авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

Оглавление

РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ СЕТИ NGN ПРИ СУЩЕСТВЕННОМ РОСТЕ ТРАФИКА,

А.К. Леваков......................................................................................................................................... 2

М.И. КРИВОШЕЕВ: «НАДО ИДТИ ВПЕРЕД»........................................................................................ 7

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАДИОЧАСТОТНОГО СПЕКТРА...................... 9 XII КОНФЕРЕНЦИЯ НРА: КОНСТРУКТИВНЫЙ ДИАЛОГ ОПЕРАТОРА С РЕГУЛЯТОРОМ..................10 КОГНИТИВНОЕ РАДИО: НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ РАДИОЧАСТОТНЫМ РЕСУРСОМ ПЕРСПЕКТИВНЫХ РАДИОТЕХНОЛОГИЙ, И.О. Гурьянов..................................................................12 РЕЗУЛЬТАТЫ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ ВЗИМАНИЯ ПЛАТЫ ЗА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЧС В РОССИИ И ЕЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ, Е.Е. Девяткин, Е.Е. Володина............................................24 ЭВОЛЮЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ IMT, В.Т. Скрынников............................................... СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАДИОЧАСТОТНОГО СПЕКТРА В РАМКАХ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ «ОТКРЫТОЕ ПРАВИТЕЛЬСТВО», В.А. Коваль, А.С.

Стадинчук........................................................................................................................................... ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМ LTE В ПРИГРАНИЧНЫХ РАЙОНАХ С УЧЕТОМ ИХ СОВМЕСТИМОСТИ С РАДИОСРЕДСТВАМИ СОСЕДНИХ ГОСУДАРСТВ, И.В. Желтогонов................................................. РЕКОМЕНДАЦИИ XII КОНФЕРЕНЦИИ НРА «АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНОГО РАДИОЧАСТОТНОГО РЕСУРСА»......... Н. НИКИФОРОВ: «ВАЖНО СОГЛАСОВАТЬ ОБЩИЕ ПОДХОДЫ»..................................................... РАЗВИТИЕ СИСТЕМ СВЧ РАДИОСВЯЗИ............................................................................................. НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ СВЧ РАДИОСВЯЗИ, Ю.В. Невзоров.......................... ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РАЗРАБОТКИ ОАО «МНИРТИ»............................................................................ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПО КОСМИЧЕСКОЙ РАДИОЛИНИИ, Ю.В. Невзоров, О.И. Козяк, О.В. Васильев............................................................ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ, Л.О. Мырова, А.С.

Грибанов............................................................................................................................................. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ БЦВК К ДЕСТРУКТИВНОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ ЭМИ, В.А. Михайлов, Л.О. Мырова...................................... ГПКС ОБЕСПЕЧИТ СВЯЗЬЮ МОРСКИЕ СУДА В СЕВЕРНЫХ ШИРОТАХ........................................... АУТЕНТИФИКАЦИЯ КАК СОСТАВЛЯЮЩАЯ ЕДИНОГО ПРОСТРАНСТВА ДОВЕРИЯ, А.Г. Сабанов ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРАВ СОБСТВЕННОСТИ НА ЦИФРОВЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ВОДЯНЫХ ЗНАКОВ, В.И. Коржик, С.О.

Анфиногенов.................................................................................................................................... РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ СЕТИ NGN ПРИ СУЩЕСТВЕННОМ РОСТЕ ТРАФИКА, А.К. Леваков 31.08. А.К. Леваков, заместитель технического директора по эксплуатации МРФ «Центр» ОАО «Ростелеком», к.т.н.;

levakovl 966@list.ru Электросвязь Москва 24, 8 "8" УДК 621. Часть II Ключевые слова: трафик, имитационная модель, система массового обслуживания, задержка IP-пакетов, математическое ожидание, коэффициент вариации.

Постановка задачи. В первой части статьи [1] были приведены два соотношения для оценки среднего времени задержки IP-пакетов в узле коммутации сети NGN. Соотношения основаны на приближенных формулах, полученных для однолинейной системы массового обслуживания (СМО) при большой нагрузке [2, 3].

В качестве исследуемой модели целесообразно использовать однолинейную СМО с бункером бесконечной емкости на входе [4]. Такая модель представляется наиболее корректной, поскольку для нее доказана справедливость использования ряда важных соотношений в теории телетрафика.

Однако для этой модели невозможно получить оценки для заявок низшего приоритета. Кроме того, параметры трафика для поставленной задачи — исследования поведения сети NGN в период ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС) — не представляют интерес. Применение модели с бункером на входе позволяет отказаться от нижнего индекса «1», который в первой части статьи был введен для указания на метрики, касающейся заявок первого относительного приоритета.

Оценки, полученные по приближенным формулам, сравнивались с результатами моделирования при полезной нагрузке [ро] (трафик важен в период ликвидации последствий ЧС). При [ро]0,9 известные приближения [2, 3] позволили получить искомые оценки с относительной ошибкой не более 20%. При [ро] 0,7 анализ выбранной модели не представляет практического интереса, так как (согласно проведенным исследованиям [5]) обеспечивается выполнение всех установленных показателей качества предоставления услуг. Следовательно, необходимо минимизировать возникающие ошибки в оценке исследуемых параметров качества обслуживания (QoS) для трафика в диапазоне 0,7 [ро] 0,9.

В качестве исследуемых параметров используются нормы, установленные сектором стандартизации международного союза электросвязи (ITU-T) в Рекомендации Y.1541 [6]. Для получения соответствующих оценок необходимо вычислить математическое ожидание времени задержки IP пакетов S(1) и [ро]-квантиль функции распределения этой же случайной величины tp [6, 7]. Параметр S(]) используется для определения нормированного показателя IPDV[6] - среднего значения времени задержки IP-пакетов между интерфейсами пользователь-сеть. Квантиль необходим для последующего расчета вариации времени задержки IPDV [6].

Оценки среднего значения времени задержки IP-пакетов. Детальный анализ результатов моделирования показал, что лучшим приближением для выбранного диапазона изменений нагрузки Р следует считать формулу, которую предложили Крамер и Лангенбах-Бельц [2]. Для исследуемой модели эта формула (при известных параметрах среднего времени обработки IP-пакетов B([), коэффициента вариации длительности интервалов между моментами поступления IP-пакетов С(А) и нагрузки узла коммутации р) можно представить в виде [1]:

(1) Выражение (1) позволяет оценить среднее время задержки IP-пакетов с относительной ошибкой не выше 20% для распределений класса A(l)(t). Это обозначение было введено в [1] для функций распределения с возможными значениями на ограниченном интервале времени.

Если входящий поток IP-пакетов представим распределением A(u)(t), т.е.

функцией, заданной на всей положительной полуоси времени, то выражение (1) позволяет получить оценки S(l) c приемлемой относительной ошибкой для нагрузки, близкой к предельной для выбранного диапазона изменений [ро]. Для значений р, близких к начальной области исследуемого диапазона (в частности, при 0,7 [ро] 0,8), выражение (1) следует уточнить:

[Формула.

Материал доступен в бумажной версии издания.] (2) Выражение (2) обеспечивает оценку среднего значения времени задержки IP-пакетов с относительной ошибкой не выше 20%, если распределение интервалов между моментами поступления IP-пакетов относится к функциям класса A(u)(t).

Определение значений S(]) на основании соотношений (1) или (2) относится к так называемым прямым задачам. Для планирования сети и управления ее ресурсами чаще приходится решать обратные задачи. Типичный пример подобной задачи может быть представлен расчетом такого значения нагрузки р, для которого обеспечивается выполнение нормированной величины S(l\ Полученное значение нагрузки р определяется отношением двух величин интенсивности — входящего потока [лямбда] и обслуживания [мю].

После возникновения ЧС могут уменьшиться ресурсы, определяющие интенсивность обслуживания [мю]. Поэтому необходимо ограничить величину [лямбда], что достигается, в основном, минимизацией некоторых видов трафика. Речь идет о трафике, для которого отказ в обслуживании не сказывается ни на эффективности ликвидации последствий ЧС, ни на поддержке важнейших социально-экономических процессов.

Оценки квантиля распределения времени задержки IP-пакетов.

Исследуемую модель, представляющую собой СМО с бункером на входе, можно, согласно принятым в [4] обозначениям, записать в виде: G, Б / D(1), D(2) /1. Символ «G" принят для обозначения потока заявок произвольного вида. Обозначение «Б» указывает на наличие бункера на входе модели. Если в очереди на обработку отсутствуют заявки первого приоритета, то из бункера сразу же поступают заявки низшего приоритета.

Нижние индексы при букве «D» используются для того, чтобы подчеркнуть возможность разных значений длительности обслуживания заявок первого и второго приоритетов.

Известно [2, 3], что для подобных моделей при обслуживании заявок без приоритетов и большой нагрузке, распределение времени ожидания в очереди W(t) хорошо аппроксимируется экспоненциальным законом. Для С МО с постоянным временем обслуживания В(1) распределение времени задержки S(t) остается экспоненциальным. Это объясняется тем, что функция S(t) при t B(1) есть распределение W(t - B(1)).

Моделирование показало, что экспоненциальный характер функции распределения W(t) сохраняется и для модели с бункером на входе. Этот факт для исследуемого диапазона изменений нагрузки р был подтвержден за счет использования критерия согласия Пирсона [9]. Применение других критериев согласия также позволяет сделать вывод о правомерности экспоненциального распределения длительности ожидания в очереди.

