1、 Rec. UIT-R S.1712 1 RECOMENDACIN UIT-R S.1712 Metodologas para determinar si una estacin terrena del SFS en un emplazamiento determinado puede transmitir en la banda 13,75-14 GHz sin rebasar los lmites de la dfp del nmero 5.502 del Reglamento de Radiocomunicaciones y directrices para reducir el exc
2、eso (2005) Cometido La CMR-03 adopt la Resolucin 144 en la que se invita al UIT-R a que elabore Recomendaciones para establecer los mtodos tcnicos u operacionales que faciliten la comparticin y permitan lograr una mayor flexibilidad en la instalacin de estaciones terrenas del SFS con antenas menores
3、 de 4,5 m de dimetro en la banda 13,75-14 GHz, de conformidad con el nmero 5.502 del Reglamento de Radiocomunicaciones (RR), y que tambin puedan utilizarse como base para el establecimiento de acuerdos bilaterales entre las administraciones. Esta Recomendacin propone tres mtodos para determinar si l
4、as estaciones terrenas del SFS en un emplazamiento determinado pueden transmitir en la banda 13,75-14 GHz sin rebasar el lmite de dfp nmero 5.502 del RR. Tambin indica medidas adicionales que podran ser consideradas por las administraciones de pases pequeos y estrechos cuando realicen la instalacin
5、de estaciones terrenas del SFS. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la CMR-03 revis las restricciones de comparticin del servicio fijo por satlite (SFS) (Tierra-espacio) en la banda 13,75-14 GHz; b) que esta banda del SFS se comparte con los servicios de radiolocalizaci
6、n y radionavegacin; c) que las condiciones revisadas de comparticin aprobadas en la CMR-03 permiten la explotacin de estaciones terrenas geoestacionarias del SFS en la banda 13,75-14 GHz con antenas de dimetro D, siendo 1,2 m D TP, este trayecto es transhorizonte. Vase que aunque el Trayecto 2 y el
7、Trayecto 3 no cruzan contornos ms altos que la estacin terrena, sus longitudes rebasan el horizonte radioelctrico nominal del Paso B. Por tanto, se dice que stos son trayectos transhorizonte sin aplicacin de la prueba de la Recomendacin UIT-R P.452. El Trayecto 4 es ms largo que el Trayecto 1 y atra
8、viesa un contorno superior. El clculo de los ngulos muestra que este trayecto es transhorizonte. Mediante la inspeccin, no se hallan otros trayectos que pudieran producir resultados distintos de los de los trayectos del mapa anterior. Por tanto, este emplazamiento de estacin terrena no est a LoS de
9、ningn punto de la costa (marca de la bajamar). La curva transhorizonte de la Fig. 4 muestra que la distancia de separacin requerida para esta estacin terrena es de 34 km. Como el trayecto ms corto es superior a este valor, se ve que el emplazamiento de la estacin terrena cumple el criterio del lmite
10、 de la dfp. FIGURA 3 Perfil del Trayecto 1 Vase que el mximo verdadero en el perfil de la Fig. 3 no se utiliza realmente en los clculos. El mapa de contornos de la Fig. 2 slo aporta con certitud datos de elevacin en incrementos de 25 m. Podra haberse utilizado una fuente de datos del terreno con may
11、or resolucin para aprovechar la altura verdadera del terreno. Rec. UIT-R S.1712 9 FIGURA 4 Mtodo 1: Curvas de la distancia de separacin (distancia mnima desde la marca de la bajamar en funcin de la densidad de la p.i.r.e. hacia el horizonte) Vase que la curva de LoS se obtiene a partir de las prdida
12、s para los trayectos con LoS de la Recomendacin UIT-R P.452-11. La curva transhorizonte es simplemente la curva de LoS desplazada hacia arriba en el eje de la p.i.r.e. en Y dB. En realidad, las prdidas de difraccin no son simplemente las prdidas de LoS desplazadas de un valor constante. Un anlisis m
