1、 I. UIT-R SF.2046 1 INFORME UIT-R SF.2046 Determinacin de la interferencia potencial, y su posible disminucin utilizando tcnicas de reduccin de la interferencia, entre estaciones terrenas del servicio fijo por satlite que funcionan con satlites no geoestacionarios y estaciones del servicio fijo en l
2、a banda 18/19 GHz (Cuestiones UIT-R 237/4 y UIT-R 206/9) (2004) 1 Introduccin Se han atribuido e identificado gamas de frecuencias para su utilizacin por sistemas del SFS OSG y no OSG, en bandas compartidas a ttulo primario con el servicio fijo. La CMR-95/97, a travs del nmero 5.523A del Reglamento
3、de Radiocomunicaciones (RR), adopt para el SFS no OSG que utiliza las bandas 18,8-19,3 GHz y 28,6-29,1 GHz un conjunto de disposiciones distintas a las disposiciones para el SFS no OSG que emplea bandas diferentes de las indicadas. Este Informe se refiere nicamente a la banda 18,8-19,3 GHz, a la que
4、 se denomina banda de 18/19 GHz. La comparticin entre el SFS y el servicio fijo debe tener tambin en cuenta la repercusin de la instalacin de alta densidad propuesta de ambos servicios lo cual exige prestar una atencin especial a las distancias de separacin requeridas. Tales restricciones podran per
5、judicar la utilizacin de ambos servicios en las mismas zonas; sin embargo, la situacin de comparticin podra mejorarse utilizando tcnicas de reduccin de la interferencia. 2 Interferencia causada por un transmisor del servicio fijo a una estacin terrena de satlite del SFS no OSG La progresiva instalac
6、in de estaciones del servicio fijo o estaciones terrenas del SFS puede afectar la futura expansin de cualquiera de estos servicios en la misma banda de frecuencias. De acuerdo con ello, los patrones de instalacin de estaciones del servicio fijo y de estaciones terrenas del SFS necesarios para la int
7、roduccin y crecimiento de unos servicios viables tienen una gran influencia a la hora de planificar la comparticin de la banda. Los estudios realizados hasta la fecha se han limitado a considerar la interferencia provocada por los transmisores del servicio fijo a las estaciones terrenas del SFS no O
8、SG LEOSAT-1 que funcionan en la banda 18,8-19,3 GHz. 2.1 Criterios de interferencia y metodologa Los clculos de interferencia fueron realizados por varias administraciones utilizando los parmetros del servicio fijo obtenidos de las bases de datos de su administracin. Los estudios determinsticos supo
9、nen una transmisin con visibilidad directa y se basaron en la utilizacin de un modelo de propagacin de prdidas en el espacio libre ms absorcin atmosfrica. En algunos estudios tambin se tuvo en cuenta la difraccin debida al terreno y a los obstculos artificiales. 2 I. UIT-R SF.2046 El nivel de interf
10、erencia en la estacin terrena se calcul para cada uno de los transmisores del servicio fijo registrado en la base de datos y para todos los acimuts en torno a cada uno de estos transmisores. A continuacin, las zonas de exclusin resultantes se superpusieron grficamente en los mapas de algunas zonas m
11、etropolitanas importantes. En todos los casos se utiliz la mnima ganancia de antena de la estacin terrena (lbulo posterior) y los clculos no dependieron de condiciones de propagacin anmalas; por consiguiente, se utiliz un criterio de I/N a largo plazo correspondiente a un valor comprendido entre el
12、6% y el 10% del nivel de ruido trmico. Este criterio puede exigir ms estudios para tener en cuenta los efectos de mltiples transmisores del servicio fijo interfiriendo simultneamente en la anchura de banda de recepcin del terminal de usuario del SFS no OSG. En el caso del sistema LEOSAT-1 se tratara
13、 de toda la anchura de banda de recepcin de 500 MHz. Cuando se reduce la anchura de banda de recepcin del terminal de usuario del SFS no OSG, tambin disminuye la probabilidad de que mltiples transmisores del servicio fijo interfieran simultneamente. Basndose en ciertas hiptesis, algunos estudios est
14、adsticos han evaluado los niveles de densidad espectral de potencia interferente que aparecen en los receptores del SFS, distribuyendo estos terminales en el haz puntual del satlite con respecto a las tasas de penetracin supuestas en las diferentes clases de ecos parsitos producidos por el terreno.
