DGTP-009-01 Octobre 2001

Gestion du spectre et Politique des télécommunications

Consultation sur une demanded’utilisation du spectre du servicemobile par satellite dans le but d’assurerun service mobile de Terrecomplémentaire améliorant la couverturepar satellite

Also available in English

INDUSTRIE CANADA

LOI SUR LA RADIOCOMMUNICATION

Avis no DGTP-009-01 — Consultation sur une demande d’utilisation du spectre du service mobile parsatellite dans le but d’assurer un service mobile de Terre complémentaire améliorant la couverture parsatellite

Le Ministère a reçu de TMI Communications and Company, Limited Partnership (TMI) une demanded’autorisation d’une coentreprise avec la société Motient, des États-Unis, en vue d’établir et d’exploiter unenouvelle génération de satellites multi-faisceaux du service mobile dans une partie de la bande L (1 525-1 559/1 626,5-1 660,5 MHz) pour remplacer le satellite MSAT. Le présent avis annonce la publication d’undocument de consultation invitant les intéressés à faire part de leurs commentaires sur un aspect particulier de lademande de TMI, soit la proposition de mettre sur pied un service mobile de Terre numérique, comme serviced’appoint ou complémentaire au service mobile par satellite.

La composante de Terre, qui serait mise en service en même temps que la prochaine génération de satellites,étendrait le service dans les régions urbaines où la couverture par satellite peut être bloquée par des immeublesde grande hauteur. Le premier des deux satellites prévus devrait entrer en service environ quatre ans après queles organismes de réglementation du Canada et des États-Unis auront accordé leurs autorisations.

Invitation à présenter des commentaires

Le ministère de l’Industrie invite tous les intéressés à lui faire part de leurs commentaires sur les questions quesoulève le document de consultation, préférablement sous forme électronique. Ce document est disponible sousforme électronique à l’adresse Internet suivante :

World Wide Web (WWW)http://strategis.gc.ca/spectre

On peut également l’obtenir sur papier, moyennant des frais, aux adresses suivantes : Tyrell Press Ltd., 2714,chemin Fenton, Gloucester (Ontario) K1T 3T7, courrier électronique : sales1@tyrellpress.ca, 1-800-267-4862 (téléphone sans frais au Canada), 1-800-574-0137 (téléphone sans frais aux États-Unis), (613) 822-0740 (téléphone pour les autres pays), (613) 822-1089 (télécopie); et DLS, Groupe d’imprimerie St-JosephInc., 45, boulevard Sacré-Coeur, Hull (Québec) K1A 0S7, 1-888-562-5561 (téléphone sans frais auCanada), 1-800-565-7757 (télécopie sans frais au Canada), (819) 779-4335 (téléphone pour les autres pays),(819) 779-2833 (télécopie pour les autres pays).

Les répondants sont fortement encouragés à envoyer leurs commentaires sous forme électronique(WordPerfect, Microsoft Word, Adobe PDF ou ASCII TXT) afin d’en faciliter l’affichage sur le site Web duMinistère. Les documents envoyés doivent être accompagnés d’une note précisant le logiciel, le numéro deversion et le système d’exploitation utilisés. Tous les commentaires doivent s’accompagner de la mention« Commentaires - Avis dans la Gazette DGTP-009-01 » et être envoyés à l’adresse Internet suivante :Wireless@ic.gc.ca.

- 2 -

Les commentaires peuvent aussi être envoyés par courrier ordinaire au Directeur général, Politique destélécommunications, Industrie Canada, 300, rue Slater, Ottawa (Ont.) K1A 0C8. Ils doivent tous préciser ladate de publication de l’avis dans la Gazette du Canada, Partie I, ainsi que le titre et le numéro de référence del’avis. Afin que suffisamment de temps soit disponible pour l’examen de tous les commentaires, ceux-ci doiventêtre reçus au plus tard le 11 décembre 2001.

Tous les commentaires reçus à la suite de la publication du présent avis seront affichés sur le site Webd’Industrie Canada (http://strategis.gc.ca) peu après la fin de la période de commentaires.

Des commentaires en réponse aux commentaires initiaux seront ensuite sollicités et devraient être envoyés àl’adresse Internet Wireless@ic.gc.ca au plus tard le 28 décembre 2001. Les commentaires en réponse serontégalement affichés sur le site Web d’Industrie Canada. Ils doivent tous préciser la date de publication de l’avisdans la Gazette du Canada, Partie I, ainsi que le titre et le numéro de référence de l’avis. Les commentaires enréponse peuvent aussi être envoyés par courrier ordinaire au Directeur général, 300, rue Slater, Ottawa (Ont.)K1A 0C8.

