Rambler's Top100
Статьи ИКС № 1 2009
Валерий ТИМОФЕЕВ  29 января 2009

Беспроводное будущее в руках радиочастотного спектра

Международное регулирование использования радиочастотного спектра осуществляет МСЭ на основании Регламента радиосвязи МСЭ и соглашений, принимаемых на всемирных конференциях по радиосвязи. Но новые технологии уже стучатся в дверь, посягая даже на Регламент радиосвязи.

В. Тимофеев, Международный союз связиСмена поколений

Говоря о технологических достижениях последних десятилетий в области связи, мы в первую очередь вспоминаем подвижную связь. И не случайно. Появление доступной подвижной связи перевернуло наше отношение к радиосвязи, сделав мобильный телефон незаменимым атрибутом повседневной жизни. Число абонентов подвижной связи постоянно растет и уже превысило число пользователей связи фиксированной. Направление этого роста во многом определяется стандартами Международной подвижной связи (IMT), разрабатываемыми в МСЭ при активном участии правительств, региональных, национальных и отраслевых организаций по стандартизации, производителей оборудования и операторов связи.

Стандарт подвижной связи IMT-2000, или в его более привычном звучании 3G, уже превратился из мечты в объективную реальность, и системы на его основе в ближайшие десять лет будут продолжать развиваться. Услугами IMT-2000 сегодня пользуются более 1 млрд жителей нашей планеты. Но спрос на подвижную связь продолжает расти, причем не только на связь между людьми, но и (еще больше) на связь между людьми и различными устройствами (дистанционно управляемыми аппаратами, оборудованием сбора и обработки информации, базами данных и т.д.), соединенными через Интернет. Этот рост неразрывно связан с постоянно увеличивающимся спросом на всё более высокие скорости передачи, более высокую пропускную способность каналов доступа к веб-приложениям и мультимедийным услугам.

Учитывая это, Всемирная конференция радиосвязи (ВКР-07), прошедшая в 2007 г. в Женеве, определила дополнительные гармонизированные на глобальном уровне полосы радиочастот, которые можно будет использовать для создания систем IMT.

Вместе с тем, заглядывая в будущее и сознавая, что завтра потребности пользователей вырастут еще на несколько порядков, а технология сделает свой очередной диалектический виток, МСЭ уже сегодня приступил к разработке стандартов следующего поколения систем подвижной связи. Цель стандарта IMT-Advanced – сформировать всемирную платформу, способную обеспечить абонентам весь спектр услуг подвижной связи последующих поколений: высокоскоростной доступ к глобальным и локальным банкам данных, унифицированный обмен сообщениями, широкополосные мультимедийные услуги, возможность работать в едином телекоммуникационном пространстве. По сути, это будут новые интерактивные службы, многие из которых мы пока не можем назвать просто потому, что они еще не придуманы. Но МСЭ уже рассматривает некоторые конкретные предложения вариантов реализации и стандартизации новых радиоинтерфейсов для таких служб. Вполне вероятно, что разработка соответствующего гармонизированного стандарта будет завершена к началу 2011 г. Появление на рынке первых систем стандарта IMT-Advanced следует ожидать уже в 2012 г., а к 2015 г. они станут привычным атрибутом связи во всем мире.

Новое поколение требует новых механизмов управления использованием спектра

Правила международного регулирования использования радиочастотного спектра и орбитальных спутниковых позиций, которые являются ограниченными природными ресурсами, пересматриваются государствами – членами МСЭ каждые три-четыре года во время Всемирных конференций радиосвязи. Подготовка к следующей ВКР, которую планируется провести в 2011 г. (ВКР-11), началась уже на завершающем этапе ВКР-07.

Один из важнейших вопросов ВКР-11 – рассмотрение путей улучшения международного регулирования использования радиочастотного спектра, определенных Регламентом радиосвязи МСЭ. Необходимость этого продиктована современными общемировыми тенденциями, среди которых – замена аналоговых технологий радиосвязи и вещания цифровыми, конвергенция радиослужб и объединение разрозненных ранее сетей связи в единую глобальную сеть.

Переход на цифровые методы передачи стирает различия между сигналами разных радиослужб, допуская немыслимое ранее объединение их в единый информационный поток. По мере того как мир становится цифровым, эти потоки унифицируются и в недалеком будущем образуют единое телекоммуникационное пространство. Этот неизбежный процесс размывает границы между различными радиослужбами, которые еще вчера были четко определены Регламентом радиосвязи, и привычные правила теряют первоначальный смысл. Процесс конвергенции служб радиосвязи начался не вчера, телекоммуникационное сообщество уже накопило достаточный опыт создания новых технологически нейтральных приложений радиосвязи, которые не вписываются в рамки действующих документов. Следовательно, настало время сформулировать новые эффективные способы использования спектрального и орбитального ресурсов.

