- Законодательство США о связи
Распределение частот и вопросы использования радиочастотного
спектра; общие правила и нормы
Основные положения, касающиеся использования радиочастотного спектра изложены в правилах Федеральной Комиссии Связи США CFR47, часть 2. Это довольно обширный и подробный документ (около 250 страниц), объединяющий в себе большой объем информации, касающейся терминологических определений, принципов распределения полос частот, классификации излучений, станций, методов измерений, порядка использования станций, сертификации, декларирования, верификации РЭС и т.д.
Правила во многом напоминают одеяло, сшитое из лоскутков, что без сомнения, будет вносить недостаточную стройность и в настоящий обзор, поскольку моей целью было показать не только ЧТО представляют собой эти правила, но и каким образом они организованы. Создается впечатление, что материал, составляющий правила, когда-то был неплохо структурирован, но в дальнейшем в него вносились многочисленные поправки, что привело к некоей неразберихе внутри самого документа. Например, рассматриваемый §2, название которого вынесено в заголовок обзора, заканчивается обширным разделом, посвященным подробностям, с формулами и графиками, процедуры тестирования радиомаяков, маркирующих опасные места (Emergency Position Indicating Radiobeacons - EPIRBs). Какое отношение данные маяки имеют к общим правилам распределения частот, мне не совсем ясно. И этот пример – далеко не единственный.
Подчасть А (subpart A) - «Терминология». Первые четырнадцать страниц (§ 2.1) отведены под основные определения: от определения «допустимого уровня помех» (accepted interference), определений различных видов излучающих станций (воздушные, морские, береговые и т.п.) до определения, что такое апогей и перигей ИСЗ. В дальнейшем, где это необходимо, в началах глав, вводятся дополнительные термины и определения, имеющие локальный характер. Источниками определений являются Международная Конвенция по связи 1973 года, Регламент радиосвязи (Женева, 1972) и собственные определения ФКС. В каждом конкретном определении указано, откуда оно взято.
Вот, например, определение «вредных помех»:
«Вредные помехи (Harmful Interference) - помехи, которые подвергают опасности функционирование радионавигационной службы или серьезно ухудшают, затрудняют или неоднократно прерывают работу службы радиосвязи (radiocommunication service), действующей в соответствии с регламентом радиосвязи».
А вот определение, которое будет интересно всем, кто следил за баталиями вокруг распределения частот для кабельного телевидения:
«Радиоволны или волны Герца – электромагнитные волны с частотами ниже 3000ГГц (что устанавливается директивно) и распространяющиеся в пространстве без искусственных направляющих (guides)».
Некоторые определения кажутся довольно странными. Например, определение телевидения: «Форма телекоммуникаций для передачи кратковременных изображений неподвижных или движущихся объектов». Наверное, это определение родилось как воспоминание о только что минувшей эпохе немого кино, ведь законодательство о связи появилось в США в 1934 году и с тех пор принципиально не изменялось.
Всего в § 2.1 определено около 300 терминов и понятий, использующихся в правилах ФКС.
Первый и микроскопический §2.100 следующей подчасти (subpart B) определяет ссылки на международные договоры США, которые регламентируют порядок использования радиочастотного спектра, а в §2.101 приводится номенклатура частот или, проще говоря, названия диапазонов. Широко известные UHF и VHF вводятся как раз в § 2.101. На этом вводная часть заканчивается, и авторы правил приступают к главному: определению общих правил распределения частот в промежутке между 9 кГц и 400 ГГц. Об этих общих правилах рассказывает §2.102 «Распределение частот». Собственно, основное правило одно: распределение производится на основании «Таблицы распределения частот» (Table of Frequency Allocations). В этом же параграфе оговариваются некоторые исключения из этого общего правила. Например, частоты могут быть выделены не в соответствии с Таблицей в случаях, когда требуется обеспечение безопасности или для проведения экспериментов по развитию технологий. Здесь же даются общие соображения по порядку распределения частот для взаимодействия различных служб (например, авиационной и береговой) для чего они должны иметь общие частоты. Говорится о том, что неправительственные станции могут получать частоты в некоторых правительственных диапазонах, если это необходимо по соображениям координации. Делается предупреждение, что все службы, работающие в диапазоне 25-50 МГц могут испытывать массу помех со стороны иностранных РЭС и что пользователи не должны ожидать защиты от подобных помех. Приводятся различные приоритеты для выдачи частот различным службам, например, указываются условия, при которых определяется, кому отдать частоту: фиксированной службе или воздушной службе и т.п. В основном эти приоритеты касаются деятельности служб в чрезвычайных ситуациях и государственной пользы.
