Effektivare frekvensutnyttjande för förbättrad samexistens - Slutrapport

Författare:

  • Patrik Eliardsson
  • Erik Axell
  • Kristoffer Hägglund
  • Peter J Johansson
  • Gunnar Eriksson
  • Jan Nilsson

Publiceringsdatum: 2023-01-25

Rapportnummer: FOI-R--5384--SE

Sidor: 24

Skriven på: Svenska

Forskningsområde:

  • Ledningsteknologi

Nyckelord:

  • Radio
  • frekvenshantering
  • frekvenskonflikt
  • opportunistisk frekvensanvändning
  • adaptiv mottagare

Sammanfattning

Frekvensspektrumet är en begränsad resurs som består av ett antal frekvenser vilka är möjliga att använda till informationsöverföring via radio. Försvarsmaktens tillgängliga frekvensutrymme är begränsat och konkurrensutsatt av kommersiella intressen. För att möta förbandens informationsbehov ökar dessutom antalet kommunikationssystem, sensorer och andra emitterande system på moderna plattformar vilket medför interferensproblem och komplex systemintegration. Det är därför av vikt att de frekvenser som finns tillgängliga för Försvarsmakten används så effektivt som möjligt. Denna rapport sammanfattar verksamheter och resultat från FoT-projektet Effektivare frekvensutnyttjande för förbättrad samexistens (EVEREST). EVEREST-projektet startade i januari 2020 och avslutades i december 2022. Projektet har studerat både teknik och metod för att uppnå ett effektivare frekvensutnyttjande. Exempel på teknik är adaptiva radiomottagare i impulsrik miljö och exempel på metod är att använda dynamisk spektrumtilldelning i stället för statisk tilldelning. En adaptiv radiomottagare som anpassar sig efter brusets karakteristik gör det, till en viss grad, möjligt att ta emot information i situationer som konventionella radiomottagare inte klarat av. Den adaptiva tekniken hanterar impulsiva interferenser från system på andra plattformar och från omgivningen. Opportunistisk användning av TV-kanaler ger tillgång till större bandbredd och därmed ökad systemkapacitet och utrymme för fler radionät. Om valet görs på ett bra sätt ger den extra bandbredden ett ökat störskydd genom den processvinst som erhålls med en större bandbredd. Risken för frekvenskonflikter i en bataljons radionät beror på brigad- och bataljonsområdets storlek, men framför allt på antalet tillgängliga frekvenser. Det viktigaste för att minska påverkan av frekvenskollisioner för frekvenshoppande system är att använda många frekvenser i förhållande till antalet nät. Initiala studier av möjligheten att använda full duplex i taktiska radiosystem inom VHF- och UHF-banden visar att utmaningarna är betydligt större än för de korthållssystem (exempelvis WiFi) som oftast presenteras i forskningslitteraturen. Snabbt frekvenshopp innebär ytterligare begränsningar och utmaningar för full duplex. För att full duplex ska kunna bli en användbar teknik för ökad spektraleffektivitet i taktiska radionät krävs fortsatt omfattande forskning och utveckling. För att sprida resultaten och skapa ett nätverk för kommande uppgifter har EVEREST-projektet arrangerat två workshoppar där representanter från Försvarsmakten, FMV och FRA har deltagit. Vid workshopparna har forskningsresultat presenterats och diskuterats och Försvarsmakten har presenterat sina erfarenheter av spektrumhantering och frekvenskonflikter under övningar och insatser, både nationellt och internationellt. Workshopparna har varit mycket uppskattade och förväntas fortsätta även efter att EVEREST-projektet har avslutats.