PNRH-519 — Prescriptions techniques relatives à la composante auxiliaire terrestre des systèmes du service mobile par satellite exploités dans les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz

Le Plan normalisé de réseaux hertziens PNRH-519, Prescriptions techniques relative à la composante auxiliaire terrestre des systèmes du service mobile par satellite exploités dans les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz, 2^e édition, remplace le PNRH-519, 1^re édition, du 9 juillet 2015.

Voici les principaux changements :

1. L’ajout de références au Cahier des charges sur les normes radioélectriques CNR-139, 4^e édition, car ce dernier contient dorénavant des dispositions sur la bande de 2 180 à 2 200 MHz.
2. Des précisions ont été apportées à l’effet que les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz servent aux communications de liaison descendante.
3. L’ajout d’une disposition permettant de remplacer la valeur de puissance isotrope rayonnée équivalente (p.i.r.e) relative aux émissions hors bande, soit -100,6 dBW/4 kHz, par l’exigence de mettre en place un accord de coordination entre les exploitants de stations terriennes;
4. L’insertion de règles techniques pour faciliter le déploiement d’un système d’antenne active;
5. La mise à jour rédactionnelle de l’ensemble du document afin de s’aligner sur le format des autres PNRH.

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

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

1. Le présent plan normalisé de réseaux hertziens (PNRH) expose les prescriptions techniques minimales relatives à l’exploitation efficace du matériel de la composante auxiliaire terrestre (CAT) des systèmes du service mobile par satellite (SMS) dans les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz. Dans les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200, la CAT est également appelée services sans fil évolués (SSFE-4).

2. Le présent PNRH est destiné à aider à la conception de systèmes radio et il spécifie les caractéristiques techniques qui favorisent une utilisation efficace du spectre seulement; il ne doit pas être considéré comme une spécification exhaustive pour élaborer la conception et/ou faire le choix du matériel.

3. Même si un système radio satisfait aux prescriptions du présent PNRH, Innovation, Sciences et Développement économique Canada (ISDE) peut demander que des modifications soient apportées à la station ou au système s’il cause un brouillage préjudiciable à d’autres stations ou systèmes radio. Le terme « brouillage préjudiciable » tel que défini par la Loi sur la radiocommunication, désigne tout effet non désiré d’une énergie électromagnétique due aux émissions, rayonnements ou inductions :

1. qui compromet le fonctionnement d’un système de radiocommunication relié à la sécurité;
2. ou qui dégrade ou entrave sérieusement ou interrompt de façon répétée le fonctionnement d’appareils radio ou de matériel radiosensible.

4. Les dispositions applicables aux systèmes 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.

5. ISDE doit être avisé de tout conflit potentiel entre exploitants de systèmes radio qui ne peut pas être résolu d’une façon opportune. Après consultation auprès des parties concernées, ISDE déteminera les modifications à apporter et établira un calendrier pour la mise en œuvre de ces modifications afin de résoudre le conflit.

6. ISDE peut exiger des titulaires de licence l’emploi de récepteurs dont les caractéristiques de sélectivité assurent un meilleur rejet du brouillage préjudiciable.

7. Le matériel du SSFE doit avoir reçu la certification indiquée dans le CNR-170, Matériel des stations terriennes mobiles et de la composante auxiliaire terrestre fonctionnant dans les bandes du service mobile par satellite, ou du CNR-139, Matériel des services sans fil évolués fonctionnant dans les bandes 1 710-1 780 MHz et 2 110-2 200 MHz, selon le cas.

8. Sur demande, les titulaires de licence doivent fournir auprès d’ISDE l’information sur certains paramètres techniques de leurs systèmes radio.

9. Le présent PNRH sera révisé, au besoin.

10. Tous les documents d’ISDE relatifs à la gestion du spectre et aux télécommunications sont accessibles sur le site Web, Gestion du spectre et télécommunications. Se référer aux documents suivants, si nécessaire.

CPC : Circulaires des procédures concernant les clients
PR : Politique des systèmes radio
CNR : Cahiers des charges sur les normes radioélectriques
SLPB : Direction générale de la politique de la délivrance des licences du spectre
PS : Politique d'utilisation du spectre

11. Les termes ci-dessous sont utilisés dans le présent document.

Composante auxiliaire terrestre (CAT)
Réseau de communications terrestres qui complète et fonctionne dans le cadre d’un système du service mobile par satellite (SMS) intégré, tout en fournissant une offre intégrée de services par satellite. D’une part, la composante au sol est commandée par la ressource satellite et le système de gestion du réseau, d’autre part, elle utilise la même bande de fréquences autorisée que celle du système SMS connexe. Dans les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz, la CAT est également appelée le service sans fil évolué (SSFE-4).