Следующий далее параграф §2.103 называется «Правительственные и неправительственные частоты» и определяет условия распределения частот для правительственных станций в полосах частот, выделенных для неправительственого использования. Говорится о том, что оборудование, использующееся правительством на частотах, выделенных для неправительственного использования, должно быть авторизовано в порядке, предусмотренном для неправительственных станций. Вещь, для России очень нехарактерная, надо заметить…
В §2.104 со справочными целями приводится международная таблица распределения частот с описанием, а вот в параграфе §2.105 – «сердце» данной части правил ФКС: таблица распределения частот Соединенных Штатов Америки, которая базируется на таблице региона 2 таблицы распределения частот ITU (МСЭ). Таблица распределения частот США делится на две части: федеральную правительственную таблицу и нефедеральную правительственную таблицу. Федеральная правительственная таблица находится в ведении Администрации федеральной связи и информации (NTIA – National Telecommunications and Information Administration), нефедеральная, соответственно, Федеральной комиссией связи – ФКС (FCC – Federal Commission of Communications). Частоты распределяются либо для федерального, либо для нефедерального использования, либо для совместного использования при условии, что они распределяются для одинаковых служб. Каждая частота может быть распределена одной или нескольким службам, при этом службы делятся относительно такого назначения на первичные и вторичные. Вторичные службы не могут просить защиты от помех первичной службы, частоты для которой уже распределены или могут быть распределены позже. В этом же параграфе описывается, как выглядит таблица, какие условные обозначения и ссылочная информация в ней применяются. Собственно сама таблица следует далее в §2.106 на 154 страницах.
После таблицы распределения частот §2 содержит два небольших параграфа (§2.107, 108), в одном из которых делаются замечания относительно работы радиоастрономической службы, а в другом - фиксированной спутниковой службы в диапазонах 3.6–3.7, 4.5–4.8, и 5.85–5.925 ГГц. Относительно последней, замечания сводятся к утверждению необходимости периодического исследования ЭМС.
Следующий раздел §2 правил ФКС – подчасть С – называется «Излучения» и посвящен кодификации излучений. Он содержит в себе два параграфа, один из которых посвящен вопросам идентификации излучений, модуляций и характеристик передачи информации и второй – полос излучений (bandwidths). Данный раздел соответствует разделу «Классы излучения» российского Регламента радиосвязи.
В подчасти D приводится кодификация форм радиоизлучений. Эта подчасть называется «Позывные сигналы и другие формы идентификации радиопередач». Здесь (§2.301-302) описываются единые требования для идентификаторов-позывных (station identification requirement) для всех станций, использующих радиоизлучение (такой единой системы в России нет, за исключением радиолюбительской службы). Например, радиобуи, отмечающие место ремонта морского корабля, имеют позывной состоящий из позывного родительского корабля, после которого следуют символы «ВТ» и номер буя. Телевизионные же вещательные станции имеют позывной состоящий из 4-х символов от КААА до KZZZ с прибавлением местоположения станции. Кроме того, в следующем параграфе §2.303 дается система идентификации станций для некоторых видов станций, о которых не идет речь в системе унифицированных позывных (например, телевизионный ретранслятор передает позывной ретранслируемой станции).
В подчасти Е, содержащей параграфы §2.401-407, говорится о том, что все станции должны давать приоритеты для передачи сигналов бедствия (distress messages) самолетов и судов. В случае получения такого сигнала необходимо прекратить передачу любого излучения на частоте этого сигнала. Оговаривается, что управление радиопередачей ведется станцией, которая подает сигнал бедствия? и что такое управление может быть делегировано станцией, подающей сигнал бедствия, другой станции. Также приводятся общие правила возобновления радиопередач после окончания передачи сигнала бедствия, правила деятельности во время опасности и т.п. Кроме того, указывается, что любая радиослужба может оказывать бесплатные услуги по передаче информации любому агентству правительства США для целей национальной обороны.
