АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОБМЕНА ДОСТОВЕРНЫМИ ИНФОРМАЦИОННЫМИ СООБЩЕНИЯМИ Российский патент 2022 года по МПК H04W60/00 H04L12/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к аппаратно-программным средствам повышения эффективности и интенсивности использования полос радиочастот, выделенных для сетей сотовой подвижной связи. Для реализации сетей сотовой подвижной связи с требуемым покрытием и емкостью необходимо решение вопроса обеспечения электромагнитной совместимости (далее - ЭМС) между радиоэлектронными средствами (далее - РЭС) сотовой подвижной связи и РЭС различного назначения, включая РЭС предназначенные для нужд государственного управления, в том числе президентской связи, правительственной связи, нужд обороны страны, безопасности государства и обеспечения правопорядка.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Регулирование использования радиочастотного спектра в интересах сетей сотовой подвижной связи в Российской Федерации обусловлено в первую очередь тем, что большинство полос радиочастот, выделенных для сетей сотовой подвижной связи, имеют категорию полосы радиочастот преимущественного использования радиоэлектронных средств, предназначенных для нужд государственного управления, в том числе президентской связи, правительственной связи, нужд обороны страны, безопасности государства и обеспечения правопорядка (далее -Спецпользователи), или полосы радиочастот совместного использования радиоэлектронных средств любого назначения, что подразумевает наличие в таких полосах радиочастот значительного числа радиоэлектронных средств (далее - РЭС) Спецпользователей.

В настоящее время в Российской Федерации действует разрешительный порядок доступа пользователей к радиочастотному спектру, определенный в статье 22 Федерального закона от 07.07.2003 г. №126-ФЗ «О связи», который реализован в последовательных процедурах выделения полос радиочастот и присвоения (назначения) радиочастот или радиочастотных каналов.

Реализация указанных процедур связана с согласованием использования, в том числе, РЭС сетей сухопутной подвижной связи с РЭС Спецпользователей. Результаты такого согласования зачастую не позволяют удовлетворить существенный рост потребностей в радиочастотном спектре для развития сетей сотовой подвижной связи, который связан с переходом от традиционной голосовой связи к передаче данных. Данная тенденция приводит не только к необходимости поиска и выделения новых полос радиочастот для сетей сотовой подвижной связи, но к повышению интенсивности использования ранее выделенных полос радиочастот.

Таким образом, для реализации сетей сотовой подвижной связи с требуемым покрытием и емкостью необходимо решение вопроса обеспечения электромагнитной совместимости (далее - ЭМС) между РЭС сотовой подвижной связи и РЭС Спецпользователей.

Существующий механизм обеспечения ЭМС РЭС, в том числе между РЭС сотовой подвижной связи и РЭС Спецпользователей закреплен в «Порядке проведения экспертизы возможности использования заявленных радиоэлектронных средств и их электромагнитной совместимости с действующими и планируемыми для использования радиоэлектронными средствами, рассмотрения материалов и принятия решений о присвоении (назначении) радиочастот или радиочастотных каналов в пределах выделенных полос радиочастот» (утвержден решением Государственной комиссией но радиочастотам, далее - ГКРЧ, от 7 ноября 2016 г. №16-39-01) и заключается в согласовании возможности использования РЭС сотовой подвижной связи с Спецпользователями.

Если с точки зрения обеспечения ЭМС РЭС сотовой подвижной связи с постоянно действующими (стационарными) РЭС Спецпользователей классический механизм согласования, закрепленный в «Порядке проведения экспертизы…» показал свою действенность на практике, то ситуация с РЭС Спецпользователей оперативного развертывания, т.е. РЭС, обладающими признаками относительно кратковременного использования в различных локальных районах, без возможности долгосрочного планирования такого использования, фактически блокирует возможность эксплуатации сетей сотовой подвижной связи при применение классического механизма согласования.

Например, использование РЭС оперативного развертывания Спецпользователя в течении 2-х дней трижды в год в пригороде некоторого города приводит к отказам в согласовании возможности использовании РЭС сотовой подвижной связи в самом городе и его окрестностях на постоянной основе.

В настоящее время процедура ввода временных ограничений на работу РЭС сетей сотовой подвижной связи на период использования РЭС Спецпользователей оперативного развертывания реализована в бумажном виде, т.е. Спецпользователь, имеющий подписанное соглашение о взаимодействии с оператором сетей сотовой подвижной связи направляет такому оператору уведомление в бумажном виде.

Негативными аспектами указанной процедуры являются:

- факт прохождения уведомлений в бумажном виде с одной стороны затягивает процесс по времени, с другой вынуждает Спецпользователя накладывать чрезмерные ограничения (с запасом), как по времени, так и по территории;

- человеческий фактор.

