Вердуин Я. и др. Справочник по радиоконтролю

Подождите немного. Документ загружается.

- 159 -

Глава 3

Станции контроля могут быть фиксированные или подвижные, причем в компьютеризованной

национальной системе с пользой применяются и те и другие станции. Фиксированные станции

пригодны для контроля на ВЧ, где распространение, как правило, происходит на большие

расстояния при помощи пространственных радиоволн. Фиксированные станции вблизи городских

зон полезно также использовать для контроля ОВЧ/УВЧ в этих зонах. Подвижные и переносные

станции пригодны для контроля ОВЧ/УВЧ/СВЧ (и земных волн ВЧ), поскольку при

распространении на более короткие расстояния в этих случаях измерительная система, как правило,

должна перемещаться к рассматриваемой зоне. Они необходимы также во многих случаях, когда

требуется установить точное местонахождение незаконных станций или источников помех.

3.6.3.2.2 Дистанционный доступ к ресурсам системы

Интегрированные, объединенные в сеть, многофункциональные системы с архитектурой

клиент/сервер, описанные выше в подразделе Автоматизация станций, обычно обеспечивают

клиенту на любой станции доступ к ресурсам любого или всех измерительных серверов, как

размещенных в одном месте с клиентом, так и находящихся на других станциях, как показано на

рис. 3-34. Таким образом любому данному оператору доступны все ресурсы многостанционной

сети, при условии что у оператора имеется надлежащее разрешение на доступ ко все этим ресурсам.

РИСУНОК 3-34

Пример управления всей системой из одной рабочей станции

Рабочая

станция клиента

Подвижная станция

Сервер базы данных

системы управления

Фиксированная станция

- 160 -

Глава 3

Станции контроля могут управляться дистанционно с рабочей станции центра радиоконтроля,

центра управления использованием спектра, местного центра управления или на местном уровне на

самой станции, а результаты контроля могут сообщаться обратно на эту рабочую станцию. Такое

дистанционное управление устраивает операторов радиоконтроля, которые могут пожелать

работать из центральной станции и не передвигаться к удаленным станциям контроля, при условии

что данная ситуация не требует присутствия опытного оператора контроля на месте. Операторам все

еще необходимо анализировать данные измерений и проверять любую информацию, прежде чем

вводить ее в центральную базу данных.

Линии связи между станциями необходимо задействовать только в случаях, когда клиент выдает

задание удаленным серверам, и позднее, когда клиент запрашивает результаты своего задания;

линии связи доступны при выдаче задания, но если затем они становятся недоступны, то результаты

измерений не теряются, а сохраняются на измерительном сервере до тех пор, пока они не будут

запрошены.

3.6.3.2.3 Автоматическое обнаружение нарушений

Для целей автоматического обнаружения нарушений интегрированная система управления

использованием спектра и радиоконтроля может сравнивать результаты измерений от системы

контроля с информацией о лицензиях от системы управления; это позволяет определять частоты, на

которых работают передатчики, не включенные в базу данных лицензий, и определять передатчики,

не работающие в пределах своих лицензированных параметров. Автоматическое обнаружение

нарушений позволяет оператору определять контролируемый диапазон спектра путем указания

начальной и конечной частот полосы (полос), в которой будет производиться поиск, и указывать

параметры поиска, включая возможный период времени проведения поиска.

Система осуществляет сканирование в указанной полосе частот и в указанный период времени. Для

определения того, какие сигналы в измеряемом спектре не соответствуют базе данных о лицензиях,

система использует результаты измерений, полученные от сканирования, и информацию в базе

данных о лицензиях, а также предоставляет перечень используемых частот, не включенных в базу

данных. Кроме того, система проверяет параметры сигналов, такие как ширина полосы,

перемодуляция и несоответствие с лицензированной центральной частотой, и выдает сигнал тревоги

при обнаружении нарушений. Сигналы тревоги, следовательно, предупреждают оператора о

появлении неожиданных или несоответствующих лицензии сигналов, основанных на параметрах

поиска, предпринятого оператором, и обеспечивают основу для более близкого изучения со стороны

оператора. Результаты автоматического обнаружения нарушений, включая информацию о

нелицензированных передатчиках или передатчиках, параметры которых не соответствуют

предписанным, воспроизводятся почастотно или поканально на дисплее отображения результатов,

как показано на рис. 3-35. На дисплее с географической картой, аналогичном дисплею на рис. 3-31,

могут отображаться местоположения лицензированных станций, а также отмечаться

местоположения нелицензированных передатчиков или передатчиков, параметры которых не

соответствуют предписанным.

