2. Основні проблеми в області оптимального використання радіочастотного спектру.
Особливості використання радіочастотного ресурсу
1. РЧР використовується, але не витрачається. Адміністрації зв'язку, які відають цим ресурсом, повинні виділяти ділянки РЧС для планованих, але ще не перевірених областей використання з метою забезпечення розробки апаратури і розвитку передбачуваних служб.
Може, однак, виявитися невигідним зберігати протягом невизначено довгого часу за якоїсь майбутньої областю використання виділений діапазон частот, тоді як опиняться в наявності інші служби, для яких доведена доцільність його використання.
З іншого боку, закріплення за радіосистемами певних смуг частот може утруднити надалі перерозподіл спектра між різними споживачами через необхідних капіталовкладень (подібно до того, як виникають труднощі при переділі землі, на якій побудовані будівлі).
РЧР є міжнародним ресурсом - він доступний всім. Жодна держава не може розподіляти радіочастоти тільки на свій розсуд, так як при цьому воно мимоволі могло б порушити розподіл частот, прийняте сусідньою державою, і в свою чергу, піддатися впливу перешкод з його боку, що призвело б до невиправданого погіршення використання спектра у всьому світі. Таким чином, місцеві розподілу частот обов'язково повинні підкорятися загальному порядку, обмовляється міжнародними угодами.
РЧР використовується нераціонально, якщо з його допомогою вирішуються завдання, які легко можна було б здійснити іншими засобами. В даний час ряд завдань вирішується за допомогою радіозасобів, хоча ці завдання могли б вирішуватися за допомогою штучних напрямних (кабельних) коштів. З іншого боку, є завдання (наприклад, зв'язок з рухомими об'єктами), які ніяким іншим способом розумно вирішити не вдається.
РЧР витрачається невиправдано, коли вибрані параметри радіосистеми не відповідають поставленим (розв'язуваної) завданню. Це положення можна проілюструвати виділеними для місцевого радіомовлення смугами частот 550 ... 1640 кГц.
Через поширення за допомогою просторової хвилі на цих частотах в нічний час створюються значні перешкоди далеко за межами обслуговується зони.
РЧР піддається дії радіозавад. Радіоперешкоди - негативний результат широкого використання електромагнітних полів у всіх областях людської діяльності. Вони «забруднюють» деякі ділянки спектра радіочастот, знижуючи можливості його використання. Проблема радіоперешкод є загальною і не може бути дозволена тільки зусиллями організацій, зацікавлених у використанні спектра.
Використання радіочастотного ресурсу пов'язано з необхідністю обліку постійних змін. З'являтимуться нові відкриття в галузі використання РЧР і виникати нові потреби в цьому використанні. Будь-які пропозиції щодо розподілу спектру частот і відповідних методів розподілу повинні враховувати можливості подальших змін.
Іншою причиною необхідності змін є природне збільшення числа споживачів ресурсу. Навіть давно існуючі радіослужби можуть з часом опинитися перед необхідністю скорочення займаного ділянки РЧС або переміщення в інший діапазон частот, щоб звільнити місце для нових споживачів.
Винятково важливою причиною, що викликає необхідність внесення змін, є природне зростання попиту на зв'язок з рухомими об'єктами. Для людей, що знаходяться в дорозі, радіозв'язок є єдиним засобом підтримки контакту з іншим світом, з їхнім будинком або місцем роботи. Робота багатьох підприємств в сильному ступені залежить від того, з якою швидкістю доставляються в певне місце персонал і матеріали (вантажі). Крім того, небезпека, що виникає внаслідок зростання швидкостей пересування, може бути зменшена при вступі найбільш повної екстреної інформації про всі можливі конфліктних ситуаціях.
І, нарешті, за допомогою радіозв'язку може бути реалізована життєздатна і миттєво готова до дії система державної безпеки.
7. 3а правильністю використання такого цінного міжнародного природного ресурсу як радіочастотний необхідний безперервний контроль. Ні прецеденти, ні зовнішній тиск не можуть служити виправданням його «розбазарювання». Основна відповідальність лягає на організації, що займаються розробкою планів використання ресурсу і розподілом радіочастот. Проте все, відповідальні за розробку, конструювання та експлуатацію систем і устаткування, повинні прагнути до найбільш ефективного використання спектра.
Перевагу у використанні спектра повинна віддаватися тим службам, які не можуть бути реалізовані іншими засобами зв'язку. Саме тому службам, пов'язаних із забезпеченням громадської безпеки (наприклад, військова та цивільна повітряна або морська рухома служби) РЧС виділяється на первинній основі.
Безперервна перевірка повинна проводитися не тільки щодо розподілу частот між різними службами, але і з точки зору використання частот кожної конкретної службою. Контроль необхідний і для боротьби з несанкціонованим (не ліцензувати) використанням частотного ресурсу.
Критерієм при здійсненні контролю повинна бути доцільність, а не право пріоритету.
8. Всі споживачі РЧР, а так само розробники і виробники апаратури повинні нести постійну відповідальність за правильне використання сил і матеріальних коштів, що виділяються для пошуку шляхів поліпшення використання РЧС. Особливо велика відповідальність тих служб, які займають значні за величиною або завантаженості ділянки спектра. Більш жорсткі норми на параметри радіосистем повинні вводитися виготовлювачами і споживачами на добровільній основі. За відсутності подібних бажань відповідні адміністрації зв'язку повинні надавати більш сильний вплив на конструювання систем.