Статистические критерии не дают возможности численно оценить ошибку, возникающую при замене истинного распределения случайной величины каким-либо известным законом. Как было показано в [10], для экспоненциального распределения можно пересчитать квантиль t(p). В Рекомендации ITU-T Y.1541 [6] квантиль нормируется в точке p = S(t) = 0,999. Для упрощения расчетов показателя IPDV целесообразно использовать квантиль t(0,95), определяемый в точке p — S(t) = 0,95.

Соотношения, необходимые для вычисления квантиля, приведены в [ 10].

Точность оценки показателя IPDV определяется погрешностью вычисления квантиля t(0,95). Для вычисления ошибки, обусловленной заменой функции распределения W(t) экспоненциальным законом, необходимы две оценки:

z(1) — квантиль t(0,95), получаемый методом имитационного моделирования;

z(2) — квантиль t(0,95), вычисляемый на основании соотношений, приведенных в [10].

Тогда относительная ошибка в расчете исследуемого квантиля [дельта](t), вычисляется по формуле:

[дельта](t) = (z(1) - z(2)) / z(1) Результаты исследования относительной ошибки S, для диапазона нагрузки 0,7 [ро] 0,9 показали, что она не превышает 10%. Это вполне приемлемо для оценки вероятностно-временных характеристик сети NGN.

Заключение. Моделирование процесса обслуживания IP-пакетов в сети NGN при существенном росте трафика позволило выявить ряд полезных закономерностей, которые можно свести к пяти положениям.

1. Удачной моделью узла коммутации служит однолинейная СМО с бункером бесконечной емкости на входе. Такая модель позволяет анализировать характеристики QoS заявок (их функции выполняют IP пакеты) первого относительного приоритета. Именно этот приоритет присваивается заявкам (IP-пакетам), важным в период ликвидации последствий ЧС.

2. Длительность обслуживания заявок (обработки IP-пакетов в узле коммутации) можно считать постоянной величиной. При необходимости она может принимать значения, соответствующие нижней и верхней границам исследуемой случайной величины. Поскольку размах распределения для времени обработки IP-пакетов не велик, полученные результаты не столь существенно различаются между собой.

3. Использование гипотезы о пуассоновском входящем потоке заявок (IP пакетов), как правило, приводит к недопустимо большим ошибкам в расчете характеристик QoS в сетях NGN.

4. Интересным для практики диапазоном нагрузки узла коммутации Р следует считать область от 0,7 до 0,9. При [ро] 0,7 анализ характеристик узла коммутации не представляет практического интереса, так как обеспечивается выполнение всех установленных показателей QoS. Если [ро] 0,9, то известные приближения позволяют вычислить искомые оценки, при условии [ро] — 1.

5. Для диапазона 0,7 [ро] 0,9 получены выражения для оценки (с приемлемой точностью) всех нормируемых показателей QoS мультисервисного трафика. Показано, что распределение времени задержки заявок (IP-пакетов) может быть с высокой точностью аппроксимировано экспоненциальной функцией. Это позволяет упростить анализ процессов обработки трафика в узлах коммутации, используемых в сетях NGN.

Полученные результаты представляют теоретический и практический интерес с точки зрения анализа характеристик QoS в сетях, основанных на IP-технологии, при большой нагрузке. Кроме того, они очень полезны для разработки процедур управления перспективными телекоммуникационными сетями при существенном росте трафика и/или уменьшении доступных ресурсов передачи и коммутации.

*** ЛИТЕРАТУРА 1. Леваков А.К. Результаты моделирования работы сети NGN при существенном росте трафика. Часть I. // Электросвязь. — 2012. - N 6.

2. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. — М.: Мир, 1979.

3. Штойян Д. Качественные свойства и оценки стохастических моделей. — М.: Мир, 1979.

4. Башарин Г.П., Наумов В.А., Самуилов К.Е. К анализу задержек в общем канале сигнализации / Сборник научных трудов ЦНИИС «Квазиэлектронные и электронные системы коммутации», 1983.

5. ITU-T Recommendation Q.543. Digital exchange performance design objectives. — 1993.

6. ITU-T Recommendation Y.1541. Network performance objectives for IP based services. — 2006.

7. Соколов Н.А. Задачи планирования сетей электросвязи. -СПб.: Техника связи, 2012.

8. Вадзинский Р.Н. Справочник по вероятностным распределениям. - СПб.:

Наука, 2001.

9. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. - М.: Физматлит, 2006.

10. Леваков А.К. Приближенный анализ характеристик сети NGN при существенном росте трафика // Электросвязь. — 2011.— N 12.

Получено 06.07. М.И. КРИВОШЕЕВ: «НАДО ИДТИ ВПЕРЕД»

31.08. Электросвязь Москва 8 "8" К 40-летию стандартизации цифрового телевещания Пожалуй, главный вопрос жизни для М.И. Кривошеева: «А что за этим следует?». Вот и празднование 40-летия международной стандартизации цифрового многофункционального телевещания он предложил рассматривать как возможность закладки фундамента дальнейшего развития — в направлении массовой интерактивной экранизации в сплаве с мобильной связью и всемирным информационным роумингом.

Марк Иосифович Кривошеев — доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники, заслуженный изобретатель РСФСР, академик MAC и Академии телевидения высокой четкости США, почетный доктор Санкт-Петербургского государственного университета кино и телевидения, кавалер орденов Дружбы, Трудового Красного Знамени, «За заслуги перед Отечеством», лауреат Государственной премии СССР и Государственной премии Российской Федерации. Единственный инженер, удостоенный премии ТЭФИ «За вклад в развитие ТВ-вещания». 40 лет назад его называли фантазером, сегодня - провидцем...

30 июля в НИИ Радио на празднование 40-летия международной стандартизации цифрового многофункционального ТВ-вещания и ТВЧ и (так уж совпало!) 90-летия Марка Кривошеева съехалась элита мирового телекома во главе с генеральным секретарем Международного союза электросвязи (МСЭ) Хамадуном Туре.

Юбиляра лично также поздравили генеральный директор ФГУП НИИР В.В.

Бутенко, заместитель министра связи и массовых коммуникаций Российской Федерации А.В. Малинин, заместитель руководителя Россвязи И.Н. Чурсин, глава Роскомнадзора А.А. Жаров, генеральный директор АНО «Общественное телевидение России» А.Г. Лысенко, председатель HAT Э.М.

Сагалаев и др. Поздравительные телеграммы прислали президент России В.В. Путин и министр связи и массовых коммуникаций РФ Н.А. Никифоров.

Творческий путь М.И. Кривошеева подробно освещался в нашем журнале (см. «ЭС» N 6, 2012, с. 4-8). Напомним лишь основные вехи его профессиональной деятельности: 7 мая 1945 г. он участвовал в техническом обеспечении первой в Европе послевоенной передачи Московского телевизионного центра;

в 1948 г. вывел в эфир сигналы ТВ программы в стандарте 625 строк;

в 50-х годах, работая в Министерстве связи СССР, занимался внедрением комплекса средств и сети ТВ- и УКВ-ЧМ вещания;

с 1959 г. работает в Научно-исследовательском институте радио, является создателем отечественной школы ТВ-измерений;

более 60 лет представляет Россию в исследовательских комиссиях МСЭ.

В июле 1972 г. председатель исследовательской комиссии по телевещанию МСЭ (ИК-11) проф. М.И. Кривошеев предложил передавать единые сигналы цифровых студий в стандартных каналах. Тогда это воспринималось как фантазия, но... «без фантазий нет искусства, как нет и науки» (Ференц Лист). В сложных условиях разобщенности и скепсиса после неудач со стандартизацией аналогового ТВ ему удалось объединить ведущих специалистов многих стран мира и довести цифровое ТВ-вещание до уровня международной стандартизации. Минувшие четыре десятилетия напряженной работы российских и зарубежных ученых под эгидой МСЭ доказали реальность стратегии, сегодня воплощенной самыми современными технологиями. Целых 30 лет Марк Кривошеев бессменно руководил ИК-11, а в 2000 г. был избран почетным председателем ИК- (телевизионное и звуковое вещание) МСЭ-Р.

Сегодня, говорит профессор Кривошеев, сложилась уникальная ситуация цифровое вещание выходит на новый виток развития. 2012 год обозначил ряд важных вершин, для покорения которых требуется выйти из скорлупы первоначального представления о цифровом вещании и по-новому оценить его перспективы: объемное телевидение, многофункциональные видеоинформационные системы (ВИС) на основе цифровых технологий больших экранов, телевидение высокой и сверхвысокой четкости, концепция всемирного информационного роуминга как средство преодоления многостандартности... Российские ученые по-прежнему в мейнстриме цифрового ТВ;

так, НИИР получил два отечественных и один международный патент на интерактивную ВИС, способную с помощью стандартного мобильного терминала обеспечить интерактивное общение.

Но — в Японии уже проведены испытания наземного вещания ультравысокой четкости! России, чтобы сохранить приоритет, нужно идти вперед.

Фото:

- В.В. Бутенко: «Вы — гордость НИИ Радио»

- X. Туре: «Цифровое вещание стало реальностью благодаря гению и мужеству этого великого человека»

- Пионеру телевещания Марку Кривошееву - 90!

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАДИОЧАСТОТНОГО СПЕКТРА 31.08. Электросвязь Москва 8 "8" В условиях внедрения новых радиотехнологий и значительного роста количества сетей связи заметно обострилась проблема обеспечения частотным ресурсом потенциальных пользователей: они испытывают трудности, связанные с неоднозначностью результатов расчетов платы за спектр, а действующая нормативная правовая база не способствует дальнейшему сокращению сроков доступа к частотному ресурсу и не побуждает операторов экономить его.

