Boletín electrónico / Número 31 - Enero, 2007

English Version

Consideración de la posibilidad de interferencia a los Servicios Satelitales en la Banda C

El sector de las comunicaciones satelitales globales, conjuntamente con un creciente número de grupos de usuarios internacionales, ha lanzado una campaña para incrementar el conocimiento acerca de una tendencia que actualmente puede provocar la interferencia a los enlaces del presente y futuro acceso a las telecomunicaciones vía satélite, la radiodifusión y otros servicios de naturaleza crítica que operan en el rango de frecuencias de la banda C.

Un creciente consenso del sector de las comunicaciones vía satélite esta urgiendo a las administraciones nacionales a reconocer el potencial que existe para la ruptura masiva de enlaces de comunicaciones satelitales en la banda C, sistemas de radares y enlaces de microondas domésticos, si el espectro se asigna de manera inapropiada para el uso de tecnologías inalámbricas terrestres en la banda C (específicamente en 3,4-4,2 GHz).  El resumen que sigue representa una opinión de consenso del sector satelital a través de organizaciones como el Foro Global VSAT, el Plan de Acción Satelital-Grupo de Trabajo Regulatorio europeo, la Asociación de Operadores Satelitales Europeos, la Asociación de la Industria Satelital de los Estados Unidos, y otros.

Resumen 

La tecnología de comunicaciones satelitales en la banda C se utiliza para la difusión de señales de televisión, Internet, comunicaciones de datos, telefonía de voz y sistemas de  aviación.  Los sistemas satelitales que operan en la banda de 3.4 - 4.2 GHz (banda C) están experimentando un nivel de interferencia substancial – hasta un punto de caída de sistemas - en aquellos lugares en donde las administraciones nacionales están permitiendo que los sistemas de Acceso Inalámbrico de Banda Ancha (BWA) compartan las mismas frecuencias de espectro ya utilizadas para proveer servicios satelitales.  Lo mismo ocurrirá si se permite que sistemas móviles 3G y sistemas 4G en planeamiento (a los cuales también se los conoce como sistemas IMT) usen las frecuencias que se utilizan en la banda C para la recepción de servicios satelitales, como esta siendo considerado por algunas administraciones en el contexto del punto del temario 1.4 de la agenda de la CMR-07.    

De manera de eliminar esta interferencia dañina, los operadores de estaciones terrestres satelitales y usuarios de servicios de comunicaciones satelitales se han unido para comunicar su posición a reguladores nacionales e internacionales de comunicaciones, como así también para delinear sus requerimientos técnicos.  Los reguladores y gerentes de frecuencias radioeléctricas tienen el deber de asignar espectro de manera de reconocer las realidades de la interferencia dañina, y de dar validez al derecho de los operadores existentes de operar, y de los usuarios de disfrutar, servicios sin ningún tipo de ruptura causada por parte de nuevos servicios.

Tanto los servicios satelitales en la banda C, como los servicios BWA y los servicios móviles IMT, son de importancia, y existen maneras de encontrar espectro adecuado para que todos ellos puedan operar. 

El problema

Varias administraciones nacionales han designado partes de la banda de frecuencias 3.4 – 4.2 GHz para aplicaciones inalámbricas terrestres como ser BWA y futuros servicios móviles (“IMT Avanzado”, “Sistemas Más Allá de 3G”, “4G” …).  Esta banda ya está siendo utilizada por servicios satelitales, sistemas de radar, y enlaces domésticos de micro ondas.  A esta banda se la conoce frecuentemente como la banda C. 

En lugares en donde las administraciones han permitido que los servicios BWA usen la banda C, han ocurrido masivas interrupciones a los servicios satelitales.  Interferencia a radares y enlaces de micro ondas, que también operan en estas frecuencias, es posible.  Operaciones satelitales en lugares como Australia, Bolivia, Fiji, Hong Kong, Pakistán e Indonesia ya han sido afectadas de manera negativa.  Otras administraciones nacionales pueden y deben evitar repetir estos errores tan costosos.  Existen alternativas.

