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产业分析

欧盟积极推动频谱资源共享

赛迪智库 乔维 李燕 彭健


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随着移动互联网时代的到来,移动接入和无线数据流量呈现指数式增长的趋势,引发了日益增长的无线电频谱需求。如何有效利用有限的频谱资源,成为各国政府普遍关注的问题。为了促进欧盟内部无线电频谱资源共享,欧盟委员会在《促进境内市场无线电频谱资源共享》专题报告中,系统分析了欧盟地区频谱共享的制度背景以及频谱共享的驱动力和促成因素,重点阐述了进一步推动频谱共享计划需要面对的挑战。


频谱资源共享带来巨大经济收益


如果为无线宽带增加200MHz到400 MHz共享接入的频谱,到2020年,欧洲经济的净增值能达数百亿欧元。


欧盟的移动和无线数据流量正呈现指数式增长的趋势。无线连接在经济发展中扮演着日益重要的角色。业内人士预测,截至2015年,全球移动数据流量将以每年26%%的速度增长。届时,将有71亿部手机、平板电脑以及其他的移动终端接入到互联网。对欧洲居民来说,无线宽带已成为一个无处不在的互联网接入方式,因此移动运营商必须满足日益增长的用户需求。除了电子通信业以外,许多其他的经济部门同样受益于无线技术的创新和高速数据业务的应用——这些创新和应用提高了生产效率并为经济的持续增长提供了保障。


广泛的无线连接带来了日益增长的无线电频谱需求,然而这一需求的满足受制于空白频谱的缺乏和已用频谱重新分配的高昂代价,其中包括费用、通信延迟以及偶尔断掉授权用户连接造成的后果。为了满足日益增长的频谱需求,更有效地利用频谱和技术创新是关键。下一个10年,技术的进步可以允许越来越多的用户同时接入到某一特定频段,从而达到频谱资源共享的目的。


一项研究表明,为无线宽带寻找更多的共享频谱资源可以为欧盟带来巨大的经济净收益。如果为无线宽带增加200MHz到400MHz共享接入的频谱,到2020年,欧洲经济的净增值能达数百亿欧元。想要获得频谱资源共享带来的所有益处,不仅需要清除应用新型无线接入技术的监管障碍,更需要积极促进频谱资源的共享。按照无线电频谱政策规划(RSPP),欧盟委员会正在为提出的措施寻求尽可能广泛的政治支持,以便促进欧盟地区无线技术的创新和发展,从而确保当前分配的频谱资源能够得到最大限度的利用。


无线互联需求推动频谱资源共享


超过一半的智能手机流量是通过Wi-Fi网络实现的,到2014年,支持Wi-Fi的设备全球销售量将达35亿台。


为满足日益增长的无线互联的需求,相关部门正逐渐转向新兴的频谱共享技术。为了使频谱使用效益最大化,在确保所提供服务质量未受影响的前提下,应用新兴技术显得尤为必要。


一、无线宽带:Wi-Fi网络是当前欧洲个人用户和企业用户实现频谱共享的最好例子。超过一半的智能手机流量是通过Wi-Fi网络实现的,这一流量的增长是移动流量增长速度的4~6倍。到2014年,支持Wi-Fi的设备全球销售量将达35亿台。移动网络运营商也通过使用这一免许可无线局域网频段进行数据减荷以增加网络容量、提高建筑物中的网络覆盖率并降低运营成本。


拥有独家许可的运营商也可以在他们各自移动网络中的特定区域,通过频率共用的方法来提高效率。需许可或免许可无线宽带频段的共享使用,为移动网络运营商节约了成本,促成了价格实惠的网络接入,并提供了基础设施共享的可能性。


二、无线互联社会:日益增长的无线连接需求不仅来自于无线宽带,也来自于各种无线技术的应用,如智能电表/智能电网或物联网通信等。目前,欧洲电信标准协会(ETSI)涵盖的约80%%的无线新技术开始在免许可共享频段中得以运用。这样的创新具有多方面的益处,例如,通过应用基于无线传感器的家庭自动化系统来增加欧盟居民日常生活的便利,例如当我们不在家时关掉电灯或根据温度调节空调系统。