Известно техническое решение по патенту RU 2476997 от 01.07.2009, МПК Н04Н 60/90, «СХЕМА КОНФИГУРИРОВАНИЯ СЕТЕВОГО ЭЛЕМЕНТА».

Группа изобретений относится к цифровой вычислительной технике, а именно к беспроводной связи и схемам конфигурирования сетевого элемента. Техническим результатом является реализация эффективных и надежных систем связи с улучшенными характеристиками, включая возможности автоматического изменения конфигурации. Устройство сетевого элемента, содержит контроллер связи, выполненный с возможностью приема множества значений параметра и указания заданного по умолчанию значения параметра из упомянутого множества; селектор параметров, выполненный с возможностью выбора значения параметра из упомянутого множества; выполнения алгоритма оптимизации для идентификации подходящего значения параметра из упомянутого множества; выбора заданного по умолчанию значения параметра для обеспечения выбранного значения параметра, если алгоритм оптимизации не идентифицирует подходящее значение параметра из упомянутого множества; и объект конфигурирования, выполненный с возможностью конфигурирования устройства сетевого элемента на основе выбранного значения параметра.

Известно техническое решение по патенту US 8532025 B2 от 10.09.2013, МПК H04Q 7/20, «Signaling overhead reduction methods and systems using SUB-DL-UL-MAP and HARQ-MAP in mobile WiMAX». Основная особенность заключается в использовании схем эффективного распределения частот на местности для модуляции сигнала высокой интенсивности, который используют для передачи на высокой скорости данных сообщений.

Предлагаемый способ и система обеспечивают преимущество по сравнению с предшествующим уровнем техники путем реализации способа оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи за счет получения и обработки матриц ограничений, рассчитанных в контуре Спецпользователя на основе данных о технических параметрах РЭС оперативного развертывания Спецпользователя, реализованного в настоящем изобретении.

Эксплуатация автоматизированной системы обмена достоверными информационными сообщениями (далее - АС ОДИС) позволит изменить парадигму использования РЭС сетей сотовой подвижной связи в районах оперативного развертывания РЭС Спецпользователей с «нельзя никогда и нигде» на «можно всегда и везде, но с отключением на кратковременный период оперативного развертывания РЭС Спецпользователей».

СОКРАЩЕНИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

GSM (Global System for Mobile Communications) - глобальный стандарт цифровой мобильной сотовой связи с разделением каналов по времени (TDMA) и частоте (FDMA). Разработан под эгидой Европейского института стандартизации электросвязи (ETS1) в конце 1980-х годов.

LTE (Long-Term Evolution) - стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных телефонов и других терминалов, работающих с данными. Он основан на сетевых технологиях GSM/EDGE и UMTS/HSPA, увеличивая пропускную способность и скорость за счет использования другого радиоинтерфейса вместе с улучшением ядра сети.

АС - Абонентская станция.

АС ОДИС - Автоматизированная система обмена достоверными информационными сообщениями.

БС - Базовая станция, системный комплекс приемопередающей аппаратуры, осуществляющей централизованное обслуживание группы оконечных абонентских устройств.

БС - Базовая станция.

ДНА - Динамическая направленность антенны.

ПР - Полоса радиочастот преимущественного использования радиоэлектронных средств, предназначенных для нужд государственного управления, в том числе президентской связи, правительственной связи, нужд обороны страны, безопасности государства и обеспечения правопорядка.

ПРМ - Радиоприемник.

РРЛ - Радиорелейные линии.

РРС - Радиорелейная станция.

РЭС - Радиоэлектронные средства.

СИ - Полоса радиочастот совместного использования радиоэлектронных средств любого назначения.

СПС - Сухопутная подвижная служба.

ЭИИМ - Эффективной изотропно-излучаемой мощности (далее - ЭИИМ) с привязкой к территории.

ЭМС - Электромагнитная совместимость.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технический результат изобретения заключается в создании автоматизированной системы обмена достоверными информационными сообщениями для обеспечения беспомехового совместного функционирования радиоэлектронных средств спецпользователей с радиоэлектронными средствами сетей стандартов GSM и LTE. Заявленный технический результат достигается в программно-аппаратными техническими средствами обработки и передачи информации, образующими автоматизированную систему.

Автоматизированная система построена по принципу многоконтурной архитектуры, обеспечивающей различный уровень безопасности информации, а также одно- и двухсторонний информационный обмен данными между контурами. Информационный обмен между АС ОДИС и АСУ РЧР СПС осуществляется через LSA Repository, который является интеллектуальным элементом сопряжения АС ОДИС с АСУ РЧР СПС и обеспечивает контроль передачи и применения ограничений. В одном из вариантов реализации заявленный результат достигается способом оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи за счет получения и обработки матриц ограничений, рассчитанных в контуре Спецпользователя на основе данных о технических параметрах РЭС оперативного развертывания Спецпользователя, реализованного в АС ОДИС.