9. Вимоги ефективного використання РЧР поширюються і на користувачів спектра не для цілей радіозв'язку. Так, організації, які використовують радіочастоти в установках промислового нагріву або діатермії, повинні бути готові до задоволення жорстких вимог по стабільності частоти і рівню випромінювань і т.п.
Слід зазначити, що єдиного критерію оптимальності використання РЧС не існує. Наприклад, можна говорити:
• про технічну оптимальність, маючи на увазі швидкість передачі інформації в радіоканалах, або
• про економічну оптимальність, маючи на увазі собівартість передачі даних, або ж
• про функціональну оптимальність, маючи на увазі кількість різноманітних послуг, які можуть надаватися з використанням певної смуги радіочастот.
Однак, при будь-якому критерії оптимальності, використання РЧС базується на:
- Точному знанні ситуації у використанні частот;
- Контролі використання спектра та дотримання підзаконних актів;
- Наявності «інструментарію» для виявлення та усунення шкідливих перешкод;
- Можливості усунення порушень у використанні радіочастотного спектру (у тому числі з використанням адміністративних методів і засобів);
Методи оптимального використання РЧС підрозділяються
на:
• адміністративні,
• економічні
• організаційно-технічні.
В даний час управління РЧС тільки адміністративними методами не є достатнім. У розвинених країнах все більшого значення набувають економічні та організаційно-технічні методи управління РЧС. Однак для більшості країн, у тому числі й України, найбільш актуальними продовжують залишатися питання вдосконалення системи державного управління РЧС, забезпечення його конверсії, технологічної нейтральності та правильного поєднання механізму державного регулювання з економічними інструментами (конкурси та аукціони, вартість РЧС і плата за його використання, ліцензійні умови, технологічна нейтральність).
Необхідно розуміти, що фізичні закони поширення радіохвиль і технічні характеристики обладнання в значній мірі обмежують можливості системи управління використанням радіочастотного спектру. Не маючи можливості змінювати фізичні закони, тим не менш, можна регулювати:
• технічні параметри застосовуваного обладнання та систем радіозв'язку;
• засоби і методи інженерного синтезу;
• методи аналізу електромагнітної сумісності;
• використання різними системами одних і тих же смуг частот.
Однією зі складових процесу оптимізації використання спектра є завдання прийнятних характеристик обладнання таких як:
- Несучі частоти;
- Випромінювана потужність;
- Розкид частот;
- Ширина смуги;
- Рівень небажаних випромінювань;
- Характеристики інтермодуляціонних випромінювань.
Другою складовою процесу оптимізації використання спектра є спільне використання смуг частот
Згідно з дослідженнями МСЕ-Р спільне використання частотних смуг службами радіозв'язку можливо на базі:
- Частотно-територіального розносу радіозасобів;
- Модуляційних характеристик;
- Обмеження потужності випромінювання, щільності потоку потужності, кутів випромінювання антени і т.п .;
- Використання передачі точка-точка;
- Використання спрямованих і адаптивних антен;
- Відомих параметрів перешкод;
- Використання технічно-обґрунтованих критеріїв суміщення служб.
Третьою складовою є використання «недоиспользованного» спектра
Проблема організаційно-технічних методів оптимального використання РЧС полягає:
• в наявності дефіциту вільних частотних діапазонів;
• у необхідності забезпечення ЕМС;
• в спотворення сигналів в каналі поширення радіохвиль;
• зростання обсягу і необхідної швидкості передачі даних.
Шляхи вирішення проблеми
• Застосування СШПС
• Управління спектром переданих сигналів
• Обмеження спектральної щільності потужності
В СШП пристроях, призначених для зв'язку повинна бути передбачена можливість управління спектром сигналу:
1) виключати діапазони заборонені правилами або обмежувати спектральну щільність потужності відповідно з маскою випромінювань;
2) виключати діапазони в яких можлива небажана інтерференція з потужними вузькосмуговимі сигналами інших телекомунікаційних і радіотехнічних систем.
Складні СШПС з поділом спектра на діапазони дозволяють:
- Врахувати особливості ЧХ радіоканалу і форми спектра СШПС;
- Управляти спектром сигналу, виключаючи ті діапазони, в яких можлива небажана інтерференція з потужними вузькосмуговими сигналами;
- Задовольняти обмеженням, що накладається на випромінюється спектр сигналу правил, що діють в певній країні або регіоні;
- Збільшити дальність зв'язку і зменшити ступінь спотворення сигналу;
- Збільшити інформаційну швидкість передачі.
Лекція 2. Адміністративні методи оптимального використання РЧС
Питання лекції:
1. Органи міжнародної діяльності у сфері використання радіочастотного ресурсу
2. Органи державного регулювання та управління у сфері
використання радіочастотного ресурсу України
Введення
Як було зазначено в попередній лекції практичне управління використанням радіочастотного спектру проводиться на двох рівнях:
• на міжнародному рівні - здійснюється Міжнародним союзом електрозв'язку;
• на національному рівні - кожній адміністрацією відповідно до національного законодавства і міжнародних зобов'язань.