ITU-R M 1800 FRENCH-2007 Protection of the fixed mobile and radiolocation services from MSS feeder links that may operate in the bands 1 390-1 392 MHz (Earth-to-space) and 1 430-1 .pdf

1、 Rec. UIT-R M.1800 1 RECOMMANDATION UIT-R M.1800 Protection des services fixe, mobile et de radiolocalisation vis-vis des liaisons de connexion du service mobile par satellite pouvant fonctionner dans les bandes 1 390-1 392 MHz (Terre vers espace) et 1 430-1 432 MHz (espace vers Terre)*(2007) Domain

2、e de comptence La prsente Recommandation indique les besoins satisfaire pour protger les rcepteurs au sol du service de radiolocalisation vis-vis des liaisons de connexion du service mobile par satellite (SMS) (Terre vers espace) pouvant fonctionner dans la bande 1 390-1 392 MHz ainsi que les besoin

3、s en matire de protection du service fixe et du service mobile aronautique vis-vis des liaisons de connexion du SMS (espace vers Terre) pouvant fonctionner dans la bande 1 430-1 432 MHz. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que la CMR-03 a attribu provisoirement, titre secondaire

4、, au service fixe par satellite (SFS) pour les liaisons de connexion du service mobile par satellite (SMS), des frquences dans les bandes 1 390-1 392 (Terre vers espace) et 1 430-1 432 MHz (espace vers Terre), aux termes du numro 5.339A du Rglement des radiocommunications (RR); b) que lutilisation d

5、e ces attributions est limite aux liaisons de connexion des rseaux satellites non gostationnaires (OSG) du SMS ayant des liaisons de service au-dessous de 1 GHz et que la Rsolution 745 (CMR-03) sapplique; c) que la Rsolution 745 (CMR-03) invite mener des tudes et effectuer des essais et dmonstration

6、s pour valider les tudes relatives aux moyens oprationnels et techniques propres faciliter le partage au voisinage de 1,4 GHz entre les services existants et actuellement planifis et les liaisons de connexion du service fixe par satellite (SFS) destines tre utilises par les systmes satellites non OS

7、G du SMS ayant des liaisons de service fonctionnant au-dessous de 1 GHz; d) que la bande 1 427-1 452 MHz est attribue au service fixe et au service mobile titre primaire, dans toutes les rgions; e) que cette bande est utilise, entre autres, par les liaisons numriques faible capacit du service fixe a

8、vec des largeurs de bande de 25 kHz seulement; *La prsente Recommandation a t labore en commun par les Commissions dtudes 8 et 9 des radiocommunications et toute rvision dont elle pourrait faire lobjet lavenir sera galement effectue en commun. 2 Rec. UIT-R M.1800 f) que la bande 1 429-1 535 MHz est

9、galement attribue au service mobile aronautique (SMA), titre primaire, pour tre utilise exclusivement pour la tlmesure aronautique lintrieur du territoire national des pays mentionns au numro 5.342 du RR; g) que les critres de protection applicables aux systmes de tlmesure aronautique dans la bande

10、1 429-1 535 MHz et les caractristiques types de ces systmes sont en tous points conformes aux critres de protection et aux caractristiques des systmes prsents dans la Recommandation UIT-R M.1459 pour la bande 1 452-1 525 MHz; h) que la bande 1 350-1 400 MHz est attribue au service de radiolocalisati

11、on titre primaire dans toutes les rgions; j) que des tudes ont montr que de grands espacements seraient ncessaires la protection des systmes de radiolocalisation au sol, comme indiqu lAnnexe 2; k) que la Recommandation UIT-R M.1184 prsente les caractristiques techniques des systmes mobiles par satel

12、lite dans les bandes de frquences infrieures 3 GHz utiliser pour laborer des critres de partage entre le SMS et dautres services, notant a) que des tudes ont montr que le partage avec les systmes de radiolocalisation transportables et ceux qui taient installs bord des navires ne serait pas possible;

13、 b) que des tudes ont montr que le partage avec les systmes de radiolocalisation aronautiques ne serait pas possible; c) que la limite de puissance surfacique (pfd) recommande pour la protection du service fixe est applicable galement la protection des systmes relais transportables que certaines adm

