SISTEME INTEGRATE DE COMUNICAȚII CU APLICAȚII SPECIALE ACTIVITATE DE CERCETARE PROIECTARE – ACP 3 Aspecte ale managementului spectrului radio… [601289]

UNIVERSITATEA TEHNICĂ CLUJ NAPOCA

FACULTATEA DE ELECTRONICĂ, TELECOMUNICAȚII ȘI
TEHNOLOGIA INFORMAȚIEI

SISTEME INTEGRATE DE COMUNICAȚII CU APLICAȚII SPECIALE

ACTIVITATE DE CERCETARE
PROIECTARE – ACP 3

Aspecte ale managementului spectrului radio

Îndrumator : Realizat:
Dr. ing. Bouleanu Iulian Adrian CĂRBUNE
Anul II SICAS

CLUJ NAPOCA
Februarie 2016

Cuprins

1. Necesitatea managementului spectrului radio ………………………….. ………………….. 3
2. Obiectivele managementului spectrului de radiofrecvență ………………………….. …. 3
2.1 Politica de management, planificare și alocare a spectrului ……………………….. 5
3 Practica gestionării spectrului ………………………….. ………………………….. …………….. 6
3.1 Specificații de echipament ………………………….. ………………………….. ……………. 6
3.2 Parametrii echipamentului ………………………….. ………………………….. ……………. 6
3.3 Partajarea benzilor de frecvență ………………………….. ………………………….. ……. 8
3.3.1 Aspecte tehnice ale partajării benzilor de frecvență ………………………….. .. 8
3.3.2 Tehnici moderne de partajare ………………………….. ………………………….. ….. 9
3.4 Nivele de zgomot ………………………….. ………………………….. ………………………. 10
3.5 Limitele de radiație ………………………….. ………………………….. ……………………. 11
3.6 Baza de date pentru management. ………………………….. ………………………….. …..11
4. Principii de m anagement al frecvențelor ………………………….. ……………………….. 12
5. Managementul rețelelor ………………………….. ………………………….. ………………….. 14
5.1 Caracteristicile managementului rețelelor ………………………….. …………………. 15
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……16

1. Necesitatea managementului spectrului radio

Utilizarea în cadrul soci etății pe scară din ce în ce mai mare a tehnologiilor bazate pe
legături radio și posibilitățile uriașe de dezvoltare pe care acestea la sigură subliniază importanța
managerilor de spectru și a sistemului național de management al spectrului radio.
Astfel un management al spectrului efectiv și eficient va crește oportunitățile oferite de
resursele spectrului radio; capabilitățile sporite de trafic de date și metodele de analiză sunt
mijloacele pentru armonizarea multiplelor cereri ale utilizatorilor de acc es la resursele spectrului
radio.
Dacă se dorește utilizarea efectivă și eficientă a resurselor spectrului partajarea spectrului
disponibil va fi hotărâtă între beneficiari pe baza reglementărilor naționale în cadrul teritoriului
național și în conformitat e cu reglementările intenaționale ale I.T.U.
Capacitatea fiecărei națiuni de a exploata la maxim resursele spectrului depinde în mare
măsură de facilitățile acordate managerilor de spect ru în implementarea sistemelor radio și
asigurarea compatibilității în tre sisteme.
Administrațiile naționale trebuie să aibă fiecare pus la punct un sistem de management
național al spectrului și să dispună de personal calificat adică de manageri instruiți să conducă
astfel de operațiuni.

2. Obiectivele managementului spec trului de radiofrecvență

Pentru ca sistemul de management al spectrului de radiofrecvență să aibă succes
personalul care lucrează în acest domeniu cât și utilizatorii de spectru trebuie să fie la curent și să
înțeleagă obiectivele și interesele naționale.
Acestor interese naționale li se subordonează interesele managerilor de spectru și tot de
aici decurg oportunitățile și obligațiile utilizatorilor de spectru.
În general obiectivele sistemului de management al spectrului da radiofrecvență constau
în facil itarea utilizării spectrului radio în interesul național; conceptul de interes național implică
câteva mijloace de identificare a necesităților diferiților utilizatori de spectru inclusiv cum ar fi
participarea publicului la procesul de dezbatere publică.
Sistemul de management al spectrului radio trebuie să asigure că un spectru adecvat este
gestionat atât pe termen scurt cât și pe termen lung pentru instituțiile de servicii publice în
îndeplinirea atribuțiilor lor pentru corespondența publică, pentru sect orul de comunicații
comerciale private cât și pentru radiodifuziune.
Multe administrații acordă o mare prioritate la accesul la spectru pentru cercetare și
activitățile radioamatorilor.
Interesele și obiectivele naționale în domeniul spectrului radio inclu d următoarele:
– introducerea de servicii de comunicații rapide, eficiente, la scară națională și globală
atât personale cât și comerciale

