RECOMMANDATION UIT-R S.1329*,** - Partage de ... - ITU

RECOMMANDATION UIT-R S.1329*,**

Partage de fréquences, dans les bandes 19,7-20,2 GHz
et 29,5-30,0 GHz, entre systèmes du service mobile par satellite
et systèmes du service fixe par satellite

(Question UIT-R 81/4)

(1997)

L'Assemblée des radiocommunications de l'UIT,

considérant

a) que la Conférence administrative mondiale des radiocommunications
chargée d'étudier les attributions de fréquences dans certaines parties du
spectre (Malaga-Torremolinos, 1992) (CAMR-92) a attribué au service mobile
par satellite (SMS), à titre primaire, des fréquences comprises dans les
bandes 19,7-20,1 GHz et 29,5-29,9 GHz dans la Région 2 et dans les bandes
20,1-20,2 GHz et 29,9-30,0 GHz dans les trois Régions;

b) que des CAMR antérieures ont attribué ces bandes au service fixe par
satellite (SFS) à titre primaire;

c) que la CAMR-92 a adopté la Recommandation N° 719, chargeant l'UIT-R
«d'étudier d'urgence les caractéristiques techniques et notamment les
techniques de pointage, des réseaux à satellite multiservices*** utilisant
des réseaux à satellite géostationnaire, qui recouvrent des applications du
service mobile par satellite et du service fixe par satellite, ainsi que
les critères de partage à appliquer pour assurer la compatibilité avec le
service fixe par satellite dans les bandes de fréquences précitées»;

d) que l'Assemblée des radiocommunications de 1993 a approuvé la
Question UIT-R 81/4 à laquelle elle a donné le rang de priorité;

e) que divers réseaux à satellites relevant exclusivement du SFS ou du
SMS, ou encore de ces deux services à la fois, peuvent être acquis et
exploités séparément, et qu'il se peut par ailleurs que chacun des réseaux
de ces trois catégories doive partager les bandes avec des systèmes
appartenant à l'une des autres catégories, ou aux deux;

f) qu'en 1997 plus de 180 réseaux à satellites géostationnaires du SFS
(SFS OSG) à 20/30 GHz font l'objet d'une coordination;

g) que la technologie de certains réseaux du SFS OSG actuellement en
projet pourrait éventuellement accepter un espacement de l'arc de 2°, les
largeurs des faisceaux d'antenne sur la liaison montante étant égales ou
inférieurs à 1°;

h) que les réseaux du SMS OSG étudiés dans un premier temps exigeraient
un espacement supérieur à 2° par rapport au système du SFS OSG le plus
proche assurant la même couverture dans les mêmes fréquences pour
bénéficier d'une nécessaire protection,

recommande

1 dans la planification et la mise au point des systèmes du SFS, des
systèmes du SMS et des systèmes relevant de ces deux services qui seront
appelés à utiliser l'OSG et à être exploités dans les bandes de fréquences
précitées, de prendre en considération les informations rassemblées dans
l'Annexe 1 concernant les caractéristiques techniques de ces systèmes et
les critères de protection contre les brouillages qui leur sont
applicables;

2 de faire en sorte que les nouveaux réseaux du SMS et du SFS OSG
planifiés dans les bandes 29,5-30,0 et 19,7-20,2 GHz tiennent compte des
caractéristiques techniques du SFS exposées dans l'Annexe 2 et des
caractéristiques du SMS qu'étudie actuellement la Commission d'études 8 des
radiocommunications au titre de la Question UIT-R 104/8.

NOTE 1 - Les administrations sont priées de soumettre d'autres
contributions sur les points traités dans les Annexes 1 et 2, notamment en
ce qui concerne les paramètres des systèmes en projet et des systèmes
futurs qui seront exploités dans les bandes précitées.



ANNEXE 1

Partage de fréquences entre réseaux du SFS et réseaux du SMS
dans les bandes des 30/20 GHz

1 Introduction


La CAMR-92 a établi la Recommandation N° 719, sur les études à effectuer
concernant les caractéristiques techniques des réseaux à satellites
multiservices 30/20 GHz et les critères de partage nécessaires pour assurer
la compatibilité de ces systèmes avec le SFS.

Un travail considérable a été effectué sur cette question, plusieurs
administrations ayant présenté des documents de travail à l'occasion des
réunions annuelles du Groupe de travail (GT). Ainsi, à la quatrième réunion
du GT 4A des radiocommunications (novembre, 1993), un certain nombre de
documents ont été présentés, qui recommandaient, pour faciliter le partage,
d'utiliser comme technique d'accès multiple le système AMRC (accès multiple
par répartition en code). Certains participants se sont opposés à une telle
proposition au motif que l'utilisation de techniques AMRC s'accompagne de
certains inconvénients pour l'opérateur mobile. L'un des problèmes
spécifiques cités à cette occasion était, par exemple, l'incidence des
systèmes de commande de puissance sur les systèmes AMRC et leur capacité.
Les éléments d'information regroupés dans la présente Annexe sont extraits
d'une large gamme de contributions, et l'on y trouvera une analyse
détaillée de divers aspects des techniques AMRC, des systèmes de commande
de puissance et d'autres paramètres applicables aux systèmes fonctionnant à
30/20 GHz.

