ITU-R M 1653 FRENCH-2003 Operational and deployment requirements for wireless access systems including radio local area networks in the mobile service to facilitate sharing betweenrati.pdf

1、 Rec. UIT-R M.1653 1 RECOMMANDATION UIT-R M.1653*,*,*Spcifications oprationnelles et de dploiement des systmes daccs hertzien, rseaux locaux hertziens, y compris du service mobile en vue de faciliter le partage entre ces systmes et les systmes du service dexploration de la Terre par satellite (activ

2、e) ou du service de recherche spatiale (active) dans la bande 5 470-5 570 MHz entre 5 460 et 5 725 MHz (Questions UIT-R 218/7 et UIT-R 212/8) (2003) Domaine dapplication La prsente Recommandation tablit des spcifications oprationnelles et de dploiement des systmes daccs hertzien, y compris les rseau

3、x locaux hertziens (RLAN), du service mobile, en vue de faciliter le partage entre ces systmes et les systmes du service dexploration de la Terre par satellite (active) ou du service de recherche spatiale (active) dans la bande 5 470-5 570 MHz entre 5 460 et 5 725 MHz. Elle dcrit aussi la mthode et

4、les paramtres utiliss dans les tudes de partage. LAssemble des radiocommunications de lUIT, reconnaissant a) que lattribution des ressources spectrales supplmentaires au service dexploration de la Terre par satellite (SETS) (active) et au service de recherche spatiale (active) dans la gamme des 5 GH

5、z permettrait de prendre en charge de nouvelles applications (par exemple des capteurs large bande); b) que lutilisation de frquences harmonises dans la gamme des 5 GHz par le service mobile faciliterait la mise en oeuvre de systmes daccs hertzien (WAS, wireless access systems) rseaux locaux hertzie

6、ns (RLAN, radio local area networks) compris; c) que les systmes WAS, rseaux RLAN compris, exploits dans la gamme des 5 GHz peuvent apporter des solutions efficaces la fourniture de services large bande aux utilisateurs commerciaux et rsidentiels; d) que la Recommandation UIT-R M.1450 dcrit les syst

7、mes WAS, rseaux RLAN compris, destins fonctionner dans la gamme des 5 GHz; e) que les administrations peuvent approuver des caractristiques dmission des systmes WAS, rseaux RLAN compris, propres faciliter le partage avec le SETS (active) par le biais de processus nationaux dhomologation des quipemen

8、ts; f) que ltalement de la charge associe aux systmes WAS sur toute la gamme 5 470-5 725 MHz rduirait les niveaux des missions cumulatives causs par ces systmes au SETS (radars ouverture synthtique (SAR, synthetic aperture radars) large bande) entre 5 470-5 570 MHz, *La prsente Recommandation a t la

9、bore conjointement par les Commissions dtudes 8 et 9 des radiocommunications qui devraient en raliser ensemble la rvision future. *La prsente Recommandation doit tre porte lattention de la Commission dtudes 7 des radiocommunications. *La Commission dtudes 5 des radiocommunications a apport des modif

10、ications rdactionnelles cette Recommandation en 2008, conformment aux dispositions de la Rsolution UIT-R 44. 2 Rec. UIT-R M.1653 considrant a) que de nombreuses administrations autorisent lexploitation sans licence de systmes WAS, RLAN compris, entre 5 470-5 725 MHz ainsi quentre 5 150-5 350 MHz et

11、5 725-5 850 MHz; b) que des RLAN large bande pourraient tre dploys sans obligation de licence, ce qui rendrait difficile le contrle de leur densit de dploiement; c) que la densit de dploiement des systmes WAS, rseaux RLAN compris, dpendra dun certain nombre de facteurs, dont les brouillages intrasys

12、tme, et de lexistence dautres techniques et services daccs filaire ou hertzien concurrents; d) quil est ncessaire de spcifier une limite de p.i.r.e. approprie et des restrictions oprationnelles concernant les systmes WAS, rseaux RLAN compris, du service mobile dans cette bande pour permettre le part