Способ оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи за счет получения и обработки матриц ограничений, рассчитанных в контуре Спецпользователя на основе данных о технических параметрах РЭС оперативного развертывания Спецпользователя (далее - Способ) позволяет обеспечить:

- оперативное взаимодействие Спецпользователя и оператора сети сотовой подвижной связи по изменению состояния использования радиочастотного ресурса и своевременный контроль такого состояния в заданной территориальной зоне;

- автоматизацию процедур по регламентации использования радиочастотного спектра сетями сотовой подвижной связи и по оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи на период развертывания РЭС Спецпользователей.

Реализация способа оперативной коррекции технических параметров позволяет достичь ряд технических эффектов:

- совершенствовать механизмы управления использованием радиочастотного спектра в интересах Спецпользователей и операторов сетей сотовой подвижной связи;

- ускорить предоставление сведений по временным ограничениям на работу сетей сотовой подвижной связи;

- оптимизировать механизмы взаимодействия Спецпользователей и операторов сетей сотовой подвижной связи по вопросам выполнения временных ограничений на работу сетей сотовой подвижной связи;

- сократить объем однотипных операций, выполняемых работниками Спецпользователей при формировании временных ограничений на работу сетей сотовой подвижной связи;

- сократить объем однотипных операций, выполняемых работниками операторов сетей сотовой подвижной связи при выполнении временных ограничений на работу сетей сотовой подвижной связи;

- сократить сроки действия накладываемых ограничений на работу сетей сотовой подвижной связи за счет использования методов автоматизации;

- оптимизировать территориальный охват временных ограничений на работу сетей сотовой подвижной связи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 отображает структуру матриц для описания ограничений для одиночного сектора.

Фиг. 2 представляет пример матрицы ограничений на параметры сети сотовой подвижной связи от РЭС Спецпользователя для заданной высоты, направления сектора и частотной отстройки.

Фиг. 3 отображает алгоритм расчета ограничений ЭИИМ на БС для одного слоя ограничений.

Фиг. 4 представляет алгоритм расчета ограничений ЭИИМ на БС через оценку ЭМС с АС.

Фиг. 5, 6, 7, 8, 9 отображает алгоритм расчета потерь при распространении радиоволн (в 5ти частях).

Фиг. 10 отображает алгоритм процедуры аппроксимации ДНА по Рекомендации МСЭ-R F.699-7.

Фиг. 11 отображает алгоритм процедуры аппроксимации ДНА по Рекомендации МСЭ-R F. 1245-1.

Фиг. 12 представляет пример формирования матриц ограничений №1 (высота БС = 100 м, азимут = 0, частота = 1845 МГц).

Фиг. 13 представляет пример формирования матриц ограничений №2 (высота БС = 100 м, азимут = 0, частота = 1867 МГц).

Фиг. 14 Пример формирования матриц ограничений №3 (высота БС = 100 м, азимут = 270, частота = 1857 МГц).

Фиг.15 представлена схема информационного обмена, реализованная в АС ОДИС.

Фиг. 16 представляет пример интерпретации ограничений ЭИИМ для конкретной БС.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи за счет получения и обработки матриц ограничений, рассчитанных в контуре административных вычислительных устройств Спецпользователя на основе данных о технических параметрах РЭС оперативного развертывания Спецпользователя (далее - Способ) посредством применения вычислительных устройств проводной или беспроводной связи обеспечивает:

- оперативное взаимодействие Спецпользователя и оператора сети сотовой подвижной связи по изменению состояния использования радиочастотного ресурса и своевременный контроль такого состояния в заданной территориальной зоне;

- автоматизацию процедур по регламентации использования радиочастотного спектра сетями сотовой подвижной связи и по оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи на период развертывания РЭС Спецпользователей.

Реализация Способа позволит:

- совершенствовать механизмы управления использованием радиочастотного спектра в интересах Спецпользователей и операторов сетей сотовой подвижной связи;

- ускорить предоставление сведений по временным ограничениям на работу сетей сотовой подвижной связи;

- оптимизировать механизмы взаимодействия Спецпользователей и операторов сетей сотовой подвижной связи по вопросам выполнения временных ограничений на работу сетей сотовой подвижной связи;

- сократить объем однотипных операций, выполняемых работниками Спецпользователей при формировании временных ограничений на работу сетей сотовой подвижной связи;

- сократить объем однотипных операций, выполняемых работниками операторов сетей сотовой подвижной связи при выполнении временных ограничений на работу сетей сотовой подвижной связи;

- сократить сроки действия накладываемых ограничений на работу сетей сотовой подвижной связи за счет использования методов автоматизации;

- оптимизировать территориальный охват временных ограничений на работу сетей сотовой подвижной связи.

