9-й Международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии

Подождите немного. Документ загружается.

171

Подсистема радиомониторинга в г. Киеве обеспе-

чивает мониторинг более 90% аналоговых и цифро-

вых FM и TВ передатчиков, аналоговых и цифровых

транкинговых передатчиков, УКВ передатчиков и

излучающих устройств в полосе частот от 30 МГц до

3 ГГц (за исключением БС сотовой связи) и около

75% РЭС в ближних пригородах Киева.

Мониторинг электромагнитной обстановки

Мониторинг электромагнитной обстановки осу-

ществляется на всех этапах процесса функциониро-

вания СРЧМ.

На первом этапе подразделения радиоконтроля

осуществляют мониторинг занятости спектра и ис-

пользования заданных полос частот для определения

свободных полос для выделения их для внедрения

новых беспроводных радиотехнологий, развития и

расширения существующих сетей традиционных

радиотехнологий или перераспределения полос

частот между другими радиослужбами. Эта задача

решается преимущественно с использованием

стацио-нарных СРМ в зонах их радиодоступности и

много-функциональных МСРМ вне зон

радиодоступности стационарной компоненты.

Как правило, эти мероприятия организуются на

основании решения вышестоящего органа – Нацио-

нальной комиссии по вопросам регулирования связи

Украины.

На следующем этапе подразделения радиомони-

торинга осуществляют мониторинг ЭМО с целью

выявления радиопомех, мешающих излучений и

нелицензированных передатчиков в полосах частот,

планируемых для частотоприсвоений. Эти работы

проводятся в процессе выполнения плановых

заданий. Периодичность их проведения

определяется, в основ-ном, статистикой нарушений:

более частот – в полосах частот работы сотовой

связи, PMR, реже – в полосах частот, выделенных

для радиовещательной службы.

Для мониторинга ЭМО используются:

- стационарные СРМ АИК-С и АИК-СП в поло-

сах частот до 3 ГГц в их зонах радиодоступности;

- КМС UMS100 в полосах частот до 6 ГГц;

- многофункциональные МСРМ РМ1300Р-хх в

полосах частот до 3 ГГц;

- мобильные станции типа ССТК в полосах

частот до 40 ГГц;

- портативные измерительные приборы с

направ-ленными антеннами.

Полученные при выполнении плановых заданий

по радиомониторингу результаты измерений

парамет-ров радиосигналов и характеристик

излучения работающих РЭС хранятся в БД

результатов радио-мониторинга. В дальнейшем, в

процессе эксплуатации РЭС подразделения

радиоконтроля осуществляют периодический

мониторинг заданных полос частот с целью

выявления нарушений условий лицензий,

национальных или международных стандартов и

норм.

Эти результаты используются также для сравни-

тельного анализа динамики последующего изменения

состояния ЭМО, параметров сигналов и характерис-

тик излучений РЭС. Мониторинг осуществляется с

использованием как стационарных, так и мобильных

станций радиомониторинга типа.

Особое внимание уделяется поиску источников

радиопомех по заявкам пользователей РЧР. Эти рабо-

ты, в зависимости от диапазона частот, выполняются

с применением всех средств радиомониторинга.

Основные тенденции развития СРЧИ УГЦР

Во второй половине 2009 года УГЦР закончил

процесс экстенсивного расширения топологии СРЧМ.

В настоящее время разработана программа

модернизации СРЧМ УГЦР, основными направлени-

ями которой являются:

1) изменение технической политики в сфере

радиомониторинга;

2) замена устаревших стационарных средств на

современные.

Последнее объясняется тем, что в настоящее

время 21% стационарных СРМ из общего числа

эксплуатируемых в составе СРЧМ УГЦР станций

имеют наработку более 50 тыс. часов и по своим

функциональным возможностям не могут быть

интегрированы в АСРМ. Еще 25% СРМ, работающих

в составе АСРМ, наработали более 35 тыс. часов.

В конце 2010 – начале 2011 года УГЦР провел

тестовые испытания нового типа средств радио-

мониторинга – компактного модуля RFEye Node,

являющегося основой системы радиомониторинга

RFEye System (разработка компании CRFS Ltd.). В

настоящее время по своим функциональным и

техническим возможностям система RFEye System

относится к одним из наиболее интересных и

перспективных систем радиомониторинга.

Заключение

СРЧМ УГЦР обеспечивает решение задач по

мониторингу ЭМО и использования РЧР в Украине.

Тенденции развития СРЧМ УГЦР соответствуют

основным мировым тенденциям развития радио-

мониторинга:

1) углубление автоматизации процессов радиомо-

ниторинга.

2) углубление специализации МСРМ.

3) расширение функциональных возможностей

оборудования радиомониторинга.

Литература

1. Справочник по радиоконтролю. Женева, МСЭ,

2010.

2. Рекомендация ITU-R Р.1546-2 Метод прогнози-

рования для трасс “точка-зона” для наземных служб

в диапазоне частот от 30 МГц до 3000 МГц.

172

ОПЫТ РАДИОКОНТРОЛЯ НА ЧАСТОТАХ ВЫШЕ 6 ГГц

СРЕДСТВАМИ УКРАИНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЦЕНТРА

РАДИОЧАСТОТ

Н.

КРИННИК

КРАИНА

А.

С.

