ITU-R S 1327 SPANISH-1997 REQUIREMENTS AND SUITABLE BANDS FOR OPERATION OF THE INTER-SATELLITE SERVICE WITHIN THE RANGE 50 2-71 GHz《50 2-71 GHz频段内运作的内星间业务的要求及合适的波段》.pdf

1、Rec. UIT-R S.1327 1RECOMENDACIN UIT-R S.1327REQUISITOS Y BANDAS IDNEAS PARA EL FUNCIONAMIENTODEL SERVICIO ENTRE SATLITES EN LA GAMA 50,2-71 GHz(Cuestin UIT-R 246/4)(1997)Rec. UIT-R S.1327La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,considerandoa) que la Resolucin 643 de la Conferencia Mundial de Rad

2、iocomunicaciones (Ginebra, 1995) (CMR-95)encarga al UIT-R que efecte los estudios necesarios para identificar las bandas ms idneas para el servicio entresatlites (SES), para que la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones (Ginebra, 1997) (CMR-97) pueda proceder alas atribuciones apropiadas a dicho

3、 servicio;b) que los requisitos tcnicos y funcionales del SES en la gama de frecuencias 50,2-71 GHz estn definidos en elAnexo 2 a la presente Recomendacin;c) que las redes identificadas en el Anexo 2 suelen requerir grandes anchuras de banda y generalmente establecenenlaces troncales de alta velocid

4、ad de datos para los segmentos espaciales de las redes;d) que se prev una utilizacin en gran escala del SES en la gama 50,2-71 GHz;e) que existe el riesgo de interferencias no deseadas provenientes de un gran nmero de enlaces entre satlites enel servicio de exploracin de la Tierra por satlite (SETS)

5、 (pasivo) que funciona en dicha gama;f) que no se conocen sistemas terrenales o espaciales existentes o previstos en las actuales atribuciones de lagama 65-71 GHz;g) que las caractersticas de absorcin de las ondas radioelctricas en la atmsfera para la gama consideradapueden mejorar las condiciones d

6、e comparticin con las estaciones terrenales de otros servicios;h) que los estudios han confirmado la viabilidad de la comparticin entre el SES y los servicios terrenales en labanda 66-71 GHz (vase el Anexo 3),recomienda1 que las bandas ms idneas para el SES en la gama 50,2-71 GHz comprendan: 54,25-5

7、8,2 GHz, limitado a las redes que utilicen la rbita de los satlites geoestacionarios (OSG) de conformidadcon la Recomendacin UIT-R S.1339; 59-64 GHz; 65-71 GHz;2 que las atribuciones al SES en esta gama de frecuencias representen bandas contiguas de suficiente anchuracomo para responder a las necesi

8、dades exclusivas del SES.NOTA 1 La Recomendacin UIT-R S.1339 examina la viabilidad de la comparticin entre el SES y los sensorespasivos a bordo de vehculos espaciales en la gama de frecuencias 50-65 GHz.NOTA 2 La Recomendacin UIT-R S.1326 aborda la comparticin entre el servicio fijo por satlite (SFS

9、) y el SES enla banda 50,4-51,4 GHz.NOTA 3 El Anexo 1 a la presente Recomendacin resume las posibilidades de comparticin del SES con otrosservicios en la gama de frecuencias 50,2-71 GHz.ANEXO 1El presente Anexo resume las posibilidades de comparticin del SES con los siguientes servicios:a) Servicio

10、fijo en las bandas 50,2-51,4, 54,25-58,2 y 59-64 GHzEn dichas bandas, la comparticin es viable. Sin embargo, la banda 50,2-51,4 GHz puede no tener anchura suficientepara satisfacer los requisitos del SES.2 Rec. UIT-R S.1327b) SFS en la banda 50,4-51,4 GHzLos estudios han demostrado que la compartici

11、n entre el SES OSG y el SFS OSG en la banda mencionada sera viableutilizando algunas tcnicas de atenuacin. Sin embargo, en otros casos, como la comparticin del SES no OSG conel SFS, OSG o no OSG, pueden presentarse algunas dificultades, por lo que requiere ulterior estudio (vase la Recomen-dacin UIT

12、-R S.1326).c) Servicio mvil en las bandas 50,2-51,4, 54,25-58,2, 59-64 y 66-71 GHzLos estudios han demostrado que la absorcin por el oxgeno, as como la discriminacin de la antena, atenuarn lasseales de manera que sea posible la comparticin con esos sistemas.d) Servicio (pasivo) de exploracin de la T

