Fig. 2) fait apparatre deux pics de brouillage associs deux valeurs dangle particulires pour lesquelles, selon la gomtrie de la liaison du service fixe qui est considre, la direction de pointage de ladite liaison passe par larc

13、OSG, recommande 1 dutiliser les critres de brouillage suivants, qui dfinissent un gabarit de brouillage tel que celui dcrit sur la Fig. 1, afin dassurer la protection des systmes du service fixe contre les brouillages causs par des satellites OSG de divers services exploits dans les bandes 37-40 GHz

14、 et 40,5-42,5 GHz titre coprimaire: 1.1 pour les FWS en gnral: 1.1.1 le rapport I/N lentre du rcepteur du service fixe ne devrait pas dpasser 10 dB, sauf dans une fourchette de 15 en azimut par rapport langle pour lequel le faisceau principal de lantenne du service fixe coupe larc OSG (voir les Note

15、s 1 et 2); 1.1.2 pour les angles dazimut du rcepteur du service fixe compris dans cette fourchette de 15, on peut accepter une valeur du rapport I/N lentre dudit rcepteur de +4 dB au maximum pour les angles dazimut correspondant aux valeurs crtes (voir les Notes 1 et 2); 1.2 pour certaines liaisons

16、de certaines applications daccs hertzien large bande (BWA, broadband wireless access): 1.2.1 le rapport I/N lentre du rcepteur du service fixe ne devrait pas dpasser 10 dB, sauf dans une fourchette de 5 en azimut par rapport langle pour lequel le faisceau principal de lantenne du service fixe coupe

17、larc OSG (voir les Notes 1 et 2); 1.2.2 pour les angles dazimut du rcepteur du service fixe compris dans cette fourchette de 5 on peut accepter une valeur du rapport brouillage/bruit lentre dudit rcepteur de 0 dB au maximum pour les angles dazimut correspondant aux valeurs crtes (voir les Notes 1 et

18、 2); 2 dutiliser les informations contenues dans lAnnexe 1 et ses Appendices titre indicatif pour lapplication de la prsente Recommandation. NOTE 1 Ces niveaux du rapport I/N sont tablis par rfrence au bruit total lentre du rcepteur, qui comprend le niveau de bruit du systme, (k T B F), et les broui

19、llages intraservice (voir le 5 de lAnnexe 1). Rec. UIT-R F.1669-1 3 NOTE 2 Les fourchettes dazimut de 15 et 5 indiques respectivement aux points 1.1 et 1.2 du recommande sont fondes sur lapplication dune mthode danalyse temporelle et des lments dun modle spcifique de cellule de pluie. Une volution d

20、e ce modle de cellule de pluie ou un nouveau modle pourraient avoir une incidence sur les fourchettes dazimut et conduire perfectionner la prsente Recommandation. Annexe 1 Calcul des critres de protection du service fixe dans les bandes des 38 GHz et des 40 GHz appliquer dans les scnarios de partage

21、 avec des systmes OSG 1 Introduction La mthode expose dans la prsente Annexe repose sur lhypothse que les objectifs en matire de caractristiques derreur sur les bits dans les bandes des 38 GHz et des 40 GHz dpendent essentiellement des vanouissements dus la pluie. Ainsi, lorsque lazimut darrive du s

22、ignal brouilleur provenant de satellites OSG est proche de lazimut de laxe du faisceau principal de lantenne de rception du service fixe, le signal utile et le signal brouilleur subiront tous deux des vanouissements. En consquence, la puissance de brouillage sans vanouissement peut tre plus grande q

23、ue celle qui serait admissible si la puissance de brouillage tait constante. Celle-ci est dtermine en exigeant que le critre principal dterminant de caractristiques derreur soit respect pour un mme pourcentage de temps, quil y ait ou non corrlation entre les vanouissements affectant la puissance uti

24、le et ceux affectant la puissance brouilleuse. 2 Marges de protection contre les vanouissements pour les systmes du service fixe Dans les bandes des 38 GHz et des 40 GHz, du fait que les liaisons sont gnralement infrieures 2 km, une marge contre les vanouissements de 14 dB a t considre comme reprsen

