Regler i rommet: Det må herske orden i frekvensene og minst mulig støy

Frekvens-spekteret er en delt ressurs, og derfor er globalt samarbeid nødvendig. Men å få system og orden i frekvenstildelingene er enormt komplekst og derfor tidkrevende. For utenforstående virker det som et infernalsk Mikado-spill å beregne hvilke satellitter som vil sende hvor og når og på hvilken frekvens uten at de forstyrrer hverandre. Tusenvis av satellitter går til enhver tid i bane rundt jorden og sender informasjon ned til sine bakkestasjoner. Hvordan sørger man for at riktig signal kommer til riktig bakkestasjon uten å forstyrre signalene fra de andre satellittene?

I 2015 bestemte Space Norway seg for å skyte opp to høyelliptiske satellitter som skal gå i bane over polene. Å skyte opp satellitter fordrer mange penger og mye tid, enorme utregningskapasiteter, men også masse byråkrati. En som har bestemt seg for å skyte opp satellitter må melde inn behov for de frekvensene man vil komme til å trenge, men innmeldingen leveres på vegne av en stat, ikke en operatør. Innmelding går i Norge via Nasjonal kommunikasjonsmyndighet (Nkom) til International Telecommunications Union (ITU), som er FNs organ for koordinering av frekvenser i rommet. Strategien til Space Norway var å gjøre så gode simuleringer og beregninger som mulig på forhånd. Dette er komplisert, siden anmodningen om frekvenser må leveres flere år før man vet med sikkerhet hva ens fremtidige kunder vil trenge. 

At en satellitt sender på frekvenser som ligger ved siden av en annen gir støy, eller interferens. Nye satellitter må vite at signalene den sender ned til bakkestasjonene ikke skaper for mye interferens mot eksisterende satellitter. Det er to ting som påvirker støyen, det ene er nabosatellitter og det andre er været, spesielt regn. Derfor må operatøren bli enig med alle de andre operatørene om at ens egne signaler ikke kommer i veien for deres signaler. Dette løses ved mange og lange møter, og inn i disse møtene har man med seg simuleringer som viser hvor stor interferensen antas å bli.

Regelverket i ITU som tildeler frekvenser er utformet for lang tid siden, og det er utformet for geo-stasjonære satellitter. Det er både blitt mye mer trafikk siden da, men også teknologien har forandret seg vesentlig. Geo-stasjonære satellitter beveger seg ikke over himmelen, dvs de beveger seg med samme hastighet som jorden, og de kan sende signaler rett ned til samme sted hele tiden. Satellitter som går i bane over polene, beveger seg hele tiden vekk fra eller mot sine bakkestasjoner, og problemet med interferens blir mye større, men også mye vanskeligere å beregne. Koordineringen av frekvensene mellom polare baner og geo-stasjonære baner er derfor svært komplisert.

Da Space Norway gikk i gang med arbeidet med sine frekvenser, fantes det ikke modeller for å beregne interferens for ikke-geostasjonære satellitter. Hele simuleringsverktøyet måtte utvikles fra bunnen av, noe som ikke gjort i en håndvending, for dette er regneøvelser som får de fleste datamaskiner til å knele: For å estimere interferens, må man regne ut hvordan signalene treffer ca hvert sekund. For å utarbeide riktig statistikk, må dette regnes ut for ca to døgn. Det er 172.800 sekunder i to dager, noe som resulterer i et titalls milliarder utregninger for å gjøre simuleringene.

Når denne jobben er gjort, starter arbeidet med å bli enige med de andre operatørene. Først må man bli enige om at utregningene er gjort riktig, og at statistikken som er utarbeidet stemmer. Så kommer den vanskeligste delen, som er å bli enige om hvor mye interferens som faktisk utgjør et problem og hva man egentlig kan leve med. Denne øvelsen må gjøres med alle operatørene som har satellitter i samme dekningsområde.

Som om dette ikke var komplisert nok, krever noen nasjoner at man i tillegg må søke om markedstilgang over deres territorium. Da kommer enda et regelsett man må forholde seg til, sammen med mange og lange forhandlinger. For kommunikasjon i Arktis gjelder dette for USA og Canada (og Russland, men det er ikke aktuelt for Space Norways satellitter).

Frekvenskoordinering blir en «aldri» ferdig med, det er en kontinuerlig aktivitet siden det hele tiden kommer nye aktører med nye satellitter som har behov for frekvenser i det samme spektrumet som vi og andre opererer i.

ITU ikke er et såkalt «enforcing agency», dvs at de ikke har myndighet til å beslutte hvordan to operatører skal ordne opp seg i mellom. Det betyr at så lenge alle har en felles interesse av å finne løsninger så faller som regel brikkene på plass – men det er selvsagt ikke overraskende at ikke alle spiller etter samme forståelse av regelverket og da tar det tid å få på plass avtaler.   

Christer Varan, Dave Duc Duong og Birger Johansen

Andre nyheter

Alle nyheter
Nyheter

Artikkel fra High North News: Tar nettdekning i Arktis til nye høyder

Les mer