УПРАВЛЕНИЕ РЕСУРСОМ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСА
Комплекс задач, возникающих в международном масштабе в связи с пользованием РЧР, находится в ведении Международного союза-электросвязи (МСЭ), который имеет в своем составе Международный комитет по регистрации частот (МКРЧ), Международный консультативный комитет по радио (МККР) и Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (МККТТ). Согласованные международные решения оформляются Генеральным секретариатом МСЭ (Женева) в виде сборника документов «Регламент радиосвязи», созданного впервые в 1959 г. и дополняемого последующими международными соглашениями в связи с распределением и перераспределением полос частот.
Первое международное соглашение относилось к распределению радиоканалов в диапазонах СВ и ДВ и было принято в 1906 г. (Берлин) с участием 29 стран. Был согласован вид сигнала бедствия 5О5 и впервые выделен для него радиоканал. Процесс дальнейшего распределения РЧР продолжался на последующих международных конференциях. В 1927 г. было согласовано использование диапазона 10 кГц ... 60 МГц (λ=5 м), в 1947 г. диапазона 10 кГц ... 40 ГГц (7,5 мм) и в 1971 г. — 10 кГц ... 275 ГГц (1,1 мм). Условной верхней границей радиочастот принята частота 3000 ГГц.
Под системой «управления радиочастотным ресурсом» следует понимать комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на совместное пользование радиочастотным ресурсом все возрастающим числом потребителей при обеспечении ЭМС применяемых РЭС.
Задача управления РЧР решается в трех направлениях — организационном, техническом и экономическом.
Организационные принципы включают распределение полос радиочастот (allocation), т. е. представление радиослужбам различного назначения права пользования определенными полосами частот; выделение полос частот или частот отдельных радиоканалов.
Организационные принципы распределения, выделения и назначения полос частот в международном масштабе закреплены международными соглашениями, которые являются основой для национального законодательства в масштабах каждой страны. Организационный принцип является исходным для обеспечения ЭМС в конкретных условиях эксплуатации РЭС.
РЧР может быть распределен организационно следующим образом:
разнос по частоте, когда радиосредства могут работать одновременно, в том числе в одном месте, но в разных радиоканалах ( необходимо обеспечить полосу частот излучения полезного сигнала по возможности минимальной, высокую стабильность частоты излучения);
разнос по радиопространству, когда радиосредства могут работать одновременно и в одинаковых радиоканалах, но занимать различные радиопространства; в частности, разнос по радиопространству означает возможность присвоения нескольким радиостанциям одной и той же частоты радиоканала при условии, что они размещены на определенных расстояниях друг от друга (необходимо обеспечить мощность излучения полезного сигнала достаточной для его передачи на заданное расстояние без излишнего расширения радиопространства, радиопространство должно быть минимальным, что означает необходимость совершенствования диаграммы направленности);
разнос по времени, когда средства могут работать в одних и тех же радиоканалах и (или) занимать одно и то же радиопространство, но в разное время.
Вследествие ограниченности РЧР, совместное пользование одной и той же полосой частот (одинаковыми радиоканалами) различными радиослужбами в настоящее время приобретает все возрастающее значение. Работа на совмещенных частотах возможна при условии обеспечения разноса по радиопространству при обеспечении ЭМС каждого средства, как вновь используемого, так и находящегося в эксплуатации. Вследствие этого все более существенными становятся организационно-технические концепции «управления РЧР», относящиеся, в первую очередь, к анализу параметров ЭМС радиопередающих, радиоприемных и антенных устройств и соответственно к анализу распространения радиоволн в рассматриваемых полосах частот и в конкретных пространственных условиях. Техническим концепциям управления РЧР уделяется большое внимание в текущей литературе и отчетах (рекомендациях) МККР [31].
При управлении РЧР анализ параметров ЭМС проводится по результатам их измерений и теоретических расчетов на базе математических моделей. При этом учитываются многие эмпирические данные, накопленные в результате эксплуатации радиосредств в полосах частот, в пределах которых осуществляется назначение частоты радиоканала. Технические рекомендации нормативно-техническая документация (НТД) по назначению частот-радиоканалов формулируются на основе результатов сбора и обработки информации технического и организационного. При создании национальной НТД учитываются международные документы, в первую очередь «Регламент радиосвязи».
Важными техническими рекомендациями по управлению РЧР являются методы более эффективного пользования ресурсом (например, применение однополосных систем по сравнению с двухполосными), перспективные требования к параметрам ЭМС РЭС, методы контроля пользования ресурсом и др. К важным организационным рекомендациям можно отнести методы сбора и обработки информации об использовании и параметрах ЭМС радиосредств, методы применения вычислительной техники при распределении, выделении и назначении частот радиоканалов, методы планирования все возрастающего использования РЧР, методы прогнозирования дальнейшей эксплуатации РЧР.
Однако экономические концепции управления РЧР до сих пор разрабатываются слабо. Предлагается разработка условия пользования РЧР потребителем, при которых он был бы экономически заинтересован в совершенствовании радиосредств по параметрам, а именно, в излучении с наименьшей полосой частот (в том числе с наименьшей полосой побочных и внеполосных излучений), с наименьшей мощностью и наибольшей направленностью излучения. Экономическая заинтересованность потребителя должна быть и в совершенствовании параметров ЭМС приемных устройств, определяющих помехоустойчивость и помехозащищенность приема.
При решение задачи управления РЧР в качестве входных данных входных данных используют
данные, определяющих электромагнитную обстановку (ЭМО), в которой может работать радиосредство с присваиваемой частотой радиоканала;
данные о радиосредствах, на которые уже выданы лицензии; данных о технических параметрах (характеристиках) ЭМС средств, находящихся в эксплуатации; данных о существующих рекомендациях, стандартах, нормах и технических требованиях, содержащихся в международной и национальной НТД;
топографические данные, учитывающие профиль местности, растительный покров и другие факторы, необходимые для расчета условий распространении радиоволн между передатчиком и приемником.
Используемые математические модели управления РЧР разделяют на следующие основные виды:
модели возможных источников помех (моделируются параметры ЭМС передатчиков, приемников и антенн);
модели организационно-технических характеристик радиосредств, действующих в определенных географических условиях (используются как субмодели в моделях назначения частот);
модели назначения частот, основанные на учете требований НТД организационного характера (расчеты возможного обеспечения ЭМС базируются на существующих и будущих назначениях или присвоениях частот радиоканалов);
модели затухания радиоволн при распространении на действительной трассе; поскольку значения затухания зависят от частоты, то используется серия моделей;
модели территориального размещения средств и определения площадей обслуживания передатчиками с учетом топографических данных;
модели расчетов мощностей полезного и мешающего сигналов и соответствующих отношений сигнал-помеха; если имеются данные о возможных изменениях уровней этих сигналов, то расчет критериев ЭМС выполняется в зависимости от наличия или отсутствия таких условий.