43787

ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ СПЕКТРУ СМУГ ЧАСТОТ 174 – 230 МГц, 470 – 862 МГц

Дипломная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

МЕРЕЖІ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕБАЧЕННЯ 1. Найбільш важливими ресурсами мережі цифрового телебачення є частотний і територіальний ресурси. Портативний прийом може забезпечуватися методами організації одночастотної мережі з використанням заповнювачів. Найбільш важливими ресурсами мережі цифрового телебачення є частотний і територіальний ресурси.

Украинкский

2013-11-07

2.45 MB

4 чел.


РОЗДІЛ 1. МЕРЕЖІ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕБАЧЕННЯ

1.1. Мережа звязку та частотно-просторовий план

Мережею звязку називається сукупність технічних засобів, призначена для надання надання послуг звязку певного роду. Мережа звязку цифрового телебачення призначена для надання послуг звязку з метою телемовлення, тобто поширення сигналів телекомпаній, з використанням технологій цифрового телебачення. Кожна мережа звязку в першу чергу характеризується ресурсами котрі вона використовує.

Найбільш важливими ресурсами мережі цифрового телебачення є частотний і територіальний ресурси.

Частотний ресурс – це сукупність частот, котрі використовує мережа звязку, територіальний ресурс – це територія, на якій поширюється сигнал. Кажуть, що мережа працює згідно з частотно-територіальним планом, тобто документом, який описує обидва ці ресурси, тобто включає перелік частот на яких працює задана мережа, та вказує територію, на якій можна використовувати ці частоти.

Форма представлення частотно-територіального плану регулюється законом, і може бути змінена. Для визначення прийнятої на даний момент форми представлення частотно-територіального плану треба використовувати діючі нормативно-правові акти в області телекомунікацій.

1.2. Порівняння аналогового та цифрового прийомів

Відносно аналогового телебачення раніше використовувалися поняття зони впевненого прийому, та зони невпевненого прийому. Чіткого визначення цим поняттям немає. Під зоною впевненого прийому, як правило розуміють зону, де рівень електромагнітного поля вищій за рівень, встановлений ДСТУ.

ДСТУ 3837-99 встановлює норматив на напруженість електромагнітного поля для ДМХ в 68 дБмкв/м при прийомі на зовнішню антену з коефіцієнтом підсилення 8 дБ відносно ізотропного випромінювача, встановлену на висоті 10 м над землею.

Відповідно, зона невпевненого прийому – це зона, де рівень сигналу менший, за рівень, встановлений ДСТУ. Таке розділення стало можливим, завдяки тому, що якість аналогового сигналу погіршується поступово з віддаленням від передавача.

Для цифрового телебачення такого погіршення немає. Можливість прийняти сигнал пропаде після того, як сигнал стане меншим за певну величину. Тому границя зони прийому буде доволі чіткою. Зони невпевненого прийому не буде взагалі: прийом або є, або його немає. Чим більше частотних або радіо каналів ми передаємо, тим менше буде зона обслуговування.

1.3. Надійність прийому

Електромагнітний сигнал сильно змінюється не тільки в просторі, але й з часом (в залежності від пори року, часу дня тощо). Крім того всередині приміщень й зовні через інтерференцію, дифракцію, віддзеркалення електромагнітне поле буде занадто важким для розрахунків. Умови поширення будуть змінюватись зі зміщенням приймача на відстань близько половини довжини хвилі.

Вочевидь, немає можливості розрахувати рівень поля в кожній точці простору. Набагато зручніше розглядати прийом як явище статистичне, на деякій території та в деякому проміжку часу. Інакше кажучи, рівень електромагнітного поля можна представити як псевдовипадкову величину на заданій території.

Домовились, зоною впевненого (тобто надійного) прийому вважати територію, на якій телевізійний сигнал може бути якісно прийнятий в 50% місць і 50% часу. Вищевказане значення напруги за ДСТУ 3837-99 в 68 дБмкв/м відповідає саме цим статистичним даним.

При умові якісного прийому в 50% міць і 50% часу, можна провести деякий час за налаштуванням приймальної антени, наприклад, в квартирі на кімнатну антену. Під час руху такої можливості немає. Таким чином, умова забезпечення мобільного прийому – 100% місць і 100% часу.

На практиці ці умови забезпечити майже неможливо, тому що для цього потрібний дуже високий рівень сигналу. Тому для забезпечення мобільного прийому використовуються величини 95% місць і 95% часу.

Оскільки цифрове телебачення має забезпечувати перевагу перед аналоговим, то в рівні сигналів, необхідні для стаціонарного прийому,  також закладається можливість прийому в 95% часу. Таким чином, при прийомі цифрового сигналу DVB на кімнатну антену імовірність, знайти місце якісного прийому на 45% ніж для сигналу аналогового телебачення SECAM.

1.4. Види абонентського прийому

Існує три основні види абонентського прийому:

  1.  фіксований;
  2.  портативний
  3.  мобільний

Фіксований прийом – це прийом на зовнішню стаціонарну антену великих розмірів; портативний прийом – це прийом на невелику антену, що може знаходитись як всередині так і зовні приміщення і не кріпиться стаціонарно (кімнатна антена); мобільний прийом – це прийом на невеликий переносний приймальний пристрій.

Цим трьом типам прийому відповідають три типи каналів: Гаусса, Райса та Релея, які також відповідають різним відношенням сигнал/завада.

Прийом в приміщеннях відрізняється від зовнішнього прийому послабленням при прониканні.

Для кожного виду прийому технічний рапорт ETSI TR 101190 встановлює рекомендовані рівні напруженості поля, які можна використовувати при розрахунках зон обслуговування.

1.4.1 Фіксований прийом

Фіксований прийом – це прийом на нерухому антену, яка кріпиться на даху приватного дому на рівні 10 м над землею. В містах фіксований прийом використовується доволі рідко – як правило, це прийом на колективну антену. В селищах, навпаки, найбільш поширеним є фіксований прийом.

Норматив якості для фіксованого прийому приводиться в ДСТУ 3837-99. Вимога ДСТУ розташовувати антену саме в 10 м над землею каже про те, що він нормує якість саме для фіксованого прийому. Цей стандарт на має ніяких норм щодо інших типів прийому.

За сприятливих умов, канал поширення при фіксованому прийомі – це канал Гаусса, інакше – Райса.

Згідно з технічним паспортом ETSI TR 101190 гарними умовами прийому є ситуація, коли прийом забезпечується в 95% місць і 95% часу.

1.4.2. Портативний прийом

Портативний прийом – це прийом на невелику стаціонарно встановлену антену: кімнатну або зовнішню. В залежності від цього прийом поділяється на два класи: А і B. Клас А – це прийом на кімнатну антену, клас B – прийом на зовнішню антену. Основна перевага DVB перед аналоговим полягає  в можливості портативного прийому, що дозволяє уникнути втрат на розміщення великої зовнішньої антени. Портативний прийом може забезпечуватися методами організації одночастотної мережі з використанням заповнювачів. В аналоговому телебаченні портативний прийом прийом був можливий тільки за певних умов – в зоні прямої бачимості на передавальну антену тощо.

Канал поширення в разі портативного прийому – це канали Райса або Релея. Прийом під час руху (мобільний прийом) – це також випадок портативного прийому. В разі мобільного мобільного прийому, канал поширення – це канал Релея.

Згідно з технічним паспортом ETSI TR 101190 гарним умовам прийому відповідає ситуація, коли прийом забезпечено в 70% міст та 95% часу для зовнішнього прийому і 95% міст і 95% часу для зовнішнього прийому.

1.4.3 Мобільний прийом

Як це видно з назви, мобільний прийом – це прийом під час руху. Мобільний прийом здійснюється на невеликі пристрої, які мають малий коефіцієнт підсилення. В разі мобільного прийому канал поширення – це завжди канал Релея.

Згідно з технічним паспортом ENSI TR 101190 гарними умовами прийому відповідає ситуація, коли прийом забезпечено в 95% міст та 95% часу.

1.5. Параметри сигналу для різних видів прийому

Вимоги для радіоприймальних пристроїв, а також рівнів сигналів, що забезпечують необхідну якість (тобто необхідне значення BER), будуть різними для різних видів прийому. Необхідні значення рівнів отримані на основі чисельних випробувань та приведені в ETSI TR 10190.

Ці рівні можна використовувати за перелічених нижче умов. Ці умови вже враховані при визначені рекомендованих рівнів, тобто ніякої додаткової корекції приведених в ETSI TR 10190 не треба.

Корекція треба, лише коли в якомусь конкретному випадку виявиться, що реальні умови – інші. Корекцію виконати неважко віднімаючи або додаючи до рекомендованого рівня необхідну кількість децибел. Наприклад, якщо виявиться, що послаблення при проникненні становить 20 дБ а не 8 дБ, як враховувалось в стандарті, то всі рекомендовані значення треба збільшити на 12 дБ.

При розрахунках рекомендованих рівнів вважалось, що:

  1.  підсилення приймальної антени для фіксованого прийому в ДМХ діапазоні: 12 дБ, в МХ – 8 дБ;
  2.  підсилення приймальної антени для портативного прийому в ДМХ- та МХ- діапазонах становить 0 дБ;
  3.  чутливість абонентського приймача близько 10 мкВ;
  4.  вхідний хвильовий опір приймача становить 75 Ом;
  5.  втрати у фідері: 3дБ;
  6.  температура повітря: 18 оС;
  7.  послаблення при прониканні для портативного прийому: 8 дБ. Як зазначалося раніше, ця величина доволі оптимістична. В дійсності послаблення може становити значно більше (20 – 30 дБ для перших поверхів будівель);
  8.  послаблення при зменшенні висоти: при портативному прийомі використовується висота 1.5 м над землею, замість звичайних 10 . Корекція на таку зміну висоти становить, згідно з проведеними дослідженнями, близько 12 дБ;
  9.  коефіцієнт шуму приймача: 7 дБ. Цей коефіцієнт вказує, скільки власних шумів робить приймач, і дорівнює різниці відношень сигнал/завада на вході та виході приймача.

Прийом можливий для 95% міст та 100% часу, але в табл. 1 приведені значення для 50% міст та 50% часу, тобто розрахунки можна проводити по формулах  для 50% міст та 50% часу для вказаного рівня. Наприклад, в таблиці вказано, що величина 53 дБмкВт/м для 50% міст та 50% часу відповідає 95% міст та 100% часу для прийому цифрового телебачення. Це зроблено для зручності, щоб для оцінок можна було використовувати раніше виконані розрахунки та таблиці.

Для портативного прийому всередині будівель приведені значення для першого поверху. Якщо необхідно отримати значення для другого поверху, то наведені значення треба зменшити на 6 дБ, якщо для поверхів вище другого, то на 12 дБ.

Таблиця 1.1. Рекомендовані розрахункові рівні електромагнітного поля сигналу DVB для різних видів абонентського прийому (з ETSI TR 101190) та деяких видів модуляції

Вид прийому

Рекомендовані значення напруженості електромагнітного поля для забезпечення надійного прийому (дБмкВт/м) для деяких режимів модуляції COFDM для DVB

QPSK

FEC=1/2

QPSK

FEC=5/6

16QAM

FEC=5/6

64QAM

FEC=2/3

64QAM

FEC=7/8

Фіксований прийом МХ

28

34

40

46

52

Фіксований прийом ДМХ з 21 по 41 канали

34

40

46

50

53

Фіксований прийом ДМХ з 41 по 61 канали

38

44

50

54

57

Портативний прийом МХ поза будівель

43

48

54

58

61

Портативний прийом ДМХ з 21 по 41 канали поза будівель

55

60

66

69

73

Таблиця 1.1. Продовження

Вид прийому

Рекомендовані значення напруженості електромагнітного поля для забезпечення надійного прийому (дБмкВт/м) для деяких режимів модуляції COFDM для DVB

QPSK

FEC=1/2

QPSK

FEC=5/6

16QAM

FEC=5/6

64QAM

FEC=2/3

64QAM

FEC=7/8

Портативний прийом ДМХ з 41 по 69 канали поза будівель

59

64

70

73

77

Портативний прийом МХ всередині будівель (перший поверх)

54

57

65

65

77

Портативний прийом ДМХ з 21 по 41 канали всередині будівель (перший поверх)

68

77

83

83

92

Портативний прийом ДМХ з 41 по 69 канали всередині будівель (перший поверх)

74

81

87

87

95

Висновки до розділу 1:

Мережею зв’язку називається сукупність технічних засобів, призначена для надання надання послуг зв’язку певного роду. Мережа зв’язку цифрового телебачення призначена для надання послуг зв’язку з метою телемовлення, тобто поширення сигналів телекомпаній, з використанням технологій цифрового телебачення.

Найбільш важливими ресурсами мережі цифрового телебачення є частотний і територіальний ресурси.

Частотний ресурс – це сукупність частот, котрі використовує мережа зв’язку, територіальний ресурс – це територія, на якій поширюється сигнал.

Розрізняють 3 види абонентського прийому:  фіксований, портативний, мобільний.

Фіксований прийом – це прийом на велику стаціонарну антену, розташовану в 10 м над землею. Як правило фіксований прийом здійснюється в сільській місцевості. В містах він здійснюється на комунальну антену.

Портативний прийом – це прийом на невелику стаціонарно розташовану антену, яка зазвичай знаходиться всередині приміщення. При цьому виді прийому існує можливість пересувати антену з місця на місце.

Мобільний прийом – це прийом на невеликий мобільний приймальний пристрій. Виконується, як правило на автомобільні приймачі, або за допомогою мобільного телефону.

РОЗДІЛ 2. МЕТОДИ ЧАСТОТНОГО ПЛАНУВАННЯ МЕРЕЖ РАДІОЗВ'ЯЗКУ І МОВЛЕННЯ

2.1. Принципи частотного планування мереж радіозв'язку і радіомовлення

Частотне планування мереж радіозв'язку і мовлення є необхідним інструментом вирішення питань виділення частотних каналів для мереж звукового (ЗВ) і телевізійного (ТБ) мовлення, що бурхливо розвиваються, стільникових мереж рухомого зв'язку і ін. Тільки використовуючи частотне планування, можна досягти високої ефективності використання смуг частот, виділених для розвитку цих мереж.

На ранніх етапах розвитку радіотехніки планування частот радіозасобам, що вводяться, проводилося лише з метою мінімізації перешкод, тобто рівні потенційних перешкод були першою цільовою функцією. Проте це приводило до великих витрат частотного ресурсу. За останні роки зростання придатного для використання частотного ресурсу різко сповільнилося, а попит па його продовжує зростати по експоненті. Це привело до необхідності розглядати як цільову функцію частотний ресурс, економне витрачання якого з урахуванням вимоги забезпечення ЕМС радіо засобів стало першорядним завданням. При рішенні цієї задачі було запропоновано використовувати вельми близький зв'язок між завданнями привласнення частот і розфарбовування графів. До очевидних переваг, обумовлених цим зв'язком, відноситься можливість застосування добре відомих алгоритмів розфарбовування графів для вирішення завдань привласнення частот.

Привласнення частот розглядається як функція, яка кожному передавачу, що належить деякій множині, приписує робочу частоту з деякої безлічі наявних частот. У типовому завданні привласнення частот відшукується частотне привласнення, яке задовольняє певним обмеженням і мінімізує ділянку спектру, використовувану цим привласненням.

Зазвичай розглядають два види обмежень: частотно-просторові, коли передавачі можуть бути рознесені в просторі і по частоті, і частотні, коли передавачі розташовані на одному об'єкті. Другий тип обмежень на завади накладає заборону на деякі комбінації привласнення для даної пари передавачів. Такі обмеження визначають лише частотне рознесення для зменшення рівнів перешкод.

При мінімізації ділянки спектру, використовуваного частотними привласненнями, також розрізняють два види завдань .

Будь-яке привласнення частот повинне економно витрачати спектр. Як правило, це означає, що ширина смуги спектру, що виділяється для заданої сукупності передавачів, повинна бути мінімальною. (Ширина смуги привласнення визначається як різниця між найвищою і найнижчою частотами, привласненими передавачам із заданої сукупності.) Завдання привласнення, в якому шукається мінімальна ширина смуги привласнених частот, називається завданням з мінімальною шириною смуги частот.

Чи може привласнення з мінімальною смугою частот повністю використовувати виділену ділянку спектру? Ствердна відповідь виходить для завдань привласнення каналу, в яких обмеження на перешкоди відмінні від обмежень на перешкоди але суміщеному каналу. Іншими словами, в таких завданнях для забезпечення мінімальної ширини смуги передавачам. як правило, привласнюється більше частот, ніж в будь-якому іншому привласненні, яке може бути, і може і не бути привласненням з мінімальною шириною смуги. Взагалі кажучи, для багатьох звичайних завдань привласнення частот, неможливо відшукати привласнення з мінімальною шириною смуги, яке дійсно використовує мінімальне число необхідних частот. Це потенційно корисне явище робить важливим формулювання нового типу завдання привласнення. Число частот, реально використовуване привласненням, називатимемо порядком привласнення, а завдання привласнення, в якому відшукується мінімальна ширина смуги привласнення і додатково мінімізується її порядок, завданням привласнення мінімального порядку.

Побудова передаючих мереж, що дозволяють організувати обслуговування населення багатопрограмним телевізійним, звуковим мовленням та мобільним радіозвязком при конкретних параметрах мережі, зводиться до частотно-просторового розподілення станцій на заданій території. вирішити цю задачу в загальному вигляді дозволяють ідеалізованя мережі, в основу побудови яких закладено два принципи: геометрично правильна (равномірна) сітка та лінійнв схема розподілення каналів (частот). Для реалізації цих принципів вводять наступні обмежання: всі станції мережі мать однакові ефективні випромінюючі напруги, ефективні висоти передаючих та приймаючих антен, поляризацію, умови розповсюдження радіохвиль та кругову діаграму напрямку передавальних антен.

Мал.2.1. Приклад регулярної мережі

Станції мережі, що ідеалізується, розташовують у вершинах однакових рівносторонніх трикутників, званих елементарними (мал. 4.1). Радіуси зон обслуговування R, однакові і в оптимальному випадку перетинаються в одній крапці центрі трикутника. При цьому здійснюється суцільне покриття території мовленням з мінімальним перекриттям зон мовлення кожної станції, що становлять приблизно 21% площ трикутника (на мал. 2.1 заштриховані).

Відстань між сусідніми станціями Rо пов'язана з радіусом корисної зони обслуговування R3 співвідношенням

                                                                                                                  (2.1)

Як правило, перешкоди в суміжному каналі є найбільш сильними зі всіх видів перешкод, і тому просторове рознесення між станціями, що працюють в суміжному каналі, максимальне. Розташувавши ці станції у вершинах рівностороннього трикутника, званого трикутником суміжного канапа, і об’єднавши його вершини з вершинами елементарних трикутників, званих вузлами, з двох суміжних трикутників суміжного каналу отримують ромб суміжного каналу (мал. 2.2) з вершинами у вузлах 0. Усередині ромба у вузлах розташовують станції, що мають інші номери каналів, причому немає двох станцій з однаковими номерами. Мережа, що ідеалізується, містить ромби суміжного каналу, що примикають один до одного, з однаковим розподілом каналів усередині нього, тобто мережа однорідна. Це дозволяє обмежитися аналізом одного ромба. При відстані D між станціями, що працюють в суміжному каналі, необхідне для створення мережі віщання, що ідеалізується, мінімальне число частотних каналів

                                                                                  (2.2)

де int [X] - ціла частина числа X. Для дослідження ідеалізованої мережі використовують косокутну систему координат xy, кут між осями в якій складає 600. Відстань від початку координат до будь-якої точки площини в цій системі

Рис. 2.2. Розподілення каналів методом тріад для N=19

З умови однорідності мережі витікає, що, оскільки кожна сторона ромба суміжного каналу належить двом суміжним ромбам, вузли елементарної сітки, лежачі на цій стороні, можуть належати тільки суміжному каналу, що обмежує число вузлів до двох, тобто сторона ромба не може бути суміжна з осями координат ху. Якщо за розмірність в цій системі координат прийняти відстань між вузлами, то можна знайти два цілі числа а і b відповідно по осях x і у, які не мають загального дільника і задовольняють рівності:  де N - число каналів, що належать одному ромбу суміжного каналу; N називають також ромбічним числом. Відстань між суміжними каналами, що знаходяться, в такому ромбі дорівнює  наведені значення a і b і відповідні цим значенням ромбічні числа

Таблиця 2.1. Ромбічні числа

b      a

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

3

7

13

21

31

43

57

73

91

111

133

157

2

19

39

67

103

147

3

37

49

79

97

139

163

4

61

93

133

181

5

91

109

129

151

201

229

6

127

223

Після визначення геометрії мережі, що ідеалізується, треба перейти до розподілу N каналів усередині ромба, необхідних для повного обхвату території при мінімальній перешкоді. При цьому кожен ромб суміжних каналів є лише елементом загальної мережі, що ідеалізується, покриває дану територію, і, отже, результат розподілу каналів усередині такого ромба через однорідність структури мережі періодично повторюватиметься в решті всіх ромбів.

Умова однорідної мережі припускає також, що в кожному вузлі буде присутня однакова комбінація перешкод від всіх передавачів, і, таким чином, досить розглянути всього три вузли, утворюючих елементарний трикутник.

Одним з методів частотного планування в однорідних мережах регулярної структури є метод тріад. Тріада - група з трьох позитивних чисел t1, t2, t3, сума яких рівна числу розподілюваних каналів (в межах ромба суміщених каналів), тобто t1+t2+t3=N.

Числом тріади є різниця номерів каналів, що привласнюються передавачам, розташованим у вершинах елементарних трикутників (див. мал. 2.2).

Номери частотних каналів всіх передавачів, розташованих по осі у або по прямій, паралельній їй. відрізняються один від одного на t1 (при відліку зверху вниз). Номери частотних каналів передавачів, розташованих але осі x або по прямою, паралельній їй, відрізняються один від одного на t2. Номери відраховуються по модулю N. Номер каналу, розташованого на початку координат, рівний 0. При виборі тріад потрібно керуватися наступним:

- використовуються тільки тріади, які містять різні числа, а не їх перестановки;

не повинні використовуватися тріади, всі числа яких мають загального дільника з числом каналів N.

