Varför radiospektrum regleras

Radiovågor går genom luft och rymd utan att fråga om lov. Två sändare på samma frekvens i samma område stör varandra, och en signal på kortvåg kan höras på andra sidan jorden. Därför regleras radiospektrum: för att många ska kunna använda det samtidigt utan att förstöra för varandra. Artikeln förklarar varför regler behövs, hur spektrum kan delas och hur reglerna är uppbyggda på tre nivåer.

Spektrum är en gemensam resurs#

Spektrum är ingen plats man kan fylla. Det är frekvenser, alltså hur många svängningar per sekund en radiovåg har (se Frekvens och våglängd). Lagen om elektronisk kommunikation (LEK) definierar radiovågor som elektromagnetiska vågor i frekvensområdet 9 kHz–3 000 GHz¹. Hela området kan i princip användas, men inte lika bra överallt. Låga frekvenser når långt men rymmer lite information. Höga frekvenser rymmer mycket information men når kortare (se Så färdas radiovågor). De delar av spektrumet som ger en bra balans mellan räckvidd och kapacitet är därför mest eftertraktade, och det är där det blir trångt.

Tänk dig ett stort rum där alla vill samtala. Samtalen använder inte upp rummet. Men om två personer pratar samtidigt med samma lyssnare blir det svårt att uppfatta något. Spektrum fungerar på samma sätt. Det tar inte slut, men det är upptaget så länge någon använder det på en viss frekvens, på en viss plats och vid en viss tidpunkt. Därför beskrivs spektrum ofta som en ändlig naturresurs: mängden användbart spektrum är begränsad även om det inte förbrukas.

När två sändare stör varandra#

Om två sändare använder samma frekvens nära varandra kan en mottagare inte skilja signalerna åt. Resultatet är brus, avbrott eller ett förvrängt innehåll. Detsamma kan hända när en sändare läcker energi till en grannfrekvens. Hur illa det blir beror på vad signalen används till. En störd musikkanal är irriterande. En störd radioförbindelse mellan ett flygplan och flygtrafikledningen kan vara farlig. Se Radiostörningar och Brus och signal-brusförhållande.

Lagen använder begreppet skadlig störning. Det definieras i 1 kap. 7 § LEK, och i 3 kap. 23 § anges att skadlig störning ska upphöra. Det speglar en av grundtankarna i all spektrumreglering: den som sänder får inte förstöra för andra.

Tre sätt att dela spektrum#

Eftersom spektrum inte kan utökas gäller det att använda det så att många får plats. Det finns tre grundläggande sätt (figur 2), och de flesta radiosystem kombinerar dem.

• I frekvens. Olika sändare får olika frekvenser. Så delas till exempel FM-bandet mellan radiostationer, som vardera sänder på sin kanal.
• I rum. Samma frekvens kan användas igen om avståndet mellan sändarna är tillräckligt stort. Mobilnät bygger på detta: samma frekvenser återanvänds i olika celler, långt nog från varandra för att inte störa. Se Så fungerar mobilnätet.
• I tid. Sändare turas om på samma frekvens. Vissa system har fasta tidsluckor. I andra band måste sändaren först lyssna efter om kanalen är ledig, eller sända högst en viss andel av tiden. I delar av bandet 863–870 MHz finns till exempel sådana villkor för kortdistansradio i PTS föreskrifter². Se Multipel access och duplex.

Radiovågor känner inga gränser#

Hur långt en signal når beror på frekvens, effekt, antenn och terräng. En sändare nära en landsgräns når över gränsen, och kortvågssignaler kan färdas mellan kontinenter (se Kortvågsutbredning och VHF och UHF). Dessutom rör sig radioanvändarna själva. Fartyg och flygplan korsar gränser, och satelliter täcker många länder samtidigt. Ett fartyg ska kunna använda sin radio i hamnar runt om i världen, och en flygbesättning måste kunna nå flygtrafikledningen oavsett land. Se Sjöfartsradio, Luftfartsradio och Satellitkommunikation.

Därför kan inget land bestämma allt på egen hand. Länder måste komma överens om vilka tjänster som ska finnas i vilka band, och om hur gränsnära användning ska samordnas. Även den svenska lagen tar hänsyn till detta. Tillståndsplikten för radiosändare gäller i Sverige men också för svenska fartyg och luftfartyg utomlands (3 kap. 1 § LEK).

Nytta och värde#

Spektrum regleras inte bara för att undvika störningar. Det finns också ett värde i hur det används.

• Samhällsnytta. Räddningstjänst, polis och andra samhällsviktiga aktörer är beroende av tillförlitliga radiosamband (se Rakel och Nödkommunikation). Luftfart och sjöfart använder radio för säkerhet och navigering. Satellitnavigering (GNSS), väderobservationer och rundradio är andra exempel.
• Vetenskap. Radioastronomer tar emot mycket svaga signaler från rymden. För att kunna göra det måste vissa frekvenser hållas fria från sändningar (se Radioastronomi).
• Ekonomi. Mobilnät och trådlöst bredband bygger på tillstånd för ett visst spektrum, och när spektrum är begränsat kan staten välja bland sökande genom urval eller anbud (3 kap. 11 § LEK). Samtidigt skapar tillståndsfria band, som används av Wi-Fi och Bluetooth, stort värde utan individuella tillstånd. Att väga exklusiv mot delad användning är en kärnfråga i spektrumförvaltningen. Läs mer i Tillstånd, auktioner och tilldelning och Tillståndsfri radio.

Tre nivåer av regler#

Eftersom radiovågor ignorerar gränser byggs reglerna uppifrån och ned (figur 3).

Internationellt. Internationella teleunionen (ITU) är FN:s fackorgan för telekommunikation. Dess Radioreglemente är ett fördrag där världens länder har kommit överens om hur spektrum fördelas mellan olika radiotjänster och hur användningen samordnas. Se ITU, Radioreglementet och världsradiokonferenser och Radiotjänsterna enligt Radioreglementet.

Europeiskt. I Europa samordnar länderna sig i CEPT, och EU har egna beslut om hur vissa band får användas. Syftet är att utrustning ska fungera i många länder och att gränsnära användning ska kunna samordnas. Se Europeisk harmonisering: CEPT, ECC och EU.

Nationellt. Varje land genomför och fyller i reglerna med egen lagstiftning. I Sverige är det riksdagens lag, regeringens förordning och PTS föreskrifter, allmänna råd och tillstånd som avgör vem som får sända och med vilka villkor. Se Svensk reglering.

Kontrollfrågor#