В основу Способа положено формирование матриц ограничений, описывающих возможности планирования с учетом территориальных, частотных и энергетических характеристик сетей сотовой подвижной связи, выраженные в предельных уровнях эффективной изотропно-излучаемой мощности (далее - ЭИИМ) с привязкой к территории.

Способ оперативной коррекции технических параметров радиоэлектронных средств (РЭС) сетей сотовой подвижной связи за счет получения и обработки матриц ограничений, рассчитанных в контуре административных вычислительных устройств на основе данных о технических параметрах РЭС оперативного развертывания посредством применения вычислительных устройств, подключенных к проводной или беспроводной связи, обеспечивает:

применение средств оперативного взаимодействия административных устройств с устройствами оператора сети сотовой подвижной связи для изменения состояния использования радиочастотного ресурса и своевременный контроль такого состояния в заданной территориальной зоне;

применение автоматических средств выполнения процедур регламентации использования радиочастотного спектра сетями сотовой подвижной связи и по оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи на заданный период.

В одном из вариантов реализации способ содержит этап, на котором контур административных вычислительных устройств управляется службами Спецпользователя.

В одном из вариантов реализации способ содержит этап, на котором выполняют коррекцию технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи на заданный период выполняют на период оперативного развертывания средств Спецпользователя.

Способ формирования матриц ограничений, описывающих планирование с учетом территориальных, частотных и энергетических характеристик сетей сотовой подвижной связи, выраженные в предельных уровнях эффективной изотропно-излучаемой мощности (ЭИИМ) с привязкой к территории, этапы способа реализуют применение средств планирования и перепланирования сетей сотовой подвижной связи, средств определения достаточного количества матриц, в полной мере описывающих ограничения на ЭИИМ, при этом в средствах хранения данных матриц хранят информацию об ограничениях ЭИИМ для различных азимутальных направлений, матрицы ограничений являются многомерными или эквивалентными набору матриц для азимутов.

В одном из вариантов реализации матрицы ограничений рассчитывают для набора следующих параметров: - высота подвеса антенны; частота передачи базовой станции (БС) или абонентской станции (АС); азимут сектора БС; технология сотовой подвижной связи (GSM, LTE); ширина канала (200 кГц, 5 МГц, 10 МГц); диаграмма направленности антенны сектора (далее - ДНА).

В одном из вариантов реализации способ содержит этап, на котором расчет одного слоя матрицы ограничений со всеми зафиксированными параметрами, в том числе и азимута сектора, ЭМС для БС с координатами, соответствующим координатам в матрице ограничений на местности.

В одном из вариантов реализации способ содержит этап, на котором выполняют многократное применение алгоритма с различными параметрами БС позволяет сформировать полный пакет ограничений для квадранта 1×1 градус.

Система оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи за счет получения и обработки матриц ограничений, рассчитанных в контуре административных вычислительных устройств на основе данных о технических параметрах РЭС оперативного развертывания посредством применения вычислительных устройств, подключенных к проводной или беспроводной связи, содержит: средства оперативного взаимодействия административных устройств с устройствами оператора сети сотовой подвижной связи для изменения состояния использования радиочастотного ресурса и своевременный контроль такого состояния в заданной территориальной зоне; автоматические средства выполнения процедур регламентации использования радиочастотною спектра сетями сотовой подвижной связи и по оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи на заданный период; средства формирования матриц ограничений, описывающих планирование с учетом территориальных, частотных и энергетических характеристик сетей сотовой подвижной связи, выраженные в предельных уровнях ЭИИМ с привязкой к территории, этапы способа реализуют применение средств планирования и перепланирования сетей сотовой подвижной связи, средств определения достаточного количества матриц, в полной мере описывающих ограничения на ЭИИМ, при этом в средствах хранения данных матриц хранят информацию об ограничениях ЭИИМ для различных азимутальных направлений, матрицы ограничений являются многомерными или эквивалентными набору матриц для азимутов.

В одном из вариантов реализации система выполняет коррекцию технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи на заданный период выполняют на период оперативного развертывания средств Спецпользователя.

В одном из вариантов реализации система выполняет расчет одного слоя матрицы ограничений со всеми зафиксированными параметрами, в том числе и азимута сектора, выполняют средствами оценки электромагнитной совместимости (ЭМС) для БС с координатами, соответствующим координатам в матрице 01раничений на местности. Формирование матриц ограничений осуществляется на стороне Спецполъзователя.