15、Durante el procedimiento de clculo de la interferencia se seleccion aleatoriamente el emplazamiento del terminal del SFS entre ubicaciones predefinidas de acuerdo con los distintos casos de penetracin y teniendo en cuenta las siguientes hiptesis: el canal de frecuencia asignada en el enlace descende
16、nte del SFS se elige al azar dentro de la banda de frecuencias del servicio fijo con una anchura de banda de acuerdo con una capacidad de transmisin seleccionada aleatoriamente combinando los canales de frecuencia para el terminal del SFS considerado (aunque este estudio supone una anchura de banda
17、variable, tales estudios deben basarse en una anchura de banda fija de 500 MHz en el caso del sistema LEOSAT-1); el satlite responsable de la comunicacin con la clula/haz puntual del SFS considerado se determina aplicando el criterio de la distancia ms corta; la antena del terminal del SFS est situa
18、da en la cima de los edificios o por encima de la vegetacin. El nivel de potencia recibida del satlite que presta el servicio se calcula de acuerdo con el ngulo de elevacin y las condiciones de propagacin correspondientes. Todos los transmisores del servicio fijo situados a una distancia del recepto
19、r del SFS de hasta 60 km se seleccionan en la banda de frecuencia afectada. El nivel de densidad de potencia interferente resultante se determina combinando las seales de todos los transmisores del servicio fijo considerados. La relacin C/I en el receptor del SFS se evala comparando el nivel de pote
20、ncia interferente con el nivel de potencia recibida del satlite que presta el servicio. El nivel de interferencia puede expresarse tambin con relacin al nivel de ruido del receptor, N. Estos niveles de interferencia se comparan con un nivel de interferencia de referencia de 145 dB(W/MHz) (es decir,
21、un valor I/N de 10 dB). Se han obtenido las distribuciones acumulativas de las relaciones C/I para condiciones de propagacin normalizadas (prdidas rebasadas durante menos del 20% del tiempo) as como para condiciones de lluvia (caso ms desfavorable: 0,001% del tiempo) en el trayecto espacio-Tierra. 2
22、.2 Posible aplicacin de un proceso de convolucin para evaluar la interferencia Un estudio present un posible mtodo para calcular la interferencia causada por los transmisores del servicio fijo a los receptores de las estaciones terrenas del SFS no OSG, basndose en la aplicacin de una metodologa simi
23、lar a la que figura en la Recomendacin UIT-R S.1323. En dicho mtodo, para tener en cuenta la naturaleza variable en el tiempo de la interferencia se realiza la convolucin entre las funciones densidad de probabilidad de la degradacin debida a la lluvia y la degradacin debida a la interferencia, obten
24、idas mediante simulacin informtica, para generar la funcin densidad de probabilidad de la degradacin total. I. UIT-R SF.2046 3 3 Interferencia potencial causada por transmisores del servicio fijo punto a punto en receptores de estaciones terrenas del SFS no OSG que no utilizan tcnicas de reduccin de
25、 la interferencia 3.1 Interferencia sin tcnicas de reduccin 3.1.1 Estudios determinsticos Los transmisores del servicio fijo crean regiones en torno a s en las cuales puede verse obstaculizado un funcionamiento fiable de los terminales de usuario no OSG debido a un exceso de interferencia. Estas reg
26、iones bloqueadas se denominan zonas de exclusin. Un solo transmisor del servicio fijo punto a punto (en condiciones de cielo despejado y de terreno sin obstculos) impondr una zona de exclusin circular en la superficie circundante al mismo (direcciones fuera del eje) y una zona de exclusin elptica qu
27、e se extiende a gran distancia a lo largo de su direccin en el eje de transmisin. 3.1.1.1 Resultados de los clculos suponiendo prdidas en el espacio libre y ausencia de bloqueo La Fig. 1 representa un ejemplo de zona de exclusin calculada utilizando los parmetros de un transmisor tpico del servicio
28、fijo punto a punto con una antena parablica de 0,6 m de dimetro. El lmite se basa en un criterio conservador de interferencia a largo plazo y procedente de una sola fuente del 6% del ruido del sistema del terminal de usuario no OSG (es decir, I/N = 12,2 dB) en condiciones de cielo despejado y terren
29、o sin obstculos. Los terminales de usuario no OSG deberan situarse fuera de este contorno para garantizar que los niveles de interferencia causada por el transmisor del servicio fijo se mantienen en unos valores aceptablemente bajos. Puede observarse en una ampliacin que aparece en la Fig. 2 que el
30、dimetro en la zona de exclusin en torno al terminal puede ser de casi 1 km y la longitud de la zona de exclusin en la direccin de transmisin puede superar los 45 km. Sin embargo, esta distancia y la zona afectada se reduciran utilizando un criterio de interferencia a largo plazo ms adecuado del 10%.