Для облегчения процесса автоматического обнаружения нарушений и обеспечения его

функционирования даже в случаях недоступности линий связи между станциями, каждая станция,

либо фиксированная, либо подвижная, должна вести собственную базу данных лицензированных

станций в своей рабочей зоне. Эту базу данных получают из базы данных системы управления. При

условии доступности этой местной базы данных каждая фиксированная и подвижная станция может

продолжать работу и осуществлять автоматическое обнаружения нарушений, даже если линии связи

недоступны.

- 161 -

Глава 3

РИСУНОК 3-35

Пример результатов автоматического обнаружения нарушений

Spec-0336

Рабочая станция

Линия GSM

Automatic

Автоматическая

передача

Переносные

станции

контроля

Удаленные станции

Подвижные

станции контроля

Фиксированные

станции контроля

Сеть электросвязи

ЦСИС и Х25

Обнаружение

аномалий

База данных

помех

Система

управления часто-

тами: местополо-

жения и присвоен-

ные частоты

Центр управления

Внешний центр

управления

Удаленная рабочая станция

Маршрутизатор

Ethernet ЛВС

Сравнение

“присвоенных

частот” и

“результатов

контроля”

Отчеты

действия

РИСУНОК 3-36

Пример компьютеризованной системы ВЧ/ОВЧ/УВЧ

- 162 -

Глава 3

3.6.3.3 Пример автоматизированной системы ВЧ/ОВЧ/УВЧ

В данном примере для проведения контроля использования спектра имеется техническая сеть

контроля (см. рис. 3-36), состоящая из ряда удаленных станций (RS), соединенных с узлами

управления ресурсом (RMU) с помощью обычной сети связи (работа по линии ЦСИС и постоянной

линии X25).

Различные элементы, составляющие эту систему, имеют следующие характеристики:

а) Центры управления отвечают за выполнение задач по радионаблюдению, требуемых

системой управления использованием частот (FMS):

– проверять соответствие передатчиков параметрам, указанным в лицензии;

– обнаруживать незаконные передатчики и помехи, определять их местоположение и

принимать первоначальные меры по исправлению ситуации;

– контролировать занятость спектра;

– обновлять базу данных передатчиков, предоставляемую системой FMS;

b) Узел RMU отвечает за управление и руководство системой; планирование и распределение

ресурсов; маршрутизацию сообщений; руководство устранением неисправностей,

управление графиком работы системы.

с) Удаленные станции, которые могут быть шести типов:

– Базовая: радиопеленгаторная станция на диапазон 20–1350 (до 3000) МГц.

– Стандартная: станция на диапазон 20–1350 (до 3000) МГц, включающая радиопеленгатор

и один измерительный приемник.

– Многоканальная: станция на диапазон 20–1350 (до 3000) МГц, включающая один

радиопеленгатор и до четырех измерительных приемников.

– Переносная: станция 20–3000 МГц, включающая радиопеленгатор и один измерительный

приемник (аппаратура аналогична “стандартной” станции и помещена в подвижное

укрытие, антенная система установлена на переносной мачте высотой 30 м).

– Подвижная: радиопеленгаторная станция 20–1000 МГц (функциональные возможности

аналогичны “базовой” станции, аппаратура размещена в автомобиле и соединена с узлом

RMU с помощью линии передачи данных GSM).

– Портативная: радиопеленгаторная станция 20–1000 МГц (функциональные возможности

аналогичны “базовой” станции, аппаратура размещена в коробке и соединена с блоком

RMU с помощью линии передачи данных GSM).

Базовая, стандартная и многоканальная станции при помощи дополнительного оборудования для

ВЧ диапазона частот могут быть расширены до 9 кГц:

– “ВЧ” измерительная цепь с активной антенной (9 кГц–80 МГц)

– “ВЧ” радиопеленгатор (300 кГц–30 МГц)

Все станции являются полностью автоматическими и управляются оператором из рабочего центра.