Hauteur de l’antenne au-dessus du sol moyen (HASM)
Hauteur du centre de rayonnement de l’antenne au-dessus de l’élévation moyenne du terrain entre 3 et 16 km de l’antenne pour chaque rayon. La HASM finale (aussi appelée hauteur effective au-dessus du sol moyen [HEASM]) est la moyenne des HASM mesurées sur huit rayons espacés de 45 degrés d’azimut en partant du nord vrai.

Matériel de la station de base de la composante auxiliaire terrestre (CAT)
Matériel fixe terrestre conçu pour communiquer avec le matériel mobile de la CAT.

Système d’antenne active (SAA)
Système d’antenne dans lequel l’amplitude et/ou la phase entre les éléments d’antennes sont réglées dynamiquement, ce qui donne un diagramme d’antenne qui varie en réponse à des changements à court terme dans l’environnement radio. Le SAA peut être intégré à une station de base ou fixe. Un système d’antenne utilisé pour la formation de faisceau à long terme, notamment pour l’inclinaison électrique fixe vers le bas, n’est pas considéré comme un SAA.

Système d’antenne non active (non-SAA)
Système d’antenne qui ne satisfaisant pas aux critères d’un SAA.

12. Le plan de répartition des bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz est représenté à la figure 1 plus bas. Chaque bande est divisée en deux blocs de 10 MHz.

13. La bande de 2 180 à 2 200 MHz est destinée aux communications de liaison descendante transmises depuis des stations de base munies d’une CAT vers le matériel d’un utilisateur.

14. À l’origine, la bande de 2 000 à 2 020 MHz était destinée aux communications de liaison montante ou descendante dirigées vers des stations de base munies d’une CAT ou qui en provenaient. De fait, ISDE permettait au titulaire de licence de la CAT de décider si l’exploitation terrestre de la bande servait aux communications de liaison montante ou descendante et d’en informer ISDE au plus tard le 20 mai 2016. La décision de recourir aux communications de liaison montante ou descendante s’appliquait ensuite à l’ensemble du Canada pour le reste de la période de validité de la licence. En mai 2016, le titulaire a indiqué à ISDE qu’il utiliserait uniquement la bande aux fins de communications de liaison descendante.

15. Suite a cette décision du titulaire de licence de la CAT, les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz sont maintenant destinées aux communications de liaison descendante transmises depuis des stations de base munies d’une CAT vers le matériel d’un utilisateur.

16. Les systèmes fixes qui prennent en charge les systèmes du SMS ou les systèmes munis d’une CAT du titulaire de licence existant peuvent être autorisés dans les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz sous réserve qu’ils satisfassent aux prescriptions techniques fixées pour le matériel de la CAT dans ces bandes.

Figure 1 : Plan de répartition des bandes de 2 GHz de la CAT

17. La présente section porte sur les critères techniques auxquels il faut se conformer et qui ont trait à la puissance, aux limites des rayonnements non désirés et à la hauteur de l’antenne, y compris les critères relatifs à l’utilisation d’antennes à entrées multiples et sorties multiples (MIMO).

6.1 Stations de base utilisant des systèmes d’antenne non active

18. La présente section décrit le calcul de la puissance isotrope rayonnée équivalente (p.i.r.e.) pour des stations de base utilisant des systèmes d’antenne non active (non-SAA).

6.1.1 P.i.r.e. pour émission corrélée non-SAA

19. Lors d’émission corrélée non-SAA, plusieurs antennes non-SAA peuvent être utilisées par une station afin d’émettre les mêmes données numériques dans une période symbolique donnée (même avec des codages ou des déphasages distincts) à des fins de diversité d’émission ou d’orientation de l’énergie du signal dans une direction donnée pour améliorer le gain directionnel (c.àd. la formation de faisceau), ou pour mettre au point tout autre mode d’émission dans lequel les signaux de diverses antennes sont corrélés. Ces utilisations demandent que la p.i.r.e. soit calculée en fonction de la puissance cumulative transmise dans toutes les antennes et du gain directionnel qui en résulte, selon la formule 10 log₁₀(N) + G_max dBi. Dans cette formule, N représente le nombre d’antennes et G_max, le gain le plus élevé en dBi parmi toutes les antennes.