Le 19 octobre 2001

Directeur général,Direction générale de la politique des télécommunications

Michael Helm

Consultation sur une demande d’utilisation du spectre du service mobile parsatellite dans le but d’assurer un service mobile de Terre complémentaire améliorant la couverture par satellite DGTP-009-01

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1. Objet

Le Ministère a reçu de TMI Communications and Company, Limited Partnership (TMI) une demanded’autorisation d’une coentreprise avec la société Motient, des États-Unis, en vue d’établir et d’exploiter unenouvelle génération de satellites multi-faisceaux du service mobile dans une partie de la bande L(1 525-1 559/1 626,5-1 660,5 MHz) pour remplacer le satellite MSAT. Le présent document de consultation,annoncé par l’avis dans la Gazette DGTP-009-01, porte sur un aspect de la demande de TMICommunications and Company, Limited Partnership, soit la proposition de mettre sur pied un service mobile deTerre numérique, comme service d’appoint ou complémentaire au service mobile par satellite. La composantede Terre, qui serait mise en service en même temps que la prochaine génération de satellites, étendrait le servicedans les régions urbaines où la couverture par satellite peut être bloquée par des immeubles de grande hauteur.La composante de Terre est décrite dans le document (voir pièce jointe, Appendix 1) Technical Description ofL-band Terrestrial Fill-in System de TMI Communications and Company, Limited Partnership. Le premier desdeux satellites devrait entrer en service environ quatre ans après que les organismes de réglementation duCanada et des États-Unis auraient accordé leur autorisation.

La demande de TMI cherche à obtenir une souplesse accrue pour l’utilisation et l’optimisation du spectre. Leprésent document examine les détails de la demande qui ont trait au service mobile de Terre, et il soulève uncertain nombre de questions en vue de recueillir les commentaires du public.

2. Contexte

Industrie Canada a été avisé d’un accord de formation de coentreprise entre TMI Communications andCompany, Limited Partnership (TMI), qui exploite le satellite MSAT du Canada à 106,5° de longitude ouest,et Motient Corporation (anciennement l’American Mobile Satellite Corporation), qui exploite le satellite MSATdes États-Unis à 101° de longitude ouest. Chacun de ces satellites utilise des parties du spectre de la bande L(1 525-1 559 MHz et 1 626,5-1660,5 MHz) pour assurer un service mobile par satellite sur le marché nord-américain. Le Ministère a également reçu une demande en deux parties de TMI en ce qui a trait à l’autorisation,conformément à la Loi sur la radiocommunication et au Règlement sur la radiocommunication, detransférer certaines autorisations de spectre à deux nouvelles entreprises, Mobile Satellite Ventures (Canada)Inc. (MSV Canada) et 3051361 Nova Scotia ULC.

La première partie de la demande de TMI propose de fusionner l’exploitation des deux entreprises à satelliteMSAT en une coentreprise, Mobile Satellite Venture L.P. (MSV), société en commandite incorporée auDelaware, et d’intégrer l’exploitation et les ressources des systèmes à satellite de façon à en améliorer larentabilité commerciale. Le satellite MSAT du Canada serait exploité par MSV Canada qui, en tantqu’entreprise canadienne d’exploitation de satellite, continuerait de satisfaire aux conditions de licenceexistantes, notamment pour ce qui est de la propriété et du contrôle canadiens. Le service mobile par satellite(SMS) destiné au marché nord-américain et à d’autres marchés serait offert à l’aide des deux satellites MSATexistants, et ces satellites continueraient d’utiliser le spectre de la bande L qui leur a été respectivement assigné

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1 En 1996, les administrations du Canada, des États-Unis, du Mexique et de la Fédération russe ainsi qu’Inmarsat ontconclu un mémoire d’entente portant sur la coordination inter-systèmes de réseaux à satellite géostationnaire assurantdes services mobiles dans la bande L. Ce mémoire établit un processus multilatéral permanent dans le cadre duquel lesexploitants de satellites (TMI, Motient, Inmarsat, TM Sat et Telecomm de Mexico) peuvent conclure des ententesannuelles d’exploitation. Plus précisément, il définit les parties du spectre du SMS dans la bande L qui sont assignéesexclusivement à chaque exploitant, dans une région géographique donnée, pour desservir le marché nord-américain.

