无线电

2014年中国无线电应用与管理发展形势展望

作者:电子信息产业网来源:赛迪网发布时间:2013-12-23 10:53我要评论

2013年,随着无线电技术应用继续在各行业的加速渗透,一方面无线电频谱资源的重要性更加凸显,另一方面也对无线电管理工作提出了更高的要求。展望2014年,采取多种措施应对频谱危机已成为国际趋势,我国无线电管理法律法规体系将愈加完善,rfid产业将迎来发展新机遇,td-lte商用后将辐射关联产业,无线宽带专网建设将提速。

一、对2014年形势的基本判断

(一)采取多种措施应对频谱危机已成为国际趋势

2013年,移动宽带数据量爆炸式的增长对无线电频谱资源足量供给提出了高的要求,世界各国监管机构采取了多种措施应对频谱危机。一是,700mhz用于移动通信已成为全球趋势。欧美多数发达国家已明确将700mhz用于移动通信发展,亚洲国家也在紧锣密鼓地部署。2013年5月,南亚电信监管委员会(satrc)宣布联合采用apt 700mhz频段的计划,承诺将加快700mhz频段广播电视的模数转换工作,进而为移动宽带这个高价值应用释放出更多频谱,并从国家层面制定明确时间表。satrc成员国包括印度、阿富汗、孟加拉国、尼泊尔、巴基斯坦、伊朗等9个南亚国家。此前,印尼、马来西亚、新加坡、日本等亚太国家也对700mhz频段计划做出了承诺。二是,频谱拍卖仍然是商用频谱分配的主要模式。频谱拍卖可以实现频谱资源的优化配置,并且同时具有高效、透明、客观等优点。2013年2月,英国举行了4g无线频谱拍卖,沃达丰等5家电信运营商中标,总价为23.4亿英镑;9月,台湾开始进行4g频谱拍卖,总计12段频谱的最终竞标总值达到40.2亿美元,是起拍价的3倍以上;10月,奥地利举行了lte无线电频谱拍卖,最后的拍卖所得超过了20亿欧元。三是,各国开始深入开展频谱共享的研究。频谱的物理资源是有限固定的,而实现频谱资源共享是未来提高频谱资源利用效率,提升频谱资源保障能力的有效途径。2013年2月,美国国防预研计划局举办了关于“雷达与通信的频谱接入共享”项目的研讨会,旨在开发军民雷达与通信频谱共享技术;9月,诺基亚西门子通信公司采用td-lte频谱完成全球首次授权共享接入。

我国频谱资源在无线电技术应用快速发展的今天同样面临如何有效解决供需矛盾的巨大挑战。可以预见的是,2014年,我国无线电管理工作将进一步强化行政、技术、法律和经济四种管理手段的协同应用,探索出一条既符合国际无线电管理发展趋势,又适应我国新形势的无线电管理道路。

(二)我国无线电管理法律法规体系将愈加完善

近年来,我国对无线电管理法律法规体系的建设更加重视,尤其是2013年工作力度加大。从国家层面来看,2013年7月1日起,《卫星固定业务通信网内设置使用移动平台地球站管理暂行办法》,规范了全国范围内相关无线电业务的管理工作;10月,《非独立操作使用的无线电发射模块型号核准管理办法(试行)》结束了公示期,正式出台后将完善无线电发射设备型号核准管理;对于已经实施20年的《中华人民共和国无线电管理条例》(以下简称《条例》),工业和信息化部无线电管理局一直在积极推动《条例》的修订工作,目前《条例》的修订工作已列入2013年国务院一类立法计划,有望近期出台;除此之外,我国已经成立专家组,正在进行《无线电法》的立法预研和调研。从地方层面来看,2013年1月,福建省信息化局对《福建省无线电管理行政处罚自由裁量权参照执行标准》进行了修订完善;3月1日,《天津市无线电管理条例》正式实施;湖南、浙江等省(区、市)正在积极推进各地无线电管理条例的立法工作。

2014年,随着全国各地无线电管理法制体系的不断健全和法治意识、立法水平的不断提升,各级无线电管理机构能够有效应对当前无线电管理中的机制体制短板,以及管理工作中出现的新形势、新业态和新问题。

