17MediaVision

Д анная статья не является руко-водством к действию, а скорее

преследует цель дать читателю самое общее представление о принципах ис-пользования радиочастот и получении соответствующих разрешений. Более полную и актуальную информацию читатель сможет найти на сайтах Ми-нистерства связи РФ (www.minsvyaz.ru), ФГУП «Главный радиочастотный центр» (www.grfc.ru) и Роскомнадзора (www.rsoc.ru). Статья содержит сведе-ния, которые являются действитель-ными на момент написания (февраль 2012 года).

Вещание (распространение) теле-визионных программ в эфире про-изводится при помощи излучения и приема электромагнитных волн. Электромагнитная волна – это коле-бания электрического и магнитного полей, которые распространяются очень быстро – со скоростью света, то есть около 300 тыс. км/с.

Основная характеристика электро-магнитных волн – частота. Она изме-ряется в герцах. Один герц – одно ко-лебание поля в секунду (в конкретной точке пространства). Для передачи сигналов телевидения используются частоты в миллионы герц. Один мил-лион герц называется «мегагерц» (со-кращенно – МГц). Электромагнитные волны высоких частот (от тысяч до миллиардов герц) называются радио-волнами.

Для того чтобы передать сигнал, недостаточно радиоволн только одной частоты – исходя из законов физики может быть использована не одна ка-

кая-то частота, а непрерывная ограни-ченная «с боков» группа частот, назы-ваемая «полосой частот».

Например, полоса частот 502…510 МГц означает, что для передачи сиг-нала используются все радиоволны, которые попадают в этот частотный промежуток.

Совокупность всех радиочастот на-зывается «радиочастотный спектр».

Для сигналов разных типов нуж-ны полосы частот разного размера. Сколько именно – определяется уче-ными и инженерами, которые разра-батывают технологии. Например, для передачи сигнала одной группы про-грамм (мультиплекса) цифрового ра-дио необходима полоса шириной 1,7 МГц, а для передачи сигнала цифро-вого телевидения стандарта DVB-T2 могут использоваться полосы 5, 6, 7, 8 и 10 МГц. Для передачи принятого в России аналогового телевидения стандарта SECAM необходима полоса частот 8 МГц.

Важная особенность радиочас-тот – невозможность их совместно-

го использования на одной и той же территории. Например, если в одном городе поставить два телевизионных передатчика, которые будут работать в полосе частот 470…478 МГц (21-й телевизионный радиоканал), то эти передатчики будут мешать друг другу и зритель не увидит сигнал ни от пер-

вого из них, ни от второго. В этом слу-чае говорят, что передатчики служат друг для друга помехой. Или что один передатчик является помехой другому.

Однако если между такими пе-редатчиками расстояние будет зна-чительным, например, километров 300, то помехи не будет. Отсутствие помех одного передатчика на дру-гой называется электромагнитной совместимостью. Как определить, будут ли электромагнитно совмести-мы два передатчика? Для этой цели необходимо проводить специаль-ные расчеты электромагнитной сов- местимости. В настоящее время в России такими расчетами занима-ются предприятия Радиочастотной службы РФ, основное из которых –

Александр Серов

Радиочастотный спектр и полосы частот

18 Апрель 2012 www.mediavision-mag.ru

ФГУП «Главный радиочастотный центр», расположенный в Москве.

По результатам расчетов сов-местимости составляется особый документ, называемый частотно-территориальным планом. Частотно-территориальный план определяет, на какой территории и какую частоту можно использовать. Частотно-тер-риториальный план входит в состав

экспертизы электро-магнитной совмести-мости и разрешения на использование ра-диочастот, о которых речь ниже.

Радиосвязь нужна всем: помимо теле-видения, она исполь-зуется для передачи голосовой информа-ции (например, для сотовой связи), раз-личных данных и т.п. Для того чтобы одна категория станций не мешала другой, ис-пользование радио-частотного спектра

регулируется государством. По сути дела, радиочастотный спектр явля-ется ограниченным природным ресур-сом и его необходимо регулировать, чтобы обеспечить электромагнитную совместимость разных передатчиков. Говоря простым языком, государство принимает меры, чтобы передатчики не мешали работать друг другу.

