Traficom möjliggör användning av radiofrekvenser för rymdverksamhet
Forskningen om och erövringen av rymden har från första början baserats på användningen av elektromagnetisk strålning, det vill säga av frekvenser. I Finland har kunskaperna om rymden utvecklats under flera årtionden, men när det gäller radiofrekvenser blev Finland en rymdstat först 2017 i och med att landets första satellit Aalto-1 sköts upp. Därefter har den myndighet som förvaltar frekvenserna, nämligen Transport- och kommunikationsverket Traficom, fått en större roll inom den finska rymdverksamheten i och med att det är Traficom som möjliggör användningen av radiofrekvenser. Nedan redogör vi närmare för förvaltningen av frekvenser inom rymdsektorn. Förutom att Traficom förvaltar frekvenserna inom rymdsektorn administrerar myndigheten även den offentliga reglerade tjänsten (Public Regulated Service, PRS) inom ramen för EU:s satellitnavigationssystem Galileo.
Även om Finland blev en rymdstat 2017 var det inte då som Finland började utnyttja rymden. Vi har redan i årtionden använt signaler från rymden i forskningssyfte, för att se på tv, prata i telefon, överföra program och få data från vädersatelliter och fjärranalyssatelliter samt för många andra ändamål. Vi har i detta syfte skickat ut radiofrekvenssignaler i rymden – naturligtvis med de radiotillstånd som behövs.
I Finland ansvarar Traficom för den nationella frekvensförvaltningen. Myndigheten beviljar också radiotillstånd och säkerställer en effektiv och störningsfri användning av radiofrekvenser. Förutom användning av radiosändare till lands, till havs och i luften omfattar detta även tillstånd för radiosändare i rymdföremål som är registrerade i Finland. I praktiken kräver kommunikation mellan satelliter och jorden, exempelvis när styrkommandon sänds till en satellit eller när data som en satellit har samlat in sänds till en markstation, alltid en trådlös förbindelse, och den fungerar än i dag med hjälp av radiofrekvenser. Som regel krävs det radiotillstånd för alla satellitsystems radiosändare innan de kan börja användas. Undantag utgörs av radiosändare som är befriade från tillståndsplikten.
Eftersom frekvenserna inte känner några nationsgränser måste man komma överens om användningen av dem på internationell och gränsöverskridande nivå. Det finns vissa grundläggande principer för frekvensanvändning som tillämpas vid internationella överenskommelser. En är att frekvenser ska användas effektivt i relation till den eftersträvade nyttan. Detta innebär att utrustning som används inom rymdverksamhet ska vara modern och ändamålsenlig för att den ska beviljas radiotillstånd. Vidare får användningen av radiofrekvenser i regel inte orsaka skadliga störningar för annan befintlig eller planerad radiotrafik. Detta innebär i sin tur att det krävs förhandsplanering, samordning och öppenhet mellan frekvensanvändarna.
Internationella teleunionen reglerar frekvenserna
Internationella teleunionen (ITU), som lyder under FN, är det organ som reglerar radiofrekvenserna. Användningsändamålen för radiofrekvenserna inom frekvensintervallet 8,3 kHz - 275 GHz har fastställts i ITU:s radioreglemente (Radio Regulations). Reglementet uppdateras under världskonferensen för radiokommunikation (World Radiocommunication Conference, WRC), som ordnas vart fjärde år och resulterar i att användningsändamålet och användningsvillkoren för olika frekvensområden fastställs, antingen för olika regioner (t.ex. Europa–Afrika–Mellanöstern) eller globalt. Dessutom kan enskilda länder göra reservationer eller ange specialvillkor för användningen av frekvenser i det egna landet. Under den fyraåriga forskningscykeln deltar Traficom tillsammans med kommunikationsministeriet i förberedelserna av mötet, avtalar om internationella spelregler och påverkar slutresultaten med hänsyn till Finlands intressen.