(三)rfid产业将迎来发展新机遇

2013年,我国rfid产业在技术、市场、政策等多个方面都呈现出蓬勃向上的发展势头。一是我国发布首个rfid国标。目前全球已经有5大rfid标准,首个国标的发布填补了我国该领域标准的空白,不仅为我国相关企业的长远发展明确了方向,而且还提升了我国未来在国际竞争中的话语权。二是rfid标签成本价格下降。根据国际auto-id中心预测,在大规模生产的情况下,rfid标签生产成本最低能降到5美分;在芯片制造成本方面,由于工艺的限制,标签芯片的成本仍然存在进一步下降的空间。三是rfid产业市场发展空间巨大。据idtechex的最新研究显示,全球rfid市场规模(主要包括标签、读写器和软件或所有其他形式的rfid产品)将从2012年的69.8亿美元增长到78.8亿美元,并将于2020年达到234亿美元。四是我国政策支持为产业发展提供保障。我国各相关政府部门物联网产业与应用的健康发展营造了良好环境。随着“十二五”规划的逐步落实,对物联网的支持力度不断加大,将使我国rfid应用领域迅速拓展,应用需求更加旺盛,规模化应用不断涌现。

2014年是rfid后国标时代的发展元年,随着电子标签成本的进一步下降、物联网等相关无线电产业的强势带动以及商业模式的逐渐成熟,rfid产业将迎来发展新机遇。

(四)td-lte商用后将辐射关联产业

2013年,在中国移动“双百计划”推进下,td-lte网络建设加速发展,td-lte网络的主设备招标目前基本完成,100个城市20万个网络基站建设也已顺利展开,重要城市主城区实现连续覆盖,其他城市主城区数据热点区域覆盖。10月,工业和信息化部正式批复同意中国移动将td-lte规模试验扩大至全国326个城市。除了网络基础建设方面,经过三年多的拓展与合作,td-lte已经获得了国内、国际运营商和众多国际组织的广泛认可和支持,目前包括大唐、华为、中兴、诺西、爱立信、阿尔卡特朗讯等在内的全球主要系统厂家已全部支持td-lte技术,td-lte产业链逐渐完善并趋于成熟。

2014年,在我国4g牌照发放以后,td-lte将为物联网、车联网、移动互联网、大数据、云计算等关联产业的发展提供更为高速、稳定的信息传输通道,进而推动关联产业的技术创新。不仅如此,td-lte商用后会改善现有移动宽带网络的上网体验,为消费者与信息服务提供商之间消除数字鸿沟,成为落实促进信息消费政策的有力措施。

(五)无线宽带专网建设将提速

2013年,lte网络在全球的快速普及带动了无线宽带专网建设的浪潮。一方面,国际上基于lte技术的无线宽带专网建设成为主流。美国已经宣布启动在政务和公共安全行业将lte技术作为公共安全移动宽带标准,同时在澳洲、俄罗斯、德国等国的不同行业也都进行了lte实验网的建设。另一方面,我国基于td-lte技术的政务宽带专网表现突出,目前已有北京、天津、上海和南京等城市开始建网和使用:从2011年到目前为止,北京市政务物联数据专网的基站数量超过200个,主城区基本实现覆盖,重点业务主要为多方会议电话、联席办公、远程实时监控等;天津市同样选择了td-lte技术建设覆盖全城的政务网,目前一期网络建设已基本完成,并且滨海部分地区也已部署了td-lte专网宽带网络;南京市政府建设的全球首个td-lte宽带多媒体数字集群政务专网,为第二届亚青会的顺利举办保驾护航,成功实现了中国自主技术td-lte宽带集群对国际重大赛事的通信指挥保障。除政务专网以外,国内公共安全、能源、高铁、民航、交通运输等行业和领域都在积极部署或者正在规划原有专网基于td-lte技术的宽带化升级。

2014年,随着td-lte专网空口技术标准的出台、产业链的不断成熟和无线专网业务需求的不断提升,我国各行业无线宽带专网建设将提速。

二、需要关注的几个问题

(一)缺乏优质低频段,或影响td-lte网络快速普及

结合我国imt频率规划方案和我国国情来看,2500~2690mhz频段将成为我国部署td-lte的主导频段。但该频段由于频率高、衰减大、穿透能力差,在一定程度上将会影响td-lte网络性能,尤其是室内覆盖和传输速率。据估算使用2.6ghz的td- lte要保持室内覆盖有较高速率,其覆盖半径仅500米,这将导致极高的建设成本。根据gsma(全球移动通信系统协会)的测算,建设覆盖同样区域的移动通信网络,使用2.6ghz频段所需要的基站数量约为700mhz的5倍。

