ITU-R S 1714 FRENCH-2005 Static methodology for calculating epfd to facilitate coordination of very large antennas under Nos 9 7A and 9 7B of the Radio Regulations《用于计算epfd以便于按照无线电.pdf

1、 Rec. UIT-R S.1714 1 RECOMMANDATION UIT-R S.1714 Mthode statique permettant de calculer la puissance surfacique quivalentepour faciliter la coordination de trs grandes antennes conformment aux numros 9.7A et 9.7B du Rglement des radiocommunications (2005) LAssemble des radiocommunications de lUIT, c

2、onsidrant a) que la CMR-2000 a adopt, dans lArticle 22 du Rglement des radiocommunications (RR), des limites de puissance surfacique quivalente (epfd) que doivent respecter les systmes non OSG du SFS, afin de protger les rseaux OSG du SFS et les rseaux OSG du service de radiodiffusion par satellite

3、dans certaines bandes de frquences comprises entre 10,7 et 30 GHz; b) que la CMR-2000 a dcid quune protection suprieure celle assure par les limites depfd mentionnes au point a) du considrant tait requise pour certains rseaux OSG du SFS dont les stations terriennes de rception spcifiques prsentent t

4、outes les caractristiques suivantes: i) gain isotrope maximal de lantenne de la station terrienne suprieur ou gal 64 dBi pour la bande de frquences 10,7-12,75 GHz ou 68 dBi pour les bandes de frquences 17,8-18,6 GHz et 19,7-20,2 GHz; ii) rapport G/T de 44 dB/K ou plus; iii) largeur de bande dmission

5、 de 250 MHz ou plus pour les bandes de frquences au-dessous de 12,75 GHz, ou de 800 MHz ou plus pour les bandes de frquences au-dessus de 17,8 GHz; c) que, pour assurer cette protection additionnelle, la CMR-2000 a adopt les numros 9.7A et 9.7B du RR, qui tablissent une procdure permettant deffectue

6、r la coordination entre des stations terriennes spcifiques dun rseau OSG du SFS et des systmes du SFS utilisant des satellites non OSG dans certaines bandes de frquences; d) que les conditions techniques rgissant la coordination conformment aux numros 9.7A et 9.7B du RR sont dfinies dans lAppendice

7、5 du RR et comprennent les valeurs de seuil indiques au point b) du considrant ainsi que lepfd, rayonne par le systme satellites non OSG du SFS vers la station terrienne dote dune trs grande antenne, lorsque celle-ci est pointe en direction du satellite OSG utile: i) dans la bande de frquences 10,7-

8、12,75 GHz: a) 174,5 dB(W/(m2 40 kHz) pendant nimporte quel pourcentage de temps pour des systmes satellites non OSG dont tous les satellites fonctionnent uniquement une altitude gale ou infrieure 2 500 km, ou b) 202 dB(W/(m2 40 kHz) pendant nimporte quel pourcentage de temps pour des systmes satelli

9、tes non OSG ayant des satellites qui fonctionnent une altitude suprieure 2 500 km; 2 Rec. UIT-R S.1714 ii) dans les bandes de frquences 17,8-18,6 GHz ou 19,7-20,2 GHz: a) 157 dB(W/(m2 MHz) pendant nimporte quel pourcentage de temps pour des systmes satellites non OSG dont tous les satellites fonctio

10、nnent uniquement une altitude gale ou infrieure 2 500 km; ou b) 185 dB(W/(m2 MHz) pendant nimporte quel pourcentage de temps pour des systmes satellites non OSG ayant des satellites qui fonctionnent une altitude suprieure 2 500 km; e) que le calcul de lepfdrayonne par un systme satellites non OSG en

11、 fonction du temps ncessite lutilisation dun outil logiciel de simulation appropri; f) que la Recommandation UIT-R S.1503 donne une spcification relative un outil logiciel de simulation qui permet de calculer lepfden fonction du temps, mais ne tient pas compte de linclinaison dun satellite OSG; g) q