Администрация связи России, признавая, что система регулирования использования радиочастотного спектра (РЧС) давно не менялась, технологии ушли вперед, а принципы регулирования остаются неизменными, предпринимает определенные усилия по пересмотру системы лицензирования услуг связи и подходов к регулированию использования РЧС как ограниченного ресурса (см. с. 2).

Активную позицию в деле совершенствования законодательства Российской Федерации и нормативных документов, образующих единую систему регулирования использования РЧС, занимает Ассоциация пользователей национальным радиочастотным ресурсом. НРА служит связующим звеном между игроками рынка и регулятором, отстаивая необходимость реформирования лицензионно-разрешительной практики, повышения прозрачности расчета разовой и ежегодной платы за спектр.

Ниже представлены статьи, написанные на основе докладов, прочитанных на XII ежегодной конференции «Актуальные вопросы повышения эффективности использования национального радиочастотного ресурса»

(6—9 июня 2012 г.). Обсуждение этой темы будет продолжено в следующих номерах журнала.

XII КОНФЕРЕНЦИЯ НРА: КОНСТРУКТИВНЫЙ ДИАЛОГ ОПЕРАТОРА С РЕГУЛЯТОРОМ 31.08. Электросвязь Москва 8 "8" Участники форума (а это около сотни представителей федеральных органов исполнительной власти, научно-исследовательских учреждений, ассоциаций и операторских компаний, производителей и поставщиков радиоэлектронного оборудования) обсуждали вопросы повышения эффективности использования национального радиочастотного ресурса, возможное пути их решения, а также формы взаимодействия ассоциации с регулятором.

В президиуме конференции рядом с президентом Национальной радиоассоциации, генеральным директором НИИ Радио В.В. Бутенко и вице-президентом В.Н. Володиным в этом году были директор Департамента экономики и финансов Минкомсвязи России А.В.

Нарукавников и заместитель директора Департамента государственной политики в области связи Минкомсвязи России Ю.А. Журавель.

Руководители ведущих структур администрации связи не только выступили с докладами, но и активно участвовали в многочисленных дискуссиях, отвечая на подчас не самые простые вопросы операторов.

Тематика выступлений и круглых столов строилась вокруг двух главных вопросов: нормативно-правового регулирования использования РЧС, в том числе для внедрения технологии LTE в России, а также совершенствования методики расчета платы за спектр.

Новая для конференций НРА тема — формирование в России такой структуры, как «Открытое правительство». Перед операторами сегодня встает важная задача создания саморегулируемой организации. Вовлечение в процесс выработки востребованных рынком решений людей «с разным горизонтом планирования» помогает новой администрации связи воспринять сотрудничество с такой организацией как обязательный элемент своей деятельности, настроиться на конструктивное решение проблем, которые тормозят внедрение новых технологий и продвижение современных потребительских услуг.

Итоги работы форума комментирует В.В. Бутенко: «Чувство удовлетворения вызывают и формат мероприятия, и содержательные доклады, и аудитория, которая растет из года в год, и активность, с какой проходят заседания секций и круглые столы. Хотелось бы отметить такие важные особенности XII конференции, как весьма достойная представительность администрации связи, более масштабный уровень обсуждаемых вопросов, в том числе таких, как нормативное правовое регулирование использования радиочастотного спектра, платность РЧС, обеспечение электромагнитной совместимости, координация сетей LTE и др. Это был диалог оператора с регулятором: оператор услышал регулятора, а регулятор — оператора, почувствовал его проблемы изнутри».

Рекомендации, принятые на XII конференции НРА, см. на с. Фото:

- Круглые столы в формате острых дискуссий КОГНИТИВНОЕ РАДИО: НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ РАДИОЧАСТОТНЫМ РЕСУРСОМ ПЕРСПЕКТИВНЫХ РАДИОТЕХНОЛОГИЙ, И.О. Гурьянов 31.08. И.О. Гурьянов, заместитель директора НТЦ анализа ЭМС, ФГУП НИИР, к.т.н.;

i.gurianov@niir.ru Электросвязь Москва 5, 6, 7, 8 "8" УД К 621. Ключевые слова: Международный союз электросвязи (МСЭ), Регламент радиосвязи, система когнитивного радио, WSD-устройства.

Перегруженность доступного радиочастотного спектра, необходимость обеспечения им новых, перспективных радиотехнологий — все это требует не только «экстенсивного» подхода к выделению новых полос радиочастот или внедрению новых радиотехнологий взамен устаревших, но и поиска «интенсивных» подходов к использованию имеющегося радиочастотного спектра.

Идея когнитивного радио. Предложение использовать «интеллектуальные функции» радиоэлектронных средств (РЭС) для оптимального выбора радиоинтерфейса и приложений, выдвинутое в 1998 г. американским исследователем Джозефом Митола (Joseph Mitola), в настоящее время практически реализовано в телевизионных полосах частот. Связано это, с одной стороны, с особенностями частотного планирования наземных сетей ТВ-вещания, когда существует возможность между мощными ТВ-станциями дополнительно устанавливать маломощные РЭС, а с другой стороны — с внедрением цифрового вещания, имеющего более высокую помехоустойчивость по сравнению с аналоговым вещанием и, соответственно, позволяющего эффективнее расходовать радиочастотный спектр (РЧС).

Сценарий использования когнитивных систем (Cognitive Radio Systems, CRS) зависит от доступного радиочастотного спектра. В настоящее время разные страны по-разному определяют количество потенциально доступного радиочастотного спектра в ТВ-полосах частот для внедрения когнитивных систем. В США, например, по оценкам, когнитивными системами может быть использовано порядка 60% РЧС (рис. 1). В Европе эти показатели значительно ниже: в среднем 5—10 ТВ-каналов. При этом все исследования показали зависимость значения доступного радиочастотного спектра от плотности населения на рассматриваемой территории. Там, где очень низкая плотность населения, доступный для работы когнитивных устройств частотный ресурс может превышать 100 МГц, а в мегаполисах — приближается к нулю.

На международном уровне вопрос о внедрении когнитивных радиосистем был включен в повестку дня Всемирной конференции радиосвязи 2012 г.

(пункт 1.19). В 2007-2011 гг. исследовательские комиссии и рабочие группы МСЭ-R проводили исследования, направленные на определение потребностей в регулировании использования РЧС когнитивными системами. В рамках этих исследований изучались вопросы обеспечения ЭМС при внедрении когнитивных систем, а также сценарии внедрения и технические характеристики когнитивных систем, в том числе устройств, используемых для сухопутной подвижной службы в ТВ-полосах частот.

Результаты исследования МСЭ-R отражены в Отчете МСЭ-RSM.2152 и Отчете Подготовительного собрания к ВКР-12. В этих документах приводится определение когнитивных систем:

Система когнитивного радио (CRS): радиосистема, использующая технологию, позволяющую этой системе получать знания о своей среде эксплуатации и географической среде, об установившихся правилах и своем внутреннем состоянии, динамически и автономно корректировать свои эксплуатационные параметры и протоколы согласно полученным знаниям для достижения заранее поставленных целей и учиться на основе полученных результатов [1].

Следует выделить три основных вывода, к которым привели исследования МСЭ-R, относительно применения когнитивных систем и возможностей обеспечения ЭМС:

технологии CRS могут обеспечить преимущества пользователям сухопутной подвижной службы, включая системы IMT, за счет повышения эффективности использования существующего спектра и смягчить проблему перегруженности (обеспечив, например, выигрыш в пропускной способности);

внедрение и работа станций на основе технологии CRS в системах какой либо службы радиосвязи не должны налагать какие-либо дополнительные ограничения на другие службы, совместно использующие соответствующую полосу частот;

любая система той или иной службы, использующая системы радиосвязи с программируемыми параметрами (Software-Defined Radio, SDR) и/или CRS в полосе частот, распределенной этой службе, должна функционировать в соответствии с положениями Регламента радиосвязи и административными правилами, регулирующими использование полос частот и критерии защиты, определенные в соответствующих рекомендациях МСЭ-R.

При внедрении когнитивных устройств должны использоваться рекомендации и отчеты МСЭ-R, определяющие критерии защиты различных радиослужб. Помимо рекомендаций МСЭ-R по защите существующих радиослужб, исследовательскими комиссиями МСЭ-Р разработаны документы, в которых анализируются потенциальные модели применения систем когнитивного радио и предлагаются возможные сценарии их развертывания: отчеты MCЭ-RM.2115, MCЭ-RM.2117, MCЭ-RSM.2152, МСЭ R [LMS.CRS].

На Ассамблее радиосвязи (АР-12) и Всемирной конференции радиосвязи (ВКР-12) вопрос когнитивного радио был одним из самых дискуссионных.

АР-12 приняла Резолюцию 58, определяющую необходимость дальнейшего изучения технических аспектов внедрения когнитивных систем, оставив при этом открытыми регуляторные вопросы, а ВКР-12 рассмотрела различные варианты регулирования когнитивных систем — от принятия Резолюции ВКР, определяющей условия использования когнитивных систем, до отказа вносить какие-либо изменения в Регламент радиосвязи МСЭ. В результате работы ВКР-12 была принята следующая рекомендация:

любая радиосистема, реализующая технологию CRS, должна функционировать в соответствии с положениями Регламента радиосвязи;

использование CRS не освобождает администрации связи (АС) от обязательств по защите станций других АС, работающих в соответствии с Регламентом радиосвязи.

