1、 Rec. UIT-R S.1759 1 RECOMENDACIN UIT-R S.1759 Anlisis de la interferencia causada por las transmisiones operativas de los sistemas espaciales HEO en las bandas del SFS a las redes OSG y directrices correspondientes que deben utilizarse en el diseo y explotacin de dispositivos STT para sistemas del
2、SFS de tipo HEO (2006) Cometido Esta Recomendacin presenta un anlisis de la interferencia provocada por las transmisiones operativas de sistemas espaciales del servicio fijo por satlite (SFS) de tipo HEO a las redes de satlites geoestacionarios (OSG) en las bandas del SFS sujetas a los lmites de dfp
3、e del Artculo 22 del RR. Presenta tambin tcnicas que pueden tomarse en consideracin para el diseo y explotacin de los enlaces de seguimiento telemedida y telemando (STT) de sistemas del SFS de tipo HEO de forma que se garantice una proteccin adecuada a los enlaces OSG que funcionan en la misma frecu
4、encia, conforme al Artculo 22 del RR. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que todos los satlites del SFS plantean requisitos de seguimiento, telemedida y telemando (STT); b) que las operaciones de STT se efectan en los satlites del SFS cuando estn en rbita de transferencia
5、as como durante las operaciones regulares (en posicin) en diversas rbitas de satlites no geoestacionarios (no OSG); c) que las transmisiones de la seal de telemando se generan y se terminan por control del operador del satlite; d) que las portadoras de STT han de estar sujetas a objetivos de calidad
6、 de funcionamiento y fiabilidad superiores a los de las portadoras de trfico normal, objetivos que figuran en la Recomendacin UIT-R S.1716; e) que la prdida de las portadoras de telemando en el enlace ascendente hacia el satlite y de las portadoras de telemedida y de determinacin de la distancia en
7、el enlace descendente durante las maniobras orbitales, o cuando se produce un fallo de funcionamiento crtico a bordo de un vehculo espacial, pueden traducirse en una prdida del satlite; f) que las funciones operativas de STT se proporcionarn normalmente dentro de la banda de servicio en la que funci
8、ona la estacin espacial, en lugar de en las bandas del servicio de operaciones espaciales, y que algunas estaciones espaciales con bandas de servicio por encima de 17 GHz pueden utilizar STT en bandas por debajo de 17 GHz; g) que debe darse cierta flexibilidad a los operadores del SFS de tipo HEO pa
9、ra explotar las funciones de TTC en la banda de frecuencias ms adecuada; 2 Rec. UIT-R S.1759 h) que la mayora de los satlites del SFS de tipo HEO transmiten y reciben portadoras de servicio solamente mientras estn dentro de sus arcos activos con una gran separacin angular de sus enlaces OSG, pero qu
10、e no sera factible limitar las operaciones de STT a dichos arcos activos; j) que pueden existir varias posibilidades en cuanto a la forma de superar el reto que supone la explotacin de los enlaces STT en los sistemas de tipo HEO en bandas del SFS, con arreglo a los lmites de dfpe del Artculo 22 del
11、Reglamento de Radiocomunicaciones (RR), dando al mismo tiempo la proteccin adecuada a los sistemas OSG que funcionan en estas bandas, reconociendo a) que en las bandas de frecuencias sujetas al nmero 22.2 del RR, es necesario asegurar que las transmisiones de STT de los enlaces ascendente y descende
12、nte de tipo HEO no causen interferencia inaceptable a las redes del SRS y del SFS OSG; b) que en ciertas bandas de frecuencias identificadas en el Artculo 22 del RR se exige a los satlites de tipo HEO cumplir con lmites de dfpe; c) que en las bandas de frecuencias del SFS no identificadas en el reco
