ITU-R M 1748 SPANISH-2006 Protection of the radio astronomy service in the band 1 400-1 427 MHz from unwanted emissions of MSS feeder links that may operate in the bands 1 390-1 39pace.pdf

1、 Rec. UIT-R M.1748 1 RECOMENDACIN UIT-R M.1748Proteccin del servicio de radioastronoma en la banda 1 400-1 427 MHz contra emisiones no deseadas de los enlaces de conexin del servicio mvil por satlite en las bandas 1 390-1 392 MHz (Tierra-espacio) y 1 430-1 432 MHz (espacio-Tierra) (2006) Cometido En

2、 la presente Recomendacin se especifican los valores de densidad de flujo de potencia equivalente (dfpe) para la proteccin del servicio de radioastronoma en la banda 1 400-1 427 MHz contra emisiones no deseadas de los enlaces de conexin del servicio mvil por satlite (SMS) (espacio-Tierra) en las ban

3、das 1 430-1 432 MHz, y se describe una metodologa para determinar la distancia de separacin necesaria entre las estaciones de radioastronoma que funcionan en la banda 1 330-1 427 MHz y los enlaces de conexin del SMS (Tierra-espacio) que funcionan en la banda 1 390-1 392 MHz. La Asamblea de Radiocomu

4、nicaciones de la UIT, considerando a) que la CMR-03 atribuy provisionalmente las bandas 1 390-1 392 MHz y 1 430-1 432 MHz al servicio fijo por satlite (SFS) a ttulo secundario para los enlaces de conexin de sistemas de satlites no geostacionarios del servicio mvil por satlite (SMS) que funcionan por

5、 debajo de 1 GHz en los sentidos Tierra-espacio y espacio-Tierra, respectivamente (vase el nmero 5.339A del Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) y que es aplicable la Resolucin 745 (CMR-03); b) que en la Resolucin 745 (CMR-03) se pide efectuar estudios, incluidas las mediciones de las emisiones de

6、 los equipos que se emplearn en los sistemas operacionales, para validar el cumplimiento de los sistemas con todos los requisitos de proteccin de los servicios pasivos en la banda 1 400-1 427 MHz contra las emisiones no deseadas procedentes de los enlaces de conexin del SMS; c) que la banda 1 400-1

7、427 MHz est atribuida a los servicios de exploracin de la Tierra por satlite (SETS) (pasivo), radioastronoma (SRA) e investigacin espacial (pasivo) a ttulo primario en todas las regiones, y que el nmero 5.340 del RR es aplicable a esta banda; d) que la banda 1 400-1 427 MHz es utilizada ampliamente

8、por los radioastrnomos en todo el mundo para observar la lnea espectral del hidrgeno neutro, as como para observaciones del continuum; e) que los niveles de umbral de interferencia perjudicial para las observaciones de radioastronoma figuran en los Cuadros 1 y 2 del Anexo 1 a la Recomendacin UIT-R R

9、A.769; La presente Recomendacin fue preparada conjuntamente por las Comisiones de Estudio 7 y 8 de Radiocomunicaciones, por lo que toda futura revisin se realizar tambin de consuno. 2 Rec. UIT-R M.1748 f) que en la Recomendacin UIT-R RA.1513 se especifican los criterios para los niveles recomendados

10、 de prdida de datos aplicables al SRA causada por cualquier red y que los enlaces ascendente y descendente de dicha red pueden contribuir a la prdida de datos en el SRA en la banda 1 400-1 427 MHz; g) que la prdida de datos causada por las estaciones terrenas que funcionan en la banda 1 390-1 392 MH

11、z al SRA en la banda 1 400-1 427 MHz puede minimizarse si se mantiene una distancia de separacin relativamente modesta, del orden de 100 km o menos; h) que en la Recomendacin UIT-R RA.1631 se describe el diagrama de la antena de radioastronoma que debe utilizarse en los estudios de compatibilidad re

12、lativos a constelaciones de satlites, que en la Recomendacin UIT-R M.1184 se especifican las caractersticas tcnicas de los sistemas mviles por satlite en las bandas de frecuencias inferiores a 3 GHz que han de utilizarse al elaborar los criterios de comparticin entre el SMS y otros servicios, y que

