Лоскутное одеяло спектра
Авторы: Ю. Волкова, Г. Большова
Опубликовано в журнале "Информ Курьер Связь" №1, январь 2009
«Теленок маленький, на всех не хватит»
Присказка
Если бы каждая радиотехнология имела цвет, то план размещения радиосредств на воображаемой поверхности спектра напоминал бы абстрактную многоцветную картину, или лоскутное одеяло, которое хозяйка многократно перекраивала и перешивала.
Блага цивилизации
Универсализация среды передачи, отказ от коммутации каналов и переход на IP, реализация единых шлюзов и стандартизация радиоинтерфейсов дает большую гибкость, экономит пропускную способность, сокращает потребности в спектре и других ресурсах за счет их совместного использования для различных услуг, систем и сетей радиосвязи. Такое единение адресации, идентификации, аутентификации позволяет нам электронно общаться, не задумываясь о природе среды передачи, уравнивает в правах сети проводные и радиосети. Единственное, что портит прекрасную картину, это тот факт, что работа всех средств радиосвязи зависит от наличия и достаточности радиочастотного ресурса, которого, как того теленка, на всех не хватает.
Национальная "Таблица распределения полос радиочастот для радиослужб Российской Федерации" охватывает спектр 3 кГц до 400 ГГц. Современные технологии хорошо себя чувствуют на частотах до примерно 45 ГГц, Имеются перспективные разработки для более высоких частот, но это пока, скорее, экзотика чем массовая продукция. Основная же часть применяемых сегодня в нашей стране средств связи и вещания работают на частотах до 15 ГГц – это сети и системы самого разного назначения, построенные на базе самых разных технологий: GSM, IMT-MC-450 и первые неуверенные сеточки IMT-2000 (UMTS) – в сотовой связи; Wi-fi, WiMAX, и целый сонм стандартов IEEE 802.11 и 802.16 – в широкополосном доступе; транкинговые сети стандартов TETRA, APCO25, МРТ 1327; подвижные, фиксированные и радиовещательные спутниковые системы; наземные аналоговые и цифровые радиовещательные передатчики (звуковые и телевизионные), а также обязательные радиорелейные линии – тропосферные и прямой видимости; устройства радиочастотной идентификации, всевозможные датчики охранных систем и систем телемониторинга. Добавьте сюда метеорологию и исследовательские службы, радиолокацию и глобальные системы позиционирования, устройства управления движением судов по воздуху и по морям-океанам, воздушную радионавигацию и службы спасения. Кроме этих очевидных и всем известных систем, вокруг нас неустанно трудятся еще тысячи устройств, которые мы не замечаем, но их потребности в спектре от этого никак не меньше.
Регулятор определяет все
Требования к особенностям построения сети, видам предоставляемых услуг, диапазоны частот, для них разрешенные, и технологии, на рынок допущенные, описываются в Концепциях развития, отраслевых Нормативно-правовых актах и Генеральных схемах сетей.
С точки зрения государственного регулирования рынок услуг радиосвязи общего пользования – чуть ли не самый сложный. Для того, чтобы услуги стали легитимными, требуется иметь четыре документа, каждый из которых может содержать массу ограничений: разрешение на использование частот, лицензия на предоставление услуг связи, подтверждение соответствия (сертификат) оборудования, заключение экспертизы проектной документации (системного и рабочего проектов).
Разрешение на использование частот указывает кому, где, каких условиях и на какой срок выделен частотный ресурс, сеть какой технологии может быть построена с использованием этих частот, а также какие ограничения по мощности-географии-параметрам излучения и приема должны выполняться. Лицензией государство дает оператору право предоставлять услуги связи. Сертификат соответствия обеспечивает уверенность всех владельцев сетей, подключенных к сети общего пользования, в том, что новые средства связи не нарушат работоспособности уже действующих сетей из-за несоответствия технических параметров установленным нормам. Экспертиза проектной документации подтверждает соответствие принятых проектных решений действующим строительным нормам и правилам, а также ведомственным нормативно-техническим документам (НТД).
Однако три последних документа навсегда останутся никчемными бумажками, если на требуемой территории нет свободных частот подходящего диапазона. В самом первом приближении ответ на этот - главный вопрос – может дать Государственная комиссия по радиочастотам. Но Комиссия не "подбирает" частоты, она лишь рассматривает заявки. Это значит, что оператору, прежде, чем торопиться с заявкой на модную технологию, хорошо бы "окунуться в тему", разобраться, что где лежит, и понять, что ему действительно нужно.
Кто в тереме живет?
Описывать в небольшой статье многостраничную Таблицу распределения частот – дело неблагодарное и где-то даже вредное. Поэтому ограничусь простыми картинками, которые показывают, как на Руси поделен спектр на "военный" (категории ПР), "гражданский" (ГР) и совместного использования (СИ).
Гражданский диапазон в нашей Таблице предусмотрен, главным образом, для вещания, все остальные ютятся в коммунальной квартире с множеством соседей.