13、s detallado del modelo de la Recomendacin UIT-R P.452-11 muestra que puede ser necesario ajustar la curva transhorizonte. Anexo 2 Mtodo 2: Contornos de la dfp basados en datos reales del terreno, el modelo de propagacin de la Recomendacin UIT-R P.452-11, la p.i.r.e. de la estacin terrena del SFS en
14、una anchura de banda de 10 MHz y el dimetro y la altura sobre el suelo de su antena 1 Generalidades Este mtodo produce un conjunto de contornos, utilizando datos reales del terreno, que muestran la distancia de separacin mnima desde la marca de la bajamar o la frontera en tierra del pas vecino, que
15、tendr que cumplir una estacin terrena del SFS para respetar los lmites de la dfp del nmero 5.502 del RR en funcin de la p.i.r.e. de la estacin terrena y del dimetro y de la altura de 10 Rec. UIT-R S.1712 su antena. Se supone que una estacin terrena del SFS instalada dentro del contorno sobre la base
16、 de su p.i.r.e. en el eje, cumple el criterio del lmite de la dfp. No se requieren nuevos anlisis. Este mtodo, cuando utiliza datos ms precisos que los del Mtodo 1, permite obtener zonas mayores dentro de las cuales puede instalarse una estacin terrena cumpliendo los lmites de la dfp del nmero 5.502
17、 del RR. No obstante, debe sealarse que la instalacin en las zonas excluidas mediante este mtodo sigue siendo posible, siempre que un posible emplazamiento pueda demostrar que cumple el criterio del lmite de la dfp mediante la aplicacin del Mtodo 3 (Anexo 3). A fin de tener en cuenta las distintas p
18、rdidas del trayecto debidas a las diferentes alturas de la antena, se han de definir contornos para una gama de alturas de estacin terrena sobre el nivel local del terreno. 2 Descripcin paso a paso del Mtodo 2 Paso 1: Definicin de los contornos: Suponiendo diversas combinaciones tpicas de dimetro de
19、 antena y p.i.r.e. en el eje asociada, puede definirse un conjunto de contornos para representar las zonas en las que puede instalarse la estacin terrena considerada, respetando los lmites del nmero 5.502 del RR. Teniendo en cuenta la discriminacin de la estacin terrena entre su direccin de puntera
20、y la direccin en la frontera, puede asociarse un valor de las prdidas del trayecto necesarias a cada contorno definido. Paso 2: Clculo de los contornos: Conociendo el valor de las prdidas del trayecto que hay que asociar a cada contorno, y teniendo en cuenta el banco de datos reales del terreno, es
21、posible calcular la posicin de cada contorno en un mapa. El modelo de propagacin que hay que utilizar es el que se describe en la Recomendacin UIT-R P.452-11. Paso 3: Cumplimiento del criterio de los lmites de la dfp del nmero 5.502 del RR: Este cumplimiento se evala mediante la comparacin de la pos
22、icin de la estacin terrena que se desea instalar dentro del contorno asociado al perfil correspondiente: si la posicin de la estacin terrena que se desea instalar est dentro del contorno asociado, la estacin terrena puede instalarse sin medidas adicionales, respetando los criterios del nmero 5.502 d
23、el RR; si la posicin de la estacin terrena que se desea instalar est fuera del contorno asociado, es preciso efectuar estudios adicionales sobre el entorno real del emplazamiento. 3 Aplicacin posible del Mtodo 2 3.1 Escenario de interferencia Las Figs. 5 y 6 ilustran el escenario de interferencia en
24、 la frontera de un pas que produce una estacin terrena dentro del pas. Rec. UIT-R S.1712 11 FIGURA 5 Geometra del trayecto de interferencia E: p.i.r.e. de la estacin terrena hacia el satlite (dB(W/10 MHz) Gm: Ganancia en el eje de la antena de la estacin terrena (dBi) G(): Ganancia de la antena de l