ИДАК

КРАИНА

Государственное предприятие «Украинский государственный центр радиочастот»,

e-mail: art-zevs@ukr.net

Аннотация. Рассмотрен алгоритм выполнения задачи радиоконтроля излучений радиоэлектронных

средств (РЭС) на частотах выше 6 ГГц, который разрабатывается в Украинском государственном

центре радиочастот (УГЦР).

Abstract. This paper describes the algorithm of spectrum monitoring of radioelectronic facilities in fre-

quency bands above 6 GHz. The algorithm is developed by State Enterprise „Ukrainian State Centre of Ra-

dio Frequencies”.

Введение

Рост количества РЭС, зарегистрированных на

территории Украины, актуализирует задачи проведе-

ния их радиоконтроля, устранения сопутствующих в

процессе их эксплуатации нарушений в интересах

соблюдения норм законодательства в сфере исполь-

зования радиочастотного ресурса (РЧР) [1].

В практике УГЦР особое внимание специали-

стов в настоящее время вызывают вопросы радио-

контроля параметров излучения РЭС радиотехноло-

гий, которые используют полосы частот общего

пользования на частотах выше 6 ГГц.

Лидирующие позиции по долевому участию на

рынке телекоммуникаций Украины на частотах выше

6 ГГц занимают радиорелейная связь (более 58 тысяч

зарегистрированных РЭС по состоянию на І кв. 2011

г.) и спутниковая радиосвязь (соответственно, более

5 тысяч РЭС). При этом, радиорелейная связь (РРС)

сохраняет значительный потенциал по освоению в

ближайшей перспективе отдельных полос частот от

48,5 ГГц до 59 ГГц, равно как и широкополосный

радиодоступ - в плане перспективного освоения по-

лос частот 10,15-10,3 ГГц, 10,5-10,65 ГГц под стан-

дарт 4G WiMAX [2].

Техническая сложность радиоконтроля парамет-

ров излучения РЭС радиотехнологий, использующих

частоты выше 6 ГГц, в целом, общеизвестна. Она

вызвана особенностями построения сетей связи в

диапазонах СВЧ и КВЧ, а также характеристиками

самих РЭС, что в совокупности предопределяет не-

возможность использования стационарных и мо-

бильных средств радиоконтроля общего назначения и

традиционных для таких средств методов радиокон-

троля. Использование же обычного портативного

оборудования радиоконтроля (без специального до-

оборудования) показало низкую эффективность вы-

полнения задач радиоконтроля.

Основными направлениями решения этой про-

блемы являются:

• оснащение подразделений радиоконтроля но-

выми средствами, имеющими более высокие показа-

тели чувствительности, оперативности и мобильно-

сти;

• применение более совершенных методов ра-

диоконтроля.

Отдельные подходы к решению проблемы были

изложены на 8-м Международном симпозиуме ЭМС-

2009 [3]. С тех пор многие вопросы по данной тема-

тике получили значительное развитие.

Средства радиоконтроля

Для выполнения задачи радиоконтроля излуче-

ний РЭС на частотах выше 6 ГГц привлекаются сле-

дующие средства радиоконтроля (рис.1):

- станция мониторинга и геолокации земных

станций спутниковой радиосвязи «GeoMon»;

- специализированные мобильные станции тех-

нического радиоконтроля ССТК-1, -2, -L;

- портативное оборудование.

Основу информационного обеспечения приме-

нения этих средств составляют соответственно базы

данных GeoMon/Monics и ICS Manager.

Рис.1. Средства радиоконтроля УГЦР

на частотах выше 6 ГГц.

Станция «GeoMon»

(интегратор – компания Inte-

gral Systems Europe, Франция) введена в эксплуата-

173

цию в 2009 году, в 2010 году интегрирована в меж-

дународную систему мониторинга (рис.2). Она обес-

печивает поиск и обнаружение в диапазонах частот С

(3,4-4,8 ГГц) и Ku (10,7-12,75 ГГц) излучений транс-

пондеров спутников связи, по параметрам которых

идентифицируются контролируемые земные станции

спутниковой связи.

Рис.2. Станция мониторинга и геолокации земных

станций спутниковой радиосвязи «GeoMon».

Специализированная мобильная станция техни-

ческого радиоконтроля ССТК-2 (производитель –

компания Link Express, г. Киев) разработана и введе-

на в эксплуатацию в 2009 году (рис.3). Станция обес-

печивает автоматическое наведение параболической

антенны по азимуту и углу места на источник излу-

чения; обнаружение и инструментальную оценку

параметров излучений РЭС в диапазоне рабочих час-

тот от 9 кГц до 40 ГГц; измерение напряжённости

электромагнитного поля и плотности потока мощно-

сти.

Рис.3. Специализированная мобильная станция тех-

нического радиоконтроля ССТК-2.

Новая специализированная мобильная станция

технического радиоконтроля ССТК-L (производитель

– компания Link Express, г. Киев) разработана и вве-

дена в эксплуатацию в 2010 году (рис.4). Станция

обеспечивает обнаружение и инструментальную

оценку параметров излучений РЭС фиксированной

радиосвязи в диапазоне частот от 3 ГГц до 40 ГГц. В

этой станции предусмотрены различные (ручной, вы-

носной, автомобильный) варианты использования

компонентов изделия и дополнительного измери-

тельного оборудования.

Для повышения оперативности работы преду-

смотрено использование лазерного целеуказателя, с

помощь которого приемная антенна наводится на

антенну контролируемого РЭС.