Для каждой станции контроля разработаны два различных способа работы:

– Первый – имеется онлайновое управление станцией, позволяющее оператору использовать

удаленную станцию таким же образом, как если бы это была местная станция.

– Второй, удаленная станция может работать в планируемом или в пакетном режимах,

позволяя таким образом загрузить ряд параметров для автоматической измерительной

кампании, которая должна проводиться в заданный период времени.

- 163 -

Глава 3

Пример многоканальных удаленных станций 9 кГц–3000 Мгц показан на рис. 3-37.

Spec-0337

Антенна

9 кГц / 80 МГц

Антенна

20 / 400 МГц

Антенна GPS

РП антенна

20 / 3000 МГц

РП антенна

300 кГц / 30 МГц

Ethernet ЛВС

Маршрутизатор

Х25 и ЦСИС

Антенна

300 / 3000 МГц

Уст ройст во

связи

Радио-

пеленгатор

Эталонный

приемник

GPS (10 МГц)

Компьютер

Многоканальное

ст

ойство связи

и переключатель

Приемник

Измерительный

канал № 1

Изме

ительный

канал № 3

РИСУНОК 3-37

Пример многоканальной удаленной станции 9 кГц–3000 МГц

3.6.4 Аппаратура для отчетов и программное обеспечение в автоматизированных системах

Система национального или регионального управления использованием радиочастотного спектра

предоставляет данные посредством аппаратуры для подготовки и передачи отчетов. Эту аппаратуру

можно определить как интерфейс человек-машина в сочетании со средствами связи. Аппаратура для

отчетов обычно включается в состав современной системы контроля использования спектра и

состоит из компьютеров системы (с прикладными программами составления текстовых и

графических отчетов), дисплеев и сетевой аппаратуры.

3.6.4.2 Потребности

Для обеспечения управления использованием спектра (см. Главу 1 и Рекомендацию МСЭ-R

SM.1050) должны учитываться следующие потребности в аппаратуре для отчетов:

Кому необходимы данные? Данные, предоставляемые системой контроля радиочастотного

спектра, необходимы должностным лицам органов управления использованием спектра, контроля

спектра и обеспечения соблюдения правил и законов в области использования спектра. Операторы

аппаратуры системы радиоконтроля спектра нуждаются в данных для выполнения своих задач.

- 164 -

Глава 3

Какие данные? На высшем уровне необходимы данные о действительной занятости спектра в

сравнении с разрешенной, об отклонениях параметров передач от разрешенных параметров, данные

относительно местоположения и параметров передач разрешенных и несанкционированных

передатчиков и данные и рекомендации по устранению помех между передатчиками или внутри их.

Операторам тоже необходимы эти данные, а также параметрические данные о средней частоте

сигнала, ширине полосы частот, мощности, виде и скорости модуляции, азимуте (или

местоположении) источника, наличных сигналах времени, опознавании излучателей и содержании

сигналов. Эти данные можно сгруппировать следующим образом:

1. Опознавание и определение местоположения незаконных/неизвестных/несанкциониро-

ванных источников передач.

2. Местоположения, частоты и режим работы излучателей сигналов бедствия, если поручено

контролировать эти полосы.

3. Полосы/частóты, в которых выявлены перегрузки, помехи и/или проблемы координации.

Эта группа данных включает также замечания и рекомендации по решению проблем.

4. Величина и полоса частот не полностью используемых спектра и емкости канала.

5. Измерение параметров разрешенного передатчика, включая мощность, среднюю частоту,

ширину полосы частот, вид и скорость модуляции. Следует также проверить содержание

сигнала и позывные сигналы. Иногда могут потребоваться данные о поляризации сигнала.

Эти данные необходимо сопроводить временем перехвата сигнала (год, месяц, день, час и

минута) и информацией о перехватах сигналов, включая название станции, местоположение

и фамилию оператора.

Где необходимы данные пользователю? Операторам системы контроля радиочастотного спектра

данные необходимы в пункте управления аппаратурой. Официальным лицам органов управления,

контроля и обеспечения соблюдения правил и законов в области использования спектра данные

необходимы на рабочих местах. Средства радиоконтроля могут располагаться вблизи пользователей

(местные) или быть удалены от них (удаленные).