Для этого необходимо решить множество регуляторных и политических вопросов, например: пересмотреть «исторические» определения соответствующих радиослужб в Регламенте радиосвязи; определить наилучший механизм распределения частот для этих служб на первичной или Вторичной основе в пределах данной географической области; выработать и закрепить регламентарно механизмы обеспечения электромагнитной совместимости новых и существующих систем (например, систем обеспечения безопасности жизни, прогнозов погоды или служб международной спутниковой связи).

Некоторые пункты повестки дня ВКР-11, в частности исследование возможностей совместного использования части УВЧ-диапазона различными подвижными службами (включая системы IMT) и другими наземными службами, например радиовещательной, вытекают из решений ВКР-07.

В повестку для ВКР-11 входит и рассмотрение запросов на дополнительные и/или гармонизированные частотные распределения для служб радиосвязи, имеющих большую социальную значимость. К таковым относятся, например, постоянно развивающиеся радионавигационная спутниковая служба и службы управления движением воздушных и морских судов, а также новые цифровые беспроводные системы фиксированной связи, обеспечивающие сверхвысокоскоростную передачу информационных потоков и вносящие значительный вклад в сокращение цифрового разрыва. ВКР-11 рассмотрит также и вопросы, связанные с внедрением новых цифровых технологий в других службах радиосвязи, например в коротковолновых системах морской подвижной службы.

Потребности в дополнительном спектре для радио-систем обеспечения безопасности и защиты от стихийных бедствий, техногенных катастроф и разрушительных погодных явлений, связанных с изменением климата, также стоят в повестке дня ВКР-11. Подчеркну особо, что некоторые научные и другие службы радиосвязи играют ключевую роль в мониторинге происходящих климатических перемен, в предсказании и смягчении последствий погодных катаклизмов (ураганов, тайфунов, землетрясений, цунами), в раннем оповещении населения и проведении спасательных и восстановительных работ во время и после стихийных бедствий и техногенных катастроф.

И, наконец, ВКР-11 постарается определить спектр радиочастот, который может быть использован в ходе новейших научных программ в области космических исследований, например с целью обнаружения космических объектов (астероидов) или для изучения других планет как при помощи автоматических станций и роботов, так и земными космическими экспедициями.

Цифровое радиовещание

Переход от аналогового к полностью цифровому радиовещанию (звуковому и телевизионному) начался с принятия Регионального соглашения «Женева-06» и соответствующего Плана распределения ТВ-каналов в полосах частот 174–230 МГц и 470–862 МГц.

Многие европейские страны уже переключились на цифровое вещание, и, как ожидается, переход будет полностью завершен к 17 июня 2015 г. Спектр, освобожденный в результате этого перехода (так называемый цифровой дивиденд), не только обеспечит возможность предоставления дополнительных вещательных услуг зрителям, но и станет резервом для других радиослужб.

Сектор радиосвязи МСЭ (МСЭ-R) начал исследования в направлении дальнейшего развития ТВ-вещания, касающиеся телевидения сверхвысокой четкости, которое придет на смену телевидению высокой четкости, и трехмерного телевещания.

Радиочастотный спектр и изменение климата

В последние годы стремительно растет спрос на данные мониторинга климатических явлений, а сферы применения приложений радиосвязи, которые сегодня являются основными средствами получения информации об окружающей среде, постоянно расширяются.

Всемирная глобальная система наблюдения за климатом (GOS) Всемирной метеорологической организации основана на использовании датчиков дистанционного зондирования. Эти датчики представляют собой радиоэлектронные устройства, способные определить многочисленные физические характеристики окружающей среды путем измерения уровней и параметров естественных и искусственных радиоизлучений, которые содержат информацию о контактирующей с ними среде. Для мониторинга климата МСЭ-R распределил необходимый объем спектра и разработал стандарты (рекомендации), которые обеспечивают как их беспомеховую работу, так и возможность дальнейшего развития систем, используемых для наблюдения за климатом (например, систем спутниковой службы исследования Земли и метеорологической службы).

Признавая важность систем контроля состояния окружающей среды для наблюдения за погодой и климатом, предсказания и обнаружения бедствий, раннего предупреждения об их приближении и смягчения их последствий, ВКР-07 одобрила несколько резолюций, поручающих МСЭ провести исследования с целью дальнейшего развития радиослужб, работающих в составе GOS. Результаты этих исследований будут рассмотрены на ВКР-11 и должны способствовать совершенствованию радиосистем и приложений, используемых для предсказания изменений климата и последующего смягчения их разрушительных последствий.

. . .


Технический прогресс постоянно ставит перед нами всё новые и новые задачи. Для каждой из них существует множество вариантов решений. Эти решения всегда не просты, не все из них правильны, и не все правильные решения оптимальны. Каждая новая Всемирная конференция радиосвязи – это поиск наиболее эффективных решений сегодня, это предсказание вариантов решения завтрашних задач, это еще один шаг вперед в беспроводное будущее.
Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!