2 Principales caractéristiques des systèmes SMS actuels


Le présent paragraphe résume certains aspects fondamentaux des techniques
utilisées dans le SMS qu'il est nécessaire de considérer de près pour être
en mesure d'établir une analyse fiable de l'efficacité d'utilisation des
positions orbitales, ainsi que des possibilités de partage. Après avoir
brièvement rappelé quelques éléments de base de la théorie des systèmes
AMRC, certains aspects pratiques sont évoqués en partant des informations
disponibles sur divers systèmes en projet dans les bandes 30/20 GHz. Cette
analyse n'est ni intégrale, ni définitive, mais les résultats obtenus
permettront de dégager des conclusions utiles.

2.1 Systèmes à satellites AMRC


On distingue deux catégories de systèmes AMRC, à savoir les systèmes AMRC à
sauts de fréquence (SF) et les systèmes AMRC à séquence directe (SD). Pour
des raisons économiques, les systèmes de la première catégorie concernent
essentiellement le domaine militaire, de sorte que nous n'étudierons ici
que les systèmes à séquence directe. Dans un système AMRC, les opérations
d'émission et de réception sont effectuées selon deux méthodes de base
(mais la ligne de démarcation entre la première et la seconde est rendue
relativement floue par le fait qu'il existe également des systèmes quasi
synchrones). Les deux systèmes de base sont donc les systèmes asynchrones
d'une part, et les systèmes synchrones d'autre part. Avec un système AMRC
asynchrone, un utilisateur peut transmettre des informations sans tenir
spécialement compte de l'état de sa microséquence unique, tandis qu'avec un
système synchrone, il y a émission d'un code de référence qui est reçu par
toutes les stations du système. Le code de référence assure notamment la
synchronisation des codes de microséquence de toutes les stations
d'émission et aide les stations de réception à acquérir les codes de
microséquence entrante requis. Du fait que toutes les stations d'émission
sont synchronisées, les produits de corrélation croisée des codes sont
maintenus au minimum (plus spécialement lorsque l'on utilise des codes de
corrélation croisée d'ordre peu élevé, par exemple des codes de Gold), si
bien que le bruit induit du système est minimisé - ce qui implique que la
capacité du système est maximisée. Toutefois, dans un système synchrone, le
verrouillage initial sur le code requis est rendu plus difficile par la
réduction du rapport signal/bruit due à l'absence de synchronisation.

2.1.1 Nombre maximal théorique d'accès


Considérons un système AMRC-SD avec m porteuses reçues de même puissance C.
La puissance utile de la porteuse à l'entrée du récepteur est donc C et, si
l'on appelle Eb l'énergie par bit d'information et Rb le débit binaire des
informations, on a:
C ' Eb Rb (1)

La puissance totale de bruit à l'entrée du récepteur (dans la largeur de
bande de réception B) est la somme des puissances de bruit induites
générées par (m - 1) utilisateurs, de la puissance de bruit thermique et de
toute autre composante de puissance de bruit brouilleuse:
N0 B ' (m - 1) C + N0TH B + I (2)

Ainsi, en utilisant ces deux équations, on a:

[pic] (3)

Si l'on considère maintenant une porteuse de débit binaire Rc, le rendement
spectral de modulation s'écrit:

[pic] (4)

Le gain de traitement d'un système AMRC est défini par l'équation suivante:

[pic] (5)

En combinant et en réordonnant ces trois équations, on a:

[pic] (6)

Cette équation montre qu'avec un système AMRC, il est facile d'accepter une
augmentation des brouillages extérieurs en réduisant la capacité du
système. Pour un rapport Eb /N0 donné, et en supposant que le rapport C/I
et le rapport C/NTH sont négligeables par rapport au bruit induit, le
nombre maximal d'accès simultanés est obtenu par résolution de l'équation
suivante:

[pic] (7)

Il convient de noter que cette limite est pour ainsi dire inversement
proportionnelle au rapport Eb /N0. L'AMRC se distingue des deux autres
méthodes d'accès par le fait qu'une réduction de la qualité de
fonctionnement du système permet d'obtenir une augmentation de sa capacité
sans modification des autres paramètres du système (voir le § 2.1.2 a)) et
vice versa.

L'équation (