2 Dans un avis de projet de réglementation (NPRM), la FCC a lancé des audiences publiques chargées d’examiner deuxdemandes, l’une d’ICO ayant trait à la bande du SMS à 2 GHz (1990-2025/2165-2200 MHz) et l’autre de Motient ayant traità la bande L (1525-1559/1626,5-1660,5 MHz), qui proposent l’établissement de services mobiles de Terre complémentaires.De plus, la FCC a inclus dans les audiences l’utilisation de la bande L et de la bande S (1610-1626,5/2483,5-2500 MHz) par les exploitants de SMS sur orbite terrestre basse (LEO).

2

dans le cadre de l’entente d’exploitation négociée entre cinq parties1.

Dans la deuxième partie de la demande de TMI, il est proposé que Mobile Satellite Ventures L.P. fabrique etexploite un satellite multi-faisceaux perfectionné du service mobile, situé à 101° de longitude ouest, quicomporterait une composante de service mobile de Terre. Ce nouveau satellite entrerait en service dans environquatre ans, après la réception de l’autorisation réglementaire d’Industrie Canada et de la FederalCommunications Commission (FCC)2 relativement aux deux parties de la demande. La demande propose enoutre que le nouveau satellite multi-faisceaux utilise, pour les liaisons de service, tout le spectre de la bande Ldestiné aux satellites MSAT, selon la coordination entre TMI et Motient, et qu’il utilise le spectre connexe de labande Ku pour les liaisons de connexion. Ce nouveau satellite multi-faisceaux du service mobile serait lepremier des deux satellites remplaçant les deux satellites MSAT vieillissants. À plus long terme, la demandepropose le lancement d’un deuxième satellite multi-faisceaux du service mobile et le recours à la positionorbitale canadienne à 106,5° de longitude ouest ainsi qu’au spectre connexe du SMS dans la bande L.

Le premier satellite géostationnaire multi-faisceaux du service mobile à 101° de longitude ouest ferait appel àbeaucoup de faisceaux ponctuels relativement petits (200 - 300 km) pour couvrir l’Amérique du Nord. Cesfaisceaux permettraient une réutilisation importante du spectre assigné aux deux satellites MSAT du servicemobile, ce qui se traduirait par un accroissement significatif de la capacité de service et du rendement spectral.

La proposition de la deuxième partie de la demande de TMI consiste à utiliser le spectre de la bande L assignéexistant, qui serait autorisé par Industrie Canada pour le satellite MSAT canadien, ainsi que le spectre désignépour Motient, qui serait autorisé par la FCC pour le nouveau satellite du service mobile des États-Unis. Dans leplan intégré à la demande, le satellite serait autorisé par la FCC, et les États-Unis joueraient le rôled’administration de notification auprès de l’UIT.

En recourant au processus ordinaire de délivrance de licences, le Ministère s’efforce actuellement de résoudreun certain nombre des questions complexes que soulève la demande de satellite du service mobile.L’établissement d’un service mobile de Terre complétant les services par satellite exige toutefois un examenpublic.

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3 Par exemple, si un modèle de satellite multi-faisceaux du SMS recourait à une série de groupes de sept faisceaux et quechaque faisceau d’un groupe utilisait 1+1 MHz de spectre exclusif, donnant un total de 7+7 MHz, il pourrait êtretechniquement possible de mettre à profit une grande partie du spectre inutilisé de 6+6 MHz sur chacun des faisceaux desatellite de 200-300 km pour assurer un service mobile de Terre. Ainsi, dans le contexte de la réutilisation du spectrecellulaire de Terre, ce spectre pourrait procurer une capacité intéressante pour un service mobile complétant la couverturedu service par satellite dans les centres urbains.

4 Nulle assignation permettant un certain service mobile de Terre d’appoint dans la bande L ne sera autorisée si elleoccasionne le brouillage de systèmes SMS, qui sont coordonnés en vertu du Règlement des radiocommunications del’UIT dans toutes les régions du monde, ni de brouillage des services assurés dans des bandes adjacentes, au niveaunational ou dans d’autres pays. Le service mobile de Terre ne doit ni limiter ni brouiller l’une ou l’autre des composantesdu service mobile par satellite, y compris les services mobiles aéronautiques par satellite dans les bandes L. De plus, leservice mobile de Terre ne sera pas autorisé à restreindre, ni à gêner l’accès prioritaire au spectre et le fonctionnement duSMDSM, conformément au renvoi S 5.353A de l’UIT, et du SMA(R)S, conformément aux renvois S 5.356 et S 5.357A. Parailleurs, le service mobile de Terre ne sera pas autorisé à restreindre la croissance et l’expansion de l’un ou l’autre desservices SMS.