Привласнимо номер каналу 0 вузлам мережі, відповідним вузлам ромба суміжних каналів, тоді відстань між рештою вузлів будуть 0, 1,2..., N - 1. З цього ряду необхідно виключити значення інтервалів, які по своїх захисних відносинах не можуть розташовуватися в сусідніх вузлах мережі. тобто в сусідніх зонах обслуговування. Окрім номера 0, до таких значень, як правило, відносять суміжні канали, розташовані на інтервалі ±1, дзеркальні канали на інтервалі ±2fпр, канали, що співпадають з частотами гетеродинів приймач fгет із залишеного ряду вибирають значення інтервалів t1, t2 і t3, що знаходяться у строго певному напрямі обходу елементарного трикутника, як це показано на мал. 2.2.

Після того, як вибрані тріади, для кожної з них будують паралелограм суміжних каналів. Вибирають ту тріаду, при якій може бути отриманий ромб суміжних каналів (або паралелограм, найбільш близький до ромбу). Цим забезпечується найбільш рівномірний розподіл суміжних каналів по всій території. Визначивши територіальне розташування передавачів, що працюють в суміжних каналах, безпосередньо, але сітці визначають координати решти передавачів, розташованих у вершинах елементарних трикутників, що заповнюють площу паралелограма.

На мал. 2.2  приведений приклад розподілу каналів методом тріад для N=19 і для тріади t1=3, t2=2, t3=14. Для цієї тріади паралелограм суміжних каналів є ромбом.

Число каналів, необхідне для організації мережі, через додаткові обмеження, що накладаються частотною несумісністю між різними поєднаннями каналів, зростає в порівнянні з мінімальним.

Таким чином, при побудові мережі, що ідеалізується, враховані перешкоди від суміжного каналу і виключені ті з них, які можуть виникнути в сусідніх зонах. Проте необхідно враховувати вплив останніх перешкод і їх захисні відносини. Для цього після вибору кроків сітки частот визначають відстані між суміжними каналами порядку n±1, n±2 тощо.

Після оптимізації і забезпечення повного обхвату території при мінімальному числі каналів однією програмою можна побудувати багатопрограмну мережу. Число каналів, необхідне для обхвату m програмами, складає N = Nm. Будувати її можна двома способами.

Перший спосіб циклічний припускає використання m блоків з N каналів, що позбавляє від необхідності аналізувати кожен блок окремо, оскільки перешкоджаюча ситуація в кожному блоці однакова. Проте при складанні блоків необхідно враховувати можливість поєднання декількох каналів в одному пункті, тобто враховувати перешкоди від гетеродина приймача, але дзеркальному каналу, а також технічні можливості забезпечення розв'язки між випромінюваннями станцій, що працюють на одному передавальному центрі. Другий спосіб розгляд Nm каналів як єдине ціле. тобто як одну сітку. При цьому в кожному пункті групують разом m привласнень, що вибираються з вузлів сітки розташованих в безпосередній близькості один до одного.

Обидва способи мають свої достоїнства і недоліки. При першому способі перешкоджаюча обстановка і, отже, зони обслуговування кожною програмою будуть однакові, але він консервативніший по числу передавальних програм. Другий спосіб гнучкіший і дозволяє організувати різне число програм в кожному пункті, але перешкоджаюча обстановка і зони обслуговування за кожною програмою можуть бути різні. Якщо планують нову мережу без урахування тієї, що діє в новому діапазоні з жорсткою програмою, застосовують перший спосіб, якщо ж планують розвиток мережі з урахуванням тієї, що діє або з різним числом програм в кожному пункті другої.

З мал. 2.1 витікає, що в регулярній однорідній мережі зони обслуговування трьох сусідніх передавальних станцій перетинаються в одній точці. З'єднавши точки перетину, можна отримати зони обслуговування передавальних станцій у вигляді шестикутника (мал. 2.3), званого сотою. Така структура мережі використовується в стільникових системах зв'язку. При частотно-територіальному плануванні складають кластер. Кластер - це сукупність найближчих стільників, в яких використовуються частотні канали, що не повторюються. Число таких стільників в кластері називається його розмірністю.

Рис. 4.3. Приклад регулярної стільникової мережі

Якщо порівняти однорідну мережу регулярної структури, прийнятої для планування в мережах телевізійного і звукового мовлення  (мал. 2.2), і мережа стільникової структури (мал. 2.3), то поняття кластера в останній відповідає ромбу суміщених каналів. При цьому розмірність кластера повинна відповідати ромбічним числам, приведеним в табл. 2.1. Проте в мережах стільникового зв'язку, що діють, використовують розмірності кластерів 3, 4, 7, 9, 12, тобто кластери розмірністю 4, 9. 12 не є ромбічними числами, що отримуються в регулярній однорідній мережі. Ця суперечність усувається, якщо використовувати універсальну модель регулярної мережі.

Універсальна модель однорідної мережі. Як модель приймаємо однорідну мережу регулярної структури, в якій кожна передавальна станція знаходиться в рівних умовах по розташуванню і рівню перешкод. Суцільне обслуговування території забезпечується при мозаїчному покритті, коли за зону обслуговування передавальної станції береться рівносторонній шестикутник з центром в точці її розташування. Оскільки реальна зона обслуговування передавальної станції в даних умовах є довкруги, то використання в моделі зони шестикутника забезпечує мінімальне перекриття зон сусідніх передавальних станцій 18% (на відміну від квадрата і трикутника, ср. мал. 2.1 і 2.3).

У даній мережі відстань між всіма сусідніми станціями однаково позначимо її через R0 і назвемо модулем мережі. Якщо за зону вішання передавальної станції прийняти круг, в який вписаний шестикутник, то її радіус R, пов'язаний з модулем мережі R0 співвідношенням

                                                                                                              (2.3)

При синтезі моделі однорідної мережі радіомовлення необхідно визначити розташування передавачів, що працюють в суміжних каналах, для чого пропонується використовувати універсальну модель однорідної мережі (мал. 2.4). У цій моделі передавальні станції, поміщені в центри шестикутників з однаковими номерами, утворюють ромб суміжних каналів. Оскільки відстань між передавачами, що працюють в суміжних каналах, однакова, її неважко визначити з геометрії мережі. Розглянемо, як нумеруються шестикутники в мережі (мал. 2.4, а).

Якщо передавачі, що працюють в суміжних каналах, розміщені в центрах шестикутників під номерами 1 (мал. 2.4,б), то відстань між ними рівна модулю мережі D = Rо, або у відносних модулях мережі

                                                                                                       (2.4)

Відстань між передавачами, розміщеними в центрах шестикутників під номерами 2 (мал. 2.4, в), можна визначити з трикутника ЛВС (мал. 2.5, а):

                                              (2.5)

Враховуючи, що AB-BC=R0, BO=R0/2, з (2.5) отримаємо:

                                                                                       (2.6)

Відстань між передавачами, розміщеними в центрах шестикутників під номерами 3, можна визначити з мал. 2.4, а, очевидно, що

D=2R0                                                                                              (2.7)

Відстань між передавачами, розміщеними в центрах шестикутників під номерами 4, визначимо з мал. 2.5, з якого виходить, що, AB=3Rз, AC=2R0, тоді враховуючи (4.3) можна записати

                                            (4.8)


Рис. 2.4. Визначення відстаней до передавачів, що працюють в сумісних каналах:

а) модель однорідної мережі;

б) розміщення передавачів при D=R0;

в) розміщення передавачів при D=;

Рис 2.5. Визначення відстаней в універсальній моделі однорідної мережі

Аналогічним чином визначаються відстані між передавачами, що працюють

у суміжних каналах для інших мереж 4, 5...,15 і так далі (табл. 2.2). Штрихами 4', 7' тощо позначені мережі, які мають однакову відстань D з мережами 4, 7 тощо, але інше розташування передавачів.

В центральний виділений на мал. 2.4, елемент, згідно проведеним розрахункам, необхідно помістити номер мережі, що розглядаємо із таблиці 2.2

№ мережі

1

2

3

4, 4’

5

6

7, 7’

8

9

10, 10’

11

12

D/R0

1

 

2

 

3

 

 

4

 

 

5

 

N

1

3

4

7

9

12

13

16

19

21

25

27

Таблиця 2.2. Номера мереж в універсальній моделі однорідної мережі

Знаючи для різних мереж відстані D між передавачами, що працюють в сумісних каналах, визначимо число необхідних каналів для організації цих мереж. В однорідній мережі для суцільного покриття заданої території однопрограмним радіомовленням необхідна кількість радіочастотних каналів визначається співвідношенням:

                                                                                       (2.9)

Використовуючи співвідношення (4.3), (4.4) і (4.9) та дані табл. 4.2 можна визначити значення N, при якому передавачі, що працюють в сумісних каналах, розміщуються в вершинах ромбів:

                                                                                 (2.10)

Таким чином, в запропонованій універсальній моделі однорідної мережі її відносний модуль r0 однозначно визначає число необхідних частотних каналів. Подібні результати отримані при використанні іншого способу.

Отриманий в запропонованій універсальній моделі однорідної мережі взаємозв'язок (2.10) між значеннями N і r0 дозволяє при заданому числі каналів синтезувати структуру однорідної мережі або ж при заданій структурі мережі визначити необхідне число частотних каналів для забезпечення суцільного покриття території радіомовленням.

На мал. 2.6 приведені приклади розподілу каналів для розмірності кластеру N = 4, 9 і 12, отримані з використанням універсальної моделі однорідної мережі.

Рис. 2.6. Розподіл каналів при N=4, 9 і 12

2.2. Методи частотного планування мереж звукового і телевізійного мовлення

В даний час у всьому світі відбуваються революційні зміни в області ЗМ і ТБ мовлення, обумовлені переходом на цифрові системи, що дозволяють набагато більш эффективно але порівняно з аналоговими системами використовувати виділений для віщання РЧС. У 2004 р. відбулася перша сесія Регіональної конференції з планування мереж цифрового мовлення в Європейській зоні. Новий регіональний план розвитку цифрового мовлення прийнятий на другій сесії Регіональної конференції в 2005 р. Цей план замінює Стокгольмський план, розроблений в 1961 р. що визначав розвиток мереж віщання в європейських країнах і в СРСР. У даному розділі висловлюються технічні основи і методологія частотного планування мереж аналогового і цифрового мовлення. Принципи частотного планування аналогових і цифрових мереж мовлення однакові. Проте технічні основи мовлення істотно відрізняються.

4.2.1Технічні основи планування мереж звукового і телевізійного мовлення

Радіомовній службі для наземних передавальних мереж ТБ і ЗМ мовлення в Районі 1, в який входить Росія, виділені частоти від 47 до 960 Мгц. Виділені для ТБ мовлення смуги частот розбиваються на діапазони: 1 -48,5...66 Мгц: II 76.0. ..100,0 Мгц; 111 -174,0...230,0 Мгц: 1У-\Г 470,0...958,0 Мгц.

В Україні для ТБ мовлення використовуються стандарти Д і До і система кольорового телебачення SEСАМ. Для цих стандартів число рядків в кадрі 625. частота кадрів 25 Гц, Смуга частот, займана повним телевізійним сигналом, рівна 6 МГц. У ТБ передавачах використовується амплітудна модуляція такою, що несе з частково пригніченою нижньою бічною смугою. Оскільки одночасно з повним телевізійним сигналом передається сигнал звукового супроводу з частотною модуляцією, то ширина смуги радіоканалу в ТБ віщанню складає 8 Мгц.

Для ОВЧ ЧМ віщання в Районі I виділені смуги частот 65,9. .74 і 100,0...108,0 Мгц. При монофонічному віщанні звукове повідомлення (вищий клас) займає смугу частот 30... 15000 Гц. Оскільки в ОВЧ діапазоні в даний час використовується частотна модуляція частоти, що несе з девіацією, 50 кГц. то ширина смуги радіоканалу складає близько 130 кГц.

Частотне рознесення між тими, що несуть сусідніх каналів в смузі 65,9...74 МГц складає 30 кГц, а в смузі 100... 108 МГц - 100 кГц. тобто використовуються сусідні канали із спектрами, що перекриваються. Таким чином, в смузі 65,9...74 МГц можна організувати 271 мовний канал, а в смузі 100... 108 Мгц 81 канал звукового мовлення.

В даний час найбільшого поширення набула стереофонічна система м, в якій комплексним стереосигналом з полярною модуляцією, прийнятою в Росії, в передавачі здійснюється частотна модуляція частоти, що несе з девіацією, 50 кГц. При цьому ширина смуги радіоканалу складає близько 200 кГц.

Одним з найважливіших аспектів вирішення проблеми ЕМС РЕС є забезпечення їх оптимального частотно-просторового розміщення з урахуванням частотно-просторових обмежень, ТБ, що накладаються мережами, і ЗМ мовлення. З урахуванням захисного відношення, поправного коефіцієнта і мінімальної напруги поля корисного сигналу (див. табл. 2.13) визначається максимально допустима напруга поля сигналу, що інтерферує (табл. 2.15). При розміщенні передавачів ТБ і 3М мовлення на одній станції (у одному пункті) при призначенні ним частот необхідно враховувати частотні обмеження, визначені необхідними захисними відносинами сигнал перешкода на вході приймача.

При роботі декількох ТБ передатчиків виникають взаємні перешкоди у суміжному каналі, в суміжних каналах, в дзеркальних каналах та від випромінювання гетеродинів. найбільш захисне відношення А, 45 дБ (мал. 4.7) треба в суміжному каналі, коли частоти несучого корисного та заважаючого передавачів рівні, Відомо що спектр ТБ сигналу є дискретним з концетрацією енергії біля частот, кратних частотам ліній та полів. якщо два ТБ сигнали розмістити за частотою так, щоб спектр одного з них розміщувався у вільних проміжках іншого, тоді помітність на зображенні сигналу з меншою амплітудою значно понизиться. Зсув спектрів ТБ сигналів здійснюється взаємним зсувом несучих частот (СНЧ) передавачів. При звичайному режимі СНЧ враховується дискретність ТБ сигналу з частотою рядків, і стабільність частоти зображення повинна становити ± 500 Гц. При прецизійному СНЧ враховується дискретність ТБ сигналу з частотою полів, стабільність частоти зображення повинна становити ±1 Гц, а стабільність рядкової частоти повинна бути не гірше ±10-6Залежність захисного відносшення від СНЧ наведена на мал. 4. 7.

Рис. 4.7. Залежність захисного відношення сигнал/завада від СНЧ

При плануванні наземної мережі ТБ мовлення значення захисних відносин нормуються для двох випадків інтерференції. Перший з них коли рівень перешкоди флуктуірує в значних межах. Таку перешкоду називають тропосферною, вона відповідає 10% або 1% часу, і позначають таке захисне відношення А,. Другий коли рівень перешкоди практично не міняється або його флуктуації не істотні. Таку перешкоду називають тривалою, вона відповідає 50% часу, і позначають таке захисне відношення Ас.

Захисне відношення для верхнього і нижнего суміжних каналів складає 6 дБ.  В IV і V діапазонах необхідно враховувати перешкоду по дзеркальному каналу, який визначається як n + 8 для несучої звукового супроводу і n ~ 9 для тієї, що несе зображення. Захисне відношення по дзеркальному каналу для несучої звукового супроводу рівне -9 дБ, а для тієї, що несе зображення • 13 дБ. Враховуючи захисні відношення, можна визначити частотні обмеження на привласнення частот передавачам, розташованим в одному пункті.

Для визначення частотно-просторових обмежень на привласнення частотних каналів передавачам, рознесеним в просторі, необхідно розрахувати напруженість нулів сигналу і перешкоди, для яких на межі зони вішання повинні виконуватися умови:

                                                                                             (4.11)

де Eмін мінімальна напруженість поля сигналу на вході приймача, при якій

забезпечується хороша якість зображення, за відсутності перешкод від інших станцій, дБ/мкВ/м; Ес, Ез - напруженості полів сигналу і завади в даній точці дБмкВ/м; Аз - необхідне захисне відношення, дБ.

Напруженість поля Е(R) дБ, в точці на відстані R від передавача визначається виразом

E(R)=E(T,L)+P+K(L)+K(Т)+K(∆h)        (4.12)

де E(T,L) -- напруга поля, визначувана по кривим, отриманим експериментальним шляхом і рекомендованим МККР для 1 кВт випромінюваній потужності відносно півхвильового вібратора і висоти приймальної антени 10 м при певній ефективній висоті передавальної антени Ha (мал. 4.8, 4.9, 4.10); Т -- відсоток часу спостережень, рівний 50% для корисного передавача, 10 і 1% для полів передавачів, що заважають; L -- відсоток місць прийому, рівний 50% для полів корисних передавачів, що заважають; P = Pпер + Gпер + пер -- випромінювана потужність передавальної станції; Pпер потужність передавача; Gпер -- коефіцієнт посилення передавальної антени; пер — втрати у фідері K(L), K(Т), K(∆h) поправні коефіцієнти, що враховують відсоток місць, відсоток часу і горбиста (мал. 4.11) відповідно.

Оскільки кількість радіомовних станцій велика, а кількість частотних каналів обмежена, то вони використовуються в мережі багаторазово [2, 5]. Це призводить до появи множини перешкод, для обліку яких в умові (2.11) використовується імовірний метод.

Рис. 2.8. Напруженість поля для 1 кВт ефективно випромінюваної потужності; частота 30..250 МГц, 10% часу, 50%міст

Рис. 2.9. Напруженість поля для 1 кВт ефективно випромінюваної потужності; частота 450..1000 МГц, 50% часу, 50%міст

Рис. 2.10. Залежність корегуючого коефіцієнта від бугристості Δh

Рис. 2.11. Відношення напруженості поля для заданого відсотку приймальних пунктів до напруженості поля для 50% приймальних пунктів

Якісний прийом вважається забезпеченим, якщо його вірогідність Y при обліку дії всіх перешкод рівна 0.45. Ця вірогідність розраховується за формулою

                                                                                         (2.13)

де М -- число тих, що заважають станції: li = Li -- вірогідність якісного прийому в даній точці при дії i-й перешкоди %/100; Li -- відсоток приймальних пунктів, в яких забезпечується задана якість прийому.

Величина Li, визначається з мал. 2.11 але значенню поправного коефіцієнта дБ, який можна визначити з (4.11). (4.12) і (4.13):

K(Li)=Aз+Eiз(T, 50)+PΣзi-PΣc+ΔS                                                                      (2.15)

де Aз - послаблення завади направлене приймальною антеною (мал. 4.12); при A3 = А1

T = 10% або 1%: при А3 = Ас, Т = 50%; Lt - відсоток приймальних пунктів, в яких забезпечується задана якість прийому; K(Lt)  — поправний коефіцієнт, який враховує відсоток місць, в яких забезпечується задана якість прийому; А3 - захисне відношення (відношення напруженості поля корисного сигналу до напруженості поля сигналу, що заважає); Еіз(Т. 50) - напруженість поля i-го сигналу, що заважає, для Т відсотків часу спостережень (T = 10 або 1%) і 50% місць прийому; Р∑зі - випромінювана потужність передавальної станції i-го сигналу, що заважає; Р∑с - випромінювана потужність передавальної станції корисного сигналу; ΔS - послаблення напруженості  поля сигналу, що заважає, за рахунок направлених властивостей приймальної антени.

Рис. 2.12. Захищеність приймальної антени

Передавальні антени мають кругову діаграму спрямованості в горизонтальній площині, і в деяких випадках в них використовується сектор ослаблення для зменшення перешкод станціям, що працюють в суміжних каналах.

У табл. 4.3 приведені розраховані (4.1) (4.14) радіуси зон обслуговування R3 і координаційні відстані між двома ТБ передавальними станціями, що мають однакові технічні параметри. При цьому A3 = At, Т = 10% для I діапазону і 1% для IV і V діапазонів.

Таблиця 2.3. Залежність радіуса зони і координаційної відстанні ТБ передавача від параметрів апаратури

Діапазон

Емін, дБ/мкВ/м

Р, дБкВт

На, м

Rз, км

Rк, км

І

50

-9

13

22

75

150

300

17

62

103

193

403

523

IV..V

70

-5

11

29

75

150

300

6,7

15

52

77

182

344

Для мережі ОВЧ ЧМ мовлення захисні відносини залежно від рознесення частот корисних передавачів, що заважають, що несуть, визначаються по кривим мал. 2.13.

Рис. 2.13. Залежність захисного відношення від різниці між несучими корисного сигналу та сигналу, що заважає Δf (девіація частоти ±50 Гц)

Частотні обмеження на привласнення частот ОВЧ ЧМ передавачам, розташованим в одному пункті, визначаються виходячи із захисних відносин і складають ±1,2 Мгц від частоти передавача, що несе. Частотно-просторові обмеження визначаються так само, як і для передавачів ТБ мережі. Радіус зони обслуговування, координаційну відстань розраховують так само, як і для ТБ мовлення, по формулах (4.11) (4.14) і кривих напруженості нуля, рекомендованим МККР для I-III діапазонів. Ослаблення перешкоди, що приходить із зворотного напряму приймальної антени, складає 12 дБ. При розрахунку перешкод використовують криві напруги поля для 10% часу при мономовленні і для 1% при стереомовленні .

Результати розрахунків зон обслуговування і координаційної відстані для ОВЧ ЧМ станцій, що мають однакові технічні параметри, приведені в табл. 2.4.

Таблиця 2.4. Залежність радіуса зони і координаційної відстанні ОВЧ ЧМ передавача від параметрів апаратури

Р, дБкВт

На, м

Емін, дБ/мкВ/м

Rз, км

Rк, км

Р, дБкВт

На, м

Емін, дБ/мкВ/м

Rз, км

Rк, км

-10

100

46

24

120

-10

100

54

15

225

0

100

40

190

0

100

24

325

+7

150

60

250

+7

150

41

450

+13

250

80

325

+13

250

60

490

Для виключення взаємного впливу ТБ і ОВЧ ЧМ передавачів в пунктах, де встановлені ТБ передавачі другого і п'ятого каналів, ОВЧ ЧМ передавачам забороняється використовувати частоти 65.9...68 і 100...102 Мгц і навпаки.