Таким образом, можно констатировать, что регулирование использования когнитивных устройств будет проводиться на национальном или региональном уровне.

Международная стандартизация когнитивных устройств. В настоящее время существуют или разрабатываются следующие стандарты:

IEEE 802. 11af. Начало разработки — январь 2010 г. Основная цель — адаптация семейства стандартов IEEE 802.11 к ТВ-полосам частот. При этом вопросы работы данных устройств с базой данных для реализации механизма геолокации находятся вне рамок стандарта. Рассматриваются два возможных варианта использования устройств данного стандарта:

внутри помещения с дальностью менее 100 м (аналогично существующим WLAN);

вне помещений с дальностью работы не более 5 км.

Стандарт IEEE 802.11af оценивается как наиболее обещающий, поскольку в его разработке активно участвуют производители чипов. Как ожидается, сертификация устройств по данному стандарту начнется уже в текущем году.

IEEE 802.16h. Первоначально нацеленный на адаптацию стандарта IEEE 802.16 к полосе частот 3650—3700 МГц, данный стандарт в настоящее время адаптируется и к ТВ-полосам частот.

IEEE 802.22. Основан на стандарте IEEE 802.16d (фиксированный WiMAX) и направлен на реализацию правил, установленных Федеральным агентством по связи (Federal Communications Commission, FCC) для когнитивных систем' в ТВ-полосах частот (предусматривает прослушивание эфира, механизм геолокации для получения доступных частотных каналов и соответственно динамический выбор рабочего частотного канала и мощности излучения).

Следует отметить, что многие эксперты не ожидают скорого появления оборудования данного стандарта на рынке.

ЕСМА-392. Стандарт для персональных/портативных устройств, функционирующих в «белых пятнах» частотно-территориального ресурса (White Space Devices, WSD). Описывает физический уровень (PHY) и уровень MAC, включая протокол обмена и механизмы обеспечения совместимости.

Оборудование на базе данного стандарта может вскоре появиться на рынке, однако при этом нельзя не сказать, что ЕСМА-392 является закрытым стандартом, а значит, число производителей оборудования будет ограничено.

Ведутся разработки (пока, правда, на начальной стадии) и других стандартов. В настоящее время создано большое число прототипов WSD устройств в ТВ-полосах частот, которые имеют различные характеристики.

Развитие когнитивных систем в ТВ-полосах частот на региональном и национальном уровне. Наиболее активно когнитивные системы исследуются в США (рис. 2) — возможностью использования «белых пятен»

в ТВ-полосах частот там заинтересовались в 2002 г., когда FCC создало специальную группу SPTF (Spectrum Policy Task Force). Ее основной задачей было разработать рекомендации по повышению эффективности использования РЧС. На основе подготовленного SPTF отчета [2] FCC в г. приняло программу исследований дополнительного спектра для безлицензионного использования в диапазоне ниже 900 МГц и в районе ГГц. Результатом реализации программы должно было стать утверждение регулирующего документа, обеспечивающего возможность повышения эффективности РЧС за счет использования когнитивными устройствами частотно-пространственно-временных «пробелов в РЧС».

Эта программа открывала возможности работы безлицензионных устройств в телевизионном УКВ-диапазоне радиочастот на основе четко сформулированных правил доступа таких устройств к ТВ-спектру. Создавая правила использования WSD-устройств, FCC учитывало предложения и проекты заинтересованных организаций и публичных слушаний.

В 2003—2010 гг. вышло несколько документов, в которых предлагалось новое регулирование по WSD-устройствам. В феврале 2010 г. FCC опубликовало окончательные правила для «безлицензионного использования телевизионных полос частот». Данный документ стал кульминацией исследований, отсчет которых ведется с публикации первых правил в мае 2004 г. и заканчивается полевыми и лабораторными испытаниями прототипов WSD-устройств в 2007 и 2008 гг.

При проведении полевых и лабораторных испытаний прототипов когнитивных устройств FCC выработало требования к этим устройствам не только по традиционным параметрам (мощность излучения, диапазоны частот, условия обеспечения ЭМС), но и по специфическим параметрам контроля занятости спектра. Результаты испытаний показали, что реализация когнитивных устройств с использованием только механизма контроля занятости частотных каналов не может обеспечить ЭМС WSD устройств с действующими РЭС [3]. Кроме того, FCC определило, что обнаружение занятости ТВ-канала радиомикрофонами представляет чрезвычайно сложную задачу, требующую применения высокочувствительных приемников в WSD-устройствах. С учетом результатов экспериментов были внесены изменения в правила регулирования WSD-устройств.

В частности, в документе FCC-10-174 было убрано требование, что устройства, подключаемые к базе данных защищаемых РЭС, до момента подключения должны осуществлять контроль занятости канала по эфиру.

Кроме того, проще стало обеспечивать совместимость с беспроводными радиомикрофонами. С этой целью для каждого региона США были определены два частотных канала, которые не могут использоваться WSD устройствами и должны обеспечивать беспомеховую работу радиомикрофонов. Если же этих двух каналов недостаточно, пользователи безлицензионных радиомикрофонов должны зарегистрировать свои устройства в базе данных защищаемых РЭС, чтобы обеспечить их защиту от помех, аналогичную лицензируемым радиомикрофонам. Окончательная позиция FCC по использованию ТВ-диапазонов частот безлицензионными WSD-устройствами, определенная одним из последних документов, предполагает следующие аспекты регулирования:

защитные критерии для защищаемых от помех со стороны WSD-устройств РЭС;

технические требования к WSD-устройствам в ТВ-полосах частот;

требования к базе данных защищаемых РЭС в ТВ-полосах частот;

частотные каналы, которые могут использоваться WSD-устройствами.

Процесс разработки когнитивных устройств в США занял примерно десять лет. При этом были проведены широкие исследования и консультации по перспективам и возможным проблемам их внедрения в ТВ-полосах частот.

Наиболее острым оказался вопрос защиты существующих пользователей РЧС от возможных помех со стороны когнитивных систем, в частности ТВ вещания и вспомогательных РЭС для производства ТВ-программ. Несмотря на серьезную озабоченность вещателей, FCC США приняло силовое решение в отношении начала внедрения когнитивных систем в ТВ-полосах частот.

Для целей регулирования FCC провело классификацию WSD-устройств, установив требования по максимальной эквивалентной изотропно излучаемой мощности (ЭИИМ) WSD-устройств (до 4 дБВт), а также определило допустимые частотные каналы для работы WSD-устройств (2— 51-й ТВ-каналы, за исключением 3-, 4- и 37-го каналов). Также удалось сформулировать требования к схеме обнаружения занятости частотного канала излучениями радиомикрофонов (сигналы радиомикрофонов должны быть обнаружены на уровне минус 114 дБмВт). Кроме того, детально были разработаны принципы взаимодействия WSD-устройств с базой данных защищаемых РЭС, включая требования к встроенным в WSD-устройства схемам определения местоположения (геолокации). По результатам взаимодействия WSD-устройств с базой данных на них должна передаваться информация о доступных для работы частотных каналах.

В сентябре 2011 г. в опытную эксплуатацию была запущена первая база данных о защищаемых РЭС [4], по результатам которой в декабре 2011 г.

FCC приняло решение о начале коммерческой эксплуатации БД с 26 января 2012 г. Одновременно FCC одобрило первое оборудование для когнитивных систем в целях коммерческого использования. Разработка Koos Technical Services (KTS) представляет собой стационарное радиоустройство для организации радиосетей различной конфигурации на базе IP-протокола, способных передавать также и видеотрафик. Оборудование имеет интерфейс с БД защищаемых РЭС (Spectrum Bridge, рис. 3) и обеспечивает скорость передачи данных до 3 Мбит/с в канале 6 МГц. Как ожидается, оборудование будет использоваться в сетях широкополосного доступа, в сетях наблюдения и системах диспетчерского управления.

Исследования в области когнитивных систем в Европе. В целом работы в этом направлении пока ведутся на теоретическом уровне: созданием стандартов занимается ETSI, специалисты ЕСС определяют правила применения когнитивных устройств (включая оценку ЭМС, полосы частот и условия применения), а научные организации реализуют программы, финансируемые Европейским союзом.

В ЕСС работы, связанные с когнитивным радио, начались в 2009 г., когда была создана Группа по переписке по вопросам когнитивного радио. Ее цель — разработка плана и определение задач для согласования правил использования когнитивных систем в европейских странах. Эти задачи были распределены между различными проектными (ПГ) и рабочими (РГ) группами ЕСС:

ПГ SE43 — разработка отчета, в котором должны быть определены технические и эксплуатационные требования к WSD-устройствам. При этом диапазон частот для их применения ограничен полосой 470—790 МГц;

РГ WGFM — изучение потребности в изменении регуляторных положений для концепции когнитивного радио в целом;

во взаимодействии с ETSI — определение приложений для когнитивного радио и при необходимости полосы радиочастот для работы когнитивного радио;

РГ WGRA — подготовка отчета о реализации функций надзора за выполнением правил применения когнитивных систем и выработка требований к базе данных защищаемых РЭС в диапазоне 470—790 МГц (сейчас эти задачи переданы WGFM);

группа STG — доработка программы SEAMCAT, основного инструмента ЕСС по оценке ЭМС РЭС, с тем чтобы она позволяла осуществлять оценку ЭМС когнитивных РЭС, в первую очередь в диапазоне 470—790 МГц.

