无线电

无线电:需求激增 应重视白频谱利用

作者:电子信息产业网来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2013-01-11 11:14我要评论
赛迪智库无线电应用形势分析课题组

D011131


□核心提示


随着无线通信的高速发展,无线电应用与管理也日益受到重视。频谱作为国家的稀缺性战略资源,其经济价值和社会价值越来越凸显,作为“四化”同步发展的基础性资源,对其进行更为科学地规划和配置显得尤为重要。2013年无线电应用与管理既面临新的发展机遇,又必须面对频谱缺口加大、应用需求激增、管理亟待升级等严峻挑战。


我国频谱资源存在较大缺口


GSM协会首席执行官John Hoffman认为,到2025年全球移动通信频谱缺口将达到900MHz。


主要国家积极应对进一步加剧的频谱危机。进入移动互联网时代,移动通信业务的频谱缺口问题越来越严重。GSM协会首席执行官John Hoffman认为,到2025年全球移动通信频谱缺口将达到900MHz。


目前,全球主要国家采取各种措施应对频谱危机。首先,关闭2G网络渐成全球趋势。数据业务正在逐步取代语音业务的主体地位,2013年将是4G快速发展的一年,许多国家都将全面推出4G网络服务。


其次,美国制定新的频谱拍卖机制。2012年9月,美国联邦通信委员会(FCC)提出制定广播电视频谱拍卖(FCC计划将之用于移动宽带)的相关规定,如果2013年能够完成,则有望于2014年进行拍卖。此类激励拍卖机制的最大目的在于将部分频谱空出并用于无线宽带,有助于提供更快的网络速度、更大的网络容量和更广泛的移动网络覆盖。


最后,认知无线电技术的商用步伐加快。目前,仅通过划分新频谱仍难以满足移动通信的新需求,尤其是低频段的优质频谱资源十分有限。在这种情况下,能够充分利用空闲频谱,提升频谱利用率的认知无线电技术(CRS)受到了人们的关注。经过长足发展,CRS技术已经越来越成熟,商用步伐正在加快。2012年10月德州仪器(TI)推出综合系列认知无线电解决方案。同期,无线通信领域服务与解决方案的领先供应商Azcom Technology正在开发符合认知无线电应用White Space AllianceTM Wi-Far规范的高性能平台。


我国同样面临频谱资源存在较大缺口的严峻形势,面对全球无线电应用的新趋势,必须根据自身特点与需求,尽早布局。


无线电管理工作面临更大挑战


随着频率资源稀缺问题越来越凸显,科学规划和配置频率资源将更加重要。


无线电技术应用的加速发展将给无线电管理工作带来更大挑战


无线电业务应用于日常生活的各个领域,如广播电视、交通、气象、航天、工业、医疗等。随着无线通信技术和应用的快速发展,特别是移动互联网的迅速兴起和各类无线智能终端、移动计算终端的日益普及,无线电业务涉及的领域不断扩展。目前无线电技术应用的热点主要集中在4G、移动互联网、物联网、智慧城市、无线电定位、近距离通信、认知无线电等领域。


随着人们对无线电设备和终端的需求不断增大,无线电管理工作面临的挑战也将越来越大。频率资源的稀缺性将越来越凸显,科学规划和配置频率资源将更加重要。同时,无线电业务种类的增多,也意味着电磁环境越来越复杂,能否在复杂电磁环境下保持良好的电波秩序是对无线电管理者的一大考验。


引入市场机制优化频谱分配手段势在必行


无线电频谱资源是国家重要的稀缺战略资源,它的经济价值和社会价值越来越引起人们的重视。对无线电频谱资源的分配,传统上主要是当作一个技术或行政问题而不是经济问题来处理,目的是把频谱提供给每一个或尽可能多的用户使用并要避免用户之间的干扰。然而,随着市场的日趋开放和社会经济的不断发展,建立更加市场化的频谱资源管理模式的需求也在不断增长。改变单一行政指配的频率分配模式,建立以市场为导向的多重频率分配模式势在必行。


