CNR-213 — Dispositifs de services de communications personnelles (SCP) exempts de licence (2 GHz)

1. Objet

Le présent document expose les normes relatives aux dispositifs des services de communications personnelles (SCP) exempts de licence (dont l’utilisation ne requiert pas de licence) qui utilisent la bande 1 920-1 930 MHz.

2. Généralités

Les appareils SCP sont classés comme du matériel de catégorie I et nécessitent un certificat d’approbation technique (CAT) délivré par le Bureau d'homologation et de services techniques d’Industrie Canada ou un certificat délivré par un organisme de certification.

2.1 Documents connexes

Outre les documents connexes énumérés dans le CNR-Gen, les documents ci-dessous devraient être consultés.

CPC-2-1-20 Déplacement des stations assurant un service fixe dans la gamme de fréquences 2 GHz pour permettre l’exploitation des services de communications personnelles exempts de licence (SCP-LE);

ANSI C63.17-199 American National Standard for Methods of Measurement of the Electromagnetic and Operational Compatibility of Unlicensed Personal Communications Services (UPCS) Devices.

2.2 Disponibilité des documents

Le document CPC-2-1-20 est disponible sur le site Web de Gestion du spectre et Télécommunications, à : http://www.ic.gc.ca/spectre, sous la rubrique Publications officielles.

Le document ANSI C63.17-1998 peut être obtenu auprès du service des normes de l’IEEE.

3. Exigences en matière de certification – Manuel de l’utilisateur

Le manuel de l’utilisateur du dispositif doit contenir l'énoncé suivant, ou l'équivalent, dans un endroit bien en évidence : 

L’énoncé ci-dessus peut être apposé sur le dispositif au lieu d’être inséré dans le manuel.

S’il s’agit d’un téléphone sans cordon, le manuel de l’utilisateur doit aussi contenir l’énoncé suivant ou son équivalent :

Si la protection des communications constitue une caractéristique intégrée, l’énoncé d’indiscrétion décrit ci-dessus peut être omis à la condition qu’une justification complète soit présentée avec la demande de certification pour fins d’évaluation par Industrie Canada.

4. Méthodes de mesure

4.1 Généralités

1. Si une méthode d’essai donnée dans le présent cahier des charges ne peut être utilisée, on peut y substituer une méthode d’essai contenue dans la norme ANSI C63.17, auquel cas on doit mentionner le numéro de la section de l’essai. Une autre méthode équivalente peut aussi être utilisée pourvu qu’elle soit décrite en détail dans le rapport d’essai.
2. Lorsqu’il n’est pas possible de mener un essai (p. ex. l’essai d’un protocole d’accès de la section 4.3.4), le requérant de la certification doit présenter à Industrie Canada une déclaration du fabricant à l’effet que l’exigence relative au protocole d’accès a toutefois été satisfaite au cours des essais de conception et de prototypage. Une justification complète de la raison pour laquelle l’essai ne peut être mené doit être fournie à Industrie Canada pour fins d’évaluation.
3. Une fréquence porteuse à mi-bande devrait normalement être utilisée pour les essais.
4. Sauf si le matériel à l’essai (MAE) peut fournir un signal d’émission continu, des impulsions de déclenchement de trame synchronisées devraient être fournies pour déclencher l’analyseur de spectre de l’extérieur.
5. Lorsque la puissance de sortie RF du dispositif est mesurée aux bornes d’antenne, le gain équivalent de l’antenne prévue pour le dispositif doit être indiqué, en se fondant sur des résultats de mesure ou d’autres données fournies par le fabricant de l’antenne. Tout gain d’antenne supérieur à 3 dBi (3 dB au-dessus du gain isotrope) doit être ajouté à la puissance RF de sortie mesurée avant d’utiliser les limites de puissance indiquées dans le présent Cahier des charges.
6. Les accessoires et les périphériques qui doivent normalement être reliés au dispositif lors de son utilisation devront être raccordés pour les essais, au moyen de câbles de la même longueur que ceux utilisés en conditions réelles. Un seul essai avec les dispositifs périphériques et accessoires représentatifs est exigé. Pour l’exécution des essais d’émission, le dispositif et ses accessoires doivent être configurés de manière à produire le niveau maximal d’émissions dans la plage de variation à laquelle on peut s’attendre dans des conditions de fonctionnement normales.

4.2 Émissions par conduction sur le secteur c.a.

Il s’agit d’un essai portant sur les émissions non désirées transmises en retour par conduction sur le secteur c.a., dans le cas des dispositifs destinés à être alimentés par le secteur. Voir la méthode de mesure dans le Cahier des charges sur les normes radioélectriques 212, Installations d’essai et méthodes d’essai du matériel radio (CNR-212).

4.3 Essais de l’émetteur

4.3.1 Puissance de crête d’émission

L’émetteur doit être modulé à l’aide d’une ou plusieurs séquences numériques représentatives des conditions d’exploitation réelles. La puissance de crête d’émission doit être mesurée et consignée.