13、ierra por satlite (SETS (pasivo) y servicio (pasivo) de investigacinespacial (SIE (pasivo) en las bandas 50,2-50,4, 51,4-59, 59-64 y 64-65 GHzLos estudios han indicado el riesgo de interferencias inaceptables provenientes de sistemas no OSG que utilizan el SESen dichas bandas. La comparticin entre e

14、l SES OSG o un SES hbrido y el SETS (pasivo) es viable y las condiciones decomparticin se presentan en la Recomendacin UIT-R S.1339. En la banda 59-64 GHz, los sistemas SES no OSGexistentes podran tambin causar interferencias nocivas e incluso quizs daar los sensores del SETS (pasivo). Serecomienda

15、que los sensores pasivos estn preparados para soportar las posibles interferencias de los sistemas existentes.Se observa asimismo que no hay requisitos para el SETS (pasivo) o sistemas de teleobservacin por satlite (pasivos) enla banda 64-65 GHz, por lo que esta banda puede ser conveniente para el S

16、ES no OSG. Sin embargo, mediante nota alpie de pgina se ha atribuido esta banda al servicio de radioastronoma y no se han efectuado estudios de comparticinacerca de la viabilidad de la comparticin del SES con el servicio de radioastronoma.e) Servicio de radionavegacin en la banda 66-71 GHzLos estudi

17、os han demostrado que la absorcin por el oxgeno, as como la discriminacin de la antena, atenuarn lasseales hasta tal grado, que sera posible la comparticin entre dichos sistemas. Se requieren mayores informacionessobre el servicio de radionavegacin para establecer conclusiones definitivas al respect

18、o.f) Servicio mvil por satlite (SMS) en las bandas 66-71 GHzLos estudios han demostrado que existen riesgos de interferencia del SES en receptores del SMS instalados en vehculosespaciales para los sistemas que operan a alturas de rbita similares. Sin embargo, la comparticin a alturas de rbitasimilar

19、es sera posible mediante el uso de la discriminacin por polarizacin. Otros riesgos de interferencia estnvinculados al carcter bidireccional de las atribuciones del SMS. Las interferencias entre estos sistemas requierenulterior estudio.g) Servicio de radionavegacin por satlite en la banda 66-71 GHzLo

20、s estudios han demostrado que podra haber interferencia del SES en receptores del servicio de radionavegacin porsatlite a bordo de vehculos espaciales para sistemas que operan a alturas de rbita similares. Sin embargo, lacomparticin a alturas de rbita similares sera posible mediante el uso de la dis

21、criminacin por polarizacin. Otrosriesgos de interferencia estn vinculados al carcter bidireccional de las atribuciones del servicio de radionavegacin porsatlite. Las interferencias entre estos sistemas requieren ulterior estudio.h) SIE y SETS en la banda 65-66 GHzEsta banda no se utilizar para teleo

22、bservacin pasiva a bordo de vehculos espaciales y est destinada a la transmisinde datos en el sentido espacio-Tierra. La coordinacin en el UIT-R ha revelado que no existen actualmente planes para lautilizacin de esta banda por sistemas SETS o SIE. La comparticin entre redes de satlites en los servic

23、ios SETS y SIE(en ambos casos, en el sentido espacio-Tierra) con los del SES no debera presentar dificultades.ANEXO 2Caractersticas de los sistemas que prevn la utilizacin del SES cerca de 60 GHz1 Este Anexo identifica los sistemas en funcionamiento o previstos del SES cerca de 60 GHz. Una caracters

24、ticapropia de estos sistemas es su exigencia de grandes anchuras de banda. Los usuarios del SES suelen establecer enlacestroncales de alta velocidad de datos para los segmentos espaciales de las redes. Un usuario tpico de las redes es aqulRec. UIT-R S.1327 3que utiliza el SFS o el SMS. El usuario tp

25、ico puede atenderse con un enlace de seales vocales de 2,4 kbit/s o un enlacede datos de 1,544 Mbit/s, pudiendo participar hasta 250 000 usuarios de voz final en un solo enlace entre satlites (EES)de 1 Gbit/s.2 Estimacin de los requisitos de banda ancha para sistemas del SES cerca de 60 GHzCon el fi

