Краткая справка по использованию рекомендаций МСЭ-R для радиорелейных линий | Телекоммуникации вчера, сегодня, завтра

Последовательность действий при создании объекта радиосвязи

Бланк формы №1 ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РЭС

Поставка оборудования обеспеченного радиочастотами

Витрина



Краткая справка по использованию рекомендаций МСЭ-R для радиорелейных линий

За последнее десятилетие на российских просторах разместилось немало радиорелейных станций (РРС) прямой видимости. С их помощью решаются многие задачи обеспечения связи: начиная с простой телефонии и рассылки ТВ сигналов и заканчивая передачей данных. Радиорелейные линии, создаваемые на базе РРС прямой видимости, могут иметь самую различную протяженность - от сотен метров до сотен и тысяч километров, да и пропускная способность их может быть различной: от 200 кбит/с до 155 Мбит/с. Но как и для других радиоэлектронных средств (РЭС), для работы радиорелейных станций необходим соответствующий частотный ресурс. Идеология выделения этих ресурсов имеет свои нюансы.

Таблицы и планы

Распределение участков радиочастотного спектра между различными типами РЭС осуществляется международным союзом электросвязи (МСЭ) результаты публикуются в виде документа, который носит название Регламент радиосвязи и содержит таблицу распределения частот, охватывающую спектр от 3 кГц до 400 ГГц. В Регламенте определены участки спектра для всех видов радиослужб, в том числе и для фиксированных, к которым относятся РРС прямой видимости.

Большинство стран используют Регламент радиосвязи как основу для составления собственных таблиц распределения частот, содержащих более подробную информацию о частотах, доступных разным категориям пользователей (правительственным и   гражданским службам связи).

Так же как и в других странах, в Российской Федерации разработана и утверждена Государственной комиссией по радиочастотам (ГКРЧ) национальная "Таблица распределения полос частот между радиослужбами Российской Федерации в диапазоне частот от 3 кГц до 400 ГГц", которая доступна широкому кругу разработчиков, производителей и пользователей радиоэлектронных средств (РЭС).

Необходимо заметить что обе (и  международная и национальная) таблицы не дают полной картины использования радиочастот  для РРС прямой видимости. Фиксированная служба это не только радиорелейные, но и различные другие системы (например коротковолновые системы магистральной радиосвязи, популярные сегодня системы беспроводного доступа, системы эфирно-кабельного телевидения MMDS и др.). Следовательно, РРС прямой видимости должны использовать из радиочастотного спектра, распределенного фиксированной службе, те участки, которые предназначены непосредственно для них. Необходимо также учитывать Частотные планы РРС для конкретного участка спектра, то есть правила размещения частотных каналов (стволов), используемых  для организации связи в прямом и обратном направлениях.

Частотные планы радиорелейных станций также разрабатываются МСЭ и регулярно публикуются в виде рекомендаций МСЭ-R под общим названием "Рекомендации серии F. Фиксированная служба. Радиорелейные системы". Следует заметить, что в этих документах не всегда учтены некоторые различия в размещении частот радиостволов, принятые в отдельных странах. Поэтому в них можно найти частотные планы далеко не всех типов РРС прямой видимости. Однако для таких  случаев, как правило, существуют национальные или региональные частотные планы. Такие планы для РРС некоторых диапазонов есть и в РФ.

При рассмотрении вопросов применения РРС прямой видимости нельзя не упомянуть о некоторых особенностях использования радиочастотного спектра этими РРС. Так, например, заглянув в "Таблицу распределения полос радиочастот..." (в любую: как международную, так и национальную), можно увидеть что для них очень часто выделены не “автономные” полосы частот, а полосы, используемые совместно с другими системами (например, космическими). В связи с этим на работу РРС накладываются различные ограничения, например, на величину излучаемой мощности передатчиков, на параметры антенн и направление их излучения и даже на условия использования полос радиочастот (они могут выделяться не на первичной, а на вторичной по отношению к действующим в этих же участках спектра других РЭС).

В последнее время в связи с бурным развитием систем связи, построенных на базе новых технологий (как во всем мире, так и в нашей стране), наметилась не очень приятная для РРС тенденция - перераспределение ресурса (ранее отведенного и использовавшегося ими) в наиболее освоенных участках радиочастотного спектра в пользу новичков.

Первичные и вторичные

Так на какие ресурсы могут все-таки рассчитывать РРС прямой видимости в Российской Федерации? Национальной "Таблицей" полосы радиочастот для фиксированных служб определены, и в них для радиорелейных станций предусмотрено несколько участков.