Когда они нуждаются в данных? Должностным лицам органов управления использованием

спектра необходимы данные за прошедший период; они не нуждаются в данных в реальном

времени. Должностным лицам органов контроля спектра необходимы как данные за прошедший

период, так и информация в реальном времени. Должностные лица, следящие за соблюдением

правил и законов в области использования спектра, нуждаются в текущих и прошлых данных.

Операторам системы контроля радиочастотного спектра для выполнения поручений должностных

лиц органов управления, контроля и обеспечения соблюдения правил и законов в области

использования радиочастотного спектра необходимы данные как в реальном времени, так и за

прошлый период.

Почему они нуждаются в данных? Пользователи данными системы контроля радиочастотного

спектра нуждаются в информации, для того чтобы:

– планировать распределение и присвоение частот;

– определить, находятся ли излучения в законных и безопасных рамках;

– найти помеху между/среди сигналов и устранить ее;

– обнаружить и распознать нелицензированные станции;

– если поручено, определить местоположение излучателей сигналов бедствия.

Устранение помех и опознавание нелицензированных станций могут служить источником доходов

национальных или региональных организаций управления использованием спектра и контроля

спектра, а также поступлений в национальный бюджет. Источником дохода может также служить

более эффективное распределение и использование спектра.

- 165 -

Глава 3

Как предоставляются эти данные? Эти данные предоставляются операторам аппаратурой для

отчетов (компьютерами, дисплеями и сетевой аппаратурой). Типичная организация работы на

национальном, региональном и субрегиональном уровнях приводится на рис. 3-38, ниже. На

рисунке показано, как разрабатываются задания операторам, кто разрабатывает задания, как

собираются данные и как доводятся отчеты до лиц, нуждающихся в информации. Во всех случаях

операторы контроля радиочастотного спектра обеспечивают своих клиентов данными в виде

отчетов. Эти отчеты могут создаваться на местных или удаленных дисплеях, путем устных или

письменных сообщений или в виде цифровых файлов.

РИСУНОК 3-38

Типичные функции, задачи и отчеты национального, регионального

и субрегионального контроля

Должностные лица органов управления, контроля и обеспечения соблюдения законов в области

использования спектра

Национальный центр радиоконтроля с функциями:

–

Создавать/вести национальную базу данных разрешенных передатчиков

–

Создавать/вести национальную базу данных занятости спектра

–

Давать задания региональным центрам

–

Направлять отчеты должностным лицам органов управления, контроля и обеспечения соблюдения законов в области

использования спектра

–

Обобщать данные

– Составлять статистику по электромагнитной обстановке

Региональный центр службы радиоконтроля с функциями:

–

Вести региональную подсистему базы данных разрешенных передатчиков

–

Вести региональную подсистему базы данных занятости спектра

–

Давать задания субрегиональным станциям радиоконтроля

–

Обобщать данные

–

Направлять отчеты национальному центру и должностным лицам органов управления, контроля и обеспечения соблюдения

законов в области использования спектра

–

Выполнять измерения:

– занятости спектра

– характеристик работы лицензированных передатчиков

– по поиску и устранению помех между/среди станций

– по обна

ру

жению, опознаванию, оп

еделению пеленгов и местоположения нелицензи

ованных станций

Субрегиональные станции радиоконтроля с функциями:

– Собирать данные о занятости спектра

– средней частоте, ширине полосы, модуляции, скорости, пеленгах, поляризации

– Определять характеристики передатчика

– среднюю частоту, ширину полосы, модуляцию, скорость, мощность,

поляризацию

– Выявлять помехи между/среди станций

– Обнаруживать, опознавать, определять пеленги нелицензированных станций

– Вести открытый и скрытый (обычно подвижными станциями) контроль

– Направлять отчеты региональным центрам и другим адресатам, имеющим

право на их получение

Задания по

распределению и

присвоению частот

Задания по

обеспечению

соблюдения пределов

излучений

Задания по обнаружению

и опознаванию

нелицензированных

станций

Отчеты

Задания

Отчеты

Задания

Задания по

устранению

помех

Отчеты

- 166 -

Глава 3

3.6.4.2 Каким образом должны удовлетворяться потребности?