3

3. Composante du service mobile de Terre

L’aspect particulier de cette consultation a trait à la proposition unique de la demande portant sur l’utilisationd’une partie du spectre assigné pour assurer un service mobile de Terre complémentaire, c’est-à-dired’appoint, améliorant la couverture mobile par satellite. La demande fait ressortir l’importance particulière decette capacité d’appoint lorsque les signaux de satellite sont bloqués dans des centres urbains par desobstacles, par exemple des immeubles de grande hauteur. La demande propose que des parties du spectreassigné aux satellites du service mobile puissent être réutilisées sur chacun des petits faisceaux pour établir unservice mobile de Terre complémentaire. TMI soutient qu’une gestion minutieuse du spectre de chacun desdeux services, un faisceau de satellite à la fois, permettra l’exploitation des deux services sans limiter le spectredisponible pour le SMS 3.

On prévoit que le spectre de la bande L du SMS, coordonné pour les deux satellites MSAT existants,fournisse suffisamment de fréquences contiguës pour que le nouveau satellite multi-faisceaux du service mobilesoutienne le fonctionnement d’un service mobile de Terre. La demande propose en outre que le service mobilede Terre soit assuré sans bénéficier d’une protection contre le brouillage et sans causer de brouillage au serviceprimaire autorisé dans la bande L4 , soit le service mobile par satellite, ni aux services autorisés dans les bandesadjacentes. Le requérant prévoit que le nouveau service mobile par satellite, joint aux services mobiles de Terrecomplémentaires proposés, offrirait une capacité de services mobiles numériques comparable à celle de ladeuxième génération de services de communications personnelles (SCP) numériques.

4. Examen

L’établissement de services mobiles de Terre complétant le service mobile par satellite dans la bande L soulèveun certain nombre de questions. La bande L (1 525 - 1 559 MHz et 1 626,5 - 1 660,5 MHz) est attribuée àtitre primaire au service mobile par satellite, aux niveaux international et national. De plus, la sous-bande 1 525

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- 1 535 MHz est attribuée au service d’exploitation spatiale et la sous-bande 1 660 - 1 660,5 MHz estattribuée au service de radioastronomie, à titre primaire. Conformément au Règlement desradiocommunications de l’UIT, des fréquences sont accessibles au SMS dans la bande L à des fins dedéveloppement régional et mondial. De plus, l’accès prioritaire est accordé pour les communications dedétresse, d’urgence et de sécurité du système mondial de détresse et de sécurité en mer (SMDSM) et duservice mobile aéronautique par satellite (route) SMA(R)S dans la plus grande partie du spectre de la bande L.Il existe une forte demande de spectre de la bande L pour le soutien de cinq systèmes mobiles à satellitegéostationnaire autorisés (SMS) desservant le marché de l’Amérique du Nord et utilisant des faisceauxsectoriels ou régionaux relativement grands. On s’attend à ce que la prochaine génération de satellites du SMSfasse appel à un grand nombre de petits faisceaux ponctuels, ce qui pourrait présenter l’avantage de multiplierplusieurs fois la capacité du spectre des satellites et de soutenir les petits terminaux manuels d’abonné. Ledéveloppement des services mobiles de Terre fondé sur le spectre assigné au SMS pour compléter le servicemobile par satellite constituerait une utilisation efficace de ressources spectrales limitées et devrait êtreconsidéré comme une question de politique publique.

Comme il n’existe aucune attribution internationale ni nationale de fréquences au service mobile de Terre dansle spectre de la bande L, tout éventuel titulaire de licence du service mobile de Terre dans la bande L devrarespecter rigoureusement les restrictions suivantes : (i) il ne doit pas causer de brouillage à un service mobile parsatellite assuré à titre primaire dans cette bande ni à tout autre service faisant l’objet d’une attribution dans desbandes adjacentes; et (ii) il ne peut pas revendiquer de protection contre les services mobiles par satellite danscette bande ni contre tout autre service faisant l’objet d’une attribution dans des bandes adjacentes. Comme leservice mobile de Terre ne ferait l’objet d’aucune attribution conforme au Tableau canadien d’attribution desbandes de fréquences ni au Tableau d'attribution des bandes de fréquences de l’UIT, l’utilisation du spectre lelong de la frontière canado-américaine dépendrait d’arrangements commerciaux entre les différents exploitantsdu service mobile par satellite. L’exploitation du service mobile de Terre pourrait s’effectuer (sans modificationau Règlement des radiocommunications de l’UIT) conformément aux autorisations pertinentes d’IndustrieCanada et de la FCC.

