1、 Rec. UIT-R M.1748 1 RECOMMANDATION UIT-R M.1748*Protection du service de radioastronomie dans la bande 1 400-1 427 MHz contre les rayonnements non dsirs des liaisons de connexion du service mobile par satellite susceptibles dtre exploites dans les bandes 1 390-1 392 MHz (Terre vers espace) et 1 430
2、-1 432 MHz (espace vers Terre) (2006) Domaine de comptence La prsente Recommandation donne les valeurs depfd respecter pour protger les stations du service de radioastronomie exploites dans la bande 1 400-1 427 MHz vis-vis des liaisons de connexion du service mobile par satellite (SMS) (espace vers
3、Terre) susceptibles dtre exploites dans la bande 1 430-1 432 MHz, ainsi quune mthode permettant de dterminer les distances de sparation prvoir entre les stations de radioastronomie fonctionnant dans la bande 1 330-1 427 MHz et les liaisons de connexion du SMS (Terre vers espace) susceptibles dtre ex
4、ploites dans la bande 1 390-1 392 MHz. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que la CMR-03 a attribu les bandes 1 390-1 392 MHz et 1 430-1 432 MHz provisoirement titre secondaire au service fixe par satellite (SFS) pour les liaisons de connexion des rseaux satellite non gostationn
5、aires du service mobile par satellite (SMS) fonctionnant au-dessous de 1 GHz dans le sens Terre vers espace et le sens espace vers Terre, respectivement (voir le numro 5.339A du Rglement des radiocommunications (RR) et que les dispositions de la Rsolution 745 (CMR-03) sappliquent; b) quil est demand
6、 dans la Rsolution 745 (CMR-03) quil soit procd des tudes, comprenant des mesures des missions provenant dquipements susceptibles dtre utiliss dans des systmes oprationnels, afin de dmontrer que les systmes satisfont tous les critres de protection des services passifs dans la bande 1 400-1 427 MHz c
7、ontre les rayonnements non dsirs des liaisons de connexion du SFS; c) que la bande 1 400-1 427 MHz est attribue au service dexploration de la Terre par satellite (SETS) (passive), au service de radioastronomie (RAS) et au service de recherche spatiale (passive) titre primaire, dans toutes les Rgions
8、 et que les dispositions du numro 5.340 du RR sappliquent cette bande; d) que la bande 1 400-1 427 MHz est largement utilise par les radioastronomes lchelle mondiale pour les observations de la raie spectrale de lhydrogne neutre ainsi que pour les observations du continuum; e) que les seuils de brou
9、illage prjudiciables aux observations de radioastronomie sont donns dans les Tableaux 1 et 2 de lAnnexe 1 de la Recommandation UIT-R RA.769; f) que la Recommandation UIT-R RA.1513 donne des critres concernant les niveaux recommands de pertes de donnes pour les observations de radioastronomie imputab
10、le un rseau *La prsente Recommandation a t labore conjointement par les Commissions dtudes 7 et 8 des radiocommunications et les rvisions futures ventuelles seront elles aussi faites conjointement. 2 Rec. UIT-R M.1748 quelconque et que la liaison montante autant que la liaison descendante associes u
11、n rseau peuvent contribuer la perte de donnes pour les observations de radioastronomie dans la bande 1 400-1 427 MHz; g) quil est possible de rduire au minimum les pertes de donnes imputables des stations terriennes fonctionnant dans la bande 1 390-1 392 MHz pour les stations de radioastronomie fonc
12、tionnant dans la bande 1 400-1 427 MHz en prvoyant des distances de sparation relativement modestes, de lordre de 100 km ou moins; h) que la Recommandation UIT-R RA.1631 dcrit le diagramme de rayonnement dune antenne de radioastronomie utiliser pour les tudes de compatibilit faisant intervenir des c
