Совместное использование радиочастот гражданскими и военными потребителями

Стратегия развития телекоммуникационной отрасли до 2035 г., проект которой был представлен Минцифры, предполагают ряд шагов для решения проблемы дефицита радиочастотного спектра в сетях сотовой связи. В частности, предполагается создать механизм совместного использования и динамического управления радиочастотным спектром (РЧС) в целях внедрения мобильной связи на основе доверенного телекоммуникационного оборудования с возможностью управления для специальных потребителей ограничением использования полос радиочастот гражданскими пользователям.

Для этого необходимо определить организацию – оператора технических средств, обеспечивающих возможность совместного использования гражданскими и специальными потребителями полос радиочастот, и передать ей в использование полосы радиочастот, предназначенные для внедрения современных и перспективных поколений мобильной связи. К участию в организации следует крупнейших операторов мобильной связи.

Минцифры предлагает реализовать механизм совместного использования частот военными и гражданскими потребителями

Указанная организация должна иметь возможность развивать и эксплуатировать инфраструктуру связи на основе отечественного оборудования с привлечением механизмов государственной поддержки в интересах операторов связи. При этом у операторов должна сохраниться возможность самостоятельного развития инфраструктуры связи.

Разработка военных средств связи с учетом интересов гражданских потребителей

Также предполагается проведение разработки новых радиоэлектронных средств вооружения и военной техники в дефицитных (международных) диапазонах радиочастот с учетом интересов внедрения и развития гражданских радиотехнологий операторами связи. В законодательстве должна быть закреплена норма об использования части средств, поступающих от операторов связи в качестве платы за использование радиочастотного спектра, на финансирование мероприятий по конверсии радиочастотного спектра . В частности, таким образом планируется финансирование НИОКР (научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы) радиоэлектронных средств вооружения и военной техники для их использования в других диапазонах радиочастот.

Задачу по координации проведения конверсии радиочастотного спектра и постановке задач на соответствующие НИОКР предполагается возложить на Военно-промышленную комиссию. При этом планирование работ и финансирование мероприятий по конверсии радиочастотного спектра следует осуществлять в рамках государственного оборонного заказа, в том числе в счет средств, поступающих от операторов связи в качестве платы за спектр.

Электромагнитная безопасность населения

Кроме того, необходимо разработать концепцию электромагнитной безопасности (ЭМБ) населения и обеспечить проведение широкомасштабных исследований влияния электромагнитного излучения на живые организмы радиоэлектронных средств (РЭС) действующих и перспективных сетей (в том числе РЭС сетей 5G и 6G, включая РЭС, работающие в помещениях). Потребуется также разработать рекомендации по обеспечению ЭМБ населения с учетом его возрастной градации и различных сценариев использования РЭС действующих сетей и перспективных сетей связи 5G и 6G и внести изменения в нормы СанПин, определяющие допустимые предельные уровни электромагнитных излучений РЭС в различных диапазонах радиочастот.

Дефицит радиочастот в России

Радиочастотный спектр, выделенный в России операторам сотовой связи в «традиционных» диапазонах частот, практически исчерпан. В связи с этим к 2025 г. ожидается серьезное ухудшение качества услуг сотовой связи, предупреждают авторы Стратегии.

Так, например, в Москве дефицит РЧС достигает 50%, при этом для мегаполисов приемлемым является дефицит на уровне 20-30% (в Пекине – 14%, в Нью-Йорке – 26%). Исходя от мирового опыта развития и функционирования сетей пятого поколения сотовой связи (5G) и прогнозов роста трафика в таких сетях, общие дополнительные потребности сетей 5G в РЧС оцениваются в 800 МГц (в диапазонах радиочастот ниже 6 ГГц) и 2 ГГц (в диапазонах радиочастот от 6 ГГц и до 30 ГГц). Оценка потребностей в РЧС для систем связи следующего поколения — 6G — зависит от учитываемых сценариев их применения и составляет от 1 ГГц до 3 ГГц.

Наиболее технологически освоенным диапазоном РЧС является полоса от 3 кГЦ до 30 ГГц, которая практически полностью занята радиоэлектронными средствами пользователей различных радиослужб. При этом в России 27% указанного диапазона преимущественно используется РЭС правительственного назначения (в США – 19%, в Финляндии – 2%, в Великобритании – 14%), 71% выделен для совместного использования (в США – 42%, в Финляндии – 13%, Великобритании – 9%) и лишь 2% РЧС доступно для использования преимущественно РЭС гражданского назначения (в США – 39%, в Финляндии – 85%, в Великобритания – 77%).