13、en la Recomendacin UIT-R M.1583 se presenta la metodologa que debe emplearse en los clculos de interferencia entre el servicio mvil por satlite con satlites no geoestacionarios o los sistemas del servicio de radionavegacin y las estaciones de radioastronoma, observando a) que, para combinaciones tpi

14、cas de velocidad de datos y tcnicas de modulacin, es posible reducir las emisiones no deseadas en la banda 1 400-1 427 MHz a los niveles de interferencia perjudicial causada al SRA especificados en la Recomendacin UIT-R RA.769, sin utilizar un filtro especfico tras la etapa de amplificacin, y emplea

15、ndo para ello las tcnicas de procesamiento en banda de base; b) que cuando el procesamiento al que se refiere el observando a) no sea suficiente para satisfacer los niveles de emisin no deseada exigidos, puede emplearse un filtro adicional tras el amplificador; c) que la banda 1 330-1 400 MHz, utili

16、zada para observar el desplazamiento hacia el rojo de la lnea espectral del hidrgeno neutro, tambin figura en el nmero 5.149 del RR, recomienda 1 que las emisiones no deseadas de los enlaces de conexin del SMS no OSG (espacio-Tierra) de una sola red que funcionan en la banda 1 430-1 432 MHz presente

17、n una dfpe inferior a: 259 dB(W/m2) en cualquier anchura de banda de 20 kHz de la banda 1 400-1 427 MHz durante ms del 98% de los periodos de integracin de 2 000 s para observaciones de la lnea espectral; y 243 dB(W/m2) en toda la banda 1 400-1 427 MHz durante ms del 98% de los periodos de integraci

18、n de 2 000 s para observaciones del continuum (banda ancha); 2 que se utilice la metodologa descrita en la Recomendacin UIT-R M.1583 para calcular la mxima dfp por satlite a partir de los lmites de dfpe de las redes del SMS indicados en el recomienda 1 anterior; 3 que las estaciones terrenas que fun

19、cionan en la banda 1 390-1 392 MHz junto con una determinada red del SMS no OSG estn separadas de las estaciones de radioastronoma que realizan observaciones en la banda 1 400-1 427 MHz, una distancia lo suficientemente grande para que la prdida total de datos debida al enlace ascendente y descenden

20、te no supere el 2%; 4 que se utilice la metodologa descrita en el Anexo 2 para calcular la distancia de separacin entre la estacin de radioastronoma y la estacin terrena del enlace de conexin del SMS en cada caso. Rec. UIT-R M.1748 3 Anexo 1 Ejemplo de clculo de la dfp por satlite con el fin de resp

21、etar los lmites de dfpe necesarios para proteger el servicio de radioastronoma que funciona en la banda 1 400-1 427 MHz de las emisiones no deseadas de los enlaces de conexin del SMS que pueden funcionar en la banda 1 430-1 432 MHz 1 Metodologa En la Recomendacin UIT-R S.1586 (o la Recomendacin ITU-

22、R M.1583) se describe una metodologa para evaluar los niveles de emisiones no deseadas producidos por un sistema de satlites no geoestacionarios en un emplazamiento de radioastronoma. El mtodo consiste en dividir el cielo en clulas de tamao prcticamente idntico y realizar un anlisis estadstico, en e

23、l que la direccin a la que apunta la antena del SRA y el momento inicial de la constelacin de satlites son variables aleatorias. Para cada ensayo, el nivel de emisiones no deseadas (expresado en trminos de la dfpe) se promedia a lo largo de un periodo de 2 000 s. Por otra parte, en el Anexo 1 a la R

24、ecomendacin UIT-R RA.769 se especifican los umbrales de interferencia perjudicial para el SRA y en la Recomendacin UIT-R RA.1513 se indica como criterio una prdida de datos admisible del 2% como mximo en el SRA debido a la interferencia causada por cualquier red, valor que se determina como el porce

25、ntaje de periodos de integracin de 2 000 s en los cuales el valor medio de la densidad espectral de flujo de potencia (dfp) en el radiotelescopio supera los niveles estipulados en la Recomendacin UIT-R RA.769. El objetivo del presente estudio es determinar el mximo nivel de dfp necesario para que la