På nationell nivå beviljar varje land radiotillstånd för användning av radioutrustning i enlighet med de ramar som man kommit överens om internationellt. Ju längre bort man kommer från ett lands yttre gränser, desto mindre sannolikt är det vanligtvis att radioutrustning stör användningen av radiofrekvenser i ett grannland. Vid rymdverksamhet uppstår emellertid genast en situation där till och med en radiosändare i en satellit i låg omloppsbana lätt hörs i flera länder. I vissa fall kan avsikten till och med vara att använda radiosändare inom andra staters områden, till exempel för en markstation som är belägen där eller allmänt för fjärranalyser. För att säkerställa en effektiv och störningsfri användning av frekvenser, inom ITU har man kommit överens om förfaranden för att internationellt avtala om användningen av satelliternas frekvenser. I detta sammanhang är Traficom en aktiv myndighet, både när det gäller att föra fram användningsbehoven och användningsvillkoren i fråga om de finska satelliternas frekvenser och att övervaka att de frekvenser som är väsentliga för Finland inte störs när andra länder planerar sin egen användning.
Den nationella frekvensanvändningen planeras först
Radiofrekvenser är en begränsad och värdefull naturresurs, som behövs för många olika ändamål i det moderna samhället. I synnerhet har behovet av mobilnätsfrekvenser ökat under de senaste årtiondena i och med att den trådlösa dataöverföringen har mångdubblats. Även om det finns ett klart ökande behov av rymdverksamhet måste den tävla om de begränsade frekvensresurserna med alla andra användningsbehov.
Med tanke på en effektiv användning av frekvenserna är det inte ändamålsenligt att reservera frekvenser för en viss verksamhet som eventuellt inte kommer att använda dem. Därför gör man en frekvensplanering för satelliter och deras markstationer i syfte att hitta frekvenser som är lämpliga för dem. Inom ramen för markbunden användning söks frekvenser i de frekvensband som används av exempelvis privata radionät (PMR), radiolänkar och radaranläggningar, om de i ITU:s radioreglemente har fått internationell status som lämpliga för satelliter. I bästa fall hittar man en lämplig frekvens mellan två markbundna frekvenser, men ibland kan man bli tvungen att använda samma frekvens förutsatt att risken för störningar är tillräckligt liten. Speciellt kan satelliternas sändande markstationer fungera utan att störa annan radiotrafik om de placeras i glest bebodda områden.
Vissa rymdtillämpningar är sådana att de kräver ett så störningsfritt globalt frekvensband som möjligt. En sådan tjänst, som i stor utsträckning även används av finska satelliter, är fjärranalys. I dessa fall kan radiofrekvenser tilldelas inom frekvensband för vilka det i ITU:s ovannämnda radioreglemente har fastställts användningsvillkor för olika tjänster i syfte att säkerställa kompatibilitet.
För att trygga en rättvis tillgång till samt effektiv, ändamålsenlig och tillräckligt störningsfri användning av radiofrekvenser har sätten att använda radiofrekvenserna fastställts för olika frekvensområden. Traficom upprätthåller en radiofrekvensföreskrift med en nationell frekvensallokeringstabell som bilaga samt en frekvensdatabas över den nationella användningen av frekvenser och ett register över radiotillstånd. Genom att samordna dessa uppgifter vid frekvensplaneringen och tack vare samarbete inom Traficom kan man på nationell nivå tilldela aktörerna de frekvenser som satelliterna behöver. Därefter inleds den mest tidskrävande delen av tillståndsprocessen, nämligen den internationella ITU-processen.