12、uen raison du gain lev des trs grandes antennes de stations terriennes OSG et de la nature de lquation de lepfd, les satellites non OSG dans les lobes latraux des trs grandes antennes de stations terriennes OSG ne contribuent pas de manire significative la valeur de lepfd; h) que la CMR-03 a adopt l

13、a Rsolution 85 (CMR-03), qui permet provisoirement, jusqu ce quun logiciel soit disponible, que la coordination au titre des numros 9.7A et 9.7B du RR soit effectue uniquement au moyen des caractristiques des rseaux OSG du SFS; j) quil existe peu dindications pour effectuer la coordination au titre

14、des numros 9.7A et 9.7B du RR, recommande 1 que la mthode dcrite dans lAnnexe 1 de la prsente Recommandation soit utilise par les administrations effectuant une coordination au titre des numros 9.7A et 9.7B du RR pour calculer la valeur depfd statique dans le cas le plus dfavorable rayonne par un sy

15、stme non OSG vers une antenne de station terrienne OSG spcifique lorsque cette antenne est pointe en direction du satellite OSG utile; 2 que les rsultats de lapplication du point 1 du recommande soient compars au critre de protection depfddu rseau OSG et au critre mentionn au point d) du considrant,

16、 pour dterminer sil est possible pour le systme non OSG de ne pas rpondre ce critre de protection; 3 que, si le systme non OSG satisfait au critre de protection depfddu rseau OSG, la coordination soit considre comme acheve; 4 que, si le systme non OSG ne satisfait pas au critre de protection depfddu

17、 rseau OSG, ou au critre indiqu au point d) du considrant, une analyse plus dtaille soit effectue. Rec. UIT-R S.1714 3 Annexe 1 1 Description de la mthode Dans la Lettre circulaire CR/176, le Bureau des radiocommunications a demand aux administrations responsables de systmes satellites non OSG dans

18、certaines bandes de frquences assujetties des limites depfd de soumettre des renseignements supplmentaires lUIT dans un dlai de six mois compter du 26 mars 2002, conformment au point 2 du dcide de la Rsolution 59 (CMR-2000). Ces renseignements supplmentaires concernent les donnes relatives au foncti

19、onnement des rseaux satellite et aux gabarits de puissance surfacique fournir pour calculer les niveaux depfd produits par les systmes non OSG. La mthode propose dans la prsente Recommandation est fonde sur lutilisation de ces renseignements supplmentaires et ne ncessite aucun autre renseignement co

20、ncernant les systmes satellites non OSG. Afin de satisfaire aux limites depfd, les systmes satellites non OSG devront utiliser une technique de rduction des brouillages. Lune des techniques les plus rpandues est lvitement de larc OSG. On peut se servir de lvitement de larc OSG en tablissant une zone

21、 dexclusion de trois manires diffrentes: la zone dexclusion est dfinie partir de la station terrienne OSG comme un arc de X par rapport larc OSG et le satellite non OSG peut mettre destination dune station terrienne non OSG situe au moins une distance prdfinie par rapport la station terrienne OSG, l

22、orsquelle se trouve lintrieur de la zone dexclusion; la zone dexclusion est telle que dfinie au point 1), mais le satellite non OSG ne peut pas mettre lorsquil se trouve lintrieur de la zone dexclusion; la zone dexclusion est dfinie par la latitude et le satellite non OSG ne peut pas mettre lorsque

23、la latitude du point subsatellite se situe dans une certaine plage de latitudes de X. Ces trois types de techniques dvitement de larc OSG sont reprsents dans des diagrammes, dans les Fig. 1 3. FIGURE 1 Cas 1: Zone dexclusion 4 Rec. UIT-R S.1714 FIGURE 2 Cas 2: Zone dexclusion FIGURE 3 Cas 3: Zone de

24、xclusion Rec. UIT-R S.1714 5 Les Cas 1 et 2 correspondent aux mcanismes dvitement de larc OSG quune constellation de satellites sur orbite basse (LEO) utiliserait vraisemblablement, tandis que le Cas 3 correspond aux mcanismes dvitement qui seraient probablement utiliss par une constellation de sate