仅仅在协调后的863MHz~870MHz免许可频段内,欧洲范围内每年至少有4000万台无线设备(包括远程控制、警报和传感器)被售出。这些所谓的短程无线设备(SRD)通过降低成本和提高生产力来提高企业的效率,例如通过在物流业和零售业应用的RFID系统等。


所有这些物联网(IoT)应用均运营在协调后的免许可频段内。只要遵守相关的频谱接入规则从而避免有害的干扰,任何设备均可免费使用这一频段,而不需要获得频谱接入许可。


对中小企业和创新型企业而言,获取这些频谱资源至关重要。无线创新不仅使得频谱共享成为可能,也是促成进一步共享的动力,就如新兴的共享协议所示的一样。


这一趋向无线互联社会的趋势表明,在免许可共享频段中,由于较低的无线频谱接入门槛所衍生的附加价值就像无线创新的温床,刺激了更加灵活的无线技术的发展和应用。


三、科研以及技术创新:要充分发挥频谱共享的全部优点,需要对动态频谱接入进行专门的研究,诸如第七框架计划(FP7)赞助了认知无线电、动态频谱共享和频谱整合等新技术的科研项目。从第七框架计划开始,欧盟已经在相关频谱研究的两年工作计划中投资大约5000万欧元。


这些项目促成了技术的不断进步。动态频谱共享已经包含在当前的标准中,该标准允许无线局域网与雷达共享5GHz频段。认知无线电技术通过使用位置定位信息来识别广播频段之间未使用的频谱(即所谓的“白频谱”),所提供的服务可与电视发射机提供的服务在超高频率(UHF)频段共存。在德国、斯洛伐克和英国进行的试验显示,这一技术已接近实际应用的水平。


欧盟委员会签署的一项标准化授权指令可以协调这些技术通过地理定位数据库对地理定位信息进行访问。为了在欧洲推广和使用这些技术,该授权指令指定了一定的区域,在这些区域中,需要执行相关标准来促进欧盟与各国法律在无线电设备投放市场和使用方面的一致性,尤其是与R&TTE指令一致。


为了开发认知无线电技术,欧盟还有许多工作要做,例如,如何感知其他的频谱使用者。通过创造自组织网络以便可以在下一代无线宽带技术中减少小蜂窝基站间交叉干扰的相关研究也正在进行。相关研究已经使得基于频谱共享的无线频谱接入变得开放,同时还可保证主要服务受到保护。认知无线电技术正在发展,可以支持频谱协调标准授权和欧洲研究项目试验。可以预期,在传感和小蜂窝基站应用领域,将有更多的长足进步。


持续优化协调频谱接入


持续优化免许可频段和需许可频段的协调频谱接入,以建立无线频谱资源广泛共享的新机制。


为促进欧盟无线改革的进一步发展,必须持续优化免许可频段和需许可频段的协调频谱接入,以建立无线频谱资源广泛共享的新机制。欧盟委员会建议采取如下计划:


一、在授权和免受权频段实现BSO识别:与成员国合作,基于对国内发展水平、相关的欧盟/本国法律框架及本报告中所提及的关键要素的充分考虑,建立持续、合理的有益共享机会识别流程,同时定义有益共享机会的评估标准;通过无线频谱政策规划建立的目录进行详细的频谱使用数据收集归纳;依据委员会授权拟定的地理信息数据库协调标准,推动白空间设备的发展及部署。在UHF下段,尤其是470MHz~698MHz频段,应率先开展频谱共享的应用实践,为其余频段共享应用奠定基础。


二、在欧盟协调层面,考虑到无线改革,应预留充足的“免许可频段”:在短程无线设备(SRD)频段确保可预估的、可靠的频谱共享配置规划。


三、与成员国合作,在用户间缔结契约的基础上,形成常用方法以便发掘更多的共享机会:推荐使用SSAR通用格式及专业术语对共享条件、共享规则和共享接入授权的成功实践案例进行记录;组织公开咨询以明确用户需求、共享契约的最优范例和改革方案所需的相关标准;针对频谱高效利用的保护机制和基于市场用户间共享契约的竞争培养机制,建立相应的指导原则。


 



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