白频谱利用应引起足够重视


为了更加有效地利用日益紧张的频谱资源,白频谱的发展空间将加大。


4G快速发展将进一步加大频谱资源供需矛盾


2.6GHz IMT频率规划提出,将IMT核心频段2500MHz~2690MHz总共190MHz带宽的频率资源规划为时分双工(TDD)方式的工作频率,供TD-LTE使用。由此可见,低频段的优质频谱资源仍然是运营商需求的黄金频段。 考虑到4G的长期演进和公众对于带宽需求快速的增长,中国公众移动通信对于频谱资源的需求也将呈不断增长的趋势。如何提前协调、规划好各种4G技术标准对于频谱资源的需求是当前无线电管理者的重要工作之一。


物联网用频规划及管理需进一步完善


无线电设备在物联网中的主要任务是传输各个节点处理后的信息,所使用的设备涉及不同的无线电业务领域,如RFID系统、全球定位系统、手机及其他微功率(短距离)的无线电设备等。国家虽已对这些业务的频率使用范围及技术要求进行了划分和规范,但还存在不足,如2.4GHz-2.4835GHz、5.725GHz-5.850GHz频段被划分为点对点或点对多点扩频通信系统、高速无线局域网、宽带无线接入系统、蓝牙技术设备及车辆自动识别等无线电台的共享频段,但由于是开放频段,存在相互影响问题,因此使用上不被看好。


目前,在物联网的频率规划中面临的问题有:一是必须尽快制定物联网的频率规划;二是要提高物联网频率的利用率;三是要合理引入市场机制。


白频谱利用应引起足够重视


所谓的白频谱是指空闲电视广播频段,即在470MHz与790MHz之间,为避免电视广播之间相互干扰的空闲频段。为了更加有效地利用日益紧张的频谱资源,白频谱的发展空间将加大。如美国正在积极推进超级WiFi,它并非真正意义上的WiFi,而是利用“White Spaces”(电视闲置频段)进行传播。这对于无法使用无线宽带的乡村地区以及地理盲区尤其重要,只要有电视信号,就可实现高速上网。其技术前景良好,预计未来超级WiFi带来的市场价值能达到10亿美元。到2013年,美国将有可能扩大“超级WiFi”的使用范围。而我国在白频谱利用方面暂时还没有提出具体的规划。


无线电频率协调任务加重


边境无线电频率协调不仅与国家的国防安全有关,更蕴含着巨大的经济价值。


无线充电相关频段规划尚无国际统一标准


随着“智慧城市”、“智慧地球”等依托无线电的相关概念越来越清晰,各种智能终端使用量激增,为各种设备和终端提供电力支持的“无线电网络”逐渐引起关注。构建这一系统需要探讨的因素很多,但其中最关键的是“频率”问题,因为使用的频段会影响传输安全、供电功率及EMI/EMC等一系列问题。目前,无线充电相关频段如何规划尚无定论。


边境安全形势严峻加重无线电频率协调任务


我国是世界上陆地边界最长和邻国最多的国家,也是边界情况最复杂的国家之一,边境无线电频率协调的问题显得尤为突出和重要。这不仅与国家的国防安全有关,更蕴含着巨大的经济价值。全球移动通信系统协会(GSMA)与波士顿咨询集团(BCG)联手进行最新研究显示,到2020年,通过将700MHz频谱波段统一用于移动服务,亚太地区的国内生产总值将迎来增幅高达1万亿美元的大好机会。借此机会,该地区有可能创造270万个新的就业岗位,提供140万个新的业务机会,并创造1710亿美元的政府收入。不参与亚太电信组织(APT)频段计划的亚太国家/地区将对100公里的边界两侧地区造成干扰,同时也限制了其邻国最大限度地利用自有频谱的能力。此外,这项研究还表明,不参与这一协调计划的国家的经济收益将降低5%%,就业增长幅度降低30%%,新业务和政府收入增幅分别减少30%%和18%%。与不参与该计划的国家接壤的国家(参与计划)也将面临国内生产总值增长降低3%%、就业机会减少10%%、新业务和政府收入增长分别下降11%%和12%%的不利局面。