– sprijinirea inovațiilor în dezvoltarea infrastructurii și serviciilor
– promovarea intereselor securității și apărării na ționale
– ocrotirea vieții și proprietății
– susținerea activităților polițienești și a agențiilor de securitate
– sprijinirea activităților de transport național și internațional
– promovarea conservării resurselor naționale
– sprijinirea activităților educaționale , de informare publică și de recreere
– promovarea cercetării științifice, a dezvoltării și explorării
– stimularea progresului social și economic.
Pentru atingerea acestor obiective sistemul național de management al spectrului radio
trebuie să asigure o meto dă ordonată pentru alocarea benzilor de frecvență, autorizarea utilizării
frecvențelor, să stabilească reglemantări și standarde pentru utilizarea spectrului guvernamental,
să rezolve conflictele de spectru și să reprezinte interesele naționale în forurile internaționale.
În afara legialațieie naționale obiectivele managementului național al spectrului de
radiofrecvență mai sunt prezente adesea la 2 nivele: comandamentele de politică națională și
planificarea spectrului pe termen lung.
Reglementările națion ale specifică factori, stabilesc criterii de acordare a licențelor și
stabilesc prioritățile în determinarea entităților care au acces la benzile de frecvență și în ce scop
vor fi utilizate aceste benzi.
O componentă esențială a politicii de spectru va fi încurajarea inițiativelor particulare
pentru telecomunicații publice sau comerciale cât și pentru servicii de radiodifuziune non –
guvernamentale.
În multe cazuri guvernul va delega autoritatea de stabilire a politicii de spectru unei
organizații de gestiona re a spectrului determinant fiind nivelul înalt de cunoștințe al experților
acestei organizații.
Obiectivele și interesele naționale în domeniul gestionării spectrului de radiofrecvență pot
fi înscrise în documentația de planificare pe termen lung întocmit ă pentru estimarea eficienței
activității viitoare.
Cheia acestui plan este tabelul național de alocare care se consti tuie ca un cadru al
obiectivelor și intereselor utilizatorilor de spectru; de asemenea acest plan trebuie să specifice
etapele pe care le va parcurge organizația de management al spectrului până la atingerea
scopurilor propuse și mai trebuie să specifice recomandările de schimbare a politicii dacă acestea
vin în întâmpinarea interesului public.
Țările unde dezvoltarea spectrului radio este l a început vor accentua acele obiective
generale iar în țările unde a fost atins un indice înalt de utilizare a tehnologiilor bazate pe
radiofrecvență obiectivele sistemului de management al spectrului trebuie mai precis definite.

2.1 Politica de managemen t, planificare și alocare a spectrului

Organizația de mangement a spectrului de radiofrecvență trebuie să dezvolte și să
implementeze politici și planuri de utilizare a spectrului radio ținând cont de ultim ele cuceriri ale
tehnologiei, cât și de relațiile s ociale, economice și politice.
Politica națională de telecomunicații este în mod uzual asociată cu dezvoltarea legislației
în domeniu deoarece reglementările în general urmează comandamentele politice și de
planificare.
O funcție primară a politicii de tel ecomunicații este elaborarea studiilor de evaluare a
necesităților actuale și viitoare de radiocomunicații ale națiunii și dezvolarea strategiei de
asigurarea a combinației optime de rețele radio, rețele fixe și sisteme cablate necesare satisfacerii
acesto r necesități.
Acolo unde există interese concurențiale în utilizarea spectrului organizația de
management al spectrului trebuie să decidă care utilizare sau utilizări ale spectrului servesc mai
bine interesului public.
Următorii factori vor fi avuți în ved ere:
– necesități publice și beneficiile rezultate
– dependența serviciului de propagarea radio în comparație cu liniile cablate
– numărul probabil de persoane care vor beneficia de serviciu
– importanța socială și economică a serviciului inclusiv pentru salvarea vieții și
protejarea proprietății
– probabilitatea implementării serviciului și gradul de susținere evaluat din partea
publicului
– impactul noului serviciu asupra dotărilor existente în banda propusă.