Основные документы, которые ре-гулируют использование радиочас-тотного спектра, это Закон о связи и так называемый «Регламент радио-связи».

Условились, что все, кто пользуется радиочастотным спектром, разделя-ются на три большие группы: граждан-ские, правительственные и военные. Регламент радиосвязи распределяет

весь радиочастотный спектр на участ-ки, которые используются каждой из этих групп раздельно или совместно. Например, развитие сотовой связи в России достаточно длительное вре-мя было ограничено тем, что частот-ные участки, разработанные в со- ответствии со стандартом LTE, были выделены для военных нужд. В на-стоящей же статье речь идет только о гражданских пользователях радио-частотного спектра.

Кроме этого, задачи, для которых необходимо использование радиочас-тотного спектра, подразделяются на так называемые «службы». Например, телевидение относится к «радиовеща-тельной службе», а инструменты ис-следования космоса при помощи ра-диочастот – к «радиоастрономической службе». Перечень служб приводится в Регламенте радиосвязи.

Важно понимать, что мало разрабо-тать новую технологию (или купить и использовать передатчик, сделанный для работы по новой технологии), эта технология должна получить разреше-ние на использование, то есть разре-шение на использование радиочастот-ного спектра в определенной полосе частот. Фактически, это означает, что перед использованием любая новая технология, предполагающая исполь-зование радиочастотного спектра, должна быть одобрена государством, что оформляется соответствующим разрешением.

Такое разрешение имеет название «Разрешение на использование полос радиочастот» и выдается Государст-венной комиссией по радиочастотам (ГКРЧ), в которую входят представи-тели Правительства РФ, вооружен-ных сил и спецслужб. Разрешения на использование полос радиочастот делятся на два вида – обобщенные и частные. Эти термины являются полу-официальными.

Частное разрешение выдается кон-кретной организации (юридическому лицу) на использование конкретной полосы радиочастот для конкретной задачи. Например, ОАО «ХХХХХ» по-лучает разрешение на использование полосы радиочастот 478…486МГц для организации мобильного телевидения по технологии (стандарту) DVB-H в го-роде Н…ске.

Обобщенное разрешение на ис-пользование радиочастот издается в отношении неограниченного количест-ва пользователей. Например, на всей территории России разрешается ис-пользование полосы частот 470…862 МГц для передачи сигналов аналого-вого телевидения.

На технико-юридическом языке это называется «распределить полосу частот», то есть, говорят: «для пред-приятия Х распределена полоса час-тот такая-то для того-то».

Но мало иметь распределение полос радиочастот для того, чтобы использовать передатчик. Давайте рассмотрим пример цифрового теле-видения. Для цифрового телевидения в России распределена полоса радио-частот 470…862 МГц. Но для работы одного мультиплекса цифрового те-левидения не нужна вся эта полоса, а требуется всего лишь 8 МГц.

Чтобы распределить всю выде-ленную обобщенным разрешением полосу частот между желающими, эта полоса делится на маленькие «полоски» частот, которые называ-ются «частотными присвоениями» или «частотными номиналами». Что же касается телевидения, то в нем эти участки называются дополни-тельно «частотными каналами» или «радиоканалами».

В табл. 1 приведены частотные каналы, используемые на террито-рии России. Обратите внимание, что группы частотных каналов для удоб-ства сгруппированы в так называемые «диапазоны», которые нумеруются римскими цифрами.

Каким образом распределяется по-лоса частот между пользователями? То есть, как получить тот или иной частотный канал для организации ве-щания?