25、a estacin terrena en la direccin del horizonte a lo largo del trayecto de prdidas mnimas hasta la frontera (dBi) a: ngulo acimutal del eje de la antena de la estacin terrena (grados al Oeste del Sur) e ngulo de elevacin del eje de la antena de la estacin terrena (grados) h: ngulo de elevacin del hor
26、izonte en la direccin del trayecto de prdidas mnimas (grados) hE: altura sobre el nivel del suelo local del foco de la antena de la estacin terrena (m) hR: altura sobre el nivel del suelo local del foco de la antena de radar (m) dfp: densidad de flujo de potencia de la interferencia en la frontera (
27、dB(W/(m2 10 MHz) : ngulo acimutal del trayecto de prdidas mnimas hasta la frontera (grados al Oeste del Sur). Debe sealarse que el ngulo respecto al eje, de inters es en este caso el ngulo entre el eje del haz principal y el eje que representa la primera parte del trayecto de interferencia con prdid
28、as mnimas que, en general, incluye un pequeo ngulo de elevacin, h (generalmente comprendido entre aproximadamente 1 y +3) (vase la Fig. 6). 12 Rec. UIT-R S.1712 FIGURA 6 Prdidas del trayecto de interferencia La dfp en la marca de la bajamar o en la frontera en tierra puede calcularse por la ecuacin
29、(1): dfp = E Gm+ G() L 10 log (2/4) dB(W/m2) (1) donde: L: prdidas del trayecto entre antenas istropas rebasadas durante todo el tiempo excepto el 1% del tiempo (dB) : longitud de onda (m). En la frecuencia media de la banda de 13,875 MHz, = 0,02162 m, de forma que 10 log (2/4) = 44,29. Entonces, pa
30、ra cumplir el lmite requerido de la dfp, la recomposicin de la ecuacin (1) da: L = E (Gm G() + 159,29 dB (2) Si los factores del lado derecho de la ecuacin (2) pueden reducirse a constantes, las zonas en las que la estacin terrena cumplir el lmite de la dfp vendrn indicadas por contornos de la L con
31、stante. El factor (Gm G() es la discriminacin que otorga el diagrama de la antena de transmisin de la estacin terrena en la direccin del trayecto de interferencia, y depende del dimetro de la antena y del diagrama de radiacin, as como del ngulo respecto al eje, . Para el diagrama de radiacin, es ade
32、cuado emplear los algoritmos de la Recomendacin UIT-R S.580 con los lbulos laterales, y aadir un haz principal con una cada de ley cuadrtica (por ejemplo, G() = Gm 12 (/3dB)2) y una ganancia de cresta, Gm, correspondiente a una eficacia de iluminacin del 65% (por ejemplo, Gm= 10 log (0,65)(D/)2 en d
33、onde D es el dimetro de la antena (m), y 3dB= 70/D). As pues, para una p.i.r.e. y un dimetro de antena de la estacin terrena determinados, el valor de L necesario para cumplir justamente el lmite de la dfp puede calcularse si se conoce el valor pertinente de . La altura de la estacin terrena sobre e
34、l terreno, hE, debe determinarla la administracin en cuestin, conforme al tipo de instalacin previsto. Por ejemplo, los contornos que se indican ms adelante en este Anexo se calcularon para una hE= 11,2 m. Este nivel implica terminales montados muy en alto. Si se prev una estacin terrena con un mont
35、aje en estructuras con terraza plana de una sola altura (tales como las de una estacin de gasolina), un valor de 5 a 6 m sera el adecuado. Debe actuarse con cautela para evitar el montaje de estaciones terrenas sobre la altura utilizada para construir los contornos, a fin de no rebasar el nivel perm
36、itido de la dfp en la marca de la bajamar. Para el montaje en edificios de talleres de un entorno urbano, pueden ser necesarios valores de la hEan mayores. En un entorno urbano, los trayectos fuera del eje de la estacin terrena para dichos emplazamientos Rec. UIT-R S.1712 13 pueden resultar bloquead
37、os por ecos parsitos considerables. En cualquier caso, dicho nivel de detalle excede el propsito del Mtodo 2. Este mtodo debe basarse en despliegues tpicos ms que en casos extremos. 3.2 ngulo respecto al eje de la estacin terrena para una dfp mxima en la marca de la bajamar o en la frontera en tierr