Аппаратура для отчетов должна быть ориентирована на четыре уровня пользователей данными

контроля спектра:

– операторы аппаратуры;

– операторы и руководители регионального центра контроля спектра (при наличии

региональных центров);

– операторы и руководители национального центра контроля спектра; и

– должностные лица на национальном уровне.

Эта аппаратура должна обеспечивать информацией оператора как в его собственных целях, так и

для представления отчетов в следующую инстанцию. Аппаратура для отчетов, используемая

операторами, должна обладать следующими возможностями, перечисленными ниже.

Связь с более высокими инстанциями и другими пользователями данных по контролю спектра.

Средства связи включают телефонные линии, факсимильные аппараты, компьютерные модемы и

электронную почту.

Средства сбора и маркировки по времени необработанных данных контроля спектра. Средства

сбора данных включают цифровые компьютерные записи показаний измерительных приборов,

изображений и звука в файлы, маркированные по времени.

Средства форматирования видов данных и форм представления данных. Компьютерные системы

могут включать автоматизированные средства преобразования собранных данных в форматы

отчетов, преобразования цифрового изображения занятости спектра и параметров в отчеты и

преобразования цифровых звуковых сигналов и подписи в приложения к отчетам.

Способность сети станций контроля передавать отчеты. Требуется связь для сопряжения

управляющих компьютеров с компьютерами измерительных серверов, которые, в свою очередь,

управляют удаленной необслуживаемой аппаратурой.

Способность к удобному, понятному взаимодействию между оператором и аппаратурой.

Управляемые компьютером интерфейсы человек-машина могут быть выбраны с использованием

критериев выбора по человеческому фактору для контрольной аппаратуры управления и

отображения, управляемой компьютером. В аппаратуре для отчетов применяются компьютерные

дисплеи на основе пиктограмм, приводимые в действие и обеспечивающие доступ посредством

эргономически сконструированных устройств ввода, таких как шаровые манипуляторы или

компьютерные “мыши”, а также стандартная компьютерная клавиатура.

Способность непосредственного контроля интересующих параметров. Эти параметры и их

пределы должны включать: зависимость активности сигналов от частоты (от 9 кГц до 3 ГГц;

некоторым пользователям необходима способность работы до 40 ГГц), зависимость частоты от

амплитуды, зависимость активности по частоте от времени, амплитуды, вид модуляции (AM, ЧМ,

непрерывное излучение, ВБП, НБП, с независимой боковой полосой, фазовая модуляция,

расширение спектра), скорость модуляции, напряженность поля сигнала, мгновенную ширину

полосы и плотность потока мощности.

Способность к представлению отчетов по данным о частотах как в графическом (трехмерном),

так и в цифровом виде. Отчеты о частотах включают трехмерные изображения частоты, амплитуды

и времени, а также цифровое изображение частоты, плюс зависимость частоты от азимута на одном

многофункциональном дисплее.

Способность измерения и представления отчетов о напряженности поля и плотности потока

мощности должна реализовываться в численном виде и графически.

- 167 -

Глава 3

Способность автоматического измерения и представления отчетов относительно ширины

полосы. Для обеспечения автоматического измерения ширины полосы необходима цифровая

обработка сигналов.

Способность представления отчетов о пеленгах в графическом или буквенно-числовом виде. Линии

пеленга интересующих сигналов получаются посредством программного компьютерного

обеспечения и представляются оператору либо в виде цифрового отсчета, либо в виде вектора на

карте дисплея компьютера.

Способность представлять отчеты о линиях пеленга относительно истинного или магнитного

севера. В станции контроля может включаться аппаратура автоматической коррекции направления

на истинный север. Этого можно достичь, используя на фиксированной станции данные съемок,

однако на подвижных станциях контроля необходимо использовать навигационную систему.

