ITU-R F 1765 FRENCH-2006 Methodology for determining the aggregate equivalent isotropically radiated power from point-to-point high-density applications in the fixed service operat.pdf

1、 Rec. UIT-R F.1765 1 RECOMMANDATION UIT-R F.1765 Mthode de calcul de la puissance isotrope rayonne quivalente cumulative produite par les systmes haute densit point point du service fixe fonctionnant dans les bandes au-dessus de 30 GHz (2006) Domaine de comptence La prsente Recommandation dcrit des

2、mthodes qui permettent de calculer la puissance isotrope rayonne quivalente cumulative (p.i.r.e.c.) produite par les stations dmission des systmes haute densit point point du service fixe (P-P HDFS) dans les bandes au-dessus de 30 GHz. Les administrations peuvent utiliser ces mthodes pour valuer les

3、 brouillages que les stations des systmes P-P HDFS sont susceptibles de causer dautres services. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que les administrations peuvent avoir besoin dune estimation de la puissance isotrope rayonne quivalente cumulative (p.i.r.e.c.) produite par les

4、stations dmission dun systme P-P HDFS, rapporte un point central, pour valuer sur une base nationale ou bilatrale les brouillages que les stations des systmes P-P HDFS sont susceptibles de causer dautres services; b) que lutilisation dune commande automatique de la puissance dmission (CAPE) dans les

5、 metteurs des systmes point point permettrait de rduire la puissance rayonne cumulative; c) quil est galement ncessaire de calculer la p.i.r.e.c. en fonction de langle dlvation valuer, compte tenu des mcanismes de propagation en mode (2), reconnaissant 1 que, selon le numro 5.547 du Rglement des rad

6、iocommunications (RR), les bandes 31,8-33,4 GHz; 37-40 GHz; 40,5-43,5 GHz; 51,4-52,6 GHz; 55,78-59 GHz et 64-66 GHz sont disponibles pour les systmes HDFS, notant a) que, dans sa Rsolution 75, la CMR-2000 a invit lUIT-R laborer durgence la base technique permettant de dterminer la zone de coordinati

7、on dune station terrienne de rception du service de recherche spatiale (espace lointain) avec des stations dmission de systmes HDFS dans les bandes 31,8-32,3 GHz et 37-38 GHz; b) que, dans sa Rsolution 79, la CMR-2000 a invit lUIT-R mener des tudes sur la distance de coordination entre des stations

8、de radioastronomie fonctionnant dans la bande 42,5-43,5 GHz et des stations de systmes HDFS, 2 Rec. UIT-R F.1765 recommande 1 dutiliser provisoirement les modles mathmatiques suivants pour calculer la p.i.r.e.c. produite par les stations dmission dun systme P-P HDFS dans lhypothse o toutes les anten

9、nes dmission de ce systme ont un angle dlvation de 0 (voir les Notes 1, 2, 3, 5, 6 et 9): 1.1 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 0: p.i.r.e.c. = Pt+ 1,061 (log Nt)2+ (0,1164 Gt+ 6,103) log Nt+ 0,9428 Gt 2,62 dBW 1.2 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.

10、r.e.c. valuer vaut 2,5: p.i.r.e.c. = Pt 0,13743 (log Nt)3+ 1,8243 (log Nt)2+ 1,5569 log Nt+ 0,0052917 Gt3 0,57530 Gt2+ 19,985 Gt 200,77 dBW 1.3 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 5: p.i.r.e.c. = Pt+ 0,54858 (log Nt)2+ 5,6488 log Nt 0,0036218 Gt3 + 0,42380 Gt2 16,645

11、 Gt+ 227,44 dBW 1.4 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 10: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,086 log Nt 0,25 Gt+ 8,30 dBW 1.5 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 15: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,344 log Nt 0,25 Gt+ 5,19 dBW 1.6 lorsque langle dlvation de la

12、direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 20: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,522 log Nt 0,25 Gt+ 3,19 dBW 1.7 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 25: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,663 log Nt 0,25 Gt+ 1,78 dBW 1.8 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 30: p.i.r.e