13、onstellations de satellites, que la Recommandation UIT-R M.1184 donne les caractristiques techniques des systmes du service mobile par satellite exploits dans les bandes de frquences au-dessous de 3 GHz utiliser pour laborer les critres de partage entre le SMS et dautres services et que la Recommand
14、ation UIT-R M.1583 dcrit la mthode utiliser pour calculer les brouillages entre les systmes non gostationnaires du service mobile par satellite et les systmes du service de radionavigation par satellite dune part et les sites de radioastronomie dautre part, notant a) que, pour des combinaisons types
15、 de dbits de donnes et de techniques de modulation, il est possible de ramener les rayonnements non dsirs dans la bande 1 400-1 427 MHz aux niveaux de brouillage prjudiciable pour le service de radioastronomie, donns dans la Recommandation UIT-R RA.769, sans utiliser de filtre post-amplificateur par
16、ticulier, en appliquant les techniques de traitement en bande de base; b) que, lorsque le traitement en bande de base dont il est question au point a) du notant ci-dessus ne suffit pas pour respecter les niveaux requis des rayonnements non dsirs, on peut utiliser un filtre post-amplificateur supplme
17、ntaire; c) que la bande 1 330-1 400 MHz qui est utilise pour observer la raie spectrale de lhydrogne neutre dcale vers le rouge est galement incluse dans le numro 5.149 du RR, recommande 1 de faire en sorte que les rayonnements non dsirs provenant des liaisons de connexion non OSG du SMS (espace ver
18、s Terre) dun seul et mme rseau susceptible dtre exploit dans la bande 1 430-1 432 MHz soient infrieurs : une epfd de 259 dB(W/m2) dans une largeur de bande quelconque de 20 kHz dans la bande 1 400-1 427 MHz pendant plus de 98% des priodes dintgration de 2 000 s pour les observations des raies spectr
19、ales; et une epfd de 243 dB(W/m2) dans la totalit de la bande 1 400-1 427 MHz pendant plus de 98% des priodes dintgration de 2 000 s pour les observations (large bande) du continuum; 2 dutiliser la mthode dcrite dans la Recommandation UIT-R M.1583 pour calculer une limite de puissance surfacique par
20、 satellite partir des limites depfd donnes pour les rseaux du SMS au point 1 du recommande ci-dessus; 3 de faire en sorte que les stations terriennes susceptibles dtre exploites dans la bande 1 390-1 392 MHz avec un rseau non OSG du SMS donn soient spares des stations de radioastronomie qui effectue
21、nt des observations dans la bande 1 400-1 427 MHz, afin que la perte totale de donnes imputable la liaison montante et la liaison descendante ne dpasse pas 2%; 4 dutiliser la mthode dcrite dans lAnnexe 2 pour calculer, au cas par cas, la distance de sparation entre la station de radioastronomie et l
22、a station terrienne de la liaison de connexion du SMS. Rec. UIT-R M.1748 3 Annexe 1 Exemple de calcul de la puissance surfacique par satellite ncessaire pour respecter les limites depfd applicables la protection du service de radioastronomie fonctionnant dans la bande 1 400-1 427 MHz contre les rayo
23、nnements non dsirs des liaisons de connexion du SMS susceptibles dtre exploites dans la bande 1 430-1 432 MHz 1 Mthode La Recommandation UIT-R S.1586 (ou la Recommandation UIT-R M.1583) donne une mthode permettant dvaluer les niveaux des rayonnements non dsirs produits par un systme satellites non g
24、ostationnaire sur un site de radioastronomie. Cette mthode repose sur une division du ciel en cellules de taille quasi identique et sur une analyse statistique dont les variables alatoires sont la direction de pointage de lantenne de radioastronomie et linstant de dbut dexploitation de la constellat