Хотя региональные станции контроля могут размещаться совместно с национальными центрами

контроля спектра, сами национальные центры не выполняют измерения. Состав аппаратуры для

отчетов национальных центров ограничивается той аппаратурой, которая необходима для:

– создания и ведения национальной базы данных разрешенных передатчиков;

– создания и ведения национальной базы данных занятости спектра;

– выдачи заданий региональным центрам;

– обобщения данных, сообщаемых региональными центрами;

– составления статистических данных об электромагнитной обстановке;

– составления отчетов для должностных лиц органов управления, контроля и обеспечения

соблюдения правил и законов в области использования радиочастотного спектра.

Отчеты в современных системах контроля использования спектра составляются при помощи

компьютерного программного обеспечения. Они основываются на измерениях, но могут

составляться на основе записей различных данных, доступных в базах данных радиоконтроля и

управления использованием спектра. Должно быть доступно множество разных отчетов, включая

отчеты об исходной записанной информации, об анализе несущей по датам или по полосам частот, о

занятости каналов и о статистике по готовности, статистике по длине сообщения, статистике

мощности в канале, о журналах записей работы системы и аварийных сигналов,

а также о плане

проведения контроля и о расписании работы. Типичный составленный с помощью компьютера

отчет показан на рис. 3-39. Система также позволяет осуществлять адаптацию или подгонку отчетов

в соответствии с требованиями оператора.

Отчеты должны создаваться автоматически на основании любых результатов на экране. Оператор

указывает интересующий тип отчета и данные измерений, подлежащие использованию; для

создания текстовых отчетов на своем экране оператор автоматически активизирует функцию

“Отчет”. Предпочтительным методом рассмотрения данных являются графические отчеты,

поскольку они обеспечивают обзор данных, в котором информация подытоживается и упрощается

определение тенденций и исключений. За счет использования цвета в одном графике передается

даже больший объем информации.

Современная система контроля использования спектра должна предлагать те же самые возможности

составления автоматизированного отчета, независимо от того, где она реализуется – в подвижной

станции, фиксированной станции или в системе управления. Частью типичного программного

обеспечения системы является также возможность дистанционного создания отчета на основе

данных, полученных на различных станциях.

- 168 -

Глава 3

Занятость канала

Задача №: 676 Интервал занесения в память: 15 с

ID оператора: TRNI Длина сообщения: 15 с

Время начала по расписанию: 2/12/01 6:01:02 РМ Метод порогового уровня Ограничение (riding) шума 10 дБ

Время окончания: 2/12/01 6:06:09 РМ Продолжительность: Фиксированная: 30 мин

Стартовая частота: 88,100000 МГц Диапазон: 1

Стоповая частота: 107,900000 МГц Ширина полосы: 50 кГц

Местоположение станции: 23 24' 47,5" ю.ш.

142 0' 59" з. д.

Число каналов: 397

Канал:: Частота: Макс. занятость: Средняя занятость:

•

21 89.100000 0 0

22 89.150000 ||| 4 0

23 89.200000 ||| 4 0

24 89.250000 ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 80 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 53

25 89.300000 ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 100 ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 99

26 89.350000 ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 76 ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 51

27 89.400000 ||| 4 0

28 89.450000 0 0

29 89.500000 0 0

30 89.550000 0 0

31 89.600000 ||| 4 0

32 89.650000 |||||||| 9 0

33 89.700000 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 57 ||||||||||||||||||||||||||| 32

34 89.750000 |||||||||||| 14 || 2

35 89.800000 ||| 4 0

РИСУНОК 3-39

Часть типового отчета о занятости с использованием компьютера

Ссылки

Handbook [1999] Computer Aided Techniques for Spectrum Management. International Telecommunication Union,

Radiocommunication Bureau, Geneva. ISBN 92-61-08021-9.

(Справочник [1999] по компьютерным методам управления использованием спектра. Международный союз

электросвязи, Бюро радиосвязи, Женева).

Рекомендации МСЭ-R:

ПРИМЕЧАНИЕ. – В каждом случае следует использовать последнее издание Рекомендаций.

Рекомендация МСЭ-R SM.1050 – Задачи контрольной службы.

Рекомендация МСЭ-R SM.1370 – Разработка руководства для проектирования улучшенных систем

автоматического управления использованием спектра.

Рекомендация МСЭ-R SM.1537 – Автоматизация и интеграция систем контроля использования спектра с

автоматизированным управлением использованием спектра