Система цифрового телевізійного мовлення. У системі цифрового телевізійного мовлення Digital Video Broadcasting, DVB) передавані дані включають інформацію про зображення і звуковий супровід, а також будь-які додаткові відомості. Умова передачі цій інформації в системі DVB тільки одне -- дані повинні бути закодовані у вигляді пакетів транспортного потоку MPEG-2. У цьому сенсі стандарт описує контейнер, пристосований для доставки пакетованих даних в умовах наземного телебачення [9].

Для системи DYB-T ні зміст контейнера, ні походження даних не мають значення, вона лише пристосовує вихідні дані транспортного мультиплексора MPEG-2 до властивостей і характеристик каналу передачі наземного ТБ мовлення, прагнучи найефективніше донести їх до приймача. Тобто стандарт визначає структуру передаваного потоку даних, систему канального кодування і модуляції для мультипрограмних служб наземного телебачення, що працюють у форматах обмеженою, стандартною, підвищеній і високій чіткості.

Особливістю DVB-Т, як і T-DAB, при передачі транспортних пакетів MPEG-2 є гармонійне поєднання системи канального кодування і способу модуляції OFDM. У системі DVB-Т використовується поєднання двох видів кодування — зовнішнього і внутрішнього, розрахованих на боротьбу з помилками різної структури, частоти і статистичних властивостей і що забезпечують при сумісному застосуванні практично безпомилкову роботу. Якщо завдяки роботі внутрішнього згортального кодування частота помилок на виході внутрішнього декодера не перевищує Рotn = 2 10-4,то система зовнішнього кодування, де використовується код Ріда-cоломона, доводить частоту помилок на вході демультиплексора MPEG-2 до значення Рош = 10-11, що відповідає практично безпомилковій роботі (помилка з'являється приблизно один раз протягом години).

Стандарт DVB-T допускає два режими роботи OFDM: з 2048 частотами (режим ), що несуть, і з 8192 частотами, що несуть (режим ). Режим підходить для одиночних передавачів і малих мереж, а режим переважно використовувати у великих мережах, хоча він може використовуватися і для одиночних передавачів.

Важливим чинником є високий ступінь спільності системи наземного ТБ вішання DVB з іншими системами цифрового телебачення кабельного (DVB) і супутникового (DVB-S).

Параметри системи DVB-T. Основні параметри, що характеризують передачу даних в системі DVB-T, наведені в табл. 4.11. Число несучих, передають корисну інформацію, залежить тільки від режиму і дорівнює 1512 для режиму 2к і 6018 для режиму 8к. Число «корисних» несуть в обох режимах відрізняється рівно в чотири рази. Якщо врахувати, що тривалість корисного інтервалу при переході від режиму до режиму також змінюється в чотири рази, то такий важливий параметр, як частота проходження символів даних Rs, виявляється в двох режимах однаковим і рівним 6750000 символів в секунду (Rs = 1512 / 224 мкс = 6048/896 мкс = 6,75 МГц 6,75 Мсимв / с).Використовуючи величину Rs, неважко знайти швидкість передачі даних в різних режимах і при різних поєднаннях параметрів системи DVB-T:

                                                                                                (2.16)

де γ - спектральна ефективність методу модуляції, у = 2 при QPSK, у = 4 при 16-QAM, γ = 6 при 64- QАМ; CR1 - швидкість внутрішнього згортального коду; CRs -- швидкість зовнішнього коду Рида-Соломона, рівна 188/204, Tu/Ts відношення тривалості корисного інтервалу до загальної тривалості символу.

Таблиця 2.5. Основні параметри системи DVB-T

Параметри

Режим

8k

2k

Кількість несучих

6817

1705

Довжина корисного интервалу TU, мкс

896

224

Довжина захисного интервалу TU, мкс

224, 112, 56, 28

56, 28, 14, 7

Відстань між несучими, кГц

1,116

4,464

Відстань між крайніми несучими, МГц

7,61

7,61

Модуляція несучих

QPSK, 16-QAM, 64-QAM

QPSK, 16-QAM, 64-QAM

Швидкість внутрішнього коду

1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8

1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8

Результати розрахунків швидкості передачі корисних даних приведені в табл. 4.12. У таблиці приведені також розрахункові значення відношення сигнал/шум C/N на вході приймача для каналу зв'язку з гауссовым шумом. Приведені значення відношення C/N є мінімально допустимими. Якщо відношення сигнал/шум вище приведених в таблиці, то внутрішній декодер здатний довести частоту помилок до значення, меншого Рп = 2*10-4, а зовнішній - до Pп = 2*10-11.

Таблиця 2.6. Швидкості передачі даних в системі DVB-T

Модуляція

CR1

C/N, дБ

Швидкість передачі даних, Мбит/с, при TG/TU

1/4

1/8

1/16

1/32

QPSK

1/2

3,1

4,98

5,54

5,87

6,05

QPSK

2/3

4,9

6,67

7,42

7,87

8,11

QPSK

3/4

5,9

7,46

8,31

8,80

9,08

QPSK

5/6

6,9

8,30

9,23

9,78

10,08

QPSK

7/8

7,7

8,71

9,69

10,26

10,58

16-QAM

1/2

10,25

9,95

11,08

11,74

12,10

16-QAM

2/3

12,051

13,34

14,84

15,74

16,22

16-QAM

3/4

13,05

14,92

16,62

17,60

18,16

16-QAM

5/6

14,05

16,6

18,46

19,56

20,16

16-QAM

7/8

14,85

17,42

19,38

20,52

21,16

64-QAM

1/2

16,49

14,94

16,62

17,61

18,15

64-QAM

2/3

18,29

20,01

22,26

23,61

24,33

64-QAM

3/4

19,29

22,38

24,93

26,4

27,24

64-QAM

5/6

20,29

24,9

27,69

29,34

30,24

64-QAM

7/8

21,09

26,13

29,07

30,78

31,74

Побудова мереж наземного цифрового мовлення. У наземному мовленні для покриття ділянки території, яка не може бути обслуговуватися за допомогою однієї станції, використовується мережа з декількох передавальних станцій. Для запобігання перешкодам між ними для різних станцій доводиться задіювати різні частотні канали, при цьому будується багаточастотна мережа з низькою ефективністю використання частотного ресурсу

Спроба спільної роботи декількох близькорозташованих передавачів аналогового мовлення (синхронно передавальних одну і ту ж програму) на одній частоті приводить до появи взаємних перешкод, обумовлених відносним зрушенням, в часі моментів приходу сигналів від цих станцій в точку прийому. Зрушення за часом викликається неоднаковою довжиною трас розповсюдження сигналів від передавальних станцій до місця прийому. Оскільки для різних точок прийому в зоні обслуговування значення цього зрушення відрізнятимуться, він не може компенсуватися введенням ліній затримки на передавальних станціях.

Системи наземного цифрового віщання, в яких використовується модуляція COFDM і введений захисний інтервал між послідовно передаваними символами, володіють можливістю прийому разом з основним (корисним) сигналом (КС) сигналів, що також запізнюються (наприклад, відбитих від перешкод на місцевості), в тому випадку, якщо величина запізнювання не перевищує величину захисного інтервалу. При достатньо великій величині захисного інтервалу (у DVB він може залишати до I/4 тривалість корисного символу) це дозволяє здійснювати також прийом сигналів інших корисних станцій, що працюють в тому ж частотному каналі. При цьому всі прийняті на ненапрямлену антену КС складаються в приймачі, що дозволяє значно поліпшити якість прийому. Ефект підсумовування сигналів від різних передавачів називають посиленням мережі. Мережа передавальних станцій, що синхронно працюють на одній частоті і передавальних одну і ту ж програму, називається одночастотною мережею (Single Frequency Network, SFN).

Одночастотна мережа, як правило, будується з декількох станцій меншої потужності в порівнянні з потужністю одиночної передавальної станції, потрібної для обслуговування такої ж території. Ці станції розміщують на антенних опорах невеликої висоти і, як правило, є такими, що не обслуговують. У одночастотній мережі повинна використовуватися ненапрямлена приймальна антена.

Підвищення відсотка місць упевненого прийому сигналу в одночастотній мережі в порівнянні з прийомом сигналу однієї корисної станції особливо помітно у разі пересіченої місцевості або міської висотної забудови, коли наявність декілька КС, що приходять з різних напрямів, дозволяє компенсувати негативний ефект від ослаблення одного або декількох з них перешкодами на місцевості. У одночастотній мережі завдяки значному скороченню числа локальних зон невпевненого прийому і зон тіні стає можливим забезпечення безперервного прийому в русі (мобільного або портативного прийому) в складних умовах.

Якщо запізнювання КС перевищує захисний інтервал, це приводить до виникнення перешкоди або внутрішньомережевої інтерференції. Внутрішньомережевою інтерференцією називається ефект, при якому сигнал одного передавача одночастотної мережі стає заважальним сигналом (ЗС) для іншого передавача. Виникнення зон внутрішньомережевої інтерференції можливе в будь-якій одночастотно мережі при недостатньо ретельному підборі параметрів передавачів та урахуванні специфіки трас розповсюдження сигналів.

При розрахунку ЕМС одночастотній мережі напруга поля сигналу, що вийшов за межі захисного інтервалу і приводить до внутрішньомережевої інтерференції, повинна враховуватися як перешкода, оскільки його дія аналогічна ЗС від іншої мережі, але з урахуванням поправки на взаємну кореляцію сигналів станцій одночастотної мережі.

Можливість появи внутрішньомережевої інтерференції накладає істотні обмеження на розміри і конфігурацію одночастотних мереж. В даний час в Європі є досвід експлуатації одночастотних мереж, що складаються з декількох станцій (не більше десяти) і обслуговуючих обмежену територію (до 200 км. в діаметрі). Розрахунки дозволяють припустити, що розробка крупних одночастотних мереж з достатньо могутніми станціями (що покривають територію декількох регіонів) представляється недоцільною зважаючи на високий рівень внутрішніх перешкод від передавальних станцій мережі, видалених на значну відстань від місця прийому і що мають велику затримку приходу сигналу. Для захисту від внутрішніх перешкод в такій мережі доводиться використовувати режими модуляції з більшою перешкодостійкістю і з меншою пропускною спроможністю цифрового каналу. Крім того, такі мережі не забезпечують можливості розповсюдження регіональних програм. Тому в даний час ведеться планування і будівництво одночастотних мереж, що не виходять за рамки окремого регіону або його частини (наприклад, регіональний центр і передмістя).

Перспективним напрямом є впровадження локальних одночастотних мереж, покликаних накрити зону обслуговування, еквівалентну зоні обслуговування однієї могутнішої передавальної станції. Будівництво таких мереж виправдане у разі потреби забезпечення якісного мобільного прийому або за наявності технічних обмежень, що забороняють будівництво однієї могутнішої передавальної станції (наприклад, обмеження зважаючи на електромагнітну несумісність з іншими РЕС або відсутність можливості розміщення передавальної антени на висотній опорі). Використання одночастотних мереж перспективне також в гірських районах, що межують з морем, або на рівнині, оскільки дозволяє значно понизити витрату дефіцитного частотного ресурсу численними передавальними станціями, встановленими в горах для обслуговування окремих населених пунктів, і в той же час виключити появу взаємних перешкод між цими станціями на відкритих ділянках місцевості.

Еталонною моделлю одночастотної мережі є модель, приведена на мал. 4.20. Параметри такої еталонної мережі:

-шестикутна структура (замкнута);

-відстань між передавачами 60 км.;

-висота передавальної антени 150 м;

-випромінювана потужність центрального передавача 100 Вт;

-антена центрального передавача ненапрямлена;

-випромінювана потужність периферійного передавача 1 кВт;

-антена периферійного передавача направлена на центральний передавач (мал. 2.14).

Рис. 2.14. Структура еталонної одночастотної мережі

Рис. 2.15. Діаграма спрямованості периферійного передавача

Рис. 2.16. Використання малих потужностей передавачів в одно частотній мережі

Використання передавачів меншої потужності вимагає принципово нових підходів до будівництва передавальної інфраструктури. Як опори для підвісу передавальних антен таких станцій можуть бути використані наявні висотні будівлі і споруди або природні піднесення на місцевості. Засобом доставки програм на передавальні станції є супутниковий канал. Синхронізація передавальних станцій, як правило, також здійснюється по супутниковому сигналу.

Таким чином, побудова одночастотних передавальних мереж цифрового віщання вимагає ретельного проектування. Невірний вибір параметрів модуляції, потужностей, відстаней між передавальними станціями і інших параметрів приводить до сильніших взаємних перешкод між сигналами різних станцій, чим у разі багатопроменевого розповсюдження сигналу одного передавача, при цьому відносні затримки в одночастотній мережі можуть бути значно більше при зіставній потужності сигналів. В той же час використання таких мереж дає значний виграш за якістю прийому і зменшує витрату дефіцитного частотного ресурсу.

Основні параметри, використовувані для планування мереж цифрового віщання. Метод визначення напруги поля, також як і для аналогового віщання, заснований на кривих розповсюдження для 50% місць і 50% часу для КС і 50% місць і 1% часу для ЗС(мал. 2,9, 2.10, 2.11). При цьому приймальна антена, використовувана для мобільного і портативного прийому, ненапрямлена і має коефіцієнт посилення трохи менший, ніж у диполя.

Необхідний відсоток місць при обслуговуванні цифровим віщанням складає 99%, а криві розповсюдження побудовані для 50% місць, тому при використанні цих кривих для розрахунку напруженості поля для 99% місць необхідно ввести поправочний коефіцієнт 13 дБ.

Криві розповсюдження, використовувані для розрахунку напруженості поля, побудовані для висоти приймальних антен 10 м над рівнем землі. Цифрове віщання плануватиметься в основному для мобільного прийому, де висота приймальної антени 1,5 м. Тому в отриману по кривим розповсюдження напруженість поля необхідно внести поправку в 10 дБ, щоб врахувати прийом на антену заввишки 1,5 м замість 10 м.

Мінімально необхідна напруга поля, використовувана при плануванні в III ОВЧ діапазоні для мобільного прийому цифрового вішання, з урахуванням приведених вище поправочних коефіцієнтів приведена в табл. 2.7.

Таблиця 2.7. Мінімальна необхідна напруженість

Частотний діапазон

ІІІ

Мінімальна еквівалентна напроуженість поля, дБ/мкВ/м

35

Корегуючий коефіцієнт при переході від 50% до 99% міст, дБ

+13

Корегуючий коефіцієнт при переході від высоти антени 10м до 1,5м, дБ

+10

Мінімальна еквівалентна напроуженість поля планування мобільного прийому цифрового мовлення, дБ/мкВ/м

58

При плануванні мережі цифрового мовлення необхідно визначати допустиму величину поля, що інтерферує, від передавачів мережі, що заважають, для чого необхідно знати захисне відношення, визначуване відношенням корисних сигналів, що інтерферують.

У цифровому наземному звуковому мовленні сигнали T-DAB передаються частотними блоками (табл. 2.8). Ширина частотного блоку складає 1,536 Мгц, захисний частотний інтервал між сусідніми блоками 176 кГц. У кожному ТБ каналі з шириною смуги

частот 7 Мгц розміщується чотири частотні блоки Т-dab. Захисне відношення для суміщених частотних блоків Т-dab рівне 10 дБ, а для сусідніх блоків 30 дБ.

Таблиця 2.8. частотні блоки T-DAB

Номер блоку T-DAB

Центральна частота, МГц

Частотний діапазон, МГц

Нижній захисний інтервал, кГц

Верхній захисний інтервал, кГц

5A

174,928

174,160…175,696

176

5B

176,640

175,872…177,408

176

176

5C

178,352

177,584…179,120

176

176

Таблиця 2.8. Продовження

5D

180,064

179,296…180,832

176

336

6A

181,936

181,168…182,704

336

176

6B

183,648

182,880…184,416

176

176

6C

185,360

184,592…186,128

176

176

6D

187,072

186,304…187,840

176

320

7A

188,928

188,160…189,696

320

176

7B

190,640

189,872…191,408

176

176

7C

192,352

191,584…193,120

176

176

7D

194,064

193,296…194,832

176

336

8A

195,936

195,168…196,704

336

176

8B

197,648

196,880…198,416

176

176

8C

199,360

198,592…200,128

176

176

8D

201,072

200,304…201,840

176

320

9A

202,928

202,160…203.696

320

176

9B

204,640

203,872…205,408

176

176

9C

206,352

205,584…207,120

176

176

9D

208,064

207,296…208,832

176

336

10A

209,936

209,168…210,704

336

176

10B

211,648

210,880…212,416

176

176

10C

213,360

212,592…214,128

176

176

10D

215,072

214,304…215,840

176

320

11A

216,928

216,160…217,696

320

176

11B

218,640

217,872…219,408

176

176

11C

220,352

219,584…221,120

176

176

11D

222,064

221,296…222,832

176

336

12A

223,936

223,168…224,704

336

176

12B

225,648

224,880…226,416

176

176

12C

227,360

226,592…228,128

176

176

12D

229,072

228,304…229,840

176

176

При розрахунку максимально допустимої напруги поля інтерферуючого сигналу необхідно враховувати захисне відношення, приведене вище. Також необхідно враховувати, що потрібний захист КЗ від того, що інтерферує  в 99% місць, а не в 50%, визначуваних по кривим розповсюдження. Тому для обліку захисту в 99% часі вводиться поправний коефіцієнт 18 дБ

З урахуванням захисного відношення, поправного коефіцієнта і мінімальної напруги поля корисного сигналу (див. табл. 2.7) визначається максимально допустима напруга поля сигналу, що інтерферує (табл. 2.9).

Таблиця 2.9. Максимальне допустиме поле сигналу, що інтерферує

Частотний діапазон

Мінімальна напруженість поля корисного сигналу, дБ/мкВ/м

захисневідношення, дБ

Корегуючий коефіцієнт для 99% міст, дБ

Максимально допустиме поле интерферуючого сигналу, дБ/мкВ/м

ІІІ

58

-10

-18

30

2.3. Частотно-територіальне планування регіонального каналу на пркладі міста Миколаєва

Особливістю даного міста є те, що  ньому є лише одна телевишка, тому передавач будемо ставити лише один. Оскільки маємо лише один передавач, будемо використовувати лише одну смугу частот, виділену УкрЧастот Надзором. Все, що пишається – це розрахувати необхідну потужність передавача для покриття мовленням всього міста.

Як можна бачити з карти (Рис. 2.17) потужність передавача треба обирати таку, щоб телемовленням була покрита площа радіусом 15.47 км ≈ 16 км.

Оскільки зараз значення потужності розраховується для 50% міст та 50% часу, то корегуючи коефіцієнти для відсотку міст та часу дорівнюють 0 дБ.

Тоді з формул (2.11) – (2.13) маємо:

PΣ = Emin - E(T, L) - K(Δh) + Aз,

де PΣ – сумарна потужність передавача, Emin – чутливість приймача, K(Δh) – корегуючий коефіцієнт на бугристість місцевості, E(T, L) – напруженість поля для 1 кВт ефективно випромінюваної потужності, Аз – захисне відношення сигнал/завада.

Згідно із технічними рекомендаціями ETSI 101190, для фіксованого прийому в ДМХ діапазоні (з 21 по 41 канали), для типу модуляії 64QAM, FEC=7/8, значення Emin візьмемо рівним 53 дБмкВт/м (табл.. 1.1). В Миколаєві значення бугристості Δh = 20 м. Тоді з графіку (Рис. 2.10) K(Δh) = -8 дБ. Згідно із технічними рекомендаціями ETSI 101190 Аз = 16.49 дБ. З графіку (Рис. 2.9) на відстанні 16 км, E(T, L) = 60 дБмкВ/м.

Отже необхідна потужність PΣ дорівнює:

PΣ = 76-60-(-8)+16.49=40.49 дБВт

Рис. 2.17 Карта міста Миколєва

Висновкии до розділу 2

Частотне планування мереж радіозв'язку і мовлення є необхідним інструментом вирішення питань виділення частотних каналів для мереж звукового (ЗВ) і телевізійного (ТБ) мовлення, що бурхливо розвиваються, стільникових мереж рухомого зв'язку і ін. Тільки використовуючи частотне планування, можна досягти високої ефективності використання смуг частот, виділених для розвитку цих мереж.

Зазвичай розглядають два види обмежень: частотно-просторові, коли передавачі можуть бути рознесені в просторі і по частоті, і частотні, коли передавачі розташовані на одному об'єкті.

Одним з найважливіших аспектів вирішення проблеми ЕМС РЕС є забезпечення їх оптимального частотно-просторового розміщення з урахуванням частотно-просторових обмежень, ТБ, що накладаються мережами, і ЗМ мовлення. З урахуванням захисного відношення, поправного коефіцієнта і мінімальної напруги поля корисного сигналу визначається максимально допустима напруга поля сигналу, що інтерферує.

Для регіональних телеканалів, що мають лише один передавач, можна виділити лише одну частоту, тому знаючи місце розташування передавальної антени, необхідно лише розрахувати потужність передавача, необхідну для забаспечення мовленням заданого регіону.

РОЗДІЛ 3.  ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ СПЕКТРУ СМУГ ЧАСТОТ 174 – 230 МГц, 470 – 862 МГц.

Неоціненний внесок у процес впровадження цифрової наземної радіомовної служби (ЦНРС) внесли 2 сесії Женевської конференції 2004/2006 років (РКР-04/06). Цей безпрецедентний форум, забезпечив планування використання цифрового наземного телевізійного (ЦНТБ) і звукового мовлення (ЦНЗМ) стандартів DVB-T і T-DAB не тільки у всій Європі, а й більшості країн Азії, Африки, Близького Сходу. Створення Плану - результат багаторічної і плідної роботи, компромісів і зближення позицій експертів більш ніж 100 країн регіонів планування.
УДЦР вніс величезний внесок у створення плану цифрового мовлення, що відповідає інтересам України. Роботи з його створення розпочато ще в середині 90-х років (1994-1995). Багаторічний досвід УДЦР дозволив забезпечити планування, узгодження проекту плану Україна на міжнародному рівні, а також фінальних Планів (GE06) на Женевській конференції. При підготовці до РКР-06 УДЦР розробив унікальне програмне забезпечення, яке дозволяло проводити частотне планування на великих багатонаціональних територіях, і аналогічне було, з Східноєвропейських країн, тільки у Російської Федерації.