13、c. = Pt+ 9,775 log Nt 0,25 Gt+ 0,74 dBW o: Pt: puissance dmission lentre de lantenne (dBW) Gt: gain de lantenne (dBi) Nt: nombre dmetteurs; 2 dutiliser provisoirement les modles mathmatiques suivants pour calculer la p.i.r.e.c. produite par les stations dmission dun systme P-P HDFS dans lhypothse o

14、 les antennes dmission de ce systme ont des angles dlvation variables comme dcrit dans lAnnexe 1 (voir les Notes 1, 2, 4, 5, 6, 8 et 9): 2.1 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 0: p.i.r.e.c. = Pt+ 0,82096 (log Nt)3 + (0,15210 Gt 0,92771) (log Nt)2+ (0,024504 Gt2 1,01

15、98 Gt+ 27,270) log Nt 0,077296 Gt2+ 5,1982 Gt 73,62 dBW 2.2 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 2,5: p.i.r.e.c. = Pt+ 0,93906 (log Nt)3 + (0,31918 Gt+ 3,4110) (log Nt)2+ (0,023524 Gt2+ 0,096937 Gt 4,8156) log Nt+ 0,0011791 Gt3 0,21452 Gt2+ 8,5619 Gt 82,88 dBW Rec. UI

16、T-R F.1765 3 2.3 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 5: p.i.r.e.c. = Pt+ (0,10457 Gt+ 3,0618) (log Nt)3+ (0,027889 Gt2 1,1358 Gt+ 9,7775) (log Nt)2+ (0,15803 Gt2+ 9,3247 Gt 132,36) log Nt+ 0,20619 Gt2 13,901 Gt+ 247,30 dBW 2.4 lorsque langle dlvation de la direction

17、de la p.i.r.e.c. valuer vaut 10: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,263 log Nt 0,2511 Gt+ 8,43 dBW 2.5 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 15: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,299 log Nt 0,25 Gt+ 5,45 dBW 2.6 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 20: p.i.r.e.c. = Pt

18、 9,497 log Nt 0,25 Gt+ 3,32 dBW 2.7 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 25: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,651 log Nt 0,25 Gt+ 1,84 dBW 2.8 lorsque langle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer vaut 30: p.i.r.e.c. = Pt+ 9,767 log Nt 0,25 Gt+ 0,79 dBW; 3 de calculer la

19、 p.i.r.e.c. par interpolation, pour un angle dlvation de la direction de p.i.r.e.c. valuer pour lequel aucune formule nest donne au point 1 ou 2 du recommande; 4 de partir, en rgle gnrale, du centre de la zone de dploiement du systme HDFS pour mesurer la distance jusqu la station brouille (voir la N

20、ote 7). NOTE 1 LAnnexe 1 dcrit une mthode de calcul des valeurs de p.i.r.e.c. donnes aux points 1 et 2 du recommande. Les valeurs de p.i.r.e.c. qui correspondent un angle dlvation de 0 ou un petit angle dlvation de la direction de la p.i.r.e.c. valuer seront utiles pour valuer les brouillages selon

21、les mcanismes de propagation en mode (1), tandis que celles qui correspondent des angles dlvation levs de la direction de la p.i.r.e.c. valuer seront utiles pour valuer les brouillages selon les mcanismes de propagation en mode (2). NOTE 2 Les formules donnes aux points 1 et 2 du recommande sont des

22、 formules approches pour Gt= 28 46 dBi et Nt= 32 8 192. La probabilit pour que la p.i.r.e.c. dpasse les valeurs donnes aux points 1 et 2 du recommande est de 5% (autrement dit, le niveau de confiance des calculs est de 95%). Les erreurs maximales donnes par les formules approches sont gnralement de

23、lordre de 0,5 dB, mais denviron 1 dB pour certaines formules compliques utilisant les polynmes du troisime ordre de G ou log Nt. La dtermination du niveau de confiance le plus appropri ncessite un complment dtude. NOTE 3 Pour les formules donnes au point 1 du recommande, on part de lhypothse que les

