Fiksētās bezvadu piekļuves sistēmas

 

Pēdējos gados Latvijā aktuāla kļuvusi fiksēto radiosakaru izmantošana. To lielā popularitāte ir izskaidrojama ar bezvadu tehnoloģiju straujo attīstību - manāmi pieaugusi bezvadu sistēmu piedāvātā ietilpība, uzlabojusies traucējumnoturība, pārraidīto datu uztveršana ir iespējama bez zudumiem, kas nozīmē darbības augstu kvalitāti, instalācijai nepieciešamais laika periods, salīdzinot ar vadu sakariem, ir ļoti īss, aparatūras un tās ekspluatācijas izmaksas samazinās.

 

Pateicoties straujajam pieprasījuma pieaugumam gan pēc individuālajiem datu pārraides risinājumiem, gan pēc piekļuves publiskajiem tīkliem, kā alternatīva fiksētajam telekomunikāciju tīklam Latvijā turpina attīstīties fiksētās bezvadu piekļuves sistēmas FWA (Fixed Wireless Access). Tipiskā FWA konfigurācija ir punkts-daudzi punkti, t. i., viena centrālā radiostacija apkalpo daudzas terminālstacijas un retranslācijas stacijas. FWA sistēmām paredzētos frekvenču diapazonus var iedalīt tā sauktajos individuālajos un koplietošanas diapazonos.

Individuālajos diapazonos katram sakaru operatoram ir iedalīts noteikts individuāls frekvenču resurss, tiek izmantota profesionāla radioaparatūra, nodrošināta pieļaujamā kļūdu varbūtība un sakaru kvalitāte, kā arī tiek nodrošināta aizsardzība pret kaitīgiem radiotraucējumiem. FWA sistēmām pieejamie frekvenču diapazoni Latvijā ir: neharmonizētie^** 1,4 un 2,4 GHz, kā arī harmonizētie^*** 3,5, 3,6, 10,5, 26, 28 un 42 GHz.

3,5 GHz frekvenču diapazona radiokanālu sadalījums balstās uz CEPT/ERC/REC 14-03^* pielikumu B2. Kopējā ietilpība ir seši 14 MHz plati dupleksu frekvenču bloki. Arī blakus esošajā 3,6 GHz diapazonā radiokanālu sadalījums ir ļoti līdzīgs - septiņi 14 MHz plati frekvenču bloki atbilstoši CEPT/ERC/REC 12-08^* pielikumam B2.2. 10,5 GHz diapazonā radiokanālu plāns ir balstīts uz CEPT/ERC/REC 12-05^*, nosakot FWA sistēmu vajadzībām piecus 30 MHz platus dupleksu frekvenču blokus. Tiesa gan, viens no tiem ir paredzēts tikai punkts uz punktu savienojumiem.

Plānojot sakaru tīklus ir jāņem vērā, ka šajos diapazonos, FWA paredzēto frekvenču resurss ir nepietiekošs, lai sistēmu savstarpējās saderības uzlabošanai, starp atsevišķu operatoru frekvenču blokiem, būtu lietderīgi noteikt aizsargkanālus. Latvijā izmanto bezvadu piekļuves sistēmas gan ar frekvenču dupleksu (FDD - Frequency Division Duplex), gan ar laikdales dupleksu (TDD - Time Division Duplex), tāpēc saderības nodrošināšana starp abu veidu sistēmām ir diezgan specifiska un sarežģīta. FDD un TDD sistēmu līdzās pastāvēšanas pamatnoteikumu definēšanai Elektronisko komunikāciju komiteja (ECC) šogad ir izstrādājusi ziņojumu CEPT/ECC Report 033^*.

26 GHz frekvenču diapazona radiokanālu sadalījums atšķiras no iepriekš apskatītajiem ar to, ka bezvadu sistēmām paredzētais frekvenču spektrs ir sadalīts 28 MHz platos blokos, bet diapazona pirmie seši 28 MHz kanāli ir atvēlēti lielas kapacitātes punkts-punkts radiolīniju ierīkošanai. Dažādu operatoru sakaru sistēmu saderības uzlabošanai katram operatoram piešķirtā frekvenču josla ir atdalīta ar vienu vai vairākiem 28 MHz platiem aizsargkanāliem. Lai frekvenču spektru izmantotu efektīvi, operatori, kas izmanto blakus frekvenču blokus, starp kuriem ir aizsargkanāls, savstarpēji vienojoties, principā var izmantot arī šo aizsargkanālu. Iepriekš minētais kanālu plāns ir balstīts uz CEPT/ERC/REC T/R 13-02^* un CEPT/ERC/REC(00)05*. Bezvadu piekļuves sistēmas Eiropā ir pēdējo gadu jaunievedums, tāpēc daudzās valstīs, atšķirībā no Latvijas, šiem mērķiem paredzēto frekvenču resursu apguve ir tikai pašā sākumā. CEPT ECC šogad pabeidza ziņojuma CEPT/ECC Report 032* izstrādi, un tas nosaka galvenos principus daudzpunktu sistēmu saderības uzlabošanai. Liela uzmanība ziņojumā ir veltīta FDD un TDD sistēmām, kā arī dots plašāks ieskats par daudzi punkti uz daudziem punktiem (pazīstamas arī kā Mesh) konfigurācijas sistēmām.