14、inistrations exploitent dans le cadre du service mobile, recommande 1 que, pour protger les rcepteurs du service fixe dans la bande 1 427-1 452 MHz, la valeur de la pfd des liaisons de connexion du SMS fonctionnant dans la bande 1 430-1 432 MHz (espace vers Terre) ne soit pas suprieure 164 dBW/m2dan

15、s toute portion de 4 kHz de la bande 1 427-1 452 MHz (voir lAnnexe 1); 2 que, pour protger les rcepteurs du SMA dans la bande 1 429-1 535 MHz, la pfd des liaisons de connexion du SMS fonctionnant dans la bande 1 430-1 432 MHz (espace vers Terre) ne soit pas, au niveau dune station rceptrice mobile a

16、ronautique, suprieure aux valeurs ci-aprs, dans toute portion de 4 kHz de la bande 1 429-1 535 MHz: 181 dB(W/m2) 0 4 193 + 20 log dB(W/m2) 4 20 213,3 + 35,6 log dB(W/m2) 20 60 150 dB(W/m2) 60 90 o: : angle dincidence (en degrs au-dessus du plan horizontal). 3 quil soit tenu compte de la mthodologie

17、dcrite lAnnexe 2 lors du choix de lemplacement des stations terriennes du SFS fonctionnant dans la bande 1 390-1392 MHz, pour calculer les espacements entre les stations du SFS et les systmes de radiolocalisation terre. Rec. UIT-R M.1800 3 Annexe 1 Protection du service fixe dans la bande 1 430-1 43

18、2 MHz 1 Dtermination dun gabarit de pfd pour la protection des rcepteurs du service fixe dans la bande de 1,4 GHz Des simulations ont t effectues pour dterminer le brouillage produit par une constellation unique reprsentative du SMS non OSG pour une limite de pfd donne dans un rcepteur du service fi

19、xe situ sur Terre. Les rsultats de ces simulations sont exprims en termes de dgradation relative de la qualit de fonctionnement (FDP, fractional degradation in performance), de la manire dcrite dans la Recommandation UIT-R F.1108, pour des azimuts compris entre 0 et 180, par pas de 1. Cette FDP est

20、ensuite compare un critre. Si la dgradation est suprieure ce critre, la limite de pfd est rduite et la simulation est effectue de nouveau jusqu ce que le critre soit respect. 2 Caractristiques des systmes du SMS On trouvera plusieurs descriptions de systmes du SMS du type mini LEO dans la Recommanda

21、tion UIT-R M.1184. Le Tableau 1 prsente les paramtres des systmes du SMS et des caractristiques pertinentes extraites de cette Recommandation. Compte tenu des changements intervenus et des tudes menes rcemment au sein des groupes de travail comptents de lUIT-R, le nombre de satellites de la constell

22、ation Q a t ramen de cinq quatre par plan et le nombre total de satellites de 32 26. Les angles dinclinaison ont t ports de 51 66. TABLEAU 1 Paramtres de plusieurs rseaux du SMS non OSG Systme L M P Q S Nombre de satellites 48 48 6 26 (32) 6 Altitude (km) 950 825 775 893 1 000 692, 667 Inclinaison (

23、degrs) 50 45 0 70, 108 99 66 (51) 83 98,04 Plans orbitaux 8 3 1 2 2 6 2 2 Satellite/plan 6 8 3 4 (5) 1 3 Ascension droite du nud ascendant (degrs) 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 3150, 120, 240 0 0, 180 9,8 0, 60, 120, 180, 240, 300 0,90 143,5, 53,5 Largeur de bande du canal pour les liaisons descend

24、antes de passerelles (kHz) 60 50 855 175/45 300 Polarisation (onde mise) RHCP LHCP RHCP RHCP 4 Rec. UIT-R M.1800 3 Caractristiques des stations du service fixe et critre de protection Le Tableau 2 prsente les caractristiques des liaisons entre un point et des points multiples, qui sont dcrites dans

