ITU-R M 1470 FRENCH-2000 METHODOLOGY OF SHARING BETWEEN MSS SYSTEMS (EARTH-TO-SPACE) AND EXISTING RNSS SYSTEMS (SPACE-TO-EARTH) IN THE FREQUENCY BANDS 149 9-150 05 MHz AND 399 9-405 M.pdf

1、 Rec. UIT-R M.1470 1 RECOMMANDATION UIT-R M.1470*Mthode de partage entre les systmes du SMS (Terre vers espace) et les systmes existants du service de radionavigation par satellite (espace vers Terre) dans les bandes de frquences 149,9-150,05 MHz et 399,9-400,05 MHz (Question UIT-R 201/8) (2000) LAs

2、semble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que la CMR-97 a allou les bandes 149,9-150,05 MHz au SMS titre coprimaire dans la direction Terre vers espace, au niveau mondial, conjointement avec le service de radionavigation par satellite (SRNS); b) que la CMR-97 a allou la bande 399,9-400,0

3、5 MHz au SMS titre coprimaire dans la direction Terre vers espace, au niveau mondial, conjointement avec le service de radionavigation par satellite (SRNS); c) que conformment au numro 5.224A du RR, lutilisation des bandes 149,9-150,05 MHz et 399,9-400,05 MHz par le SMS (Terre vers espace) est limit

4、e au service SMTS (Terre vers espace) jusquau 1er janvier 2015; d) quun systme SRNS existant utilise les bandes 149,9-150,05 MHz et 399,9-400,05 MHz dans la direction espace vers Terre; e) que conformment au numro 5.220 du RR, le SMS ne doit pas limiter le dveloppement et lutilisation du SRNS dans l

5、es bandes 149,9-150,05 MHz et 399,9-400,05 MHz; f) que conformment au numro 5.224B du RR, lattribution au SRNS des bandes 149,9-150,05 MHz et 399,9-400,05 MHz reste en vigueur jusquau 1er janvier 2015, reconnaissant a) que le numro 4.10 du RR sapplique lutilisation de ces bandes par le SRNS, reconna

6、issant galement a) quaux termes du numro 4.5 du RR La frquence assigne une station dun service donn doit tre suffisamment loigne des limites de la bande attribue ce service, de telle sorte que, compte tenu de la bande de frquences assigne la station, des brouillages prjudiciables ne soient pas causs

7、 aux services auxquels sont attribues les bandes adjacentes, et quil est ncessaire de protger les systmes SRNS existants contre les brouillages prjudiciables dus dautres services, *En accord avec la Rsolution UIT-R 44, la Commission dtudes 8 des radiocommunications a apport des modifications ditoria

8、les la prsente Recommandation en 2004. 2 Rec. UIT-R M.1470 recommande 1 que les informations techniques concernant les systmes du SRNS et du SMS (Terre vers espace) dont le fonctionnement est prvu dans le cadre du SMTS (Terre vers espace) dans les bandes 149,9-150,05 MHz et 399,9-400,05 MHz, prsente

9、s lAnnexe 1, soient utilises comme valeurs de rfrence et comme critres pour assurer la protection des systmes du SRNS contre les brouillages dus aux systmes du SMTS (Terre vers espace); 2 que la mthodologie dfinie lAnnexe 2 puisse tre utilise afin destimer le brouillage des systmes du SRNS imputable

10、 aux systmes du SMTS (Terre vers espace); 3 que les mthodes dcrites lAnnexe 3 soient utilises pour mettre au point des solutions visant faciliter le partage des bandes 149,9-150,05 MHz et 399,9-400,05 MHz entre les SMTS (Terre vers espace) et les systmes de radionavigation par satellite existants. A

11、nnexe 1 Caractristiques du systme existant du SRNS utiliser pour lvaluation du brouillage entre le SMTS (Terre vers espace) et le SRNS 1 Description du systme de navigation spatiale TSYKADA Le systme de navigation spatiale TSYKADA comprend trois composantes de base. Il sagit du segment spatial, du s