Considerații tehnice:
– necesitatea impusă serviciului de a utiliza o porțiune anume a spectrului inclusiv
caracteristicile de propagare și compatibi litatea cu alte servicii și în afara benzii
selectate
– valoarea spectrului solicitat
– nivelul semnalului necesar pentru un serviciu eficient
– nivelul estimat de interf erențe radio și electrice posibil
– viabilitatea tehnologiei.

Limitările echipamentului:
– limita practică superioară a spectrului utilizabil și în general ce limită potențială poate
fi atinsă în viitor
– caracteristicile operaționale ale emițătoarelor inclusiv limitările de ordin practic ale
puterii de ieșire, stabilitatea de frecvență și limitarea radiațiilor parazite

– tipul antenelor disponibile și limitările de ordin practic (dimensiuni, cost și
caracteristici tehnice)
– receptoarele disponibile și cele în curs de dezvoltare inclusiv date privind
selectivitatea și alte caracteristici tehnice .

3 Practica gestionării spectrului

3.1 Specificații de echipament

Specificațiile de echipament sunt în primul rând utilizate pentru reglementarea
caracteristicilor te hnice minim acceptate ale echipamentului deținut de un mare număr de
utilizatori în operarea și folosirea aceluiaș i serviciu radio.
Există 2 categorii de specificații de echipament:
– una pentru acordarea licențelor stațiilor radio
– una pentru echipam ente radio pentru care nu este nevoie de licențe.
În prima categorie intră specificațiile care impun parametrii tehnici minimali din punct de
vedere al spectrului efectiv utilizat și minimizarea interferențelor la ambele capete ale canalului –
emițător și receptor.
În a doua categorie intră echipamentele care operează cu puteri reduse și care nu sunt
supuse reglementărilor de acordare de licențe datorită limitelor foarte mici de operare; operarea
acestor echipamente este permisă numai în anumite benzi și pot fi de exe mplu: echipamente
medicale, dispozitive de alarmă și control la distanță, telefoane cordless.
Specificațiile de echipam ent trebuie să includă caracteristicile tehnice minim accceptabile
ale emițătoarelor de radio și televiziune (AM, FM, UHF -TV, VHF -TV) cum ar fi: gradul de
modulație, banda de frecvență limitele de stabilitate, puteri permise, etc.

3.2 Parametrii echipamentului

Abaterea de frecvență a emițătoarelor – este definită ca abaterea maxim permisă dintre
frecvența centrală a benzii ocupate de un semnal emi s și frecvența a signată sau dintre frecvența
caracteristică a unui semnal emis și frecvența de referință.
Există câteva categorii de stații pentru care nu este necesară o toleranță strictă din motive
operaționale și administrative – de exemplu sistemele radar mobile.
Radiațiile parazite ale emițătoarelor pot fi:
Emisiile pe armonici – se datorează distorsionării formei de undă în circuitele de
amplificare de radiofrecvență de putere.
Nivelul acestor armonici poate fi inacceptabil dacă ex istă condiția de rezonanță.
În general armonicile în banda VHF se pot reduce prin intercalarea circuitelor de tip FTJ
pe calea de ieșire; la emițătoarele de mare putere adaptarea filtrelor acordate este necesară pentru
a reduce nivelul armonicilor sub nive lul maxim permis actual de 50 mW.

