Interference induced by NGSO constellations on GSO systems: investigating the dependence on the GSO link characteristics

In this thesis, the impact of the interference induced by NGSO constellations on GSO systems is studied. This effect is investigated through the ratio of desired power received over interfering power received (C/I ratio), with the use of its Complementary Cumulative Density Function (CCDF). Data on power received from both GSO-to-Earth and NGSO-to-Earth links is collected through simulation of the links over a period of one year. Link frequencies in the Ku and Ka bands give rise to the need of taking into account tropospheric effects, in particular rain attenuation. Various GSO link characteristics directly affect the power received through the rain attenuation experienced by the radiowave. This work studies how changes in GSO elevation angle, rain height, and link frequency affect the amount of interference perceived by the ground station, by comparing the CCDF curves of C/I for the various cases. Correlation analysis is then conducted between the rain attenuation affecting the GSO-to-Earth link, and the ones affecting NGSO-to-Earth links. This analysis is done at multiple avoidance angle thresholds, using both intensity plots as a visual method, and comparaisons of linear correlation coefficients.

In questa tesi viene studiato l’impatto dell’interferenza indotta dalle costellazioni NGSO sui sistemi GSO. Questo effetto è analizzato attraverso il rapporto tra la potenza desiderata ricevuta e la potenza interferente ricevuta (rapporto C/I), con l’uso della Funzione di densità cumulativa complementare (CCDF). I dati sulla potenza ricevuta da entrambi i collegamenti GSO-Terra e NGSO-Terra sono raccolti attraverso la simulazione dei collegamenti per un periodo di un anno. Le frequenze dei collegamenti nelle bande Ku e Ka comportano la necessità di tenere conto degli effetti troposferici, in particolare dell’attenuazione da pioggia. Diverse caratteristiche dei collegamenti GSO influiscono direttamente sull’attenuazione da pioggia subita dalle onde radio. Questo lavoro studia come le variazioni dell’angolo di elevazione del GSO, dell’altezza della pioggia e della frequenza del collegamento influenzino la quantità d’interferenza percepita dalla stazione di terra, confrontando le curve CCDF di C/I per i vari casi. Viene quindi condotta un’analisi di correlazione tra l’attenuazione da pioggia che influisce sul collegamento GSO-Terra e quella che influisce sui collegamenti NGSO-Terra. L’analisi viene effettuata a diverse soglie di avoidance angle, utilizzando sia i grafici di intensità come metodo visivo, sia il confronto dei coefficienti di correlazione lineare.