12、egment de commande au sol et du segment utilisateur. 1.1 Le segment spatial Le systme TSYKADA est constitu de sept satellites placs sur sept orbites planes raison dun satellite par plan orbital. Les longitudes des nuds ascendants de ces sept orbites sont rgulirement espaces le long de lEquateur, tan

13、dis que les plans orbitaux sont inclins suivant un angle de 83. La dure de rvolution est de 1 h 45 min et laltitude orbitale est de 1 000 km. Lorbite parcourue est circulaire et quasi polaire. Les Fig. 1 et 2 donnent la valeur du gain dantenne dmission. 1.2 Segment de commande au sol Le segment de c

14、ommande au sol comprend le centre de commande du systme et le rseau de stations de surveillance au sol. Ces installations sont toutes situes sur le territoire de la Fdration de Russie. Les stations de surveillance servent mesurer les paramtres orbitaux des satellites ainsi que les dcalages de leur h

15、orloge embarque par rapport lhorloge pilote du systme. Ces donnes sont transmises au centre de commande du systme. Le centre calcule les phmrides des satellites et les donnes ncessaires la mise jour de leurs horloges; il les transmet quotidiennement aux satellites par lintermdiaire des stations de s

16、urveillance. 1.3 Segment utilisateur Le segment utilisateur est constitu des quipements de navigation installs bord des navires. Le terminal utilisateur est constitu des antennes du rcepteur de lunit de traitement et du module dentre/sortie. Un ordinateur intgr au terminal dutilisateur calcule autom

17、atiquement la position par rapport un satellite et dtermine les coordonnes du navire. Rec. UIT-R M.1470 3 Le systme utilise la mthode passive de dtermination de la position par cho Doppler. Le Tableau 1 indique les caractristiques techniques du systme de radionavigation par satellite dans les bandes

18、 de 150 MHz et de 400 MHz. 1.4 Critres de protection des stations terriennes rceptrices du SRNS La puissance surfacique globale maximale autorise produite par les stations du SMS au niveau de ltage dentre (entre) de lantenne rceptrice dune station terrienne du SRNS dans la bande des 4 kHz peut servi

19、r de critre de protection des stations terriennes du SRNS: 153 dB(W/(m2 4 kHz) dans la bande 149,9-150,05 MHz; 156 dB(W/(m2 4 kHz) dans la bande 399,9-400,05 MHz. 1470-0143210 1234 5 5 4 3 2 1 012340180170160150140130120110100909080706050403020101020304050607080140130120110100150160170Direction du n

20、adirGmax= +3,5 dBGain dantenne (dB)FIGURE 1Gain de lantenne dmission pour la frquence 150 MHzde la station spatiale du SRNS4 Rec. UIT-R M.1470 1470-023 2 1 0 12345 6 6 54 3 2 1 0 1 2 30180170160150140130120110100909080706050403020101020304050607080140130120110100150160170Direction du nadirGmax= +3,0

21、 dBGain dantenne (dB)FIGURE 2Gain dantenne dmission pour la frquence 400 MHz de la station spatialedu service de radionavigation par satellite SRNSRec. UIT-R M.1470 5 TABLEAU 1 Paramtres du systme existant du SRNS Annexe 2 1 Mthode destimation des effets du brouillage des rcepteurs du SRNS d aux sta

22、tions terriennes mettrices du SMTS Les stations du SRNS utilisent les bandes 149,9-150,05 MHz et 399,9-400,05 MHz dans la direction espace vers Terre; les stations terriennes rceptrices du SRNS risquent donc dtre brouilles par les stations terriennes mettrices au sol du SMS, en cas de fonctionnement

23、 la mme frquence des stations du SMTS (Terre vers espace) et du SRNS utilisant ces mmes bandes. Afin destimer la faisabilit du partage des frquences entre les stations terriennes du SMTS (Terre vers espace) et des stations terriennes du SRNS, une mthode de dtermination des distances de coordination