Trebuie luată în considerare influența neadaptării la intercalarea acestor filtre; în cazuri
distincte este necesară suprimarea armonicilor de frecvențe realizabilă prin utilizarea circuitelor
rezonante tip ,,sfert de undă ” atât pentru structuri simetrice cât și coaxiale.
Emisiile parazite – apar accidental și nu depind nici de procesele de generare de purtători
și nici de semnalul modulator.
Nu există metode generale de combatere a acestor perturbații.
Produsele de intermo dulație – sunt generate când 2 sau mai multe semanle sunt aplicate
unui dispozitiv neliniar.
Produsele de intermodulație de ordinul 3 sunt de forma
2f1-f2 și f1+f2-f3 unde f 1, f2, f3 sunt frecvențe purtătoare ale emițătoarelor 1, 2 și 3.
Pentru un singur e mițător produsele de intermodulație se regăsesc în canalul adiacent ;
problema dificilă apare când două sau mai multe emițătoare sunt amplasate în același loc și
semanlul de la un emițător influențează etajele de ieșire ale celorlalte.
Cele mai importante prod use de intermodulație sunt cele de gradul 3 sau de ordin
superior și ele nu pot fi reduse prin filtrare.
Cuplajul mutual între antene conduce de asemenea la semanle parazite introduse în
fiecare etaj de amplificare.
Nivelul global al semnalelor radiate par azit depinde în principal de:
– puterea emițătorului perturbator
– atenuarea de cuplaj a antenei
– atenuările de conversie
– selectivitatea de frecvență la circuitele de ieșire ale emițătoarelor și la antenă.
Produsele de intermodulație generate de emițătoarele cu etaj de ieșire comun sau
emițătoarele cu antenă comună
Produsele de intermodulație generate de elementele neliniare închise pe antenă – apar
datorită existenței elementelor neliniare în contactele cu antena s au în structurile metalice din
proximitatea emi țătoarelor.
Sensibilitatea receptoarelor radio
În conformitate cu recomandările ITU -R SM.852 măsurarea sensibilității receptoarelor
analogice monocanal pentru o emisie din clasa F3E este definită ca: metoda SINAD care
utilizează raportul
(semnal + zgomot + distorsiuni) / (zgomot + distorsiuni) sau SND/ND egal cu 12 dB măsurată
în prezența modulației.
În cele mai multe cazuri sensibilitatea receptoarelor este degradată de prezența
semnalelor parazite la intrarea sa; pentru o caracterizare completă sensi bilitatea ar trebui
măsurată cu și fără prezența semanlului de interferență.
În receptoarele cu modulație digitală sensibilitatea se măsoară utilizând criteriul ratei de
erori.

3.3 Partajarea benzilor de frecvență

Partajarea între servicii ia naștere at unci când 2 sau mai multe servicii de
radiocomunicații utilizează efectiv aceeași bandă de frecvență; această metoda conduce la
ridicarea nivelului de utilizare al spectrului și trebuie luată în considerare înainte de operațiunea
de asignare de noi fecvenț e.
Utilizarea spectrului radio este dependentă de frecvență, timp, localizare spațială și
separare ortogonală a semnalului; orice partajare a spectrului trebuie să țină seama de 1 sau mai
multe din aceste 4 dimensiuni.
Partajarea poate fi realizată în mod direct, când 2 din aceste 4 dimensiuni sunt comune iar
a treia și / sau a patra diemnsiune diferă într -o măsură suficientă pentru a asigura că toate
serviciile implicate (2 sau mai multe) pot opera satisfăcător.
Partajarea se poate realiza și când cele 4 d imensiuni sunt comune prin aplicarea unor
condiții tehnice care să nu compromită necesitățile de performanță ale serviciilor implicate.

3.3.1 Aspecte tehnice ale partajării benzilor de frecvență

În tabelul 1 sunt prezentate câteva metode tehnice ce po t fi folosite pentru realizarea
partajării.Metodele de partajare sunht grupate pe coloane bazate pe cele 4 dimensiuni: frecvență,
timp, localizare în spațiu și separarea semnalelor. Multe din aceste metode au rezultat din
introducerea noilor tehnologii, a computerizării analizelor și a ideilor novatoare în domeniu.
Deseori este necesară specificarea parametrilor tehnici particulari ai echipamentelor ce
vor funcționa în aceeași gamă cum ar fi:
– precizarea distanței geografice de separare între echipamente
– precizarea caracteristicilor de modulație (de exemplu modulație digitală, spectru
distribuit etc.)
– limitele de putere ale emițătoarelor, caracteristicile de instalare ale antenelor
emițătoare (unghi, înălțime)
– utilizarea transmisiilor de tip punct la punct dac ă este cazul
– utilizarea antenelor directive și adaptive
– ciclul de serviciu și modalitățile de funcționare (de exemplu: utilizare intermitentă,
operare doar cu semnale analogice, transmisii de date)
– criterii de interefrență (de exemplu rata de erori EBR, ne cesitatea corecției erorilor)
– criterii de partajare agreate

Tabelul 1
Separare în
FRECVENȚĂ Separare
SPAȚIALĂ Separare în TIMP Separare
ORTOGONALĂ a
semnalelor
Asignarea canalelor Selectarea
amplasamentelor Controlul ciclului de
funcționare CDMA (spectr u
distribuit)
Asignarea dinamică a
frecvențelor Directivitatea antenei
adapteta Juxtapunerea
peroâioadelor de ocupare
maximă Polarizarea antenei
FDMA Bariere fizice Asignarea dinamică a
frecvențelor Alte tehnici de spectru
distribuit
Codarea Ecranarea
amplasamentului TDMA
Corecția erorilor Nivelul interferențelor Codarea
Compresia Controlul dinamic al
puterii de emisie Corecția erorilor
Caracteristici de emisie
– recepție Densitatea de flux de
putere Compresia
Partiționarea
dinamică variabilă Densitatea spectrală a
puterii Caracteristici de
emisie
Toleranțele de
fecvență SDMA (sisteme cu
acces multiplu cu
diviziune în spațiu)