Рис.4. Выносной вариант использования оборудова-

ния станции ССТК-L.

Используется также портативное оборудование:

измерительные антенны (типа ЕTS-Lindgren 3115 и

др.), малошумящие усилители, анализаторы спектра

(типа Anritsu MS2724B, Advantest U3772 и др.).

Методическое обеспечение

Значительный объем работ проводится в направ-

лении методического обеспечения мероприятий ра-

диоконтроля.

На сегодня разработаны методики:

- инструментальной оценки частоты и ширины

полосы частот излучения с использованием анализа-

тора спектра Advantest U3772 (в диапазоне частот от

3 ГГц до 43 ГГц);

- инструментальной оценки параметров излуче-

ния РЭС спутниковой радиосвязи с использованием

системы «GeoMon».

Продолжается разработка:

- методики выбора точки (зоны) контроля для

станций технического радиоконтроля типа ССТК;

- методики инструментальной оценки парамет-

ров излучения РЭС фиксированной радиослужбы с

использованием станций технического радиоконтро-

ля типа ССТК.

Предполагается, что в этих методиках будут

предложены методы радиоконтроля, основанные на

приеме излучения как по боковым, так и по заднему

лепесткам диаграммы направленности антенны

(ДНА) контролируемого РЭС. Кроме того, проводит-

174

ся исследование использования методов радиокон-

троля РЭС по излучениям, отраженным от ближай-

ших к РЭС местных предметов.

Алгоритм выполнения задачи

Первый полученный опыт проведения радиокон-

троля потребовал упорядочения и обобщения всех

проводимых мероприятий в некую логическую по-

следовательность. Таким образом, было положено

начало формированию алгоритма выполнения задачи

радиоконтроля излучений РЭС на частотах выше 6

ГГц. На рис.5 представлен общий вид такого алго-

ритма.

В зависимости от радиотехнологии, которую ис-

пользует контролируемое РЭС, выбираются соответ-

ствующие мероприятия радиоконтроля. После их

выполнения проверяется условие достаточности

предпринятых по результатам радиоконтроля мер по

устранению выявленных нарушений. В случае доста-

точности таких мер, выполнение задачи может быть

закончено.

Если меры недостаточны, алгоритм предусмат-

ривает переход к дополнительным мероприятиям,

выполняемым другими типами средств радиоконтро-

ля.

Более детально рассмотрим данный алгоритм на

примере спутниковой радиосвязи.

К выполнению мероприятий радиоконтроля пер-

воначально привлекается станция «GeoMon», с по-

мощью которой выполняются:

1. Поиск и обнаружение излучения транспондера

спутника связи.

2. Идентификация земной станции по известным

параметрам излучения транспондера, содержащимся

в базе данных системы «GeoMon/Monics».

3. Геолокация земной станции. Процедура осно-

вана на использовании алгоритмов измерения разно-

сти времени прихода и частотного сдвига сигналов от

главного спутника и спутника-«зеркала», находящих-

ся на геостационарных орбитах. Пересечение линий,

определяемых рассчитанными временными и частот-

ными задержками, является центром эллипса, в кото-

ром местоположение земной станции оценивается с

доверительной вероятностью 95 %.

Для повышения точности геолокации в станции

используются функции:

- коррекции по «опорным» земным станциям с

известными координатами;

- компенсации эфемеридной ошибки.

В целом, максимальные размеры эллипса, опре-

деляющего точность геолокации, могут достигать по

осям 5 км × 20 км. С учетом выполнения функций

коррекции/компенсации эти размеры могут быть

снижены до 0,5 км × 10 км. В реальном случае, пред-

ставленном на рис.6, размеры эллипса составляют 0,9

км × 14 км.

Рис. 5. Блок-схема алгоритма выполнения задачи ра-

диоконтроля излучений РЭС на частотах выше 6 ГГц

175

Рис.6. К вопросу о точности геолокации.

4. Инструментальная оценка (ИО) параметров

излучения транспондера спутника связи.

Если по результатам радиоконтроля правила ис-

пользования РЧР соблюдаются, отсутствуют взаим-

ные помехи или же отмечены нарушения, но часто-

топользователь по указаниям УГЦР своевременно

принял меры к их устранению, то задача радиокон-

троля считается выполненной.

Если же частотопользователь не предпринимает

надлежащих мер по его устранению, то проводятся

дополнительные мероприятия с использованием

станций типа ССТК или портативного оборудования.

Исходными данными для выполнения этих меро-

приятий служат результаты радиоконтроля, получен-

ные с помощью станции «GeoMon».

При этом выполняются:

1. Локализация РЭС в районе, определяемом

размерами эллипса местоположения земной станции

(рис.6), с учетом данных базы частотных присвоений.

2. Расчет и выбор доступной точки (зоны) кон-

троля (предполагается использование расчетной про-

граммы).

3. Выбор средств радиоконтроля, которые могут

выполнить задачу с минимальными затратами в за-

данных условиях.

Так, в условиях плотной городской застройки,

когда подъезд затруднен, рациональным является

применение выносного оборудования станции

ССТК-L или портативного оборудования.

В районах размещения РЭС, где удобство подъ-

езда обеспечивается, рационально применение мо-

бильных станций ССТК-1, -2, -L.

4. Поиск и обнаружение излучения РЭС по бо-

ковым или заднему лепесткам его ДНА.