26、s emisiones no deseadas de los enlaces de conexin del sistema SMS no OSG en la banda 1 430-1 432 MHz cumplan los criterios de proteccin de las observaciones de radioastronoma en la banda 1 400-1 427 MHz que figuran en la Recomendacin UIT-R RA.769 y la Recomendacin UIT-R RA.1513, utilizando la metodo

27、loga descrita en la Recomendacin UIT-R S.1586, en la que se tiene en cuenta la naturaleza no geoestacionaria de estos sistemas al evaluar sus niveles emisin no deseada en los emplazamientos de radiotelescopios. 2 Caractersticas del sistema del SMS En el Cuadro 1 se describen las caractersticas del s

28、istema del SMS. Se supone que los satlites van equipados con una antena isoflux, capaz de generar una dfp constante a nivel del suelo. CUADRO 1 Caractersticas del sistema del SMS Altitud orbital 1 000 km Inclinacin orbital 50 (y 83 para cobertura polar) Nmero de planos 6 (+ 1 para cobertura polar) N

29、mero de satlites por plano 4 4 Rec. UIT-R M.1748 3 Caractersticas de las estaciones del SRA y criterios de proteccin Para este anlisis se seleccion el radiotelescopio Effelsberg, en Alemania. Sus coordenadas geogrficas son: latitud: N 50,7, longitud: E 7,0. El diagrama de radiacin de la antena y la

30、ganancia de cresta en el eje de puntera utilizados se indican en la Recomendacin UIT-R RA.1631. CUADRO 2 Niveles de dfp perjudicial para el SRA Banda de frecuencias (MHz) Nivel de interferencia (dB(W/m2) Anchura de banda de referencia (MHz) Tipo de observacin 1 330-1 4001 400-1 427 1 400-1 427 196(1

31、)180 196 0,02 27 0,02 Lnea espectral Continuum Lnea espectral (1)La Recomendacin UIT-R RA.769 no define el umbral de interferencia perjudicial para la banda 1 330-1 400 MHz (vase el nmero 5.149 del RR). Los criterios de proteccin indicados para esta banda se obtuvieron a partir de los utilizados en

32、la banda 1 400-1 427 MHz para el caso de observaciones de la lnea espectral. Se realizaron simulaciones para ngulos de elevacin mnimos del telescopio de 0 y 3. La relacin entre el umbral de dfp perjudicial y el nivel de dfpe viene dado por la expresin: mxlimlimGdfpdfpe = CUADRO 3 Niveles de dfpe per

33、judicial para el SRA Banda de frecuencias (MHz) Nivel de dfpe interferente (dB(W/m2) Anchura de banda de referencia (MHz) Tipo de observacin 1 330-1 4001 400-1 427 1 400-1 427 259 243 259 0,02 27 0,02 Lnea espectral Continuum Lnea espectral 4 Determinacin del nivel de dfp mxima por satlite necesario

34、 para proteger el servicio de radioastronoma 4.1 Procedimiento El mtodo utilizado es el siguiente (vase la Recomendacin UIT-R S.1586): Paso 1: Se selecciona un valor de dfp por satlite. Como primera aproximacin (y suponiendo el caso ms desfavorable) este valor puede considerarse constante para todos

35、 los ngulos de elevacin. En este ejemplo particular, se toma como hiptesis que el satlite est equipado con una antena isoflux. Rec. UIT-R M.1748 5 Paso 2: Se selecciona una estacin de radioastronoma. Paso 3: Se divide el cielo en 2 334 clulas con un ngulo slido de unos 9 cuadrados cada uno (vase el

36、Cuadro 1 del Anexo 3 a la Recomendacin UIT-R S.1586). Paso 4: Para cada clula t que puede observar la estacin de radioastronoma (habida cuenta del ngulo de elevacin mnimo mnal que la estacin es capaz de realizar observaciones en la banda de frecuencia, como se define en el Apndice 4 del RR), se apun

37、ta el radiotelescopio en una direccin seleccionada arbitrariamente dentro de la clula, y se inician las transmisiones del satlite en un instante de tiempo tambin aleatorio. A continuacin, se calcula la dfpe para cada muestra temporal a lo largo de un periodo de integracin de 2 000 s, con intervalos