3.1. Короткий аналіз Планів телерадіомовлення Україні

Відповідно до Регіональної Угоди «Женева - 06» з планування ЦНРС у смугах

частот 174-230 МГц, 470-862 МГц та пов'язаних з ним цифровим і аналоговим Планами України має:

• 847 частотних виділень, які представляють цифрову частину Плану (GE06D) Угоди «Женева-06", у тому числі за діапазонами:

III діапазон

(174-230 МГц)

IV и V діапазони

(470-862 МГц)

Всього

присвоєнь

T-DAB

DVB-T

DVB-T

847

129

82

636

1555 частотних присвоєнь для аналогового телевізійного мовлення (АТБ), які представляють аналогову частину Плану (GE06A) Угоди «Женева-06».
Цифровий план Україна - план частотних виділень для 81 зони планування. Він розрахований на квазірегулярних структуру зон і враховує розміщення існуючих опор та потужних РЕЗ АТБ. За кожною із зон закріплений набір частот з 1-4 частотних виділень для T-DAB і 8-10 виділень - для DVB-T. Реалізація одного суцільного покриття (мультиплексу) в стандарті стиснення MPEG4 дозволяє забезпечити прийом до 10 програм в межах всієї території країни.
Частотний план ЦНРС Україні розрахований на забезпечення:
1. Мобільного прийому DVB-T і T-DAB (висота приймальні антени 1,5 м).
2. Покриття 95% місць розташування (АТБ забезпечувало покриття 50% місць).
3. У деяких частинах зони забезпечується можливість портативного прийому поза і всередині будівель (на портативну антену 1,5 м, 95% місць).
4. У Плані GE06D для України не зазначені:
        • варіант систем мовлення;
        • параметри модуляції;
        • кодова швидкість;
        • стандарт компресії;
        • тип поляризації.
При таких умовах вимоги з планування можуть бути забезпечені при різній топології інфраструктури, і вже заслуга оператора полягає в тому, щоб вибрати конфігурацію, яка краще всього відповідає його можливостям і взятим зобов'язанням по покриттю конкретної зони за умови обмеження перешкод всім іншим зонам суміщеного ТВ каналу ( ТВК) і АТБ.

3.2. Забезпечення ефективності використання спектра на етапі синтезу цифрового плану на РКР-06
Головною метою частотного планування на РКР-06 було забезпечення високої ефективності використання радіочастотного ресурсу (РЧР) смуг 174-230 МГц, 470-862 МГц, а також облік, в максимально можливій мірі, національних інтересів та вимог адміністрацій зв'язку (АС) щодо майбутнього розвитку можливих видів цифрового мовлення.
Планування велося за спеціально створеним для Угоди «Женева-06» технічним критеріям. Самі критерії були синтезовані з умови надання АС права вибору і можливості здійснення частотних присвоєнь з необхідним набором технічних характеристик для:
   • різних конфігурацій мереж: одночастотні - SFN, багаточастотні - MFN;
   • різних варіантів і режимів прийому: фіксований, мобільний, портативний              поза приміщенням, портативний всередині приміщення; при зафіксованих у Плані GE06D зонах покриття та зонах перешкод за допомогою використання набору еталонних технічних параметрів: еталонні конфігурації планування (RPC1-RPC5), еталонні мережі (RN1-RN3) і варіанти систем DVB T і T DAB.
Результати досліджень МСЕ показали, що:
   • використання MFN вимагає в кілька разів більшої кількості необхідного   РЧР, ніж у випадку SFN мереж
   • один або два розташованих в центрі зони все спрямованих РЕЗ створюють велику перешкоду, чим більша кількість направлених РЕЗ рівномірно розташованих по зоні покриття SFN (Мал. 1). Фактично це означає, що використання SFN мереж з великим числом РЕЗ та меншої ефективної випромінюваної потужністю (ЕІМ) вимагає витрат меншого кількість спектра, і відповідно дозволяє збільшити кількість шарів (мультиплексів) покриття в зоні. За оцінками МСЕ від 6-8 шарів на країну.
   • ефективність розповсюдження програм цифрового телерадіомовлення вимагає підвищення ймовірності покриття до 95% місць положення для DVB T і 95% - 99% - для T DAB (для порівняння, планування АТБ велося з імовірністю покриття 50% місць (L) і часу (T) на стандартизовану приймальню антену висотою 10 м).
Для забезпечення реалізації цих вимог на РКР-06 було виконано 4 ітерації планування з урахуванням таких аспектів і критеріїв:
   а) принципи і сценарії планування;
   b) захист існуючих і запланованих присвоєнь АТБ;
   с) механізми і календарні терміни, переходу від АТБ до ЦНРС;
   d) захист існуючих і запланованих присвоєнь інших первинних служб у смугах частот 174-230 МГц, 470-862 МГц;
   f) характеристики поширення і методи прогнозування величин напруженості поля в діапазонах ОВЧ і УВЧ;
   g) критерії планування (включаючи захисні відносини), методи планування і конфігурації мереж (SFN / МFN);
   h) критерії спільного використання частот різними службами, а в рамках окремих служб та критерії їх сумісності, у тому числі щодо частот, суміжних з смугами 174-230 МГц та 470-862 МГц.

Частотний ресурс

 

Зона покрытия

Контур завад (один сайт)

Контур завад (багато сайтов)

Рис. 3.1 Зона покриття та зона завад MFN та SFN мереж

Планування  ускладнювалося тим, що РКР-06 необхідно було прийняти  повністю сумісний  План.    Сумісність  між  відповідними  виділеннями,  присвоєннями,  виділеннями  і  присвоєннями,  і  навпаки (Мал. 2) необхідно  було  забезпечити  технічними  заходами,  а  також  за допомогою  адміністративних  декларацій.  Не сумісні  і нескоординовані  цифрові  вимоги  АС  не  приймалися  до  розгляду,  щоб  у  подальшому  вони  не  змогли  перешкодити  майбутнім  модифікаціям  Плану.  Одночасно  АС необхідно  було  визначитися  з  мірою  сумісності  складових  Цифрового  і Аналогового  Планів  на  перехідний  період.  Останнє  необхідно,  щоб  цифрові виділення,  привласнення,  які  несумісні  з існуючими та  запланованими  присвоєннями  АТБ  і з  існуючими  присвоєннями  інших  служб  отримали  в  цифровому  Плані  примітки  щодо необхідності  завершення  координації  до  введення  в  експлуатацію  РЕЗ  ЦНРС.

Рис. 3.2 Приклад несумісності вимог при плануванні на РКР-06

Проблема сумісності вимог при плануванні на РКР-06 вирішена шляхом підписання декларацій про сумісність. Технічними експертами УДЦР спільно з експертами АС сусідніх країн було підготовлено та підписано понад 50 000 декларацій про сумісність вимог.
Бажану кількість покриттів (від 8 до 10) на РКР-06 досягнуто виключно завдяки підписанню «адміністративних декларацій про сумісність» технічно несумісних вимог та існуючих присвоєнь: «присвоєння АТБ - цифрові вимоги», «привласнення інших служб - цифрові вимоги», «цифрові вимоги -присвоєння АТБ »,« цифрові вимоги - присвоєння інших служб ». Технічна несумісність присвоєнь АТБ і виділень ЦНРС зафіксована в примітці до Плану GE06D шляхом внесення найменування порушеної адміністрації. Крім того, на двосторонній і багатосторонній основі АС домовлялися про необхідність забезпечення ЕМС на етапі реалізації Плану та додаткових технічних умов проведення конвертації виділень в набір частотних присвоєнь для мереж ЦНРС. Основні технічні обмеження, що випливають з додаткових умов, наступні:
• сумарна напруженість поля від заявлених на координацію цифрових частотних присвоєнь мережі, в кожній точці на краю зони обслуговування РЕЗ АТБ не повинна перевищувати ЕΣ = Емін - 3 дБ;

• величина сумарної напруженості поля (ЕΣ) від усіх одноканальних частотних присвоєнь не повинна перевищувати (для контрольних точок на кордоні захищається контуру виділення):

- 38 дБмкВ / м для діапазону III (DVB-T на DVB-T);

- 39 дБмкВ / м для діапазону III (T-DAB на T-DAB);

- 33 дБмкВ / м для діапазону III (DVB-T на T-DAB);

- 45 дБмкВ / м для діапазону III (T-DAB на DVB-T);

- 46 (f *) дБмкВ / м для діапазонів IV / V (DVB-T - DVB-T), де f * - показує залежність

від частоти (номери ТВК).


3.3. Особливості розподілу і доступність спектра ЦНРС в Україну
Існуючі розподіл смуг частот 174-230 МГц і 470-862 МГц, а також доступність в Україну РЧР для радіотехнологій визначені:

• Національної таблицею розподілу смуг радіочастот України, затвердженої Постановою Кабінету Міністрів України від 15.12.05 № 1208;

• Планом використання радіочастотного ресурсу України, затвердженого Постановою Кабінету Міністрів України від 15.12.05 № 815.

Аналіз розподілів показує, що значна частина, більше 40%, спектра недоступна для радіомовної служби України, оскільки він безпосередньо виділено для РЕЗ інших первинних служб. Для порівняння слід зазначити, що в країнах ЄС для цивільного застосування доступно від 70 до 85% загального РЧР, що і дозволяє досягти високого рівня розвитку мультимедійних і телекомунікаційних технологій в цих країнах.
Аналіз доступності РЧР смуги 174-230 МГц (діапазон III) і 470-862 МГц (діапазони IV і V) для радіотехнологій ЦНРС показує, що:

• смуги, передбачені для впровадження радіотехнологій ЦНРС, активно використовуються АТБ, для якого вироблено близько 4000 частотних присвоєнь, з них:
- 76% - потужністю до 100 Вт, зоною обслуговування 10-12 км і відстанню повторного використання суміщеного ТВК - 70 км;

- 16% - потужністю до 1 кВт і відстанню повторного використання суміщеного ТВК - 110 км;

- 5% - потужністю до 5 кВт і відстанню повторного використання ТВК - 210 км;

- 2,5% - потужністю до 25 кВт і відстанню повторного використання ТВК - 225 км;

- 0,5% - потужністю до 50 кВт з відстанню повторного використання ТВК - 290 км.

• за роки незалежності Україна дуже високою була динаміка зростання кількості РЕЗ АТБ: 1992р - 858, 2000р -1901, 2009р - близько 4000. Такого росту кількості РЕЗ не мала жодна з сусідніх країн;

• внаслідок високої щільності і нерівномірності розміщення РЕЗ АТБ, РЧР 6-12, 21-44, 47-52 та 57, 64 ТВК виявився фактично повністю вичерпаним;
більше 40% РЧР, смуги 470-862 МГц розподілено РЕЗ інших радіослужб. Зокрема, є ряд номіналів ТВК не доступних як для АТБ, так і для ЦНТБ (Мал. 3). На сьогодні частотний ресурс 45-46, 53-56, 58-63, 68-69 ТВК практично по всій території Україні використовується РЕЗ спеціального призначення. При цьому, технологічно застарілі РЕЗ ВРНС не дозволяють використовувати 45-46, 53-56, 58-63, 68-69 ТВК не тільки в Україну, а й на відстанях до 400-500 км в глиб території сусідніх країн. Крім того, частотний ресурс 65-67ТВк виділений для виняткового використання мережами стільникового зв'язку стандарту CDMA. Унаслідок наявності інших служб в смузі 470-862 МГц не можливе використання 229 з 636 виділень, призначених Україна Планом GE06D для впровадження ЦНТБ.

АТБ

21-44 ТВк

ВРНС

45-46ТВк

АТБ

47-52 ТВк

ВРНС

53-56 ТВк

  470МГц                       662МГц     678МГц              726МГц                    758МГц

              

ВРНС

58-63 ТВк

АТБ

64 ТВк

CDMA

65-67 ТВк

ВРНС

68-69 ТВк

 766 МГц                          814МГц   824МГц    843 МГц                           862 МГц

             –  аналогове (цифрове) наземне телебачення (АТБ/ЦНТБ);

             – повітряна радіонавігаційна служба (ПРНС);

             – стільниковий зв’язок з кодовим розділенням каналів CDMA (до 01.01.06 )

Рис. 3.3 Розподілення спектру смуги частот 470 - 862 МГц

• смуга частот ІІІ діапазону (174-230 МГц), практично повністю використовується засобами АТБ і спеціальних користувачів. Перехід на ЦНРС в цій смузі ускладнюється необхідністю, згідно Плану GE06D, забезпечити перехід з 8 МГц растра (ширини каналу мовлення) АТБ до 7 МГц растру ЦНРС. При цьому до уваги необхідно прийняти міжнародні зобов'язання, які пов'язані з різними підходами до каналоутворення сусідніми країнами. Більшість країн Європи, в тому числі і України, зобов'язані перейти на 7 МГц растр ТВК, тоді як адміністрації Російської Федерації, Республіки Білорусь і Грузії продовжать використовувати 8 МГц растр. Як наслідок, без виведення з експлуатації діючих РЕЗ АТБ України не зможе реалізувати в цій смузі жодного з 211 виділень Плану GE06D.
• велика кількість мереж (SFN) необхідно побудувати на узбережжі Чорного та Азовського морів. Останнє вимагає забезпечення міжнародної координації (МК) відповідних частотних присвоєнь з усіма країнами Чорноморського басейну, Республікою Молдова, а також реалізації низки обмежень на потужність випромінювання в бік моря.
Найбільш оптимальним варіантом використання РЧР могло б стати включення РЕЗ ЦНРС у смугах, вільних від АТБ. Такий підхід використовується в багатьох європейських країнах на 61-69 ТВК. Україні такої можливості не має: весь спектр ЦНРС інтенсивно використовується РЕЗ АТБ, спеціальних користувачів та інших радіослужб.
На сьогодні для впровадження ЦНТБ обмежено можуть використовуватися тільки деякі сусідні і дзеркальні ТВК смуги 470-862 МГц, які не доступні для АТБ, не використовуються спеціальними користувачами, іншими службами та впровадження ЦНТБ на яких не вплине на АТБ в сусідніх регіонах або прикордонних державах.
Існуючого РЧР достатньо тільки для створення не більше одного шару покриття (мультиплексу) території Україні ЦНТБМ. Подальше планування SFN вимагає виведення з експлуатації існуючих РЕЗ АТБ та інших служб у смузі 470-862 МГц.

3.4. Підходи до забезпечення ефективності використання спектра на етапі реалізації цифрового Плану

Реалізація Плану ЦНРС Україні дуже складна задача, що залежить від ряду факторів і причин, які ускладнюють цю роботу.
Перш, ніж аналізувати ці фактори, необхідно зазначити, що, слідуючи взятим на РКР-06 міжнародним зобов'язанням (Стаття 12 Угоди «Женева-06") України повинна завершити перехід на ЦНРС до 17 червня 2015 року (для порівняння всі сусідні східноєвропейські країни мають завершити перехід до 2012 року). До цього часу у відношенні Україна будуть діяти положення та процедури перехідного періоду.
Перехідний період, в першу чергу, характеризується необхідністю співіснування в смугах частот ЦНРС, РЕЗ АТБ і РЕЗ інших служб. Оскільки, для досягнення компромісу, без якого б План на РКР-06 не вийшов, було прийнято рішення не враховувати при плануванні РЕЗ АТБ і підписати декларації про спільності частотних виділень і присвоєння, які не були сумісні при плануванні.
Саме, ці два чинники: облік РЕЗ інших радіослужб при здійсненні частотних присвоєнь РЕЗ ЦНРС, і прийняття до уваги обмежений відповідно до підписаних деклараціями є визначальними при оцінці можливості реалізації цифрового плану GE06D та визначенні підходів до оптимізації використання спектра.
Крім цього, Україна має свої, адміністративні та технічні аспекти, які суттєво впливають на процес частотного планування. Основні адміністративні аспекти та підходи до їх вирішення наступні:
1. Прийом АТБ можливий далеко за межами зон впевненого прийому.
2. Прийом ЦНТБ дуже швидко зникає при зниженні напруженості поля нижче певної величини, так званий «ефект різкого зриву».
3. Аналіз захисних відносин показує, що перешкода від РЕЗ ЦНТБ порівнянна з перешкодою від РЕЗ АТБ.
4. Зони всіх РЕЗ мовлення відомі, відповідно при впровадженні ЦНТБ у діючих РЕЗ АТБ не повинна скорочуватися глядацька аудиторія.
5. Умови ЕМС РЕЗ АТБ і ЦНТБ можуть бути забезпечені тільки за умови поетапного виключення певних РЕЗ АТБ або значному зменшенні ЕІМ РЕЗ мереж ЦНТБ, які плануються.

З технічної точки зору, планування мереж ЦНРС - складна багато етапна ітераційний процедура конвертації виділення в набір частотних присвоєнь для РЕЗ конкретної зони. Рішення задачі планування вимагає:
1. Прийняття чітко певного рішення про стратегію впровадження ЦНРС, а звідси його частотного планування (по шарах, за окремими або групам зон, етапності та пріоритетності впровадження ЦНТБ), яка визначається певними ознаками: географічними, соціально - політичними, етнографічними, демографічними.
2. Відбору, прийняття на державному рівні рішення і стандартизації: типу конфігурації мереж, виду режиму прийому та основних технічних характеристик, на які, має вестися планування. При плануванні на РКР-06 Україні для захисту прийняла мобільний вид прийому. Причина: реалізація одного з основних переваг ЦНРС - можливості забезпечення мобільності прийому та захисту РЧР Україні в прикордонних зонах (на 200-250 км в глиб території України). Якби захищався фіксований прийом (наприклад, Емін = 54,2 дБмкВ / м для системи С3), то в прикордонних зонах виділень України повинна була б погодитися на великі, понад 28 дБмкВ / м, перевищення поля від РЕЗ інших держав розрахованих на забезпечення мобільного прийому (Емін = 82,6 дБмкВ / м - система С3). Тобто, згідно з Планом сусідні країни отримали б можливість вести мовлення з більшою потужністю, і перевищувати рівень поля вітчизняних РЕЗ. У теж час, задекларувавши на РКР-06 фіксований прийом, в майбутньому, Україні було б складно (а якщо, і можливо, то лише з втратою ресурсу) підвищити вимоги щодо захисту мереж, щоб перейти до сучасних видів мобільного / портативного прийому.
3. Повної відповідності технічним принципам, режимам і параметрам, які визначені в Плані GE06D. Це дасть можливість оптимальним чином здійснити планування ЦНРС і забезпечить найбільш ефективне використання дефіцитного РЧР.
4. Забезпечення обмежень:
- На мінімальну напруженість поля на кордоні зони;
- На максимальну ЕІМ та ефективні висоти антени;
- На сумарну перешкоду від присвоєнь мережі на кордоні зі-канального виділення <46 (f*) дБмкВ/м, для повторного використання ТВК.

5. Забезпечення впевненого прийому до 95% місць і особливо на краях і в густо заселених районах зони.

6. Наявності в кожній зоні достатнього кількості опор з необхідною ефективної висотою (еталонна - 150 м), які в перспективі дозволять забезпечити портативний прийом всередині приміщення. Існуюча інфраструктура АТБ має явно недостатня кількість і не оптимальну топологію існуючих антенно-щоглових споруд (опор), з точки зору забезпечення ефективності планування ЦНРС і забезпечення якості прийому в кожній із зон.

7. Нового розрахунку технічних характеристик присвоєнь мережі на кожному новому ТВК, оскільки характеристики, розраховані для одного номера ТВК, повторно не можуть використовуватися через їх залежності від частоти.

8. Великих обсягів і складності обчислень, які визначаються значною кількістю зон, частотних виділень в зоні, кількістю частотних присвоєнь АТБ, ЦНРС, спецкористувачів, інших служб, діючих РЕЗ інших країн, які необхідно враховувати при здійсненні обчислень. Так, наприклад, для забезпечення в зоні розміром 100 * 100 км рівня сигналу необхідного для забезпечення мобільного прийому потрібно близько 15 опор з необхідною ефективної висотою антени, тобто провести 15 присвоєнь. Особливості конвертації виділення в набір частотних присвоєнь передбачають проведення розрахунку через 1 ° і побудова 7 контурів перешкод для кожного привласнення, а також проведення повторного розрахунку еталонної перешкоди від еталонної мережі та її порівняння з сумарною перешкодою від усіх частотних присвоєнь мережі. Тільки для однієї такої зони, описаної, наприклад, 50 контрольними точками необхідно провести: 15 * 360 * 50 * 7 * 20 * 2 = 75600000 обчислень, додатково вимагають людського ресурсу для їх аналізу. При цьому важливо відзначити, що розрахунки повинні проводитися з високою точністю і в суворій відповідності з технічними критеріями Угоди «Женева-06", оскільки завдання експертизи правильності конвертації виділення в набір присвоєнь перед внесенням до Плану GЕ06D покладено на БР МСЕ.