25、ion de satellites. Pour chaque tirage alatoire la moyenne du niveau des rayonnements non dsirs (exprim sous forme depfd) est calcule sur une priode de 2 000 s. Par ailleurs, lAnnexe 1 de la Recommandation UIT-R RA.769 indique les seuils de brouillage prjudiciable au service de radioastronomie et la
26、Recommandation UIT-R RA.1513 fixe 2% le critre concernant la perte de donnes maximale admissible pour les observations de radioastronomie, imputable au brouillage dun seul rseau. Ce critre est dfini comme tant le pourcentage des priodes dintgration de 2 000 s durant lesquelles la valeur moyenne de l
27、a densit spectrale de puissance mesure au niveau du radiotlescope est suprieure aux niveaux dfinis de la Recommandation UIT-R RA.769. La prsente tude a pour objet de dterminer le niveau de puissance surfacique maximal applicable aux rayonnements non dsirs des liaisons de connexion des systmes non OS
28、G du SMS exploites dans la bande 1 430-1 432 MHz pour que soient respects les critres concernant la protection des observations de radioastronomie dans la bande 1 400-1 427 MHz, tels quils sont indiqus dans les Recommandations UIT-R RA.769 et UIT-R RA.1513. Pour ce faire, on utilise la mthode de la
29、Recommandation UIT-R S.1586 qui est conue pour tenir compte de la nature non gostationnaire de ces systmes lors de lvaluation des niveaux des rayonnements non dsirs de ces systmes sur les sites des radiotlescopes. 2 Caractristiques du systme du SMS Les caractristiques du systme du SMS sont rsumes da
30、ns le Tableau 1. On suppose que les satellites sont dots dune antenne isoflux capable de rayonner une puissance surfacique constante sur le sol. 4 Rec. UIT-R M.1748 TABLEAU 1 Caractristiques du systme du SMS Altitude de lorbite 1 000 km Inclinaison de lorbite 50 (et 83 pour la couverture des ples) N
31、ombre de plans 6 (+ un pour la couverture des ples) Nombre de satellites par plan 4 3 Caractristiques de la station de radioastronomie et critres de protection Pour les besoins de la prsente analyse, on a choisi le radiotlescope sur le site dEffelsberg en Allemagne. Ses coordonnes gographiques sont
32、les suivantes: latitude N 50,7, longitude E 7,0. Le diagramme dantenne et la valeur crte du gain mesurs dans laxe de pointage sont donns dans la Recommandation UIT-R RA.1631. TABLEAU 2 Niveaux de puissance surfacique prjudiciables pour le service de radioastronomie Bande de frquences (MHz) Niveau de
33、 brouillage (dB(W/m2) Largeur de bande de rfrence (MHz) Type dobservation 1 330-1 4001 400-1 427 1 400-1 427 196(1)180 196 0,02 27 0,02 Raie spectrale Continuum Raie spectrale (1)Aucun seuil prjudiciable nest donn dans la Recommandation UIT-R RA.769 pour la bande 1 330-1 400 MHz (voir le numro 5.149
34、 du RR). Le critre de protection indiqu ci-dessus pour cette bande a t calcul partir de celui qui a t utilis pour la bande1 400-1 427 MHz dans le cas dobservations des raies spectrales. Les simulations ont t ralises pour des angles dlvation minimum du tlescope de 0 et 3. En terme de puissance surfac
35、ique quivalente (epfd), le seuil de puissance surfacique prjudiciable correspond : maxlimlimGpfdepfd = TABLEAU 3 Niveaux depfd prjudiciables pour le service de radioastronomie Bande de frquences (MHz) Niveau de brouillage d lepfd (dB(W/m2) Largeur de bande de rfrence (MHz) Type dobservation 1 330-1
36、400 1 400-1 427 1 400-1 427 259 243 259 0,02 27 0,02 Raie spectrale Continuum Raie spectrale Rec. UIT-R M.1748 5 4 Dtermination de la puissance surfacique maximale par satellite requise pour assurer la protection du service de radioastronomie 4.1 Procdure On utilise la mthode suivante (voir la Recom