5. Идентификация РЭС.

6. Инструментальная оценка параметров излуче-

ния РЭС.

Как и в предыдущем случае, проверяется усло-

вие достаточности предпринятых по результатам ра-

диоконтроля мер по устранению выявленных нару-

шений.

Если частотопользователь не устранил выявлен-

ное нарушение, алгоритм может предусматривать

мероприятия радиоконтроля в объеме внеплановой

инспекционной проверки Государственной инспек-

ции связи (ГИС) Украины. В ходе проверки органи-

зуется доступ комиссии ГИС с привлечением сотруд-

ников МВД к контролируемому РЭС, проводится его

идентификация и измерение параметров с подключе-

нием средства радиоконтроля к «каналу» передатчи-

ка. При подтверждении нарушения, РЭС выключает-

ся и изымается в соответствии с требованиями зако-

нодательства [4].

Заключение

Описанный алгоритм позволяет целенаправленно

выполнять мероприятия, направленные на решения

задач радиоконтроля, в том числе, производить:

- предварительный расчет точек (зон) контроля,

прежде всего, в условиях плотной городской застрой-

ки;

- выбор средств радиоконтроля, выполняющих

задачу с минимальными затратами.

В основу разработки алгоритма был положен

опыт, полученный специалистами УГЦР за последние

1,5-2 года при выполнении задачи радиоконтроля

различными средствами. Алгоритм обладает свойст-

вом адаптивности под условия конкретной задачи

радиоконтроля и может изменяться как по объему

выполняемых мероприятий, так и по количеству при-

влекаемых сил и средств радиоконтроля УГЦР.

Мы уверены, что объединение усилий подразде-

лений УГЦР по усовершенствованию средств радио-

контроля, качественному методическому обеспече-

нию их применения позволит и в будущем успешно

выполнять задачи радиоконтроля излучений РЭС на

частотах выше 6 ГГц, тем самым внедряя в жизнь

основной слоган УГЦР «Связь без помех».

Литература

1. Закон Украины „О радиочастотном ресурсе

Украины”.

2. План использования радиочастотного ресурса

Украины.

3. Слободянюк П.В., Скринник Н.Н., Сидак А.С.

Технический радиоконтроль излучений РЭС фикси-

рованной радиослужбы в СВЧ диапазоне в Украине //

ЭМС и электромагнитная экология: Сб. науч. трудов

8-го Международного симпозиума. – Санкт-

Петербург, 2009. - С. 127-129.

4. Об утверждении Порядка выполнения работ

по выявлению и устранению действия источников

радиопомех в полосах радиочастот общего пользова-

ния. // Решение Национальной комиссии по вопросам

регулирования связи Украины от 19.04.2007 года, №

695.

878 м

14100

176

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕАЛИЗАЦИИ

ЦИФРОВОГО ДИВИДЕНДА В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Е.

ОЛОДИНА

ОССИЯ

А.

Ю.

ЛОССКИЙ

ОССИЯ

ФГУП НИИР, e-mail: www.niir.ru

Аннотация. Цифровой Дивиденд – это частотный ресурс в диапазонах 174…260 МГц и 470…862

МГц, который будет предлагаться для гражданского использования после перехода от аналогового

вещания к цифровому. Эти частотные диапазоны с пропускной способностью, достаточной для пере-

дачи аудио- и видеоданных, обладают высокими характеристиками распространения сигнала, что де-

лает их привлекательными для подвижной связи и телевещания. Существует несколько вариантов

распределения этих диапазонов между указанными службами, основанных на зарубежных подходах.

В силу ряда национальных особенностей необходим углублённый анализ всего комплекса техниче-

ских, экономических и организационных факторов применительно к каждому региону страны. В

докладе рассматриваются технико-экономические аспекты и возможные подходы к использованию

Цифрового Дивиденда в России.

Abstract. The Digital Dividend is a frequency spectrum in the bands 174…260 MHz and 470…862 MHz

which will be released for civil adaptation after switchover from analogue to digital broadcasting. These fre-

quency ranges possesses sufficient capacity for transmission of voice and video data, and provides good

propagation characteristics making them attractive to mobile communication and telecasting. There are some

options for Digital Dividend’s allocation in Russia based on foreign approaches. It is due to the fact that the

Russian Federation has some major features, a deep analysis of total complex of technical, economic and

managerial factors is required with reference to each administrative region. Technical and economic features

and possible approaches to realize the Digital Dividend in Russia are considered in given paper.

Введение

Цифровой Дивиденд – это полосы частот в диа-

пазонах 174…260 МГц и 470…862 МГц, которые

будут высвобождаться для гражданского использо-

вания (цифровое телевидение, подвижная связь) по-

сле перехода от аналогового вещания к цифровому

[1]. Это стало возможным вследствие того, что одна

цифровая программа использует существенно мень-

ший частотный ресурс, чем аналоговая. Частотный

диапазон, в котором находится Цифровой Дивиденд,

с достаточной пропускной способностью для пере-

дачи звуковых и видео данных обладает высокими

характеристиками распространения сигнала. Это

делает его привлекательным для операторов под-

вижной связи и телевизионных вещателей, так как

для обеспечения покрытия телевещанием или сетями

подвижной связи требуется меньшая инфраструкту-

ра, чем на более высоких частотах, что позволит ох-

ватить удалённые территории за меньшую стои-

мость. Таким образом, для обеспечения максималь-

ного социального и экономического эффекта, необ-

ходим тщательный анализ для оптимального и сба-

лансированного распределения Цифрового Дивиден-

да.