9. Прийняття до уваги тимчасового фактора, пов'язаного з термінами отримання позитивних результатів міжнародної координації (МК) від порушених країн і погоджень радіочастотних органів спецкористувачів Україні. Враховуючи наявність теплого Азовського і Чорного морів, а також перевершують ефективні висоти Карпатських та Кримських гір, такі присвоєння ЦНРС Україні зачіпають досить велика кількість країн, причетних до МК (від 10 до 15).
За результатами розрахунків ЕМС УДЦР визначив можливість використання частотних виділень (ТВК у межах контурів зон частотного планування) для 2-х мультиплексів (проліцензірованих, як МХ4 і МХ6) суцільного покриття Україні мережами ЦНТБ. Реалізація мультиплексу:
• МХ4 фактично не вимагає виведення з експлуатації діючих РЕЗ АТБ;
• МХ6 стане можливою тільки після виведення з експлуатації ряду РЕЗ АТБ, які використовує понад 70 частот в різних регіонах України.
УДЦР, додатково направив до Національної ради результати визначення можливості та умови користування РЧР для мереж мультиплексу МХ4 в 10, 12, 51, 52, 70 та 74 зонах виділень, згідно 1-го етапу впровадження ЦНТБ (34 частотних присвоєння), зАТБердженого Національним радам, Держкомтелерадіо та НКРЗ, Плану поетапного переходу телемовлення на цифрові стандарти мовлення. Одночасно, з метою забезпечення подальшого планування ЦНТБ, УДЦР визначив перелік ТВК можливих для планування мереж мультиплексів МХ1, МХ2 і Мх3 в цих зонах із зазначенням РЕЗ АТБ, які необхідно вимкнути. Однак Національна рада, не визначився з термінами та процедуру виключення РЕЗ АТБ.
Тільки завдяки виконану УДЦР безпрецедентною за обсягами роботі, Україні на сьогодні єдина з країн Східної Європи та СНД країна, де вже розроблені частотні плани, які дозволяють реалізувати 2 мультиплексу суцільного покриття території мережами ЦНТБ.
Більш того, ведуться роботи з підбору частот для ще 3-х загальнонаціональних мультиплексів МХ1, МХ2 і Мх3. Проте вже зараз можна констатувати, що без прийняття державного плану виведення з експлуатації РЕЗ спеціальних користувачів (радіолокаційної, радіонавігаційної служби, засобів зв'язку спеціальних користувачів), фіксованого та мобільного служби загальних користувачів з переведенням їх у інші смуги радіочастот, а також поетапного виведення використання РЕЗ АТБ , задачу забезпечення ЦНРС необхідним РЧР вирішити не можна. Головною метою проведення конверсії смуг частот 174-230 МГц, 470-862 МГц має стати приведення порядку їх використання до загальноєвропейських норм, визначених Загальноєвропейської таблицею розподілу смуг частот.

3.5. Підходи до підвищення ефективності використання спектра

На етапі реалізації Плану, через обмежену доступність РЧР, доцільні такі підходи для підвищення ефективності використання спектра ЦНРС Україні:
1.
 Використання частот Плану GE06D: по парах, в окремих зонах все покриття (в групах зон). Другий варіант - менш гарний. Так як оптимальне частотне забезпечення може бути отримано тільки при розподілі РЧР по всіх 81 зонам. Тоді як одночасне призначення всіх ТВК відповідних мультиплексів окремій зоні буде проводитися на шкоду сусіднім, оскільки не будуть враховані їх особливостей і взаємозв'язку за умовами ЕМС із сусідніми зонами.

2. Підбір частот і перетворення виділень в набір присвоєння для пошарового покриття території Україні синхронними мережами ЦНТБ.

3. Взаємодія з прикордонними державами за погодженням виділень і частотних присвоєнь на перехідний період для негайного впровадження ЦНРС.
4. Принцип спільного використання РЧР АТБ і ЦНРС з поетапним виведенням з експлуатації РЕЗ АТБ, спеціальних користувачів та РЕЗ фіксованої служби загальних користувачів. Розробка норм частотно-територіального розносу, що забезпечують ЕМС РЕЗ ЦНРС і спецкористувачів. Оптимізація спільного використання спектра.
5. Адаптивний підхід до впровадження ЦНРС в кожній із зон, з урахуванням її географічних, демографічних, соціальних та економічних можливостей.
6. Максимальне використання опор, на яких розміщені діючі РЕЗ аналогового телебачення. Використання в міру необхідності споруд операторів мобільного зв'язку, будівель, висотних об'єктів різних форм власності та інше.
7. Поступове нарощування відсотка покриття ЦНТБ і ЦНЗМ території кожної зони, що забезпечує принцип розвитку «від фіксованого (мобільного) прийому до портативного прийому всередині приміщення».

8. Визначення необхідної кількості малопотужних ретрансляторів для синхронного мовлення на ділянках, де відсутній прийом.

9. Поетапне зміна Плану GЕ06D за умови не збільшення рівня сумарної перешкоди з-канальним зонам і мереж.

10. Підвищення точності розрахунків до рівня відповідного вимогам Угоди «Женева-06» і точності програмного забезпечення, яке БР МСЕ використовує для проведення екзаменації щодо:

• присвоєнь АТБ Україні та інших країн, записаних в Регістр Частот;
• присвоєнь інших систем і служб, заявлених в «рамках» цифрового запису.
Крім вищевказаних технічних підходів підвищення ефективності використання спектра так само може посприяти прийняття наступних рішень по ряду адміністративних питань пов'язаних з доступністю спектра для технологій ЦНРС:
1. Проведення в найкоротші терміни конверсії РЧР у смугах частот, виділених для ЦНРС. З цією метою доцільно:

• розробити та прийняти Державну цільову програму з підвищення ефективності використання РЧР України в смугах 174-230 МГц, 470-862 МГц;

• передбачити в планах та інших нормативних документах, які регламентують впровадження ЦНТБ в Україну, повна відповідність технічним принципам, режимам і параметрам, які визначаються Планом GE06D. Це дасть можливість оптимальним чином здійснити планування мереж ЦНРС і забезпечить найбільш ефективне використання дефіцитного частотного ресурсу.

2. Забезпечити приведення порядку використання смуг частот 174-230 МГц, 470-862 МГц у відповідність із загальноєвропейськими нормами, які визначені в Загальноєвропейської таблиці розподілу смуг частот. З цією метою внести до Національної таблиці розподілу смуг радіочастот України такі зміни:
- Видалити примітку У036 і відповідний розподіл у Національній таблиці;
- Видалити розподіл на вторинній основі "Рухомий супутникового, за винятком повітряної рухомої супутникової (Земля-космос)" радіоспеціаліста в смузі радіочастот 790-862 МГц.

3. Внести до Плану використання радіочастотного ресурсу України такі зміни. Перевести радіотехнологію "Цифрове наземне радіомовлення стандарту T-DAB" і "Цифрове наземне звукове мовлення стандарту DRM" з розділу 2 "Перспективні для впровадження радіотехнології" в п. 37 розділу 1 "Діючі радіотехнології".
4. Передбачити заходи щодо компенсації в інших смугах радіочастот втрати РЧР внаслідок конверсії та виведення з експлуатації РЕЗ спеціальних та загальних користувачів зі смуг частот 174-230 МГц, 470-862 МГц.
В силу надзвичайної важливості проблеми забезпечення захисту інтересів держави в телерадіоінформаційній сфері на національному і міжнародному рівні, доцільно, щоб впровадження мереж ЦНЗВ і ЦНТБ у смугах частот 174-230 МГц (6-12 ТВ канали), 470-862 МГц (21-69 ТВ канали) почалося на Україну в найкоротші терміни.
Беручи до уваги результати аналізу національних стратегій сусідніх країнах по впровадженню ЦНРС, доцільно почати введення в експлуатацію мереж в першу чергу на доступних ТВ каналах і частотах, з західних і південно-західних регіонів України, включаючи АР Крим, забезпечивши подальшу можливість розширення будівництва державних мереж ЦНРС в глиб території країни. Головне завдання - забезпечити введення нових мереж ЦНРС без скорочення обсягів аналогового мовлення. Планується, що вивільнення ТВК, зайнятих в даний час РЕЗ АТБ, почнеться тільки після розширення парку цифрових телеприймачів у населення.
Узагальнюючи вищевикладене необхідно зазначити, що несвоєчасне перехід на ЦНРС може привести до істотного зростання перешкод АТБ, значному зменшенню зон покриття діючих РЕЗ, не можливості прийому програм АТБ в прикордонних районах, і як наслідок, до значного зниження рівня інформаційної безпеки України.
Несвоєчасне проведення заходів з конверсії приведе до зростання рівня перешкод РЕЗ інших первинних служб, які належать спеціальним та загальним користувачам РЧР Україні (в тому числі РЕЗ забезпечення польотів цивільної та військової авіації).

Висновки до розділу 3:

Частотний план ЦНРС Україні розрахований на забезпечення:
1. Мобільного прийому DVB-T і T-DAB (висота приймальні антени 1,5 м).
2. Покриття 95% місць розташування (АТБ забезпечувало покриття 50% місць).
3. У деяких частинах зони забезпечується можливість портативного прийому поза і всередині будівель (на портативну антену 1,5 м, 95% місць).
Аналіз розподілів показує, що значна частина, більше 40%, спектра недоступна для радіомовної служби України, оскільки він безпосередньо виділено для РЕЗ інших первинних служб. Для порівняння слід зазначити, що в країнах ЄС для цивільного застосування доступно від 70 до 85% загального РЧР, що і дозволяє досягти високого рівня розвитку мультимедійних і телекомунікаційних технологій в цих країнах.

підвищення ефективності використання спектра так само може посприяти прийняття наступних рішень по ряду адміністративних питань пов'язаних з доступністю спектра для технологій ЦНРС:

1. Проведення в найкоротші терміни конверсії РЧР у смугах частот, виділених для ЦНРС. 

2. Забезпечити приведення порядку використання смуг частот 174-230 МГц, 470-862 МГц у відповідність із загальноєвропейськими нормами, які визначені в Загальноєвропейської таблиці розподілу смуг частот. 

3. Внести до Плану використання радіочастотного ресурсу України такі зміни. Перевести радіотехнологію "Цифрове наземне радіомовлення стандарту T-DAB" і "Цифрове наземне звукове мовлення стандарту DRM" з розділу 2 "Перспективні для впровадження радіотехнології" в п. 37 розділу 1 "Діючі радіотехнології".

4. Передбачити заходи щодо компенсації в інших смугах радіочастот втрати РЧР внаслідок конверсії та виведення з експлуатації РЕЗ спеціальних та загальних користувачів зі смуг частот 174-230 МГц, 470-862 МГц.

 РОЗДІЛ 4. СТВОРЕННЯ МЕРЕЖ НАЗЕМНОГО ЦИФРОВОГО МОВЛЕННЯ

Перехід до телевізійного мовлення в цифровому форматі вимагає вирішення цілого ряду соціальних, технічних, організаційних і правових завдань, в тому числі:
- Забезпечення можливості отримання всім населенням країни пакета обов'язкових загальнодоступних телевізійних каналів і радіоканалів і вибору інших пакетів телевізійних каналів і радіоканалів;

- Частотно-територіальне планування цифрового мовлення та конверсія радіочастотного спектра;
- Визначення технічної політики мовлення;

- Модернізація існуючих мереж телемовлення.

-Визначення етапів та термінів переходу на цифровий формат мовлення;
- Забезпечення функціонування інфраструктури аналогового ефірного мовлення до повного переходу на цифрові технології;

- Визначення нових правил взаємовідносин між суб'єктами ринку телерадіомовлення шляхом вдосконалення нормативної правової бази;

- Визначення правил ліцензування діяльності в галузі надання послуг зв'язку для цілей телерадіомовлення;
- Розширення масштабів промислового виробництва телерадіомовного обладнання, створення нових та використання невикористовуваних виробничих потужностей, створення додаткових робочих місць, у тому числі в сфері науково-технічної діяльності.
Нижче представлені рекомендації щодо вирішення завдань, пов'язаних зі створенням мереж цифрового
наземного мовлення, та технічного регулювання переходу від аналогового до цифрового мовлення.


4.1. Визначення частотного ресурсу для впровадження НЦТБ


Впровадження НЦТБ у смугах частот 174-230 МГц і 470-862 МГц повинно грунтуватися на угоді і частотних планах «Женева-06». Узгоджені на міжнародному рівні частотні плани повинні стати базою для підбору частот для НЦТБ, особливо в прикордонних районах. Доцільно на базі плану «Женева-06» визначити частотні канали, вільні від обмежень з боку радіомовних станцій і РЕЗ інших служб (як національних та інших адміністрацій), або визначити умови використання частотних каналів, що забезпечують ЕМС з даними видами РЕЗ, прийнятні для впровадження та розвитку НТЦВ.
Для пошуку частотного ресурсу, який дозволяє почати впровадження цифрового телевізійного мовлення в регіонах, необхідно проводити дослідження завантаженості частотного спектра в діапазонах частот, передбачуваних для використання мовної служби.
Перш за все, необхідно розглядати можливість вивільнення планових каналів від аналогових станцій, що їх займають. У ряді випадків аналоговим станціям, що займає плановий канал, в першу чергу малопотужним, може бути призначений інший частотний канал або, за певних умов, станції можуть бути вимкнені.

Необхідно дослідити можливість використання планових каналів зі зниженими, у порівнянні із запланованими, енергетичними характеристиками станцій. У разі позитивного рішення необхідно передбачити підвищення енергетичних характеристик мережі до планових або включення додаткових станцій в одночастотному режимі по мірі виключення конфліктуючих аналогових станцій. Такий підхід особливо актуальний при організації мовлення в прикордонних регіонах України.

Додаткові дослідження з пошуку вільного ресурсу для впровадження ЦТБ в регіонах припускають розробку тимчасових частотних схем, що дозволяють розпочати мовлення у цифровому форматі, використовуючи канали, що захищаються аналоговим мовленням на час перехідного періоду. При розробці частотних схем і підбору каналів для можливості запуску цифрового наземного телевізійного мовлення в регіонах необхідно враховувати доцільність включення в стартовий мультиплекс тих програм, які дозволять потім звільнити канали, зайняті цими програмами в аналоговому мовленні, полегшуючи, тим самим, завдання пошуку каналів для запуску наступних цифрових мультиплексів.

При необхідності, можливе проведення досліджень частотної ситуації в регіоні для підбору каналів, які не розподілені в даному регіоні, але можуть використовуватися для цифрового наземного телевізійного мовлення з певними умовами (обмеженнями). При цьому необхідно передбачити подальший переклад цих станцій в планові канали в міру звільнення планових каналів від аналогового мовлення. Слід врахувати, що всяка зміна плану або робота радіостанцій на непланових частотах вимагатиме в прикордонних районах координації з суміжними країнами.

При пошуку частотних каналів для НЦТБ треба враховувати, що в багатьох регіонах з високою щільністю населення склалася ситуація, що характеризується дефіцитом вільних частот для розвитку наземного ТБ мовлення. Тому в таких регіонах перехід до цифрового мовлення потребує поступового перерозподілу частотного ресурсу від аналогових передавальних станцій до цифрових.

Відключення аналогових станцій доцільно проводити шляхом завчасного забезпечення можливості прийому їх програм у цифровому форматі. Відповідно:
1. У таких регіонах перехід повинен проводитися поступово, у кілька кроків з поступовим відключенням аналогових станцій для вивільнення частотного ресурсу під мережі НЦТБ
2. Для початку відключення аналогових станцій необхідно забезпечити на всій зоні обслуговування прийом їхніх програм у цифровому форматі, включаючи наявність налаштованих і працюючих приймачів НЦТБ у населення з урахуванням можливої ​​необхідності заміни прийомних антен для прийому НЦТБ

3. До відключення аналогової станції після запуску дублюючої цифрової мережі необхідно здійснювати одночасне мовлення одних і тих же програм в аналоговому і цифровому форматі протягом не менше півроку, щоб у населення був час для придбання та налаштування цифрових приймачів і можливої ​​модернізації або заміни прийомних антен
4.
 Таким чином, для початку процесу переходу необхідно забезпечити на всій території регіону прийом програм хоча б одного мультиплексу, в якому будуть передаватися програми, що дублюють програми аналогових станцій, призначених для відключення на наступному етапі. Такий мультиплекс називається стартовим

5. Стартовий мультиплекс повинен будуватися у вільних каналах і не повинен надавати перешкоди для прийому програм аналогового мовлення

Основна вимога для мереж стартових мультиплексів НЦТБ - повинна бути охоплена аудиторія, яка сьогодні приймає сигнали діючих передавальних станцій аналогового мовлення, які передбачається виключити на другому етапі, і забезпечена трансляція достатнього числа програм для дублювання передач цих аналогових станцій.

Пошук доступних частот для побудови стартового мультиплексу і приблизну оцінку обмежень на кожному із знайдених каналів доцільно виконувати наступним чином:
1. Збір даних за діючими і плановим станціям.

Для аналізу електромагнітної обстановки необхідні точні дані по параметрам випромінювання діючих станцій і про передбачувані характеристиках станцій, які будуть введені в експлуатацію в майбутньому. Велика кількість станцій в реальності не працюють з тими параметрами, які закріплені за ними в дозвільних документах, багато станції існують тільки «на папері». Точна інформація про параметри передавальних станцій дозволить з високою мірою достовірності визначити досяжні зони обслуговування станцій мережі НЦТБ.

2. Створення «карти» доступного радіочастотного ресурсу.

Карта доступності РЧС представляє із себе сукупність можливих місць і параметрів розміщення передавальних станцій виходячи з умов ЕМС.


3. Аналіз можливості побудови стартового мультиплексу

На основі карти доступності РЧС розраховується мінімальна кількість покриттів НЦТБ, яке можна забезпечити в будь-якій точці регіону без відключення аналогових станцій. Якщо це число менше одиниці, для даного регіону необхідна розробка як виняток спеціальної програми переходу до НЦТБ, що передбачає необхідність відключення деяких аналогових станцій одночасно з початком цифрового мовлення чи інші методи.

4. Узгодження з цифровим планом

Плановані частотні присвоєння передавальних мереж повинні відповідати плану частотних виділень. В крайньому випадку, якщо всі планові частоти заблоковані аналоговим мовленням і РЕЗ інших служб, допускається використання позапланових частот, проте в цьому випадку проектуються передавальні мережі не повинні якимось чином обмежити в майбутньому використання призначень цифрового плану.

Вибір технічних параметрів цифрових станцій повинен проводиться за результатами перевірки на сумісність з планом цифрового мовлення «Женева-06». Ця обставина накладає обмеження на вибір технічних параметрів.

На практиці, виробництво цифрових передавачів потужністю більше 5 кВт економічно недоцільно. Коефіцієнт посилення передавальної антени в смузі IV-V як правило не перевищує 12 дБ. Внаслідок цього, практичний верхню межу ефективної випромінюваної потужності передавальних станцій НЦТБ становить 49 дБВт. У той же час, ЕІМ додаткових присвоєнь повинна вибиратися виходячи з умов забезпечення ЕМС з розподілів цифрового плану угоди «Женева-06", що, в більшості випадків, не дозволить досягти зазначеного межі.

5. Узгодження з РЕЗ інших служб

На даному етапі збираються доступні дані з обмежень від РЕЗ інших служб по всіх можливих місць установки і радіочастотним каналам передавачів. Використання таких даних дозволить будувати передавальні мережі таким чином, щоб уникнути проблем з узгодженням і повторного проектування. Слід враховувати, що в разі відмови в погодженні одній зі станцій НЦТБ може знадобитися внесення змін у всю мережу, повторне направлення її на погодження, а такі процедури можуть зайняти тривалий час.



4.2. Визначення вимог та принципи побудови мереж НЦТБ


Переводячи діючу аналогову мережу в цифровий формат слід розглянути наступні питання:

1. Аналіз існуючої інфраструктури передавальних мереж регіону (визначення зон обслуговування діючих аналогових станцій, охоплення населення та складу приймаються загальнофедеральних та місцевих программ

На цьому етапі важливо зібрати інформацію про реальні (не розрахункових) зонах обслуговування аналогових станцій з урахуванням розширення розрахункових зон обслуговування за рахунок наявності прийому сигналів з поганою якістю (нижче нормованого як мінімально прийнятне для аналогового мовлення) у віддалених районах сільської місцевості. Це необхідно для того, щоб більш точно сформулювати вимоги до захисту зон обслуговування аналогових станцій, інакше при включенні НЦТБ такі телеглядачі можуть залишитися без можливості подальшого прийому сигналу.
Необхідність захисту прийому програм за межами зони обслуговування, визначеної відповідно з довідковими технічними характеристиками системи передачі та приймачів, є складним питанням регулювання використання РЧС, відповідь на який має бути дана на концептуальному рівні і в урядовій програмі. Разом з тим очевидно, що такий прийом потрібно постаратися захистити там, де це можливо.


2. Аналіз наявності інфраструктури первинної мережі розподілу програм, розташування студійних центрів та наявність можливості використання різних типів каналів зв'язку для доставки програм на передавальні станції

Наявність інфраструктури первинного розподілу програм необхідно враховувати при проектуванні одночастотних передавальних мереж, оскільки традиційна схема побудови ОЧС передбачає наявність єдиного центру мультиплексування програм, від якого дані надходять на передавачі по виділеній мережі.


3. Оцінка розподілу населення і необхідної зони охоплення цифровим мовленням

Важливим фактором при проектуванні мереж є розташування цільової аудиторії мовлення, тобто населення. Необхідно враховувати особливості кожного регіону для досягнення заданого охоплення всієї території (у разі регіонів з малою щільністю населення або зі значною нерівномірністю рельєфу місцевості). У різних регіонах розподіл населення по території може носити нерівномірний характер. Тому в залежності від конкретних умов, охоплення малонаселених районів мережами наземного цифрового мовлення може бути економічно і технічно недоцільним.

У регіонах зі значною нерівномірністю рельєфу місцевості слід розглядати варіанти побудови малопотужних мереж з спрямованими антенами.

У регіонах з великою щільністю населення слід використовувати потужні цифрові передавачі з великою зоною обслуговування, щоб ефективно покривати найбільш населену територію.
У загальному випадку, зона охоплення мереж НЦТБ в кожному регіоні повинна визначатися двома умовами:

- Зона охоплення мереж НЦТБ не повинна бути менше зони охоплення аналоговим ТБ мовленням
- Малонаселені регіони повинні бути охоплені безпосереднім супутниковим мовленням з точковим охопленням населених пунктів малопотужними передавачами НЦТБ (правила визначення таких регіонів має бути задані регулюючими документами, наприклад урядовою програмою).

4. Оцінка кількості регіональних програм для включення до складу стартових мультиплексів
Доцільно обмежити перелік регіональних програм для мовлення в складі стартового мультиплексу однією програмою на регіон. Передачу місцевих програм на початковому етапі необхідно продовжувати в аналоговому форматі і паралельно включити їх до складу великих цифрових мультиплексів другої і третьої черги, або до складу мультиплексів місцевих малопотужних станцій НЦТБ, що працюють поза планом.
Слід враховувати можливі труднощі з включенням регіональних програм в стартовий мультиплекс і формуванням транспортного потоку на місцях. Включення регіональних програм в стартовий мультиплекс зажадає створення інфраструктури для передачі сигналу від регіонального центру мультиплексування до передавальним центрам одночастотної мережі, що в свою чергу може вимагати глибокої модернізації первинної розподільчої мережі та модернізації місцевих студій ТБ мовлення.