25、la Recommandation UIT-R F.758. TABLEAU 2 Caractristiques des systmes point multipoint Bande de frquences (GHz) 1,427-1,452/1,492-1,517 Modulation MDP-4-0 Capacit 60 x 64 kbit/s Espacement des canaux (MHz) 3,5 Station centrale/rpteur Station priphrique Gain (maximal) dantenne (dBi) 13 16 31 23,5 17 P

26、ertes dans la ligne dalimentation et le multiplexeur (dB) 4,4 2,5 Type dantenne Equidirective Cornet sectoriel 180 Parabole (3 m) Parabole (1,2 m) PanneauBande passante la FI du rcepteur (MHz) 3,5 3,5 Bruit thermique du rcepteur (dBW) 134 134 Le rcepteur du service fixe correspondant au cas le plus

27、dfavorable est une station centrale ayant un gain maximal dantenne de 31 dBi, un affaiblissement dans la ligne dalimentation et le multiplexeur de 4,4 dB, une bande passante de 3,5 MHz et un facteur de bruit de 4,5 dB. Lhypothse la plus pessimiste, qui est celle dun angle dlvation de 5, a galement t

28、 envisage. La Recommandation UIT-R F.1245 a servi de modle pour le diagramme de lantenne de la station centrale directive. Conformment la Recommandation UIT-R F.1094, la dgradation maximale admissible de la qualit devrait tre rpartie entre 89% pour le service fixe, 10% pour le partage avec les servi

29、ces primaires et 1% pour toutes les autres sources de brouillage, y compris les services secondaires et les rayonnements non dsirs. Dans le cas envisag, la FDP doit donc conserver une valeur infrieure 1%, tout au moins pour lensemble des angles moyens de pointage en azimut. 4 Rsultats des simulation

30、s Le Tableau 3 montre les rsultats obtenus pour les constellations du SMS reprsentes au Tableau 1. La pfd retenue dans la simulation est indique dans la range 3; elle permet dobtenir les valeurs de la FDP qui sont mentionnes dans les ranges 4, 5 et 6. Les Fig. 1 et 2 donnent, titre dexemple, davanta

31、ge de prcisions sur les valeurs de la FDP obtenues pour le systme Q. Rec. UIT-R M.1800 5 TABLEAU 3 Rsultats des simulations pour plusieurs rseaux du SMS non OSG Systme Q L M P S Nombre de satellites 26 48 48 6 6 Altitude (km) 1 000 950 800 900 700 pfd permettant dobtenir une FDP de 1% (dBW/m2dans 4

32、kHz) 163 164 164 156 155 FDP minimum (%) 0,27 0,05 0,40 0,15 0,15 FDP moyenne (%) 0,85 0,95 0,86 0,83 0,86 FDP maximale (%) 3,08 4,61 2,39 1,80 1,72 FIGURE 1 FDP pour tous les azimuts de pointage du service fixe, applicable au systme Q du SMS 6 Rec. UIT-R M.1800 FIGURE 2 Distribution des valeurs de

33、la FDP pour tous les azimuts de pointage du service fixe, applicable au systme Q du SMS 1800-0220,5 1,5 2,5 3 3,5Numro de rcurrenceValeur de la fdp (%)0151525353001020Annexe 2 Protection des rcepteurs de radiolocalisation au sol fonctionnant dans la bande 1 390-1 392 MHz 1 Caractristiques techniques

34、 des rcepteurs de radiolocalisation Les caractristiques des rcepteurs de radiolocalisation utilises dans la prsente tude ont t obtenues partir de la Recommandation UIT-R M.1463. Cette Recommandation dcrit quatre systmes diffrents qui fonctionnent dans la bande 1 215-1 400 MHz. Les radars fonctionnan

35、t dans la bande 1 215-1 400 MHz utilisent diffrents types de modulation comprenant les impulsions ondes entretenues, modulation de frquence et codes en phase. Des dispositifs de sortie champs croiss, faisceau linaire et semi-conducteur sont utiliss aux derniers tages des metteurs. Les largeurs de ba