Самый "низкий" участок из принадлежащих РРС согласно "Таблице" - это полоса частот 60-70 МГц. В нем могут работать малоканальные РРС (типа "Малютка-2"), но ... только на вторичной основе, и только в районах отдалённых от городов и крупных населённых пунктов (на трассах газопроводов, нефтепроводов и т.п.). Причина такой "дискриминации" в том, что эта же полоса частот на первичной основе выделена для мощных передатчиков радиовещательной службы (в полосе частот 58-66 МГц - для телевидения, а в полосе частот 66-74 МГц для звукового радиовещания).

Следующий участок записанный за РРС  -- диапазон 150 МГц. В нем для одноканальных систем (типа "Малютка-1") национальной "Таблицей" выделены полосы радиочастот 150,0625 - 150,4875 МГц и 165,0625 - 165,4875 МГц.

Одна из полос используется для организации связи в прямом направлении, а другая - в обратном. Мощность излучения передатчиков в одноканальных системах не должна превышать 2 Вт. Протяженность радиорелейных линий (с несколькими ретрансляциями), для таких РРС может достигать 300 км. Строятся они чаще всего для организации диспетчерской и производственно - технологической связи на газо- и нефтепроводах.

Аналогичное применение и у малоканальных (а точнее четырехканальных) РРС прямой видимости, работающих в том же диапазоне 150 МГц . Так же как и в предыдущем случае одна из этих полос частот используется для организации связи в прямом направлении, а другая - в обратном. Мощность передатчиков не должна превышать 3 Вт. Протяженность радиорелейных линий (с несколькими ретрансляциями) составляет обычно до 400 км.

Следующий диапазон, который прописан для РРС - 450 МГц. Необходимо отметить, что этот диапазон (так же как и в прочем и диапазон 150 МГц) является не только одним из наиболее освоенных, но, пожалуй, самым загруженным различными РЭС. В нем действуют радиоэлектронные средства сотовых систем IMT-MC-450 (453-457,5 МГц и 463-467,5 МГц),  радиолюбительской службы (430-440 МГц), производственно - технологической связи (458,45 - 460 МГц и 468,45 - 469 МГц) и ряда других. При этом следует заметить, что работа многих из этих систем (например, сотовых) стала возможна благодаря перераспределению в их пользу частотного ресурса, ранее предназначавшегося для РРС.

В диапазоне 450 МГц для РРС (типа "Трал - 400/24") предназначалась полоса частот 390 - 479 МГц . Мощность передатчиков этих малоканальных (не более 24 телефонных каналов) РРС должна быть не более 3 Вт.

Здесь также следует заметить, что полоса частот 460,0-460,1 МГц (согласно национальной "Таблице" и международному распределению частот) выделена исключительно для аварийных спутниковых радиомаяков и указателей места бедствия. А кроме того, в полосе частот 405-410 МГц работают радиоастрономические службы, для которых должна обеспечиваться защита от радиопомех.

В соответствии с последним решениями ГКРЧ полоса частот 390-470 МГц может использоваться только действующими радиорелейными станциями прямой видимости и только до конца их амортизационного срока. Новые РРС прямой видимости должны работать только в полосах частот 394-410 МГц и 434-450 МГц.

Для систем, работающих на частотах 394-410 МГц и 434-450 МГц, остаются справедливыми все ранее приведённые ограничения: излучение в полосе 406-406,1 МГц не допускается, а в полосе частот 406,1-410 МГц должна обеспечиваться защита от радиопомех для нормальной работы тех же радиоастрономических служб.

Следует также учесть, что ввиду большой насыщенности диапазонов 150 МГц и 450 МГц различными РЭС, в них могут устанавливаться дополнительные ограничения, специфические для определенного региона.

Выше частота – больше конкурентов

Ситуация с распределением частот в диапазоне 1,5 ГГц весьма интересна. Согласно международному распределению в нем для РРС назначена полоса частот 1427-1520 МГц. Однако практически же этот диапазон занимают и системы беспроводного доступа с временным дуплексным разносом (а не частотным, как это принято в обычных РРС). Последние решения МСЭ, касающиеся диапазона 1,5 ГГц (в частности, выделение полосы частот 1452-1492 МГц для спутникового и наземного радиовещания) сделали практически невозможным использование полной полосы от 1427 до 1530 МГц. В нашей стране в соответствии с этим решением в этом диапазоне радиорелейными станциями прямой видимости могут использоваться отдельные участки радиочастот: 1429-1434,5 МГц и 1496-1525 МГц. Совершенно ясно, что полноценного частотного плана для РРС на этих участках построить невозможно.