На Фиг. 1 показан пример набора матриц для фиксированного значения высоты подвеса, частотного канала и ДНА. Единичная двумерная матрица ограничений ЭИИМ, соответствует одному выбранному направлению сектора (матрицы описывают ограничения на отдельный сектор). Если задаться шагом вращения направления сектора 10°, то для описания ограничений ЭИИМ для сектора во всех направлениях потребуется 36 таких двумерных матриц. Каждая матрица захватывает определенный регион (например, субъект федерации или определенный район). Точность расчетов определяется шагом расчета матрицы не хуже 1 км.

Матрицы ограничений должны рассчитываются с использованием методики оценки ЭМС, учитывающей параметры РРЛ оперативного развертывания, топографию анализируемого территориального района, типовые характеристики БС и возможные запасы на суммарную помеху. Пример реализации такой методики и формирование матрицы ограничений на работу сети сотовой подвижной связи показан на Фиг. 2.

Алгоритм расчета одного слоя матрицы ограничений со всеми зафиксированными параметрами, в том числе и азимута сектора, заключается в многократном применении указанной методики оценки ЭМС для БС с координатами, соответствующим координатам или «пикселям» в матрице ограничений на местности. Алгоритм расчета одного такого уровня ограничений проиллюстрирован на Фиг. 3, 4. Многократное применение такого алгоритма с различными параметрами БС (помимо координат) позволяет сформировать полный пакет ограничений для квадранта 1×1 градус в соответствии с алгоритмом, представленным на Фиг. 3 и Фиг. 4.

Используемый при проведении расчетов ЭМС алгоритм расчета потерь при распространении радиоволн (реализация Рекомендации МСЭ-R Р. 452) приведен на Фиг. 5-9.

Исходные данные для расчета потерь

Данные о профиле трасс

Обозначения в алгоритме модели распространения радиоволн

Алгоритм процедуры аппроксимации ДНА по Рекомендации МСЭ-R F.699-7 «Эталонные диаграммы направленности антенн систем фиксированной службы для использования при координации и оценке помех в диапазоне от 100 МГц до 70 ГГц» приведен на Фиг. 10.

Алгоритм процедуры аппроксимации ДНА по Рекомендации МСЭ-R F. 1245-1 «Математическая модель для усредненной диаграммы направленности антенн радиорелейных систем для использования в процессе координации и оценки помех в диапазоне частот от 1 ГГц до 70 ГГц» приведен на Фиг. 11.

При расчете матриц ограничений на ЭИИМ БС сетей сотовой подвижной связи формируется значительный объем данных для комбинации всех параметров. Так в типовом случае формирования слоев ограничений для одного квадранта 1×1 градус формируются матрицы ограничений для следующих комбинаций параметров:

- высота: 5, 10, 20, 30, 40, 70, 100;

- по азимуту 0, 10, 20…340, 350;

- по частоте с шагом порядка 1 МГц;

- для разных режимов GSM, LTE5, LTE10, LTE15, LTE20.

При этом в случае использования на сети только секторных и всенаправленных антенн, достаточно произвести расчет только для секторной антенны. Ограничения для всенаправленной антенны могут быть выбраны как наиболее жесткие по всем азимутам.

Итого число слоев для одного квадранта в общем случае может составить 10×36×75×5=135000.

Для примера иллюстрации формирования матриц ограничений возможно уменьшить число вариантов до:

- по высоте 10, 20, 30, 50 и 100 метров;

- по азимуту 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315;

- по частоте соканальная, соседняя и защитная полоса 10 МГц;

- режим LTE10.

Итого 120 слоев только для одного тестового квадранта 1×1 (ограничения, как правило, требуют рассмотрения более одного квадранта).

Исходные данные по ПРМ РРС для примера определения матриц максимально допустимого уровня ЭИИМ ПРД БС приведены в таблице 1.

Примеры формирования матриц ограничений на ЭИИМ БС для режима LTE10 для квадранта 55…56 с.ш., 37…38 в.д. приведены на Фиг. 12-14.

Трансляция матриц ограничений оператору сети сотовой подвижной связи осуществляется путем и направления оператору сети сотовой подвижной связи сформированных матриц ограничений, которые не содержат каких-либо сведений о РЭС оперативного развертывания Спецпользователя.

Схема информационного обмена, реализованная в АС ОДИС приведена на Фиг. 15.