5. Вибір режимів роботи передавачів мережі

В якості стандарту компресії, застосовуваного в цифровому ефірному телерадіомовленні, доцільно використовувати стандарт MPEG-4 і більш високий.
Застосування зазначених стандартів цифрового мовлення дозволить в смузі частот, виділеної для одного аналогового каналу ефірного наземного телевізійного мовлення, передавати до 6 - 9 телевізійних програм стандартної якості.

Виходячи з сумарної кількості програм в мультиплексі, визначаються мінімальні вимоги до смуги пропускання каналу. Одна програма стандартної якості, що передається в стандарті компресії MPEG-4, вимагає смуги пропускання від 2-х до 2,5 Мбіт / с. Відповідно, для 6-и програм стандартної якості буде достатньо 12 .. 15 Мбіт / с, що відповідає пропускної здатності мультиплексованих потоку DVB-T при режимах модуляції 16-КАМ 2/3 і 3/4 і максимальної тривалості захисного інтервалу в одночастотної мережі.
В умовах дефіциту частотних каналів для початку трансляції найбільш потрібних програм можливий варіант перехідного етапу цифрового мовлення з параметрами цифрового сигналу, що забезпечують максимальну дальність прийому, але низьку бітову швидкість. Після введення в експлуатацію інших цифрових передавальних станцій параметри сигналу можна змінити, щоб збільшити чистий бітову швидкість (збільшити число трансльованих ним програм), але при цьому його зона обслуговування скоротиться в порівнянні з початковою. При цьому треба враховувати, що можуть виникнути проблеми, якщо на більш пізньому етапі буде потрібно збільшити кількість програм там шляхом зміни режиму модуляції. При цьому частина глядачів, раніше забезпечених прийомом (що знаходяться на краю зони обслуговування або мають погані антени), може його втратити.

6. Порядок розробки проектів мереж НЦТБ

Підготовка окремих проектів мереж НЦТБ не може проводитися у відриві від розробки плану перехідного періоду для всього регіону. В іншому випадку процес може зупинитися на певному етапі через неможливість виконання вимог, необхідних для переходу до наступного етапу, оскільки при проектуванні мереж не були враховані всі чинники в їх взаємозв'язку і виконані умови переходу до подальшого етапу. Таким чином, при проектуванні передавальних мереж необхідно опрацьовувати не тільки перший етап - їх запуск, а й наступні етапи переходу, при яких будуть мінятися зовнішні умови, в яких доведеться працювати передавальної мережі.

При цьому в ролі суміжних регіонів можуть виступати і сусідні держави, які також мають свій частотний план та плани переходу.

Розвиток мережі НЦТБ протягом перехідного періоду може проходити поступово, якщо, наприклад, проходити стадії переходу не по всьому регіону одночасно, а більш дрібними частинами території.

Навіть для повністю введеної в експлуатацію мережі в результаті вивільнення частотного ресурсу від аналогового мовлення на певних стадіях переходу можуть виникати додаткові можливості розширення. Найтиповішим прикладом є зняття тимчасових обмежень або можливість посилення передавальних станцій або збільшення їх числа, якої було раніше. Модернізація мережі допоможе не тільки розширити зону обслуговування (в цьому може і не бути необхідності, якщо суміжні території охоплені мовленням інших мультиплексів з такими ж програмами), а й перейти до режиму з більшою пропускною здатністю (наприклад, 64-КАМ), тобто підвищити кількість або якість переданих програм.
Модернізація мережі може вимагати змін інфраструктури для забезпечення функціонування «остаточного» варіанту мережі, що включають:

- Модернізацію або створення мережі доставки програм до передавальним станціям
- Створення мережі доставки контенту локальних програм від студій до центрів мультиплексування
- Будівництво нових станцій та антенних опор

- Підсилення існуючих станцій

- Збільшення висот підвісу передавальних антен

- Модернізація передавальних антен (збільшення числа панелей і т.д.)

- Додавання ретрансляторів з функцією переприйому програм.
Модернізація або створення мережі доставки програм може знадобитися, якщо на початковому етапі мережа працювала в несинхронному режимі, або в мультиплекс не включалися локальні врізки або регіональні програми.
Можлива і більш глибока трансформація мережі в перехідний період, наприклад, перехід від багаточастотної, через одночастотну несинхронну, до одночастотної синхронної.

7. Вибір параметрів передавальних мереж

Передавальна мережа НЦТБ, що охоплює територію деякого регіону, може будуватися як:
- Одночастотна синхронізована мережу;

- Багаточастотна мережу;

- Квазі-Одночастотна мережу (без синхронізації);

- Комбінація перерахованих вище типів.

Частотні виділення плану призначені для побудови одночастотних мереж. У той же час план є перспективним і буде повністю реалізований тільки після завершення перехідного періоду, коли будуть відключені всі аналогові станції.
У ряді випадків може виявитися достатнім варіант заміни діючих аналогових передавачів на цифрові, відповідної потужності, що дозволить зберегти аудиторію телеглядачів без значних витрат. В деяких випадках може виявитися невигідним використання цифрових передавачів великої потужності, коли все одно не вдається забезпечити повне охоплення всієї території (у разі регіонів з малою щільністю населення або зі значною нерівномірністю рельєфу місцевості). Тоді більш зручним
 буде варіант побудови одночастотної мережі з передавальними станціями невеликої потужності. Зокрема, для випадку регіональних мереж, можуть бути розглянуті різні види мереж ОЧС з використанням усіма передавачами одного і того ж каналу, але мають значно нижчі рівні е.і.м. в порівнянні з потужністю, необхідної одним передавачем, обслуговуючим цю ж зону. Також можливе використання ретрансляторів суміщеного каналу, що приймають сигнал безпосередньо з ефіру від головного передавача, це дозволяє збільшити зону покриття головного передавача. В останньому випадку ретранслятори не вимагають синхронізації в часі, а також будь-якої паралельної передавальної інфраструктури для подачі сигналу на них.

При проектуванні одночастотних мереж можна передбачити топологічні схеми розташування передавачів, в яких центральна частина зони обслуговування охоплюється станціями з використанням передавачів великої потужності, рознесених на значні відстані, а поблизу кордону організовується щільна мережа передавачів (використовують низькі рівні е.і.м., а також антени з невеликою висотою і спрямовані антени). Зазначені заходи дозволяють адаптувати рівень е.і.м. до контуру зони обслуговування, при цьому знижуються перешкоди в напрямку сусідніх зон, а всередині зони обслуговування підтримується високий рівень доступності служби. Цей підхід також може бути корисною на кордонах національних мереж ОЧС.
У разі використання ОЧС або малопотужних станцій, існуючих опор може бути недостатньо. Тоді, для збереження зон охоплення телевізійним мовленням при переході до цифрового телебачення, може знадобитися будівництво додаткових передавальних центрів в нових пунктах. При цьому населення повинне буде або переорієнтувати свої приймальні антени на ці центри, або встановити додаткові приймальні антени для прийому програм з напрямків на нові центри. Такий підхід випробуваний на діючій дослідної мережі в Республіці Мордовії.
У разі необхідності підбору нових опор на розглянутих територіях слід враховувати наступні фактори:
- Дорожню мережу;

- Рельєф місцевості (вибір панівної висоти при визначенні місця розташування нової опори);
- Гідрографія (використання спрямованих антен насамперед у прикордонних районах з морською трасою поширення);

- Розподіл населення в аналізованому районі;

- Регіональні та державні кордони і т.д.


Проектування мереж цифрового мовлення істотно відрізняється від проектування аналогових мереж. При проектуванні необхідно враховувати не тільки енергетичні параметри станцій (потужності передавачів, характеристики антенно-фідерних пристроїв), а й систему передачі, використовувану в мережі, необхідні рознос і територіальне розміщення передавальних станцій виходячи з умов забезпечення синхронізації передавачів мережі, спосіб подачі мультиплексованих цифрового потоку на передавальні станції і ряд інших чинників.
Цифровий сигнал може мати велике розмаїття можливих значень своїх параметрів, які визначають його перешкодозахищеність і пропускну здатність. Відповідно різними будуть наступні характеристики:

- Необхідну ставлення сигнал-шум;

- Значення мінімальної напруженості поля, отже, розміри зони обслуговування;

- Значення захисних відносин, що визначають територіальний рознос заважають передавачів;
- Чиста бітова швидкість, отже, обсяг інформації (відповідно число програм), яку можна передати в одному частотному каналі;

- Величина захисного інтервалу і т.д.

Вибір технічних параметрів при проектуванні мереж визначається заданими межами зони обслуговування.

Особливі вимоги накладає необхідність захисту аналогового ТБ протягом перехідного періоду. Через це найчастіше неможливо просто побудувати мережу відповідно до цифровим планом, оскільки така мережа буде створювати перешкоду прийому сигналів аналогових станцій.
Забезпечити охоплення зон обслуговування частотних виділень в умовах перехідного періоду можна тільки за допомогою комбінування різних типів мереж відповідно до умов конкретного регіону, однак, потрібно мати на увазі наступне:
- Одночастотні мережі мають більшою ефективністю використання частотного спектра і забезпечують кращу якість прийому сигналу в порівнянні з багаточастотний мережами;
- «Квазі-одночастотні» мережі без синхронізації не можуть забезпечити безперервну зону обслуговування, необхідно розносити малопотужні станції на великі відстані, щоб уникнути виникнення взаємних перешкод;

- В більшості регіонів з високою щільністю населення спостерігається дефіцит або повна відсутність вільних частот для реалізації стартових мультиплексів, що виключає можливість їх побудови на основі багаточастотних мереж НЦТБ або мереж з використанням станцій великої потужності

- У регіонах з низькою щільністю населення немає необхідності в забезпеченні прийому наземного мовлення в безперервній зоні обслуговування великої протяжності; замість цього доцільно використовувати малопотужні передавачі для організації мовлення в окремих населених пунктах. Завдяки великій віддаленості один від одного і низької потужності, такі передавачі можуть використовувати один канал в несинхронно режимі без перешкод один одному.
- У регіонах, де населення розподілено рівномірно по території, потрібна безперервна зона обслуговування на всій (або майже всієї) території виділення. Забезпечити таку зону обслуговування можна або кількома потужними станціями, що працюють на різних каналах без синхронізації, або одночастотної мережею.


8. Обмеження параметрів станцій для виконання умов ЕМС на різних стадіях переходу
В залежності від конкретної ситуації, на певних стадіях переходу може знадобитися ввести обмеження параметрів випромінювання передавальних станцій. Найчастіше такі вимоги можуть бути викликані необхідністю захисту зон обслуговування аналогових станцій до моменту їх відключення. Проте, в ряді випадків необхідність обмеження параметрів випромінювання може бути викликана захистом зон обслуговування малопотужних передавальних мереж НЦТБ, потужність яких неможливо збільшити через введених для них обмежень.
Такі обмеження можуть носити тимчасовий характер. Як правило, вони будуть зніматися на наступному етапі або по завершенню процесу переходу.

Необхідно враховувати, що будь-які обмеження відображаються на зоні обслуговування мережі та на рівні перешкод іншим мережам, тобто на їх зонах обслуговування.

9. Облік впливу зовнішніх перешкод на розмір зони обслуговування на різних стадіях переходу
З урахуванням можливої
​​наявності декількох стадій перехідного періоду, розрахунок зон обслуговування мереж НЦТБ доцільно проводити окремо для кожної визначеної стадії з урахуванням:
- Зовнішніх перешкод від аналогових станцій (тих, які ще не вимкнені)

- Зовнішніх перешкод від цифрових станцій (які включені)

- Внутрішніх перешкод в ОЧС

Зона обслуговування може змінюватися від стадії до стадії при постійних параметрах мережі через зміну зовнішніх умов. Потрібно відслідковувати охоплення населення на кожному етапі переходу, і якщо на певному етапі зона обслуговування скорочується і частина населення залишається без прийому сигналу, потрібно або передбачити замісник мультиплекс на іншому каналі, або скоректувати параметри мережі для компенсації втрат зони обслуговування. І навпаки, якщо на якомусь етапі переходу зона тимчасово збільшується і населення на будь-якої території починає приймати програми, а потім внаслідок введення нових цифрових станцій знову зростає рівень перешкод і зона знову звужується до колишніх спочатку розрахованих розмірів, можуть надходити скарги від населення які регулюють органи повинні формально розглядати як необгрунтовані, але таких ситуацій все ж бажано уникати.


10. Використання тимчасових частотних схем

У ряді випадків доцільне використання тимчасових частотних схем. Необхідність роботи на тимчасовій частоті може бути обумовлена ​​недоступністю планової частоти через аналогового мовлення чи неможливістю побудови ОЧС через брак ліній зв'язку для розподілу програм. Разом з тим тимчасова частота, яка перебуває поза планом, може блокувати подальше впровадження НЦТБ, тому на наступних етапах станція повинна бути перебудована з тимчасовою частоти на планову частоту або на частоту, не заважає плану (для малопотужних станцій). Для реалізації тимчасової частотної схеми передавачі мережі повинні мати можливість перебудови хоча б в межах декількох сусідніх каналів.

11. Аналіз доцільності модифікації виділень в плані

Якщо в складі мережі, призначеної для реалізації частотного виділення, є потужна ТВ станція з висотою підвісу, що значно перевищує висоту підвісу станцій еталонного джерела перешкод, рівень вихідних перешкод від такої станції може перевищити рівень перешкод від еталонного джерела планового виділення, що призведе до необхідності проведення міжнародної координації для використання даного частотного виділення (якщо виділення знаходиться в координаційної зоні).

Крім того, під час введення в дію мереж цифрового мовлення, відповідних частотному плану угоди «Женева-06», неминуче буде виникати необхідність їх часткової коригування та модифікації, викликана різними факторами технічного і організаційного характеру.



4.3. Послідовність переходу станцій аналогового мовлення на цифровий формат


Черговість введення стартових мультиплексів необхідно визначати з урахуванням доступності частот протягом різних стадій перехідного періоду і з урахуванням готовності регіонів до введення НЦТБ.

Ув'язка між сусідніми регіонами необхідна, щоб не блокувати вільні частоти в регіоні, який повинен приступити до процесу переходу до того, як в прикордонному до нього регіоні звільняться частоти відключених аналогових станцій. Якщо два сусідніх регіону здійснюють перехід в один і той же час або різні стадії переходу перекриваються за термінами, необхідно узгодити використання частот і терміни відключення аналогових станцій в прикордонних районах між двома регіонами.

Нижче представлений приклад розробки послідовності перекладу регіонів до НЦТБ.
На початку для всіх регіонів визначається статистика по кількості доступного спектра для впровадження НЦТБ. При цьому доцільно враховувати кількість повних покриттів з числа вільних каналів в регіоні, кількість виділень, що становлять одне покриття, і кількість виділень, які не мають каналів для організації стартового мультиплексу.
У першу чергу впровадження НЦТБ включаються регіони, які мають хоча б одне повне покриття з числа вільних каналів. Виходячи із загальної кількості регіонів (виділень) визначаються терміни реалізації першої черги впровадження НЦТБ (наприклад 2008-2009 рр..) І формують відповідну таблицю:

До другої черги належать регіони, в яких є частотний ресурс, але його недостатньо для створення стартового мультиплексу для всієї території регіону. В цьому випадку для пошуку необхідного частотного ресурсу необхідне проведення детальних досліджень з використанням тимчасових частотних схем і підбором каналів, які не відповідають плану.
Якщо в результаті досліджень не вдається знайти потрібний частотний ресурс, то необхідно розглянути варіант відключення аналогових станцій для забезпечення регіону вільними каналами. Причому при виборі програм для початкових мультиплексів в даних регіонах, необхідно враховувати можливість включення в мультиплекс таких програм, які дозволять звільнити канали, зайняті аналоговим мовленням.

В регіонах, де передбачається проводити одноразову перемикання ряду каналів на цифровий формат з відключенням деяких аналогових станцій. У таких регіонах необхідно попередньо запускати один тестовий мультиплекс на період підготовки та налаштування приймальної мережі для прийому цифрового мовлення (встановлення та тестування приставок, налагодження антенного господарства і т.д.).

У третю чергу включаються проблемні регіони з точки зору запуску цифрового телемовлення без виключення діючих аналогових станцій.
Враховуючи, що частотний ресурс відсутній, як правило, через брак частот в обласних центрах і великих містах, то для пошуку частотного ресурсу дозволяє почати впровадження цифрового телевізійного мовлення в даних регіонах, необхідно проводити додаткові дослідження завантаженості частотного спектра в діапазонах частот, передбачуваних для використання мовної служби.

Додаткові дослідження з пошуку вільного ресурсу для впровадження ЦТБ в регіоні припускають розробку тимчасових частотних схем, що дозволяють розпочати мовлення у цифровому форматі, використовуючи канали, що захищаються аналоговим мовленням на час перехідного періоду. Можливі дослідження частотної ситуації в регіоні для підбору каналів, не розподілених у даному регіоні, але можливих до використання для цифрового наземного телевізійного мовлення з певними умовами.

При розробці частотних схем і підбору каналів для можливості запуску цифрового наземного телевізійного мовлення в регіоні необхідно враховувати доцільність включення в стартовий мультиплекс тих програм, які дозволять потім звільнити канали, зайняті цими програмами в аналоговому мовленні, полегшуючи, тим самим, завдання пошуку каналів для запуску наступних цифрових мультиплексів.

При розробці послідовності перекладу аналогових станцій у цифровий стандарт доцільно враховувати існуючий міжнародний досвід. Наприклад, у Великобританії наземне цифрове телевізійне мовлення розпочалося відразу по всій країні, у перший день мовлення охоплення населення склав 70%.

Зараз в Європі набув поширення інший спосіб - регіон за регіоном. Прикладом служить Німеччина, де цей метод був успішно застосований на практиці.
Кінцевою метою НЦТБ в Німеччині є забезпечення прийому ТВ-сигналу національних, регіональних та місцевих програм як приймачами із стаціонарними зовнішніми антенами, так і портативними і мобільними приймачами.

Схема перехідного періоду в Німеччині складалася з трьох етапів:
1. Один канал аналогового мовлення регіону, який має потужний передавач і велику зону обхвату, перемикається на цифру для демонстрації високої якості цифрового мовлення.
2. Всі потужні передавачі національних комерційних мовників переключаються на цифрове мовлення, передавачі малої потужності залишаються в аналоговому режимі роботи для передачі програм громадського ТБ-мовлення.

3. Всі канали переходять на цифрове мовлення, і наземне аналогове телебачення вимикається.
Цікавий досвід Нідерландів - країни з невеликою територією і дефіцитом частотного простору для наземного цифрового телевізійного мовлення. Ліцензії на НЦТБ, яке почалося в квітні 2003 року, були видані на умови відсутності інтерференційних перешкод аналоговому мовленню в Нідерландах і навколишніх країнах. Була розроблена наступна схема, що забезпечує найбільш швидкий перехід:

1. Паралельна передача в деякому регіоні місцевої регіональної програми суспільного телебачення в форматі DVB-T на тимчасовій частоті.

2. Після піврічного перехідного періоду аналогове мовлення місцевої програми припиняється, а звільнилася частота використовується для передачі 3 національних і 1 регіональної програми суспільного телебачення в форматі DVB-T. На другому етапі одночасно йде мовлення в цьому регіоні 3 національних програм в аналоговому і цифровому форматі протягом півроку.

3. Після піврічного перехідного періоду паралельного мовлення національних програм аналогове мовлення в цьому регіоні припиняється.

Описана схема застосовується послідовно у різних регіонах країни, щоб досягти повного переходу до НЦТБ.

Вивчаючи і оцінюючи процес припинення аналогового мовлення та переходу до цифрового телебачення в окремих регіонах європейських країн, треба, звичайно, брати до уваги місцеві особливості розвитку телебачення. Так, швидке відключення аналогового мовлення в Берліні - це, безсумнівно, успіх обраної тактики переходу до цифрового мовлення. Однак треба мати на увазі, що в Берліні широко поширене кабельне та супутникове телебачення. З 1800000 берлінських домоволодінь тільки 160 тис. (9%) приймали сигнали аналогового наземного мовлення в якості основних, ще 90 тис. (5%) - використовували для прийому програм аналогового ТБ другий і третій домашні телевізори. До серпня 2003 року в Берліні було продано вже близько 180 тис. приставок, що і дозволило відключити аналогове мовлення. У країнах, де наземне мовлення дивляться, наприклад 90% населення, перехідний період може затягнутися. Проте накопичений досвід підтверджує ефективність нових підходів до розгортання систем НЦТБ.


4.4. Технічне регулювання перехідного процессу


Важливу роль в технічному регулюванні перехідного процесу відіграють питання стандартизації, особливо В рамках Європейського співтовариства прийнято понад 100 нормативних документів, що регламентують питання розвитку телерадіомовлення.
Таким чином, щоб уникнути технічних проблем на національному рівні доцільно розробка серії національних стандартів, наприклад стандартів для синхронних мереж, пунктів ретрансляції, мобільного телебачення і т.д. В рамках спеціально створеної урядової комісії ведеться розробка Програми переходу до НЦТБ. Прийнято норми на параметри передавачів НЦТБ, розробляються тимчасові норми по частотного планування.
У період переходу до цифрового телерадіомовлення повинні бути вжиті заходи з підтримки мережі розповсюдження і трансляції пакета обов'язкових загальнодоступних телевізійних каналів і радіоканалів, а також з будівництва в конкурентних умовах мереж трансляції телевізійних каналів і радіоканалів вільного і умовного доступу. При цьому пропонується виходити з того, що будівництво мереж телерадіомовлення має здійснюватися за рахунок учасників ринку зв'язку, а держава має створити зрозумілу і прийнятну нормативну правову базу, що відповідає потребам мовників, операторів і споживачів послуг телерадіомовлення.
При створенні мереж зв'язку оператори повинні керуватися:

- Вимогами мовників до якості доставляється до споживача сигналу;

- Правилами надання послуг зв'язку;

- Правилами приєднання та взаємодії мереж зв'язку операторів;

- Необхідністю завершення будівництва мережі в установлений строк у разі трансляції сигналів обов'язкових загальнодоступних каналів;

- Прийнятими національними стандартами в галузі телерадіомовлення і зв'язку.
Для реалізації моделі функціонування ринку телерадіомовлення необхідно прийняття термінових заходів державного регулювання відносин між суб'єктами ринку, а також забезпечення економічно зважених і обгрунтованих дій учасників ринку.