Importancia de la Banda C

El uso de la banda C para comunicaciones satelitales es extenso a través de las Américas, y del mundo.  Esta banda es particularmente vital para muchos países en vías de desarrollo, particularmente en Sur y Centro América, el sureste de Asia, y África ecuatorial, dada su  fuerza en caso de fuertes lluvias.  Las estaciones terrenas en muchos países desarrollados también usan de forma extensa la banda C.  Las frecuencias en la banda C (“banda C estándar” y “banda C extendida”[1]) han sido asignadas para servicios de recepción satelital desde el inicio de la industria hace más de 40 años atrás.

Los servicios en banda C cubren áreas de gran envergadura.  Facilitan las comunicaciones intercontinentales y globales, y proveen una gran variedad de servicios en países en vías de desarrollo.  Los servicios en esta banda proveen aplicaciones de carácter crítico como ser aprendizaje a distancia, telemedicina, acceso universal, recuperación en caso de desastre y transmisión de señales de televisión en muchas regiones tropicales.   

Explicaciones Técnicas:

Las antenas que reciben transmisiones satelitales en la banda C son, por necesidad, extremadamente sensibles.  Están diseñadas para recibir señales de bajo poder emitidas por pequeños transmisores ubicados en órbita a 36,000 kilómetros sobre la superficie del  ecuador.  En la banda C, los servicios satelitales han co-existido con enlaces domésticos de micro ondas y radares por muchos años, dado que estos últimos operan por medio de haces focalizados desde puntos fijos, y si es necesario un mecanismo de resolución de conflictos puede ser utilizado.  

Por lo contrario, las aplicaciones inalámbricas terrestres son, por definición, omnipresentes e incrementalmente móviles/nómadas.  Las estaciones móviles y base para aplicaciones de servicios inalámbricos terrestres emites señales desde muchas ubicaciones, en toda dirección, de manera simultánea, las cuales son tan poderosas que pueden saturar los sistemas receptores satelitales de gran sensitividad en la banda C, causando así un potencial de pérdida total para los servicios en la banda C.  Experiencias operativas recientes en Australia, Fiji e Indonesia, y pruebas en Hong Kong han confirmado la existencia de esta interferencia.   (¡En los experimentos llevados a cabo en Hong Kong, señales de televisión que proveen servicios a 300.000.000 hogares a través de Asia fueron canceladas de manera inadvertida!)

La sensitividad de los sistemas satelitales receptores en la banda C significa también que estos pueden ser interrumpidos por sistemas móviles terrestres que usan frecuencias en bandas inmediatamente adyacentes a la banda C.  Pruebas que fueron llevadas a cabo por la Oficina de la Autoridad de las Telecomunicaciones en Hong Kong (OFTA) determinaron que el uso de frecuencias en la banda C Extendida por parte de servicios inalámbricos terrestres en las bandas C Extendida y C Estándar no era práctico.

Un problema particular para los países en as de desarrollo:

Los servicios en la banda C son de particular importancia para los países en vías de desarrollo.  Los equipos que proveen estos servicios son relativamente baratos, y las señales se reciben en áreas de gran envergadura.  Estos servicios se adaptan extremadamente bien para la provisión de voz, datos y conectividad de Internet en áreas remotas que no tienen acceso a otro tipo de comunicaciones.   Son un componente esencial en el esfuerzo de la UIT para cerrar la “brecha digital” entre el mundo desarrollado y el mundo en vías de desarrollo.

Dado que estos servicios cubren grandes áreas con una susceptibilidad mínima a la lluvia, han mostrado ser excepcionalmente útiles en caso de desastres naturales en áreas tropicales –  por ejemplo, servicios en la banda C fueron vitales en facilitar la limpieza y recuperación luego del desastre del tsunami Asiático en el 2004.  Otras aplicaciones crecientes en países en vías de desarrollo incluyen enseñanza a distancia y telemedicina.

Un Creciente Reconocimiento del Problema:

Los gobiernos que asignaron frecuencias a sistemas BWA en la banda C Extendida pensaron que el problema se podría limitar por medio de segmentación de frecuencias.  Esto ha sido ineficiente en pruebas en el mundo real.  Interrupciones de larga escala a servicios que operan en bandas de frecuencias no-solapadas han ocurrido en varios países, y como resultado, gobiernos, organismos inter-gubernamentales, y la industria satelital han comenzado a reconocer la posible ruptura que resulta de la asignación errónea de frecuencias en la banda C estándar y en la banda C Extendida para servicios inalámbricos terrestres.