25、llites sur HEO. Les trois mcanismes dvitement de larc pourraient tre utiliss avec une constellation de satellites MEO. Etant donn quil est peu probable quun satellite HEO utilise le mcanisme dvitement de larc dcrit dans les Cas 1 et 2, les calculs dcrits dans les mthodes correspondantes sont limits

26、aux orbites circulaires. On peut utiliser la mthode correspondant au Cas 3 pour une constellation de satellites HEO, tant que lon connat la position (latitude) du satellite HEO au moment o il entre et o il sort de son arc actif. Les valeurs de seuil de lepfddonnes dans lAppendice 5 du RR qui sont ut

27、ilises pour dterminer les conditions techniques rgissant la coordination entre des systmes non OSG du SFS et des stations terriennes spcifiques dun rseau OSG du SFS sont dfinies sur la base de laltitude. Il existe une valeur de seuil pour les systmes non OSG dont tous les satellites fonctionnent une

28、 altitude gale ou infrieure 2 500 km et une autre valeur de seuil pour les systmes non OSG du SFS ayant des satellites qui fonctionnent une altitude suprieure 2 500 km. Le Tableau 1 indique les relations entre le type dorbite non OSG, les valeurs de seuil de la coordination et les cas envisags pour

29、les techniques de rduction des brouillages. TABLEAU 1 Relations entre les types dorbites, les valeurs de dclenchement de lAppendice 5 et les techniques de rduction des brouillages Type dorbite Valeur de seuil de la coordination de lAppendice 5 (km) Techniques de rduction des brouillages LEO 2 500 Ca

30、s 1 et 2 MEO 2 500 Cas 1, 2 et 3 HEO 2 500 Cas 3 2 Cas 1 Le Cas 1 dcrit le scnario dans lequel une zone dexclusion est dfinie depuis la station terrienne OSG comme un arc de X par rapport larc OSG. Lorsque le satellite non OSG se trouve lintrieur de cette zone dexclusion, il peut mettre, mais pas en

31、 direction de la station terrienne OSG. La distance par rapport la station terrienne OSG jusqu laquelle le satellite non OSG peut mettre est dtermine par le fonctionnement du satellite non OSG. La gomtrie du cas le plus dfavorable correspondant ce cas est prsente dans la Fig. 1: on voit sur cette Fi

32、gure que le satellite non OSG est directement align entre le satellite OSG et la station terrienne OSG, mais que le satellite non OSG met vers une station terrienne qui est loigne de la station terrienne OSG. Cette gomtrie produit un scnario de brouillage dans lequel un lobe latral non OSG brouille

33、le faisceau principal du satellite OSG. Cette technique de rduction des brouillages sera en gnral utilise avec une constellation de satellites LEO, mais fonctionnera aussi avec une constellation de satellites MEO. Lalgorithme utilis pour calculer la valeur depfdncessite la mise en uvre des tapes sui

34、vantes: Etape 1: Donnes dentre: rayon de la Terre, rayon non OSG, inclinaison non OSG, rayon OSG, longitude du satellite OSG, inclinaison du satellite OSG, latitude de la station terrienne OSG, longitude de la station terrienne OSG. 6 Rec. UIT-R S.1714 Etape 2: Calculer lazimut et langle dlvation en

35、tre la station terrienne OSG et le satellite OSG. Etape 3: Calculer la latitude et la longitude du point subsatellite du satellite non OSG pour le mme azimut et le mme angle dlvation que le satellite OSG. Etape 4: Si les gabarits de puissance surfacique du satellite non OSG sont prsents sous forme d

36、e longitude alpha/delta (voir la Recommandation UIT-R S.1503 pour les dfinitions de la longitude alpha et delta): a) A partir des gabarits de puissance surfacique, choisir la puissance surfacique pour la latitude la plus proche de la latitude du point subsatellite du satellite non OSG pour alpha = 0

