PNRH-331,8 — Prescriptions techniques relatives aux réseaux hertziens du service fixe fonctionnant dans la bande de 31,8 à 33,4 GHz

1re édition
Mars 2021

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Préface

La 1re édition du PNRH-331,8 a été élaborée pour refléter l’avis SMSE-022-14, Décisions concernant les politiques d’utilisation du spectre et les exigences techniques relatives aux liaisons terrestres, d’Innovation, Sciences et Développement économique Canada.

Publication autorisée par
le ministre de l’Innovation, des Sciences et de l’Industrie

Martin Proulx
Le directeur général
Direction générale du génie, de la planification et des normes

1. Objet

Le présent plan normalisé de réseaux hertziens (PNRH) expose les prescriptions techniques minimales en vue de l’utilisation efficace de la bande de fréquences de 31,8 à 33,4 GHz par les réseaux hertziens numériques point à point en visibilité directe du service fixe.

Le présent PNRH est destiné à servir dans la conception et la spécification des réseaux hertziens et du matériel, ainsi que dans l’évaluation technique des demandes concernant les installations hertziennes nouvelles ou modifiées présentées conformément à l’édition en vigueur de la Procédure sur les normes radioélectriques PNR-113, Procédures relatives à l’exploitation projetée de stations radio à une fréquence supérieure à 960 MHz dans le service fixe.

Le présent PNRH n’expose que les caractéristiques du matériel qui permettent une utilisation efficace du spectre et ne doit pas être considéré comme une spécification exhaustive pouvant servir à la conception et/ou à la sélection de l’équipement.

2. Généralités

La présente section énonce les exigences générales relatives à la délivrance de licence, à la conformité des réseaux hertziens, à la résolution des problèmes de brouillage et au partage de spectre.

2.1 Processus de délivrance de licences

Les réseaux déployés dans la bande de 31,8 à 33,4 GHz doivent être conformes aux exigences du présent plan et être coordonnés conformément à la PNR-113.

2.2 Conformité des réseaux hertziens

Les licences seront délivrées en priorité aux réseaux hertziens qui satisfont aux prescriptions du présent document, puis aux réseaux non normalisés exploités dans la bande.

Les dispositions applicables aux réseaux non normalisés sont exposées dans la Politique d’utilisation du spectre PS Gen, Renseignements généraux sur les politiques d’utilisation du spectre et les politiques des systèmes radio.

Même si un réseau hertzien satisfait aux prescriptions du présent PNRH, il peut être nécessaire d'y apporter des modifications s’il cause du brouillage préjudiciable, tel qu’il est défini dans la Loi sur la radiocommunication.

2.3 Résolution des problèmes de brouillage entre des réseaux hertziens

Innovation, Sciences et Développement économique Canada (ISDE) doit être avisé de tout conflit éventuel entre exploitants de réseaux hertziens qui ne peut pas être résolu par les parties en cause. Après consultation des parties intéressées, ISDE établira les modifications à apporter et un calendrier de mise en œuvre de ces modifications afin de résoudre le conflit lié au brouillage.

ISDE peut exiger des titulaires de licences ou des requérants l'emploi d’un récepteur doté de caractéristiques de sélectivité améliorées, dans le cas d’un conflit potentiellement causé par du brouillage.

2.4 Partage de spectre

Il est à noter que le service fixe partage cette bande de fréquences avec d’autres services, conformément au Tableau canadien d’attribution des bandes de fréquences.

3. Documents connexes

L’édition en vigueur des documents qui suivent, disponibles sur le site Web Gestion du spectre et télécommunications d’ISDE sous la rubrique Publications officielles, est applicable :






Acronymes

CPC — Circulaire des procédures concernant les clients

CRT — Circulaire de la réglementation des télécommunications

PNR — Procédure sur les normes radioélectriques

PS — Politique d’utilisation du spectre

SMSE — Gestion du spectre et génie du spectre

4. Description des dispositions des canaux radioélectriques (RF)

La disposition des canaux RF décrite dans la présente section s’applique aux réseaux hertziens numériques point à point.