37、mandation UIT-R S.1586): Etape 1: Slectionner une valeur de puissance surfacique par satellite. Dans une premire approximation (scnario du cas le plus dfavorable) on peut considrer que cette valeur est constante pour tous les angles dlvation. Dans lexemple particulier considr, on suppose que le sate
38、llite est dot dune antenne isoflux. Etape 2: Slectionner une station de radioastronomie. Etape 3: Diviser le ciel en 2 334 cellules rectangulaires denviron 9 carr dangle solide (voir le Tableau 1 de lAnnexe 3 de la Recommandation UIT-R S.1586). Etape 4: Pour chaque cellule t que la station de radioa
39、stronomie peut observer (compte tenu de langle dlvation minimal minauquel la station de radioastronomie peut raliser des observations dans la bande de frquences, telle quelle est dfinie dans lAppendice 4 du RR), pointer le radiotlescope dans une direction choisie arbitrairement lintrieur de la cellu
40、le et commencer les transmissions du satellite en un moment dans le temps choisi arbitrairement. Lepfd est ensuite value pour chaque chantillon de temps sur une priode dintgration de 2 000 s, par pas de 1 s. Lepfd moyenne correspondant ce tirage est ensuite calcule. Etape 5: Si le niveau depfd dont
41、la moyenne a t tablie sur lintervalle dintgration de 2 000 s du tirage dpasse le seuil de brouillage, cette observation particulire pendant 2 000 s est considre comme affecte. Etape 6: Rpter les Etapes 4 et 5 pour obtenir un nombre reprsentatif de tirages (on a constat que 100 tirages suffisaient du
42、n point de vue statistique). Etape 7: Dterminer le pourcentage de priodes dintgration de 2 000 s affectes sur lensemble du ciel accessible au radiotlescope (voir lEtape 4). Etape 8: Changer le niveau de puissance surfacique du systme non OSG du SMS jusqu ce que le pourcentage soit infrieur 2%. 4.2 R
43、sultats La simulation aboutit aux limites de puissance surfacique requises par satellite du SMS qui sont donnes dans le Tableau 4. TABLEAU 4 Niveaux de puissance surfacique maximaux par satellite du SMS pour protger une station de radioastronomie Bande et type dobservation (MHz) Limite de puissance
44、surfacique par satellite (dB(W/m2) Largeur de bande de rfrence (MHz) 1 330-1 400 (raie spectrale) 201 0,02 1 400-1 427 (continuum) 185 27 1 400-1 427 (raie spectrale) 201 0,02 6 Rec. UIT-R M.1748 Le volume total de perte de donnes est de 2,07% pour un angle dlvation minimal de 0 et de 1,65% pour un
45、angle dlvation minimal de 3. La Fig. 1 montre, pour le site de radioastronomie dEffelsberg et pour chaque cellule sur lensemble du ciel, le pourcentage dobservations pendant lesquelles le critre depfd a t dpass. Le nombre total de tirages par cellule est de 100. Lchelle dintensit reprsente le nombre
46、 de tirages pour lesquels le critre depfd a t dpass. FIGURE 1 Rsultats de la simulation pour le site dEffelsberg 5 Conclusions Ltude montre quune limite de puissance surfacique de 185 dB(W/m2) (pour les observations du continuum) par satellite du SMS dans la totalit de la bande 1 400-1 427 MHz et de
47、 201 dB(W/m2) (pour les observations des raies spectrales) par satellite du SMS dans une largeur de bande quelconque de 20 kHz dans la bande 1 400-1 427 MHz sont suffisantes pour protger le systme considr du service de radioastronomie. La limite de puissance surfacique pour les raies spectrales sapp
48、lique galement la bande 1 330-1 400 MHz. Rec. UIT-R M.1748 7 Annexe 2 Distance de sparation entre les stations de radioastronomie fonctionnant dans la bande 1 400-1 427 MHz et les stations terriennes de liaison de connexion du SMS susceptibles dtre exploites dans la bande 1 390-1 392 MHz 1 Introduction La prsente Annexe a pour objet de dterminer la distance de sparation entre une station de