  • Mismo en casos donde servicios BWA y estaciones terrenas satelitales operan en diferentes frecuencias en la misma porción de la banda C, es necesario utilizar separación geográfica. OFTA en Hong Kong condujo una serie extensiva de pruebas, y concluyó que “el equipo BWA dentro de un área de varios kilómetros alrededor de estaciones terrenas autorizadas y existentes que operan en las mismas frecuencias causaría interferencia a estas últimas …. protección por medio de distancias de separación solo tendría sentido para el acceso fijo pero no para el acceso móvil …. Basado en la evaluación de este estudio, existen problemas de interferencia que son causados por la propuesta asignación de BWA en la banda 3.4 – 3.6 GHz a señales de recepción satelital de sistemas SFS en la banda 3.4 – 4.2 GHz band.  Para la co-existencia de estos dos servicios en el mismo territorio, deben observarse ciertas barreras técnicas.  Estas barreras técnicas implicarían que tanto operadores BWA como usuarios de SFS tendrían que incurrir costos significativos, los cuales harían difícil el despliegue masivo y con un costo efectivo de sistemas BWA en un medio urbano denso.”
     

  • En América del Sur, la Superintendencia de Comunicaciones de Bolivia (SITTEL) aprobó el uso de la banda 3.4 - 3.8 GHz como asignación primaria para el uso por parte de la industria WiMax.  Durante un corto período de pruebas antes de la planeada puesta en servicio de los sistemas en Mayo de 2006, señales satelitales que difundían canales de televisión en Bolivia fueron severamente interrumpidas y se reporto interferencia de gran envergadura.  SITTEL expidió una resolución administrativa ordenando que se suspendiera el despliegue de sistemas de acceso inalámbrico en la banda 3.7-3.8 GHz en todo el territorio de Bolivia por un período de 90 días, de manera que SITTEL pudiera adoptar medidas para resolver esta cuestión.  La resolución también instruyó al departamento de planeamiento de uso de espectro de SITTEL a que proponga una nueva norma para el uso de canales en la banda 3.4-3.8 GHz.  Recientemente, SITTEL ha indicado que su intención es acomodar a los operadores BWA en la banda 3.4-3.5 GHz, y ha iniciado los procesos requeridos para finalizar tal arreglo.
     

  •  La Telecomunicad de Asia-Pacífico (APT – una organización regional inter-gubernamental), en un reporte del Foro Inalámbrico APT (AWF), ha advertido que “… sistemas BWA dentro de un área de varios kilómetros de una estacion terrena receptora SFS operando en la misma banda de frecuencias, pero en una base no-co-canal, necesitaría efectuar un proceso de coordinación cuidadoso de caso-por-caso.  Mas aún, para evitar interferencia en bandas de frecuencias no- solapadas … una distancia de separación mínima de 2 km tiene que asegurarse con respecto a todos los receptores SFS, mismo en donde BWA y SFS operan en frecuencias diferentes no-solapadas.  Esta distancia se puede reducir a aproximadamente 0.5 km si un filtro pasa banda se puede incorporar a todos los receptores SFS, la estación base BWA posee filtros adicionales para emisiones espuriosas y las terminales BWA de usuarios al aire libre son prohibidas.  La efectividad de cualquier técnica de mitigación depende de su aplicación a situaciones en sitios individuales y solo se puede utilizar cuando estaciones terrenas SFS están confinadas a un numero límite de lugares específicos conocidos.
     

  • En Europa, CEPT ha preparado un nuevo Reporte al ECC sobre la Estudios de Compatibilidad en la Banda 3400-3800 MHz entre Sistemas de Acceso Inalámbrico de Banda Ancha (BWA) y Otros Servicios (ECC Borrador de Reporte 100).  Los estudios han demostrado que para determinar todos los criterios relevantes de interferencia, para una estación terrena SFS representativa, la máxima distancia requerida para estaciones centrales BWA es entre 270 km y 320 km.  Estas distancias son conocidas como “distancias de mitigación” en el reporte, de manera de indicar que se podría utilizar distancias mas pequeñas por medio de coordinación de cada estación central BWA.  A pesar de ello, mismo con coordinación es claro que las distancias de separación necesarias son de al menos decenas de kilómetros y posiblemente cientos de kilómetros.  La posibilidad de uso de técnicas de mitigación por parte de sistemas BWA de manera de reducir las distancias de separación no ha sido demostrado.
     