Международный союз электросвязи (МСЭ) раз-

работал подход к перераспределению высвобождае-

мого частотного ресурса. На основании этого подхо-

да на WRC - 07 (World Radiocommunication Confer-

ence 2007) было принято решение о распределении

полосы 790…862 МГц радиочастотного спектра

(РЧС) для нужд подвижной связи [2], в частности,

для LTE [3]. Для остальных полос рассматриваемых

диапазонов приоритетным остаётся цифровое теле-

видение. В рамках частотного планирования высво-

бождаемых каналов в странах Евросоюза рассматри-

вается возможность блочного распределения частот-

ного ресурса на основе кластеризации, то есть раз-

биения стран Евросоюза на группы (кластеры) таким

образом, чтобы каждый кластер состоял из похожих

стран по выбранным критериям, а страны разных

кластеров существенно отличались. В качестве кри-

териев кластеризации выбраны проникновение на-

земного, спутникового и кабельного и величина

внутреннего валового продукта (ВВП). Расчёт про-

водился с учётом прогнозов различных сценариев

развития подвижной связи, а также возможной кон-

вергенции мобильной и вещательной служб[4, 5].

Для применения европейского кластерного под-

хода в Российской Федерации необходимо провести

некоторую доработку метода в силу наличия суще-

ственных особенностей, таких как:

• большая неравномерность по плотности населе-

ния;

• различная обеспеченность регионов каналами

телевещания;

• степень проникновения актуальных технологий

подвижной связи.

177

Существуют как густонаселённые регионы, в

которых выгодно внедрять платное цифровое теле-

видение, так и большие территории с весьма малой

плотностью населения, где это нерентабельно. Не-

смотря на то, что в малонаселённых регионах невы-

годно внедрять наземное цифровое вещание, в стра-

не ставятся задачи государственного уровня по

обеспечению пакетом общенациональных цифро-

вых каналов населения всей страны [1]. Кроме того,

очень важно оптимальное развитие сетей подвиж-

ной связи. Из-за больших территорий и слабой ин-

фраструктуры во многих регионах существует ост-

рая потребность в услугах подвижной связи и бес-

проводного широкополосного доступа. Эти факторы

приводят к необходимости использования сложной

системы кластеризации для оптимального планиро-

вания распределения Цифрового Дивиденда. Спе-

цифической особенностью Российской Федерации

является выделение полосы частот 790…862 МГц

воздушной радионавигационной службе на первич-

ной основе [6]. Это приводит к необходимости

обеспечения электромагнитной совместимости

(ЭМС) новых сетей подвижной связи и цифрового

телерадиовещания с другими радиосредствами, ко-

торые уже работают в рассматриваемых диапазонах

частот. В том числе и из-за особенностей ЭМС и

необходимости конверсии радиочастотного спектра

(РЧС) рассматриваемых диапазонов от правительст-

венного использования к гражданскому, реализация

Цифрового Дивиденда в Российской Федерации

планируется только после полного прекращения

аналогового вещания и проведения мероприятий по

конверсии к 2015 году [1].

Ввиду перечисленных выше особенностей, для

оптимального распределения Цифрового Дивиденда

в данных условиях необходим углублённый анализ

всего комплекса технических, экономических и ор-

ганизационных факторов применительно к каждому

административному региону страны.

В докладе детально рассматриваются аспекты,

влияющие на Цифровой Дивиденд в Российской Фе-

дерации и подход к его реализации.

Анализ технико-экономических аспектов

реализации Цифрового Дивиденда в Российской

Федерации

А. Определение существующих и перспек-

тивных технологий в полосах 174…230 МГц и

470…862МГц радиочастотного спектра.

В соответствии с национальной таблицей рас-

пределения частот [7], полоса 174…230 МГц распре-

делена на первичной основе радиовещательной

службе радиосвязи, а полоса частот 470…862 МГц в

основном радиовещательной и воздушной радиона-

вигационной службам.

Для реализации Цифрового Дивиденда перспек-

тивными являются цифровое телевизионное вещание

стандарта DVB-T и технология широкополосной

связи LTE, которые и рассматриваются в докладе.

Данные технологии позволяют наиболее полно реа-

лизовать потребности в связи.

Б. Сравнение вариантов распределения Циф-

рового Дивиденда.

При анализе вариантов распределения Цифрово-

го Дивиденда необходимо принимать во внимание,

как национальные особенности, так и решения МСЭ

по использованию частотного ресурса. В соответст-

вии с текущими национальными решениями, полосы

радиочастот 174-230 МГц и 470-862 МГц выделены в

Российской Федерации для цифрового телевизион-

ного вещания стандарта DVB-T. Таким образом, со-

гласно Первому варианту распределения Цифрово-

го Дивиденда, весь высвобождаемый частотный ре-

сурс в указанных диапазонов распределяется веща-

тельной службе. Данное решение позволит органи-

зовать до 49 ТВ мультиплексов (пакетов телевизион-

ных программ, которые работают в стандартном те-

левизионном канале 8 МГц) в стандарте DVB-T.