无线电安全保障工作日益严峻


目前来看,我国无线电安全工作的重点主要为以下3个方面:一是重大考试的无线电安全保障工作,保障考试的公平公正;二是重大活动的无线电安全保障工作;三是各种抢险救灾应急通信中的无线电安全保障工作。今后很长一段时间,在全球气候变化的大背景下,我国各种极端天气气候事件会更频繁发生,破坏程度将越来越强,应对难度越来越大,这对抢险救灾中的无线电安全保障工作提出了更高的要求。


合理配置资源促进可持续发展


无线电波成为各领域信息化过程中信息无所不在的唯一载体,无线电频谱资源更为稀缺,电磁环境日趋复杂。无线电管理机构在科学规划、合理配置无线电频谱这一稀缺国家资源,促进无线电业务可持续发展,维护良好的空中电波秩序,保障无线电频率使用安全等方面任重道远。


一是积极推进无线电立法。我国现行的《中华人民共和国无线电管理条例》是1993年由国务院联合中央军事委员会发布的,至今已20年。这期间我国的信息通信有了巨大飞跃,原有的管理条例已难以适应目前无线电管理工作的需要,迫切需要一部与形势发展相适应的无线电法的出台。


二是建立完善的无线电管理标准规范体系。在基础研究方面,应加强无线电频率和卫星轨道资源使用与国内外协调、无线电台站设置、电磁环境保护、干扰查处等方面标准规范制定工作,特别是要做好新技术、新业务频率规划和使用相关标准的研究制定;在技术设施方面,应强化无线电监测、无线电设备检测、无线电管理信息化等方面技术设施建设、运行和维护标准规范的制定,特别是要尽快完善、发布相关频率台站、监测数据库的标准规范;在工作流程方面,应不断完善无线电频率分配、台站审批等行政许可程序,进一步梳理业务办理流程,健全相关工作机制。


三是探索动态化、精细化、市场化的频谱资源管理机制。有限的频谱资源与无限的社会需求之间的矛盾日益突出,如何高效利用电磁频谱已成为无线电管理中最重要的课题。同时,频谱资源管理要从粗放型向精细化转变,逐步改变过去资源规划不分地区差异、一刀切的做法。在借鉴国外成功经验的基础上,认真考虑我国国情,在依托行政管理的基础上积极探索,尝试拍卖、资源回收等方式,与财政补贴、经济补偿、税收优惠等多种手段相结合,引入频谱资源配置的市场化机制。


四是建立高效务实的无线电行政管理体系。无线电频谱资源属国家所有,集中统一管理有利于科学有序开发利用频谱资源。目前,我国实行国家和省(区、市)两级无线电管理体制,全国有28个省级无线电管理机构设在工业和信息化管理部门,3个设在政府办公厅。共有15个省(区、市)和4个计划单列市设立无线电管理局。21个省(区、市)和3个计划单列市保留无线电管理委员会及其办公室,或设立无线电管理办公室。10个省(区、市)设立副厅级以上无线电管理机构,15个省(区)实行了对地市级无线电管理机构的垂直管理。各级无线电管理机构相对独立,机构设置不尽相同,难以对无线电频谱实行集中统一管理。为了进一步提高无线电管理效率,完善行政管理体系,应在不断的探索实践中建立高效务实的无线电行政管理体系。


微观点


@工业和信息化部无线电管理局副局长阚润田:


为支持WLAN的应用和发展,无线电管理局已经计划,在5G频段,将5150MHz-5250MHz、5250MHz-5350MHz、5470MHz-5725MHz这3个频段,共计455MHz规划为无线局域网频谱。


@美国Locata公司首席执行官兼联合创始人纳奇奥·甘贝尔:


地面定位系统将成为未来定位导航行业中最重要的技术之一。室内定位技术已经成为定位导航行业未来发展的重点。GPS卫星定位系统在部分区域仍存在定位盲区,包括谷歌和诺基亚等IT巨头多年来也一直希望开发出能够实现室内定位功能的定位技术和产品。


@俄罗斯通信部部长尼古拉·尼基福罗夫:


如今的通信技术使得利用440MHz频段资源成为可能。经过拍卖LTE牌照,政府已经分配了260MHz频段资源。考虑到2015年时流量的增长幅度,有必要再分配330MHz频段资源。


 


责任编辑:电子信息产业网
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