24、 angles dazimut des antennes de systme HDFS sont uniformment distribus entre 0 et 360 et que les angles dlvation de ces antennes valent 0. NOTE 4 Pour les formules donnes au point 2 du recommande, on part de lhypothse que les angles dazimut des antennes de systme HDFS sont uniformment distribus entr

25、e 0 et 360 et que les angles dlvation de ces antennes sont variables comme dcrit au 2.3 de lAnnexe 1. Un complment dtude est ncessaire pour tablir la fonction de distribution de probabilit la plus approprie de ces angles dlvation utiliser dans chaque bande de frquences. NOTE 5 Il est possible que le

26、s formules donnes aux points 1 et 2 du recommande surestiment la p.i.r.e.c. relle tant donn quil nest pas tenu compte de lventuel affaiblissement d au fouillis. Un complment dtude est ncessaire pour valuer la valeur de ce facteur. 4 Rec. UIT-R F.1765 NOTE 6 Dans le cas des systmes HDFS employant la

27、CAPE le terme Ptapparaissant dans les formules des points 1 et 2 du recommande devrait tre la puissance dmission dans les conditions normales sans prcipitations. Dune manire gnrale, les brouillages causs la station brouille seront moins importants pendant des prcipitations. NOTE 7 En gnral, la dista

28、nce dfinie au point 4 du recommande conviendra pour valuer la p.i.r.e.c. sous rserve que la distance entre le rcepteur brouill et la zone de dploiement du systme HDFS ne soit pas trop courte par rapport au rayon de la zone de dploiement (voir le 1.3 de lAnnexe 1). NOTE 8 La Recommandation UIT-R F.14

29、98 contient dautres distributions des angles dlvation dantennes de systme HDFS fonctionnant dans la gamme 37-40 GHz. Un complment dtude est ncessaire pour prendre en considration ces distributions dans la prsente Recommandation. NOTE 9 Afin de faciliter la mise en uvre informatique de la prsente Rec

30、ommandation, lAppendice 1 lAnnexe 1 prsente les formules approches des points 1 et 2 du recommande sous forme de tableaux. Annexe 1 Mthode de calcul de la puissance de brouillage cumulative produite par les systmes P-P HDFS 1 Mthode de simulation 1.1 Introduction Dans sa Rsolution 75, la CMR-2000 a

31、demand dlaborer la base technique permettant de dterminer la zone de coordination dune station terrienne de rception du service de recherche spatiale (espace lointain) avec des stations dmission de systmes HDFS dans les bandes 31,8-32,3 GHz et 37-38 GHz. De plus, dans sa Rsolution 79, la CMR-2000 a

32、invit lUIT-R mener des tudes sur la distance de coordination entre des stations de radioastronomie fonctionnant dans la bande 42,5-43,5 GHz et des stations de systmes HDFS. La prsente Recommandation dcrit des mthodes qui permettent de calculer la p.i.r.e.c. produite par les stations dmission des sys

33、tmes P-P HDFS et que les administrations peuvent utiliser dans le cadre de leurs discussions nationales et bilatrales pour valuer les brouillages que les stations des systmes P-P HDFS sont susceptibles de causer dautres services. Ces mthodes pourront servir de base des tudes complmentaires menes par

34、 les administrations afin de rpondre aux dcide des Rsolutions 75 (CMR-2000) et 79 (CMR-2000). La bande 38 GHz tant prise comme exemple, des simulations de rseaux P-P HDFS ont t utilises pour laborer un modle mathmatique permettant dvaluer la puissance de brouillage quivalente cumulative rayonne par

35、ces rseaux. Toutefois, les rsultats des calculs ne dpendent pas de la frquence. La puissance cumulative, qui est exprime en fonction du nombre dmetteurs, des gains dantenne et des niveaux de puissance dmission, savre tre infrieure (en valeur logarithmique) 10 log N, o N est le nombre dmetteurs. Rec.