4.1 Disposition des canaux RF pour la bande de fréquences de 31,8 à 33,4 GHz

Les paires de canaux reçoivent un espacement entre les fréquences d’émission et de réception communes de 812 MHz. Les cinq largeurs de bande du plan de répartition des canaux sont les suivantes :

  • 14 MHz
  • 28 MHz
  • 56 MHz
  • 112 MHz
  • 224 MHz

Un réseau hertzien doit fonctionner avec une largeur de bande occupée inférieure ou égale à une des largeurs de bande susmentionnées et permises dans le plan de répartition des canaux. La largeur de bande occupée (ou largeur de bande d’émission de 99 %) correspond à la plage de fréquences délimitée par deux points, dont l'un se situe au-dessus et l'autre en dessous de la porteuse, et contenant 99 % du total de la puissance transmise de l’émission fondamentale de l’émetteur.

Largeur de bande de 14 MHz du plan de répartition des canaux

Les fréquences centrales des 54 canaux appariés qui permettent des largeurs de bande occupées inférieures ou égales à 14 MHz sont exprimées par les relations suivantes :

Moitié inférieure de la bande
Moitié supérieure de la bande
An = 31808 + 14n
An’ = 32620 + 14n
où n = 1 à 54
où n = 1 à 54

Où n est le numéro de canal, et An et An’ sont les fréquences centrales (en MHz) des canaux appariés.

Largeur de bande de 28 MHz du plan de répartition des canaux

Les fréquences centrales des 27 canaux appariés qui permettent des largeurs de bande occupées supérieures à 14 MHz et inférieures ou égales à 28 MHz sont exprimées par les relations suivantes :

Moitié inférieure de la bande
Moitié supérieure de la bande
Bn = 31801 + 28n
Bn’ = 32613 + 28n
où n = 1 à 27
où n = 1 à 27

Où n est le numéro de canal, et Bn et Bn’ sont les fréquences centrales (en MHz) des canaux appariés.

Largeur de bande de 56 MHz du plan de répartition des canaux

Les fréquences centrales des 12 canaux appariés qui permettent des largeurs de bande occupées supérieures à 28 MHz et inférieures ou égales à 56 MHz sont exprimées par les relations suivantes :

Moitié inférieure de la bande 
Moitié supérieure de la bande
Cn = 31843 + 56n
Cn’ = 32655 + 56n
où n = 1 à 12
où n = 1 à 12

Où n est le numéro de canal, et Cn et Cn’ sont les fréquences centrales (en MHz) des canaux appariés.

Largeur de bande de 112 MHz du plan de répartition des canaux

Les fréquences centrales des 6 canaux appariés qui permettent des largeurs de bande occupées supérieures à 56 MHz et inférieures ou égales à 112 MHz sont exprimées par les relations suivantes :

Moitié inférieure de la bande
Moitié supérieure de la bande
Dn = 31815 + 112n
Dn’ = 32627 + 112n
où n = 1 à 6
où n = 1 à 6

Où n est le numéro de canal, et Dn et Dn’ sont les fréquences centrales (en MHz) des canaux appariés.

Largeur de bande de 224 MHz du plan de répartition des canaux

Les fréquences centrales des 3 canaux appariés qui permettent des largeurs de bande occupées supérieures à 112 MHz et inférieures ou égales à 224 MHz sont exprimées par les relations suivantes :

Moitié inférieure de la bande 
Moitié supérieure de la bande
En = 31759 + 224n
En’ = 32571 + 224n
pour n = 1 à 3
pour n = 1 à 3

Où n est le numéro du canal, et En et En’ sont les fréquences centrales (en MHz) des canaux appariés.

4.2 Planification des fréquences

Les systèmes dans cette bande doivent être conçus en utilisant un plan à deux fréquences (généralement pas plus d’une fréquence dans chaque direction le long d’une voie). Lorsque des justifications plausibles sont présentées (p. ex. dans les cas où l’emplacement d’une antenne empêche la discrimination adéquate de celle-ci), d’autres fréquences peuvent être utilisées pour résoudre le problème.

4.3 Canaux des voies de branchement et de dérivation

Les fréquences assignées aux réseaux d’artères principales doivent également servir, dans la mesure du possible, aux voies de branchement et de dérivation. L’emplacement des répéteurs doit être prévu en conséquence pour assurer une discrimination suffisante de l’antenne à l’angle de départ.

4.4 Circuits fermés

Dans le cas des réseaux hertziens numériques point à point qui forment un circuit bouclé, ils doivent être conçus de telle sorte qu’ils comprennent un nombre pair de bonds dans le but de permettre l’usage d’un plan à deux fréquences.