В ходе направления матриц ограничений оператору сети сотовой подвижной связи осуществляются следующие операции:

- обеспечивают прием ограничений на работу БС сетей сотовой подвижной связи в виде матриц ограничений для всей территории Российской Федерации и всех частотных каналов сетей сотовой подвижной связи;

- обеспечивают уведомления Спецпользователя об успешном или неуспешном приеме матриц ограничений;

- обеспечивают уведомления Спецпользователя об успешной реализации ранее высланных ограничений в виде изменения параметров, затронутых БС, при этом непосредственный перечень БС Спецпользователю не передается;

- обеспечивают возможности передачи оператору сети сотовой подвижной связи матриц ограничений для различных азимутов направления секторов БС, различных высот подвеса антенн секторов БС и различных типов диаграмм направленности антенн;

- возможность передачи матриц ограничений различной точности. Поддерживаемая точность не хуже 1 км по широте и долготе или эквивалентным значениям в градусах по широте и долготе;

- обеспечение возможности передачи матриц ограничений с заданными сроками действия;

- возможность передачи матриц ограничений с поддержкой сегментации территории Российской Федерации на матрицы ограничений заданных размеров для обеспечения передачи сообщений только в части сегментов территории Российской Федерации, на которых возникают изменения с ограничениями на использование сетей сотовой подвижной связи;

- обеспечение передачи ограничений на работу БС сетей сотовой подвижной связи оператору сети сотовой подвижной связи;

- обеспечение приема уведомлений от оператора сети сотовой подвижной связи об успешном или неуспешном приеме матриц ограничений;

- обеспечение приема уведомлений от оператора сети сотовой подвижной связи об успешной реализации ранее высланных ограничений в виде изменения параметров, затронутых БС сети сотовой подвижной связи;

- обеспечение комплексной защиты информации при информационном обмене.

Интерпретацию и применение матриц 01раничений на сети сотовой подвижной связи при поступлении ограничений от Спецпользователя или изменении ограничений в связи с истечением действия ранее введенных ограничений осуществляют следующим образом. Уведомляют оператора сети сотовой подвижной связи о наличии обновленных матриц ограничений. При этом оператору сети сотовой подвижной связи передают перечень обновленных Q-листов, на основе которых определяют какие БС в сети оператора сети сотовой подвижной связи должны изменить режим работы (выключиться в случае установления помех, включиться в случае окончания действия ограничений).

Для определения координат районов с изменениями ограничений для предварительного отбора базовых станций из базы данных оператора сети сотовой подвижной связи сопоставляют имена Q-листов с таблицей координат левого верхнего угла квадрата 1°×1°, соответствующего каждому Q-листу. Таблицу соответствия формируют следующим образом:

Q=J+172*(I-1) - номер файла листа;

I - номер ряда на карте описания Q-листов, изменяющийся в диапазоне от 1 до 41;

J - номер столбца на карте описания Q-листов, изменяющийся в диапазоне от 1 до 172.

На основе сопоставления номера Q-листа с уникальной для него парой значений I и J определяют географические границы, соответствующие данному Q-листу:

LatMax = 83-I - верхняя граница листа;

LonMin = 18+J - левая граница листа;

LatMin = 83-I-1 - нижняя граница листа;

LonMax = 18+J+1 - правая граница листа.

Для обращения в базу данных БС для получения предварительного листа базовых станций, находящихся в эксплуатации, следует сформировать отдельные запросы для каждого Q-листа. Альтернативно запрос может быть сформирован для совокупности всех листов, например, для предельных значений границ по всем Q-листам. Однако такой запрос может быть избыточным в случае сложной конфигурации вводимых ограничений (например, от нескольких разнесенных РЭС Спецпользователя).

Для проведения дальнейшего анализа наличия или отсутствия ограничений формируют таблицу параметров БС, работающих в заданном районе. Необходимый состав параметров представлен в таблице 2. Уникальный идентификатор сектора в таблице 2 при необходимости формируют как совокупность идентификатора БС и идентификатора сектора на БС. Важно, чтобы уникальный идентификатор оставался неизмененным в течении длительного времени для исключения его изменения в период действия ограничений.

Для каждой БС, а точнее каждого сектора, проводится процедура определения наличия ограничений. Сначала выбирается Q-лист, соответствующий координатам. В редких случаях нахождения БС ровно на границе Q-листа применяется область определения Q-листа как:

(LatMin, LatMax] и [LonMin, LonMax)

Т.е. нижняя и правая граница Q-листа считаются пустыми при выборе необходимого Q-листа (хотя и содержат все границы для интерполяции).

Далее для рассматриваемой БС и выбранного Q-листа проводят процедуру интерполяции.