В настоящее время в рамках ЕСС разработан отчет, определяющий технические и эксплуатационные требования к использованию когнитивных систем в «белых пятнах» полосы радиочастот 470—790 МГц [5], и проводятся дополнительные исследования по регуляторным и техническим вопросам.

Стандартизацией когнитивного радио в Европе занимается ETSI. При этом следует отметить, что аспекты применения когнитивных систем в наибольшей степени подпадают под зону ответственности Комитета RRS.

Созданные в этом комитете группы только приступили к активной работе, т.е. ETSI существенно отстает от IEEE в разработке стандартов для систем когнитивного радио.

Отдельные европейские страны проводят собственные исследования по внедрению когнитивных систем. Так, администрация связи Великобритании в 2009—2010 гг. провела ряд консультаций по перспективам безлицензионного использования когнитивных систем в ТВ-полосах частот и пришла к выводу, что беспомеховая работа когнитивных систем по отношению к лицензируемым пользователям спектра в ТВ-полосах частот (в том числе к наземному телевидению, радиомикрофонам и другому специальному оборудованию, используемому при производстве ТВ программ) может быть обеспечена за счет использования принципа геолокации с БД по защищаемым средствам, а также за счет права регулятора контролировать уровень излучений когнитивных устройств и при необходимости, если они создают помехи, прекращать их работу.

Учитывая, что разработка гармонизированного европейского стандарта может занять несколько лет, администрация связи Великобритании решила создать национальный стандарт, чтобы ускорить внедрение когнитивных систем. Также были определены задачи на ближайшую перспективу:

разработка механизмов для включения данных по защищаемым РЭС в соответствующие БД;

разработка требований к БД и провайдерам соответствующих БД.

В июле 2011 г. в тестовой зоне в Кембридже успешно завершилось тестирование оборудования американской фирмы Adaptram. В результате испытаний была установлена широкополосная IP-линия, позволившая клиентскому оборудованию Microsoft XBox получать из Интернета видеоизображения ТВЧ-качества. Для демонстрации также был организован видеочат на базе двух устройств XBox/Kinect. Ожидается, что данное оборудование займет нишу беспроводного доступа в Интернет в условиях, когда Wi-Fi-оборудование не может эффективно работать из-за сложных условий распространения.

Перспективы развития когнитивного радио в Российской Федерации. В нашей стране также проводятся исследования в данном направлении.

Полоса частот 470—790 МГц интенсивно используется радиовещательной службой и является основным РЧС для внедрения и развития цифрового наземного вещания.

Стратегия перехода на цифровое вещание предусматривает параллельное вещание в цифровом и аналоговом стандартах до достижения необходимого уровня распространения абонентского оборудования у населения. Использование аналогового вещания в приграничной зоне осуществляется в соответствии с соглашением «Женева-06», на основании которого переходный период заканчивается в 2015 г. Во внутренних районах сроки отключения аналогового вещания могут быть определены с учетом конкретной ситуации. Полоса частот 470—790 МГц также используется в РФ системами воздушной радионавигационной службы (ВРНС), системами кабельного вещания и вспомогательными системами вещания (SAB/SAP).

Перспективы развития когнитивных систем в полосе частот 470—790 МГц будут зависеть от наличия доступного для них РЧС («белых пятен») и от диапазона допустимых технических параметров когнитивных систем, обеспечивающих ЭМС с данными службами. В 2011 г. ФГУП НИИР провело научно-исследовательскую работу «Оценка технической возможности и экономической целесообразности внедрения когнитивных систем радиосвязи в интересах эффективного использования РЧС-диапазона частот 470—862 МГц». Основные аспекты данной работы:

анализ нормативной правовой базы и выявление проблем регулирования использования РЧС в России для внедрения и развития когнитивных систем радиосвязи;

разработка методики анализа ЭМС когнитивных сетей и РЭС других назначений;

лабораторные испытания по оценке технической возможности совместного функционирования когнитивных систем радиосвязи с РЭС ТВ-вещания;

анализ современных подходов к созданию специальных БД и автоматизированных систем управления;

разработка предложений по внедрению и развитию когнитивных систем связи в полосах частот 470—862 МГц в Российской Федерации;

разработка предложений в проект решения ГКРЧ по созданию опытной зоны для внедрения когнитивных систем связи.

По результатам НИР был подготовлен отчет, на основе которого Государственная комиссия по радиочастотам 16 марта 2012 г. приняла решение ГКРЧ N 12-14-08 «О создании опытной зоны по внедрению когнитивных систем широкополосного беспроводного доступа в Российской Федерации в полосе радиочастот 470—686 МГц» с приложением «Основные технические характеристики РЭС когнитивных систем широкополосного беспроводного доступа в полосе радиочастот 470-686 МГц».

В соответствии с данным решением ФГУП НИИР поручено не позднее первого квартала 2013 г. представить в ГКРЧ результаты эксплуатации опытной сети когнитивной системы широкополосного доступа, на основании которых необходимо:

уточнить полосы радиочастот и технические характеристики РЭС;

разработать порядок формирования и функционирования необходимых баз данных радиосвязи взаимодействия отдельных частей когнитивной системы широкополосного доступа.

Учитывая также возможность внедрения WSD-устройств оператором сети ТВ-станций и ретрансляторов, одним из важных элементов исследований в опытной зоне является оценка возможности работы цифровых ТВ передатчиков и WSD-устройств на одной вышке. Для развертывания опытной зоны необходимо оборудование, отвечающее минимальным требованиям к устройствам WSD. На данный момент развертывание зоны возможно на основе модифицированного оборудования стандартов WiMAX и TDD LTE.

Заключение. Таким образом, когнитивные технологии — это перспективное направление отрасли ИКТ, которое будет бурно развиваться уже в ближайшие годы. «Белые пятна» в ТВ-полосах частот — лишь первый, пробный шаг к внедрению когнитивных технологий как самостоятельных радио-систем, нацеленных на определенные сегменты рынка. Вопросы регулирования использования когнитивных систем, по решению ВКР-12, оставлены на рассмотрение национальных администраций связи.

*** ЛИТЕРАТУРА 1. Отчет ПСК по техническим, эксплуатационным и регламентарно процедурным вопросам, подлежащим рассмотрению Всемирной конференцией радиосвязи 2012 г. 2-я сессия Подготовительного собрания к конференции для ВКР-12. — Женева, февраль 2011 г.

2. Spectrum Policy Task Force Report //FCC, ET Docket No.02-135. — November, 2002.

3. Evaluation of the Performance of Prototype TV-Band White Space Devices //FCC Office of Engineering and Technology, ET Docket No. 04-186. - October 15, 2008.

4. FCC Public Notice, Office of Engineering and Technology Announces the Opening of Public Testing for Spectrum Bridge's TV Band Database System ET DA 11-2043. - December 22, 2011.

5. Технические и эксплуатационные требования использования когнитивных систем в «белых пятнах» полосы частот 470—790 МГц: Отчет ЕСС 159. - Кардифф, 2011, февраль.

Получено 20.07. Фото:

- Рис. 3. Пример предоставления информации о свободных каналах на сайте Spectrum Bridge РЕЗУЛЬТАТЫ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ ВЗИМАНИЯ ПЛАТЫ ЗА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЧС В РОССИИ И ЕЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ, Е.Е.

Девяткин, Е.Е. Володина 31.08. Е.Е. Девяткин, начальник лаборатории ФГУП НИИР;

к.э.н., Е.Е. Володина, профессор кафедры экономики связи МТУСИ, к.э.н.;

evolodin Электросвязь Москва 9, 10, 8 "8" УДК 621.391.827:645. Ключевые слова: радиочастотный спектр, радиотехнологии, управление, эффективность, экономические методы, разовая плата, ежегодная плата, стимулирование.

Введение. Социальное, экономическое и научно-техническое значение радиочастотного спектра (РЧС) настолько велико, что развитие современного общества нельзя представить без этого ресурса.

Непрерывное и стремительное увеличение технических средств с радиоизлучателями определяет все возрастающий процесс использования РЧС и повышает значимость вопросов эффективности управления его использованием.

Методы управления использованием РЧС можно условно разделить на административные, технические и экономические. Условность подобного деления связана с тем, что на практике они применяются в комплексе и можно говорить лишь о преобладании тех или иных подходов в процессе управления использованием РЧС. Как правило, окончательное управленческое решение принимается в административном порядке при наличии технического и экономического обоснования. При этом цель экономических методов — стимулировать потребителей РЧС к более рациональному использованию спектра и хотя бы частично компенсировать расходы государства на управление использованием РЧС, перенеся их на те частные и государственные компании, которые непосредственно получают доходы от использования РЧС. В большинстве стран таким экономическим механизмом является плата за использование радиочастотного ресурса.

В Российской Федерации в настоящее время в рамках государственной системы управления РЧС также применяется повсеместно распространенный экономический подход к стимулированию рационального использования радиочастотного спектра на основе взимания платы.

На основании Федерального закона «О связи» Правительством Российской Федерации 16 марта 2011 г. было принято постановление N 171 «Об установлении размеров разовой платы и ежегодной платы за использование в Российской Федерации радиочастотного спектра и взимания такой платы»

и утверждены «Правила установления размеров разовой платы и ежегодной платы за использование в Российской Федерации радиочастотного спектра и взимания такой платы» [1]. Сама методика расчета размеров разовой и ежегодной платы за использование РЧС (далее - Методика) [2] была введена приказом Минкомсвязи России N 164 30.06.2011 и вступила в действие с 01.01.2012.