В соответствии с [2, 3] может рассматриваться

Второй вариант распределения Цифрового Дивиден-

да, согласно которому полоса частот 790…862 МГц

распределяется для LTE, т.е. для подвижной связи.

Остальные рассматриваемые полосы частот (174…

230 МГц и 470…790 МГц) распределяются веща-

тельной службе.

В соответствии с [8], при таком варианте распре-

деления можно организовать до 47 ТВ мультиплексов

и выделить до 2 x 30 МГц для подвижной связи с учё-

том защитных полос, как показано на рис. 1.

Рис. 1. Схема организации сетей подвижной связи по

технологии LTE в полосе 790 – 862 МГц.

Согласно [3] , может рассматриваться и Третий

вариант распределения Цифрового Дивиденда. Ос-

новой этого варианта служит опыт США, где диапа-

зон 694…862 МГц был распределён посредством

аукциона между четырьмя операторами подвижной

связи, а также азиатские исследования по гармониза-

ции полосы частот 694…790 МГц (рис. 2). В этом

варианте для нужд телевещания используются поло-

сы частот 174…230 и 470…694 МГц, а полосы 694…

790 МГц и 790…862 МГц распределяются для под-

вижной связи. При таком распределении можно ор-

ганизовать до 35 ТВ мультиплексов, а также выде-

лить до 2 x 65 МГц для нужд подвижной связи.

Рис. 2. Схема организации сетей подвижной связи по

технологии LTE в полосе 694…790МГц.

178

В. Определение общей величины высвобож-

даемого радиочастотного ресурса.

Для определения величины высвобождаемого

частотного ресурса (Цифрового Дивиденда) в данной

методике использован модифицированный частотно-

территориальный план (ЧТП) наземного цифрового

телевизионного и звукового вещания Российской

Федерации в полосах частот 174…230 МГц и

470…862 МГц с учетом ограничений РЭС прави-

тельственного назначения, составленный на основе

[8]. Согласно этому плану, существуют каналы 3-х

категорий: A, B и C. Каналы категории А могут ис-

пользоваться телерадиовещанием и подвижной свя-

зью без ограничений, каналы категории B могут ис-

пользоваться ограниченно на заданной территории,

каналы категории С не могут быть распределены для

коммерческого использования. Как указано выше,

перераспределение будет возможно только после

прекращения работы аналогового телевидения, так

что текущая занятость каналов данной службой не

учитывается. Для использования каналов категории

B и, особенно, C, необходимо реализовать конвер-

сию данных каналов к гражданскому использова-

нию.

В табл. 1 приведены основные данные о Россий-

ской Федерации и общему числу каналов различных

категорий для всей страны. Все данные по плани-

руемой величине высвобождаемого частотного ре-

сурса в полосах Цифрового Дивиденда получены

путём анализа национального ЧТП и ЭМС с РЭС

правительственного назначения.

Таблица 1. Общие данные по регионам Российской

Федерации

Количество каналов

категории:

Числен-

ность

населения,

тыс. чел.

Количе-

ство

регионов

Количест-

во зон

частот-

ных выде-

лений

A B C

144 196 79 1146 5476 3347 1440

В табл. 2 приведены общие данные по регионам

Российской Федерации применительно к выбранным

вариантам распределения Цифрового Дивиденда.

Данные по числу каналов в табл. 1 и 2 получены на

основе оценок ЭМС без привлечения экономических

расчётов. Для определения числа высвобождаемых

частотных каналов используется суммарное значе-

ние величин каналов категорий А, B и C.

Учитывая национальные особенности, такие как

огромная территория, большое число регионов и зон

частотных выделений, разная обеспеченность регио-

нов радиовещанием и подвижной связью, необходи-

мо также рассматривать возможность распределения

РЧС на разных уровнях. В рамках Российской Феде-

рации целесообразно принять три уровня распреде-

ления: федеральный, региональный и местный.

Величина Цифрового Дивиденда на федераль-

ном уровне – это минимальная величина высвобож-

даемых частотных каналов во всех зонах частотных

выделений страны.

Таблица 2. Общие данные по регионам Российской

Федерации для выбранных вариантов распределения

Количество каналов

категории:

Вари-

ант

Слу

жба

Частот-

ный

диапа-

зон,

МГц

A B C

Общее

число

кана-

лов

ЦТВ 174-230,

470-862

5476 3347 1440 10263

Первый

ПС - - - - -

ЦТВ 174-230,

470-790

5444 2858 355 8657

Второй

ПС 790-862 32 489 1085 1606

ЦТВ 174-230,

470-694

4315 1877 353 6545

Третий

ПС 694-790,

790-862

1161 1470 1087 3718

Величина Цифрового Дивиденда на региональ-

ном уровне – это минимальная величина высвобож-

даемых частотных каналов в зонах частотных выде-

лений региона. Величина Цифрового Дивиденда на

местном уровне – это величина высвобождаемых

частотных каналов в каждом частотном выделении.

Региональный уровень распределения является ос-

новным для последующей кластеризации.

В табл. 3 представлены результаты анализа на-

ционального ЧТП применительно к отдельным ре-

гионам Российской Федерации.