Процедура интерполяции показана на примере интерпретации ограничений для конкретной БС. Параметры тестовой БС таким образом, чтобы все параметры оказались, несовпадающими с выбранными дискретными значениями при формировании ограничений. Это позволяет продемонстрировать все способы интерполяции между дискретными значениями.

В таблице 3 приведены параметры тестовой БС.

Пример интерпретации ограничений ЭИИМ для конкретной БС показан на Фиг. 16.

На первом шаге по координатам определяют квадрат карты и соответствующие ограничения, в приведенном примере Q4491. Далее обрабатывают каталоги внутри квадрата Q4491.

На втором шаге по классу излучения или за счет непосредственного указания обрабатывают каталог соответствующей технологии/ширины канала, а именно каталог для сигнала LTE с шириной 10 МГц.

На третьем шаге выбирают каталог с учетом высоты подвеса антенны. В данном случае интерполяция не производится, а выбирается ближайшее большее значение. В представленном примере высота 24 метра округляется в большую сторону до 30 метров.

Начиная с выбора несущей частоты, требуется проведение параллельного считывания значений для последующей интерполяции. Так, параллельно считываются ограничения для двух соседних частот 1832 и 1833 МГц, а точнее выбирают два соседних сегмента в матрице 2736 на 3721 элемент по 36×3721 каждый.

Прежде, чем приступать к интерполяции для каждой частоты считывают матрицы ограничений для соседних азимутов, а именно для азимутов 80 и 90 градусов. Таким образом, из двух вышеописанных сегментов 36×3721 вычленяют два сегмента по 2×3721 (характеризующие соседние азимуты), что эквивалентно выбору 4-х матриц 61×61.

Первым шагом при интерполяции является считывание ограничения ЭИИМ из каждой матрицы 61×61 по координатам. Данное считывание производят путем билинейной интерполяции, т.е. по координатам определяются 4-ре ближайшие узла сетки ограничений: Q11=(lon1, lat1), Q12=(lon1, lat2), Q21=(lon2, lat1), и Q22=(lon2, lat2). При этом для каждой из этих точек определяются ограничения ЭИИМ f(Q11), f(Q12), f(Q21) и f(Q22). На основе этих данных рассчитывают значение ограничения f(P) в месте установки БС:

Билинейная интерполяция применяется к каждой из четырех матриц. Далее значения для разных азимутов для каждой несущей частоты линейно интерполируют:

Где f(x0) и f(x1) это значения ограничений ЭИИМ, полученные билинейной интерполяцией, а х0=80° и x1=90° для рассматриваемого примера.

Полученные после проведения линейной интерполяции по азимуту два значения ограничений по ЭИИМ используют как исходные данные для последнего шага. На последнем шаге к двум имеющимся значениям также применят аналогичную процедуру линейной интерполяции, но уже по частоте (х0=1832 и x1=1833). Результатом последнего шага является ограничение ЭИИМ для тестовой БС.

По результатам применения данной процедуры в вышеописанную таблицу добавляет дополнительный столбец, как это показано в таблице 4. Данный столбец обозначает необходимость отключения (или наоборот возможность включения после окончания действия ограничений) сектора или возможность продолжения его работы без изменений.

Ввиду вышеизложенного, заявленное изобретение имеет существенные отличия по сравнению с упомянутыми аналогами, оно является значительно более совершенным технологически, так как все технические решения, положенные в его основу, предусматривают максимальный уровень автоматизации процесса функционирования системы, минимизируют участие «человеческого фактора» и связанные с ним неизбежные ошибки в процессе функционирования системы.

В заключение следует отметить, что приведенные в описании сведения являются примерами, которые не ограничивают объем настоящего изобретения, определенный формулой. Специалисту в данной области должно быть ясно, что существуют альтернативные варианты осуществления изобретения, соответствующие сущности настоящего изобретения. В силу чего прилагаемая формула изобретения, содержащая совокупность признаков, характеризующих изобретение, не должна трактоваться в узком смысле раскрытых в описании примеров реализации, но в то же время раскрывает объем правовой охраны, предоставляемой патенту на изобретение.