36、 UIT-R F.1765 5 Le prsent paragraphe dcrit une mthode permettant dvaluer la puissance rayonne cumulative produite par une distribution de stations de systme P-P HDFS grce une simulation informatique. Pour calculer la puissance rayonne cumulative quivalente un seul metteur se trouvant au point de la

37、priphrie du rseau qui est le plus proche du rcepteur de la station brouille, les metteurs du rseau P-P HDFS ont fait lobjet dune simulation dans laquelle on a fait varier le nombre dmetteurs, les gains dantenne, les angles dlvation et les angles dazimut des antennes. Dans ce contexte, la puissance r

38、ayonne totale est dfinie en termes de p.i.r.e.c Dans le cadre de cette simulation, la p.i.r.e.c. reprsente la somme des puissances rayonnes produites par un rseau dmetteurs distribus dans une zone, reue en un point distant et corrige afin de tenir compte de laffaiblissement sur le trajet en espace l

39、ibre entre ce point et lmetteur le plus proche, savoir: +=s directiontoutes lesfsreueLPcerip . dBW*(1) o: Lfs: affaiblissement sur le trajet en espace libre. 1.2 Paramtres de systme Un passage en revue dtaill des systmes P-P HDFS, y compris lexamen de la Recommandation UIT-R F.758 ainsi que de docum

40、ents soumis lUIT-R et par dautres sources a permis de dterminer un ensemble gnrique de paramtres, qui ont t utiliss dans les simulations. Trois gains dantenne, 28, 36 et 44 dBi, ont t considrs comme paramtres dentre du modle. Un diagramme de rayonnement dantenne de la Recommandation UIT-R F.1245 a t

41、 utilis comme diagramme type. Une puissance dmission de 20 dBW a t utilise dans les simulations, mais la valeur absolue de la puissance nest pas importante. Il na pas t tenu compte des effets de la polarisation. Des stations de rception de test avec des antennes isotropes dun gain de 0 dBi, destines

42、 recevoir la puissance cumulative des signaux provenant de tous les metteurs du rseau point point, ont t places des distances de 50, 100 et 150 km de la priphrie du rseau. 1.3 Simulations analytiques Des simulations ont t faites avec un nombre variable dmetteurs dont les antennes tournent en azimut

43、des vitesses de balayage alatoires comprises entre 0 et 1, les azimuts de dpart ayant t fixs alatoirement entre 0 et 360. En chantillonnant la puissance cumulative sur une certaine priode, on obtient des distributions qui dcrivent la probabilit pour que les antennes pointent dans une direction donne

44、 et qui permettent ensuite dvaluer les niveaux de puissance dans le cas le plus dfavorable pour un certain degr de risque. Lexamen des niveaux de puissance reus au niveau des trois rcepteurs de test, 50, 100 et 150 km de la priphrie du rseau, indique une faible diffrence aprs correction pour tenir c

45、ompte de laffaiblissement sur le trajet en espace libre. Les rcepteurs de test se trouvaient dans une seule direction par rapport au rseau tant donn quune symtrie circulaire tait assure par la rotation azimutale de toutes les antennes dmission. Les metteurs taient rpartis uniformment dans une zone c

46、irculaire de 25 km de diamtre et certaines simulations ont t rptes avec les metteurs rpartis dans des zones circulaires de 15 km et 35 km de diamtre. La Fig. 1 montre la distribution cumulative des niveaux de puissance pour un seul metteur avec un gain dantenne de 44 dBi et un angle dlvation dantenn

47、e de 0 et fait apparatre clairement le diagramme de rayonnement de lantenne, comme prvu. *Puissance reue par une antenne isotrope (gain dantenne de 0 dBi). 6 Rec. UIT-R F.1765 FIGURE 1 Distribution de probabilit cumulative de la puissance produite par une seule antenne place alatoirement A mesure quon inclut davantage dantennes, la distribution de probabilit change. La Fig. 2 montre la distribution pour 12 antennes tournant alatoirement.