24、requises entre les stations terriennes mettrices du SMTS et les stations terriennes rceptrices du SRNS pourrait tre utilise. Au-del de ces distances, le brouillage des stations terriennes rceptrices du SRNS provoqu par les stations terriennes mettrices du SMTS peut tre considr comme acceptable. Aux

25、distances infrieures, il est ncessaire de procder un calcul dtaill du niveau de brouillage. Paramtres SRNS Orbitaux Nombre de satellites Altitude (km) Inclinaison (degrs) Plans orbitaux Nombre de satellites/plan Ascension droite du nud ascendant (degrs) 7 1 000 83 7 1 0, 51, 103, 154, 206, 257, 309

26、Liaison descendante Bande (MHz) Puissance mettrice (W) p.i.r.e. mettrice (dBW) Gain dantenne mettrice maximal (dBi) Diagramme de rayonnement de lantenne mettrice Bande passante de canal (kHz) Dbit (kbit/s) Polarisation Gain/temprature en rception (dB(K1) Gain dantenne rceptrice maximum Diagramme dan

27、tenne rceptrice 149,9-150,05 4,8 8,3 3,5 Fig. 1 0(1), 14, 127 0,05/MDF RHCP 200-400 0 Non dtermin 399,749-400,131 4,8 7,8 3,0 Fig. 2 0(1), 22, 254 0,05/MDF RHCP 200-400 0 Non dtermin (1)Porteuse non module. 6 Rec. UIT-R M.1470 La relation ci-dessous permet destimer laffaiblissement requis entre une

28、station terrienne mettrice du SMTS et une station terrienne rceptrice du SRNS: Lreq= (Pt+ Gt+ 36) Ir(1) avec: Lreq: affaiblissement ncessaire entre une station terrienne mettrice du SMTS et une station terrienne rceptrice du SRNS (dB) Pt: densit spectrale de puissance maximale pour une station terri

29、enne mettrice du SMTS (dB(W/Hz) Gt: gain dantenne maximum pour une station terrienne mettrice du SMTS (dBi) Ir: niveau de brouillage autoris lentre de lantenne rceptrice dune station terrienne du SRNS dans une bande de frquences de rfrence de 4 kHz (dB(W/4 kHz). Le niveau de brouillage requis lentre

30、 de lantenne rceptrice dune station terrienne du SRNS peut tre estim comme suit: Ir= ( pfd )r+ Sr= ( pfd )r+ Gr+ 20 log 10 log (4) (2) avec: Sr: surface quivalente dantenne (dB(m2) Gr: gain dantenne maximum pour une station terrienne rceptrice du SRNS (dBi) : longueur donde (m). Le Tableau 2 prsente

31、 les rsultats des estimations ainsi tablies en ce qui concerne Ir. TABLEAU 2 Lintroduction des valeurs de Irdans lquation (1) permet de dfinir le niveau daffaiblissement requis entre une station terrienne mettrice du SMTS et une station terrienne rceptrice du SRNS: pour la bande de frquences 149,9-1

32、50,05 MHz: Lreq= (Pt+ Gt+ 36) + 158 (3) pour la bande de frquences 399,9-400,05 MHz: Lreq= (Pt+ Gt+ 36) + 169,5 (4) Bande de frquences (MHz) Paramtre 149,9-150,05 399,9-400,05 ( pfd )r(dB(W/(m2 4 kHz) 153 156 Gr(dB) 0 0 (m) 2 0,75 10 log (4) (dB) 11 11 Ir(dB(W/4 kHz) 158 169,5 Rec. UIT-R M.1470 7 Da

33、ns le cas des stations terriennes mobiles terrestres, les quations (5) (8) permettent destimer les relations entre le niveau daffaiblissement requis, Lreq, et la distance, d: pour la bande de frquences 150 MHz: Lreq= 86 + 20 log d + 0,0674 d pour d 100 km (5) Lreq= 70,5 + 40 log d 0,178 d pour 10 km