Изобретение относится к области связи. Технический результат заключается в обеспечении автоматизированной системы обмена достоверными информационными сообщениями для беспомехового совместного функционирования радиоэлектронных средств спецпользователей с радиоэлектронными средствами сетей стандартов GSM и LTE. Указанный результат достигается применением системы оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи за счет получения и обработки матриц ограничений, рассчитанных в контуре административных вычислительных устройств на основе данных о технических параметрах РЭС оперативного развертывания посредством применения вычислительных устройств, подключенных к проводной или беспроводной связи. Средства оперативного взаимодействия административных устройств с устройствами оператора сети сотовой подвижной связи осуществляют изменения состояния использования радиочастотного ресурса и своевременный контроль такого состояния в заданной территориальной зоне. Автоматические средства выполнения процедур регламентации использования радиочастотного спектра сетями сотовой подвижной связи осуществляют оперативную коррекцию технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи на заданный период. Средства формирования матриц ограничений описывают планирование с учетом территориальных, частотных и энергетических характеристик сетей сотовой подвижной связи, выраженных в предельных уровнях ЭИИМ с привязкой к территории. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Способ оперативной коррекции технических параметров радиоэлектронных средств (РЭС) сетей сотовой подвижной связи за счет получения и обработки матриц ограничений, рассчитанных в контуре административных вычислительных устройств на основе данных о технических параметрах РЭС оперативного развертывания посредством применения вычислительных устройств, подключенных к проводной или беспроводной связи, содержащий этапы, на которых обеспечивают:

применение средств оперативного взаимодействия административных устройств с устройствами оператора сети сотовой подвижной связи для изменения состояния использования радиочастотного ресурса и своевременный контроль такого состояния в заданной территориальной зоне;

применение автоматических средств выполнения процедур регламентации использования радиочастотного спектра сетями сотовой подвижной связи и по оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи на заданный период;

выполнение коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи на заданный период выполняют на период оперативного развертывания средств Спецпользователя,

при этом формируют матрицы ограничений, описывающие планирование с учетом территориальных, частотных и энергетических характеристик сетей сотовой подвижной связи, выраженных в предельных уровнях эффективной изотропно-излучаемой мощности (ЭИИМ) с привязкой к территории, применяют средства планирования и перепланирования сетей сотовой подвижной связи, средства определения достаточного количества матриц, в полной мере описывающих ограничения на ЭИИМ, признаки, указывающие, что в средствах хранения данных матриц хранят информацию об ограничениях ЭИИМ для различных азимутальных направлений, матрицы ограничений являются многомерными или эквивалентными набору матриц для азимутов, при этом расчет одного слоя матрицы ограничений со всеми зафиксированными параметрами, в том числе и азимута сектора, выполняют средствами оценки электромагнитной совместимости (ЭМС) для базовой станции (БС) с координатами, соответствующим координатам в матрице ограничений на местности.

2. Способ по п.1, в котором контур административных вычислительных устройств управляется службами Спецпользователя.

3. Система оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи за счет получения и обработки матриц ограничений, рассчитанных в контуре административных вычислительных устройств на основе данных о технических параметрах РЭС оперативного развертывания посредством применения вычислительных устройств, подключенных к проводной или беспроводной связи, содержащая:

средства оперативного взаимодействия административных устройств с устройствами оператора сети сотовой подвижной связи для изменения состояния использования радиочастотного ресурса и своевременного контроля такого состояния в заданной территориальной зоне;

средства планирования и перепланирования сетей сотовой подвижной связи с учетом территориальных, частотных и энергетических характеристик сетей сотовой подвижной связи, выраженные в предельных уровнях эффективной изотропно-излучаемой мощности;

средства определения достаточного количества матриц, в полной мере описывающих ограничения на ЭИИМ;

автоматические средства выполнения процедур регламентации использования радиочастотного спектра сетями сотовой подвижной связи и по оперативной коррекции технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи на заданный период коррекцию технических параметров РЭС сетей сотовой подвижной связи на заданный период, выполняют на период оперативного развертывания средств Спецпользователя;

средства формирования матриц ограничений, описывающих планирование с учетом территориальных, частотных и энергетических характеристик сетей сотовой подвижной связи, выраженных в предельных уровнях ЭИИМ с привязкой к территории, этапы способа реализуют применение средств планирования и перепланирования сетей сотовой подвижной связи, средств определения достаточного количества матриц, в полной мере описывающих ограничения на ЭИИМ, при этом в средствах хранения данных матриц хранят информацию об ограничениях ЭИИМ для различных азимутальных направлений, матрицы ограничений являются многомерными или эквивалентными набору матриц для азимутов, при этом расчет одного слоя матрицы ограничений со всеми зафиксированными параметрами, в том числе и азимута сектора, выполняют средствами оценки ЭМС для БС с координатами, соответствующими координатам в матрице ограничений на местности.

4. Система по п.3, в которой матрицы ограничений рассчитывают для набора следующих параметров:

- высота подвеса антенны;

- частота передачи БС или абонентской станции;

- азимут сектора БС;

- технология сотовой подвижной связи;

- ширина канала;

- диаграмма направленности антенны сектора.

5. Система по п.3, в которой выполняют многократное применение алгоритма с различными параметрами БС, что позволяет сформировать полный пакет ограничений для квадранта 1×1 градус.