ITU-R M.1831建议书19ITU-R M.1831建议书卫星无线电导航业务（RNSS）系统间干扰估算的协调方法*本建议书不陈述特定于应用的标准，该标准可以通过相关方双方协商确定。（ITU-R 217/8和ITU-R 239/8号研究课题）（2007年）范围本建议书提出了一个卫星无线电导航业务（RNSS）系统间干扰估算方法，协调RNSS中的系统和网络。由于第610号决议（WRC-03）适用于RNSS中的所有系统和网络，并包括促进确定RNSS系统间的兼容性的措施，本建议书适用于频带1164-1215MHz、1215-1300MHz、1559-1 610 MHz和5010-5030 MHz中的RNSS。国际电联无线电通信全会，考虑到a)卫星无线电导航业务（RNSS）中的系统和网络为包括与生命安全相关的紧急事件的定位和定时应用提供全球范围的精确信息；b)关于卫星无线电导航业务，WRC03采用新的和扩展的划分；c)所有适当配置的地球站可以接收全球范围内RNSS中系统和网络发出的导航信息；d)在RNSS中已经有一些运营中和已规划的系统和网络，并且在无线电通信局备案的RNSS数量的增加建议使用新的划分；e)在为估算RNSS中的系统和网络之间的干扰提供一个公共基础而进行协调讨论中，需要研究出一些方法；f)在1164-1215MHz、1 215-1 300MHz、1559-1610MHz和5010-5030MHz频带中RNSS（空对地和空对空）中系统和网络接收器的技术和操作特性和保护标准可以参见ITU-R M系列建议书或ITU-R当前的研究；g)在1164-1215MHz、1 215-1 300MHz、1559-1610MHz和5000-5030MHz频带中RNSS（地对空、空对地和空对空）中系统和网络发射器的技术和操作特性可以参见ITU-R M系列建议书或ITU-R当前的研究；h)在1164-1215MHz、1 215-1 300MHz、1559-1610MHz 和 5010-5030MHz 频带中，ITU-R- M.1318 建议书提供了估算从环境源进入到RNSS系统的干扰的模型，认识到a)1 164-1 215 MHz、1 215-1 300 MHz、1 559-1 610 MHz 和 5 010-5 030 MHz 频带在所有三个区内以主要使用条件划分给RNSS（空对地、空对空）；b)1 164-1 215 MHz、1 215-1 300 MHz、1 559-1 610 MHz 和5 010-5 030 MHz频带在所有三个区内以主要使用条件划分给其他业务；c)无线电规则（RR）第4.10款规定，RNSS安全方面的问题“需要特殊的措施以保证其免受有害干扰”；d)根据RR第5.328B款，RNSS中计划使用1 164-1 215 MHz、1 215-1 300 MHz、1559-1610MHz和5 010-5 030 MHz频带的系统和网络（无线电通信局已在2005年1月1日之后适当时收到完整的协调和通知信息）必须服从RR第9.12、9.12A和9.13条款的规定的应用，关于促进此协调的附加的方法和标准的研究正在计划中；e)根据RR第9.7款，采用对地静止卫星轨道的卫星无线电导航业务网络中的电台必须协调其他这样的电台，并且关于促进此协调的附加的方法和标准的研究正在计划中； 注意到a)第610号决议（WRC-03）适用于认识到a）中涉及频带中的所有RNSS中的系统和网络，并包括促进确定RNSS系统间的兼容性的措施。建议1在认识到a)中确认的一个或多个相同频带中运行的或建议运行的RNSS 系统之间实施的协调应采用附件1 给出的方法（见注1）；2在RNSS协调之前和之中，RNSS系统运营商应认识到附件2和3中的导则。