37、 ou X = 0 et la diffrence en longitude entre le satellite OSG et le satellite non OSG. b) Etant donn quil y a alignement, la partie G(theta)/G(max) du calcul de lepfd est gale 1 ou 0 dB. c) Etant donn que le satellite OSG dispose dune trs grande largeur de bande, il se peut quil y ait chevauchement

38、des frquences pour plusieurs ensembles de gabarits de puissance surfacique. Tous ces lments doivent tre pris en compte. d) Calculer lepfd telle quelle est dfinie au numro 22.5C du RR. Etape 5: Si les gabarits de puissance surfacique du satellite non OSG sont prsents sous la forme de lazimut/angle dl

39、vation (voir la Recommandation UIT-R S.1503 pour la dfinition de lazimut et de langle dlvation): a) Calculer les coordonnes de la rfrence fixe par rapport au centre de la Terre (ECF) du satellite OSG, de la station terrienne et du satellite non OSG. b) Appliquer une translation et une relation vecto

40、rielles entre la station terrienne non OSG et la station terrienne OSG pour passer des coordonnes ECF aux coordonnes par rapport au satellite. c) Calculer lazimut et langle dlvation entre le satellite non OSG et la station terrienne OSG. d) A laide des gabarits de puissance surfacique, choisir la va

41、leur de puissance surfacique correspondant la latitude la plus proche de la latitude du point subsatellite du satellite non OSG pour lazimut et langle dlvation entre le satellite non OSG et la station terrienne OSG. e) Etant donn quil y a alignement, la partie G(theta)/G(max) du calcul de lepfd est

42、gale 1 (valeur numrique) ou 0 dB. f) Etant donn que le satellite OSG dispose dune trs grande largeur de bande, il se peut quil y ait chevauchement des frquences pour plusieurs ensembles de gabarits de puissance surfacique. Tous ces lments doivent tre pris en considration. g) Calculer la valeur depfd

43、 telle que dfinie au numro 22.5C du RR. Une feuille de calcul Excel contenant les quations appropries et les calculs prprogramms a t labore. La page de calcul correspondant au Cas 1 est illustre dans le Tableau 2. Les valeurs dentre correspondant au systme satellites non OSG sont fictives et ne repr

44、sentent aucun systme particulier. Rec. UIT-R S.1714 7 TABLEAU 2 Feuille de calcul Excel pour le Cas 1 Cas 1: Zone dexclusion dfinie depuis la station terrienne OSG comme un arc de X par rapport larc OSG Un satellite non OSG peut mettre lintrieur de la zone dexclusion, mais pas en direction de la sta

45、tion terrienne OSG Cas le plus dfavorable: La station non OSG est aligne sur le satellite OSG, alpha = 0 ou X = 0 NOTE Cet algorithme nest valable que pour les satellites non OSG sur orbite circulaire Donnes dentre Rayon de la Terre (km) Re 6 378,15 Rayon du satellite non OSG (km) Rn 7 878 Inclinais

46、on du satellite non OSG (degrs) i 55 Rayon du satellite OSG (km) Rg 42 164 Longitude du satellite OSG (degrs) Long. OSG 30 Inclinaison du satellite OSG (degrs) ig 5 Latitude de la station terrienne (degrs) 38 Longitude de la station terrienne (degrs) Long. de la station terrienne 77 Calculs Latitude

47、 du satellite OSG (degrs) g 5 Diffrence entre la longitude de la station terrienne et la longitude du satellite OSG (degrs) g 47 Longitude OSG longitude de la station terrienne Calculer langle gamma entre la station terrienne et le satellite OSG (degrs) g 53,91141 acossin() * sin(g) + cos() * cos(g) * cos(g) Calculer la distance oblique entre la station terrienne et le satellite OSG (km) dg 38 751,35 Racine carre de (Re2 + Rg2 2*Re*Rg*cos(g) Calculer langle dlvation entre la station terrienne et le satellite OSG (degrs) el 28,44516 acos(Rg/dg) * sin(g) Calculer lazimut entre la