В то же время вопросы реализации методики и ее совершенствования не сходят с повестки дня органов управления в области использования РЧС.

Проблема совершенствования механизма установления размеров платы за использование РЧС, ее взимания и распределения представляет значительный интерес для всех участников рынка и требует постоянной аналитической работы в практической области применения действующей на данный момент Методики, оценки результатов ее реализации как для операторов связи, так и для государства.

Характеристика применяемых методов определения платы за использование РЧС за рубежом и в РФ. Основную цель введения платы за использование РЧС можно сформулировать так: создание экономических условий, при которых частотный ресурс будет максимально эффективно использоваться в экономике и социальной сфере, а также для нужд государственного управления, обороны и безопасности государства, поддержки правопорядка. Кроме того, при таких условиях должно быть обеспечено внедрение перспективных технологий и стандартов, проведение конверсии спектра. Конечной целью платы за РЧС является макроэкономический полезный эффект, выражающийся в увеличении валового внутреннего продукта, повышении уровня жизни, увеличении числа рабочих мест, улучшении экологии и т.д.


Обеспечить достижение такой цели возможно лишь на основе многостороннего учета различных факторов и методических подходов.

Научно-методическое обоснование размера платы может базироваться как на затратных, так и на рыночных моделях. Но при этом уровень финансирования должен гарантировать, что государственная система управления РЧС будет эффективна на существующем этапе развития телеком-рынка. В данной области, исходя из противоречивых интересов пользователей РЧС и регулирующих органов за рубежом и в России, используются различные методические подходы к определению платы за РЧС (таблица).

В основе новой методики, принятой в РФ [2], лежат комплексно примененные затратные и рыночные подходы. Затратный подход заключается в необходимости учета и компенсации затрат на управление спектром в целях обеспечения системы контроля радиочастот, конверсии РЧС и финансирования мероприятий по переводу действующих радиоэлектронных средств в другие полосы радиочастот. Рыночный подход позволяет стимулировать эффективное использование РЧС и формировать рациональный спрос на частотный ресурс. В частности, предлагаемая методика стимулирует пользователей:

экономно и эффективно использовать радиочастотный ресурс;

работать в относительно свободных высокочастотных участках радиочастотного спектра;

развивать свой бизнес в удаленных и малонаселенных регионах страны;

повышать спектральную эффективность оборудования за счет внедрения перспективных радиотехнологий.

Методика включает в себя ставки и коэффициенты, дифференцируемые в зависимости от используемых диапазонов радиочастот, количества используемых радиочастот (радиочастотных каналов) и технологий, применяемых при использовании РЧС.

Впервые в РФ плата за использование радиочастотного спектра, кроме ежегодной, включает и разовую плату. Под разовой платой следует понимать затраты операторов, связанные с доступом к РЧС, т.е., в соответствии с действующим законодательством, за получение разрешения на пользование РЧС, а под ежегодной — плату за текущую эксплуатацию (пользование) РЧС. Ставки разовой и ежегодной платы устанавливаются на основе затратного подхода, стимулирование эффективного использования РЧС осуществляется с учетом коэффициентов. Подробно содержание методики и характеристика параметров взимания платы изложены в [3].

В целом используемый подход можно назвать компенсационно стимулирующим, поскольку он исходит из экономических интересов государства по эффективному управлению ограниченным производственным ресурсом на основе компенсации затрат [4] по его управлению и стимулированию инновационного развития инфокоммуникаций.

Содержание изменений, внесенных в Методику расчета разовой и ежегодной платы за использование РЧС в России. В процессе реализации методики приказами Минкомсвязи России и Роскомнадзора, а также Постановлением Правительства РФ в ее текст вносились изменения, касающиеся в основном значений ставок платы и коэффициентов, а кроме того, редакторские правки, позволяющие устранить неточности и неоднозначность толкования формулировок. Рассмотрим основные нормативные правовые акты, в соответствии с которыми существенно менялись условия взимания и размер платы. Так, приказом Минкомсвязи России от 22 декабря 2011 г. N 352 [5] в первоначальный вариант методики были внесены следующие изменения:

ставка для расчета разовой платы за использование РЧС была снижена с 800 руб. до 300 руб.;

в случае, когда в разрешении на использование радиочастот (радиочастотных каналов) указана только используемая полоса частот, коэффициент, учитывающий необходимую ширину полосы излучения радиосигнала для передачи информации с заданным качеством, K(ншпи) = 1;

перечень полос частот, которые используются РЭС гражданского назначения в технологических сетях железнодорожной связи, дополнен полосой частот 154,9875— 156,0125 МГц;

таблица 7 Методики, определяющая коэффициент социальной направленности внедрения технологии, была дополнена РЭС системы радиотелефонной связи «Алтай», а также ретрансляторами и радиомаяками любительской службы. Коэффициент социальной направленности для них установлен равным 0,3.

В апреле 2012 г. Постановлением правительства РФ от 05.04.2012 N 285 [6] был установлен порядок определения размера разовой платы в случае изменения условий использования радиочастот/радиочастотных каналов по заявлению пользователя, а также при продлении срока действия или переоформлении разрешения.

Приказом Министерства связи и массовых коммуникаций РФ от 20 апреля 2012 г. N 121 [7] в Методику были внесены следующие поправки:

таблица 7 Методики, определяющая коэффициент социальной направленности внедрения технологии, дополнена технологией беспроводного доступа Wi-Fi (стандарт серии IEEE 802.11), а также системой радиотелефонной связи Actionet. Для РЭС, использующих технологию Wi-Fi, коэффициент, учитывающий степень социальной направленности внедрения технологии, установлен равным 0,1. Для РЭС системы радиотелефонной связи Actionet он установлен равным 0,3;

коэффициент, учитывающий численность населения в месте установки РЭС для Москвы, снижен с 1,2 до 0,6.

Основную роль в реализации Методики выполняет Федеральная служба по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) [1]: в установленном порядке ведомство формирует и издает приказы, согласно которым обеспечивается:

установление размеров ежегодной платы за использование в РФ радиочастотного спектра в случае изменений расчетных коэффициентов или изменений в Методику расчета размеров разовой платы и ежегодной платы за использование в РФ радиочастотного спектра;

зачет излишне уплаченных за текущий квартал года денежных средств в счет внесения ежегодной платы за последующие периоды оплаты;

прекращение во внесудебном порядке разрешений на использование радиочастот или радиочастотных каналов в связи с невнесением пользователями РЧС платы за его использование в установленные сроки.

В результате внесения изменений в Методику определения размеров разовой и ежегодной платы за использование радиочастотного спектра для крупных операторов сотовой связи во II полугодии размер платы сократился на 10—17,5% по сравнению с началом 2012 г.

В конце I квартала 2012 г. приказом Роскомнадзора было прекращено действие около 1,8% неоплаченных разрешений, а количество пользователей РЧС сократилось примерно на 9,5%.

По итогам I полугодия 2012 г. суммарный объем платы за использование РЧС, установленный приказами Роскомнадзора, составил 8339,85 млн руб.

Из них 7416,65 млн руб. -объем ежегодной платы, 589 млн руб. — объем разовой платы, 334,2 млн руб. — объем ежегодной платы за первый период использования спектра. В качестве платы за использование РЧС в федеральный бюджет было внесено в общей сложности 8043 млн руб., что составляет 96% от запланированной суммы.

Очередное мероприятие, посвященное совершенствованию Методики, было проведено 3 июля 2012 г. Роскомнадзор провел расширенное совещание, на котором обсуждались предложения по внесению изменений в Постановление Правительства РФ N 171 «Об установлении размеров разовой и ежегодной платы за использование в Российской Федерации радиочастотного спектра и взимания такой платы», в Постановление Правительства РФ N 359 «О порядке регистрации радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств», а также в приказ Минкомсвязи России N «Об утверждении Методики расчета размеров разовой и ежегодной платы за использование в Российской Федерации радиочастотного спектра».

В совещании приняли участие представители ФГУП «РТРС», ОАО «ВымпелКоммуникации», ОАО «МТС», ОАО «Мегафон», группы компаний «Теле-2 Россия», радиочастотной службы, ФГУП «НИИР», Национальной радиоассоциации.

Было предложено внести следующие изменения в порядок определения размеров разовой и ежегодной платы за использование радиочастотного спектра на территории Российской Федерации:

освободить от платы за использование радиочастот или радиочастотных каналов в РФ дипломатические представительства/ консульские учреждения;

поручить радиочастотной службе расчет размеров разовой платы и ежегодной платы, направление уведомлений о необходимости внесения платы, доведение информации о внесении платы до Федеральной службы по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций;

в случае переоформления лицензии исключить двойное взимание ежегодной платы за квартал, в течение которого решение было переоформлено;

округление полученных результатов до двух знаков после запятой (копеек) производить только при расчете размера ежегодной платы за квартал [Пг(кв)].

Кроме того, в Методику были внесены дополнения. Методика была дополнена указаниями по определению коэффициента, учитывающего количество используемых радиочастот (радиочастотных каналов) (К(рч)) в случае указания в частотно-территориальном плане базовых станций, которые могут использоваться как в стационарном, так и в мобильном (перевозимом) режиме работы с одинаковым числом радиочастотных каналов и при наличии в разрешении рекомендованных для переназначения радиочастот (радиочастотных каналов).

Пункт 7 Методики дополнен в части учета сезонного высокочастотного расписания для передатчиков KB-радиосвязи.


