Rambler's Top100
 
Статьи ИКС № 04 2012
Лилия ПАВЛОВА  10 апреля 2012

Пока «пробел» не стал пробелом

Новые рыночные ниши открывает технологическая спайка ГНСС и когнитивного радио. В противовес использующему GPS стандарту беспроводной связи 802.22 российские производители телекоммуникационного оборудования инициируют принятие национального стандарта КР на базе ГЛОНАСС.

«ИКС» о когнитивном радио

 2012:
№ 1-2, с. 8.
2010:
№ 1-2, с. 46; № 6, с. 50

Почему это важно

Разработанный IEEE новый стандарт использует понятие White Spaces («белые полосы» или «пробелы»), поскольку для передачи данных по принципу когнитивности задействует «пробелы» в спектре. Технология когнитивного радио предполагает создание самообучающейся системы, непрерывно отслеживающей занятость частотного ресурса и потребности пользователей спектра и в реальном времени управляющей оборудованием, распределяя ресурс в соответствии с установленными принципами и приоритетами. КР работает по принципу вторичного использования спектра: устройства в сети распознают сигналы действующих РЭС и автоматически перенастраиваются на свободные частоты, когда эти РЭС не работают. Иначе говоря, когнитивное радио – именно то, что требуется России с ее огромными малонаселенными пространствами и труднодоступными районами, с частотным дефицитом и цифровым неравенством.

Внедрение КР позволит эффективнее использовать РЧС с учетом всех национальных особенностей работы РЭС правительственного, военного и гражданского назначения; автоматизировать вторичное использование частотного ресурса; обеспечить автоматическую мобилизацию ресурсов всех РЭС КР в условиях чрезвычайных ситуаций и оповещение населения в реальном времени в интерактивном режиме; сократить цифровое неравенство в стране; максимально использовать возможности отечественной системы ГЛОНАСС.

Почему это срочно

В мире стандарт еще окончательно не принят, но для технологии, использующей часть ТВ-спектра, не востребованного телевидением, американская FCC уже выделила частоты в диапазоне 54–698 МГц и освободила их от лицензирования на 20 лет для скорейшего внедрения беспроводного ШПД в сельских регионах, отработки технологии и подготовки своих компаний к продвижению по всему миру безлицензионного самоорганизующегося оборудования к моменту утверждения стандарта IEEE 802.22. Оборудование не будет создавать помех ТВ-сигналам всех стандартов, УКВ-радиостанциям, военному оборудованию стран НАТО и другим РЭС, образцы которых имеются в базе FCC. Есть реальная угроза, что если это безлицензионное в США оборудование начнут ввозить в Россию так же, как ввозили Wi-Fi, то оно будет создавать серьезные помехи средствам категории СИ и ПР. Сеть отечественного КР должна быть развернута до появления оборудования 802.22, иначе расходы на то, чтобы нейтрализовать «умное» американское оборудование 802.22, существенно превысят средства, необходимые для того, чтобы опередить события и создать свое оборудование с отечественным ПО и алгоритмами.

Как это должно работать

Самоорганизующуюся систему радиосвязи, построенную на алгоритмах беспомехового вторичного использования спектра, можно будет развертывать без предварительной конверсии частот. Стратегически важные принципы ее работы: управление сетью КР должно вестись из центра отечественного регулятора, по отечественным алгоритмам; алгоритмы, технологии и коды КР должны быть разработаны в России и принадлежать ей; устройство КР должно выходить в эфир только по разрешению центра регулятора и с параметрами радиосигналов, определяемыми центром в режиме онлайн; позиционирование и синхронизация должны осуществляться с помощью системы ГЛОНАСС: на основе собираемой информации о загруженности РЧС и полученной через ГЛОНАСС информации о собственном расположении базовая станция определяет, какие частоты могут быть использованы для установления связи.

Для развития системы необходимо разработать онлайн-методики расчета ЭМС для следующих радиослужб: телевидение, радионавигация, радио-астрономия, перспективные сети LTE на частотах выше 790 МГц, подвижная радиосвязь на частотах ниже 470 МГц, системы правительственной связи и МО. Возможные методы когнитивной технологии: геопозиционирование, радиомониторинг, маяковая технология; наиболее эффективной признана комбинация геопозиционирования и радиомониторинга.

Почему это выгодно

Радиус покрытия базовой станции КР – более 50 км, что дает возможность обслуживать обширные слабонаселенные территории. Технология КР не имеет жесткой привязки к определенному частотному диапазону и способна обеспечить скорость передачи данных в 20 Мбит/с при полосе 8 МГц. Кроме того, КР не требует «тяжелого» ядра, а механизм распределения частот – расходов на конверсию. Поэтому именно технология КР, а не LTE, в малонаселенных регионах даст возможность оператору окупить затраты на развертывание сети в разумные сроки. Так, по расчетам компании «Райтек Технолоджис», построить федеральную сеть КР для всей России, за исключением крупных городов, можно всего за 6 млрд руб. (для сравнения: при создании четырех федеральных сетей LTE затраты каждого оператора, по подсчетам Консорциума 4G, составят 85,7 млрд руб. с учетом стоимости конверсии частот).

Разумеется, LTE имеет высокую пропускную способность и поддерживает связь без разрыва соединения при движении на больших скоростях. Но для достижения этой высокой пропускной способности требуется широкая непрерывная полоса спектра, что в российских реалиях тянет за собой существенные расходы на его конверсию. При этом радиус покрытия базовой станции LTE, работающей в диапазоне выше 1 ГГц, не превышает нескольких километров. Соответственно, капитальные затраты на строительство таких сетей будут окупаться только в крупных городах. Учитывая, что 30% россиян проживает в городах с населением менее 250 тыс. человек, а 40% в сельской местности, а также что платежеспособность населения на этих территориях низкая, у новой технологии есть все основания претендовать на свою нишу на телекоммуникационном пространстве России.

  

Станет ли «пробел» очередным пробелом в новейшей истории развития отечественных технологий? Что можно противопоставить мощному зарубежному вендорскому лобби, поддерживаемому своими государствами? Только собственное производство и поддержку собственного государства.

Отечественные производители готовы разрабатывать и производить необходимое оборудование, а также провести лабораторное тестирование опытных образцов КР и приступить к созданию опытной зоны. НТС Минкомсвязи поддержал инициативу применения в России систем радиосвязи, использующих технологии когнитивного радио. Стратегические государственные решения не скоро принимаются, но в данном случае промедление просто опасно.  
Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!