Малая доля РЧС в России, доступного для использования гражданскими РЭС без дополнительных ограничений в наиболее востребованных и гармонизированных на международном уровне полосах радиочастот, приводит к дополнительным финансовым нагрузкам на операторов связи. Это связанно с тем, что операторы связи и владельцы сетей технологического назначения вынуждены нести существенные затраты на развитие и модернизацию сетей (в связи с ограничениями по мощности излучения и местам расположения РЭС, накладываемым со стороны военных и специальных потребителей РЧС).

Сколько радиочастот доступно сотовым операторам в России

Конверсия РЧС является основным способом обеспечения РЭС гражданского назначения дополнительным радиочастотным ресурсов. При этом конверсия в интересах сетей связи гражданского назначения, особенно сетей подвижной радиотелефонной связи, с 2012 г. проводится в весьма ограниченных объемах. В России операторам сотовой связи выделены, с учетом режима технологической нейтральности, следующие объемы РЧС: для сетей GSM – 220 МГц, для сетей UMTS – 190 Мгц, для сетей LTE (FDD и TDD) – 833,8 Мгц. При этом распределение спектрального ресурса в диапазонах 900 МГц и 1800 МГц между операторами сотовой связи различается в зависимости от субъекта России, что приводит к определенному неравенству между регионами по качеству обслуживания абонентов.

Технологии совместного использования радиочастот

Зарубежом, в целях внедрения гибридных сетей связи, объединяющих наземные и спутниковые сети с поддержкой бесшовного процесса передачи с персональных абонентских устройств в условиях отсутствия наземной мобильной связи, наметилась тенденция на совместное использование полос радиочастот 1980 – 2010 МГц и 2170 – 2200 МГц.

Также для этих целей рассматривается возможность использовать все полосы радиочастот, выделенные для наземных систем сотовой связи, в диапазонах радиочастот 700 МГц, 800 МГц, 900 МГЦ, 1800 МГц, 2300 МГц и 2400 МГц. В части геостационарных спутниковых систем прогнозируется переход в более высокочастотные Q/V (40/50 ГГц) для реализации в спутниковых сетях каналов, пригодных для пропуска и обработки высокоскоростных потоков информации.

В настоящее время в мире применяются различные подходы к совместному использованию радиочастотного спектра. Среди них LSA, SAS, TVWS, IIC, AFC, OSA и др. LSA (License Shared Access) предполагает обеспечение совместного использования РЧС сотовой связи и РЭС различных служб с обеспечением отсутствия помех. При этом свободный радиочастотный ресурс предоставляется держателям лицензий с гарантией эксклюзивного пользования и защиты от помех на статической основе.

OSA (Opportunistic Spectrum Access) – система использования РЧС, при которой вторичный (нелицензируемый) пользователь РЧС в динамическом режиме использует свободные каналы, но не имеет гарантий ни в качестве, ни в объеме, ни в защите от помех. SAS (Spectrum Access System) – концепция совместного пользования спектра, предполагающая совмещение особенностей LSA и OSA.

TVWS (TV White Spaces) – система использования РЧС для предоставления фиксированного доступа, выделенного для телевидения. Система применяется для нелицензируемого совместного пользования спектра с ТВ-вещателями., отличается относительно простой реализацией через использование централизованной геоинформационной базы данных, определяющей возможности пользования спектром.

IIC (Incumbent Informing Capability) – глобальная система управления спектром от NTIA, планируется в применении для совместного пользования спектром со спецпотребителями. Система позволит динамически распределять спектр в режиме, близком к реальному времени, на основе «поставки» в централизованную базу данных информацию о территориально-частотной потребности спецпотребителей.

AFC (Automated Frequency Coordination) – механизм совместного пользования спектром между нелицензируемыми средствами связи (например, Wi-Fi) и территориально фиксированными РЭС различного назначения (РЛС, радиообсерватории и пр.). Используется геоинформационная база данных о фиксированных средствах связи, на основе которой проводится расчет допустимой мощности излучения вторичных пользователей спектра.

Игорь Королев

Источник