Дальше – хуже. В диапазоне 2 ГГц радиорелейкам традиционно была отдана полоса частот 170-2100 МГц. Мощность передатчиков таких РРС (“Курс-2”) составляет, как правило, 3 Вт.

Тенденция к созданию сетей подвижной радиосвязи в диапазоне 2 ГГц в последние годы явно усиливается. Так, в этом диапазоне уже работают бесшнуровые телефонные аппараты, системы беспроводного доступа на базе технологии DECT (1880-1900 МГц) и сотовые системы стандарта DCS-1800 (GSM-1800), которые занимают полосы частот 1710-1785 МГц и 1805-1880 МГц.

Очевидно, что выбор этой полосы для систем сухопутной подвижной радиосвязи третьего поколения и вовсе ставит дальнейшее развитие РРС прямой видимости в  полосе 1700-2100 МГц “вне закона”. В частности, в нашей стране принято решение о том, что новые разработки и производство РРС для этой полосы не должны осуществляться, а также введен запрет на закупку соответствующего зарубежного оборудования.

Для других участков диапазона 2 ГГц ситуация не проще. Национальной Таблицей для РРС предусмотрена возможность использования отдельных участков от 2100 до 2700 МГц. Однако, эта область занята другими РЭС. Так, участок 2500-2700 МГц  используется системами эфирно-кабельного телевидения на базе технологии MMDS, а в интервале 2300-2500 работают системы беспроводного доступа. Кроме того, в последнее время полоса 2400-2483,5 МГц активно используется системами передачи данных. А если учесть, что согласно Регламенту радиосвязи в полосе 2400-2500 (средняя частота 2450 МГц) функционируют высокочастотные установки промышленного медицинского, научного и бытового применения, которые могут создавать непреднамеренные помехи различным радиоэлектронным средствам и вспомнить о том, что участок 2110-2200 МГц предназначен для использования на всемирной основе  системами третьего поколения , то диапазон 2 ГГц можно вообще обозначить как “запретную зону” для РРС.

Следующий диапазон – 3,5 ГГц. В соответствии с "Таблицей" здесь радиорелейным станциям принадлежит полоса 3400-3900 МГц, в которой работают магистральные радиорелейные линии протяженностью несколько тысяч километров (например, “Курс-4”). Международные рекомендации по частотному планированию этой полосы для РРС не применяются; для таких систем в нашей стране используется частотный план, определенный для систем типа "Курс-4". Однако,  новые разработки и закупка оборудования за рубежом должны осуществляться, в соответствии с "Таблицей", и преимущественно  в полосе 3700-4200 МГц.

В диапазоне 6 ГГц РРС (согласно "Таблице") могут рассчитывать на полосу 5670-6425 МГц. Такие РРС (“Курс-6”) предназначены для магистральных линий, а из указанной полосы в нашей стране традиционно используется только участок 5670-6170 МГц. Международные рекомендации по частотному планированию здесь также не применяются, а для всех систем с этой рабочей полосой используется частотный план, утвержденный для РРС типа "Курс-6". Однако,  новые разработки и закупки должны осуществляться с учетом преимущества использования полосы 5925-6425 МГц.

На частотах 7 - 8 ГГц в России используются два независимых друг от друга участка (каждый со своим частотным планом): 7250-7550 МГц и 7900-8400 МГц. Однако, в некоторых случаях на использование РРС в этой полосе могут накладываться ограничения. Например, исторически сложилось так, что в Москве на радиочастотах от 7150 до 7550 МГц работают передвижные телевизионные станции (ПТС) и поэтому применение РРС в полосе 7250-7750 на территории г. Москвы ограничено. В полосе 7900-8400 МГц для РРС используется частотный план, разработанный в свое время для систем типа "Курс-8", который был внесен в рекомендацию МСЭ-R F.386.

Заоблачные дали

Поскольку из нижних "слоев" спектра релейки постепенно но верно вытесняются другими средствами, то понятен интерес с полосам частот выше 10 ГГц. Первая из них   10,38-10,68 ГГц. Работающие в этой полосе РРС применяются, в основном, для организации низкоскоростных (до 2 Мбит/с) каналов связи.

Следующая полоса этого диапазона  10,7-11,7 ГГц. Первые РРС, работающие на этих частотах обеспечивали связь между АТС (частотный план регламентирован рекомендацией МСЭ-R F.387). Сегодня они применяются в России, как и во всем мире, для создания магистральных высокоскоростных линий связи Мощности передатчиков РРС диапазона 10-11 ГГц, как правило, лежат в пределах 0,05-0,5 Вт, но допускается и использование более мощных передатчиков -  до 1 Вт.