注1 附件1中规定的方法可能难以适用于多卫星FDMA RNSS 系统。在这种情况下可以执行附件2。附件1RNSS 中系统和网络之间估算系统间干扰的方法1引言本方法旨在提供一种估算RNSS中系统和网络之间干扰的技巧，也同样用于RNSS系统间协调。（出于简要原因在本文件中用“系统”代替“系统或网络”。）此方法适用于采用CDMA和FDMA以允许共享RNSS频带的RNSS系统，并认定传输功率密度的简单总和不足以确定一个RNSS系统对其他系统的影响。不同于通常每占用频带只有一个载波的RNSS CDMA系统，FDMA系统在单个占用频带有几个载波。将下述方法应用于多卫星FDMA系统中采用的每个载波频率是不实际的。2干扰解析法通常，有效载波噪声比密度比，用于测量来自多个干扰源对指定接收器的运行性能的干扰效果。取决于接收器、天线和外部噪声。然而，它在估算RNSS系统的系统间干扰中使用。 在连续干扰 当出现大的脉冲干扰时，公式（1）必须修改。通过压制有用信号并增加有效本底噪声，脉冲干扰减小了信噪比。 的情况下，由下式给出：（1）其中：C：后相关器收到的来自参考星群中的卫星的有用信号功率（W），包括所有相关过程衰减 相关过程衰减包括发射机和接收机天线增益，接收机执行衰减，如滤波和量化衰减；收到的信号和参考编码间的失配衰减。N0：接收器前相关器热噪声功率频谱密度（W/Hz）：后相关器有效接收器热噪声功率频谱密度 (W/Hz)Iref：后相关器等效白噪声功率频谱密度（W/Hz），来自除有用信号外的所有信号的合计干扰；由参考星群中的每个卫星发射，包括所有相关过程衰减Iint：后相关器等效白噪声功率频谱密度（W/Hz），来自除参考星群外的所有RNSS 卫星的相关频带中发射的全部信号的合计干扰，包括所有相关过程衰减Iext：后相关器等效白噪声功率频谱密度（W/Hz），来自除RNSS外的所有无线电信号的合计干扰，包括所有相关过程衰减n：无量纲有效热噪声因数由下式给出：标称等效转移函数，频率f (Hz)，由下式给出：H(f)：等效接收器滤波器转移函数（无量纲），频率f(Hz)，表示全部前相关器接收器前端滤波S：未滤波前相关器有用信号的理想等效功率频谱密度，频率f (Hz)，标称到无限带宽上，并假定随机扩散码算出g：虚变量。接收器的有效后相关器热噪声级，在没有外部噪声的情况下，减为。另外，如果H表示理想带通滤波器(而非详尽的接收器的前端滤波器幅度转移函数)，则n简化为：请注意，假定n = 1，最小化 的值。还应注意，由于特定的RNSS系统，考虑到干扰 Iint (W/Hz) 可以进一步分为：Iint = Ialt + Irem其中：Ialt：后相关器等效噪声功率频谱密度(W/Hz)，由特定“交替的”星群的所有卫星影响的频带中发射的所有信号引起的合计干扰。Irem： 后相关器等效噪声功率频谱密度(W/Hz)，由既不在参考星群也不在交替的星群的所有“剩余的”RNSS 卫星影响的频带中发射的所有信号引起的合计干扰。 为计算等效噪声功率频谱密度，定义频谱分离系数 (单位为 1/Hz)，第m个星群的第n个信号对有用信号的干扰信号，x：(2)其中：有用信号的标称(发射的带宽上的单位功率)双边功率频谱密度，频率f (Hz)：BT：定义干扰信号功率的带宽（Hz）Sx(f)：未滤波有用信号（1/Hz）的双边功率频谱密度，频率f (Hz)，标称到无限带宽上：来自第m个星群的未滤波第n个干扰信号的标称（为单位的，在发射带宽上）双边功率频谱密度（1/Hz）：Sm,n (f)：干扰信号的双边功率频谱密度（W/Hz），频率f (Hz)。