Afin d’éviter le brouillage entre le SMS et le service mobile de Terre complémentaire, il doit exister un contrôlecommun des assignations et de l’utilisation du spectre particulier selon le faisceau de satellite et le secteur deTerre. Il se pourrait qu’une portion du spectre du SMS assigné aux services mobiles de Terre complémentairesne puisse s’utiliser qu’uniquement si les exploitants des systèmes mobiles à satellite peuvent contrôler lesassignations de fréquences destinées aux faisceaux de satellite des services mobiles de Terre complémentairesd’une façon qui facilite l’assignation de spectre inutilisé dans des faisceaux particuliers. De plus, si l’exploitationd’un système mobile à satellite devait s’interrompre, d’autres systèmes mobiles à satellite régionaux pourraientaccéder au spectre libéré. Industrie Canada pourrait lancer un processus de délivrance de licences assurantl’établissement d’un nouveau service SMS utilisant ce spectre, quelle que soit l’autorisation accordée quant àun service mobile de Terre complétant la couverture du SMS. Ainsi, tout service mobile de Terre connexe duCanada devrait vraisemblablement être interrompu s’il gêne l’exploitation de réseaux du service mobile parsatellite sur les fréquences assignées.

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Industrie Canada traitera la demande de TMI en deux parties distinctes. La décision relative à la premièrepartie, soit la fusion de deux entreprises du service mobile par satellite, sera traité immédiatement parl’application des règles et politiques existantes. Dans le cadre de la présente consultation publique, le Ministèrese penche sur la seconde partie de la demande de TMI, qui porte sur l’utilisation coordonnée de certainesfréquences du SMS pour offrir un service mobile complémentaire améliorant le service assuré dans les zonesurbaines.

5. Questions soulevées pour la collecte de commentaires

Le Ministère cherche à recueillir des commentaires sur la demande de TMI, en particulier sur l’aspect duservice mobile de Terre complémentaire.

a) Est-il dans l’intérêt public de favoriser une plus grande souplesse d’utilisation des ressources spectralesdestinées au service mobile par satellite en autorisant des services mobiles de Terre complémentaires pouraméliorer la couverture dans les centres urbains? Le développement d’un système mobile de Terre sansprotection ni accès continu garanti au spectre crée-t-il des attentes déraisonnables de la part des exploitantset des consommateurs de services?

b) Comme la disponibilité du spectre pour les services mobiles de Terre dépendra explicitement de laconception du satellite ainsi que de l’utilisation et du contrôle que l’exploitant du satellite fait des fréquences,faisceau par faisceau, l’autorisation des services mobiles de Terre complémentaires devrait-elle êtreaccordée dans le cadre de l’autorisation d’une demande du SMS? Ou devrait-on envisager la délivrancede licences à d’autres entreprises qui pourraient être intéressées à exploiter et à offrir le service mobile deTerre en tant que complément du service mobile par satellite, dans le cadre d’un ensemble d’exigences etsur une base de non-protection et de non-brouillage?

c) Quelles mesures devrait-on prendre pour régler le problème possible du brouillage de puissance combinéque causent des stations de base à d’autres systèmes du SMS (liaisons de service E-s) fonctionnant sur lesmêmes fréquences et dans des régions géographiques différentes (sans couverture commune)?

d) Quelles mesures devrait-on prendre pour veiller à ce que le service mobile de Terre ne restreigne ni ne gênel’accès prioritaire au spectre et l’exploitation du SMDSM et du SMA(R)S conformément au Règlement del’UIT?

e) Comme les fréquences sont attribuées au service mobile par satellite et qu’on ne peut ni protéger ni garantirl’accès continu au spectre pour tout service mobile de Terre, quelles conditions devrait-on envisager, le caséchéant, en ce qui a trait aux offres de services? Les terminaux d’abonné connexes devraient-ils être limitéssoit à un service en mode unique (service mobile par satellite), soit à un service en mode double (servicemobile par satellite et service mobile de Terre), sans toutefois s’utiliser comme terminaux en mode uniqueassurant un service mobile de Terre?

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f) Dans l’éventualité où le Ministère décidait d’autoriser l’exploitation du service mobile de Terre commecomplément du service mobile par satellite, quel traitement les mesures réglementaires devraient-ellesimposer au titulaire de licence? Par exemple, une autorisation distincte devrait-elle être nécessaire pour lacomposante de Terre; l’utilisation du spectre devrait-elle s’accompagner de droits de licence semblables àceux de services mobiles de Terre équivalents; la limite de regroupement de spectre du service mobile,également appelée « plafond de spectre », devrait-elle s’appliquer (spectre défini dans la politique PR-21pour le SCP, les services cellulaires et des services semblables de radiotéléphonie à haute mobilité)?

g) Les autres exploitants du service mobile par satellite, à l’intérieur de réseaux existants ou futurs, quipourraient rechercher une souplesse semblable d’utilisation du spectre pour établir un service mobile deTerre complétant les services mobiles par satellite offerts sont encouragés à participer à ce processus deconsultation.

h) Y a-t-il d’autres questions sur lesquelles le Ministère devrait se pencher en ce qui a trait à la demande?