4.5 Assignation des fréquences

Les réseaux de service fixe devraient normalement utiliser la paire de fréquences disponibles la moins élevée qui puisse être coordonnée avec succès. Toutefois, en raison des conditions et des circonstances variables dans l’ensemble du Canada, les agents des bureaux régionaux d’ISDE peuvent, à leur discrétion, assigner des fréquences conformément à une procédure différente de celle décrite ci-dessus.

5. Caractéristiques de l’émetteur

La présente section décrit les caractéristiques de l’émetteur pour les réseaux hertziens numériques point à point.

5.1 Limites de puissance de l’émetteur

La puissance que l’émetteur fournit à l’entrée de l’antenne par canal RF ne doit pas dépasser 10 W (+10 dBW) dans la largeur de bande occupée. De plus, la densité spectrale de puissance fournie à l’entrée de l’antenne ne doit pas dépasser -1,46 dBW/MHz.

Dans le cas des réseaux qui utilisent la commande automatique de puissance de l’émetteur (CAPE) pour assurer la disponibilité des liaisons malgré un évanouissement profond, on peut augmenter temporairement la puissance fournie par l’émetteur au port de l’antenne d’une valeur correspondant à la gamme de la CAPE, jusqu’au maximum de 10 W. De plus, la limite de la puissance isotrope rayonnée équivalente (p.i.r.e.) précisée à la section 7 du présent document doit être respectée.

5.2 Stabilité de fréquence

La fréquence centrale d’émission doit être maintenue à ±0,001 % de la fréquence assignée.

5.3 Émissions de l’émetteur

Masque d’émission

Pour les fréquences éloignées de la fréquence centrale de la porteuse par une valeur supérieure ou égale à 47,04 % et inférieure ou égale à 250 % de la largeur de bande du plan de répartition des canaux, la densité spectrale de puissance des émissions doit être atténuée à une valeur inférieure à la densité spectrale de puissance à la fréquence centrale du canal, conformément à la figure 1 et au tableau 1. Les valeurs d’atténuation sont indiquées aux fréquences enlevées de la fréquence centrale du canal assigné en pourcentage de la largeur de bande du plan de répartition des canaux.

Figure 1 : Masque d’émission

Figure 1 : Masque d’émission
Description de la figure 1

Le graphique linéaire montre l’atténuation en dB qui doit être appliquée à la densité spectrale de puissance à mesure que des fréquences sont enlevées par rapport à la fréquence centrale de la porteuse. L’axe des y indique l’atténuation en dB entre 0 et 50. L’axe des x indique l’espacement des fréquences par rapport à la fréquence centrale du canal attribué en pourcentage de la largeur de bande du canal entre 0 et 250.

Il y a une seule courbe de données. La courbe s’étend de 0 à 45 sur l’axe des y. Les cinq points de données de la courbe sont indiqués au tableau 1, et chaque point est relié au point adjacent par une droite. L’atténuation doit dépasser ces limites.

Tableau 1 : Masque d’émission
Atténuation (dB) Espacement des fréquences (% de la largeur de bande du canal)
0 47,04
23 59
23 89
45 161
45 250

Nota : Le masque d’émission ci-dessus est conforme aux spécifications des classes 1, 2 et 3 prescrites dans la norme du European Telecommunications Standards Institute, ETSI EN 302 217-2 V3.2.2 (202002), Fixed Radio Systems; Characteristics and requirements for point-to-point equipment and antennas; Part 2: Digital systems operating in frequency bands from 1 to 86 GHz; Harmonised standard for access to radio spectrum (en anglais seulement).

Limite du rayonnement non essentiel

Pour les fréquences éloignées de la fréquence centrale de la porteuse par une valeur supérieure à 250 % de la largeur de bande du plan de répartition des canaux, la densité spectrale de puissance des émissions fournie à l’entrée de l’antenne ne doit pas dépasser -30 dBm/MHz.

Nota : La limite du rayonnement non essentiel est conforme à la norme ETSI EN 301 390 V1.3.1 (201308), Fixed Radio Systems; Point-to-point and Multipoint Systems; Unwanted emissions in the spurious domain and receiver immunity limits at equipment/antenna port of Digital Fixed Radio Systems (en anglais seulement).

Limite d’émission dans la bande adjacente

Par ailleurs, les émissions dans la bande de fréquences adjacente de 31,3 à 31,8 GHz sont aussi limitées. La densité spectrale de puissance, fournie à l’entrée de l’antenne, doit être restreinte à un maximum de 37,4 dBW/100 MHz sous 31,8 GHz afin de protéger le service d’exploration de la Terre par satellite (SETS) [passive] qui a une attribution à titre primaire dans la bande de fréquences adjacente de 31,3 à 31,8 GHz. L’annexe 16 de la Recommandation ITU-R SM. 1633-0, Analyse de compatibilité entre un service passif et un service actif ayant des attributions dans des bandes adjacentes et voisines, a servi de document d’orientation pour examiner le SETS exploité dans la bande de fréquences adjacente.