25、tative dune liaison classique puisque lon a suppos que, dans leur majorit, ces liaisons prsentaient des marges contre les vanouissements (ou des marges nettes contre les vanouissements1) suprieures cette valeur. Il convient de noter que, dans le cas de systmes mettant en uvre la RAPE, cette marge de

26、 14 dB correspond une liaison dans laquelle la marge contre les vanouissements est plus importante (14 dB de marge nette plus 10 dB pour la RAPE). Par ailleurs, on a galement not que dans certaines applications daccs hertzien large bande, une marge contre les vanouissements de 10 dB est mise en uvre

27、 sur certaines liaisons de courte distance, lesquelles appelleraient en consquence une valeur de I/N moins leve. Compte tenu de ces marges, le Tableau 2, tabli sur la base de la Recommandation UIT-R P.530, indique la marge requise contre les vanouissements ds la pluie dans le cas de liaisons jusqu 1

28、,6 km et pour cinq taux de prcipitation diffrents, en polarisation verticale et en polarisation horizontale. 1Dans le cas dune liaison du service fixe mettant en uvre la RAPE, on a: marge nette contre les vanouissements = marge totale contre les vanouissements valeurs de RAPE. 4 Rec. UIT-R F.1669-1

29、Toutefois, il faut noter que les marges de 14 dB ou de 10 dB contre les vanouissements ds la pluie dans ces deux bandes (38 et 40 GHz) sont justifies sur la base des calculs reposant sur la Recommandation UIT-R P.530, qui ne fournit pas de valeurs de marge contre les vanouissements calcules par rfre

30、nce une valeur mesure de qualit de fonctionnement exprime en taux derreur, mais donne des valeurs absolues daffaiblissement (vanouissements ds la pluie) pour un pourcentage de temps donn. Par ailleurs, selon la Recommandation UIT-R F.1498, pour une liaison conue pour une disponibilit de 99,999% et e

31、n particulier pour des systmes daccs hertzien large bande en concurrence suppose avec des systmes fibres optiques, la marge contre les vanouissements peut tre indique par rfrence un taux binaire (TEB) de 1 106ou une valeur de seconde gravement errone (SES, severely errored second ). Il a t dtermin q

32、ue la conception des liaisons du service fixe devrait tenir compte dune marge de 1 dB pour les brouillages internes au service, do une augmentation de la puissance de bruit de rfrence, qui est alors suprieure de 1 dB la puissance de bruit du systme. En outre, pour des raisons techniques (puissance m

33、inimale accessible, diamtres des antennes disponibles, puissance dmission fixe dans le cas des stations centrales, .) les liaisons du service fixe dans les bandes 38 et 40 GHz, en particulier dans le cas de systmes point multipoint, peuvent prsenter une marge nominale supplmentaire sajoutant la marg

34、e contre les vanouissements dus la pluie. Au minimum, pour les liaisons point point, la valeur de cette marge nominale supplmentaire dpend du niveau de granularit du rglage de puissance, attnuateurs ventuellement utiliss et du gain dantenne, qui permettent au concepteur de choisir un niveau de rcept

35、ion aussi proche que possible du niveau thorique. Mme si cet lment na pas t pris en compte dans la dfinition de la marge globale de rfrence dune liaison du service fixe, il a t dcid de le prendre en compte au titre de facteur de confiance additionnel dans la dfinition des critres de protection. Sur

36、la base des hypothses adoptes selon lesquelles les marges de protection contre les vanouissements (MF) associs aux secondes errones (ES, errored second ) et aux secondes gravement errones (SES) sont respectivement infrieures de 3 dB et suprieures de 1 dB la marge de protection entre les vanouissemen

37、ts rapports un TEB de 1 106, elle-mme infrieure de 2 dB la marge de protection contre les vanouissements rapports un TEB de 1 103, le Tableau 1 rsume les diffrentes valeurs de la marge de protection contre les vanouissements correspondant une MFde 14 dB ou de 10 dB associe au taux SES. TABLEAU 1 Cor