Īpaši lielas ietilpības plašjoslas pakalpojumu (Broadband) sniegšanai ir paredzēts 28 GHz un 42 GHz frekvenču diapazons. 28 GHz frekvenču diapazonā bezvadu sistēmām atvēlētā josla ir sadalīta divos 182 MHz platos blokos ar 28 MHz platu atdalošu aizsargkanālu. Šis radiokanālu plāns atbilst CEPT/ERC/REC T/R 13-02^*, ERC/REC (01)03^* un ERC/DEC (00)09^*. 42 GHz frekvenču diapazons atbilstoši CEPT/ERC/DEC(99)15^* ir paredzēts bezvadu multimediju sistēmām (MWS - Multimedia Wireless System), kas nodrošina fiksēto bezvadu piekļuvi multimediju pakalpojumiem. Šajā diapazonā viena frekvenču bloka apjoms var sasniegt pat 500 MHz, kas dod iespēju nodrošināt gan interaktīvo ciparu KTV, gan interneta piekļuvi u. c.

Ierīkojot sakaru tīklu kādā no iepriekš minētajiem individuālajiem frekvenču diapazoniem, ir jārēķinās ar diezgan lielām investīcijām. Lai šādi projekti sakaru operatoram būtu finansiāli izdevīgi, tad par piedāvātajiem pakalpojumiem ir jānosaka atbilstoši izcenojumi, tāpēc FWA tīklu operatoru pakalpojumus galvenokārt izmanto klienti, kuru izvēlē noteicošā ir saņemto pakalpojumu kvalitāte.

Viens no koplietošanas diapazoniem ir 2,4 GHz diapazons, kas pamatā paredzēts plaša patēriņa, sadzīves radioiekārtu, citu mazas jaudas, neliela attāluma radioiekārtu un/vai rūpnieciskiem, zinātniskiem, medicīniskiem (ISM - Industrial, Scientific, Medical) nolūkiem lietojamu radioviļņus izstarojošu iekārtu darbam. Latvijā ļoti populāras ir bezvadu lokālo tīklu (RLAN - Radio Local Area Network) radioiekārtas, bet tā kā šo iekārtu izmantošana Latvijā vēl nav harmonizēta atbilstoši CEPT/ERC/DEC (01)07^* un EN 300 328, tad, līdz harmonizēšanas perioda beigām (2005. gada 31. decembrim) pirms radioiekārtu uzstādīšanas ir jāsaņem radiofrekvenču spektra lietošanas atļauja kārtībā, kādu nosaka Ministru kabineta 2003. gada 21. janvāra noteikumi nr. 44.

RLAN radioiekārtas Latvijā lieto plaši, lai gan kopējais atvēlētās joslas platums ir tikai 83,5 MHz un tās nav pasargātas no citu šajā diapazonā strādājošo ISM ierīču iespējamiem traucējumiem. RLAN bezvadu risinājumi lielu popularitāti ieguva starp interneta pakalpojumu sniedzējiem, pateicoties to relatīvi zemajām ierīkošanas un ekspluatācijas izmaksām un pietiekami augstajiem datu pārraides ātrumiem. Šāda veida radioiekārtas var lietot gan iekštelpās, gan ārpus tām. Ar katru dienu, pieaugot uzstādīto radioiekārtu daudzumam, palielinās 2,4 GHz diapazona noslogotība. Pirms pāris gadiem aktivitātes šajā diapazonā galvenokārt notika Rīgā un tās apkārtnē, bet tagad tās ir izvērsušās visā Latvijā, un ir pat teritorijas, kur jaunu sakaru tīklu ierīkošana no saderības viedokļa vairs nav iespējama.

Lieki teikt, ka šāds notikumu pavērsiens ražotājiem, lietotājiem un sakaru administrācijām lika domāt par tādu jaunu frekvenču resursu apgūšanu, kas būtu piemēroti bezvadu datu pārraides tīklu ierīkošanai. 1999. gadā Eiropas Pasta un telekomunikāciju administrāciju konferences Eiropas Radiosakaru komiteja (CEPT ERC, tagad CEPT ECC) pieņēma lēmumu ERC/DEC(99)23^*, kas paredz augstas veiktspējas bezvadu lokālo tīklu (HIPERLAN^****) vajadzībām harmonizētai izmantošanai Eiropā noteikt divas frekvenču joslas 5 GHz diapazonā: 5150-5350 MHz, kas paredzēta iekārtu lietošanai tikai telpās ar maksimālo efektīvo izotropiski izstaroto jaudu (EIRP) 200 mW, un 5470-5725 MHz, kas paredzēta radioiekārtām ar maksimālo EIRP 1W.