26、n de estimar la banda ancha que requiere el funcionamiento del SES OSG, se efectu un estudio de los sistemasactuales y previstos SES OSG. Para fines de 1996 estaba previsto el funcionamiento de 10 sistemas SES OSG cerca de60 GHz y mediante 74 satlites, con un total de hasta 178 EES OSG. Muchos de lo

27、s emplazamientos OSG se concentranen las regiones de Europa y los Estados Unidos de Amrica. Se proponen cuatro sistemas SES no OSG, con cerca de1 000 satlites y unos 8 000 enlaces. La mayora de estos sistemas son de rbita baja.2.1 EES cortos (enlaces cortos)Se estima que los EES cortos (con abertura

28、 de sistema de 10 o menos) requieren hasta 10 de separacin orbitalrespecto de los sistemas SES OSG de frecuencia compartida. Cada nodo de un enlace corto requiere hasta 2 GHz deanchura de banda. Considerando 10 de separacin orbital entre cada enlace corto de frecuencia compartida y 2 deseparacin orb

29、ital entre dos satlites OSG, se estima que un factor 5 puede proporcionar un espectro adecuado paraenlaces cortos SES OSG, en un total de 10 GHz.2.2 EES largos (enlaces largos)Para los EES largos (con una separacin orbital de ms de 10), una separacin orbital de 2 entre los sistemas SES OSGes suficie

30、nte para cumplir el criterio de calidad de funcionamiento de C/I 30 dB. En estas condiciones, una anchura de4 GHz del espectro es suficiente para la reutilizacin de frecuencias, ya que por lo menos un sistema SES OSG estprevisto para un mnimo de 4 GHz. Sin embargo, no est garantizado que puedan mant

31、enerse las separaciones orbitalesde 2, sobre todo en las zonas de gran afluencia del arco geoestacionario. Una separacin de 1 entre los sistemas traeraconsigo una necesidad doble de espectro, es decir, 8 GHz.2.3 CrecimientoEl anlisis anterior no contempla el crecimiento de los sistemas del SES OSG.

32、Un factor de crecimiento del orden del 1,5puede utilizarse para estimar el crecimiento posible del SES en un futuro prximo (10 a 20 aos). La aplicacin delfactor de crecimiento conduce a un requisito estimado de 15 GHz para enlaces cortos, o 12 GHz para enlaces largos enlos sistemas SES OSG.2.4 Estim

33、acin de los requisitos de banda ancha para sistemas del SES no OSG cerca de 60 GHzLa anchura de banda total para los sistemas propuestos no OSG se estima en 8,2 GHz. Suponiendo un factor decrecimiento de 1,5, el requisito estimado para los sistemas no OSG es aproximadamente de 12 GHz.2.5 ResumenComo

34、 consecuencia de las separaciones orbitales requeridas entre los sistemas SES OSG con EES cortos y dadas lascondiciones de superpoblacin en algunas regiones del arco geoestacionario, las necesidades del espectro para un usopleno de los sistemas previstos y futuros del SES OSG se estiman en 15 GHz. P

35、ara los sistemas no OSG, la estimacinse cifra en 12 GHz.3 Trabajo adicional que queda por hacerEstas velocidades de datos pueden asociarse a las normas del trayecto digital ficticio de referencia, permitiendo asdefinir una sensibilidad significativa a la interferencia.4 Rec. UIT-R S.1327CUADRO 1Cara

36、ctersticas de los sistemas OSGCUADRO 2Caractersticas de los sistemas no OSGSistema OSG W-1 W-2a (1)W-2b (1)W-3 W-4 W-5 W-6 W-7 W-8 W-10Nmero de satlites 3 4 15 12 17 4 2 2 5 10Nmero de pares transmisores/receptores por satlite2 2 2 2 2-4 2 1 1 2 1Anchura de banda (GHz) 1 3,2 0,04 0,5 1 1 0,12 0,12 1

37、 2,5Anchura de banda totalrequerida (GHz)2 3,2 0,08 1 4 2 0,24 0,24 2 5,0Potencia de cresta (dBW) 16 1 8,5 8 11,76 13 13 13 21p.i.r.e. mxima (dBW) 71,3 75 57 54,5/63,5 68,3 64,78 63,3 62,1 68,7 75Ganancia de antena (dBi) 58,5 60,3 58 46/55,5 60,3 55,7 53,5Dimetro de antena (m) 1,8 2 0,4/1,2 1,8 0,75