Далее идут две зарезервированные (очевидно, с секретной целью) подчасти: F и G.
В небольшой подчасти H, содержащей всего один параграф (§2.701) и называющейся «Запрет подслушивания» провозглашается, что никакой пользователь радиоэлектронного средства не может напрямую или косвенно использовать это средство для целей подслушивания радиопереговоров, не имея дозволения (authorization) на это всех сторон, участвующих в этих переговорах. Также уточняется, что данный параграф не распространяется на службы обеспечения правопорядка в случаях, когда они имеют такое дозволение на основании закона.
Затем следует обширная часть правил, содержащая несколько подчастей, в которой затрагиваются вопросы торговли, импорта и авторизации радиочастотных устройств (radiofrequency devices, РЧУ).
В подчасти I определяется порядок использования различных радиочастотных устройств, до того, как они будут разрешены (авторизованы) ФКС для использования и соответственно, для продажи. Прежде всего в данной подчасти определяется (§ 2.801) само понятие радиочастотного устройства. Под данным устройством понимается любое устройство, которое при работе производит «волны Герца» путем излучения, проводимости (conduction) или иным способом. Как видно, данное определение не указывает на то, что радиочастотное устройство предназначено для обмена какой-либо информацией. Таким образом, под данное определение попадает очень широкий спектр электронных устройств.
В § 2.802 приводятся правила использования радиочастотных устройств до того, как они прошли авторизацию в ФКС. В частности, указывается, что если устройство не авторизовано, то это должно быть обязательно указано при его демонстрации (например, на выставках). Если устройство является прототипом авторизованного устройства, но сам прототип не авторизован, то должно быть указано: «Прототип. Не для продажи». Ставятся условия, при которых не авторизованные устройства могут демонстрироваться в работе, но не могут быть проданы: например, получение временной авторизации.
В подчасти J описывается процедура авторизации РЧУ, цель которой состоит в подтверждении соответствия оборудования стандартам ФКС. В § 2.901 называются два пути авторизации РЧУ: Декларация соответствия и авторизация путем сертификации или регистрации РЧУ в ФКС. § 2.902 определяет понятие верификации: верификация, это процесс подтверждения соответствия оборудования стандартам. Верификация выполняется производителем самостоятельно, при этом нет необходимости пересылки данных верификации или контрольного образца в ФКС, если только ФКС сама не затребует эти данные. Здесь же указывается, что данные верификации должны распространяться с каждым продаваемым экземпляром ВЧУ. В § 2.906 вводится понятие Декларации соответствия. В принципе, она ничем не отличается от верификации, кроме того, что измерения проводит не производитель, а «ответственная сторона» (сам этот термин определяется далее в § 2.909). Следующий параграф § 2.907, определяет понятие сертификации. Сертификация это процесс авторизации ВЧУ, выполняемый ФКС на основании сведений, предоставленных заявителем. Сертификат также должен прилагаться ко всем продаваемым экземплярам оборудования.
§ 2.909 определяет стороны, которые несут ответственность за соблюдение соответствия оборудования стандартам. Основная идея – кто последний «прикасался» к устройству, тот и является ответственным. Т.е. если устройство было изменено, то «ответственной стороной» является сторона, выполнившая эти изменения. Если оборудование собиралось из готовых частей – сборщик оборудования, если импортировалось – импортер и т.п. В следующих главах § 2.911-919 описываются процедурные вопросы.
В главах § 2.925-926 описывается порядок маркировки и идентификации оборудования, так называемые FCC code, которые вы все неоднократно видели на различных электронных устройствах. В остальных главах подчасти J описываются различные аспекты, связанные с авторизацией радиочастотных устройств. Говорится о том, что при обоснованном (reasonable) запросе, для инспекции ФКС могут быть представлены как части устройства, так и само устройство. Комиссия имеет право заставить производителя рассмотреть жалобу на его оборудование и ожидать рапорт о рассмотрении и принятых мерах. Указывается, что необходимо хранить чертежи оборудования. ФКС может аннулировать авторизацию оборудования в случае: обнаружения несоответствия в оборудовании и поданным документам на него, если инспекция покажет, что в оборудование были внесены изменения, «если обстоятельства, привлекшие внимание комиссии будут являться основанием для отказа (would warrant it in refusing) в авторизации на оригинальное устройство». Также авторизация может быть отозвана (withdraw) , если ФКС изменила стандарты, которые использовались при тестировании. Правда при этом дается время для «приведения в соответствие» оборудования. Как видно, правила игры достаточно жесткие – ФКС обладает очень широкими полномочиями.