6. Prochaine étape

Les commentaires du public et d’autres considérations aideront le Ministère à prendre une décision en ce qui atrait à la demande de TMI portant sur l’utilisation proposée d’une portion du spectre de la bande L pourassurer un service mobile de Terre complétant les services mobiles par satellite offerts.

Publication autorisée en vertu dela Loi sur la radiocommunication

Directeur généralPolitique des télécommunications

Michael Helm

Appendix 1

TMI Communications and Co. Ltd. Partnership

Technical Description of L-band Terrestrial Fill-in System

May 2001

Fill-in Base Station System for Ubiquitous MSS Service

One of the important limitations on the availability and quality of MSS services, as

currently configured, is the lack of signal coverage in major urban centres. Large

buildings cast signal “shadows” which block or degrade reception. Service is also

unavailable for the same reason within buildings. This presents existing and potential

users with a major limitation on the functionality of their handsets and the mobile satellite

service itself. Most customers would like to obtain a service that operates in both urban

and rural or remote areas.

In order to address this limitation, MSV Canada intends to utilize fill-in base stations in

the L-band to supplement satellite coverage. The fill-in coverage areas and the satellite

spot beams will be highly integrated, with traffic channels dynamically allocated based

on demand, through a seamlessly integrated network. This network, the MNET, will thus

ensure quality, interference-free service for a maximum number of users.

As a user travels throughout the MNET service area, the mobile terminal will

continuously monitor the quality of both the satellite and the base transceiver station

(“BTS”) signals. As the mobile terminal (MET) detects a degradation of the satellite

signal and the presence of a valid BTS signal, the MET will inform a base station

controller (“BSC”) to start a handover from satellite coverage to the identified BTS. In

larger urban areas, where the satellite signal is generally impaired, there will be sufficient

fill-in base stations to ensure transparent delivery of MSS service.

This reuse of spectrum between the satellite and the fill-in base station components of the

system is only possible because of the proprietary, highly integrated MNET design.

All of the signalling between mobile terminals, fill-in base stations and satellites will

occur in the sections of the L-band that have already been assigned to MSS service. The

terrestrial gateway and a mobile switching centre (“MSC”) along with the BSCs

(described above) will handle most call management activities (i.e., call initiation,

handoff, etc.). Interference among L-band users will not occur since all users and

equipment (space segment and terrestrial) will be fully integrated with traffic channels

being dynamically allocated throughout the entire network. A detailed System

Description is attached.

This system will ensure that customers have continuous coverage wherever they travel. It

will also result in a much more complete and efficient utilization of the L-band spectrum

assigned to MSS. Currently, this spectrum is not fully utilized in urban areas where

“shadowing” prevents delivery of MSS service. Indeed, even though L-band spectrum is

currently assigned to MSS throughout North America, it cannot be effectively used in

denser urban areas. Nor could it be re-assigned to another application, since MSAT

terminals using this spectrum travel everywhere and would interfere with any alternative

usage. However, under an integrated system, as described herein, using base stations to

provide fill-in coverage, MSS service will efficiently utilize the assigned spectrum and

ensure complete coverage in urban, rural and remote areas.

APPENDIX

System Description

1

APPENDIX - System Description

1. Summary

1.1 Facilities

Figure 1-2 shows the overall system facilities. The space segment will consist of one or

more geostationary satellites with coverage of North America, including the far North,

extending through Central America, including the northern portion of South America and

at least 200 miles offshore. The number, location, shape, and size of the beams are

configurable within the total communications service area depicted in Figure 1-1, which

shows 145 spot beams covering the area that MSAT-1 covers today.

Figure 1-1. Composite Mobile Communications Service Area

Figure 1-1 Coverage Area

2

In conjunction with the new satellites, the complementary terrestrial fill-in base station

network will be implemented. This component of the network will use digital cellular

technology. It will also consist of one or more Gateway Station Systems (“GSSs”), a

Network Operations Centre (“NOC”), mobile switching centres (“MSCs”), base station

controllers (“BSCs”), base transceiver stations (“BTSs”) and a variety of mobile,

portable, and fixed subscriber terminals (“METs”). The GSSs, MSCs, BSCs, and BTSs

will provide the interconnection between METs and the Public Switched Telephone

Network (“PSTN”) and the Public Data Network (“PDN”). The first generation NOC

will be augmented to provide the additional network management functions required by

the highly integrated MSV Network ("MNET").