Следует отметить, что в 2000 году ГКРЧ приняла решение № 5/1 от 25 декабря 2000 года , в соответствии с которым РРС диапазона 10,7-11,7 ГГц должны применяться только для создания высокоскоростных (выше 34 Мбит/с) каналов связи, а системы малой пропускной способности в этой полосе больше строиться не должны.

В диапазоне 13 ГГц РРС принадлежит полоса частот 12,75-13,25 ГГц. Мощности передатчиков систем в этом диапазоне, обычно не превышают 0,1 Вт, но иногда разрешается применение передатчиков мощностью 0.5-1.0 Вт. Для этой полосы есть и ограничение: отдельные участки полосы могут использоваться передвижными репортажными станциями с мощностью передатчиков до 1 Вт.

Следующий разрешенный для РРС участок - 14,4-15,35 ГГц. В соответствии с решением ГКРЧ от 26.02.2008 № 08-23-09-001 использование полосы радиочастот 14,4-15,35 ГГц для РРС прямой видимости осуществляется без оформления отдельных решений ГКРЧ. В этом же решении установлены и технические характеристики РРС этого диапазона. Мощность передатчиков для них не должна превышать 0,1 Вт, но в особых случаях допускается работа и с одноваттными передатчиками.

В диапазонах выше 17 ГГц для РРС определено несколько полос рабочих частот. В соответствии с решением ГКРЧ от 25.06.2007 № 07-21-02-001 использование полосы радиочастот 17,7-19,7 ГГц для РРС прямой видимости осуществляется без оформления отдельных решений ГКРЧ Для всех систем мощность передатчиков, как правило, не должна превышать 0,1 Вт, хотя в виде исключения допускаются и более высокие значения, но, как правило, не превышающие 1 Вт.

В соответствии с решением ГКРЧ от 04.09.2006 № 06-16-04-001 использование полосы радиочастот 21,2-23,6 ГГц осуществляется без оформления отдельных решений ГКРЧ. В этом же решении установлены и технические характеристики РРС этого диапазона.

Неприятности начинаются с 27 ГГц. Так, полоса 27,5-29,5 ГГц оказалась "закрытой" для РРС, так как до 2005 года предназначалась для  систем эфирно-кабельного телевидения на базе технологии LMDS. Однако, как показало время, решение было ошибочным. С 1996 года (когда в нашей стране впервые услышали про LMDS) была выдана и действует всего одна лицензия на предоставление услуг эфирной трансляции телевизионных программ с использованием радиочастот в полосе 27,5-29,5 ГГц. В рамках этой лицензии разрешение на эксплуатацию выдано лишь на одну-единственную базовую станцию. Этот факт позволил ГКРЧ с уверенностью говорить об отсутствии спроса на данный вид услуг. В то же время, по мнению аналитиков телекоммуникационной отрасли, сегодня существует неудовлетворенный спрос на услуги передачи данных и беспроводного доступа к глобальным сетям передачи данных, в частности, к Интернет. Именно для этих задач и предполагается в дальнейшем использовать эту полосу частот.

Заметим также, что отдельные участки в полосах 24,25-25,25 ГГц, 25,25-27,5 ГГц могут использоваться не только для строительства РРС, но и для организации телефонных сетей архитектуры "точка-многоточие".

Полоса радиочастот 36,0-40,5 ГГц все чаще   используется для создания линий связи небольшой протяженности, особенно в городах и крупных населенных пунктах. Частотные планы для таких РРЛ определены Рекомендацией МСЭ-R F.749. В соответствии с решением ГКРЧ № 06-14-02-001 от 29 мая 2006 года  использование полосы радиочастот 36,0-40,5 ГГц осуществляется без оформления отдельных решений ГКРЧ. В этом же решении установлены и технические характеристики РРС этого диапазона.

Для полосы частот 42,5-43,5 ГГц частотные планы для РРС не конкретизированы. Выпускаемые в России системы имеют частотный план, сходный с планами, описанными в рекомендации МСЭ-R F.387 с учетом используемых частот.