3.3.2 Tehnici moderne de partajare

La momentul actual studiile caută să determine probabilitatea interferențelor și să
definească criteriul de protecție a performanței când sisteme de comunicație digitale împart
aceeași porțiune de spectru.
Este o tendință generalizată de a se trece la sisteme digitale de comunicație care
desfășoară algoritmi de corecție a erorilor și astfel ridică performanța sistemului în prezența
surselor de interferență.
O metodă nou apărută este metoda spectrului distribuit; o nouă clasă de echipamente cum
ar fi sistemele mobile de transmisiuni de date și sateliții de orbite joase folosesc transmis ia
informației în pachete.
Cele 2 metode menționate sunt utilizate în funcționarea sistemelor cu acces multiplu, iar
metoda partajării poate fi cea mai indicată când numărul de echipamente este mic.
Problema cea mai im portantă este cea a controlului utiliz ării unui segment de spectru
folosit atât de beneficiari care lucrează cu spectru distribuit cât și de beneficiari care lucrează cu
informația în pachete; în această situație este necesar un control strict al numărului de utilizatori
pentru a menține un ni vel al interferenței sub o limită prestabilită.

O nouă metodă apărută și utilizată este cea a stațiilor inteligente care pot determina în
timp real ce segment de spectru este ocupat și care vor utiliza o porțiune neocupată din cadrul
benzii partajate.
O alt ă metodă aflată în curs de experimentare este cea a alocării porțiunilor de spectru
pentru servicii publice cu rezerva ca în caz de urgență aceste servicii publice vor părăsi porțiunea
respectivă pentru comunicații prioritare guvernamentale sau neguvername ntale.
Nodul central al acestei metode este un pachet de programe puternice utilizate pentru
estimarea nevoilor de spectru și rezervarea comunicațiilor prioritare.
Ultima metodă ce poate fi menționată constă în alocarea dinamică a în timp real al
spectrulu i între 2 servicii dintre care unul este prioritar.
Dacă se presupune că segmentul de spectru conține un număr total de canale împărțite
între 2 servicii : A și B (A fiind prioritar), partajarea în timp real asigură satisfacerea necesarului
actual sau esti mat de canale pe termen scurt pen tru serviciul A; se impune ast fel existența unui
centru operațional de gestiune a rețelei pentru a răspunde imediat la necesarul de canale al
serviciului A prin crearea unui ,,buffer” da canale disponibil necondiționat.
Această metodă a fost simulată printr -un algoritm Monte -Carlo dar nu a fost validată încă
operațional.

3.4 Nivele de zgomot

Zgomotul extern cum ar fi zgomotul atmosferic, zgomotul galactic, zgomotul produs de
activitățile unmane afectează negativ operarea sistemelor de radiocomunicații.
Nivelul minim de zgomot extern estimat la nivelul unui receptor datorat surselor naturale
și umane (excluzând semnalele parazite) în game de frecvență 0,1 Hz – 100 GHZ este specificat
în raportul CCIR nr. 6700.
Factorul glo bal de zgomot poate fi estimat cu formula:

F = f a + ( l c – l ) ( t c – t0 ) + l c (lt – l ) ( t / t 0 ) + l c lt (fr – l )

Unde:
fa = factor de zgomot extern
fr = factor de zgomot al receptorului
lc = pierderi în circuitul de antenă
lt = pierderi în liniile de transmisiuni
t0 = temperatura de referință
tc = temeperatura actuală a antenei
tt = temeperatura liniei de transmisiuni.

Studiile întreprinse au relevat faptul că instalațiile de producere ale energiei electrice
(indiferent de sursa primară) și stații le de distribuție ale acestei energii pot fi surse puternice de
interferență și o activitate de mentenanță preventivă regula tă este necesară pentru reducerea
zgomotului de interferență în serviciile de radiocomunicații.