36、nde types des radars fonctionnant dans la bande de frquences 1 215-1 400 MHz sont comprises entre 0,5 et 6,4 MHz. Rec. UIT-R M.1800 7 2 Critres de protection Leffet de dsensibilisation des radars de radiolocalisation d une modulation assimilable une onde entretenue ou du bruit, caus par dautres miss

37、ions, est probablement li lintensit de cette modulation. Dans nimporte quel secteur dazimut o ce type de brouillage se produit, il suffit dajouter la densit spectrale de puissance de ce brouillage la densit spectrale de puissance du bruit thermique du rcepteur du radar pour obtenir un rsultat relati

38、vement fiable. Si la densit spectrale de puissance du bruit du rcepteur du radar en labsence de brouillage est dsigne par N0et celle du brouillage de type bruit par I0, on obtient la densit spectrale de puissance du bruit effectif qui en rsulte en additionnant simplement I0+ N0. Une augmentation den

39、viron 1 dB constituerait une dgradation significative, quivalant une rduction de dtection denviron 6%. Cette augmentation correspond un rapport (I + N)/N de 1,26 ou un rapport I/N denviron 6 dB (voir le point 3 du recommande de la Recommandation UIT-R M.1463), ce qui reprsente leffet de regroupement

40、 de plusieurs brouilleurs quand il y en a; le rapport I/N acceptable dun brouilleur individuel dpend du nombre de brouilleurs et de leur gomtrie et doit tre estim lors de lanalyse dun scnario donn. Si le brouillage par ondes entretenues provient de la plupart des azimuts, il est alors ncessaire de m

41、aintenir un rapport I/N infrieur. 3 Caractristiques techniques des stations terriennes de liaison de connexion Les caractristiques des liaisons de connexion Terre vers espace du SMS qui ont t utilises pour la prsente tude sont dcrites au Tableau 4. Les caractristiques des liaisons de connexion sont

42、fondes sur les donnes de lAnnexe 2 de la Recommandation UIT-R M.1184. Le diagramme reprsent la Fig. 3 illustre lenveloppe de gain dantenne dune station terrienne du SMS. Ce diagramme est repris de lAnnexe III de lAppendice 8 du RR. Les valeurs du gain sont obtenues en prenant comme hypothse que le r

43、apport entre le diamtre de lantenne et la longueur donde est D/ 100. TABLEAU 4 Caractristiques des liaisons de connexion dans le sens Terre vers espace Paramtre Valeur Nombre de stations terriennes 60 Emplacements des stations terriennes Rparties partout dans le monde Gain maximal de lantenne dmissi

44、on 30 dBi Ouverture du faisceau 3 dB 5 Valeur seuil du gain 1,5 dBi Diagramme dantenne Appendice 8 du RR, Annexe III Polarisation de lantenne Circulaire droite Pointage de lantenne Poursuit le satellite le plus proche des lvations comprises entre 5 et 90 Puissance dmission 10 W par tranche de 100 kH

45、z 8 Rec. UIT-R M.1800 FIGURE 3 Diagramme dune antenne mettrice et rceptrice de station terrienne du SMS 4 Considrations et hypothses retenues dans ltude La prsente tude repose sur lhypothse dune largeur de bande de rfrence du rcepteur de 100 kHz. Une station mettrice de liaison montante de connexion

46、 du SMS peut causer des brouillages un rcepteur de radiolocalisation terre si la distance qui spare ces systmes nest pas suffisante. Cette distance est fonction de plusieurs paramtres. Les hypothses ci-aprs ont t retenues dans la prsente tude: 8 m dhauteur quivalente au-dessus du sol de lantenne des

47、 stations du SMS. 10 m dhauteur quivalente au-dessus du sol de lantenne de la station radar. On a suppos que lantenne de la station de liaison montante de connexion du SMS tait pointe dans la direction du rcepteur de radiolocalisation, langle dlvation minimal tant, lmission, de 5. La zone radioclima

48、tique A2, propagation au-dessus de la terre, a t retenue. Des espacements plus grands devront tre prvus pour les trajets de propagation effectus au-dessus de la mer. Il a t tenu compte, dans les calculs, dune latitude de 45. Il est jug satisfaisant quun tel niveau soit dpass pendant 0,1% du temps. Si lon retient comme hy