Часто при подборе полос частот для РРС прямой видимости рассматривается участок 57,2-58,2 ГГц, который представляет определенный интерес для операторов связи, планирующих строительство короткопролетных линий связи (например, соединительных линий между базовыми станциями микро- и пикосот сетей подвижной радиосвязи). Дело в том, что что этот диапазон относительно свободен, расстояния малы, а выпуск ЛБВ для передатчиков не составляет труда В принципе, эта полоса должна использоваться радиорелейными станциями малой мощности (3-5 мВт) и малого радиуса действия. В соответствии с Рекомендацией F.1497 МСЭ-Р в данном диапазоне могут применяться радиорелейные станции, не требующие частотного планирования. Интересно, что и Европейский союз почт и телекоммуникаций (СЕПТ) предлагает использовать в этой полосе системы, для которых не требуется частотного планирования. Разрабатываемые и производимые РРС этого диапазона являются оборудованием с малым радиусом действия и относятся к классу цифровых систем В соответствии с решением ГКРЧ № 06-13-04-001 от 24 апреля 2006 года использование полосы радиочастот 57,2-58,2 ГГц осуществляется без оформления отдельных решений ГКРЧ. В этом же решении установлены и технические характеристики РРС этого диапазона.

Наиболее высокочастотный участок, который удалось “покорить” РРС прямой видимости -  полоса 92-95 ГГц. Конкретный частотный план здесь также еще не определен.

Несмотря на кажущееся обилие полос частот, оператор нередко оказывается в своеобразной "ловушке". С одной хочется удешевить линию, применив как можно более низкочастотные станции. Чем ниже частота, тем длиннее пролеты, то есть, самих пролетов, а значит и комплектов оборудования, и антенн нужно меньше. С другой - колется опасность "попасть" в битком-забитый участок спектра и потратить все сэкономленные средства на покупку дорогостоящих входных фильтров и проведение согласований с действующими системами.    

Кроме того, разработчики новейших систем связи, зачастую, стараются уверить всех вокруг, что с появлением именно их систем такой анахронизм, как релейки, канут в прошлое. Эти предсказания косвенно поддерживаются тем, что все больше и больше полос МСЭ "отбирает" у фиксированных систем связи и передает подвижным или спутниковым. Это случилось и при продвижении на рынок низколетов, и при зарождении сотовых систем, и еще раньше, когда только-только начиналась эра спутниковой связи.

Однако, согласитесь, как-то глупо гнать через спутник телефонные сигналы из Москвы, скажем, в Рязань. И абсолютно невыгодно раскидывать сотовые сети для передачи телевидения из Останкино во Владивосток.

Так что слухи о скором конце радиорелейной связи несколько преувеличены. Просто им приходится уходить с "насиженных" частотных территорий и осваивать новые. Радует только то, что пока еще мала вероятность проникновения подвижной связи в полосы частот выше 3 ГГц. Так что, в десятках Гигагерц РРЛ могут чувствовать себя в относительной безопасности.

Полоса
(ГГц)

Диапазон частот
(ГГц)

Рекомендации МСЭ-R
серии F

Разнесение стволов
(МГц)

1.4

1.35-1.53

1242

0.25; 0.5; 1; 2; 3.5

2

1.427-2.69
1.7-2.1; 1.9-2.3
2.3-2.5
2.29-2.67
2.5-2.7

701
382; 283;1098
746
1243
283

0.5 
3.5; 2.5; 14; 10;29
1; 2; 4; 14; 28
0.25; 0.5; 1; 1.75; 2; 2.53.5; 7; 14;
14

4

3.6-4.2

382; 635

90; 80; 60; 40; 29; 10

L6

5.85-6.425

383

29.65; 90; 80; 60

U6

6.425-7.11

384

80; 40; 20

7

7.25-7.75
7,9-8.4

385;386

5; 7;28;14

8

8.2-8.5
7.725-8.275
8.275-8.5

386
386
386

11.662
29.65; 40.74
14; 7

10

10.3-10.68
10.5-10.68

746
747

20; 5; 2
7; 3.5; 5; 2.5; 1.25

11

10.7-11.7

387

80; 67; 60; 40

12

11.7-12.5
12.2-12.7

746
746

19.18
20

13

12.75-13.25

497

35; 28; 7; 3.5; 25; 12.5

14

14.25-14.5

746

28; 20;14; 7; 3.5

15

14.4-15.35

636

28; 14; 7; 3.5; 2.5

18

17.7-19.7

595

220; 110; 55; 27.5;13.75;80; 40; 20; 10; 6; 3.5                        

23

21.2-23.6

637

112; 50; 28; 14; 7; 3.5; 2.5

27

24.25-25.25
25.25-27.5
27.5-29.5

748
748
748

56; 28; 3.5; 2.5
112 - 3.5
112; 56; 2 8; 3.5; 2.5

31

31.0-31.3

746

25; 50

38

37.0-39.5
39.5-40.5

749
749

140; 56; 28; 14; 7; 3.5
112 - 3.5

55

54.25-58.2

1100

140; 100; 56; 28; 14; 7; 3.5; 2.5



Поиск по сайту


Смотрите также