3.5 Limitele de radiație

Aceste limite sunt prevăzute pentru echipamentele care generează sau utilizează energia
de radiofrecvență pentru alte scopuri decât comunicațiile cum ar fi : sistemele informatice și
liniile de transport energie electrică de mare capacitate.
Sunt incluse aici și echipamentele ISM (industriale, științifice sau medicale) unde energia
de radiofrecvență este utilizată pen tru generarea căldurii în trata mentul țesuturilor umane și
pentru prelucrarea materialelor și manufacturarea unor produse.
Echipamentul este clasific at în 2 grupuri și fiecare grup este subdivizat în 2 clase astfel:
Grupul 1 – conține toate echipamentele ISM în care este intenționat generată sau dirijată
energia de radiofrecvență necesară funcționării interne a echipamentelor
Grupul 2 – conține toate e chipamentele ISM în care energia de radiofecvență este
intenționat generată sau utilizată sub forma radiației electromagnetice pentru tratarea materialelor
sau prelucrare cu arc electric
Clasa B – clasa de echipament destinat pentru utilizări casnice
Clasa A – clasa de echipament destinat pentru toate celelalte utilizări excluzând pe cele
casnice.
Determinaera limitelor de radiație satisfăcătoare pentru echipamentele ISM este o
problemă aflată în strânsă legătură cu politica națională de radiocomunicații; de exemplu unele
administrații utilizează reguli stricte pe când altele relaxează aceste limite pentru producătorii de
echipament iar altele aplică aceste limite numai în cazul apariției interferențelor.
Pentru fiecare grup și clasă de echipamente există reg lementări interneționale care
stabilesc limitele radiațiilor acestor echipamente.

3.6 Baza de date pe ntru management.

O componentă esențială a managementului spectrului este capacitatea de a stoca, menține
și accesa informațiile despre fiecare sistem individual de comunicații. Informațiile despre spectru
care trebuie conținute de baza de date trebuie să d escrie parametrii relevanți ai amenajărilor
(condițiilor de amplasare) individuale de radiocomunicații necesare pentru a asigura
managementul spectrului. Această bază de date permite agenției guvernamentale respective să
execute analize manageriale și de i nginerie pentru a asigura eficiența spectrului, să acționeze în
raport cu specificațiile tehnice și regulile de exploatare pentru eliminarea interferențelor între
sisteme. Fără o acuratețe deosebită a înregistrărilor, integritatea procesului de management al
spectrului poate fi compromisă.

Baza de date cuprinde informații despre toți utilizatorii autorizați asigurând întocmirea
documentelor administrative și tehnice necesare procesului. Analiza datelor și informațiilor
introduse în baza de date ușurează pro cesul de management al spectrului cu rezultate în luarea
deciziilor de alocare a spectrului, asignare a frecvențelor și eliberare a licențelor. Managementul
spectrului asigură inspectarea, verificarea și impunerea legii dacă este necesar pentru a menține
integritatea procesului de management al spectrului.
Datele privind managementul spectrului pot fi dirijate cu o eficiență sporită dacă este
utilizat un sistem automat de management al bazelor de date. Dezvoltarea unui sistem automat de
analiză a bazelor de date asigură administrației respective, un mijloc s igur pentru realizarea
eficienț ei funcțiilor managementului spectrului în cadrul mediului electromagnetic complex care
este configurat de existența a mii de utilizatori. Baze de date multiple cu scopuri și mărimi
variate pot fi constituite pentru a răspunde cererilor activităților diverse de management al
spectrului.

4. Principii de management al frecvențelor

a) Optimizarea procesului de management al spectrului și de asigurare a compatibilității
electromagnet ice trebuie să se bazeze pe utilizarea tehnicii de calcul și a unor sisteme
informatice performante.
b) Modelele matematice utilizate pentru managementul spectrului și asigurarea compatibilității
electromagnetice să fie suficient de dezvoltate și originale, p ermițând rezolvarea optimă a
problemelor de management și compatibilitate, oferind soluții greu de intuit și identificat .
c) Este necesar să se asigure confidențialitatea activităților de management al spectrului și de
repartiție a frecvențelor, cu rezolvarea eficientă a tuturor problemelor tehnice și
organizatorice care privesc compatibilitatea electromagnetică.
d) Managementul spectrului electromagnetic trebuie să asigure și realizarea compatibilității
mijloacelor radioelectronice vechi, cât și a celor moderne
e) Luarea în considerație a condițiilor de propagare a undelor electromagnetice și a prognozei
lunare asupra acesteia constituie una din cele mai importante măsuri care asigură rezolvarea
eficientă a problemelor de management a frecvențelor și de compatibilitate.