6.1.2 P.i.r.e. pour émission non corrélée et non-SAA

20. Lors d’émission non corrélée et non-SAA, plusieurs antennes non-SAA peuvent être utilisées par une station à chaque transmission de données numériques différentes pendant une période symbolique donnée (c.-à-d. des codes spatiauxtemporels) ou de flux de données parallèles indépendants sur la même largeur de bande afin d’augmenter le débit de données (c.-à-d. multiplexage spatial), ou pour former tout autre mode de transmission dans lequel les signaux provenant de différentes antennes sont entièrement non corrélés. Ces utilisations demandent de calculer la p.i.r.e. en fonction de la puissance cumulative transmise dans toutes les antennes et du gain d’antenne maximal G_max.

6.1.3 Limites de la puissance rayonnée et de la hauteur des antennes pour des stations de base utilisant des systèmes non-SAA

21. Pour les stations de base exploitées dans les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz ayant une largeur de bande du canal égale ou inférieure à 1 MHz, la p.i.r.e. admissible maximale est de 62 dBm pour une hauteur d’antenne au-dessus du sol moyen (HASM) pouvant aller jusqu’à 300 mètres.

22. Pour les stations de base exploitéesdans la bande de fréquences de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz ayant une largeur de bande du canal supérieure à 1 MHz, la p.i.r.e. admissible maximale est de 62 dBm/MHz pour une HASM pouvant aller jusqu’à 300 mètres.

23. Les stations de base situées dans des zones géographiques se trouvant à plus de 26 km des grands ou des moyens centres de population peuvent augmenter leur p.i.r.e. jusqu’à 65 dBm lorsqu’elles transmettent sur une largeur de bande du canal égale ou inférieure à 1 MHz et jusqu’à 65 dBm/MHz lorsque la largeur de bande du canal est supérieur à 1 MHz pour une HASM allant jusqu’à 300 mètres. D’après le Dictionnaire du recensement de Statistique Canada, un grand centre de population urbain est défini comme étant une zone comptant une population de 100 000 personnes ou plus et une densité de population de 400 personnes ou plus au km². Un moyen centre de population y est défini comme étant une zone comptant une population de 30 000 à 99 999 personnes et une densité de population de 400 personnes ou plus au km². Vous trouverez en ligne des fichiers MapInfo décrivant les limites de ces centres.

24. Les stations de base situées à moins de 26 km de tout grand ou moyen centre de population peuvent être exploitées en utilisant une p.i.r.e. plus élevée, si plus de 50 % de la population dans la zone de couverture d’un secteur donné se trouve à l’extérieur d’un grand ou d’un moyen centre de population. La population de la zone de couverture peut être déterminée à partir des données des cellules de grilles de spectre MapInfo, disponibles sur le site Web d’ISDE, Zones de service visant l’autorisation concurrentielle.

25. Les stations de base exploitées en utilisant une p.i.r.e. plus élevé, tel que spécifié plus haut (c’est-à-dire jusqu’à 65 dBm/MHz) ne doivent pas servir à assurer la couverture de grands et de moyens centres de population. Toutefois, une certaine couverture accidentelle de ces grands et moyens centres de population par ces stations exploitées en utilisant une p.i.r.e plus élevée est permise.

26. Un titulaire de licence exploitant une station de base dont la p.i.r.e. dépasse 62 dBm/MHz doit faire l’objet d’une coordination à l’avance avec tous les titulaires de licence du SSFE-4 autorisés à transmettre dans les blocs de fréquences adjacents de la même bande.

27. Pour les stations de base dotées d’une antenne dont la HASM dépasse 300 mètres, il faut appliquer une réduction correspondante de la p.i.r.e. selon la formule suivante :

28. La HASM d’une station de base munie d’antennes multiples doit être calculée par rapport aux mesures de l’antenne la plus haute.

6.2 Prescriptions techniques et limites de la hauteur de l’antenne s’appliquant aux systèmes d’antennes actives

29. Les prescriptions techniques indiquées au tableau 1 s’appliquent aux stations de base qui sont exploitées dans les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz, et qui utilisent des systèmes d’antenne active (SAA).