38、respondance entre la marge de protection contre les vanouissements ds la pluie et les objectifs en termes de caractristiques derreur Marge de protection contreles vanouissements ds la pluie: 14 dB Marge de protection contreles vanouissements ds la pluie: 10 dB ES (dB) 10 6 TEB de 1 106(dB) 13 9 SES

39、(dB) 14 10 TEB de 1 103(dB) 15 11 Rec. UIT-R F.1669-1 5 3 Calcul du gabarit I/N Le calcul du gabarit I/N appliquer aux satellites OSG du SFS repose sur lvaluation de deux facteurs: lincidence sur le service fixe des brouillages et en particulier, dans le faisceau principal de lantenne du service fix

40、e en condition de pluie, des brouillages cumulatifs rsultant des signaux brouilleurs avec ou sans vanouissement (voir lAppendice 2 lAnnexe 1); la corrlation entre laffaiblissement d la pluie affectant le signal et les brouillages dans le faisceau principal de lantenne du service fixe afin de dtermin

41、er langle X par rapport au faisceau principal pour lequel on tablit cette corrlation avec un certain degr de confiance (voir lAppendice 3 lAnnexe 1). 4 Gabarit I/N de protection Le gabarit I/N de la Fig. 1 correspond aux critres de protection du service fixe en fonction de langle dazimut et a t tabl

42、i sur la base des lments contenus au 3. On constate que le rapport I/N est maximal lorsque le brouillage est lui aussi maximal cest-dire lorsque lantenne du rcepteur du service fixe pointe vers larc OSG et que la fourchette dangle dazimut correspondant lintervalle dans lequel le rapport I/N dcrot de

43、 cette valeur maximale jusqu 10 dB. 1669-01161161491419I/N(dB)FIGURE 1Description du gabarit I/N pour les satellites OSG fonctionnantdans les bandes des 38 et des 40 GHz 029,559,088,5118,0147,5177,0206,5236,0265,5295,0324,5354,0Angle dazimut du service fixe (degrs)I/NGabaritAngle dlvation de 17,5 En

44、 ce qui concerne les systmes hertziens fixes en gnral, pour lesquels on a estim quune marge de protection contre les vanouissements de 14 dB tait reprsentative, on a dtermin que la valeur maximale du rapport I/N et la fourchette dazimut taient respectivement de + 4 dB et 15. En ce qui concerne certa

45、ines liaisons de certaines applications BWA utilisant une marge de protection contre les vanouissements de 10 dB, on a dtermin que ces paramtres taient respectivement de 0 dB et 5. 6 Rec. UIT-R F.1669-1 5 Niveau de bruit de rfrence Le gabarit I/N dcrit au 4 correspond un niveau total de bruit qui in

46、clut la valeur de 1 dB retenue pour la marge de protection contre les brouillages intraservice. On a donc la relation: N = k T B F + 1 dB. Appendice 1 lAnnexe 1 TABLEAU 2 Marges de protection contre les vanouissements dus la pluie pour une disponibilit de 99,999% Marge de protection contre les vanou

47、issements 39,3 GHz en polarisation horizontale (dB) Marge de protection contre les vanouissements 39,3 GHz en polarisation verticale (dB) Intensit de pluie (mm/h) (Zone) Intensit de pluie (mm/h) (Zone) Longueur de la liaison (km) 12 (B) 22 (E) 42 (K) 63 (M) 95 (N) 12 (B) 22 (E) 42 (K) 63 (M) 95(1)(N)0,1 0,8 1,3 2,5 3,6 5,2 0,6 1,1 2,1 3 3,0 0,2 1,5 2,7 4,9 7,1 16,4 1,3 2,3 4,2 6 5,9 0,3 2,2 4 7,3 10,6 15,4 1,9 3,4 6,2 9 8,8 0,4 3 5,3 9,6 14 20,3 2,6 4,5 8,2 11,9 11,6 0,5 3,7 6,5 12 17,4 25,1 3,2 5,6 10,2 14,7 14,3 0,6 4,4 7,8 14,3 20,7 29,8 3,8 6,7 12,2 17,6 17,0 0,7 5,2 9,