Таблица 3. Региональные данные по планируемой

величине Цифрового Дивиденда

Величина Цифрового Диви-

денда, в числе частотных

каналов шириной 8МГц

Количество регионов Россий-

ской Федерации с данной

величиной Цифрового Диви-

денда

4 4

5 21

6 14

7 15

8 10

9 5

10 4

11 2

12 2

13 1

24 1

Как видно из приведённых данных, величина

Цифрового Дивиденда на региональном уровне

варьируется в пределах от 4 до 24 частотных кана-

лов. Принимая во внимание национальные решения

о развитии телерадиовещания, согласно которым

необходимо обеспечить всю Россию тремя мультип-

179

лексами цифрового телевидения, от 3 до 5 частотных

каналов на федеральном уровне не могут быть рас-

пределены иначе как для телевидения [1]. Это связа-

но с тем, что первые два ТВ мультиплекса планиру-

ются на базе одночастотных сетей, а третий – на

базе многочастотных сетей, что может привести к

увеличению требуемого частотного ресурса. Вопрос

о распределении остальных каналов может решаться

на остальных уровнях – региональном и местном –

применительно к каждому региону на основе кон-

кретного технико-экономического анализа.

Г. Кластеризация субъектов Российской Фе-

дерации.

Исходя из особенностей реализации Цифрового

Дивиденда в Российской Федерации, в качестве ос-

новного критерия кластеризации целесообразно при-

нять величину высвобождаемого частотного ресурса

на региональном уровне. Согласно проведенному

анализу оптимальным является формирование трех

кластеров, в зависимости от доступности частотного

ресурса в рассматриваемых полосах применительно

к каждому региону.

В первый кластер, именуемый DTV, попадают ре-

гионы, в которых величина частотного ресурса не пре-

вышает пять каналов на региональном уровне (мини-

мальное значение числа высвобождаемых частотных

каналов в зонах частотных выделений региона меньше

или равно 5), либо регионы, в которых нет высвобож-

даемых частотных каналов на региональном уровне в

полосе 694…862 МГц. Всего в Российской Федерации

есть 28 регионов, удовлетворяющих этим условиям.

Ещё 27 регионов входят в кластер DTV-LTE700. В ре-

гионах этого кластера нет высвобождаемых частотных

каналов в полосе 790… 862 МГц, при этом в полосах

174…230 МГц и 470… 694 МГц суммарное число вы-

свобождаемых частотных каналов больше 6. Наконец,

в третий кластер, именуемый DTV-LTE, входят 24 ре-

гиона, в которых высвобождаемые частотные каналы

есть во всех рассматриваемых полосах частот и их

суммарная величина больше 6.

В табл. 4 представлены данные о регионах –

представителях кластеров.

Таблица 4. Данные о представителях кластеров

Величина Цифрового Дивиденда в час-

тотных каналах (8МГц)

Кла-

стер

Тес-

то-

вый

рег

и-

он

Об-

щая

174-230,

470-790

МГц

790-

862

МГц

174-230,

470-694

МГц

694-

862

МГц

Величи-

на

населе-

ния,

тыс.

чел.

DVB № 1 5 5 0 3 2 2828

DVB-

LTE700

№ 2 7 7 0 5 2 1452

DVB-

LTE

№ 3 8 6 2 5 3 926

Для выбора тестовых представителей кластера ис-

пользуются данные по числу доступных выделяемых

каналов в регионах, а также данные по их населению

[9]. В качестве представителей кластеров рассматрива-

ются регионы с наиболее равномерным распределени-

ем высвобождаемого частотного ресурса в своих поло-

сах частот и с наиболее средними величинами населе-

ния в регионах. Данные таблицы 4 демонстрируют ре-

зультаты применения предлагаемого подхода к реали-

зации Цифрового Дивиденда в Российской Федерации

для тестовых представителей кластеров.

Заключение

Предлагаемый подход к реализации Цифрового

Дивиденда в Российской Федерации позволяет учесть

особенности территории, населения и специфику час-

тотного планирования страны. Цифровой Дивиденд

может быть обеспечен только на базе углубленного

технико-экономического анализа ситуации в каждом

конкретном регионе. Какие-либо универсальные ре-

шения на национальном уровне здесь не применимы.

На базе проведенного в данной статье обобщенного

экономического анализа и разработанного методиче-

ского алгоритма в дальнейшем могут проводиться

уже детальные экономические расчёты применитель-

но к конкретным условиям в разных странах.

Литература.

1. ФЦП «Развитие телерадиовещания в Рос-

сийской Федерации на 2009 - 2015 годы»

2. ITU. Final Acts of the World Radiocommunica-

tion Conference 2007 (WRC-07).

http://www.itu.int/publ/R-ACT-WRC/en.

3. Feasibility study for further advancements for

E-UTRA (LTE-Advanced). 3GPP TR 36.912

V9.1.0,12/2009. http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-

info/36912.htm

4. Analysis Mason, ECON, Hogan & Hartson.

Exploting the Digital Dividend – a European approach.

Report for the European Commission. 14 August 2009.

http://ec.europa.eu/information_society/policy/

5. Spectrum Value Partners. Getting most out of

the digital dividend, March 2008.

http://www.valuepartners.com/en/

6. Таблица распределения полос частот между

радиослужбами Российской Федерации.

http://www.grfc.ru/grfc/sprav_info/tools_1/index.htm

7. ITU. Final Acts of the Regional Radiocommu-

nication Conference for planning of the digital terrestrial

broadcasting service in parts of Regions 1 and 3, in the

frequency bands 174-230 MHz and 470-862 MHz

(RRC-06). http://www.itu.int/publ/R-ACT-RRC/en.