30. La formule suivante doit être utilisée pour déterminer la p.i.r.e. des stations de base qui opèrent dans les bandes de fréquence de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz :

31. Les limites de la PRT maximale permissibles sont spécifiés dans le CNR-139 et le CNR-170.

32. Les stations de base situées à moins de 26 km de tout grand ou moyen centre de population peuvent être exploitées en utilisant une p.i.r.e. plus élevée, tel que spécifié plus-haut (c.-à-d. jusqu’à 65 dBm(/MHz)) si plus de 50 % de la population dans la zone de couverture d’un secteur donné se trouve à l’extérieur d’un grand ou moyen centre de population. La population de la zone de couverture peut être déterminée à partir des données des cellules de grilles de spectre MapInfo, disponibles sur le site Web d’ISDE, Zones de service visant l’autorisation concurrentielle.

33. Les stations de base exploitées en utilisant une p.i.r.e. plus élevé comme spécifié ci-dessus (c’est-à-dire jusqu’à 65 dBm/MHz) ne doivent pas servir à assurer la couverture de grands et de moyens centres de population. Toutefois, une certaine couverture accidentelle de ces grands et moyens centres de population par ces stations exploitées en utilisant une p.i.r.e. plus élevée est permise.

34. Un titulaire de licence exploitant une station de base dont la p.i.r.e. dépasse 62 dBm/MHz doit faire l’objet d’une coordination à l’avance avec tous les titulaires de licence du SSFE-4 autorisés à transmettre dans les blocs de fréquences adjacents de la même bande.

6.3 Limites de puissance rayonnée applicables au matériel mobile de la CAT

35. Comme l’indique la section 5 plus haut, les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz servent toutes deux aux communications de liaison descendante. Par conséquent, le matériel mobile de la CAT ne transmet pas dans ces bandes.

6.4 Critères applicables aux rayonnements non désirés de l’émetteur

36. Les rayonnements non désirés du matériel de la CAT d’une station de base exploitée dans la bande de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz doivent être conformes aux limites précisées respectivement dans les documents CNR-170 et CNR-139.

37. En plus de cette conformité aux documents CNR-170 et CNR-139, les prescriptions indiquées à la section 8.3 s’appliquent au matériel transmettant dans la bande de 2 180 à 2 200 MHz.

38. L’exploitation des stations de base munies d’une CAT dans les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz ne doit pas entraîner de brouillage préjudiciable au fonctionnement du SMS dans ces bandes et doit accepter le brouillage pouvant provenir de ce service.

39. L’exploitation des stations de base munies d’une CAT dans les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz ne doit pas causer de brouillage préjudiciable aux autres services radio primaires opérant dans les bandes adjacentes, ni demander à être protégées vis-à-vis de ces services.

40. Tout matériel de la CAT d’une station de base exploitée dans les bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz doit satisfaire aux prescriptions techniques décrites dans le présent PNRH et les documents CNR-139 et CNR-170.

41. Il se peut que l’exploitation d’une CAT et de systèmes radio dans les bandes adjacentes donne lieu à des conflits de brouillage même si on respecte les prescriptions techniques indiquées dans le présent PNRH et les documents CNR-139 et CNR-170, telles qu’elles ont été modifiées.

42. Ces conflits doivent être réglés par des ententes mutuelles entre les parties intéressées, après consultation et coordination entre les intervenants.

43. Avant de procéder au déploiement de stations, les titulaires de licence devraient consulter l’outil de recherche, Données du système de gestion du spectre d’ISDE en vue d’obtenir la plus récente liste des titulaires de licence exploitant les bandes adjacentes dans la région.

44. Lorsqu'un conflit ne peut pas être réglé dans un délai raisonnable, on doit en informer ISDE qui, après consultation auprès des parties intéressées, déterminera les mesures à prendre.

8.1 Systèmes du service de communications personnelles fonctionnant à des fréquences entre 1 995 MHz et 2 000 MHz

45. La coordination peut être nécessaire entre tous systèmes du service de communication personnelles (SCP) transmettant dans la bande de 1 995 à 2 000 MHz (bloc H) et les stations de base SSFE-4 exploitées dans la bande de 2 000 à 2 020 MHz.

8.2 Systèmes mobiles exploités à des fréquences supérieures à 2 020 MHz et inférieures à 2 180 MHz

46. La coordination peut être nécessaire entre tous systèmes mobiles transmettant dans la bande de 2 020 à 2 025 MHz (bloc J) et les stations de base SSFE-4 exploitées dans la bande de 2 000 à 2 020 MHz.