38、a De la Fig. 5 puede verse que el ngulo respecto al eje depende de la direccin hacia la marca de la bajamar o la frontera en tierra, y de los ngulos de acimut, a, y elevacin, e, con los que apunta la antena de la estacin terrena. De la Fig. 6 puede verse que, en pequea medida, depende tambin del ngu
39、lo de elevacin, h, del horizonte local. A partir de los diagramas de referencia del UIT-R se ve que, para ngulos respecto al eje relativamente pequeos, la discriminacin de la antena aumenta bastante rpidamente (proporcionalmente a 25 log (), pero para ngulos ms grandes tiende a aplanarse. La direcci
40、n del trayecto de prdidas mnimas hacia la marca de la bajamar o de la frontera depende parcialmente de la geografa del terreno entre la frontera y la estacin terrena es decir, el trayecto de prdidas mnimas tiende a situarse en una direccin acimutal prxima a aqulla en que la distancia a la frontera e
41、s mnima y parcialmente de la naturaleza del terreno (en terreno ondulado el trayecto de prdidas mnimas puede coincidir con el trayecto ms corto). Si la direccin del trayecto ms corto est prxima a la direccin de puntera acimutal de la antena de la estacin terrena y el ngulo de elevacin de la antena e
42、s reducido, aun cuando el trayecto ms corto no sea el de prdidas mnimas, puede producirse la dfp mxima porque el efecto de la discriminacin de la antena supera al efecto del terreno. No obstante, como el ngulo acimutal, , del trayecto de prdidas mnimas hasta la frontera puede ser cualquiera comprend
43、ido entre 0 y 180 con respecto al Sur, conviene examinar cmo vara con para distintas combinaciones de a y e. Los propios valores de a y e dependen de la latitud de la estacin terrena, E, y de su longitud, E, con relacin a la longitud, S, del satlite hacia el que transmite. FIGURA 7 Relacin entre el
44、ngulo respecto al eje y la direccin de puntera hacia la frontera A partir de la geometra de la Fig. 7, se calcul el ngulo respecto al eje (con h = 0) para valores del ngulo en incrementos de 5 desde 180 a +180, con estaciones terrenas en diversas latitudes y en el caso de una gama de diferencias de
45、longitud entre la estacin terrena, E, y el satlite S, abarcando con ello la mayora de las situaciones prcticas. Considerando el caso general de estaciones terrenas, todas las direcciones del trayecto de prdidas mnimas hasta la marca de la bajamar o de la frontera en tierra tienen igual probabilidad.
46、 Por tanto, es posible convertir los datos 14 Rec. UIT-R S.1712 obtenidos de esa manera en distribuciones de probabilidad acumulada de . Ajustando estos resultados para que h = +3, se vio que en el caso de estaciones terrenas a 10 de latitud, por ejemplo, es mayor de 48 para el 96% de las direccione
47、s acimutales. De forma similar, en el caso de estaciones terrenas a 35 de latitud, es mayor de 48 para el 92% de las direcciones acimutales, y si las estaciones terrenas estn en latitudes de 60, excede de 48 para el 91% de las direcciones acimutales. Como 48 es el ngulo respecto al eje en el que los
48、 diagramas de ganancia de la Recomendacin UIT-R S.580 se aplanan, puede considerarse entonces la discriminacin de la antena de la estacin terrena como constante en un intervalo comprendido entre el 91% y el 96% de los casos. El valor de dicha discriminacin depende del dimetro de la antena que se indica en el Cuadro 1 para antenas con eficacia de 65%: CUADRO 1 Discriminacin mxima de la antena a partir de la Recomendacin UIT-R S.580 Dimetro de la antena (m) 1,2 1,5 1,8 2,1 2,6 3
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