Во-первых, необходимо отметить, что для развития цифрового телеви-дения на территории России обоб-щенное разрешение ГКРЧ пока от-сутствует. Иными словами, прежде Полоса радиочастот и частотные каналы

19MediaVision

чем получить частотный канал, необ-ходимо получить частное разрешение ГКРЧ (по состоянию на февраль 2012 года). Для развития цифрового эфир-ного телевидения в настоящий мо-мент выдано одно частное разреше-ние ГКРЧ для ФГУП «РТРС», которое занимается строительством сети для вещания первого мультиплекса обя-зательных бесплатных телевизионных каналов. Для аналогового телевиде-ния обобщенное разрешение ГКРЧ существует.

Если разрешение ГКРЧ есть, то можно приступать ко второй стадии: получению экспертизы электромаг-нитной совместимости (ЭМС), кото-рую проводит ГРЧЦ на платной осно-ве. Экспертиза ЭМС будет содержать условия использования радиочастот-ного спектра, которые необходимо соблюдать. В частности, это частот-но-территориальный план, о котором шла речь выше.

Для того чтобы провести эксперти-зу и получить ее заключение, необ-ходимо оформить частотную заявку по форме, которую можно найти на сайте ГРЧЦ. В этой заявке указыва-

ются: название юридического лица, название населенного пункта и коор-динаты точки установки передатчика, характеристики передатчика и пере-дающей антенны, а также другие све-дения, необходимые для проведения расчетов электромагнитной совмес-тимости. В случае если экспертиза подтвердила, что частотный канал использовать можно, выдается поло-жительное заключение экспертизы, содержащее частотно-территориаль-ный план. Если же экспертиза пока-зала, что указанный передатчик будет мешать другим, заключение будет от-рицательным.

После получения положительного заключения экспертизы необходимо получить документ «Разрешение на использование радиочастот», кото-рый и дает право пользоваться радио-частотным спектром при соблюдении ряда условий, главным из которых является регистрация радиоэлектрон-ного средства (передатчика). Регис-трация радиоэлектронных средств и выдача разрешений на использование радиочастот производится органами Роскомнадзора РФ.

рекл

ама

Диапазон № канала

Частотный участок, МГц

I 1 48,5...56,52 58...66

II 3 76...844 84...925 92...100

III 6 174...1827 182...1908 190...1989 198...206

10 206...21411 214...22212 222...230

IV 21 470...47822 478...48623 486...49424 494...50225 502...51026 510...51827 518...52628 526...53429 534...54230 542...55031 550...55832 558...56633 566...57434 574...582

V 35 582...59036 590...59837 598...60638 606...61439 614...62240 622...63041 630...63842 638...64643 646...65444 654...66245 662...67046 670...67847 678...68648 686...69449 694...70250 702...71051 710...71852 718...72653 726...73454 734...74255 742...75056 750...75857 758...76658 766...77459 774...78260 782...79061 790...79862 798...80663 806...81464 814...82265 822...83066 830...83867 838...84668 846...85469 854...862

Таблица 1. Частотные каналы для наземного телевидения

20 Апрель 2012 www.mediavision-mag.ru

Разрешение на использование ра-диочастот может содержать и ряд неоче-видных на первый взгляд требований, поэтому к изучению этого документа необходимо подходить максимально ответственно. В частности, в разреше-нии может быть требование выполне-ния процедуры экспериментального подтверждения электромагнитной сов-местимости с другими передатчиками (в том числе военными). Такая процеду-ра называется «натурные испытания» и может быть весьма дорогостоящей.

Рассмотрим для примера частот-но-территориальный план, который приводится в разрешении на использо-вание радиочастот для цифрового те-левизионного передатчика стандарта DVB-T (табл. 2).

Частотно-территориальный план яв-ляется в настоящий момент частью №3 разрешения на использование радио-частот для передатчика DVB-T. В части №1 содержатся сведения о юридичес-ком лице, а в части №2 – сведения об особенностях использования радио-частот (например, необходимость про-ведения натурных испытаний).