47. Les systèmes mobiles SSFE-3 exploités dans les bandes inférieures à 2 180 MHz opèrent selon le PNRH-513, Prescriptions techniques relatives aux services sans fil évolués dans les bandes de 1 710 à 1 780 MHz et de 2 110 à 2 180 MHz. La coordination peut être nécessaire entre ces systèmes et les stations de base SSFE-4 exploitées dans la bande de 2 180 à 2 200 MHz.

8.3 Service d’exploitation spatiale, service d’exploration de la Terre par satellite et service de recherche spatiale exploités à des fréquences situées entre 2 200 et 2 290 MHz

48. Limites par défault : À l’exception des cas prévus au paragraphe « Accords » ci-dessous, les limites de distance et d’émission hors bande qui suivent s’appliquent aux opérations d’une CAT fonctionnant dans la bande de 2 180 à 2 200 MHz :

1. Aucune station de base munie d’une CAT exploitée dans la bande de 2 180 à 2 200 MHz ne doit être située à moins de 820 mètres d’une installation de station terrienne transmettant dans la bande de 2 200 à 2 290 MHz;
2. La puissance d’émission d’une station de base munie d’une CAT fonctionnant dans la bande de 2 180 à 2 200 MHz ne doit pas dépasser une p.i.r.e. de -100,6 dBW/4kHz à la limite de la bande de 2 200 MHz, et au-delà.

49. Accords : Les limites de distance et d’émission hors bande indiquées au paragraphe « Limites par défaut » ci-dessus peuvent être modifiées seulement si le titulaire de licence du SSFE-4 et les titulaires de licence d’exploitation de stations terriennes dans la bande de 2 200 à 2 290 MHz s’entendent. Tout accord à cet égard doit être transmis auprès d’ISDE pour approbation.

50. L’approbation accordée par ISDE à la modification des limites de distance et d’émission hors bande indiquées au paragraphe « Limites par défaut » sera assujetti conformément aux conditions ci-dessous :

1. Le titulaire de licence du SSFE-4 maintiendra des accords de coordination avec les titulaires de licence de station terrienne existante dans la bande de 2 200 à 2 290 MHz afin de protéger leurs opérations et d’éviter le brouillage des récepteurs des stations terriennes dans cette bande. De tels accords doivent être conclus avec les titulaires de licence de station terrienne dans toutes les zones de licence dans lesquelles le titulaire du SSFE-4 est actif et où une station terrienne est exploitée dans la bande de 2 200 à 2 290 MHz. La coordination d’accords doit aussi être en vigueur avec tout autre titulaire de stations terriennes exploitées dans cette bande à l’extérieur de la zone de licence des titulaires du SSFE-4 qui pourraient être touchées par l’exploitation des stations de base munie d’une CAT.
2. Le titulaire de licence du SSFE-4 doit satisfaire et protéger toute nouvelle station terrienne dans la bande de 2 200 à 2 900 MHz touchée par le déploiement d’une CAT. Le titulaire de licence du SSFE-4 doit conclure des accords de coordination avec le titulaire de licence de toute nouvelle station terrienne afin de protéger la station terrienne, sinon, les limites par défaut s'appliqueront.
3. Si un titulaire de licence de station terrienne exploitée dans la bande de 2 200 à 2 290 MHz signale du brouillage, le titulaire de licence du SSFE-4 doit immédiatement atténuer le brouillage en attendant le résultat de l’enquête à ce sujet.

51. Si les accords susmentionnés sont inexistants, le titulaire de licence doit se conformer aux spécifications techniques du CNR-139, du CNR-170 et de ce PNRH dans toutes les zones de licence de SSFE-4 dans lesquelles des stations terriennes sont autorisées.

52. En vertu des conditions de licence, le titulaire de licence de la CAT (aussi appelé titulaire du SSFE-4) sera tenu d’observer certaines exigences techniques et d’assurer une coordination avec les titulaires de licences des États-Unis, conformément aux conditions prévues en vertu d’accords ou d’arrangements internationaux dont le Canada est signataire.

53. Au moment de la publication de ce document, l’arrangement définissant les règles et les procédures de coordination sur le partage des bandes de 2 000 à 2 020 MHz et de 2 180 à 2 200 MHz entre les titulaires canadiens et américains est en cours de négociation entre ISDE, la Federal Communications Commission (FCC) et la National Telecommunications and Information Administration (NTIA). ISDE prévoit que les résultats de l’accord comprendront les règles et les procédures qui assureront la coordination entre les titulaires de licences du SSFE-4 des deux pays; ces règles et procédures sont analogues à celles qui assurent la coordination dans les autres bandes du SSFE.