CC BY
117
УДК 654.1
Д.А. Богданов
Сотрудник, Академия ФСО России, г. Орел, РФ Эл.почта: [email protected] М.Г. Иванилов Сотрудник, Академия ФСО России, г. Орел, РФ Эл.почта: [email protected]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ СЕТЕЙ ПОДВИЖНОЙ СВЯЗИ 5G И ФИКСИРОВАННОЙ СПУТНИКОВОЙ СЛУЖБЫ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ 3400-3800 МГЦ
Аннотация
В статье проведен анализ руководящих документов в области частотного планирования, произведен и представлен графически расчет координационного расстояния для РЭС ФСС и РЭС сетей подвижной связи 5G, сделан вывод о величине требуемого координационного расстояния для данных РЭС и о возможности нескольких подходов к решению проблемы электромагнитной совместимости данных средств связи.
Ключевые слова:
сети подвижной связи 5G, оценка, совместимость, РЭС, ФСС, частотно-территориальный разнос.
В 2017 году ГКРЧ своим постановлением [1] выделило ПАО «Мегафон» полосу частот 3400-3800 МГц для установки стационарной части сети связи 5G и проведения научных работ на территории городов, в которых планируется проведение матчей чемпионата мира по футболу и Кубка конфедераций. Кроме того, решением ГКРЧ определена необходимость выработки и согласования порядка совместного использования данной полосы частот и конкретных каналов для применения РЭС фиксированного сегмента.
Для разработки условий обеспечения ЭМС с РЭС различного назначения при проведении работ необходимо предусмотреть организационно-технические мероприятия с функционирующими в настоящее время и планируемыми РЭС сетей спутниковой связи, занимающих выделенные полосы радиочастот. При этом применяемые РЭС стационарного сегмента сетей связи 5G должны не создавать мешающих излучений и не требовать защиты от вредных помех, исходящих от РЭС спутниковой связи любого назначения.
Из всех рассмотренных сценариев развертывания средств сетей связи пятого поколения для детальной оценки помехового воздействия РЭС сети подвижной связи 5G на ЗС ФСС необходимо сосредоточиться именно на сценарии развертывания макро БС в условиях городской застройки. При этом оценка помехового воздействия от БС и решение проблемы ЭМС для БС позволит также обеспечить ЭМС с АС.
При оценке норм частотно-территориального разноса и соответственно разработки условий совместного использования ЗС ФСС и БС 5G в общей полосе частот 3400-3800 МГц использовались подходы, изложенные в методике оценки электромагнитной совместимости, а также ряд рекомендаций МСЭ-Р серий Р, F, SF. Критерий обеспечения ЭМС можно представить в упрощенном виде, если учитывать эффект блокировки элементов малошумящего усилителя приемного тракта ЗС ФСС
гдоп ^ ,ож. 1бл -1бл>
I ^доп > ^ож (1)
где 1доп - допустимая мощность помехи в полосе демодулятора ЗС ФСС;
1ож - ожидаемая мощность помехи, создаваемая макро БС, в полосе демодулятора ЗС ФСС;
/д°п - допустимая мощность помехи по входу МШУ ЗС ФСС;
/б°Ж - ожидаемая мощность помехи, создаваемая макро БС, по входу МШУ ЗС ФСС.
Расчет практически создаваемых уровней помех проводился на основе уравнения радиолинии, связывающего энергетические, частотные и пространственные параметры РЭС полезного сигнала
(приемника радиопомех) и мешающих сигналов (источников помех)
1ож = ЭИИМ(в) + G3C (<р) - L3C + OCR(AF) - L(r, h3C, hBO p) - L
(2)
где ОСК(АР) - коэффициент частотной коррекции;
Ь(г, кзс, р) - потери при распространении мешающего сигнала в пространстве; Ьпол - развязка по поляризации;
Дополнение моделей распространения сигнала моделями дифракционного рассеяния для полузакрытых и закрытых трасс с учетом поглощения сигнала местными неоднородностями (деревьями, домами и т.д.) повысило достоверность полученных оценок.
Частота, Гц х"Ш9 Частота, Гц
Рисунок 1 - Соотношение спектра сигнала макро БС 5G и полосы частот АЧХ демодулятора ЗС ФСС
а) вещательный луч, антенна АФАР (47-76 км)
б) вещательный луч, антенна MIMO (50-79 км)
в) вещательный луч, антенна АФАР г) вещательный луч, антенна М1МО(29-57
(27-55 км) км)
Рисунок 2 - Территориальный разнос макро БС 5G от ЗС ФСС
- 30 '
~ 11 I ~
Теоретическими расчетами определено, что с целью обеспечения беспомеховой работы земных станций ФСС (направления "космос-Земля") и РЭС сетей подвижной связи 5G в общих полосах частот (диапазон радиочастот 3400-3800 МГц) тнеобходимый территориальный разнос (координационное расстояние) должен составлять от 47 км вплоть до 96 км, а при воздействии основного излучения РЭС сетей подвижной связи 5G на соседний канал приема ЗС ФСС (диапазон частот 3400-3800 МГц) - от 27 км до 74 км.
Таким образом, с целью защиты приема ЗС ФСС необходимы существенные территориальные разносы, которые даже при увеличении частотной отстройки не снижаются до небольших расстояний. Более того, из-за широкополосности МШУ на большинстве ЗС ФСС ограничения сохраняются даже при весьма больших частотных отстройках, достигающих сотни МГц. В таких условиях представляется несколько подходов к решению данной проблемы, связанной с сегментацией полосы радиочастот 3400-3800 МГц с одновременным переводом значительной части ЗС ФСС на работу в верхней полосе 3600-3800 МГц и установкой фильтров, а также территориальной сегментацией ЗС ФСС и БС 5G. Список использованной литературы:
1. Решения ГКРЧ от 4 июля 2017 года № 17-42-08-2 и от 28 декабря 2017 года № 17-44-07-3.
2. Отчет о составной части работы по теме «Разработка условий совместного использования РЭС сетей связи 5G и РЭС фиксированной спутниковой связи в полосах радиочастот 3400-3800 МГц (Шифр "5G-СМ"). - Москва : ООО «Спектрум менеджмент», 2018.
© Богданов Д.А., Иванилов М.Г., 2019
УДК 654.1
Д.А. Богданов
Сотрудник, Академия ФСО России, г. Орел, РФ Эл.почта: [email protected] М.Г. Иванилов Сотрудник, Академия ФСО России, г. Орел, РФ Эл.почта: [email protected]
ОПТИМИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЧАСТОТ В MESH-СЕТЯХ
Аннотация
В статье проведен анализ оптимизации использования частот в MESH-сетях, использование методов нелинейной оптимизации и возможность применения данного метода.
Сделан вывод о возможности минимизации суммарной мощности непреднамеренных радиопомех на входах всех радиоприемных устройств рассматриваемой сети и использовании при проектировании MESH-сетей различного назначения.
Ключевые слова:
MESH-сети, радиоэлектронные средства, сеть, частота.
MESH - сетевая топология, в которой беспроводные устройства соединяются множественными (зачастую излишними) соединениями, включаемыми согласно стратегических соображений. Данное определение довольно хорошо отвечает функциям развертываемых сетей подобного класса. Концепция самоорганизующейся сети, обладающей децентрализованным управлением и владеющей значительной степенью надежности, предложена уже давно, но продуктивная реализация такой технологии стала возможной в следствии стремительного формирования беспроводных технологий.
Данные сети обширно используются военными ведомствами различных государств с целью