Spectrul utilizat (U) sau cu alte cuvinte spațiul ocupat din spectru poate fi definit1 ca
produsul dintre lărgimea benz ii de frecvență (B), spațiul geografic în care energia este radiată (S)
și timpul (T) pentru care alți utilizatori sunt indisponibilizați, așa cum rezultă din formula
următoare:
TSBU

1 Recomandarea ITU – R – SM 1046.

Din analiza formulei (1 .1) rezultă următoarele:
a) La o frecvență suficient de ocupată de un operator, alte rețele sau sisteme radio nu vor fi
capabile să sigure legături fără a fi afectate de interferențe mutuale.
b) De la locul de emisie energia se reduce în intensitate pe măsură ce distanța crește, peste o
anumită depărtare energia elec tromagnetică va fi suficient de redusă în intensitate, astfel ea
nu va interfera cu altă rețea care utilizează aceeași frecvență.
c) Terenul influențează atenuarea energiei electromagnetice radi ate.
d) Nu toate emițătoarele transmit continuu, deci atunci când nu sunt în funcțiune, spectrul este
disponibil pentru alți utilizatori. Astfel este posibilă repartiția în timp a mai multor tipuri de
emis iuni sau rețele diferite.
Măsura de utilizare a spectrului poate fi folosită la identificarea porțiu nilor de spectru
nealocate într -o anumită zonă sau pe timpul când o anume frecvență sau bandă nu este folosită.
Această informație și caracteristicile noi i emisiuni (modul de lu cru), (stație sau rețea) pot
fi utilizate la identificarea locului, unde și când aceasta poate fi planificată fără a cauza interfe –
rențe.
Identificând unde și când spațiul din spectru este utilizat de o rețea existentă se determină
astfel când acest spectru este interzis altor utilizatori.
Chiar dacă conceperea ecuației de definire a spectrului disponi bil este relativ simplă,
aplicarea ei necesită considerații detali ate pentru alocarea valorilor implicite, nu totdeauna clare
și cu multe aproximări.
Emițătoarele folosesc pe timpul lucrului un anumit spațiu din spectrul electromagnetic,
interzicând același spațiu utilizării de către receptoarele apropiate sau de către receptoarele
planificate pentru acea frecvență. Emițătoarele nu se stânjenesc între ele prin ocuparea aceluiași
spațiu de emisie. Cu toate acestea asemenea alocare ar cauza interferențe mutu ale ambelor căi de
transmisie și de aceea trebuie evitate pe cât posibil.
Receptoarele utilizează spațiul din spectru pentru rec epție prin respingerea folosirii
acestuia de către un emițător neinclus pe linia de comunicații care operează pe același canal sau
pe unul apropiat. Un astfel de emiță tor va cauza interferențe receptoarelor planificate pe aceeași
frecvență sau pe frecvenț e apropiate. Receptoarele nu interzic spațiul spectral altor receptoare.
Spațiul de emisie sau de recepție poate fi considerat o cupolă sau un balon al cărui conți nut este
format din frecvență, timp și spațiu, in împrejurimea emițătorului și receptorului, într-un sistem.
Fiecare astfel de balon determină un spațiu în care receptoarele sau emițătoarele altui sis –
tem sunt excluse, iar suma cupolelor reprezintă o valoare a spectrului utilizat în sistem. Această
cupolă poate fi în mare sferică, izotropă sau d irect dependentă de caracteristicile de directivitate
ale antenelor de emisie respectiv de recepție spectrul utilizat poate să crească de pendent de
modul în care dezvoltarea tehnologică și ingineria sunt aplicate la comprima rea unor servicii
adiționale î n spațiul spectral disponibil. (Folosirea multiplă și simultană a unei frecvențe.)

Eficiența de utilizare a spectrului electromagnetic ( EUS ) este definită ca raportul dintre
informația transmisă ( M) și totalul spectrului utilizat ( U) și se exprimă prin relația:
TSBM
UMEUS

Din anal iza acestei formule rezultă următoarele:
 de când scopul utilizării spectrului este transferul de informații, eficiența de utilizare a
spectrului este o măsură a faptului cât de eficient este folosit spectrul la transferul
informațiilor;
 informația este o cantitate statistică și este în general dificil de cuantificat. Informația
poate fi definită ca logaritmul invers al probabilității în care un eveniment va avea loc.
Deci, cu cât un eveniment este mai puțin probabil, cu atât conține mai mu ltă
informație;
 informația poate fi descrisă simplu în unități de trafic (Erlangi), canale vocale, canale
TV, canale radar per unitatea de spectru utilizat;
 traficul măsurat în Erlangi este o măsură a traficului mediu asigurat de o rețea sau o
măsură a pro centului capacității utilizate la un moment dat;
 un canal nu poate suporta mai mult de un erlang, care reprezintă capacitatea maximă a
canalului;

