ITU-R SM 856-1 SPANISH-1997 NEW SPECTRALLY EFFICIENT TECHNIQUES AND SYSTEMS《新光谱效率技术及系统》.pdf

1、Rec. UIT-R SM.856-1 1RECOMENDACIN UIT-R SM.856-1NUEVAS TCNICAS Y SISTEMAS EFICACES DESDEEL PUNTO DE VISTA DEL ESPECTRO(Cuestiones UIT-R 18/1 y UIT-R 203/1)(1992-1997)Rec. UIT-R SM.856-1La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,considerandoa) que el espectro radioelctrico es un recurso limitado;b)

2、 que en zonas muy pobladas existe congestin del espectro en algunas bandas de frecuencias;c) que cuando se conocen los parmetros de diseo del sistema y la distribucin geogrfica de las estaciones, lamejora de la planificacin tcnica puede potenciar la utilizacin del espectro radioelctrico;d) que debid

3、o al rpido desarrollo de los distintos servicios radioelctricos, las condiciones de comparticin enmuchas bandas de frecuencia resultan cada vez ms difciles;e) que en muchos casos, es difcil o imposible asegurar la comparticin mediante la separacin convencionalgeogrfica o de frecuencias;f) que los av

4、ances tecnolgicos han hecho posible la aparicin de nuevas tcnicas y sistemas eficaces desde elpunto de vista del espectro;g) que la utilizacin de compensadores de interferencia puede permitir un funcionamiento simultneo de losenlaces que interfieren;h) que las pantallas especiales mejoran la selecti

5、vidad espacial de la antena;j) que los sistemas de antena adaptativos reduce la interferencia en las frecuencias compartidas,recomienda1 que se considere la utilizacin de compensadores de interferencia, pantallas y antenas adaptativas (vase unejemplo en el Anexo 1) como mtodo adicional de reducir la

6、 interferencia y mejorar la utilizacin del espectro,permitiendo a los enlaces que interfieren funcionar simultneamente, con un mnimo de interferencia.NOTA 1 Se incluirn ejemplos con objeto de aumentar la utilizacin del espectro.ANEXO 1Reduccin de la distancia de reutilizacin cocanal de la estacin ba

7、seutilizando tcnicas de antena adaptativaEn la planificacin de frecuencias convencional, las distancias de reutilizacin entre las estaciones base cocanal delservicio mvil terrestre deben ser lo suficientemente grandes como para que no se produzcan interferencias. Algunosestudios han demostrado que s

8、i se utilizan antenas adaptativas, pueden insertarse estaciones base cocanal adicionales enuna zona de servicio de forma que la separacin resultante de todas las estaciones base puede reducirse en un factor deaproximadamente 0,625, con una repercusin mnima en sus zonas de cobertura. Esta distancia d

9、e reutilizacin defrecuencias reducida aumenta de manera efectiva la capacidad de servicio del espectro de frecuencias permitiendo unautilizacin ms frecuente de los canales en la zona de servicio y dejando libres otros canales para cubrir otras zonas deservicio. Con objeto de demostrar que la utiliza

10、cin de antenas adaptativas es una tecnologa eficaz desde el punto devista del espectro, se llev a cabo un estudio para verificar dicha eficacia.2 Rec. UIT-R SM.856-11 Distancia de reutilizacin reducidaLas estaciones base cocanal con funcionamiento smplex normalmente tienen una separacin suficiente(a

11、proximadamente 120 km) de manera que no se producen interferencias y cada una de ellas funciona como un sistemaautnomo. En el estudio se situaron de forma intencionada las estaciones a mayor proximidad, a unos dos tercios de ladistancia de separacin normal u 80 km, de forma que cada una de ellas int

12、erfiriese a otras, reducindose as sus zonasde cobertura. A continuacin se instal un sistema de antenas adaptativas en cada estacin base para restablecer elfuncionamiento normal con esa distancia de separacin reducida.2 Caracterizacin de las antenas adaptativasLa antena adaptativa utilizada fue un co

13、mpensador del lbulo lateral sencillo con antenas auxiliares (AUX) combinadascon la antena convencional (PRINCIPAL) mediante coeficientes adaptativos complejos (de ponderacin; vanse lasFigs. 1 y 2). Basndose en las seales procedentes de cada elemento del sistema de antenas auxiliares y en la suma de

14、laseal de la antena principal y de las seales del sistema de antenas auxiliares, se determin un algoritmo cuyoscoeficientes se utilizaron para ponderar la seal de cada uno de los elementos del sistema de antenas auxiliares. Elsistema de antenas adaptativas se activa nicamente cuando la seal interfer