公式（2）暗示假定由S表示的代码可以近似为合计干扰频谱中一个连续频谱。这可能不适用于短码，因为在代码频谱的精细结构中谱线间的交叉相关是很重要的。在此情况下，相对于在此描述的解析模型，用于给定接收器的基于动态链路预算的模拟模型更适合，包括信号的精确的频谱特性（包括频谱线）。更详尽的说明见6。令：Mref：参考卫星星群中的可见卫星数Nref：由参考卫星星群中的一个卫星发射的干扰信号数（不包括来自有用卫星的有用信号），Malt：交替的星群中可见RNSS卫星数Nalt：由交替的卫星发射的信号数（可以假定对交替的星群的全部卫星相同，如果缺少的信号的功率设为0的话）Mrem：不在参考或交替的星群中的可见RNSS卫星数Nrem：由不在参考或交替的星群中的卫星发射的信号数：在参考星群中第m个卫星上第n个干扰信号的最大干扰功率（W）：（无量纲）参考星群中第m个卫星上第n个干扰信号的过程衰减 ：交替的星群中第m个卫星上第n个信号的最大干扰功率（W）：（无量纲）交替的星群中第m个卫星上第n个信号的过程衰减 ：剩余的RNSS星群中第m个卫星上第n个信号的最大干扰功率（W）：（无量纲）剩余的RNSS星群中第m个卫星上第n个信号的过程衰减根据这些定义可以写出下列公式，以计算从参考星群、交替的星群和剩余的星群接收的有效干扰功率频谱密度：（3）（4）（5）使用公式（1）到（5）可以计算出有效载波噪声比密度比。然后此数字与基于接收器模式、代码获得、代码跟踪、载波跟踪和数据解调的门限比较以测量干扰的效果。 基于有效载波噪声比的其他方法，包括只由于特定的交替的星群导致的恶化也可以采用。还可考虑信号间互操作程度，或特定系统间代码交叉相关特性。这些测量的应用实例在 5.2中示出。3计算中所采用的数据计算中所采用的数据将常被测量或通过模拟确定或被调整以得出与实践一致的结果。另外，对每个卫星和每个信号的这些值的计算通常在相关区域上的一定时期内模拟，并且可以获得系统间干扰值的统计。下列各小节就如何获得计算的输入项提供进一步注释。 3.1星群和卫星发射器模型采用具有各自的轨道参数的动态星群模拟模型确定有用信号和干扰信号的接收功率电平。图1示出一个简化的卫星发射器模型。 图1简化的卫星发射器模型3.1.1最差情况收到的信号电平对于最差情况干扰的计算，有用信号在最小功率取得，干扰信号在最大功率取得。这包括除有用信号外的参考星群中的全部 RNSS 信号。 3.1.2频谱分离系数（b）b值通过假定发射和接收器带宽计算。另外，采用公式（2）算出的值可能低于实际值。例如，出现在老的伪随机码（短码期）中。这是由于短期代码的粗糙的频谱线结构不可能由公式（2）中通常使用的连续功率频谱密度函数精确表示。 3.2用户接收器模型用户接收器模型示于图2。接收器天线的输出即为接收器前端滤波器的输入，接收有用信号和干扰信号。自动增益控制（AGC）回路在ADC动态范围内保持到模拟/数字转换器（ADC）的电压输入。采用接收信号和本地生成的信号与发射滤波前的发射信号的匹配来实现相关性。所有衰减即，滤波、ADC和相关器失配衰减合并入一个衰减因数，然而，有用信号的衰减可与干扰信号的衰减不同。图2简化的用户接收器模型3.3干扰和噪声模型导航信号参数根据数据速率、扩展码片速率和其他代码特性和调制类型给出。连续的频谱近似值用于模拟收到的干扰信号的频谱组合（短期码除外，此码的谱线性质要考虑）。通过在一个24小时周期内地面每个位置上测量干扰功率也可考虑到用户的位置。对于一个给定RNSS 干扰信号的类型，该类型的最大合计干扰电平被算出并比较单个此干扰信号的每颗卫星的最大