中国移动是全球td-lte的主要推动者,全世界td-lte的设备制造商和潜在运营商都在关注着我国td-lte的发展状况。截至目前,我国td-lte仍处在规模实验阶段,商用化进程严重滞后。即使td-lte商用后,如果没有低频资源的支撑,在网络部署初期仅使用2.6ghz频段组网,较高的建设成本很可能会对全国范围内td-lte网络的快速普及造成影响。更为重要的是,如果我国td-lte网络建设发挥不了示范带头作用,将削弱国际市场对tdd制式的信心,不利于tdd产业国际化进程的推进。

(二)频谱分配模式单一,现行分配模式未充分发挥市场配置作用

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。诺贝尔经济学得主罗纳德科斯在1959年就提出:频谱必须被看作另一种生产要素,并且其价值必须在自由市场中予以确定。

对无线电频谱资源的分配,传统上主要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。一直以来,我国沿用行政审批的模式来分配频谱,从某种角度上来说,行政审批对我国无线电技术和相关产业的发展起到了重要的保障作用。但是,随着无线电技术应用的快速发展,我国现行的频谱分配模式受到了新的挑战:一方面频谱资源的稀缺性日益凸显,尤其是优质频谱竞争激烈,而另一方面部分已分配频谱的经济和社会价值没有得到充分挖掘。

(三)无线局域网(wlan)亟需进一步规范化建设和管理

无线局域网(wlan)是当今世界应用最广泛的宽带无线接入技术。据wifi联盟统计,2013年初,全球wlan用户数已超过10亿。随着wlan用户的快速增长以及在公共场所免费覆盖步伐的加快,无线电管理机构在频率规划和协调推进中的职能作用越来越重要。

目前wlan亟待解决的主要就是干扰问题。wlan干扰分为系统内部干扰和系统外部干扰,其中系统内部干扰主要是因为wlan工作频率2.4ghz为共享资源,互不干扰的子信道只有3个。由于wlan覆盖范围较小,移动、电信、联通等多家运营商在相同区域分别建网,运营商之间缺乏统一的频率布网规划,各网络之间互相重叠,极易发生干扰。系统外部干扰主要是因为2.4ghz频段除wlan使用外,微波炉、无绳电话、微波基站以及蓝牙网络等设备都工作在此频段,容易受到ism(工业、科学和医疗)应用可能产生的干扰。

(四)频谱供需矛盾将长期存在,频谱共享能缓解矛盾

截至目前为止,我国为国际移动通信系统(imt)共规划了687mhz频率,其中已分配了307mhz给三大运营商,基本满足了当前和近期的imt用频需求。据华为、中兴等公司向国际电信联盟(itu)提交的最新预测结果显示,到2020年我国移动通信总共需要1700-2100mhz带宽频率,由此推算,我国届时将存在约1000mhz的频率缺口。

不仅我国,随着社会信息化进程的推进,国际范围内无线电业务需求的呈迅速增长态势,如果不在国际、国家和地区的各区域范围内分别采取有效的频谱管理措施,就可能造成频谱资源的严重短缺。有效利用频谱,可以使多个用户或业务共用某频谱并且保证其不互相干扰。有效的共用频谱可以为各种不同业务增加可用频谱的数量,可以采取多种手段实现频率的共用。根据itu的规定,允许存在一些无害干扰以及采用允许同频段内多个发射共存的新技术,而新兴的无线电新技术将频谱共享变为可能。这种可能性将大大提高频谱利用率,从而进一步缓解频谱资源的供需矛盾。