Пункт 9 дополнен указаниями по расчету количества используемых радиочастот для систем MMDS, а также по определению количества используемых радиочастот для РЭС цифровых систем беспроводного доступа технологии DECT в случае наличия в разрешении запрещенных к использованию каналов.

Для радиоастрономических приемных устройств (предназначенных только для приема радиоастрономических сигналов) K(ншпи) установлен равным нулю.

Внесены поправки в перечень технологий, используемых для обеспечения безопасности жизнедеятельности граждан РФ, в том числе при чрезвычайных ситуациях.

Заключение. Проведенные мероприятия, направленные на модернизацию российской нормативно-правовой и методической базы определения и взимания платы за использование РЧС, безусловно, свидетельствуют о процессах либерализации в области управления РЧС и отражают открытый диалог регулятора и пользователей спектра. Изменения, внесенные в Методику, сулят положительные результаты и для государства, и для операторов. Хотелось бы надеяться, что этот диалог будет продолжен и обеспечит полную прозрачность расчетов и взаимные интересы сторон.

*** ЛИТЕРАТУРА 1. Постановление Правительства РФ от 16 марта 2011 г. N 171 «Об установлении размеров разовой платы и ежегодной платы за использование в Российской Федерации радиочастотного спектра и взимания такой платы».

2. Приказ Министерства связи и массовых коммуникаций РФ N 164 от июня 2011 г. «Об утверждении Методики расчета размеров разовой платы и ежегодной платы за использование в Российской Федерации радиочастотного спектра».

3. Нарукавников А.В., Гурьянов И.О. Методические подходы к расчету платы за использование РЧС в России //Электросвязь. - 2011. - N 8.

4. Володина Е.Е., Кузовкова Т.А., Нарукавников А.В. Возмещение использования радиочастотного спектра как экономический метод эффективного управления ограниченным природным ресурсом //Вестник РАЕН. - 2011. - N 4.

5. Приказ Министерства связи и массовых коммуникаций Российской Федерации от 22 декабря 2011 N 352 г. «О внесении изменений в Методику расчета размеров разовой платы и ежегодной платы за использование в Российской Федерации радиочастотного спектра, утвержденную приказом Министерства связи и массовых коммуникаций Российской Федерации от июня 2011 г. N 164».

6. Постановление Правительства РФ от 05.04.2012 N 285 «О внесении изменений в Правила установления размеров разовой платы и ежегодной платы за использование в Российской Федерации радиочастотного спектра и взимания такой платы».

7. Приказ Министерства связи и массовых коммуникаций Российской Федерации от 20 апреля 2012 г. N 121 «О внесении изменений в Методику расчета размеров разовой платы и ежегодной платы за использование в Российской Федерации радиочастотного спектра, утвержденную приказом Министерства связи и массовых коммуникаций Российской Федерации от 30.06.2011N 164».

Получено 07.08. ЭВОЛЮЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ IMT, В.Т. Скрынников 31.08. В.Т. Скрынников, эксперт ОАО «Мобильные ТелеСистемы», член-корр. РАЕН, к.т.н.;

skvg@mts.ru Электросвязь Москва 12, 13, 14, 15, 16, 8 "8" УДК 621. Ключевые слова: перспективные радиотехнологии, сети IMT, агрегирование радиочастотного спектра, электромагнитная совместимость.

Тенденции развития технологий IMT Динамика строительства сетей IMT в мире (сети UMTS/HSPA, HSPA+, LTE).

Актуальность темы о соотношении технологий сотовой связи на мировом рынке обусловлена тем, что сегодня в условиях их стремительного развития операторы порой не могут четко определиться с выбором технологии и переносят акценты с одной технологии на другую. Это объясняется тем, что при наличии существенных отставаний во внедрении перспективны технологий происходит временное рассогласование, при котором одна технология не успевает еще полностью «прижиться», как на рынке появляется уже другая новая технология. Такая ситуация характерна и для России, когда речь идет о внедрении 3G/UMTS или LTE.

Общее соотношение сетей IMT иллюстрирует табл. 1.

Эксперты считают, что наряду с внедрением LTE по всему миру эволюция сетей HSPA будет продолжаться и HSPA+ по-прежнему будет ключевой технологией беспроводного широкополосного доступа ближайшие 5-7 лет [5]. Это объясняется тем, что развитие стандартов HSPA+ не стоит на месте.

Эволюция стандартов UMTS/HSPA. С каждым выпуском спецификаций 3GPP происходит расширение функциональных возможностей систем этих стандартов. В табл. 2 показано поэтапное развитие стандартов UMTS/HSPA в части наращивания пропускной способности радиоинтерфейсов до уровня LTE, включая и агрегирование несущих частот DC/DB (Dual Carrier/Dual Band) [5]. Режимы DC/DB подробно описаны в [9]. Уместно напомнить, что в Районе 1 для агрегирования спектра DC/ DB определены два частотных диапазона: 900 МГц и 2,1 ГГц. Кроме того, важно подчеркнуть два обстоятельства. Во-первых, главная особенность DC заключается в динамическом перераспределении трафика между несущими частотами, вплоть до автоматического выключения вторичной несущей частоты в целях экономии энергопотребления в абонентском терминале [1—2, 4]. Во вторых, DC/DB — это не обычный (традиционный), а принципиально новый способ передачи данных.

(* DC (Dual Carrier) - двойная несущая частота) ** DB (Dual Band) — двойная полоса частот (разные полосы) *** МС (Multi Carrier) — несколько несущих частот (более двух)) LTE — начальный этап длительной эволюции IMT. Этот этап ознаменовал начало глобальной эволюции UMTS в технологическую стадию длительного развития LTE (Long Time Evolution). Системы LTE принципиально отличны от существующих модификаций UMTS и составляют базовую основу для развития технологий следующего поколения 4G. В части радиоинтерфейса к главным отличиям следует причислить:

новые методы множественного доступа в радиосети: в нисходящем направлении - OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) — ортогональное многочастотное мультиплексирование, в восходящем направлении — SC-FDMA (Single Carrier FDMA) — частотное разделение каналов с одной несущей частотой;

усовершенствованную технологию пространственно-временного кодирования радиоканалов MIMO.

Метод радиодоступа OFDMA сочетает ортогональное многочастотное мультиплексирование (OFDM) и временное мультиплексирование каналов (TDMA). OFDM-сигнал слабо критичен к амплитудным ограничениям, к эффекту многолучевости и временным задержкам в радиоканале.

Метод радиодоступа SC-FDMA реализуется посредством модуляции с одной несущей и выбран для уменьшения пиковой мощности излучения передатчика абонентского терминала, которая является критичной с точки зрения экономичности аккумуляторных батарей в терминале.

Технология MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) включает многоканальные антенны на передающей и приемной сторонах, а также соответствующие алгоритмы обработки многолучевых сигналов. Многоканальные антенны Ml МО позволяют значительно снизить эффект многолучевого распространения сигнала в радиоканале и повысить пропускную способность радиосети посредством формирования физических каналов передачи, разделенных пространственно путем специального ортогонального кодирования.

Прогнозируется, что системы LTE потенциально могут обеспечить скорость передачи данных свыше 300 Мбит/с в направлении к абоненту и около Мбит/с - в направлении от абонента. Достижение таких скоростей зависит от размера выделенного частотного ресурса, который может использоваться гибко за счет комбинирования частотных каналов различной ширины (1,4,3,5, 10, 15 и 20 МГц).

LTE-Advanced — самая перспективная технология следующего поколения.

Создание систем следующего поколения IMT-Advanced (4G) является эволюционным шагом в дальнейшем развитии LTE. Считается, что в радиоинтерфейсе LTE заложены основные базовые решения, на которых строятся системы 4G. Одновременно в рамках спецификаций 3GPP (Rel'10 и Rel'11) присутствуют и дополнительные решения по усовершенствованию системы LTE-Advanced. Главным образом они направлены на повышение эффективности MIMO и производительности системы в целом на краю зоны обслуживания, увеличивая ее размеры, где в LTE имеются определенные проблемы. Среди этих решений в первую очередь можно назвать:

расширенную полосу канала (до 100 МГц), которая формируется за счет объединения масштабированных каналов LTE (агрегирование спектра);

скоординированную многоточечную передачу СоМР (Coordinated Multi-Point Transmission/Reception), которая относится к методам уменьшения помехового вмешательства смежных ячеек в сети LTE;

передачу с ретрансляцией (Relaying) для увеличения зоны обслуживания и улучшения покрытия в сети;

усовершенствованные схемы и алгоритмы MIMO, ориентированные на эффективность и максимальную простоту абонентских устройств (расширенная конфигурация передающих антенн до восьми на базовой станции и двух в абонентском терминале, особый дополнительный алгоритм циклического разнесения временной задержки сигнала в пространственных каналах CDD (Cyclic Delay Diversity)).

В качестве реальных кандидатов на технологию IMT-Advanced (4G) сегодня определены две технологии: WiMAX стандарта IEEE 802.16m и LTE-Advanced.

Сопоставление требований к некоторым количественным параметрам систем LTE-Advanced и IMT-Advanced показано в табл. 3.

Дадим краткую характеристику перечисленных решений.

Новые принципиальные решения для LTE-Advanced Агрегирование радиочастотного спектра. Возможность агрегирования спектра в LTE-Advanced является, пожалуй, самой главной особенностью системы, обеспечивающей дополнительную гибкость его использования, заложенную еще в LTE в виде набора каналов с масштабированной шириной. Детально эта возможность рассмотрена в [8];

здесь дадим описание некоторых ее аспектов.