4.3.2 Largeur de bande occupée et densité spectrale de puissance

4.3.2.1 Essai de densité spectrale de puissance de crête

Cet essai sert à mesurer la largeur de bande occupée et la densité spectrale de puissance maximale.

Moduler l’émetteur tel qu’indiqué à la section 4.3.1, et obtenir un tracé spectral.

Consigner le niveau spectral maximal du signal modulé comme niveau spectral de référence (dB).

Mesurer et consigner la largeur de bande de 99 %.

Mesurer et consigner la densité spectrale de puissance pour 3 kHz.

4.3.2.2 Essai de densité spectrale de puissance moyenne

Au lieu de mesurer la densité spectrale de puissance de crête, on peut mesurer la densité spectrale de puissance moyenne.

4.3.3 Rayonnements non désirés

Utiliser la méthode décrite à la section 4.3.2.1 pour mesurer la densité spectrale de puissance hors bande.

4.3.4 Vérification des protocoles d’accès

Les essais suivants servent à vérifier les protocoles d’accès (voir aussi la section 4.1 b)).

1. Les dispositifs doivent automatiquement cesser d’émettre lorsqu’ils n’ont pas d’information à transmettre ou qu’ils présentent une défaillance opérationnelle. Cette exigence ne doit pas nécessairement empêcher la transmission de données de commande ou de signalisation ni l’utilisation par certaines technologies numériques de codes répétitifs servant à compléter les intervalles de trame ou de salve.
2. Les dispositifs doivent être pourvus d’un mécanisme intégré pour surveiller les fenêtres temporelles et spectrales que leur émission est supposée occuper. Ils doivent répondre aux critères suivants :
   1. Immédiatement avant de commencer à émettre, les dispositifs doivent surveiller la fenêtre temporelle et spectrale combinée qu’ils prévoient utiliser, pour vérifier si le canal est libre, pendant au moins 10 ms si les systèmes sont conçus pour utiliser une période de trame de 10 ms ou moins, ou pendant au moins 20 ms si les systèmes sont conçus pour utiliser une période de trame de 20 ms.
   2. Le seuil de surveillance ne doit pas dépasser la puissance de bruit thermique (kTB) de plus de 30 dB pour une largeur de bande équivalente à la largeur de bande occupée du dispositif.
   3. Si aucun signal n’est détecté au-dessus du seuil, l’émission peut commencer et se poursuivre avec la même largeur de bande à l’intérieur des fenêtres temporelles et spectrales qui ont été surveillées, sans qu’il soit nécessaire de continuer la surveillance.

      Un dispositif ou un groupe de dispositifs coopérants ne peut occuper les mêmes fenêtres temporelles et spectrales combinées pendant une période continue de plus de 8 heures, sans répéter le processus d’accès.

   4. Lorsque l’accès à des fenêtres temporelles et spectrales combinées spécifiques a été obtenu, l’émetteur d’origine doit recevoir un accusé de réception d’un système participant dans la seconde qui suit, sinon il doit cesser d’émettre.

      Des accusés de réception doivent être reçus à toutes les 30 secondes au moins, sinon l’émission doit être interrompue.

      Les canaux utilisés exclusivement pour la commande et la signalisation peuvent émettre pendant 30 secondes consécutives sans recevoir d’accusé de réception, après quoi le processus d’accès doit être répété.

   5. Si l’accès au spectre ne peut être obtenu en suivant la méthode indiquée ci-dessus et qu’au moins 40 canaux duplex d’accès sont définis pour le système, on peut utiliser les fenêtres temporelles et spectrales ayant une puissance inférieure à un seuil de surveillance situé à 50 dB au-dessus de la puissance de bruit thermique déterminée pour la largeur de bande occupée.

      Un dispositif se prévalant des dispositions du paragraphe (5) doit avoir surveillé tous les canaux d’accès définis pour le système au cours des 10 dernières secondes et doit, dans les 20 millisecondes (40 millisecondes pour les dispositifs conçus pour une période de trame de 20 millisecondes) précédant immédiatement l’accès au canal, vérifier que la puissance détectée dans les fenêtres temporelles et spectrales sélectionnées ne dépasse pas la valeur détectée antérieurement.

      La largeur de bande de résolution de la mesure de puissance aux fins de la comparaison doit être précise à 6 dB près.

      Aucun dispositif ou groupe de dispositifs coopérants situés à moins d’un mètre l’un de l’autre ne doit occuper, pendant une période de trame donnée, plus de 6 MHz de largeur de bande totale ou encore plus d’un tiers des fenêtres temporelles et spectrales définies par le système.