  • La Unión de Radiodifusores de Asia-Pacifico (ABU – una organización regional que agrupa a entidades gubernamentales y no-gubernamentales) ha advertido que “BWA es una tecnología con promesa.  A pesar de ello, si se implementa en las mismas bandas de frecuencia que la recepción satelital, esto tendría un impacto adverso …. y podría resultar en que la operación satelital en la banda C entera resultara impráctica.  Estas bandas son de lejos las mas importantes bandas de frecuencia para las comunicaciones satelitales en Asia.”
     

  • Estudios de compartimiento llevados a cabo por el Grupo de Trabajo UIT-R 8F han demostrado que una distancia de separación mínima de aproximadamente 35 a 75 kilómetros debe ser mantenerse entre un transmisor IMT (un sistema móvil 4G) y un receptor SFS.  No existe una manera práctica de mantener tal grande separación entre estos dos sistemas.  Mas aún, dado el gran número de estaciones receptoras SFS que hoy día reciben en 3.4 – 4.2 GHz, es altamente improbable que la distancia de separación requerida pudiera mantenerse con respecto a todas estas estaciones.

Es importante entender que las transmisiones satelitales en la banda 3.4 – 4.2 GHz son recibidas por un gran número de estaciones alrededor del mundo.  Muchas de estas estaciones son “solo recepción”, y por ende no están registradas con la UIT (o generalmente con las administraciones locales) dado que dichos registros no son requeridos.  La operación co-frecuencia de sistemas BWA sería severamente disruptiva a la recepción de transmisiones satelitales.

Alternativas a la banda C:

Afortunadamente, este no es un problema que no puede resolverse.  Muchas otras bandas candidatas han sido identificadas durante el curso de los estudios del la UIT.  Los meritos de cada una de estas han sido documentados a fondo y las alternativas serán presentadas a la CMR-07 en forma de un reporte de la Reunión Preparatoria para la CMR que tomara lugar en Febrero de 2007.

Es crítico que los gobiernos y las autoridades que gerencias espectro reconozcan el daño real que causa, y la tremenda posibilidad de interferencia que presenta a los servicios satelitales el uso de las bandas C Estándar y C Extendida por parte de sistemas inalámbricos terrestres.

Expandiendo el Diálogo Internacional: 

De manera de fortalecer el entendimiento de este tema tan urgente, el Foro Global VSAT (GVF) y CITEL van a sostener un diálogo regional a través de la Red Global de Aprendizaje a Distancia del Banco Mundial (GDLN).  Por medio de enlaces de video conferencia establecidos con numerosos países de importancia a través de las Américas – y por medio de webcasting en vivo provisto a aquellas naciones que no estén enlazadas con el foro – se alentará a todos los Miembros de CITEL a participar en este diálogo.

El Dialogo Regional tendrá lugar el 12 de febrero entre las 13:00 y 16:30, con enlaces GDLN establecidos en Buenos Aires, Argentina; La Paz, Bolivia; Brasilia, Brasil; Quito, Ecuador; Santo Domingo, República Dominicana; y Washington D.C., Estados Unidos de América.  Para participar del dialogo regional en cualquiera de estos sitios favor contactarse con [email protected] o con  [email protected].

 

David Hartshorn
Secretario General
Global VSAT Forum
 

NOTAS:

[1] Las bandas de frecuencias 3.4-3.7 GHz y 3.7-4.2 GHz son generalmente conocidas como Banda C Extendida y Banda C Estándar, respectivamente. 

Para ver una presentación con más información haga click aquí.


 

Información adicional: Para ver el programa del Dialogo Regional, haga click aquí.

 


© Derechos Reservados 2007. Comisión Interamericana de Telecomunicaciones
Organización de los Estados Americanos.
1889 F St., N.W., Washington, D.C. 20006 - Estados Unidos
Tel. (202)458-3004 | Fax. (202) 458-6854 | [email protected] | http://citel.oas.org

Para cancelar la subscripción ir al siguiente link [email protected]