38、 0,75 1 1Temperatura de ruidodel sistema (K)468,4 800 2 034 630 290 290 330 800Receptor G/T (dB(K1) 24,9 19/28,5 19,8/25,9 23,4 23,4 27,4 24,5ngulo mximo de separacinlongitudinal (grados)145 163 163 141 163 17 34 24 100 106(1)Cualquier nodo del sistema W-2 puede comunicarse con otros nodos del mismo

39、 sistema.Sistema no OSG LEOSAT 1 W-2c W-2d W-9Parmetros orbitalesNmero de planos 21 10 12 12Nmero de satlites por plano 44 1 1 6Periodo medio (min) 98,77 718,03 105 113Inclinacin media (grados) 98,16 63,4 55-110 47Espaciamiento de los nodos ascendentes (grados) 9,5 Diverso Diverso 30Excentricidad 0,

40、72 Diversa 0,0013Parmetros de RFNmero de pares transmisores/receptores por satlite 8 2 2 4Anchura de banda para cada haz (GHz) 1 3,2 3,2 1,5Anchura de banda total requerida (GHz) 2 3,2 3,2 3Potencia de cresta (dBW) 7,4 16 16 4p.i.r.e. mxima (dBW) 55,4 75 75 59,9Ganancia de antena (dBi) 48 60,3 60,3

41、55,9Dimetro de antena (m) 0,5 2 2 1,2Temperatura de ruido del sistema (K) 438 800 800 501ngulo mximo de separacin geocntrica (grados) 19 30NOTA 1 Cualquier nodo del sistema W-2 puede comunicarse con otros nodos del mismo sistema.NOTA 2 Se indica la anchura de banda mxima. Tambin pueden usarse valore

42、s menores.Rec. UIT-R S.1327 5ANEXO 3Evaluacin de posible atribucin al SES en la banda 66-71 GHz1 IntroduccinEl SES tiene una atribucin a ttulo primario comn en la banda 54,25-58,2 GHz, tambin utilizada por el SETS paraobservaciones pasivas. Los sensores de microondas a bordo de vehculos espaciales o

43、peracionales pueden suministrardatos ambientales y climticos cuya importancia es cada vez mayor para comprobar la temperatura de la atmsfera de laTierra. Los perfiles de temperatura atmosfrica son de importancia decisiva para inicializar modelos numricos deprediccin del tiempo y obtener otros datos

44、cientficos importantes.La comunidad mundial de usuarios, entre otros la Organizacin Meteorolgica Mundial, el Sistema Mundial deObservacin del Clima y el Programa Mundial de Investigaciones Climticas, ha procedido a definir los requisitos dedatos de satlites en materia de parmetros atmosfricos, tales

45、 como perfiles de temperatura y de presencia de vapor deagua, concentracin de ozono y otros gases residuales radiactiva y qumicamente activos, que slo pueden ser detectadospor sensores pasivos en satlites. Las lneas de absorcin del oxgeno en la regin de 50,2-66 GHz representan el nicorecurso natural

46、 utilizado en todas las formas de teleobservacin de la atmsfera por microondas pasivas con finesclimatolgicos. No existe alternativa en otras bandas de frecuencia.La banda de frecuencias 54,25-58,2 GHz est compartida entre los servicios SETS (pasivo), fijo, mvil y entre satlites.En estudios anterior

47、es se lleg a la conclusin de que los sistemas del SES con un gran nmero de satlites de rbita bajapueden producir niveles inadmisibles de interferencia en los sensores pasivos de microondas. El Grupo de Coordinacinde Frecuencias Espaciales resolvi que sera sumamente deseable reservar la banda de frec

48、uencia correspondiente a losservicios pasivos, reatribuyendo al SES la gama de frecuencias 66-71 GHz, salvo en lo que respecta a la banda de 56,9a 57 GHz, para permitir el relevamiento de la temperatura atmosfrica evitando tener que limitar los parmetros de losservicios activos. La banda 66-71 GHz s

49、uministra una anchura de banda de 5 GHz en lugar de 3,95 GHz en el caso de labanda 54,25-58,2 GHz, por lo que debera ser una alternativa atrayente a la actual atribucin.El presente estudio se concentra en la evaluacin de la comparticin entre el SES y todos los servicios primariosatribuidos en la banda 66-71 GHz.2 Caractersticas de