13、age avec des systmes du SETS (active) ou du service de recherche spatiale (active); e) que les tudes menes par lUIT-R ont abouti la conclusion que lexploitation daltimtres radar dans une largeur de bande de 320 MHz centre sur 5,41 GHz est compatible avec les caractristiques ( lintrieur ou lextrieur)

14、 des systmes WAS, rseaux RLAN compris, rayonnant une p.i.r.e. gale ou infrieure 1 W; f) que les terminaux utilisateurs seront gnralement exploits en position fixe; g) que les systmes WAS, rseaux RLAN compris, peuvent fonctionner lintrieur ou lextrieur des btiments; h) que les techniques de rduction

15、des brouillages telles que lutilisation de gabarits dantenne, la commande de la puissance des metteurs, la slection dynamique des frquences ou lexploitation lintrieur favorisent le partage entre le SETS (active), le service de recherche spatiale (active) et les systmes WAS, rseaux RLAN compris; j) q

16、uil convient de prendre en compte les brouillages cumulatifs causs par les systmes WAS, rseaux RLAN compris, aux rcepteurs du SETS (active) ou du service de recherche spatiale (active) dans une largeur de bande de 320 MHz risquant de chevaucher une partie de la bande 5 470-5 570 MHz; k) que les crit

17、res de qualit de fonctionnement et de brouillage applicables aux capteurs actifs spatioports du SETS (active) figurent dans la Recommandation UIT-R SA.1166, notant a) que les caractristiques du SETS (active) incluent celles du service de recherche spatiale (active), recommande 1 que, pour faciliter

18、le partage entre le SETS (active) et le service de recherche spatiale (active) entre 5 470-5 570 MHz (voir lAnnexe 1), les restrictions oprationnelles et techniques indiques au point 2 du recommande (valeur maximale de p.i.r.e. des systmes WAS limite 1 W) ou au point 3 du recommande (valeur maximale

19、 de puissance dmission des systmes WAS limite 250 mW et configurations WAS dfinies par des gabarits de spectre en fonction de langle dlvation) soient appliques aux systmes WAS, rseaux RLAN compris; 2 que les systmes WAS, rseaux RLAN compris, exploits lintrieur ou lextrieur des btiments entre 5 470-5

20、 570 MHz (voir les Annexes 2 et 3): a) soient limits une valeur de p.i.r.e. moyenne maximale gale 1 W et une densit spectrale de valeur de p.i.r.e. moyenne maximale gale 17 dBm/MHz par metteur (Note 1); Rec. UIT-R M.1653 3 b) utilisent une commande de puissance des metteurs permettant de diminuer la

21、 puissance cumulative dau moins 3 dB. Si cette commande nest pas mise en oeuvre, les limites de puissance susmentionnes devraient tre abaisses de 3 dB; c) utilisent la slection dynamique des frquences entre 5 470-5 725 MHz afin de rpartir le plus possible la charge entre les canaux disponibles; NOTE

22、 1 Les critres de brouillage des capteurs actifs spatioports du SETS (active) sont indiqus dans la Recommandation UIT-R SA.1166. Un complment dtude est ncessaire pour confirmer que les limites du point 2 du recommande sont conformes aux spcifications de ladite Recommandation. 3 que les systmes WAS,

23、rseaux RLAN compris, exploits lintrieur ou lextrieur entre 5 470-5 570 MHz (voir les Annexes 2 et 4) satisfassent aux conditions suivantes: a) une puissance maximale dmetteur de 250 mW (24 dBm) ou de 11 + 10 log B (dBm) par metteur, en prenant la valeur la plus basse des deux (B tant la largeur de b

24、ande 99% de puissance (MHz); b) une p.i.r.e. maximale de 1 W (0 dBW) ou de 13 + 10 log B (dBW) par metteur, en prenant la valeur la plus basse; c) la densit spectrale de p.i.r.e. de lmission dun metteur de station de base dun systme WAS, rseaux RLAN compris, exploits lextrieur entre 5 470-5 570 MHz,

25、 ne devrait pas dpasser les valeurs ci-aprs pour langle dlvation au-dessus du plan horizontal local (par rapport la Terre): 13 dB(W/MHz) pour 0 45 Annexe 1 Mthode et paramtres utiliss dans les tudes de partage 1 Caractristiques techniques des capteurs actifs spatioports large bande Les caractristiqu