13、nociendo a), la comparticin entre sistemas del SFS de tipo HEO y las redes del SFS OSG est sujeta a las disposiciones pertinentes de la Seccin II del Artculo 9 del RR, recomienda 1 que el anlisis tcnico y operativo as como las tcnicas indicadas en el Anexo 1, sean tenidas en cuenta por los operadore
14、s de sistemas del SFS de tipo HEO en el diseo y explotacin de sus sistemas de STT. Anexo 1 Anlisis de la interferencia causada por las transmisiones operativas de los sistemas espaciales HEO en las bandas del SFS a las redes OSG y algunas tcnicas para la reduccin de la interferencia Resumen Mientras
15、 que un satlite HEO tpico (las referencias a sistemas HEO en este Anexo indican sistemas del SFS de tipo HEO) transmite y recibe portadoras de servicio solamente mientras est dentro de su arco o arcos activo(s), sus portadoras STT deben permanecer activas aun cuando est fuera de dicho arco (o arcos)
16、 y, por lo tanto, es probable que les resulte difcil cumplir con lo dispuesto en el nmero 22.2 del RR, incluyendo, cuando sea de aplicacin, los lmites de la dfpe del Artculo 22 del RR. Mediante simulaciones informatizadas de los enlaces STT en un sistema HEO de ejemplo se han logrado identificar alg
17、unas posibilidades para superar este problema. Rec. UIT-R S.1759 3 1 Introduccin En los ltimos aos las Comisiones de Estudio de Radiocomunicaciones han recibido los resultados de numerosos estudios de interferencia entre sistemas HEO y redes OSG y, por lo general, estos resultados indicaron que los
18、citados sistemas HEO en cuestin podran cumplir los lmites de dfpey dfpede los Cuadros 22-1A, B, D y E y del Cuadro 22-2 del Artculo 22 del RR. En dichos estudios se calcul la interferencia para los enlaces de servicio de los sistemas HEO, cada uno de los cuales est diseado de manera que sus satlites
19、 sigan en forma secuencial una traza repetida del satlite sobre la superficie de la Tierra, estando situado el apogeo en el punto de mxima latitud o cerca del mismo, transmitiendo o recibiendo cada uno de los satlites solamente mientras est dentro de un arco activo que contiene el apogeo. Una de las
20、 consecuencias de estas configuraciones es que, en lo que se refiere a los enlaces de servicio, no hay ningn satlite transmitiendo o recibiendo mientras est pasando a travs, o cerca, de la lnea que une cualquier satlite geoestacionario con cualquier punto de la superficie de la Tierra. En un estudio
21、 reciente de 12 configuraciones orbitales HEO distintas se observ que el ngulo mnimo con respecto al eje de cualquier enlace OSG en el cual se produca transmisin del enlace de servicio HEO era superior a 25. Esta caracterstica de los sistemas HEO tpicos les permite generalmente cumplir con los lmite
22、s de dfpe sin tener que aplicar tcnicas adicionales de reduccin de la interferencia. Normalmente el arco activo de un sistema HEO no abarca ms que una cuarta o una tercera parte de cada periodo orbital; durante el resto, la continuidad de los enlaces de servicios es mantenida por los dems satlites q
23、ue siguen la traza repetida del satlite sobre la superficie de la Tierra. Pero todos y cada uno de los satlites de un sistema requieren sus propias portadoras de telemedida y telemando, en frecuencias que utilizan en forma exclusiva (dentro del sistema), y estas portadoras deben poder ser transmitid
24、as en cualquier instante durante la vida til del satlite en rbita. Esto se cumple para todos los tipos de satlites geoestacionarios y no geoestacionarios, y no es una caracterstica exclusiva de los satlites HEO. Evidentemente, no resultara viable la explotacin de un satlite cuyas portadoras de telem
25、edida y telemando slo pudieran transmitirse durante la cuarta o la tercera parte de cada periodo de 12, 18 24 h; y es probable que, a diferencia de los enlaces del servicio de los sistemas HEO, sea preciso transmitir por los enlaces STT durante transiciones en lnea de los enlaces OSG. Por lo tanto,