Висновки до розділу 4

Перехід до цифрового мовлення потребує поступового перерозподілу частотного ресурсу від аналогових передавальних станцій до цифрових.
Відключення аналогових станцій доцільно проводити шляхом завчасного забезпечення можливості прийому їх програм у цифровому форматі. Відповідно:
1. У таких регіонах перехід повинен проводитися поступово, у кілька кроків з поступовим відключенням аналогових станцій для вивільнення частотного ресурсу під мережі НЦТБ
2. Для початку відключення аналогових станцій необхідно забезпечити на всій зоні обслуговування прийом їхніх програм у цифровому форматі, включаючи наявність налаштованих і працюючих приймачів НЦТБ у населення з урахуванням можливої
​​необхідності заміни прийомних антен для прийому НЦТБ
3. До відключення аналогової станції після запуску дублюючої цифрової мережі необхідно здійснювати одночасне мовлення одних і тих же програм в аналоговому і цифровому форматі протягом не менше півроку, щоб у населення був час для придбання та налаштування цифрових приймачів і можливої
​​модернізації або заміни прийомних антен
4. Таким чином, для початку процесу переходу необхідно забезпечити на всій території регіону прийом програм хоча б одного мультиплексу, в якому будуть передаватися програми, що дублюють програми аналогових станцій, призначених для відключення на наступному етапі. Такий мультиплекс називається стартовим
5. Стартовий мультиплекс повинен будуватися у вільних каналах і не повинен надавати перешкоди для прийому програм аналогового мовлення
.
Переводячи діючу аналогову мережу в цифровий формат слід розглянути наступні питання:
-Аналіз існуючої інфраструктури передавальних мереж регіону (визначення зон обслуговування діючих аналогових станцій, охоплення населення та складу приймаються загальнофедеральних та місцевих программ

-Аналіз наявності інфраструктури первинної мережі розподілу програм, розташування студійних центрів та наявність можливості використання різних типів каналів зв'язку для доставки програм на передавальні станції;

- Оцінка розподілу населення і необхідної зони охоплення цифровим мовленням;

-Оцінка кількості регіональних програм для включення до складу стартових мультиплексів;

- Вибір режимів роботи передавачів мережі;

- Порядок розробки проектів мереж НЦТБ тощо.



РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ

Вступ

Найважлишвішим законодавчим документом України з охорони праці є Закон України «Про охорону праці» від №229-IV від 21.11.2002 р.

В перщій статті цього закону говориться: “Охорона праці є системою правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів, спрямованих на збереження життя, здоров’я і працездатності людини у процесі трудової діяльності.”

В даній роботі йдеться про мережу ефірного цифрового телебачення, яка потребує постійного контролю й моніторингу, який здійснюється в офісному приміщенні за допомогою комп'ютера.

Суб'єктом охорони праці в даному випадку є інженер, який здійснює моніторинг.

Предметом охорони праці є умови в яких працює інженер, тоюто фактори, що впливають на його здоров'я та працездатність.

5.1.  Опис робочого місця інженера

Робоче приміщення має 9 м в довжину, 6 м завширшки та 3.2 м висоти. Таким чином площа приміщення становить 9*6=54 м2, а його обєм – 9*6*3.2=164.8 м3. В кімнаті знаходяться 3 людини, тобто на кожного приходиться по 18 м2 площі та по 54.9 м3 обєму.

Приміщення обладнане трьома комп’ютерами, WiFi маршрутизатором, кондиціонером та трьома телефонними апаратами, вентиляційною установкою, також в ньому проходить електропроводка, що є джерелами шкідливих та небезпечних факторів.

5.2. Перелік шкідливих та небезпечних факторів, що діють на інженера

Небезпечний чинник виробничого середовища - це чинник, дія якого на працюючого при певних умовах приводить до травми або іншого раптового різкого погіршення стану його здоров'я, згідно ГН 3.3.5-8-6.6.1-2002. “Гігієнічна класифікація праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу ”. Затверджено наказом МОЗ України від 27.12.2001 №528. [13].

Шкідливий чинник виробничого середовища - це чинник, дія якого на працюючого при певних умовах приводить до захворювання або зниження працездатності, згідно ГН 3.3.5-8-6.6.1-2002.

Під час роботи на інженера діють такі небезпечні та шкідливі чинники:

1. недостатнє освітлення;

2. електромагнітне випромінювання;

3. шум;

4. мікроклімат;

5. хімічне забруднення;

5.3. Аналіз шкідливих та небезпечних факторів, що діють на інженера

Недостатнє освітлення

Природне освітлення має важливе фізіолого-гігієнічне значення для працюючих. Воно сприятливо впливає на органи зору, стимулює фізіологічні процеси, підвищує обмін речовин і покращує розвиток організму в цілому. Сонячне випромінювання зігріває та знезаражує повітря, очищуючи його від збудників багатьох хвороб (наприклад, вірусу грипу). Крім того, природне світло має і важливе психологічне значення, створюючи у працюючих, відчуття безпосереднього зв'язку з навколишнім середовищем.
Природному освітленню властиві і недоліки: воно непостійне в різний час дня і року, в різну погоду; нерівномірно розподіляється по площі виробничого приміщення; при незадовільній його організації може викликати засліплення органів зору.
За конструктивними особливостями природне освітлення підрозділяється на бокове, верхнє і комбіноване.
Бокове освітлення створюється за рахунок проникнення денного світла через вікно або інші світлопрозорі прорізи в стінах будівель. Воно може бути одно - або двостороннім.
Верхнє освітлення створюють за допомогою спеціальних пристроїв у покрівлі будівель: ліхтарів різної конструкції, світлових прорізів у площині покриття.
Оскільки рівень природного освітлення залежить від широти місцевості, пори року і дня, погодних умов, тобто коливається в досить широких межах, про освітленість всередині будинків зазвичай судять не по її абсолютній величині в люксах, а за коефіцієнтом природної освітленості (КПО).
КПО (коефіцієнт природної освітленості) - це виражене у відсотках відношення освітленості в деякій точці всередині приміщення до одночасно виміряної зовнішньої горизонтальної освітленості від світла повністю відкритого небосхилу.
На рівень освітленості приміщення при природному освітленні впливають такі чинники: світловий клімат; площа та орієнтація світлових отворів; ступінь чистоти скла в світлових отворах; фарбування стін і стелі приміщення; глибина приміщення, наявність предметів, що закривають вікно як зсередини так і зовні приміщення.

Електромагнітні випромінювання

Електромагнітне випромінювання побачити неможливо, а уявити не кожному під силу, і тому нормальна людина його майже не боїться. Між тим якщо підсумувати вплив електромагнітного випромінювання всіх приладів на планеті, то рівень природного геомагнітного поля Землі виявиться перевищено в мільйони разів. Масштаби електромагнітного забруднення середовища проживання людей стали настільки істотні, що Всесвітня організація охорони здоров'я включила цю проблему в число найбільш актуальних для людства, а багато вчених відносять її до сильнодіючих екологічних факторів з катастрофічними наслідками для всього живого на Землі.

Енергетичне вплив електромагнітного випромінювання може бути різного ступеня і сили. Від невідчутного людиною (що спостерігається найбільш часто) до теплового відчуття при випромінюванні високої потужності. Надпотужні електромагнітні впливи можуть виводити з ладу прилади і електроапаратуру. По тяжкості впливу електромагнітне випромінювання може не сприйматися людиною взагалі або ж привести до повного виснаження з функціональним зміною діяльності мозку і смертельного результату. Дослідження показали, що тривалий вплив електромагнітного випромінювання, навіть відносно слабкого рівня, може викликати ракові захворювання, втрату пам'яті, хвороби Паркінсона і Альцгеймера, імпотенцію і навіть підвищити схильність до самогубства. Особливо небезпечні поля для дітей та вагітних жінок.

Одним з найбільш поширених джерел впливу електромагнітних випромінювань є комп'ютер. За результатами досліджень, проведених нещодавно Центром електромагнітної безпеки, в Україні лише 15% комп'ютерів повністю відповідають міжнародним нормам, 31% - частково, а 54% ніяк не відповідають міжнародним стандартам і вимагають захисту як користувача, так і оточуючих людей. Всупереч розхожій думці, найбільше випромінювання комп'ютера не з боку монітора, а з боку задньої стінки, тому не варто відгороджуватися від кімнати монітором - ви опромінює своїх товаришів по службі.

Такі методи захисту від електромагнітного випромінювання набули найбільшого поширення:

1) локальний захист – екранування апаратури;

2) захист відстанню – дистанційне керування;

3) архітектурно-планувальні рішення;

4) захист часом – встановлення раціональних режимів роботи;

5) конструктивна можливість працювати на зниженій потужності у процесі налагоджування, регулювання та профілактики;

6) робота на еквівалент налагоджування;

7) виділення зон випромінювання.

В  Україні  гранично допустимими рівнями дії електромагнітного випромінювання на людину, у відповідності до діючих санітарних норм і правил, є густина потоку потужності, що дорівнює 2,5 мкВт/ см2 – для базових станцій та 25 мкВт/ см2 – для мобільних радіотелефонів.

Вплив шуму

Джерелами шуму  у приміщенні відділу є  вентиляційні установки, кондиціонери, автоматичні і цифрові телефонні станції. Рівень загального шуму – низький.

Під час роботи в шумних умовах продуктивність ручної праці знижується до 60%, а кількість помилок, що трапляються при розрахунках, зростає більше, ніж на 50%. При тривалій роботі в шумних умовах перш за все уражаються нервова та серцево-судинна системи та органи травлення. Зменшується виділення шлункового соку та його кислотність, що сприяє захворюванню гастритом.

Боротьба з шумом в джерелі його виникнення. Це найбільш дієвий спосіб боротьби з шумом. Створюються мало шумні механічні передачі, розроблено способи зниження шуму в підшипникових вузлах, вентиляторах.

Зниження шуму можливе звукопоглинанням та звукоізоляцією, акустичною обробкою приміщення (передбачає вкривання стелі та верхньої частини стін звукопоглинальним матеріалом.) Звукоізоляція  огороджуючих конструкцій повинна відповідати відповідним нормам, відповідно ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку»[14]. Внаслідок цього знижується інтенсивність відбитих звукових хвиль. Штучні поглиначі можуть застосовуватись окремо або в поєднанні з личкуванням стелі та стін. Заходи щодо зниження шуму слід передбачати на стадії проектування промислових об'єктів та обладнання. Особливу увагу слід звертати на винесення шумного обладнання в окреме приміщення, що дозволяє зменшити число працівників в умовах підвищеного рівня шуму та здійснити заходи щодо зниження шуму з мінімальними витратами коштів, обладнання та матеріалів.

Роботу щодо знешумлення діючого виробничого обладнання в приміщенні розпочинають зі складання шумових карт та спектрів шуму, обладнання і виробничих приміщень, на підставі котрих виноситься рішення щодо напрямку роботи.

5.4. Розрахунок освітлення приміщення

Зазвичай, коли мова йдеться про розрахунок штучного освітлення приміщення, мається на увазі розрахунок кількості джерел світла заданої потужності.

Розрахункові формули

Площа приміщення S=a*b, де a і b – довжина та ширина приміщення;

Індекс приміщення:  , де h1, h2 – висоти стелі та робочої поверхні відповідно.

Необхідна кількість світильників:  , де Е – необхідна освітленість горизонтальної поверхні, Кз – коефіцієнт запасу, U – коефіцієнт використання освітлювальної установки, Фл – світловий потік однієї лампи, n – число ламп в одному світильнику.

Вихідні дані

Приміщення a = 9 m, b = 6 m, h = 3,2 m, Вибір світильників - світильник растровий вбудований на 4 люмінесцентні лампи 18 Вт тип ARS / R 4x18 W, лампи люмінесцентні 18 Вт, в одному вбудовується растровому світильнику 4 лампи Ф = 1150 лм (для люмінесцентної лампи виробництва Fpilips TLD 18/54, норми освітленості Е = 300лк на рівні 0,8 м від підлоги (робоча поверхня столу), коефіцієнт запасу Кз = 1,25, коефіцієнт відбиття стелі - 50, стін - 30, підлога – 10 (табл. 5.1).

Таблиця 5.1. Коефіцієнти відбиття

Вид поверхні

Коефіцієнт відбиття

Площина з матеріалів з високим відбиттямі

80

Площина з білою поверхнею

70

Площина зі світлою поверхнею

50

Площина з сіркою поверхнею

30

Площина з темно-сірою поверхнею

20

Площина з темною поверхнею

10

Розрахунок

  1.  Визначення площі приміщення: S = a • b = 9 • 6 = 54 м2,
  2.  Визначення індексу приміщення:
  3.  Визначення коефіцієнта використання, виходячи з значень коефіцієнтів відбиття та індексу поменщенія: U = 51 ,
  4.  Світильник люмінесцентний растровий вбудований ARS / R 4x18

Визначення необхідної кількості світильників:

світильників.


5.5 Пожежна безпека

Відповідно до положень Закону України "Про пожежну безпеку" Правила пожежної безпеки в Україні є обов'язковими для виконання всіма центральними і місцевими органами виконавчої влади, органами місцевого самоврядування, підприємствами, установами, організаціями (незалежно від виду їх діяльності та форм власності), посадовими особами та громадянами .

Приміщення, у якому знаходиться відділ з обслуговування мережі по пожежній безпеці відноситься до категорії  Д (Негорючі речовини та матеріали в холодному стані, кабелі електропроводки до устаткування, окремі предмети меблів), що відповідає НАПБ Б.03.002-2007. Норми визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою.[15]

Приміщення оснащене 1 вуглекислотними вогнегасниками типу ВВК-5, що задовольняє вимогам, НАПБ А.01.001-2004 «Правила пожежної безпеки в Україні». Вогнегасник вуглекислотний  ВВК-5, переносний,місткість балона вогнегасника 7 літрів (5 кілограмів).

Приміщення відділу обслуговування мережі оснащене автоматичною адресною системою пожежної сигналізації. Це сучасна і високонадійна система, яка однозначно вказує на місце виникнення пожежі. Пожежна сигналізація для виявлення пожежі оснащена 1 безпровідними датчиками диму серії Ajax WS-501 (використовується для виявлення диму; регулярно подає сигнали тестування на центральний блок).

У випадку виникнення пожежі необхідно відключити електроживлення, викликати по телефону пожежну команду, відповідно до НАПБ А.01.001-2004 Правила пожежної безпеки в Україні. А також евакуювати людей із приміщення відповідно до плану евакуації, зображеному на рис.5.1

Рис. 5.1 План евакуації при пожежі

Евакуаційні виходи з приміщення відділу з технічного забезпечення:

  1.  За основним шляхом евакуації – вихід з приміщення відділу обслуговування мережі через коридор вниз по сходах з виходом на двір.
  2.  За запасним шляхом евакуації - вихід з приміщення відділу обслуговування мережі у кінець коридору до додаткових менших сходів з виходом на двір.

Висновки до розділу 5: В  даному розділі було розглянуто небезпечні та шкідливі фактори, що діють на інженера з моніторингу мережі, законодавчі положення по нормуванню цих факторів. Зробив розрахунок необхідної кількості світильників типу растровий вбудований на 4 люмінесцентні лампи 18 Вт тип ARS / R 4x18 W, лампи люмінесцентні 18 Вт, в одному вбудовується растровому світильнику 4 лампи Ф = =1150 лм (для люмінесцентної лампи виробництва Fpilips TLD 18/54 для приміщення площею 54 м2. За результатами цих розрахунків, було визначено, що для забезпечення якісного освітлення робочої поверхні (300 лк) необхідно 9 таких джерел.

РОЗДІЛ 6. ЕКОЛОГІЯ

Інтенсивне використання електромагнітної та електричної енергії в сучасному інформаційному суспільстві призвело до того, що в останній третині XX століття виник і сформувався новий значущий фактор забруднення навколишнього середовища - електромагнітний. До його появи призвело розвиток сучасних технологій передачі інформації та енергії, дистанційного контролю і спостереження, деяких видів транспорту, а також розвиток ряду технологічних процесів. В даний час світовою громадськістю визнано, що електромагнітне поле (ЕМП) штучного походження є важливим значущим екологічним фактором з високою біологічною активністю.

Аналіз планів галузей зв'язку, передачі та обробки інформації, транспорту і ряду сучасних технологій показує, що в найближчому майбутньому буде наростати використання технічних засобів, що генерують електромагнітну енергію в навколишнє середовище.

З початку 90-х років відбулися зміни в структурі джерел ЕМП, пов'язані з виникненням їх нових видів (стільникового та інших видів персональної і мобільної комунікації), освоєнням нових частотних діапазонів теле-і радіомовлення, розвитком засобів дистанційного спостереження та контролю і т.д. Особливістю цих джерел є створення рівномірного зони "радіопокриття", що є нічим іншим, як збільшенням електромагнітного фону у навколишньому середовищі.

Термін "глобальне електромагнітне забруднення навколишнього середовища" офіційно введений в 1995 році Всесвітньою Організацією Охорони Здоров'я (ВООЗ), що включила цю проблему до переліку пріоритетних для людства. У числі небагатьох всесвітніх проектів ВООЗ реалізує Міжнародний електромагнітний проект (WHO International EMF Project), що підкреслює актуальність і значення, що надається міжнародною громадськістю цій темі. У свою чергу практично все технічно і культурно розвинені країни реалізують свої національні програми дослідження біологічної дії ЕМП та забезпечення безпеки людини та екосистем в умовах нового глобального фактора забруднення навколишнього середовища.

Живі організми в процесі еволюції пристосувалися до певного рівня ЕМП, однак, різке значне підвищення (в історичному аспекті) рівня ЕМП викликає напругу адаптаційно-компенсаторних можливостей організму, довготривалу дію цього фактора може привести до їх виснаження, що спричинить незворотні наслідки на системному рівні.

6.1. Можливі наслідки впливу  електромагнітного випромінювання на генетичний апарат живої клітини

Поточний етап розвитку суспільства характеризується тим, що багато традиційних ресурси людського прогресу втрачають своє первинне значення. Поряд з цим все більшого значення набуває інформація. Інформація стає головним ресурсом науково-технічного та соціально-економічного розвитку світового співтовариства. Цей факт призводить до повсюдного розвитку технологій та засобів зв'язку. Сьогодні вже недостатньо наявності простого телефону або телеграфу. Цінність інформації укладена в оперативності її доведення. Сьогодні важливо, щоб будь-який потенційний споживач міг отримати потрібну йому інформацію в будь-який бажаний момент часу, в необхідній формі і в кращою для нього точці фізичного простору. Такий підхід до забезпечення доступу до інформаційних ресурсів останнім часом привів до сплеску активності в галузі створення всіляких систем зв'язку і, перш за все, систем космічного зв'язку, які володіють необхідними характеристиками по оперативності та глобальності доведення інформації.

Створювані системи зв'язку будуть працювати в СВЧ-і КВЧ-діапазонах електромагнітних випромінювачів і, за оцінками, можуть створювати на поверхні Землі щільності потужності опромінення 10-6 ... 10-7 Вт/см2 і в спеціально модульованих режимах - 10-2 .. .10-3 Вт/см2.

Однак, створюючи все нові засоби зв'язку, засновані на передачі модульованих електромагнітних коливань, людство в недостатній мірі піклується про безпеку біосфери, не враховує, що бурхливий і глобальне вторгнення в навколишнє середовище впливу настільки неоднозначного фактора, як електромагнітне випромінювання, може призвести до далекосяжних негативних наслідків. Далі в цій статті ми спробуємо дати короткий опис тих наслідків, які можуть виникнути в результаті впливу на біологічні об'єкти електромагнітних випромінювань малої потужності.

Людина являє собою складну систему, що складається з багатьох органів і підсистем, які реагують на зміни внутрішніх і зовнішніх умов. Численними дослідженнями доведено, що основним носієм інформації як всередині біологічного об'єкта, так і між окремими біологічними об'єктами, у тому числі і між людьми, є електромагнітне випромінювання. При цьому циркуляція величезного потоку інформації в процесі життєдіяльності людини можлива тільки при використанні сигналів малої потужності. Витрати енергії на формування цих сигналів визначаються енергетичними можливостями людини. За оцінками фахівців, сумарна потужність інформаційних сигналів не перевищує 1 ... 10 мВт або 10-3 ... 10-4 теплової потужності, що випромінюється організмом, а потужність КВЧ-випромінювання клітини становить РКЛ = 10-23 Вт

Дослідження, проведені вітчизняними і зарубіжними вченими, привели до відкриття ефекту надмалих доз. Рівень біологічної організації, на якій виявлено дію надмалих доз, дуже різноманітний - від клітини, макромолекул, органів і тканин до тварин, рослинних організмів і цілих популяцій.

Загальні закономірності впливу надмалих доз біологічно активних речовин (БАР) найбільш яскраво проявляються при вивченні дозових залежностей. У деяких випадках ця залежність бімодальному: ефект зростає при надмалих дозах препаратів, потім, у міру збільшення дози, зменшується, змінюється так званої "мертвою зоною", де він не помітний, і знову посилюється. Іноді в дозової залежності виявляється стадія ефекту "зміни знака". Наприклад, якщо в області надмалих доз відзначалася інгібуюча активність, то в міру зростання концентрації вона змінювалася стимулюючої, а потім знову інгібуючої. У ряді випадків ефект у дуже великому діапазоні концентрації майже не залежить від дози.

Узагальнення експериментальних даних, отриманих на різних тваринах і людях, свідчить, що вплив випромінювань і препаратів може викликати однакову реакцію випробовуваних при дозах, що відрізняються на 5-10 порядків. Найбільш яскравим прикладом такого впливу є застосування гомеопатичних препаратів.

Схожі залежності спостерігаються і при впливі надвисокочастотних випромінювань (НВЧ-випромінювань). Так, на кривій залежності величини фізіологічного ефекту від щільності потужності опромінення, спостерігаються два максимуми. Ці максимуми також розділені "мертвою зоною", наявність якої пояснюється як результат включення в роботу активних бар'єрних механізмів і компенсуючих систем організму. Коли ці сили перестають справлятися, спостерігається тотальне порушення, що завершується зривом і загибеллю організму.