38、de tiempo de 1 s. Por ltimo, se calcula la dfpe media correspondiente a este ensayo. Paso 5: Si el nivel de dfpe promediado en el periodo de integracin de 2 000 s es mayor que el umbral de interferencia, se considera que esa determinada observacin de 2 000 s est afectada. Paso 6: Se repiten los Paso

39、s 4 y 5 hasta obtener un nmero representativo de ensayos (100 ensayos son suficientes desde el punto de vista estadstico). Paso 7: Se determina el porcentaje de periodos de integracin de 2 000 s afectados para todo el cielo observable por el radiotelescopio segn la definicin dada en el Paso 4. Paso

40、8: Se modifica el nivel de dfp del sistema del SMS no OSG hasta que este porcentaje sea inferior al 2%. 4.2 Resultados En el Cuadro 4 se indican los lmites de dfp por satlite del SMS obtenidos por simulacin. CUADRO 4 Mximos niveles de dfp por satlite del SMS necesarios para proteger una estacin de r

41、adioastronoma Banda y tipo de observacin Lmite de dfp por satlite (dB(W/m2) Anchura de banda de referencia (MHz) 1 330-1 400 MHz (lnea espectral) 201 0,02 1 400-1 427 MHz (continuum) 185 27 1 400-1 427 MHz (lnea espectral) 201 0,02 El volumen total de datos perdidos es el 2,07% para un ngulo de elev

42、acin mnimo de 0 y de 1,65% para un ngulo de elevacin mnimo de 3. En la Fig. 1 se muestra el porcentaje de observaciones que rebasaron los criterios de dfpe para cada una de las clulas de todo el cielo observadas desde la estacin de radioastronoma de Effelsberg. Se realizaron un total de 100 ensayos.

43、 La escala de intensidad representa el nmero de ensayos para los que se rebasaron los criterios de dfpe. 6 Rec. UIT-R M.1748 FIGURA 1 Resultados de la simulacin para Effelsberg 5 Conclusiones El estudio muestra que para proteger el servicio de radioastronoma del sistema considerado es suficiente con

44、 que el lmite de dfp sea igual a 185 dB(W/m2) por satlite del SMS en toda la banda 1 400-1 427 MHz (para observaciones del continuum) e igual a 201 dB(W/m2) por satlite del SMS en cualquier anchura de banda de 20 kHz de la banda 1 400-1 427 MHz (para la observacin de lneas espectrales). El lmite de

45、dfp para la observacin de lneas espectrales tambin es aplicable a la banda 1 330-1 400 MHz. Rec. UIT-R M.1748 7 Anexo 2 Distancia de separacin entre estaciones de radioastronoma que funcionan en la banda 1 400-1 427 MHz y estaciones terrenas de enlaces de conexin del SMS que pueden funcionar en la b

46、anda 1 390-1 392 MHz 1 Introduccin El objetivo del presente Anexo es determinar la distancia de separacin que debe haber entre una estacin de radioastronoma que funciona en la banda 1 400-1 427 MHz y una estacin terrena de enlace de conexin del SMS que funciona en la banda 1 390-1 392 MHz, para que

47、no aparezca interferencia perjudicial en la estacin de radioastronoma. La Recomendacin UIT-R RA.1513 trata de las cuestiones relativas a los niveles mximos de prdida de datos y los criterios de porcentaje de tiempos admisibles para las observaciones de radioastronoma que son fundamentales para los e

48、studios de comparticin. Los umbrales de interferencia perjudicial para las observaciones radioastronmicas se indican en la Recomendacin UIT-R RA.769. 2 Metodologa En radioastronoma, la potencia recibida se integra a lo largo de un periodo de tiempo para obtener mayor precisin. En lo que sigue, el resultado de esta integracin se denomina observacin. La potencia recibida de una fuente de interferencia durante una observacin puede expresarse del modo siguiente: =N1)()()()(N1ibrttiLiGiGiPI (1) siendo: Lb(i): atenuacin por propagacin en el instante i Pt(i): nivel de potencia de transm