31、 Rap 2046-015 5 152535455521012FIGURA 1Ejemplo de zona de exclusin para los terminales normalizados del sistema LEOSAT-1 creada por un transmisor tpico del servicio fijo con una antena de 0,6 m de dimetro (suponiendo un criterio de interferencia del 6% para unas condiciones de propagacin con prdidas
32、 en el espacio libre)1,50,50,51,5Distancia a lo largo del eje (km)Distanciadesde eleje (km)Transmisor del servicio fijoParbola de 0,6 m56,1 km24 I. UIT-R SF.2046 Rap 2046-020111 0 1FIGURA 2Vista ampliada de la Fig. 10,80,60,40,20,20,40,60,8Transmisor del servicio fijo0,5 0,5Distancia desdeeleje(km)D
33、istancia a lo largo del eje (km)En un estudio se analizaron los efectos de la interferencia provocada por los transmisores del servicio fijo en Canad a una estacin terrena receptora del SFS no OSG en la banda 18,8-19,3 GHz. Los clculos se efectuaron utilizando una base de datos de los parmetros del
34、servicio fijo obtenida del banco de datos de las estaciones con licencia de Canad y las zonas de exclusin resultantes se superpusieron grficamente en los mapas de algunas de las zonas metropolitanas ms importantes de Canad. Los resultados de los clculos determinsticos de la interferencia demostraron
35、 que la zona de exclusin causada por los transmisores del servicio fijo sera muy larga en la direccin principal de transmisin, del orden de 40 a 80 km normalmente, pero muy corta en otras direcciones alejadas de la direccin del haz principal del servicio fijo. En todos los casos, se observ que haba
36、una zona significativa en cada ciudad donde sera muy difcil, o quiz imposible, ubicar un terminal del SFS no OSG. De hecho, al calcular el rea de la zona de exclusin en un crculo de 40 km de dimetro, representativo de los asentamientos metropolitanos, se puso en evidencia que no se podra disponer de
37、l 35%, el 48% y el 47% de la superficie para la instalacin de terminales del SFS no OSG en los tres casos estudiados, y en ausencia de bloqueo. Otro estudio analiz la interferencia que podran generar transmisores tpicos del servicio fijo en terminales de usuario del SFS no OSG cuando funcionan en la
38、 misma frecuencia, y en las proximidades geogrficas, en la banda 18,8-19,3 GHz. El anlisis calcul estas zonas de exclusin utilizando las caractersticas reales de los transmisores del servicio fijo contenidas en una base de datos de transmisores del servicio fijo de Argentina. La Fig. 3 muestra las z
39、onas de exclusin calculadas correspondientes a cada posible transmisor del servicio fijo interferente en la zona metropolitana de Buenos Aires (suponiendo condiciones de cielo despejado y de terreno llano y sin obstculos). La variacin del tamao entre algunas zonas de exclusin se debe a las diferenci
40、as en las caractersticas del servicio fijo que figuran en la base de datos, tales como potencia del transmisor y tamao de la antena. Como zona de referencia se utiliz una regin circular de 40 km de dimetro. En la regin urbana de alta densidad del servicio fijo, en el 65% de la superficie los termina
41、les del SFS no satisfaran sus objetivos de calidad de funcionamiento y deberan ser excluidos potencialmente del sistema LEOSAT-1 en la banda 18,8-19,3 GHz. I. UIT-R SF.2046 5 Rap 2046-03Buenos AireskmFIGURA 3Posible zona de exclusin en estaciones terrenas del SFS en la regin metropolitana de Buenos
42、Aires debidoa los emplazamientos de los terminales del servicio fijo en la banda 18,8-19,3 GHz: la zona de exclusincombinada supone el 65% de la superficie total en un crculo de referencia de 40 km de dimetroLa conclusin de este estudio es que, suponiendo condiciones de propagacin en el espacio libr
43、e y sin bloqueos, el despliegue de estaciones del servicio fijo en la banda 18,8-19,3 GHz limitara significativamente la instalacin de terminales de usuario del SFS no OSG. Esto es as especialmente en zonas con una alta densidad de estaciones del servicio fijo. A medida que aumenta la densidad de si
44、stemas del servicio fijo se limita ms la instalacin de terminales de usuario del SFS no OSG. 3.1.1.2 Resultados obtenidos utilizando datos topogrficos y un entorno de bloqueo por edificios Cuando se utilizan bases de datos topogrficas en el clculo de las zonas de exclusin, la superficie cubierta por
45、 dichas zonas puede reducirse de forma significativa. En el Cuadro 1 se comparan los casos de dos simulaciones donde las zonas de exclusin corresponden a superficies en las que no se cumple el criterio a largo plazo (I/N = 10 dB) y en las que: Caso 1: El modelo de propagacin supone que no hay obstcu
46、los del terreno o artificiales en la lnea de visibilidad en torno a cada estacin del servicio fijo y se basa en la utilizacin de las hiptesis de prdidas en el espacio libre y absorcin atmosfrica. Caso 2: El modelo de propagacin tiene en cuenta las prdidas de propagacin y la difraccin en el terreno a
47、s como los obstculos artificiales, utilizando una base de datos topogrfica (los receptores del SFS no OSG estn situados 1 m por encima de los techos de los edificios). 6 I. UIT-R SF.2046 Se han realizado estudios utilizando un programa informtico de planificacin de radiocomunicaciones que incluyen u
48、n modelo digital del terreno y capas de ocupacin de la superficie (edificios, poblacin, .) donde se calculan las superficies en las que el nivel de interferencia causado a los receptores de las estaciones en la superficie rebasa el valor de 97 dBm (10 dB por debajo del ruido del sistema de recepcin)
49、 con respecto a cualquiera de los enlaces fijos. Los enlaces fijos que se han tenido en cuenta en este estudio son los que transmiten en la banda 18,8-19,3 GHz y estn ubicados en una superficie cuadrada de 14 km de lado alrededor de Pars (23 enlaces). 3.1.2 Estudios estadsticos Se han realizado dos estudios estadsticos. 3
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