Лекция 7. Частотные планы радиорелейных систем передачи

Работа любой радиосистемы передачи базируется на использовании определенных частот, находящихся в радиочастотном спектре от 3 кГц до 3000 ГГц. При этом важной является проблема повышения эффективности радиочастотного ресурса. Эта проблема особенно актуальна для многоканальных широкополосных средств радиосвязи, таких как быстро развивающиеся спутниковые (ССС) и радиорелейные системы связи (РСС), которые используют общие полосы рабочих частот в микроволновом диапазоне частот. Следует отметить, что к РСС относят радиорелейные линии прямой видимости «точка-точка» (РРЛ) и радиорелейные системы «точка-многоточка» (ТМТ).

Как известно, международные границы не останавливают мешающие сигналы. Это требует международных соглашений и сотрудничества, которые утверждаются во всем мире Международным Союзом Электросвязи (МСЭ).

Распределение, выделение и использование различных частот для радиосистем передачи, включая спутниковые, строго регламентируется национальными и международными организациями.

7.1. Полосы частот, выделенные для радиорелейной связи

Общий спектр радиосигналов разделен между различными службами (фиксированная, спутниковая, радиоастрономия, радиолокация, подвижная связь и т.д.) Всемирной административной конференцией по радио (ВАКР) МСЭ-Р. В Регламенте радиосвязи перечислены частотные полосы, предназначенные для фиксированных служб. Бюро радиосвязи МСЭ (МСЭ-Р) отвечает за назначение радиосигналов, т.е. частотные планы. Эти планы публикуются в виде рекомендаций или отчетов.

В соответствии с Национальной таблицей распределения радиочастот Украины и Планом использования радиочастотного ресурса Украины для использования РЭС радиорелейной связи выделены полосы радиочастот от 68МГц до 59 ГГц, причем отмечено, что в диапазоне частот от 68 МГц до 2100МГц выдача лицензий на использование радиочастотного ресурса и разрешений на эксплуатацию РЭС в обозначенном диапазоне, прекращается с 01.01.2009 г. Согласно изменениям, которые внесены в План использования радиочастотного ресурса Украины 639-00 – редакция от 24.06.2009, установлены нижняя 3400 МГц и верхняя 64ГГц границы выделенных полос радиочастот. Причем выдача лицензии и разрешений на эксплуатацию радиорелейных станций в полосе 3400-3800 МГц прекращается с 01.01.2010г. Вместе с тем, следует отметить, что в Национальной таблице и Международной таблице распределения полос радиочастот распределены для фиксированной службы полосы радиочастот в диапазоне 59 ГГц – 275ГГц, в частности самый верхний диапазон 252-275 ГГц.

В Плане использования радиочастотного ресурса Украины с изменениями 633 – редакция от 24.06.2009 для радиорелейной связи (фиксированная радиослужба, базовый стандарт EN101.751, основной общий стандарт ДСТУ 3937 выделены полосы радиочастот от 3400МГц до 64 ГГц , представленные в таблице 7.1:

Таблица. 7.1. Полосы частот для радиотехнологии «Радиорелейная связь» (фиксированная радиослужба) согласно Плану использования радиочастотного ресурса Украины

Полоса радиочастот	Положения МСЭ, Резолюции ВКР, Рекомендации МСЭ, СЕРТ
3400-3800 МГц*
3800-4200 МГц	(Согласно ITU-R F-382 ERC/REC 12-08 (Приложение В1)
5670-5920 МГц*
5925-6425 МГц	(Согласно ITU-R F-383 ERC/REC 14-01)
6425-7110 МГц	(Согласно ITU-R F-384 ERC/REC 14-02)
7110-7750 МГц	(Согласно ITU-R F-385 ERC/REC 14-02)
7900-8500 МГц	(Согласно ITU-R F-38, F-385, F-384 ERC/REC 14-01)
10 – 10,68 ГГц	(Согласно ERC/REC 12-05)
10,7 – 11,7 ГГц	(Согласно ITU-R F-387 ERC/REC 12-06)
12,75 – 13,25 ГГц	(Согласно ITU-R F-497 ERC/REC 12-02)
14,4 – 14,5 ГГц	(Согласно ITU-R F-636)
14,8 – 15,35 ГГц	(Согласно ITU-R F-636)
17,7 – 19,7 ГГц	(Согласно ITU-R F-595 ERC/REC 12-03 (Приложение 4)
22,0 – 22,6 ГГц	(Согласно T/R 13-02)
23,0 – 23,6 ГГц
22,6 – 23,0 ГГц	(Согласно ITU-R F-637 (Приложение 5)
31,8 – 33,4 ГГц	(Согласно ITU-R F-1520-2 ERC/REC 01-02)
36,0 – 40,5 ГГц	(Согласно ITU-R F-749)
48,5 – 50,2 ГГц	(Согласно ERC/REC 12-10)
51,4 – 52,6 ГГц	(Согласно ERC/REC 12-1)
55,78 – 57,00 ГГц	(Согласно ERC/REC 12-12)
57,0 – 59,0 ГГц	(Согласно ERC/REC 12-00)
59,0 – 64,0 ГГц	--

* с 01.2015 прекращается срок использования этой радиотехнологии

Европейская Комиссия по радиочастотам, вслед за американской Федеральной комиссией связи (FCC) приняла решение о лицензировании диапазонов 71-76 ГГц и 81-86 ГГц для широкополосной фиксированной наземной беспроводной связи, что дает возможность по применению миллиметровых радиорелейных систем на скорость до 10 Гбит/с. Более того, в Европе не запрещено строить на этой основе сложные беспроводные сети по топологии «точка-многоточка», а не только использовать радиорелейные станции по топологии «точка-точка». В США, кроме указанных миллиметровых диапазонов для радиорелейной связи фиксированной службы, выделен диапазон частот 92-95 ГГц.

Для передачи телевизионных репортажей с мест событий подвижными репортажными телевизионными станциями выделена полоса радиочастот 2200 – 2290 МГц и 21,2 - 21,4 ГГц (Рекомендации ITU-RF 283, ERC/REC 25-10).

Относительно частотного плана тропосферных радиорелейных станций:

- в соответствии с Национальной таблицей распределения полос радиочастот Украины обеспечивается передача/прием (дуплексный вариант) в рабочем диапазоне частот 4500-4800 МГц (при использовании в сетях общего пользования) и в диапазонах 4800-5000Гц (в сетях специального пользования);

- согласно Плану использования радиочастотного ресурса Украины обеспечивается передача/прием (дуплексный вариант) в рабочих диапазонах частот 4435-4555 МГц и 4630-4750 МГц (только в сетях специального пользования).

Значение центральных частот для полос радиосигналов 3,5МГц и 7,0 МГц определяются по формуле:

, де , або ,

или , або в зависимости от использования частотного ресурса.

Конкретное распределение радиочастотного ресурса для радиочастотных систем определяется Планами размещения частот стволов для радиорелейных станций.

К основным особенностям распределяемого радиочастотного ресурса следует отнести то, что в обозначенных диапазонах радиочастот могут одновременно функционировать спутниковые системы связи.

Эффективность использования радиочастотного ресурса радиорелейными станциями в значительной степени определяется скоростью передачи данных, которая зависит от используемого метода модуляции сигнала и уровня стабильности частоты передатчика.