RECOMMANDATION UIT-R RA.1513-1 - ITU

RECOMMANDATION UIT-R RA.1513-1 Niveaux de perte de données pour les observations de radioastronomie et
critères de pourcentage de temps découlant des dégradations générées
par les brouillages, dans le cas des bandes de fréquences attribuées
à titre primaire au service de radioastronomie (Question UIT-R 227/7) (2001-2003) L'Assemblée des radiocommunications de l'UIT, considérant, a) que la recherche en radioastronomie dépend de façon critique de la
capacité d'observer aux limites extrêmes de sensibilité et/ou de précision
et que l'utilisation croissante du spectre radioélectrique accroît le
risque de brouillages préjudiciables causés au service de radioastronomie
(SRA); b) que, pour certaines observations de radioastronomie, telles que
celles liées au passage d'une comète, à une occultation par la lune, ou à
l'explosion d'une supernova, une probabilité élevée de succès est
souhaitable, du fait de la répétitivité difficile, voire impossible, de ces
phénomènes; c) que, puisque les brouillages causés au SRA peuvent avoir pour origine
des rayonnements non désirés émanant de services qui fonctionnent dans des
bandes de fréquences adjacentes, proches, ou en relation harmonique, une
seule bande de fréquences attribuée au SRA peut subir des brouillages
causés par plusieurs services ou systèmes; d) que le partage des inconvénients pourrait s'avérer nécessaire pour
faciliter l'utilisation efficace du spectre radioélectrique; e) que des techniques de réduction des brouillages pourraient être
utilisées et que des techniques plus novatrices sont en cours d'élaboration
pour des application futures, afin de permettre une utilisation plus
efficace du spectre radioélectrique; f) que des niveaux de seuil de brouillages (en supposant un gain
d'antenne de 0 dBi) préjudiciables au SRA pour des temps d'intégration de
2 000 s sont spécifiés dans la Recommandation UIT-R RA.769, mais qu'aucun
pourcentage de temps acceptable n'a été défini pour des brouillages causés
par des services dont les émissions sont réparties dans le temps de façon
aléatoire, et qui partagent une bande de fréquences avec le SRA ou génèrent
des rayonnements non désirés dans une bande de fréquences de la
radioastronomie; g) que les administrations pourraient avoir besoin de critères
d'évaluation des brouillages entre le SRA et d'autres services fonctionnant
dans des bandes de fréquences partagées, adjacentes, proches, ou en
relation harmonique; h) que des méthodes (par exemple celle de Monte Carlo) sont actuellement
en cours d'élaboration pour déterminer la distance de séparation appropriée
entre sites de radioastronomie et groupes de stations terriennes mobiles,
et que ces méthodes nécessitent la spécification d'un pourcentage de temps
acceptable durant lequel la puissance brouilleuse cumulative dépasse les
niveaux de seuil préjudiciables au SRA; j) que des études de scénarios de partage de bandes ainsi que
l'expérience issue d'une longue pratique ont permis de déterminer des
valeurs acceptables de perte de temps due à la dégradation de la
sensibilité, à des échelles de temps d'une observation unique, comme on le
verra plus en détail dans l'Annexe 1, recommande 1 que, pour l'estimation des brouillages, un critère de 5% soit utilisé
pour la perte globale de données du SRA, due aux brouillages causés par
l'ensemble des réseaux, dans l'une quelconque des bandes de fréquences
attribuées à titre primaire au SRA, sachant que des études complémentaires
de la répartition des brouillages entre différents réseaux sont
nécessaires; 2 que, pour l'estimation des brouillages, un critère de 2% soit utilisé
pour la perte de données du SRA, due aux brouillages causés par un réseau
quelconque, dans toute bande de fréquences attribuée à titre primaire au
SRA; 3 que le pourcentage de perte de données, dans les bandes de fréquences
attribuées à titre primaire au SRA, soit défini comme le pourcentage des
périodes d'intégration de 2 000 s durant lesquelles la valeur moyenne de la
densité spectrale de puissance surfacique détectée par le radiotélescope
est supérieure aux valeurs définies (en supposant un gain d'antenne de 0
dBi) dans la Recommandation UIT-R RA.769. L'effet des brouillages
périodiques sur des échelles de temps ne dépassant pas les quelques
secondes (cas des impulsions radar) nécessite des études complémentaires; 4 que les critères exposés dans le § 3.3.2 de l'Annexe 1 soient