5.4 Efficacité spectrale

Les réseaux numériques pour lesquels une demande de licence est présentée doivent avoir un rendement spectral d’au moins 1,14 bit/s/Hz sur une polarisation unique dans une largeur de bande qui correspond à l’espacement entre les canaux.

Dans le cas des réseaux qui utilisent le codage de correction d’erreurs adaptatif ou par modulation adaptative pour assurer la disponibilité des liaisons malgré un évanouissement profond, le rendement spectral peut baisser temporairement pendant une courte période, à condition que la liaison soit conçue pour respecter les spécifications minimales de l’efficacité d’utilisation du spectre indiquées ci-dessus.

6. Caractéristiques de l’antenne

L’enveloppe du diagramme de rayonnement copolarisé de l’antenne dans les plans horizontal et vertical doit demeurer dans les limites de l’enveloppe montrée à la figure 2 et au tableau 2 pour les polarisations verticale et horizontale.

Figure 2 : Caractéristiques minimales de l’antenne pour les réseaux hertziens numériques point à point fonctionnant dans la bande de fréquences de 31,8 à 33,4 GHz

Figure 2 : Caractéristiques minimales de l’antenne pour les réseaux hertziens numériques point à point fonctionnant dans la bande de fréquences de 31,8 à 33,4 GHz
Description de la figure 2

Le graphique linéaire montre les limites du diagramme de rayonnement de l’antenne pour des réseaux hertziens numériques point à point fonctionnant dans la bande de 31,8 à 33,4 GHz. L’axe des x indique l’azimut et l’élévation en degrés, entre 0 et 180, par rapport au lobe principal. L’axe des y indique la directivité de l’antenne en dB, entre 0 et 80, par rapport au lobe principal.

Il y a une seule courbe de données. La courbe pour l’enveloppe s’étend de 0 à 55 sur l’axe des y. Un indicateur de changement d’échelle est placé sur la ligne de graduation 20 de l’axe des x. Le diagramme de rayonnement mesuré dans les plans horizontal et vertical doit s’inscrire dans ces limites pour les polarisations horizontale et verticale. Les dix points de données de la courbe sont indiqués au tableau 2, et chaque point est relié au point adjacent par une droite.

Tableau 2 : Caractéristiques minimales de l’antenne pour les réseaux hertziens numériques point à point fonctionnant dans la bande de 31,8 à 33,4 GHz
Azimut et élévation en degrés par rapport au lobe principal Directivité de l’antenne en dB par rapport au lobe principal
0 0
5 0
5 18
10 27
15 32
20 38
50 39
70 42
90 55
180 55

7. Puissance isotrope rayonnée équivalente maximale

La p.i.r.e. maximale de l’antenne ne doit en aucun cas dépasser +55 dBW par canal RF.

8. Coordination internationale

Le Canada n’a pas d’arrangement officiel avec le gouvernement des États-Unis en vue du partage de la bande de fréquences de 31,8 à 33,4 GHz le long de la frontière. Les titulaires de licence seront assujettis à tout accord à venir entre le Canada et les États-Unis en vue de l’utilisation de ces réseaux dans les régions frontalières, qui pourrait comprendre la modification de stations déjà autorisées.

En l’absence d’un arrangement officiel avec le gouvernement des États-Unis en vue du partage de la bande de fréquences de 31,8 à 33,4 GHz, les stations sont assujetties à des exigences de coordination des fréquences avec les systèmes déployés aux États-Unis dans les situations suivantes :

  1. Stations situées à moins de 56 km (35 miles) de la frontière, si le faisceau principal de l'antenne chevauche le secteur de 200° en direction de la frontière canado-américaine (le secteur de 200° en direction de la frontière est centré sur la ligne la plus courte en direction de la frontière);
  2. Stations situées à moins de 8 km (5 miles) de la frontière, si le faisceau principal de l'antenne est inclus dans le secteur de 160° en direction opposée à la frontière canado-américaine (le secteur de 160° en direction opposée de la frontière est centré sur la ligne en direction opposée de la ligne la plus courte en direction de la frontière).