Savukārt ASV jau pirms laba laika ir sākta platjoslas bezvadu sistēmu darbība, kas ir ļoti līdzīgas HIPERLAN standarta iekārtām. Paredzams, ka, plašā Eiropas tirgus vilināti, ASV radioiekārtu ražotāji savu produkciju masveidā mēģinās eksportēt uz Eiropas valstīm, arī uz Latviju. Tomēr, pirms šo radioiekārtu iegādāšanās jāņem vērā būtiska atšķirība starp ASV un Eiropas noteiktajiem standartiem - ASV frekvenču josla 5725-5875 MHz ir paredzēta bezvadu sistēmām, savukārt Eiropā tā ir noteikta dažāda pielietojuma mazas jaudas ierīču darbībai ar maksimālo EIRP 25 mW (!), ko nosaka ERC/DEC(01)06^* un ERC/REC 70-03^*.

Šovasar notikušajā Pasaules radiokonferencē (WRC - World Radio Conference) tika izdarītas izmaiņas ITU pirmā reģiona frekvenču sadalījumā 5 GHz diapazonā, nosakot frekvenču joslas arī mobilajiem radiosakariem, pie kuriem pieder HIPERLAN standarts. Pēc Latvijas nacionālā frekvenču plāna (LNFP) apstiprināšanas, ko plānots izdarīt vēl šogad, frekvenču joslas 5150-5350 MHz un 5470-5725 MHz no 2004. gada 1. janvāra bezvadu datu pārraides sistēmām būs pieejamas arī pie mums. Tā kā LNFP projektā paredzēts, ka HIPERLAN radioiekārtas varēs lietot saskaņā ar koplietošanas atļauju, t. i., bez individuāla frekvenču piešķīruma noteikšanas un radioiekārtu reģistrēšanas, tad atbilstoši koplietošanas atļaujas nosacījumiem lietotu radioiekārtu iespējamo savstarpējo traucējumu samazināšanai radioiekārtas īpašniekam jāizvēlas piemērots tehniskais risinājums, to skaitā jāoptimizē radioiekārtas izvietojums un jāizmanto apkārtējās vides dabīgās ekranējošās īpašības. Viedokļi par to joprojām dalās, jo daži sakaru operatori vēlas individuālus frekvenču piešķīrumus un atļaujas, bet citi to nevēlas, tāpēc šo jautājumu joprojām apspriež gan Sabiedrisko pakalpojumu regulēšanas komisijā, gan Latvijas Telekomunikāciju asociācijā.

Gatavojoties apgūt 5 GHz frekvenču diapazonu, jāņem vērā, ka atbilstoši ERC/DEC(99)23^*, lai nodrošinātu efektīvāku frekvenču spektra izmantošanu un samazinātu savstarpējo traucējumu rašanās iespējas, HIPERLAN radioiekārtām jānodrošina automātiska frekvenču izvēle (DFS - Dynamic Frequency Selection) vismaz 255 MHz platā joslā un automātiska raidītāja jaudas regulēšana (ATPC - Automatic Transmitting Power Control) vismaz 3 dB robežās. Visu radioiekārtu atbilstībai iepriekš minētajām prasībām ir jābūt novērtētai un apliecinātai Ministru kabineta pilnvarotajā institūcijā - Latvijas Valsts elektrosakaru inspekcijā.

 

Māris ALEKSANDROVS

 

 

 

LVEI

Elizabetes ielā 41/43

Rīgā, LV-1010

Tālr. 7333034

Fakss 7821275

lvei@latnet.lv

www.vei.lv

 

 

 

^* skat. www.ero.dk

^**Neharmonizēts radiofrekvenču diapazons - diapazons, kas tiek lietots nolūkiem, kuri nav paredzēti CEPT lēmumos vai rekomendācijās, bet atbilst Nacionālajā frekvenču plānā un ITU Radionoteikumos norādītajam frekvenču joslu sadalījumam.

^***Harmonizēts radiofrekvenču diapazons - diapazons, kura izmantošana atbilst Nacionālajam frekvenču plānam, ITU Radionoteikumiem, CEPT lēmumiem vai rekomendācijām un eksistē atbilstošs Eiropas radiokanālu plāns un Eiropas standarti.

^**** HIPERLAN (High Performance Radio Local Area Network) - augstas veiktspējas bezvadu lokālais tīkls