Figure 1-2 Overall System Facilities

1.2 Operations

The service links will be at 1626.5-1660.5 MHz (Earth-to-space) and 1525-1559 MHz

(space-to-Earth). Feeder links will be at 12.75-13.25 GHz (Earth-to-space) and 10.75-

Geostationary Satellite

BTS

1525 - 1559 MHz1626.6 - 1660.6 MHz

MET

1525 - 1559 MHz1626.6-1660.6 MHz

MET

BTS

PDN

PSTN

NOC

TT&C

MSC

BSC

BSC

GSS

12.75 - 13.25 GHz10.75 - 10.95 / 11.20 - 11.45 GHz

3

10.95, 11.20-11.45 GHz (space-to-Earth). TT&C will be performed in the 14/12 and/or

13/11 GHz FSS bands.

The NOC, GSSs, and MSCs will use proprietary frequency reuse and call management

techniques to monitor and efficiently assign and control this uniquely integrated network.

BTS will be used in those areas where the satellite signal is attenuated by terrain or

geographical features, and to provide in-building coverage. Base station operations will

use a standard wireless protocol. The current baseline protocol is GSM. In typical

operations, defined as Fill-in Operations, METs will transmit at 1626.5-1660.5 MHz

(MET-to-BTS) and receive at 1525-1559 MHz (BTS-to-MET).

1.3 Services

The new system is optimized to provide GMR/GMPRS services, a satellite-optimized

GSM protocol and their terrestrial counterparts, GSM/GPRS. Point-to-multipoint

applications will also be offered. The satellites are designed to provide a variety of

ground-commanded, configurable antenna beam sizes and locations that can be tailored

to the specific needs of a service. For example, using spot beams or base station

operation, the system will be able to provide point-to-point telephone and data services at

rates up to 160 kilobits per second. At the same time, certain point-to-multipoint dispatch

services may use a single beam that covers the entire service area.

The space segment will use bent-pipe, frequency-translating transponders between the

service links and the feeder links, allowing it to support all first-generation services as

well as new services without the restrictions imposed by regenerative satellites. The

space segment will also be able to support multiple GSSs.

4

2. Technical Description

2.1 Space Segment

2.1.1 Space Segment Frequency Plan and Polarization

For service links, the satellites will use the bands 1626.5-1660.5 MHz and 1525-1559

MHz. Polarization will be right-hand circular.

The satellites will use 500 MHz of spectrum in the 12.75-13.25 GHz band and 500 MHz

of spectrum in the 10.70-10.95 and the 11.2-11.45 GHz bands for feeder links.

Polarization will be linear and orthogonal between transmit and receive frequencies.

These bands are unused by any nearby satellite, except for the portion licensed to

MSAT-1 and AMSC-1. The old and new satellites will operate in adjacent portions of

the same feeder link bands, making GSSs easily capable of operating on any satellite.

2.1.2 Communications Payload Subsystem

The communication subsystem will have frequency translating transponders on the

forward and return links. Uplink Ku-band feeder link signals received will be amplified

and translated to the L-band forward link (space-to-Earth) through a series of amplifiers

with fixed and programmable digital filters. To transmit in a specific spot beam, these

filters map a section of the feeder link into a section of the L-band forward link. L-band

return links (Earth-to-space) are similarly cross-strapped to feeder downlinks at Ku-band.

This flexible design will permit frequency and capacity management on a beam-by-beam

basis.

There will be configurable beam-forming networks in the L-band receive and transmit

paths. These beam-forming networks have the ability to establish beams of specific

sizes, shapes, and locations for individual frequency sub-bands. The beam-forming

network configurations are controlled by ground-generated commands.

5

2.1.3 Transmission Characteristics

The new satellite(s) will continue to support first-generation system transmissions in an

emulation mode. The dominant traffic on the new satellite(s) will be the MNET traffic.

Table 2-1 lists the principal service link transmission characteristics for the GMR links.

(The GEO Mobile Radio (“GMR”) working group of ETSI SES is preparing two families

of GMR specifications, GMR-1 and GMR-2. The GMR technical specifications define

radio interfaces for Geostationary Earth orbit satellite access to the core GSM network.)

GSSs will have feeder link transmission characteristics complementary to those of the

service links. Some, like the new main-site GSS, will have a remote diversity site to

reduce fade outages and provide backup during maintenance on the main-site antenna.