5. Managementul rețelelor

Managementul rețelelor este necesar pentru controlul, optimizarea rețelelor și realizarea
schimbărilor cerute de utilizatori (conform cerințelor utilizatorului).
Managementul include inițializarea, monitorizarea și modificarea funcțiilor rețelelor. În
acest sens, pentr u realizarea unui management performant sunt necesare funcții speciale de
management, altele decât cele primare, normale, de bază ale rețelelor.
Funcțiile dedicate managementului pot să fie executate și de operatori umani, chiar dacă
au hard și soft dedica te. În acest caz, operatorii umani au practic responsabilitatea funcționării
sistemului de management, dar managementul trebuie făcut dintr -un număr limitat de puncte.
În cazul în care managementul este realizat automat, fără intervenția operatorului uman,
este posibilă distribuirea hard -ului și soft -ului în întreaga rețea și realizarea managementului cu
funcții intrinseci sistemului, implementată într -o mare varietate de echipamente din rețea.
Arhitecturile de management a rețelelor sunt gândite plecând de la un înalt nivel de
abstracțiune și transpunându -se în sisteme concrete.
În general se discută în mediul nostru care sunt funcțiile managementului sau ce este
mangementul performant dar puțin i se întreabă de ce este necesar managementul ?
Operatorul trebuie să ofere unui număr mare de utilizatori cel mai bun serviciu, cu costuri
minime, la cel mai bun preț.

Adaptarea la cerințele fiecărui utilizator în parte este costisitoare și în contradicți e cu
dorința existenței rețelei unitare.
Este mai oportună definirea unor clase largi de facilități și distribuirea acestora către
abonați după o concepție clară. Aceasta este sarcina managementului.
Dezvoltarea cerințelor utilizatorilor dar și a tehnologi ilor și metodelor de lucru impune,
de asemenea, un management performant pentru integrarea acestora în rețea. Rețelele au și mai
multe probleme de defectare, fie din cauza elementelor tehnice, fie a erorilor umane.
Este nevoie de ceva care să prevadă defec tele, să le detecteze, să reducă efectele și să le
repare în cel mai scurt timp. Acesta este managementul.
Tot managementul este cel care poate să rezolve problema flexibilității rețelei atât ca
servicii cât și ca extensie geografică și configurare.

5.1 Caracteristicile managementului rețelelor

Managementul unui sistem se referă la supervizarea și controlul sistemului astfel încât
acesta să îndeplinească cerințele atât ale proprietarului cât și ale utilizatorului sistemului. Se
înțelege aici și evoluția pe termen lung a sistemului în scopul îmbunătățirii performanțelor de
operare, încorporării de noi facilități sau tehnologii. Manageme ntul trebuie, de asemenea, să
permită exploatarea rațională a sistemului pentru a fi siguri că resursele sunt alocate corect și că
utilizatorii sunt taxați corect pentru serviciile pe care le utilizează. Folosim termenul de manager
pentru orice entitate, u mană sau automat, care execută activități de management (administrare).
Ca parte a controlului permanent al sitemului, managerii trebuie să îl monitorizeze și să
obțină informația de stare a lui și să poată, în acel ași timp, să genereze rapoarte diverse. Ei
interpretează politic a generală referitoare la țelurile și cerințele organizației care deține sistemul,
în scopul luării deciziilor privind modul de comportare al sistemului. În sfârșit, managerii
efectuează acțiuni de control asupra resurselor sistemulu i pentru a -i schimba modul de
comportare.

BIBLIOGRAFIE

 M. Cardei , I. Cardei, Ding -Zhu D u, Resource management in wireless networking ,Ed.
Springer,USA, 2005

 Aniket A. Malvankar, Dynamic resource management in wireless networks , ProQuest,
USA, 2009

 John A. Stine , David L. Portigal , An Introduction to Spectrum Management , MITRE Co,
2005

 https://en.wikipedia.org/wiki/Spectrum_management
 https://www.ntia.doc.g ov/category/spectrum -management
 http://ncc.gov.ng/index.php?option=com_content&view=article&id=83&Itemid=97
 https://www.itu.i nt/en/ITU -R/seminars/rrs/RRS -13-
Africa/Documents/Tu torial/SM_Fundamentals_Part1.pdf