8. CEPT/ECC. Decision of 30 October 2009 on

harmonised conditions for mobile/fixed communications

networks (MFCN) operating in the band 790 - 862 MHz.

http://www.erodocdb.dk/Docs/doc98/official/pdf/ECCD

EC0903.PDF

9. Официальная страница переписи населения

в России.

http://www.perepis2002.ru/index.html?id=8

180

ОГРАНИЧЕНИЯ НА ВЫДЕЛЯЕМЫЙ СОТОВОЙ СЕТИ GSM ОБЪЕМ

РАДИОЧАСТОТНОГО РЕСУРСА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ЕЕ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ

В.

И.

ОРДАЧЕВ

ЕСПУБЛИКА

ЕЛАРУСЬ

А.

С.

ВИСТУНОВ

ЕСПУБЛИКА

ЕЛАРУСЬ

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, e-mail: emc@bsuir.by

Аннотация. Приведены оценки предельно допустимого объема радиочастотного ресурса, выде-

ляемого сотовой радиосети стандарта GSM 900/1800, при котором создаются естественные тен-

денции уменьшения мощности электромагнитного излучения сотовых телефонов до безопасного

уровня по мере развития сети. Эти оценки выполнены для различных уровней реальной чувстви-

тельности радиоприема в сети и различных значений удельной интенсивности трафика.

Abstract. Estimations of maximum permissible volume of the radio-frequency resource assigned for a

GSM 900/1800 cellular radio network at various levels of its radio reception sensitivity and various val-

ues of the specific traffic intensity, at which the safe level of electromagnetic radiation of the user's de-

vices of cellular communication is provided, are resulted.

Введение.

Электромагнитное излучение (ЭМИ) абонент-

ских устройств (АУ) сотовой связи способно отрица-

тельно влиять на здоровье людей. При разговоре по

сотовому телефону последний находится в непо-

средственной близости у тела человека, воздействуя

электромагнитным излучением на различные систе-

мы организма – нервную, иммунную, кровеносную,

репродуктивную и другие. В тех случаях, когда

мощность ЭМИ АУ велика, такое влияние может

стать недопустимым.

Мощность ЭМИ АУ зависит от целого ряда

факторов, в частности, от размеров ячеек (сайтов)

сотовой сети, от наличия в сети принудительной ре-

гулировки мощности ЭМИ АУ (power control), от

уровня реальной чувствительности радиоприемников

(РП) базовых станций (БС) сети, определяемой уров-

нем внутрисетевых помех из-за многократного ис-

пользования частотных каналов; от степени регуляр-

ности структуры сети и т.п.

В [1–3] установлено, что практически в любых

условиях (для которых характерны определенная

пространственная плотность абонентов и их актив-

ность, тип местности – город, пригород, сельская ме-

стность; принятый стандарт сотовой связи и т.п.),

существует некоторый предельно допустимый объем

выделяемого оператору сотовой связи радиочастот-

ного ресурса (РЧР), при котором могут быть обеспе-

чены необходимые с точки зрения электромагнитной

безопасности радиосети тенденции ее развития. При

этих ограничениях на выделяемый объем РЧР есте-

ственное стремление операторов к расширению або-

нентской базы при сохранении приемлемого качест-

ва связи неизбежно сопровождается уменьшением

размеров сайтов и соответствующим уменьшением

средней мощности ЭИМ АУ до приемлемого уровня.

Вместе с тем, практическое использование дан-

ного подхода для нормирования выделяемого сото-

вым сетям РЧР требует уточнения оценок [1-3] для

принятых уровней надежности сотовой связи и безо-

пасных значений ЭМИ АУ, а также для различных

уровней реальной чувствительности радиоприема в

сети (определяемых качеством ее частотно-

территориального планирования и оптимизации),

различных высот подвеса антенн БС, различной ин-

тенсивности и структуры трафика в сети и других

факторов.

Целью данной работы является определение за-

висимости между объемом выделяемого сотовой се-

ти РЧР, приемлемым с точки зрения электромагнит-

ной безопасности сотовой связи, и реальной чувст-

вительностью РП БС, определяемой уровнем внут-

рисетевых помех, при безопасном уровне ЭМИ АУ,

различных высотах подвеса антенн БС и современ-

ных требованиях к надежности сотовой связи.

Безопасный уровень ЭМИ АУ

Временный норматив допустимой интенсивно-

сти ЭМИ АУ, установленный [4] для диапазона час-

тот 0,3…2,4 ГГц, равен 100 мкВт/см

непосредствен-

но у головы пользователя. Однако в связи с практи-

ческой невозможностью контроля данного параметра

в [4, Приложение 2] дополнительно установлено, что

в диапазоне частот 0,8…2,4 ГГц интенсивность ЭМИ

АУ на удалении 0,37 м от АУ не должна превышать

допустимого уровня 3 мкВт/см

(0,03 Вт/м

). Это ог-

раничение позволяет оценить безопасный уровень

мощности ЭМИ АУ, используя известную связь ме-

жду плотностью потока мощности П электромагнит-

ного поля источника, его средней эквивалентной

изотропно излучаемой мощностью (ЭИИМ)) АУ P

eirp

и расстоянием R от точки наблюдения. Для изотроп-

ного источника П = P

eirp

/4πR

, отсюда

eirp

≈ 0,0517 Вт (≈ 17 дБм). Если дополнительно