26、es techniques des capteurs actifs spatioports large bande dans la bande 5 250-5 570 MHz sont indiques dans les Tableaux 1 et 2. TABLEAU 1 Caractristiques types des radars SAR spatioports large bande exploits dans la bande des 5,3 GHz Valeur Paramtre SAR2 SAR3 Altitude de lorbite (km) 600 (circulaire

27、) 400 (circulaire) Inclinaison de lorbite (degrs) 57 Frquence centrale RF (MHz) 5 405 Puissance crte rayonne (W) 4 800 1 700 Polarisation Horizontale et verticale (HH, HV, VH, VV) Modulation des impulsions MF linaire (fluctuations) Largeur de bande des impulsions (MHz) 310 4 Rec. UIT-R M.1653 TABLEA

28、U 1 (fin) Valeur Paramtre SAR2 SAR3 Largeur de bande du rcepteur (MHz) 320 Dure des impulsions (s) 31 33 Taux de rptition des impulsions (impulsions/s) 4 492 1 395 Coefficient dutilisation (%) 13,9 5,9 Rapport de compression en distance 9 610 10 230 Type dantenne (m) A rseau dphaseur plan 1,8 3,8 A

29、rseau dphaseur plan 0,7 12,0 Gain crte dantenne (dBi) 42,9 42,7/38 (faisceau focalis/dfocalis) Gain moyen dans les lobes latraux dantenne (dBi) 5 Orientation de lantenne (degrs par rapport au nadir) 20-38 20-55 Ouverture du faisceau de lantenne (degrs) 1,7 (en lvation), 0,78 (en azimut) 4,9/18 (en l

30、vation), 0,25 (en azimut) Polarisation de lantenne Rectiligne horizontale/verticale Temprature de bruit du systme (K) 550 Point de compression 1 dB ( lentre du rcepteur) (dBW) 62 Saturation du convertisseur analogique-numrique par rapport lentre du rcepteur 114/54 dBW lentre pour un gain du rcepteur

31、 de 71/11 dB Puissance maximale admissible lentre du rcepteur (dBW) +7 Temps dexploitation (% de lorbite) 30 Dure minimale ncessaire pour lenregistrement dimages (s) 15 Zone de service Zones terrestres et zones ctires Largeur de la zone exploite pour les images (km) 20 16/320 Rec. UIT-R M.1653 5 TAB

32、LEAU 2 Caractristiques types daltimtres spatioports large bande exploits dans la bande des 5,3 GHz Annexe 2 Contraintes de partage entre des altimtres radar large bande et des rseaux RLAN large bande dans la bande 5 470-5 570 MHz Introduction On trouvera dans la prsente Annexe les rsultats des analy

33、ses de partage dans la bande 5 470-5 570 MHz entre des altimtres radar spatioports large bande et des rseaux RLAN large bande. Le 1 contient les rsultats dtudes de partage entre des systmes RLAN et des radioaltimtres types, rsultats positifs pour la faisabilit du partage dans la bande 5 470-5 570 MH

34、z. Caractristiques de la mission Jason Dure de vie 5 ans Altitude (km) 1 347 15 Inclinaison (degrs) 66 Caractristiques de laltimtre Posidon 2 Type de signal MF linaire (fluctuations) Frquence de rptition des impulsions (Hz) 300 Dure des impulsions (s) 105,6 Frquence de la porteuse (GHz) 5,410 Largeu

35、r de bande (MHz) 320 Puissance crte RF dmission (W) 17 Puissance moyenne RF dmission (W) 0,54 Gain dantenne (dBi) 32,2 Ouverture 3 dB (degrs) 3,4 Niveau dans les lobes latraux/niveau maximum (dB) 20 Niveau dans le lobe arrire/niveau maximum (dB) 40 Empreinte au sol du faisceau 3 dB (km) 77 Seuil de

36、brouillage 118 dBW dans une largeur de bande de 320 MHz Zone de service Zones ocaniques et ctires 6 Rec. UIT-R M.1653 1 Partage entre des rseaux RLAN et des altimtres radar 1.1 Introduction On trouvera dans le prsent paragraphe les rsultats dune analyse de partage, dans la bande 5 470-5 570 MHz, ent