15、ente rebasa cierto nivel de intensidad conrespecto a la seal deseada, por ejemplo 6 dB. La descripcin de esta activacin queda fuera del mbito de este estudiopero podra basarse en la demodulacin con xito de tonos silenciadores, por ejemplo.3 Zona de cobertura de clculoEn el Cuadro 1 figuran los valor

16、es tpicos de los parmetros utilizados en el estudio para establecer en el modelo lamnima separacin de reutilizacin en la banda de ondas mtricas.0856-01AUX 1AUX NAUX 1AUX 2 TRxw yFIGURA 1Croquis de un compensador de lbulos laterales adaptativo para reutilizacinmvil terrestre con estaciones base funci

17、onando en modo smplexPRINCIPALPRINCIPALFIGURE 1/856-01.D01 = 3 CMRec. UIT-R SM.856-1 30856-02u(t)Aud(t)Mcd m(t)n(t)a(t)AUXdy(t)FIGURA 2Representacin de los diagramas de antena PRINCIPAL y de antena AUXy emplazamientos de las seales deseada e interferentesPRINCIPALFIGURE 2/856-01.D02 = 3 CMCUADRO 1Pa

18、rmetros por defecto de una estacin base de radiocomunicaciones mviles terrestrescon funcionamiento en modo smplex en la banda de ondas mtricasUtilizado un modelo de propagacin sencillo de Tierra plana con ngulo de incidencia bajo, el radio aproximado de lacobertura de estacin base, R, se calcula med

19、iante la frmula:PPg g hhRrttr tr=()24siendo:Pr: potencia mnima recibida de la estacin mvilPt: potencia del transmisorgt, gr: ganancias de la antena de la estacin base y de las antenas de las estaciones mviles, respectivamenteht, hr: alturas de la antena de la estacin base y de las antenas de las est

20、aciones mviles, respectivamente.Potencia deltransmisorMnima potencia recibida de laestacin mvil, PrAntena de transmisin yrecepcin de laestacin baseAntena mvilPt= 30 W 10 log 10 Pr= 139 dBW ht= 45 m gt= 0 dB hr= 2 m gr= 0 dBPrdidas por variabilidad local en ondas mtricas = 14 dB Prdidas en la lnea =

21、0 dB Prdidas en la lnea = 0 dB4 Rec. UIT-R SM.856-1La zona de cobertura se traz utilizando una base de datos del terreno y un programa de simulacin de propagacin quecalcula la intensidad de la seal interferente a partir de clculos punto a punto entre dos estaciones base seleccionadas.Para determinar

22、 las diversas zonas de cobertura, se gradu una seal deseada de la estacin mvil a travs de todos losngulos acimutales en la zona de cobertura a lo largo de los diversos contornos de intensidad de seal correspondientes alas distintas potencias de portadora recibidas en el receptor base. La zona de cob

23、ertura autnoma queda definida por loscontornos de intensidad de seal mnima. El contorno de cobertura interferida corresponde a una intensidad de seal6 dB por encima de la intensidad de interferencia ms elevada procedente de cualquier otra estacin base. La antenaadaptativa de la estacin base se activ

24、ara nicamente cuando el mvil se encuentre entre estos contornos. Ellocorresponde a una zona en la que la relacin C/I de la estacin base es inferior a 6 dB, representando una prdida decobertura. La antena adaptativa restablece la cobertura en esta zona salvo en los sectores angulares correspondientes

25、 a ladireccin de la estacin base de interferencia.4 ConclusionesLa distancia de reutilizacin se redujo en un factor medio de 0,625 en el ejemplo mostrado. En este estudio, al introducirla estacin base cocanal adicional, los clculos en la zona demostraron que sin una antena adaptativa cada una de las

26、estaciones base perdera un tercio de su zona de cobertura a causa de la interferencia procedente del resto de estaciones.Sin embargo, con una antena adaptativa slo se pierde un 7,6% de la cobertura. Pueden lograrse notables mejoras en ladistancia de reutilizacin utilizando en la estacin base antenas

27、 sencillas adaptativas subptimas pararadiocomunicaciones mviles terrestres en la banda de ondas mtricas. Este tipo de sistema de antenas adaptativas se haconvertido en un producto aplicable a las estaciones base celulares. Los prometedores resultados de este estudiodemuestran que tambin pueden aplic

28、arse a sistemas de radiocomunicaciones mviles terrestres. En consecuencia, con latecnologa existente hoy en da puede reducirse la distancia de reutilizacin entre las estaciones base cocanal. Seseleccionaron sistemas de radiocomunicaciones mviles terrestres con funcionamiento smplex debido a que un sistemade antenas adaptativas es un mtodo de suprimir la interferencia resultante cocanal utilizable a corto plazo, econmico yque puede aplicarse directamente a tales sistemas._