Table 2-1- Service Link Transmission Characteristics Spot Beam Mode

Direction Forward Return

Access Mode TDMA TDMA

Modulation QPSK QPSK

Information Rate, kbps 270.8 67.7

Bandwidth, kHz 160 50

EIRP, max, dBW x 5

Threshold C/No, dB-Hz 56 49

Receive G/T, dB/K -26 x

MET Antenna Type Omni Omni

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2.2 Base Stations

2.2.1 Number and Location of Base Stations

The satellite system will provide primary coverage of the service area. Nonetheless, the

presence of shadowing and the satellite signal’s inability to penetrate inside buildings

degrade satellite coverage, particularly in urban areas. To mitigate these effects, fill-in

base stations will supplement satellite coverage in areas where there is severe shadowing.

The current plan is to deploy fill-in base stations in major Canadian cities. Similar

stations will also be deployed in the most populous urban centres of the United States.

2.2.2 Design

The design of the fill-in base station system will be comprised of Base Transceiver

Stations, Base Station Controllers, and Mobile Switching Centers. BTSs and BSCs

provide the air interface to the mobile terminals. MSCs are comprised of a GPRS support

node/packet data router, a voice switch, a Home Location Register, a Visitor’s Location

Register, an Authentication Center, and the connections to the PSTN and PDN.

Figure 2-1 is a block diagram of the base station segment.

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Figure 2-1 MNET Fill-in Base Station Block Diagram

2.2.3 Frequency Plan and Polarization

The base stations will operate in the bands 1525-1559 MHz and 1626.5-1660.5 MHz.

Linear polarization will be adopted. The NOC, GSSs, and MSCs will use proprietary

frequency reuse and call management techniques to monitor and efficiently assign and

control the uniquely integrated space and base station networks.

The base station network will use Fill-in Operations. Terrestrial base stations are used to

fill in coverage areas where buildings and other obstructions might interfere with satellite

transmissions. METs will transmit at 1626.5-1660.5 MHz and receive at 1525-1559

MHz.

2.2.4 Antenna Subsystems

Fill-in operations require special measures to avoid interference. One of these measures

will be to install a specially designed base station antenna, which is used to focus energy

toward the coverage area and reduce power transmitted skyward. Prototype versions of

this antenna have been developed and are undergoing testing to characterize performance.

BTS

MET

BTS

PDN

PSTN

NOC

MSC

BSC

BSC

GSS

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2.2.5 Transmission Characteristics

The base stations will support a standard wireless protocol very similar to that of the

satellites. Currently, the baseline protocol is GSM. Table 2-1 lists the link transmission

characteristics.

Table 1-2 Base Station Transmission Characteristics

Direction Forward Return

Access Mode TDMA TDMA

Modulation GMSK GMSK

Information Rate, kbps 270.8 270.8Bandwidth, kHz 200 200

EIRP, peak, dBW 19.1 0

Threshold C/No, dB 12 12

Receive Sensitivity, dBm -102 -104

MET Antenna Type Omni Omni

2.3 Subscriber Terminals

The new system will continue to be able to serve all existing terminal types. At the same

time, the higher capacity of the new system will make it possible to produce a much

higher volume of new terminals, thereby decreasing terminal costs, easing installation

and maintenance, and improving reliability.

Mobile terminals will be significantly reduced in size and will have omni-directional

antennas, while portable and fixed terminals will use directional antennas to support

high-speed, high-throughput applications. These terminals will be multi-mode and multi-

functional, capable of supporting voice, voice dispatch, packet-data, and multi-cast

services with common hardware. They will be capable of detecting potential interference

and adjusting configurations to ensure that signal-to-noise ratios are maintained for an

error-free connection.

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Base station and satellite components will be fully integrated at the network level to

provide subscribers with continuity of coverage throughout North America. Common

network hardware and software will result in commonality of equipment between satellite

and base station components and will enhance efficient, interference-free services.

In the Fill-in Operations, the call control algorithms will allow a mobile user to be served

by the terrestrial network only when the user is blocked from the satellite. A combination

of intrasystem call control and intrasystem frequency management assures the network

can use the frequencies efficiently and maintains system quality through interference

management.

2.4 System Capacity and Spectrum Sharing

The capacity and spectrum efficiency of the next-generation system has the potential to

far exceed that of the current system. The base stations add to capacity and spectrum

efficiency by reusing spectrum which, at that base station’s particular location, is not

usable for satellite service. However, it is only possible for this system to work when the

frequency allocation is integrated between the base station and the satellite.