Для достижения высокой скорости передачи данных (1 Гбит/с), заявленной в стандартах 3GPP для LTE-Advanced, требуется существенно расширить полосу канала до 100 МГц. Учитывая реальное отсутствие свободных полос спектра такой ширины, в стандартах 3GPP заложена возможность объединения нескольких частотных полос, которое и получило название агрегирования (агрегации) спектра. Причем для обеспечения обратной совместимости с системой LTE агрегация канала должна быть произведена за счет объединения нескольких полос только из числа стандартизованных (идентифицированных) для LTE. При этом абонентский терминал LTE Advanced может принимать несколько объединяемых компонент канала, в то время как терминал LTE принимает только одну из них.

Категории агрегирования. В системе LTE-Advanced возможны несколько категорий агрегирования спектра, зависящих от трех типов объединяемых компонент, как показано на рис. 1:

агрегирование смежных компонент внутри одной полосы частот (intra-band adjacent);

агрегирование несмежных компонент внутри одной полосы частот (intra band non-adjacent);

агрегирование компонент в разных полосах частот (inter-band).

Асимметрия частотных компонент — одно из новых решений, которое может найти отражение в стандартах 3GPP. Под асимметрией подразумеваются два понятия. Первое понятие относится к разносу дуплексных полос, который в прежних стандартах 3GPP определен как фиксированный для каждой из идентифицированных полос частот. Второе понятие определяет собственно асимметрию агрегируемых частотных компонент в нисходящих и восходящих каналах. Различают три сценария такой асимметрии: разное число компонент СС (Component Carrier) в Downlink и Uplink, разная ширина агрегируемых полос в Downlink и Uplink и сочетание в Downlink и Uplink разного количества СС с разной шириной полосы. Примеры этих сценариев [3]:

сценарий 1: асимметрия количества компонент (DL — 2x20 МГц, UL - 1х МГц);

сценарий 2: асимметрия ширины агрегированных каналов (DL -2x20 МГц, UL - 2х 10 МГц);

сценарий 3: асимметрия количества компонент и ширины агрегированных каналов (DL — 2x20 МГц, UL - 1х 10 МГц).

Общие правила агрегирования спектра в LTE-Advanced. Агрегирование спектра в LTE-Advanced базируется на строгом правиле, в соответствии с которым агрегированная полоса канала формируется из стандартизованных частотных компонент (Rel'8), т.е. из отдельных масштабируемых каналов LTE. Помимо этого правила, учитывается и ряд важных факторов, к которым можно отнести следующие.

1. Количество агрегируемых компонент. При выборе допустимого количества агрегируемых частотных компонент СС должна учитываться разумность требований к оборудованию и, в частности, к приемнику.

Регламентация количества СС необходима, она позволит исключить неразумное формирование агрегированной полосы канала за счет объединения большого количества узкополосных компонент. В Rel' определена возможность применения комбинаций из частотных каналов LTE (Rel'8). Но из такой возможности не следует, что агрегированную полосу канала шириной 50 МГц нужно формировать путем объединения полос шириной по 5 МГц (10x5 МГц), вместо того чтобы выбрать 5 полос по 10 МГц. По этой причине в стандартах и вводится ограничение максимального числа компонент (до 5 частотных компонент).

2. Дуплексные разносы между агрегируемыми частотными компонентами.

При агрегации спектра в LTE-Advanced помимо фиксированных используются и переменные дуплексные разносы между парами частотных компонент Downlink и Uplink. Их использование необходимо для сбалансированного распределения трафика между компонентами в нисходящем и восходящем направлениях.

3. Защитные полосы при агрегировании спектра. По соображениям эффективного использования радиочастотного спектра размер защитных полос вокруг агрегированного канала должен зависеть от его ширины.

Частотный разнос между центрами агрегируемых смежных полос (между несущими частотами) должен быть кратным 300 кГц независимо от сценария их агрегации. Это требование обусловлено двумя условиями:

условием совместимости с системой LTE, у которой растр каналов составляет 100 кГц, и условием сохранения ортогональности поднесущих частот, имеющих интервал разнесения 15 кГц.

Сценарии агрегирования спектра в Rel'10. Исследования в области агрегации спектра в LTE-Advanced планируются в 3GPP для целого перечня сценариев, предложенных операторами связи, которые намерены эффективно использовать в будущем сети этого стандарта.

Предполагается, что по результатам исследований и с учетом проведенных аукционов по выделению частот для LTE-Advanced часть этих сценариев будет принята в стандартах 3GPP и включена в Rel'11. В качестве примера в табл. 4 приведены предлагаемые сценарии агрегации в верхних диапазонах частот для Района 1 [3].

Агрегирование спектра в LTE-Advanced — аналог технологии когнитивного радио. Не вдаваясь в вопросы технологических особенностей когнитивных радиосистем, отметим, что использование так называемых «белых пятен» в радиочастотном спектре (White Space — WS) соответствует описанной выше процедуре агрегирования спектра в LTE-Advanced, когда в качестве агрегируемых компонент выступают полосы WS. То есть сеть LTE-Advanced, кроме выделенного частотного ресурса, может использовать вторичный ресурс, который конфигурируется путем агрегирования полос в «белых пятнах», как показано на рис. 2 [6].

При реализации этого решения следует ожидать усложнения устройств и функций в связи с необходимостью периодического обращения к базе данных, а также с потребностью в особой регулировке мощности для выполнения условий беспомеховой передачи в «белых пятнах». Кроме того, потребуется сбалансированность сети при переходе в разные диапазоны частот, который будет сопровождаться изменением размера сот и плотности абонентов в них.

Скоординированная многоточечная передача и прием СоМР в сети LTE Advanced. Следует заметить, что СоМР относится к методам уменьшения помехового вмешательства смежных ячеек в сети LTE. Данный метод передачи может функционировать как в пределах собственной соты (Intra Site СоМР), так и между смежными сотами (Inter-Site СоМР). На рис. показан пример скоординированной многоточечной передачи Inter-Site СоМР.

Для Downlink рассматриваются несколько подходов к реализации СоМР:

скоординированное переключение лучей CBS (Coordinated Beam Switching);

объединенная обработка/передача (JP - Joint processing/transmission) как некогерентная (JP-Nco), так и когерентная (JP-Co);

объединенная когерентная обработка/передача внутри ячейки (Intra-JP);

скоординированный Beamforming (СВР).

В первом случае передача осуществляется селективно в пространстве одному абонентскому терминалу, но в отличие от обычного Beamforming динамически координируется направленность пространственного луча антенны в стороны соседних сот. Во втором случае передача для отдельного абонентского терминала осуществляется одновременно с разных точек (с разных сот). Такая скоординированная многопозиционная передача будет эквивалентна работе одного передатчика с несколькими разнесенными в пространстве антеннами.

Эффект от применения скоординированной многоточечной передачи в сети LTE-Advanced — повышение скорости передачи данных — иллюстрируется рис. 4 [4].

Передача с ретрансляцией в сети LTE-Advanced. Схема такой ретрансляции показана на рис. 5.

Согласно подобной схеме ретрансляционная станция (PC) осуществляет взаимодействие с базовой станцией eNode В через интерфейс Un, а с абонентским терминалом — через интерфейс Uu. В настоящее время в 3GPP рассматриваются несколько типов ретрансляционных станций с разными уровнями протоколов ретрансляции (уровень 1 — обычный ретранслятор/ повторитель, уровень 2 — ретранслятор с управлением доступа, уровень 3 ретранслятор с функциями eNode В, включая функцию хэндовера).

При стандартизации в 3GPP рассматривается и другая классификация ретрансляционных станций. С точки зрения информированности абонентского терминала различают при этом два типа PC: тип 1 — непрозрачные (non-transparent) и тип 2 — прозрачные (transparent) PC.

Ретрансляционные станции типа 1 с непрозрачной ретрансляцией создают фактически собственную ячейку и имеют свой идентификатор Cell ID, обеспечивают при этом передачу сигналов синхронизации и управления, а также передачу опорных сигналов Reference Signal. В прозрачных PC абонентский терминал не знает, что взаимодействует с eNode В через ретрансляционную станцию. При такой прозрачной процедуре поддерживается разделение передачи данных и сигналов управления.

На рис. 6 приведены результаты оценки потенциального выигрыша в пропускной способности LTE-Advanced при использовании в ячейке трех ретрансляционных станций типа 1 для 25 активных абонентов [4].

Приведенные результаты свидетельствуют об эффективности применения ретрансляционных станций в сети LTE-Advanced. Так, ретрансляция позволяет значительно повысить пропускную способность, особенно на краю ячейки.

Усовершенствованная технология MIMO. Алгоритм циклического разнесения временной задержки сигнала в пространственных каналах CDD позволяет вводить соответствующую временную задержку для сигнала, передаваемого в каждой антенне. В результате этого создается положительный эффект для MIMO в виде искусственного введения в пространственных каналах дополнительной. многолучевости, за счет которой может быть скомпенсирована корреляция каналов, обусловленная близким разнесением передающих антенн. Этот алгоритм также важен и для реализации в MIMO режима Beamforming. He вдаваясь в детали, заметим, что рассмотренная процедура по сути представляет собой формирование некой виртуальной антенны.

Эффективность новых решений в радиоинтерфейсе LTE-Advanced. Подводя итог описанию особенностей радиоинтерфейса LTE-Advanced, в обобщенном виде укажем, как перечисленные решения влияют на основные характеристики всей системы. На рис. 7 показана карта этих характеристик.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.