37、re des capteurs daltimtres radar spatioports et des RLAN large bande. 1.2 Caractristiques techniques des deux systmes Les caractristiques techniques des RLAN utilises pour lanalyse de partage sont celles des rseaux HIPERLAN de type 2, dont les spcifications appropries ont t publies en Europe. La tec

38、hnologie HIPERLAN permet des communications de RLAN large bande compatibles avec des rseaux locaux filaires fonds sur les normes ATM et IP. Paramtres du rseau HIPERLAN/2: p.i.r.e.: 0,2 W (dans la bande 5 250-5 350 MHz) et 1 W (dans la bande 5 470-5 570 MHz) Largeur de bande des canaux: 16 MHz Espace

39、ment des canaux: 20 MHz Directivit de lantenne: Antenne quidirective Sensibilit minimale utile la rception: 68 dBm ( 54 Mbit/s) 85 dBm ( 6 Mbit/s) Puissance de bruit du rcepteur (16 MHz): 93 dBm C/I: 8-15 dB Porte relle: 30-80 m On suppose en outre que les caractristiques suivantes sont mises en oeu

40、vre: commande de la puissance de lmetteur permettant de garantir un facteur de rduction des brouillages dau moins 3 dB; slection dynamique des frquences associe au systme de slection des canaux ncessaire pour garantir une rpartition uniforme de la charge des RLAN sur une largeur de bande minimale de

41、 330 MHz. Il convient de noter que les numros attribus aux scnarios de dploiement sont fonds sur lhypothse que lon dispose dune largeur de bande totale de 330 MHz pour les RLAN. En supposant que cette largeur de bande soit disponible dans deux sous-bandes (5 150-5 350 MHz et 130 MHz au-dessus de 5 4

42、70 MHz) et compte tenu de lespacement des canaux et de la ncessit de mnager une bande de garde en limite des deux sous-bandes, le nombre suppos de canaux retenus dans notre tude est de 8 pour la bande infrieure et 11 pour la bande suprieure. Aux fins de ltude de partage, les hypothses suivantes rela

43、tives lutilisation des rseaux RLAN sont galement applicables: affaiblissement moyen d aux btiments en direction des instruments SETS: 17 dB; rapport actif/passif: 5%; pourcentage dutilisation lextrieur: 15%. On utilise pour les altimtres radar spatioports les caractristiques figurant dans lAnnexe 1

44、de la prsente Recommandation. Rec. UIT-R M.1653 7 1.3 Brouillages causs par un seul rseau RLAN des altimtres Dans la prsente analyse, nous considrons le cas dun rseau RLAN plac dans le lobe principal dun altimtre. Laltimtre a une largeur de bande tendue de 320 MHz, alors que la largeur de bande des

45、canaux HIPERLAN est de 16 MHz comprise dans la largeur de bande de laltimtre. La p.i.r.e. maximale rayonne par un RLAN (PhGh) est de 30 dBm. Le gain dantenne de laltimtre, G0, est de 32,2 dB. Gaest le gain dantenne hors axe en direction du RLAN, avec un affaiblissement additionnel lentre, L, gal 1 d

46、B. Laltimtre, qui pointe en direction du nadir, est dot dune antenne de 1,2 m. R est la distance entre laltimtre et le RLAN. La puissance rayonne par un RLAN dans laxe de vise du radar SAR et reue par laltimtre (cest-dire Ga= G0) est donne par: LRGGPPahhr222)4( = (1) En choisissant les valeurs de pa

47、ramtres RLAN les plus dfavorables parmi celles indiques au 1.2 (une p.i.r.e. de 1 W, un affaiblissement lextrieur nincluant aucun affaiblissement d aux btiments et aucun facteur additionnel de rduction des brouillages), nous obtenons Pr= 108,3 Bm. Le seuil de brouillage de laltimtre tant de 88 dBm, nous pouvons dduire que laltimtre peut supporter le fonctionnement simultan dun certain nombre de rseaux RLAN, puisque lon dispose dune marge de 20,3 dB. De plus, laltimtre est prvu pour fournir des mesures surtout au-dessus des ocans