utilisés pour évaluer, dans toute bande attribuée à titre primaire au SRA,
le brouillage causé aux sites de radioastronomie par des rayonnements non
désirés produits par tout système à satellites non OSG. Annexe 1 Pertes de données dues au brouillage 1 Introduction
Le pourcentage de temps perdu à cause des brouillages constitue un
paramètre important de tout service de radiocommunication. Les
administrations peuvent avoir besoin de critères quantitatifs relatifs aux
opérations de radioastronomie dont les services actifs fonctionnent dans
des bandes de fréquences identiques, adjacentes, proches, ou en relation
harmonique. Ainsi, la Recommandation UIT-R M.1316 utilise ce pourcentage de
temps perdu dans le calcul, par la méthode de Monte Carlo, de la distance
de séparation par défaut entre les stations du SMS (Terre vers espace) et
un observatoire de radioastronomie. Le Tableau 1 présente à titre de comparaison les valeurs limites de pertes
de temps globales tolérées par un certain nombre d'autres services
«scientifiques». TABLEAU 1 Exemple de critères de pourcentage de temps global de perte
de données utilisés pour d'autres services scientifiques |Service d'exploration de la Terre par satellite (détecteurs| |
|passifs) (%) | |
|(Recommandation UIT-R SA.1029) |0,01 |
|- Explorations atmosphériques en 3-D |1,0-5,0 |
|- Tous les autres détecteurs passifs | |
|Service d'exploration de la Terre par satellite, engins |0,1 |
|spatiaux au voisinage de la Terre (%) (Recommandation UIT-R| |
|SA.514) | |
|Service de météorologie par satellite (%) (Recommandation |0,1 |
|UIT-R SA.1161) | |
|Systèmes d'exploitation spatiale S/N > 20 dB pendant plus |1,0 |
|de 99% du temps (%) (Recommandation UIT-R SA.363) | |
|Service d'exploration de la Terre par satellite (capteurs |1,0-5,0 |
|actifs) (%) | |
|(Recommandation UIT-R SA.1166) | |
Les radiotélescopes sont conçus pour être exploités en continu, suivant une
grille de programmes d'observation établie par les astronomes. En principe,
l'accès au radiotélescope se fait de manière concurrentielle, les
propositions de recherche dépassant souvent d'un facteur 2 à 3 le temps
disponible pour les observations télescopiques. Les sites de
radioastronomie sont quasiment tous exploités par le biais de fonds
publics, et doivent donc être gérés de manière très efficace. On ne peut
toutefois pas éviter la perte de temps d'observation due aux travaux de
maintenance ou de remise à niveau du matériel ou des logiciels.
L'expérience acquise par une administration lors de l'exploitation
d'instruments de premier plan pendant de longues années montre que ces
pertes ne doivent pas nécessairement dépasser 5% du temps d'observation, ce
qui représente par exemple une journée de 8 h par semaine. Des
considérations d'efficacité globale et de coût d'exploitation suggèrent que
la perte de temps globale à ajouter du fait des brouillages devrait elle
aussi être limitée à 5%. Pour obtenir les chiffres indiqués par le Tableau 1, chaque service devrait
concevoir ses systèmes et maîtriser ses opérations de façon à ne pas
dépasser une fraction donnée de ces chiffres. La prudence impose que les
différents systèmes ne puissent dépasser une fraction du bilan de
brouillage, selon des facteurs liés à l'état effectif des attributions des
bandes de fréquences, tels que le partage de bandes et la probabilité de
brouillages dus à des rayonnements non désirés provenant d'autres services. Notons qu'à l'heure actuelle, le concept de perte globale de données n'est
pas pleinement mature. Des outils de simulation, tels que celui décrit dans
la Recommandation UIT-R M.1316, permettent d'analyser le cas de brouillages
émanant d'un seul système. D'autres méthodes pour étudier des systèmes
uniques sont actuellement en cours d'élaboration. Il n'existe pas pour
l'instant d'outil similaire permettant d'analyser la perte globale de
données provoquée par la conjonction de plusieurs systèmes. Une telle
méthode qui tiendrait compte des caractéristiques de plusieurs systèmes
pourrait s'avérer difficile à mettre au point. Répartir l'origine de ces
pertes globales entre les différents systèmes est une difficulté de taille.
D'où la nécessité d'étudier plus avant ces problèmes. L'apparition de services de radiocommunication faisant appel à des stations
spatiales et à