26、se considera necesario realizar una evaluacin separada de los enlaces STT HEO en el contexto del nmero 22.2 del RR, incluyendo cuando sea pertinente los lmites de dfpe del Artculo 22 del RR. Deben adems tenerse en cuenta los siguientes puntos: Este Anexo se centra principalmente en el cumplimiento d
27、e las operaciones de STT dentro de la banda de servicio del sistema HEO, en lugar de dentro de las bandas del servicio de operaciones espaciales (SOE), ya que es corriente adoptar este mtodo en los diseos de sistemas de satlites modernos. El nmero 1.23 del RR define tambin el SOE de la siguiente man
28、era: 1.23 servicio de operaciones espaciales: Servicio de radiocomunicacin que concierne exclusivamente al funcionamiento de los vehculos espaciales, en particular el seguimiento espacial, la telemedida espacial y el telemando espacial. Estas funciones sern normalmente realizadas dentro del servicio
29、 en el que funcione la estacin espacial. En el presente Anexo se explora de manera sucinta la posibilidad de realizar las operaciones de STT dentro de las bandas del SOE. Aunque el sistema HEO utilizado como ejemplo se basa en operaciones de STT en la banda 12-18 GHz (banda Ku), los resultados de es
30、te Anexo seran tambin aplicables a las operaciones de STT en otras bandas de frecuencias con sujecin a los lmites de dfpe del Artculo 22 del RR. En los casos de operaciones de STT en bandas de frecuencias del SFS que no estn sujetas a lmites de dfpe, este Anexo ayudar tambin a analizar la interferen
31、cia as como a identificar y evaluar las tcnicas para reducir la interferencia provocada a las redes OSG. 4 Rec. UIT-R S.1759 2 Enlaces STT del sistema HEO de ejemplo Se cre un modelo informtico para evaluar la naturaleza del problema esbozado en la introduccin. Este modelo permiti calcular las estad
32、sticas de la interferencia causada por los enlaces STT de un sistema HEO de ejemplo a diversos enlaces ascendentes y descendentes OSG. Las caractersticas esenciales del sistema HEO de ejemplo, conocido como N-SAT-HEO2 en la terminologa del UIT-R, son las siguientes: tres satlites siguen la misma tra
33、za sobre la superficie de la tierra, en planos inclinados 45 respecto al Ecuador, estando sus nodos ascendentes separados 120 entre s en el plano ecuatorial; la altura del apogeo es de 39 970 km, su latitud 45 N y su longitud, comn a los tres planos, 135 E; la altura del perigeo es 31 602 km, y la e
34、xcentricidad de la rbita es 0,099; esta excentricidad reducida hace que cada uno de los satlites est por encima de la altitud geoestacionaria mientras est en su arco activo, y a slo 412 km por debajo de su altura geoestacionaria cuando cruza el Ecuador; cuando se desplazan de Norte a Sur, las trazas
35、 de los satlites HEO sobre la superficie de la tierra cruzan el Ecuador a 123,7 E, y cuando se desplazan de Sur a Norte lo cruzan a 146,3 E; en cuanto a los enlaces de servicio, el arco activo se extiende desde 4 h antes del apogeo a 4 h despus del apogeo (es decir, para latitudes del satlite por en
36、cima de 26,5 N); hay cuatro portadoras de telemedida con polarizacin circular; es decir, una por satlite y una cuarta de reserva, en frecuencias distintas dentro de la banda del SFS de 12 GHz, y cada una con una anchura de banda de 605 kHz, aunque durante la mayor parte del tiempo casi toda la poten
37、cia est dentro de 20 kHz de la frecuencia central de la portadora; la anchura de banda total del enlace descendente es, por lo tanto, unos 2,5 MHz; la p.i.r.e. del satlite para cada portadora de telemedida es 7 dBW; el sistema est diseado de modo que cada satlite puede transmitir su portadora de tel
