Современная электроника №2/2021

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 33 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2021 вых улучшений 4G, которое полезно в сценариях с быстрыми изменениями трафика. Проблема межсистемной ЭМС для сетей 5G и совмещаемые радиослужбы В классической трактовке проблема межсистемной ЭМС состоит в нежела- тельном взаимодействии двух и более радиослужб, работающих с исполь- зованием излучений электромагнит- ных волн в эфир. Для каждой кон- кретной радиослужбы используются специально разработанные крите- рии сохранения допустимого каче- ства функционирования, которые обычно формулируются в категори- ях защитных отношений, частотного или пространственного разнесения [3]. Обеспечение межсистемной ЭМС при нежелательном действии помех от устройств 5G для радиоэлектрон- ных средств других радиослужб будет построено на выполнении таких кри- териев. Вместе с тем обострению проблем межсистемной ЭМС для сетей 5G спо- собствуют следующие факторы: 1. технология 5G предполага- ет использование излучения с под- вижной диаграммой направленно- сти. Это приводит к формированию нестационарной электромагнитной обстановки и ограничивает исполь- зование для её прогнозирования метода гарантированных диаграмм направленности, широко применяе- мого при частотно-территориальном планировании. Одновременно меня- ется во времени помехоустойчивость и уровень излучений, формируемых устройствами 5G; 2. за счёт перехода в миллиметро- вый диапазон размеры зон обслужи- вания для одиночных базовых стан- ций (БС) будут уменьшаться, а их количество – увеличиваться. С учётом использования широкополосных сиг- налов, а также того, что БС, обслужива- ющие соседние зоны, обычно работа- ют с использованием отличающихся частотных присвоений, типы и коли- чество электромагнитно совмещае- мых с сетями 5G радиоэлектронных средств будут существенно отличать- ся от зоны к зоне. Ввиду этого присво- ение частот не получится реализовать простым периодическим повторением для охвата заданной области, оно долж- но быть проработано на основе более глубоко частного анализа. 3. для полноценной работы сетей 5G необходима беспрецедентно широ- кая полоса частот – до нескольких гигагерц. Учитывая территориальную неоднородность использования ради- очастотного ресурса, по-видимому, в некоторых случаях новая технология связи будет внедряться на когнитивной основе. Это требует разработки особых критериев обеспечения межсистемной ЭМС для радиоэлектронных средств, совместно использующих одни и те же полосы частот. Как отмечалось выше, для внедре- ния радиотехнологии 5G в Российской Федерации ГКРЧ установлены полосы 0,694…0,790; 2,3…2,4; 2,57…2,62; 4,4…4,99 и 24,25…27,5 ГГц. В настоящее время в этих диапазонах возможна работа ряда радиослужб (см. табл. 2), причём почти все они относятся к категории совмест- ного использования радиоэлектронны- ми средствами гражданского и специ- ального назначения либо используются радиосредствами правительственной принадлежности [8]. Межспутниковая радиослужба в таблицу не внесена. Выработка критериев обеспечения межсистемной ЭМС для радиоэлек- тронных средств сетей 5G и других радиослужб является одной из перво- очередных задач при внедрении новой радиотехнологии. Обычно критерии вначале обосновываются теоретиче- ски, а затем уточняются с примене- нием технических средств, например путём измерений в опытных зонах. И для тестирования узлов сетей 5G, и для выработки названных критери- ев в части воздействия радиопомех на устройства 5G должны использоваться специально предназначенные для это- го средства измерений. Номенклатура и условия измерений параметров, подлежащих контролю в сетях 5G в обеспечение межсистемной ЭМС Кратко рассмотренные особенности передачи сигналов в сетях 5G позволя- ют установить необходимость расши- рения принципов тестирования по ЭМС, применяемых для БС и АТ сетей 4G. В особенности это касается вне- дрения многоантенных технологий, без которых работа радиосетей в мил- лиметровом диапазоне, за редкими исключениями, блокируется замирани- ями. Значительная предельная полоса радиоканалов 5G не позволяет считать передаваемые сигналы узкополосными в привычном для большинства приме- нений понимании и приводит к необ- ходимости применения средств тести- рования, в которых эта особенность учтена многопортовой калибровкой. Лучшим вариантом здесь является имитация реальных условий эксплуа- тации и целостного, а не фрагментар- ного тестирования. Этой концепции наилучшим образом удовлетворяют специально разработанные измери- тельные установки. Классические подходы к обеспече- ниюмежсистемной ЭМС предусматри- вают использование двух разновидно- стей радиоизмерений, отличающихся по ожидаемому результату и назначе- нию. Первая из них относится к испы- таниям АТ и БС, в ходе которых оце- нивается совокупность характеристик для сопоставления с выработанными нормами, соблюдение которых в сово- купности является комплексным кри- терием обеспечения ЭМС [9]. Вторая разновидность радиоизмерений реали- Таблица 2. Радиослужбы, совмещаемые с радиосредствами сетей 5G Диапазон частот 5G, ГГц Совмещаемая радиослужба Диапазон частот совмещаемой радиослужбы, ГГц 0,694…0,79 Радиовещательная 0,694…0,79 Воздушная радионавигационная 0,726…0,79 2,3…2,4 Подвижная 2,3…2,45 Радиолокационная Фиксированная 2,57…2,62 Подвижная 2,52…2,67 Радиолокационная Радиовещательная Спутниковая Фиксированная 4,4…4,99 Подвижная 4,4…4,99 Фиксированная Фиксированная спутниковая 4,5…4,8 24,25…27,5 Фиксированная 25,25…27,5 Подвижная Космических исследований 25,5…27