ФКС публикует информация об авторизованных устройствах в открытых источниках. ФКС может затребовать для измерений образцы оборудования, однако если заявитель считает, что непрактично (impractical) посылать оборудование ввиду его большого веса и т.п. он может прислать в ФКС письменное объяснение почему это непрактично. ФКС может запросить экземпляр программного обеспечения, которое управляет оборудованием. В случае непредоставления тестовых образцов или данных, ФКС может наложить на заявителя штраф.
Далее (§ 2.960-962) описывается процедура проведения измерений, описание измерительного оборудования и условий проведения измерений, порядок маркировки устройств для измерений и многое другое, в частности – возможность назначения ФКС сертификационных центров, называемых TELECOMMUNICATION CERTIFICATION BODIES (TCBS), требования к таким центрам и порядок их участия в сертификации.
В §§ 2.1043-1060 определяется, что именно нужно измерять и особенности измерений для разных видов устройств: излучаемую мощность, ширину полосы излучения (Occupied bandwidth), характеристики модуляции (Modulation characteristics), уровень напряженности поля побочных излучений (Field strength of spurious radiation), побочные излучения на антенных разъемах (Spurious emissions at antenna terminals), стабильность частоты. При этом указывается, какой диапазон частот должен быть исследован – от 9 кГц до 5-той (или 10-той) гармоники основного сигнала. FCC может проверять оборудование, которое используется для тестирования.
Глава § 2.1091 посвящена экспозиции (exposure) радиочастотного излучения. Вот пример того, насколько глубоко в американском законодательстве прописаны термины и определения: «Для целей данной главы, мобильное устройство определено как передающее устройство разработанное для использования в иных местоположениях, чем фиксированные и в общем случае для использования таким путем что номинально поддерживаемая дистанция между излучающей структурой(-ами) передатчика и телом пользователя или телами людей, которые находятся поблизости, составляет по крайней мере 20 сантиметров. В данном контексте термин «фиксированное местоположение» значит, что устройство физически закреплено в одном местоположении, и его невозможно легко переместить в другое местоположение. Передающие устройства, разработанные для использования потребителями или рабочими, которые могут легко передвигаться, также как беспроводные устройства, ассоциированные с персональным компьютером, рассматриваются как мобильные устройства, если они соответствуют требованию «20-ти сантиметров»».
В этой главе устанавливаются нормы, при которых необходима санитарная сертификация для мобильных устройств: на частотах до 1.5 ГГц (включительно) мощностью 1.5 ватт и выше, на частотах выше 1.5 ГГц мощностью 3 ватта и выше.
В § 2.1093 говорится о носимых (portable) радиоустройствах, которые определяются как находящиеся внутри указанного 20-ти сантиметрового расстояния и определяются требования для их санитарной сертификации, причем говорится, что для таких устройств санитарная сертификация выполняется до авторизации ФКС и использования таких устройств. Допустимые уровни для таких устройств определяются на основании стандарта Американского национального института стандартов ANSI/IEEE C95.1–1992 и описываются далее в данной главе. Критерием для оценки влияния является величина «особый уровень поглощения» (specific absorption rate), сокращенно – SAR. SAR измеряется в ваттах на килограмм, нормативы определяются для разных вариантов использования (публичный, промышленный и т.п.). Кроме того, приводятся нормы для всего тела, а также, совместно, для рук, запястий, лодыжек и ступней.
В дальнейшем (§ 2.1201-1517) описываются правила ввоза РЭС в США; добавочные процедуры тестирования для систем телевидения, распространяемого по подписке; в подробностях описывается процедура тестирования радиомаяков, маркирующих опасные места (Emergency Position Indicating Radiobeacons - EPIRBs).
