Автоматичні сенсорні системи

Сенсорна мережа

На сьогоднішній момент розвиток засобів радіомоніторингу визначається напрямком розвитку систем радіочастотного моніторингу. Аналіз зарубіжного ринку таких систем дозволяє виділити загальні тенденції, які проявляються при організації моніторингу радіочастотного ресурсу і підтримуються виробниками обладнання та розробниками програмного забезпечення.

На сьогодні, у світі склався наступний підхід до організації моніторингу радіочастотного спектру.

  1. Повністю автоматичний моніторинг радіочастотного спектру на визначених смугах та номіналах радіочастот безперервно 24 години і 7 днів на тиждень.
  2. Система моніторингу повинна зберігати результати вимірювань і настройки пристрою, при цьому всі результати повинні зберігатися, як на стороні сенсору (сайту) для моніторингу, так і на стороні керуючої станції, яка ініціювала виконання завдання. Також передбачено збереження даних від всіх сенсорів в єдиній базі даних.

Головною перевагою єдиної бази даних є те, що результати від безлічі сенсорів легко комбінуються, надаючи найбільш повну картину дійсної обстановки. На додаток, обслуговування та безпечне архівування даних є простішим, коли даних знаходяться в одному місці (в єдиній базі даних).

  1. У проміжки часу, коли сенсори не використовується для вирішення оперативних завдань, воно повинно бути задіяно на заздалегідь певні фонові вимірювання, які автоматично запускаються і виконуються до тих пір, поки не з’являться нові оперативні завдання.

Результати, зібрані під час безперервного радіочастотного моніторингу з великої кількості засобів радіоконтролю, повинні включати деталізовану статистику щодо зайнятості РЧР, визначення рівня ефірного шуму, визначення порушень правил використання РЧР.

Результати

Порівнюючи результати, отримані в однин і той же час з великої кількості сенсорів (сайтів), розташованих в різних місцях, можна отримати достовірну інформацію з високим просторовим дозволом, наприклад, показує збільшення фонового ефірного шуму в певних частинах міста. Порівнюючи результати однотипних вимірювань протягом тривалого інтервалу часу, можна отримати достовірні тенденції і напрямки розвитку мереж радіозв’язку тієї чи іншої радіотехнології.

Певні завдання, наприклад, такі як збір статистики про зайнятість спектра, не є критичними по часу, і тому добре підходять для обробки в режимі офф-лайн. Однак існують ситуації, що вимагають аналізу в режимі реального часу он-лайн і відповідної реакції.

Наприклад, в разі необхідності виявлення РЕЗ, порушують правила використання радіочастотного спектру і створюють радіозавади законно функціонуючим РЕЗ. Ця процедура, при розгортанні відповідної сенсорної системи радіочастотного моніторингу, може виконуватися в повністю автоматичному режимі.

Компанія відзначає, що традиційний підхід, який передбачає наявність однієї великої станції радіочастотного моніторингу, для цілого міста більше не застосуємо. Причинами цього є:

  • стрімке зростання кількості активно працюючих РЕЗ;
  • використання ними більш високих діапазонів частот;
  • зростання частки малопотужних (малого радіусу дії) передавачів.

Електромагнітна обстановка

Електромагнітна обстановка що постійно змінюється вимагає відповідної реакції. Кількість сенсорів у системі радіочастотного моніторингу та можливостей встановленого на них обладнання повинні відповідати зростаючій кількості і можливостям РЕЗ тих чи інших радіотехнологій. Наслідком цього є необхідність моніторингу радіочастотного спектру великим кількістю станцій, розташованих у важливих зонах. Також очевидно, що ці станції не повинні бути автономними (ізольованими від системи), і повинні бути об’єднані в єдину мережу з поділом завдань і ресурсів. Таким чином, можливо сформувати інтегровану мережу моніторингу високої щільності.

Основними перевагами сенсорної системи проявляються в наступному:

  1. Високе просторове рознесення (роздільність) дозволяє отримати детальну інформацію про:

— покритті певної території мережею радіозв’язку;

— оцінки зайнятості спектра і, як наслідок, можливості видачі нових дозволів на використання частот;

— тенденції зміни радіоелектронної і електромагнітної обстановки,

наприклад, щодо збільшення ефірного шуму в певних зонах.

  1. Можливість визначати джерела радіозавад методом TDOA, без використання спеціалізованих складних радіопеленгаторів. Один приймач може тільки виявляти наявність РЕЗ, десь в межах його зони покриття. порівнюючи значення рівнів сигналу отримані від великої кількості приймачів сенсорної системи можна визначити місце розташування РЕЗ.
  2. Можливість здійснювати радіочастотний моніторинг слабких (вузько спрямованих) і переданих на малі відстані радіовипромінювань.
  3. Можливість здійснювати радіочастотний моніторинг радіовипромінювань у діапазонах сантиметрових і міліметрових хвиль. Сигнали в цих частотних діапазонах зазвичай відрізняються високою спрямованістю. Велика кількість сенсорів (сайтів системи РЧМ) дозволяє значно збільшити ймовірність того, що з’єднання «точка-точка» у будь якій мережі радіозв’язку  буде виявлено та локалізовано. Таким чином, з’являється можливість виявляти сигнали, які в іншому випадку можуть залишитися невиявленими.
  4. Ідеальна для довгострокового і безперервного моніторингу.
  5. Відсутність порожніх зон, що не підлягають контролю.

Розвиток програмного забезпечення

У частині, що стосується розвитку програмного забезпечення, можна виділити деякі особливості:

По-перше, слід зазначити, що система радіоконтролю є частиною системи управління використанням спектра. Тому найкращим рішенням для ефективного управління, розподілу і використання спектра, є інтеграція системи радіоконтролю в систему управління використанням РЧР (спектру).

Безперервний і нескладний обмін даними і порівняння результатів, отриманих системою радіоконтролю, з інформацією, що міститься в базі даних управління РЧР, що стали можливими завдяки інтеграції систем радіоконтролю і управління використанням спектру, дозволяють перетворити інвентаризацію спектра в постійний або, як мінімум, в який повторювався процес. Це підвищує точність бази даних управління спектром на постійній основі, знижуючи при цьому адміністративні навантаження регуляторних органів за рахунок виключення процесу ручної обробки даних.

Використання сенсорної системи радіочастотного моніторингу в якості невід’ємної функції управління за використанням РЧР вимагає зміни підходів, але, в кінцевому підсумку, повнофункціональна сенсорна система дозволить регуляторним органам використовувати перевірені реальні дані при розподілі РЧР — справжній прорив у вирішенні завдання підвищення ефективності використання РЧР.

Компанія «ТРИА-НЕТ» приділяє велику увагу розбудові проектів на основі сенсорних засобів радіочастотного моніторингу та розглядає декілько варіантів побудови таких систем.