Det kan ta flera år att förhandla om radiotillstånd – god frekvensplanering skapar en grund för samarbete
Processen för radiotillstånd för satelliter och deras markstationer inbegriper som regel alltid internationella förhandlingar. Processen kan inledas när tillståndssökanden meddelar Traficom de uppgifter som behövs om verksamhetens planerade användningsbehov. Detta innebär förutom radiotekniska parametrar, såsom frekvensområde, använd modulering och effekt samt detaljinformation om de antenner som används, även definitioner som gäller satelliternas omloppsbanor och markstationernas placering. Med hjälp av dessa uppgifter kan man beräkna nivån på de störningar som satelliten orsakar och orsakas i förhållande till andra frekvensanvändare. Vanligen tar det från några veckor till flera månader att samla in och precisera uppgifterna, att göra vissa tekniska beräkningar och verifikationer samt att slutligt avtala med kunden om vilka omloppsbanescenarier som ska användas.
Efter det att man i den interna processen i Finland har hittat lämpliga frekvenser inleds den internationella process som har fastställts via ITU.
I vissa fall måste de frekvenser som ska användas samordnas med andra användare av frekvenserna, både när det gäller satelliterna och markstationerna. ITU fungerar som mellanhand och informationen går via unionen, men Traficom är i direkt kontakt med andra länders frekvensförvaltningar för att avtala om användningen av frekvenserna. I dessa fall är det möjligt att man inte lyckas enas om sådana frekvenser och villkor som Finland önskar, varför samordningen alltid innebär tidskrävande förhandlingar och osäkerhetsfaktorer som måste beaktas i tidsplanen för uppskjutningen av en satellit. Med hjälp av god frekvensplanering och genom att välja de rätta tekniska parametrarna kan man dock förbättra möjligheterna att nå samförstånd med andra länders frekvensförvaltningar.
ITU:s förfarande för anmälan av satellitfrekvenser baseras på den avtalade processen, där Traficoms förhandsanmälan följs av en två månader lång period för förhandsgranskning före det egentliga offentliggörandet av anmälan. Därefter följer en fyra månader lång period när anmälan kan kommenteras, under vilken ITU:s alla 193 medlemsländer kan uttrycka sina farhågor över den planerade användningen och begära en lösning på problemet. Dessa farhågor ska på Finlands vägnar bemötas antingen av Traficom ensamt eller av Traficom och sökanden gemensamt efter skriftväxling. Tidigast sex månader efter Traficoms första officiella anmälan till ITU offentliggör ITU ett sammandrag av de andra förvaltningarnas motiverade farhågor. Som ett resultat av detta försöker man genom skriftväxling uppnå samförstånd om villkoren för att använda satelliten och dess markstationer. I vissa fall kan man för att säkerställa kompatibilitet mellan olika radiosystem precisera planen, exempelvis i fråga om den frekvens som används.
Att uppnå detta tar således minst sex månader från den första anmälan, vanligen dock betydligt längre. Eftersom tidsplanen för uppskjutningen av en satellit kan ha fastställts redan innan ITU-processen har slutförts kan ett villkorat tillstånd utfärdas innan processen avslutas. Villkorligheten innebär att man i värsta fall kan bli tvungen att avbryta användningen av en radiosändare om det förekommer skadlig radiostörning, och avbrottet fortgår tills störningen har avlägsnats och en upprepning av störningen har förhindrats.
När radiotillstånd har beviljats är det dags att skjuta upp satelliten. När satelliten har gått in i sin omloppsbana och radioutrustningen har börjat fungera gör Traficom en anmälan till ITU om ibruktagande av frekvenserna. Denna anmälan ska göras inom sju år från den ursprungliga anmälan.
Överlag utvecklas rymdverksamheten i Finland positivt. Förutom att Traficom är den myndighet som förvaltar frekvenserna omfattar de myndighetsuppgifter som Cybersäkerhetscentret inom Traficom har satellitnavigationssystemet Galileo. Riksdagen behandlar för närvarande en lag om markstationsverksamhet som ger Traficom nya uppgifter i egenskap av tillståndsmyndighet. Traficom stöder tillväxt inom rymd- och satellitsektorn med målet att tilldela aktörer användbara frekvenser för testning, produktutveckling och operativ verksamhet på ett säkert, smidigt och hållbart sätt.