Природно, що в ході еволюції рецепторна система сформувалася таким чином, що вона реагує тільки на найбільш значущі сигнали малої інтенсивності. Це, наприклад, вдалося показати в дослідах з вироблення у щурів умовного рефлексу "уникнення" в залежності від параметрів слабкого електромагнітного сигналу. Реакція вироблялася найкраще на сигнал з частотою 300 Гц при щільності потужності 10-11 Вт/см2.

Збільшення або зменшення щільності потужності опромінення на 1-2 порядки без зміни інших параметрів сигналу призводило до неможливості вироблення умовного рефлексу. До того ж призводило зміна частоти до 500 або 50 Гц.

Зазначені результати експериментальних досліджень мають принципово важливе значення, так як вони вказують на наявність резонансних параметрів облучающего випромінювання, при яких реалізуються і, відповідно, спостерігаються результати впливу. Наявністю резонансних параметрів можна пояснити істота бімодальних дозових залежностей.

Особливості резонансних впливів можна пояснити за допомогою результатів теоретичних та експериментальних досліджень, проведених під керівництвом П.П. Гаряева. Ці результати дають підставу стверджувати, що першоосновою кодової ієрархії біологічних систем є інфраструктури позаклітинних матриксом (ВКМ) цитомембран, цитоскелета і ядра клітини. Всі зміни в живому організмі пов'язані в першу чергу зі змінами в цих структурах. ДНК, рибосоми і колаген (основна складова частина білків ВКМ) - головні інформаційні біополімери. Між ними в епігенетичною режимі відбувається обмін інформацією по фізичних каналах нелінійних акустичних і електромагнітних коливань. Крім того, генераторами та акцепторами інформаційних хвиль усередині біооб'єктів є різні рідкокристалічні структури і внутрішньоклітинна вода зі здатністю утворювати фрактальні структури.

Експериментально визначені приблизні резонансні частоти в Гц деяких структур живої клітини: соматична клітина - 2,39 * 1012; ядро ??соматичної клітини - 9,55 * 1012; мітохондрії з клітки печінки - 3,18 * 1013; геном клітини людини - 2,5 * 1013; хромосома інтерфазних - 7,5 * 1011; хромосома метафазних - 1,5 * 1013; ДНК - (2 ... 9) * 109; нуклеосома - 4,5 * 1015; рибосоми - 2,65 * 1015; клітинні мембрани - 5 * 1010; цитоскелет - 108; еритроцити - (3,5 ... 4,0) * 1010.

Однією з головних особливостей реалізації резонансних впливів є мізерна потужність і малий час опромінення. Так, апарати інформаційно-хвильової терапії "Поріг-1" і "Мінітаг" працюють при надмалій щільності потоку потужності приблизно 10-17 Вт/см2 протягом декількох секунд або хвилин.

Зазначені вище резонансні частоти живої клітини збігаються з частотами випромінювань космічних апаратів зв'язку (КАС). Створювані ж цими апаратами щільності потужності і тривалості опромінення будуть істотно перевищувати (на 10 і більше порядків - таке опромінення можливо протягом всього життя) енергетичні рівні, що викликають зміни в живих клітинах. У зв'язку з цим розглянемо можливі наслідки від дії електромагнітних випромінювань КАС на біологічні об'єкти. Особливу увагу приділимо найбільш чутливим до енергетичного впливу механізмів генетичного кодування біологічної інформації.

Фундаментальним властивістю живого, в набагато більшому ступені властивим живим організмам, ніж природі в цілому, є здатність до генерування допомогою самоорганізації нових, відсутніх раніше властивостей і процесів. Прогресивна еволюція з цієї точки зору являє собою процес самоорганізації, що виражається в мимовільному освіту все більш складних структур. Однак будь-яка одного разу виникла структура не є статичною, вона може втратити стійкість або внаслідок зміни умов середовища, або через зміну параметрів самої системи. Мутації, які несуть селективну перевагу, мають тенденцію посилюватися, тобто породжують нестійкість. Таким чином, природний відбір фактично заснований на нестійкість, викликаних появою сприятливих мутантів, які призводять до розвалу раніше стійких структур, а еволюція являє собою нескінченну зміну одних стійких станів іншими через нестійкі.

Таке уявлення про еволюцію добре стикується з сучасними уявленнями про синергетики. Сучасний синергізм - це визнання ролі малих по енергії флуктуацій, які в складних системах можуть змінювати структуру систем в точці біфуркації.

Вважається, що саме низькоенергетичні сигнали впливають на вибір шляху подальшого розвитку в момент біфуркації, коли є ряд рівноцінних продовжень.

В результаті суперпозиції полів декількох випромінювань можливе виникнення стоячих хвиль, частота яких буде збігатися з резонансними частотами живих клітин і ритмами різних органів і функціональних систем організму. Тому з'являється ймовірність зміни (у тому числі й негативного) генетичного апарату живих клітин при тривалому впливі низькоенергетичних електромагнітних випромінювань КАС. В результаті такого впливу на генетичні механізми транскрипції, трансляції, репарації, а також на механізм експресії генів, можуть виникати особини окремих біологічних видів з непередбачуваними властивостями.

Освоєння механізму управління експресією генів за допомогою електромагнітних випромінювань може відкрити двері до управління поведінкою і станом біологічних об'єктів, аж до їх клонування. Використання такого управління дасть можливість дистанційно пригнічувати активність хвороботворних мікроорганізмів, бактерій, комах і т.д.

У відношенні людини виникає небезпека того, що у населення опромінених територій можуть бути спровоковані небажані наслідки на генному і фізіологічному рівнях. Так, при опроміненні організму людини можливе інгібування ряду ділянок геному лімфоцитів. Це може привести до різних відхилень, в першу чергу - до найбільш складній системі імунного захисту організму. Такий вплив дозволить шляхом інгібування трансляції певних генів припинити синтез імуноцитів, що відповідають за вироблення антитіл до певного антигену. Через деякий час після впливу імунна система опромінених буде не в змозі протистояти інфекції, викликаної антигеном, реакція на який ингибирован, і навіть грип виявиться смертоносним.

Оскільки мутації здебільшого шкідливі, жоден біологічний вид не може дозволити собі швидко накопичувати їх у своїх статевих клітинах. Збереження виду вимагає, щоб статеві клітини організмів були захищені від швидких генетичних змін, але збереження кожного конкретного індивідуума вимагає такої ж захисту і для всіх інших клітин організму. Нуклеотидні заміни в соматичних клітинах можуть сприяти природному відбору на користь тих клітин, які краще пристосувалися до існуючих умов. Це може привести до їх неконтрольованого розмноження, наприклад, розвитку раку, на частку якого в Західній півкулі припадає понад 20% передчасних смертей. Переконливі дослідження показують, що загибель людей в даному випадку викликана головним чином накопиченням змін в послідовностях ДНК соматичних клітин. Десятикратне підвищення частоти мутацій привело б, ймовірно, до катастрофічного зростання числа ракових захворювань.

Таким чином, враховуючи недостатню вивченість впливу електромагнітних випромінювань на біологічні об'єкти, а також тенденції розвитку космічних систем зв'язку, слід відзначити необхідність проведення електромагнітного моніторингу навколишнього середовища з метою контролю над тими процесами в житті суспільства, які можуть отримати розвиток в період активного введення в дію нових систем і пристроїв, що генерують електромагнітне випромінювання . Це питання набуває найбільшу актуальність саме тепер, коли створюються глобальні системи космічного зв'язку.

6.2. Механізм впливу електромагнітних полів на біологічні об'єкти

Для вирішення проблеми створення біологічно безпечних технічних систем необхідно з'ясувати механізм небезпечного впливу штучних полів на живі організми. Дослідження в області теорії фізичного вакууму дозволили отримати ряд принципово нових результатів, які змушують переглянути склалося розуміння механізму поглинання енергії полів біологічними об'єктами. Очевидно, у біосистем існує особливий, не вивчений механізм поглинання енергії електромагнітних полів і перетворення її в електрику, який до цих пір не мав аналогів в техніці. Процес перетворення енергії в клітинах відбувається під дією електромагнітного поля у фізичному середовищі, не володіє магнітними властивостями. При цьому відсутні звичні резонансні контури і індуктивності. Вищесказане означає, що не завжди потрібно шукати аналогію з відомими радіотехнічними методами при поясненні явищ поглинання або перетворення енергії.

Шкідливий вплив електронних систем на людину було помічено давно. У багатьох областях застосування таких систем вживалися заходи для зменшення шкідливого впливу. Найбільш ефективним вважається екранування. Це особливо стосується технічних систем з використанням НВЧ. При цьому всі заходи спрямовані на огородження людини від впливу шкідливого фактора, а не на принципове усунення самого шкідливого чинника. Екранування дозволяє зменшити енергію полів в навколишньому просторі, але ніяк не впливає на структуру поля, тому фактор, що робить шкідливий вплив на людину залишається не усуненим. В радіотехніці відомо, що умовою значного впливу поля є наявність резонансних явищ. Такий підхід часто намагаються розповсюдити і на біологічні системи. Але оскільки резонансні явища в організмі людини, особливо на низьких частотах, є малоймовірними, то звідси робився помилковий висновок про відсутність небезпечного впливу низькоінтенсивних і низькочастотних випромінювань. При цьому вважалося, що простір, що оточує людину - фізичний вакуум, у взаємодії участі не бере.

Дослідження в області теорії фізичного вакууму змушують переглянути склалося розуміння механізму поглинання енергії полів біологічними об'єктами. Головну роль відіграють геометричні особливості полів. Стає визначальним не рівень енергії, поглиненої речовиною, а рівень енергетичної насиченості фізичного вакууму і особливості його структурної організації. Тому вплив на речовина може виявлятися навіть при дуже низьких рівнях поглинається енергії і носити не пороговий характер. Повністю механізм впливу штучних полів на біологічні системи ще належить розкрити, але вже ясно, що він мало корелює з механізмом поглинання енергії, який демонструють нам існуючі нині технічні системи, що використовують резонансні явища. Висловлено припущення, що надзвичайно висока чутливість біологічних об'єктів до електромагнітних полів обумовлена ??геометричними особливостями полів і тим, як асиметрія структури ДНК співвідноситься з асиметрією поля. У подвійній спіралі ДНК - в цій геометричній особливості ДНК, необхідно шукати причину високої чутливості живих організмів до електромагнітних полів.

Сформований нині підхід до створення технічних систем, безпечних для людини, полягає у створенні небезпечного об'єкта з подальшою боротьбою з шкідливим фактором. Це пов'язано з тим усталеною думкою, нібито неможливе створення абсолютно нешкідливих технічних систем і що природним є визнання неминучості існування шкідливого чинника.

При цьому питання про можливість створення абсолютно безпечних систем, в принципі не мають шкідливих факторів, навіть не ставиться.

Якщо спрогнозувати розвиток електронних систем з урахуванням розширення їх використання в житті людини, то стане цілком зрозуміло, що сукупний фактор шкідливого впливу скоро збільшиться настільки, що поставить під сумнів настільки широке їх застосування. Електроніка, розвиваючись без усунення свого шкідливого впливу на людину, в майбутньому призведе саму себе до виродження. Майбутнє за безпечними електронними системами, вони повністю витіснять нинішні шкідливі для здоров'я комп'ютери, телевізори, мобільні телефони, СВЧ-печі і т. д.

Останнім часом значно активізувалися дослідження, спрямовані як на з'ясування сутності фізичного вакууму, так і на розробку прикладних вакуумних технологій. На вакуумні технології покладаються надії як на багатообіцяючі екологічно чисті технології. Нове розуміння сутності фізичного вакууму, вказує на серйозні наслідки насичення його енергією штучних електромагнітних полів. Вплив цього штучно створеного "електромагнітного смогу" на біосферу може виявитися непередбачуваним. Потрібні принципово нові рішення проблеми біологічної безпеки електронних пристроїв на абсолютно нових ідеях. Не тільки і не стільки екрануванням можна захиститися від небезпечних випромінювань. Більш перспективним є позбавлення від небезпечного впливу випромінювань шляхом перебудови структур полів, що генеруються електронними системами.

На те, що не рівень енергії, а структурні особливості так важливі, вказують медичні дослідження. Так, наприклад, феномен лазерної біостимуляції широко використовується в медичній практиці, хоча його сутність і механізми ще далеко не повністю розкриті і зрозумілі. Відсутня переконлива теорія "сильних" дій лазерних випромінювань малих інтенсивностей при взаємодії з біологічними об'єктами в методах лазерної терапії. Єдиним способом оцінки ефектів, що виникають при взаємодії електромагнітних випромінювань з об'єктами опромінення, є методи експертних оцінок. Відсутність як теоретичних, так і експериментальних обгрунтувань впливу електромагнітних випромінювань на людину призводить деяких дослідників до розгляду спостережуваних фактів, зокрема, впливу лазерів на різні процеси, як явищ, що виходять за межі сучасної наукової парадигми. У січні 1999 р. співробітниками МКБ "Електрон" і МФТІ в процесі проведення досліджень з впливу випромінювань слабких полів різної фізичної природи на зміну деяких фізичних параметрів гранично чистої води, зокрема, електричної провідності, був експериментально зареєстрований стійкий ефект зміни величини питомої електричної провідності зразків гранично чистої води після дії випромінювання малопотужних гелій-неонових лазерів. Особливістю зареєстрованого ефекту було те, що характер зміни по величині, знаку та часу збереження ефекту не відповідав тепловому ефекту при поглинанні електромагнітного випромінювання. Одна з найбільш прийнятних гіпотез, висловлених експериментаторами, полягає в тому, що ефект зміни електричної провідності води під впливом низькоінтенсивного лазерного випромінювання викликається впливом лазерного випромінювання на структуру водних молекулярних асоціатів. Тобто одержувані результати могли бути наслідком зміни структури води.

У 2001 році групою вчених медико-біологічного відділу МКБ "Електрон" вивчався вплив низькоінтенсивних випромінювань різних лазерів на показник швидкості осідання еритроцитів крові людини. В ході цих експериментів з'ясувалося, що під дією низькоінтенсивного лазерного випромінювання в людській крові відбувається переродження еритроцитів. У результаті настає руйнування імунної системи в цілому.

Лазерне випромінювання є плоскополяризованим. Т. е. площині електричної та магнітної складових взаємно ортогональні і їх просторова орієнтація не змінюється. Отже, структурні особливості випромінювань лазера можуть грати вирішальну роль.

Лазери все більше і більше входять у наше життя. Вже випускаються лазерні світильники, лазерні ліхтарики, діти із задоволенням користуються лазерними указками. При цьому важко спрогнозувати наслідки дії низькоінтенсивного лазерного випромінювання на здоров'я людей.

6.3. Критерії екологічного нормування

Нормування якості навколишнього середовища проводиться з метою встановлення гранично допустимих значень факторів впливу на навколишнє середовище, які гарантують екологічну безпеку населення, збереження генетичного фонду, забезпечують раціональне використання і відтворення природних ресурсів в умовах стійкого розвитку господарської діяльності.

Основним критерієм екологічного нормування ЕМП може служити положення, у відповідність з яким безпечним для екосистеми вважається ЕМП такої інтенсивності, при якій можлива втрата окремої особини при обов'язковій умові збереження стабільності екосистеми. При екологічному нормуванні ПДУ ЕМП має сенс верхньої межі стійкості організму, при перевищенні якого ЕМП стає лімітуючим фактором навколишнього середовища.

Безпека екосистеми визначається близькістю її стану до меж стійкості. Ключовою вимогою є: збереження розміру і біомаси екосистеми, сталість видового складу, чисельних співвідношень між видами і функціональними групами організмів. Від цього залежить стабільність трофічних зв'язків, внутрішніх взаємодій між структурними компонентами екосистеми та її продуктивність.

До теперішнього часу ПДУ для оцінки впливу ЕМП на навколишнє середовище в цілому не розроблені ні в одній країні світу. Є лише розрізнені результати окремих досліджень впливу ЕМП на компоненти екосистем.

Єдиним об'єктом живої природи, для якого розроблені та впроваджені відповідні ПДУ як в Україні, так і в багатьох державах за кордоном, є людина.

До питання нормування ЕМП для навколишнього середовища можливі кілька підходів:

За ПДУ приймається інтенсивність ЕМП природного походження. При такому поході розробка нормативів є простим завданням і зводиться до узагальнення наявних даних по інтенсивності природного електромагнітного фону в цікавому діапазоні частот (0-300 ГГц). Даний підхід не виправданий ні з економічної, ні з екологічної точки зору, оскільки його реалізація потребуватиме майже повного припинення функціонування об'єктів-джерел ЕМП, а також проведення надзвичайно дорогих захисних заходів.

За ПДУ приймається технічно мінімально досяжна інтенсивність ЕМП, яка забезпечує безперебійну роботу технічних пристроїв. Підхід є технічним, і питання нормування розглядається у відриві від впливу ЕМП на живі організми. Встановлені при такому підході ПДУ можуть бути в кілька разів вище порогових значень, обгрунтованих біологічними дослідженнями.

За ПДУ приймаються ПДУ, розроблені для людини. Перенесення вимог нормативних документів, розроблених для людини, на екосистеми в цілому представляється надмірно грубим наближенням, навіть за умови введення відповідних поправочних коефіцієнтів, т. к. характер впливу ЕМП певного типу на представників флори і фауни може радикально відрізнятися від характеру його впливу людини. Особливо ця різниця може спостерігатися в організмів, так чи інакше використовують ЕМП природного походження для забезпечення свого процесу життєдіяльності.

За ПДУ приймаються біологічно обгрунтовані рівні, встановлені в результаті фізичних, фізіологічних, клінічних, біохімічних та інших досліджень на біологічних об'єктах.

Цей підхід є найбільш правильним, так як ПДУ визначається на основі комплексних досліджень з оцінкою наслідків впливу ЕМП на життєдіяльність видів і співтовариств різної організації.

Висновок до розділу 6

 Було розглянуто можливі наслідки впливу електромагнітного випромінювання на живі клітини, механізм цього впливу та критерії його нормування. Проведений аналіз експериментальних робіт показують, що ЕМП є досить чутливим фактором для всіх елементів біоекосістем від людини до найпростіших. Так дія ЕМП на комах свідчить про те, що цей фактор може викликати зміни в поведінці, діючи на рівні інформаційних відносин між особинами, може надавати чисто фізична дія в силу особливостей будови тіла та життєдіяльності комах; може також надавати на деякі фізіологічні характеристики (обмін речовин, ріст і розвиток). Можливо також деяке дію ЕМП на генетичному рівні.

Існуюча тенденція збільшення використання електромагнітної енергії в господарській діяльності людини та сучасний стан забезпечення проблеми електромагнітної безпеки на державному рівні дозволяє прогнозувати подальше збільшення електромагнітного забруднення навколишнього середовища. Тому розробка і введення в практику нормативно-правових та економічних регуляторів електромагнітного забруднення, безумовно, дозволить створити корінний позитивний поворот у ситуації, запобігти деградації довкілля і скорочення видового біорізноманіття, внесе важливий внесок у забезпечення сталого розвитку країни.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29821. Основные требования к техническому оснащению культурно-досуговых учреждений 15.49 KB
  Под техническими средствами в культурнодосуговой деятельности понимаются все устройства приборы и аппаратура предназначенные для осуществления оптимального процесса фиксации хранения и распространения различной информации повышения наглядности зрелищности и художественной выразительности. К ТС в СКД относятся: системы и средства телевидения радиовещания локальные местное телевидение и радио теле и радиоприемники DVDпроигрыватели средства для записи и воспроизведения звука электрофоны магнитофоны CDпроигрыватели...
29823. Классификация технических средств 17.34 KB
  Под техническими средствами в культурнодосуговой деятельности понимаются все устройства приборы и аппаратура предназначенные для осуществления оптимального процесса фиксации хранения и распространения различной информации повышения наглядности зрелищности и художественной выразительности. Правильная классификация технического средства помогает точно определять их функциональное назначение и правильно выбирать необходимый носитель информации. Даже простейшая классификация поможет разобраться с имеющимися и поступающими в...
29824. Звук, его восприятие и характеристики 18 KB
  К физическим параметрам звука относятся: частота его колебаний амплитуда тембр; к энергетическим параметрам интенсивность звука; к психофизическим громкость и динамический диапазон. Высота звука Важнейшей характеристикой колебаний звука является частота число показывающее сколько полных колебаний в секунду совершает например маятник часов струна и т. Частота колебаний звучащего тела определяет тон или высоту звука. Чем больше эта частота тем выше тон звука.
29825. Акустика помещений 26.45 KB
  Отражения звука от стен помещения: И источник звука; С слушатель; 1 прямой звук; 2 звук претерпевший одно отражение; 3 после двух отражений; 4 после трех отражений Именно звуковые отражения когда источник звука выключен поддерживают поле и звук не пропадает мгновенно а замирает в течение какогото определенного для данного помещения времени. Такое постепенное замирание звука в помещении иначе послезвучание называется реверберацией. От скорости замирания звука зависит время существования отзвука в помещении так...
29826. Математическое описание дискретных СУ (ДСУ) 373 KB
  Передаточные функции и динамические характеристики ДСУ Импульсная характеристика ДСУ Рекурсивный и нерекурсивный алгоритмы обработки. Будем рассматривать полностью дискретную СУ рис. Xkk=0m yk k=0n рис.2 q=0 i=1 Данный алгоритм принято изображать в виде структурной схемы рис.
29827. Правила преобразования структурных схем 183 KB
  Передаточные функции замкнутой системы управления. Исходная схема системы управления может быть очень сложной. При этом должны сохраняться динамические свойства системы относительно входных и выходных сигналов. Пусть дана структурная схема системы управления: x b y _ Определим передаточную функцию системы по...
29828. Алгебраические критерии устойчивости 115.5 KB
  Алгебраические критерии устойчивости. Частотные критерии устойчивости. Запасы устойчивости СУ. Понятие об областях устойчивости.
29829. Анализ импульсных систем управления 282 KB
  Эквивалентная схема импульсной системы управления. Динамические характеристики разомкнутой системы управления. Эквивалентная схема замкнутой импульсной системы управления. Динамические характеристики замкнутой импульсной системы управления.