За более чем сотню лет истории радиосвязи, разработано бессчетное число методик, рекомендаций, правил и компьютерных программ, позволяющих решить задачу помещения различных радиоэлектронных средств в одну полосу частот и на одной территории. Всемирная практика знает массу примеров успешного "примирения" сетей телевизионных и подвижные, военных и гражданских, воздушных и сухопутных, наземных и спутниковых. У этих задач есть решения – не всегда простые и зачастую требующие многократных расчетов, но в итоге – правильные, позволяющие абоненту – получить услугу, оператору – построить сеть, государству – получить доходы от налоговых поступлений.
Однако, на пути этих решений два препятствия. Первое – в лице регулятора, который не имеет опыта решения таких сложных задач, и которому не всегда хочется их решать, и который боится, что в случае ошибок ему потом – возможно – придется еще и разбираться с помехами. Второе – инвестор – существо нервное и капризное, он почти всегда требует для своих капиталовложений "чистого неба", т.е. частот, пока еще никем не занятых. Вот и ходят бесчисленные дети лейтенанта Шмидта по коридорам власти, ищут возможности если не выкинуть "стареньких" из вожделенных полосок, то хотя бы по территории потеснить, в мощности ограничить, жизненный срок установить.
Квартирные разборки
Наиболее агрессивных новичков сегодня трое. Это сети третьего поколения (3G), технология WiMAX, недавно принятая в «высшее» 3G-сообщество, и цифровое телевидение.
WiMAX претендует на спектр сразу нескольких живых технологий WiFi и MMDS (2,4-2,7ГГц), фиксированного доступа и спутниковой связи (3400-3600 и 5600-6400 МГц), нагло "выпихивает" радиорелейные линии из давно обжитого ими диапазона 5-6 ГГц, и даже встал в очередь за цифровым дивидендом, который, как ожидается, должен появиться после полной замены аналогового ТВ на цифровое. Однако, WiMAX, скорее всего, преуспеет не во всех желаемых полосах. Так, если давно потерявшие свою актуальность системы MMDS готовы уступить новичку, то спутниковая связь не желает отдавать ни герца, заявляя на каждом углу, что при совместной работе с WiMAX - жди серьезных проблем. Здесь слово – за регулятором, от него ждут принципиального решения.
С РРС, к сожалению, как с профсоюзами в бывшем СССР, наш регулятор не церемонится – при появлении на горизонте новой технологии (будь то NMT в конце 80-х, 3G в середине 90-х, или WiMAX в начале 21-го века) он первым делом принимает решения о "прекращении назначения частот для радиорелейных станций". Что же касается "дивиденда", призрак которого уже вовсю гуляет по Европе, и продажа с аукциона которого еще в феврале 2008 года принесла США 19,6 млрд. долларов, то, кроме WiMAX за него будут биться еще несколько технологий - наземное ТВ вещание сверхвысокой четкости, мобильное ТВ, технологическая связь, специальная связь, научные радиоприложения и т.д. Кстати сказать, еще неизвестно, какие из них останутся в живых к тому далекому 2015 году, когда этот дивиденд наконец-то должен образоваться. Я бы, например, серьезных ставок пока не делала.
Вторым активным борцом со спектром является цифровое телевидение - фиксированное и мобильное, которое пока существует лишь виде чахлых опытных зон на задворках империи и вороха бумаг, содержащих противоречивые сценарии внедрения ЦТВ, программы и концепции перехода от аналога к цифре, экономические расчеты и маркетинговые прогнозы. Увлекшись подсчетом денег в государевой казне, предсказатели часто забывают о том, что без частот даже самое современное оборудование остается грудой высококачественного металла. А вот свободных частотных каналов в крупных городах государства Российского как раз и нет. Они либо заняты аналоговыми передатчиками, либо используются для целей, с телевидением никак не связанных. Не надо быть крупным специалистом, чтобы, подсчитав число телеканалов в эфире, осознать, что свободных частот для телевещания уже нет. Поэтому, в соответствии международным планом GE-06, который требует защитить от помех аналоговые передатчики до окончания переходного периода (т.е. до июля 2015 года), о ЦТВ, по всей вероятности, пока придется забыть.
Сказки о третьем поколении мы слышим, начиная с 1992 года, когда "великие умы" международного сообщества сочинили "связь для всех, везде и всегда". Сегодня уже можно уверенно говорить о том, что эта утопия всемирного телекоммуникационного коммунизма разбилась об экономику. Сначала началась "борьба за единый стандарт". Крупные производители, понимая, что приз для победителя - весь Земной шар в качестве рынка сбыта, не скупились на разработки, конференции, банкеты-фуршеты и прочие радости лоббировании корпоративных интересов. В итоге единого стандарта не вышло. Потом разразились аукционные скандалы. Операторы, заблудившись на перегретом рынке подвижной связи, отдавали за лицензии 3G суммы, в несколько раз превышавшие их годовые обороты. Инвестиции окупались плохо. Придуманные маркетологами услуги не находили отклика в кошельках абонентов. В 2006 году 3G, наконец-то добрался до России. С великой помпой проведенный конкурс распределил, мягко говоря, несвободный спектр. Операторы, получившие лицензии, теперь должны их реализовать, но на их пути стоят "запретные зоны", работы о освобождению частот в которых ведутся с такой скоростью, что, вероятно, пятое-шестое поколение мобильной связи появится у нас раньше, чем 3G услуги на закрытых пока территориях.