38、emedida en forma continua; para cada uno de los tres satlites hay una portadora de telemando con polarizacin circular en una frecuencia separada en la banda del SFS de 14 GHz, con anchura de banda de 600 kHz, aunque, una vez ms, la mayor parte de la potencia se encuentra a 20 kHz de la frecuencia ce
39、ntral de la portadora; por lo tanto, la anchura de banda total del enlace ascendente es de unos 2 MHz; la p.i.r.e. por cada portadora de telemando en modo normal es 50 dBW (80 dBW en modo de emergencia); el sistema est diseado de manera que cada una de las tres portadoras de telemando pueda ser tran
40、smitida en cualquier instante; durante la mayor parte de cada rbita, la portadora de telemando a cada satlite se transmite (cuando es necesario) desde una estacin terrena de STT situada en Japn (36,53 N/140,39 E) pero, como el perigeo no es visible desde dicha estacin terrena, una estacin terrena de
41、 STT situada en Australia (33,9 S/151,17 E) tiene a su cargo la transmisin de la seal de telemando hacia cada satlite (y la recepcin de la seal de telemedida desde el mismo) mientras est a 4 horas del perigeo; las estaciones terrenas de STT tienen antenas de 10 m de dimetro, diseadas para satisfacer
42、 los diagramas de antena previstos en la Recomendacin UIT-R S.580, y realizar el seguimiento del satlite al que estn transmitiendo seales de telemando; como la Recomendacin UIT-R S.580 slo indica el diagrama a partir de 1 o 100*/D, el valor que sea ms pequeo de los dos (en este caso 100*/D es menor)
43、, deber usarse el diagrama de lbulo principal de otra Recomendacin. El anlisis realizado para este ejemplo utiliz un diagrama modificado de la Recomendacin UIT-R S.1428 para el lbulo principal; Rec. UIT-R S.1759 5 en cada uno de los satlites, el haz para transmisin de la portadora de la telemedida y
44、 la recepcin de la portadora de telemando tiene una ganancia de cresta de 16 dBi, lo que corresponde a una anchura de haz a potencia mitad de aproximadamente 30, y se ha modelado de manera que satisfaga lo dispuesto en la Recomendacin UIT-T S.672; en cada satlite, la antena de STT est fija al vehcul
45、o espacial y apunta hacia el punto subsatelital excepto durante el arco activo, cuando se controla la orientacin del satlite de manera que apunte permanentemente hacia Japn. En las Figs. 1 y 3 aparecen ilustraciones del sistema, en las cuales los tres satlites HEO siguen una nica traza repetida del
46、satlite sobre la superficie de la Tierra, mostrndose las estaciones terrenas de STT en Japn y en Australia. En la Fig. 1 se muestra una portadora de telemando que interfiere con tres enlaces ascendentes OSG, representando el enlace ascendente A el caso ms desfavorable debido a una interferencia de h
47、az principal a haz principal (estacin terrena de STT de sistema HEO a satlite OSG) durante el cruce del ecuador del HEO; el enlace ascendente B representa un enlace de una estacin terrena OSG con una elevacin de 10 interfiriendo un satlite en la longitud de caso ms desfavorable y el enlace ascendent
48、e C representa un enlace a un satlite OSG que est a la distancia exacta de una de las dos longitudes de caso ms desfavorable como para permitir cumplir con el lmite de dfpe. Cabe sealar que para los enlaces ascendentes A y C, la estacin terrena OSG comparte su ubicacin con la estacin terrena de STT del HEO. En los enlaces ascendentes A y B la longitud del OSG es de 146,3 E. Para el enlace ascendente C la estacin terrena OSG est 3,7 al Este a 150,0 E. Anlogamente, en la Fig. 3 se muestra una portadora de telemedida que interfiere con tres enlaces descendentes OSG, D, E y F de carcter si
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