   6. Si les fenêtres temporelles et spectrales combinées sélectionnées ne sont pas libres, le dispositif surveillera et sélectionnera des fenêtre différentes, ou essaiera d’utiliser les mêmes fenêtres après avoir attendu pendant une période donnée, sélectionnée aléatoirement dans une distribution uniforme de 10 à 150 millisecondes à partir du moment où le canal se libère.
   7. La largeur de bande du système de surveillance doit être égale ou supérieure à la largeur de bande occupée de l’émission prévue. Note : Il n’est pas nécessaire de faire l’essai de la largeur de bande du système de surveillance si la largeur de bande prévue par le fabricant est disponible et indiquée dans le rapport d’essai.

      Le temps de réaction maximal du dispositif de surveillance doit être inférieur à 50(1,25/largeur de bande occupée en MHz) microsecondes pour les signaux au niveau de seuil applicable, mais il ne sera pas obligatoirement inférieur à 50 microsecondes.

      Si le niveau d’un signal détecté dépasse de 6 dB ou plus le seuil, le temps maximal de réaction doit être 35(1,25/largeur de bande occupée en MHz) microsecondes, mais il ne sera pas obligatoirement inférieur à 35 microsecondes.

   8. Le système de surveillance doit utiliser la même antenne que pour l’émission ou une antenne qui permet une réception équivalente à cet endroit. Note :  Une antenne de surveillance du même modèle (et fabricant) que l’antenne utilisée pour l’émission est considérée comme étant équivalente. Une antenne de modèle différent, mais de même type (p. ex. deux antennes cornets de fabricants différents) est considérée comme étant équivalente si le gain de son faisceau principal est à moins de 3 dB de celui de l’autre antenne. Les deux antennes doivent être installées de manière à pointer vers la même zone de couverture générale.
   9. Les dispositifs dont la puissance de sortie est inférieure au maximum permis en vertu du présent cahier des charges peuvent augmenter leur seuil de détection de un dB pour chaque dB de la différence existant entre le maximum permis et la puissance de l’émetteur.
   10. Un dispositif lançant une communication (appelé ci-après un dispositif initiateur) peut tenter d’établir une liaison en duplex en surveillant à la fois les fenêtres temporelles et spectrales prévues pour l’émission et pour la réception.

       Si les fenêtres temporelles et spectrales prévues tant pour l’émission que pour la réception répondent aux critères d’accès, le dispositif initiateur peut alors commencer à émettre dans la fenêtre temporelle et spectrale prévue pour l’émission.

       Si le décodage de la puissance détectée par le dispositif de réception permet de déterminer qu’il s’agit d’un signal de liaison en duplex provenant du dispositif initiateur, le dispositif de réception peut alors commencer immédiatement à émettre dans la fenêtre temporelle et spectrale surveillée par le dispositif initiateur.

   11. Un dispositif initiateur qui n’a pu exercer ses fonctions de surveillance dans sa fenêtre d’émission prévue parce que le système de surveillance était bloqué par les émissions provenant d’un émetteur colocalisé (à moins d’un mètre) du même système peut surveiller les portions des fenêtres temporelles et spectrales prévues pour la réception, pendant au moins 10 millisecondes.

       La fenêtre temporelle et spectrale surveillée doit représenter au moins 50 % de l’intervalle de trame de 10 millisecondes, et la portion de spectre surveillée doit se situer à moins de 1,25 MHz de la fréquence centrale du canal ou des canaux déjà occupés par le dispositif ou les dispositifs coopérants colocalisés.

       Si la fenêtre temporelle et spectrale prévue pour la réception répond au critère d’accès dans les conditions énoncées ci-dessus, le dispositif initiateur peut alors commencer à émettre dans la fenêtre prévue pour l’émission.

   12. Les dispositions de la section 4.3.4 b)(10) ou (11) du présent document ne doivent pas servir à élargir la portion de spectre occupée dans l’espace ou dans le temps dans le but d’empêcher le juste accès au spectre par d’autres dispositifs.
3. La période de trame (une série d’intervalles de temps consécutifs dans laquelle la position de chaque intervalle peut être identifiée par référence à une source de synchronisation) d’un élément rayonnant intentionnel fonctionnant dans cette sous-bande doit être de 20 millisecondes/X, où X représente un entier positif.

   Chaque dispositif qui met en oeuvre la répartition dans le temps afin de maintenir une liaison en duplex sur une fréquence porteuse donnée doit conserver une fréquence de récurrence de trame avec une stabilité de fréquence d’au moins 50 parties par million (ppm).

   Chaque dispositif qui divise encore davantage l’accès dans le temps pour prendre en charge plusieurs liaisons de communication sur une fréquence porteuse donnée doit conserver une fréquence de récurrence de trame avec une stabilité de fréquence d’au moins 10 ppm.

   La gigue (variations parasites soudaines dans le temps qui se produisent dans un intervalle de trame) aux deux extrémités d’une telle liaison ne doit pas excéder 25 microsecondes pour toute période de deux émissions consécutives.

   Les émissions doivent être continues dans chaque fenêtre temporelle et spectrale durant la période de trame définie pour le dispositif.