34、 100 km), Fig. 4 (pour la bande de 150 MHz et une distance 10 km d 100 km), Fig. 5 (pour la bande de 400 MHz et une distance 10 km d 400 km), Fig. 6 (pour la bande de 400 MHz et une distance 400 km d 700 km). 1470-03175170165160155150145140135130100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 42

35、5 450 475 500Affaiblissement, Lreq(dB)Distance, d (km)Affaiblissement en fonction de la distance (pour 150 MHz et d 100 km)FIGURE 38 Rec. UIT-R M.1470 1470-0413012511012011510510013510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100Affaiblissement, Lreq(dB)Distance, d (km)Affaiblissement en f

36、onction de la distance (pour 150 MHz et 10 km d 100 km)FIGURE 41470-0510 40 70 100 130 160 190 220 250 280 310 340 370 400130125120140135150145160155170165180175115110Affaiblissement, Lreq(dB)Distance, d (km)FIGURE 5Affaiblissement en fonction de la distance (pour 400 MHz et 10 km d 400 km)Rec. UIT-

37、R M.1470 9 1470-06205200195190185180175400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650 675 700Affaiblissement, Lreq(dB)Distance, d (km)FIGURE 6Affaiblissement en fonction de la distance (pour 400 MHz et 400 km d 700 km)Il est possible dutiliser lquation (9) afin destimer la distance de coordination entr

38、e des stations terriennes passerelles du SMS situes des emplacements prcis et des stations terriennes du SRNS fonctionnant dans la bande 149,9-150,05 MHz: Lreq= 69 + 40 log d + 30 log f 20 log (h1h2) + 10 log (0,02 p) (1 exp(0,1 d )2(9) o laffaiblissement doit ncessairement tre suprieur ou gal la va

39、leur de laffaiblissement en espace libre (dB): Lreq= 32,5 + 20 log d + 20 log f (10) avec: p : pourcentage du temps pendant lequel lintensit du champ sera dpasse, compris entre 1 et 50%. Dans ce cas, la valeur approprie est de 5% h1, h2: hauteurs (m) des antennes mettrices et rceptrices, chacune tan

40、t au moins gale 1 m, et le produit (h1h2) tant infrieur 300 m2. Dans ce cas, les valeurs appropries de h2doivent tre comprises entre 5 et 60 m. Le facteur de correction fond sur le concept dangle de dgagement du terrain quivaut un affaiblissement (dB) que lon peut obtenir comme suit: += 1,01)1,0(log

41、209,61,8correctiondeFacteur2vv (11) o: v = 300/)950004( : angle (rad) compris entre le plan horizontal passant par lantenne de rception et la droite qui, partant de cette antenne, surmonte tous les obstacles sur une distance de 16 km en direction de lmetteur. prend des valeurs ngatives pour des angl

42、es situs au-dessus de lhorizontal. 10 Rec. UIT-R M.1470 Annexe 3 Mthodes utilisables afin de faciliter le partage des frquences entre le SMTS (Terre vers espace) et le SRNS dans les bandes 149,9-150,05 MHz et 399,9-400,05 MHz Bande de frquences (MHz) Mthodes 149,9-150,05 et 399,9-400,05 Prservation

43、dune distance de coordination Utilisation de techniques dvitement en frquences commandes par station terrienne mobile afin dviter les missions sur la mme frquence pendant les priodes dmission du SRNS dans la mme zone Limitation de langle dlvation minimal des stations terriennes terminales du SMTS do

44、nt lazimut est point vers des voies deau navigables NOTE 1 Il convient de considrer que les metteurs du systme de navigation TSYKADA et les rcepteurs embarqus du SMS sur orbite basse (LEO) sont susceptibles de produire des brouillages. Les oprateurs du SMS LEO devront prendre conscience du fait que

45、ces brouillages risquent de rduire ou daffecter leurs activits au cours des pisodes de visibilit mutuelle du satellite. De plus, les oprateurs des systmes du SMS doivent veiller ce que les rcepteurs embarqus bord des satellites soient conus pour rsister sans dommage des signaux de brouillage intenses.