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Coordinación Bilateral y Multilateral del Espectro

En la industria satelital, la gestión del espectro es donde la política se encuentra con la ingeniería. Antes de que un operador de satélites pueda registrar sus asignaciones de frecuencia en el Registro Internacional de Frecuencias (MIFR) y reclamar protección internacional, debe coordinar con éxito sus frecuencias con otros operadores cuyas notificaciones se superpongan. Este capítulo detalla los mecanismos técnicos y regulatorios de la coordinación bilateral y multilateral del espectro.

El Marco de Coordinación del Artículo 9​

Bajo el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT, el proceso para resolver posibles interferencias se rige por el Artículo 9. Mientras que la fase de Información de Publicación Anticipada (API) publica los parámetros generales de una red, la fase de Solicitud de Coordinación (CR/C) publica las características técnicas precisas del sistema, iniciando el proceso formal de coordinación.

La UIT define diferentes rutas de coordinación según las configuraciones orbitales y las clases de servicio involucradas:

  • Sección I (Número 9.7): Obliga a la coordinación entre redes Geoestacionarias (GSO) que operan en las mismas bandas de frecuencia.
  • Sección II (Números 9.11A / 9.12 / 9.13): Obliga a la coordinación que involucra sistemas No Geoestacionarios (NGSO). Esto incluye sistemas NGSO a NGSO y redes NGSO a GSO en bandas específicas.

La coordinación se realiza típicamente de forma bilateral (entre dos administraciones nacionales que representan a sus respectivos operadores) o multilateral (involucrando a varias administraciones a la vez, lo cual es común en bandas congestionadas como la banda Ka).

Criterios de Coexistencia: Activación de la Coordinación​

¿Cómo saben los reguladores y operadores cuándo se requiere legalmente la coordinación? La UIT utiliza cálculos de ingeniería específicos para establecer umbrales de activación.

1. La Métrica Delta T sobre T (ΔT/T)​

Definida en el Apéndice 8 del Reglamento de Radiocomunicaciones, ΔT/T mide el aumento porcentual en la temperatura de ruido equivalente de un receptor satelital "víctima" causado por las emisiones de una "nueva" red satelital.

  • El Umbral: Si el ΔT/T calculado supera el 6%, se considera legalmente que la nueva red tiene potencial de interferencia y la coordinación es obligatoria.
  • Limitaciones: ΔT/T es una métrica simple y conservadora. No tiene en cuenta los patrones de tráfico reales ni los diagramas de radiación detallados de las antenas. Actúa meramente como un filtro para determinar si se necesita un estudio más detallado.

2. La Relación Interferencia-Ruido (I/N)​

Una vez que se activa la coordinación, los operadores pasan a análisis más detallados utilizando la relación Interferencia-Ruido (I/N). Esta compara la potencia de la señal interferente (I) en el receptor con el nivel de ruido térmico del receptor (N).

  • Umbrales Estándar: Los operadores negocian niveles objetivo de I/N. Un objetivo común a largo plazo es -6 dB o -10 dB. Un I/N de -6 dB significa que la señal interferente está 6 decibelios por debajo del límite de ruido térmico del receptor, lo que aumenta el ruido equivalente total del receptor en aproximadamente 1 dB.

:::tip La Analogía de la Biblioteca Imagine una sala de lectura silenciosa en una biblioteca (el límite de ruido térmico del receptor). Si una persona susurra a un nivel muy bajo (por ejemplo, I/N = -10 dB), no interrumpe su lectura. Sin embargo, si varias personas comienzan a susurrar al mismo tiempo, el ruido de fondo acumulado aumenta y finalmente imposibilita la concentración. Los satélites deben coordinarse para garantizar que sus "susurros" individuales no eleven colectivamente el ruido de fondo por encima de los límites aceptables. :::

3. El Presupuesto de Interferencia (UIT-R S.1432)​

Para evitar que el "ruido de biblioteca" acumulado destruya las comunicaciones, la Recomendación UIT-R S.1432 asigna la degradación del rendimiento de error permitida de una red satelital (presupuesto de interferencia) a diferentes fuentes:

  • El 20% del presupuesto de ruido se asigna a la interferencia continua de otras redes GSO de la misma frecuencia.
  • El 6% se asigna a la interferencia transitoria de constelaciones NGSO.
  • El 74% se reserva para el ruido interno y el límite de ruido térmico propios de la red.

Compartición GSO vs. NGSO y Artículo 22​

La relación entre los sistemas Geoestacionarios (GSO) y No Geoestacionarios (NGSO) es una de las áreas más conflictivas de la ingeniería de espectro.

Dado que los satélites GSO permanecen en posiciones fijas con respecto a la Tierra, sus antenas terrestres apuntan a un único punto en el cielo. Si un satélite NGSO pasa directamente por esa línea de visión, causará una interferencia masiva en el haz principal.

El Mandato de Prioridad del Artículo 22​

Para proteger las enormes inversiones históricas en sistemas GSO, el Artículo 22 del Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT establece una regla de prioridad estricta: :::important Artículo 22 (Número 22.2) Los sistemas de satélites no geoestacionarios no deberán causar interferencias inaceptables a las redes de satélites geoestacionarios del servicio fijo por satélite (SFS) y del servicio de radiodifusión por satélite (SRS), ni podrán reclamar protección contra estas. :::

Densidad de Flujo de Potencia Equivalente (EPFD)​

Para hacer aplicable el Número 22.2, los ingenieros desarrollaron el concepto de Densidad de Flujo de Potencia Equivalente (EPFD). Los algoritmos matemáticos de EPFD calculan la densidad de flujo de potencia agregada producida en cualquier punto de la superficie terrestre por todos los satélites activos en una constelación NGSO:

  • epfd↓ (Enlace Descendente): Protege las estaciones terrestres GSO de los enlaces descendentes de satélites NGSO.
  • epfd↑ (Enlace Ascendente): Protege los receptores de satélites GSO de los enlaces ascendentes de estaciones terrestres NGSO.
  • epfd_is (Inter-satelital): Protege los receptores de satélites GSO de los enlaces cruzados de NGSO.

Si la notificación de una constelación NGSO cumple con los estrictos límites de EPFD definidos en el Artículo 22, se considera legalmente que ha cumplido con su obligación de no causar interferencias inaceptables a las redes GSO.

Técnicas de Mitigación Técnica​

Cuando los análisis de coordinación revelan que se superarán los umbrales de interferencia, los equipos de ingeniería deben acordar técnicas de mitigación técnica para permitir la coexistencia:

  1. Separación Espacial y Angular:
    • Evitación de Eventos en Línea: Los sistemas NGSO apagan temporalmente los haces o cambian de frecuencia cuando un satélite activo pasa dentro de un umbral angular específico (por ejemplo, de 1.5° a 3°) de la línea de visión de una estación terrestre GSO hacia su satélite GSO.
  2. Aislamiento de Frecuencia y Polarización:
    • Bandas de Guarda: Desplazar ligeramente las asignaciones de frecuencia para dejar una franja de espectro no utilizada entre canales adyacentes.
    • Polarización Cruzada: Operar en polarizaciones opuestas, como Polarización Circular Izquierda (LHCP) frente a Polarización Circular Derecha (RHCP), o polarización lineal Horizontal (H) frente a Vertical (V). Esto proporciona de 20 a 30 dB de aislamiento.
  3. Aislamiento Geográfico de Pasarelas (Gateways):
    • Ubicar grandes estaciones terrestres de pasarela en áreas remotas o rurales para aislarlas de las redes móviles terrestres (como 5G) que operan en bandas compartidas (por ejemplo, la banda C).

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