В частотно-территориальном плане, как мы видим, шесть колонок. Первая из них содержит название населенного пункта, где устанавливается передатчик, географические координаты места уста-новки передатчика. Географические ко-ординаты, разрешенные и фактические, должны совпадать с точностью до по-грешности измерений (около дуги в 6”), в противном случае организация, экс-плуатирующая передатчик, может быть подвергнута штрафу, так как подобное несовпадение координат является ад-министративным правонарушением.

Во второй колонке разрешения при-водятся особые условия использова-

ния частот, а именно – указываются частоты и населенные пункты, которые в момент выдачи разрешения были распределены для работы в одночас-тотной сети цифрового телевидения.

Третья колонка приводит среднюю разрешенную мощность в полосе 8 МГц, которую необходимо исполь-зовать. Превышать эту мощность нельзя, так как в этом случае сигнал передатчика будет распространять-ся за границы расчетной зоны и мо-жет помешать другим передатчикам. Кстати, координаты необходимо соб-людать по этой же причине.

Следующая колонка показывает, ка-кова должна быть эффективная излу-чаемая мощность всей станции (ЭИМ). Эффективная излучаемая мощность – это мощность передатчика плюс уси-ление антенны. В данном случае пере-датчик 100 ватт, то есть его мощность относительно 1 Вт составит 20 дБ. По-скольку разрешенная ЭИМ составляет 31 дБ, то для вещания можно исполь-зовать антенну с коэффициентом уси-ления 11 дБ.

В следующей колонке приводится шифр излучения, которое передается в эфир передатчиком. Расшифровка его приводится в Регламенте радиосвязи, упоминавшемся выше.

Следующая колонка – поляризация антенны. Это техническая характерис-тика антенны, соблюдение которой не-обходимо для выполнения расчетной электромагнитной совместимости. В наземном телевидении может исполь-зоваться горизонтальная (Г) или верти-кальная (В) поляризация.

И последняя колонка – высота раз-мещения антенны над уровнем земли. Эта высота также должна соблюдать-ся, чтобы выполнялись расчеты ЭМС.

Если высота будет меньше, то это не нарушит совместимость, но приведет к тому, что зона распространения сиг-нала сократится, а значит, передатчик будет работать не с той эффектив-ностью, которая была заявлена при получении экспертизы в ГРЧЦ. Это не очень хорошо, потому что в итоге ра-диочастотный спектр остается «недо-использованным».

Сразу должен предупредить, что разрешение на использование радио-частот еще не дает права оказывать на его основе услуги. Для этого необходи-мо пройти процедуру лицензирования в Роскомнадзоре и получения там же разрешения на эксплуатацию соору-жения связи. Описание этих процедур выходят за рамки настоящей статьи, интересующиеся смогут найти необхо-димую информацию на сайте Роском-надзора (www.rsoc.ru).

Кроме того, для оказания услуг по трансляции телевизионных программ у заказчика услуги (телекомпании) должна быть вещательная лицензия. В случае если необходима лицензия на вещание в больших городах или на ТВ-вещание в цифровом формате, она мо-жет быть получена только на конкурс-ной основе. На сайте ГРЧЦ в разделе «Справочная информация» можно найти диаграммы, иллюстрирующие последовательность действий для по-лучения лицензий и разрешений.

Кроме того, необходимо иметь в виду, что все лицензии, экспертизы и разрешения, которые выдаются госу-дарственными органами предприяти-ям связи, имеют ограниченный срок действия, который указывается на ти-тульных листах этих документов. За соблюдением этих сроков необходимо внимательно следить.

Наименование, географические

координаты пункта установки передатчика

Номер ТВ-канала/SFN

Мощность передатчика, кВт (в полосе

8 МГц)

ЭИМ, макс., дБВт

Обозначение излучения

Поляризация антенны

Высота подвеса передающей антенны над

уровнем земли, м

Волчанск, Свердловская область, 59N5609

60E0510

37sverdlov_serov_37

0,1 31 8M00x7FWX Г 30

Таблица 2. Частотно-территориальный план РЭС телевизионного вещания DVB-T