三、应采取的对策建议

(一)精细化频段组网以实现差异化td-lte网络覆盖

运营商运营lte网络时应采取差异化策略,从以下两方面进行考量:一是网络覆盖能力。1ghz以下频谱具有优异的无线传播特性,电信运营商可以较少的lte基站实现较大面积的覆盖,从而以较低的成本实现快速部署。二是,网络容量即网络承载能力。根据中国移动对td-lte的定位,在与基于3g技术的td-scdma网络的分工协作中,td-lte网络将承担起城市热点区域高速移动宽带的任务。为了确保网络容量,蜂窝小区必须尽可能地小,典型情况下,城区lte蜂窝小区半径普遍在400-700m之间甚至更小。在这种情况下,1ghz以下频谱优异的穿透特性,就显得并非那么必要。而在偏远的农村地区,首要考虑的因素就是覆盖范围。为了实现td-lte的快速普及和无缝接入,使用450mhz进行组网可以有效减少基站数量,从而降低建设成本。这种差异化的td-lte组网方式既能满足城市热点区域的大容量需求,又能满足偏远农村地区的广域覆盖,同时还可以最大化降低网络快速普及的投入成本。

(二)对不同应用的频谱采取相应的分配模式

无线电频谱除了应用于公众移动通信等公众领域外,还在政府政务、应急通信以及国防建设等领域有着广泛的应用,因此对不同应用的无线电频谱的分配模式要加以选择。比如在英国,卫星、空间、国防、应急和科学研究等多种应用未被纳入可拍卖的频谱范畴,比例占所有频谱的71%%,而使用拍卖模式进频谱分配的应用主要是广播电视和移动通信等。我国在开展频谱拍卖时,应在结合自身国情的基础上,借鉴国外无线电应用发达国家的先进经验,对不同应用的频谱采取相应的分配模式。一是,对于ism(industrial scientific medical)频段,仍然采取免许可的频谱分配模式,如2.4ghz、5.8ghz等频段;二是,对于用于国家安全保障、和谐稳定有关的频段,从大局出发,建议沿用行政审批的分配模式,如政务无线专网、公安无线专网、铁路专网等;三是,前期可进行地方性频谱拍卖试点,对所拍卖的频段进行前瞻性评估,避免因发展新业务需要而调整频谱规划带来的困难和损失,拍卖程序的设计要尽可能的缜密、周全,避免“合谋”等损害国家利益、破坏社会资源优化配置的情况发生。

(三)多项措施保障wlan网络健康发展

一是加强台站管理。加强频率台站管理,严格落实2.4ghz无线电设备使用管理规定,督促在室外环境设置使用该频段设备的设台单位到当地无线电管理机构进行备案,整体掌握该频段范围内的频率使用情况,为频率协调和干扰排查工作提供参考。二是统筹考虑,重新进行频率规划,从根本上解决该频段多业务干扰的问题。三是促进各运营商共建共享。如果多家运营商同时对一个建筑物进行网络覆盖,需建设多套信号覆盖系统,不仅造成资源浪费,而且还将造成wlan信号的相干扰,降低网络传输速率。在wlan建设上,三家运营商应采取共建共享(共ap,共频点)方式,可克服运营商wlan系统之间的频率干扰问题。四是从源头规范设备市场。无线电管理机构应做好2.4ghz频段无线电设备市场从研发到销售过程的监督管理工作,对天线的设置使用以及功率的限制使用进行规范化管理,减少因天线、功率问题造成的干扰隐患。一旦出现干扰现象,无线电管理机构需要对干扰设备进行干扰排查和频率协调,特别是在大型活动期间或者应急事件发生期间,需要提供无线电安全保障服务。

(四)从商业用户试点频谱共享

一是审慎选择频谱共享试点的对象。全面实施频谱共享将涉及到政府、军队和商业用户,覆盖部门广、影响面大,尤其是政府部门和军队对频谱使用中的安全性和保密性要求非常高,因此频谱共享模式可以先在商业用户间进行试点。二是采取一种更灵活的处理模式,例如许可共享访问(lsa,licensed shared access)。当频谱资源清理不可行时,许可共享访问可以将闲置的频谱资源进行共享。简言之,许可共享访问是一个框架协议,允许运营商们按照事先的约定,共享某个运营商的频谱资源。因此,许可共享访问的前提是制定行之有效的许可访问协议。采用lsa模式,运营商频谱共享可以是静态的,如在固定区域或时段进行共享;也可以是动态共享,如按照拥有频谱的运营商的动态授权,分地域和时段共享。三是逐步推广频谱共享。首先实现基于逐个频段,动态地共享未充分利用的频谱,同时最初分配的频谱用户得到保护以不受干扰。而在未来,频谱管理的框架应该是所有频段都向非干扰用户开放共享,并确保使用效率最大化。


责任编辑:母晓洁
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