研究成果
CAICT觀點
國內外免許可頻率使用管理研究
作者:張君            發布時間:2019-08-08

  物聯網、工業互聯網等新一代信息技術的發展使得WiFi、Zigbee、藍牙等技術使用的2.4GHz、5.8GHz等免許可頻率資源愈發緊張,如何規劃免許可頻率以促進產業技術發展,提高頻譜資源利用率是當前國內外較為關注的熱點。

  一、頻譜資源許可方式

  目前,頻率資源許可方式主要有三種:許可、免許可和輕許可。傳統意義上,頻譜管理是排他性的,頻譜使用者從管理機構獲得排他性的頻譜使用許可,并且在得到授權的頻段上提供滿足服務質量需求的服務。

  輕許可(Light Licensing Regime)是一種免許可使用和頻譜用戶保護的結合。這種模式下用戶可以告知監管者站點的位置和特性,從而實現“先到先得” 。

  適用于免許可方式的頻段,即為免許可頻段,指規定了無線電系統硬件和部署方法的技術規則,可供無限數量獨立用戶共享使用的頻段。

  二、我國免許可頻率范疇

  根據《無線電管理條例(修訂)》規定,可將我國無線電發射設備的使用管理分成四類:

  類型一:既需要頻率許可,也需要臺站許可;

  類型二:免頻率許可,但需要臺站許可;如業余無線電臺、公眾對講機、制式無線電臺;

  類型三:需要頻率許可,免臺站許可;如地面公眾移動通信終端;

  類型四:免頻率許可,免臺站許可;如微功率短距離設備;

  由此可見,免頻率許可不等于免許可頻率。因此,根據免許可頻率定義及使用特點,結合我國頻率臺站管理模式,我國免許可頻率為:既免頻率許可又免臺站許可設備使用的頻率。根據《無線電管理條例(修訂)》規定,微功率短距離設備使用的頻率即為免許可頻率。

  三、國外免許可頻率現狀

  ITU提出SRD(SRD原則上是免許可的)全球協調或區域性協調的頻率范圍,其通用頻段包括ISM頻段、9-148.5kHz、3,155-3,400kHz、7,400-8,800kHz5,150-5,350MHz、5,470-5,725MHz等。除上述免許可頻率外,美國和歐盟還規劃或考慮開放新的免許可頻段。

  (一)5GHz免許可頻段擴展情況

  經梳理美國、歐盟在5GHz頻段規劃發現,其均考慮開放新的免許可頻率,具體見下表:

表1 5GHz頻段擴展情況

  FCC還考慮開放新的5GHz頻段,如5350-5470MHz(UNII-2B)和5850-5925MHz ( UNII-4 )。根據FCC早前作出相關規劃,5850-5925MHz規劃給智能交通系統(ITS),由于DSRC在車輛上的大規模商時間表不明確,為了提高頻率資源的使用效率,近日,FCC的相關領域負責人表示將推動5850-5925MHz頻段開放給免許可業務使用。

  2016年,FCC宣布了頻譜使用的決議,新規則為5G開放了10.85GHz的頻譜,其中包括7GHz(64-71GHz)的免許可頻譜。這7GHz的免許可頻譜,與現有的高頻段免許可頻譜(57-64GHz)相結合時,將高頻段免許可頻譜的數量增加一倍,達到14GHz的連續非授權頻譜(57-71GHz),其是低頻段中所有免許可的Wi-Fi頻譜的15倍。

  歐洲委員會向CEPT提交了一項授權,研究用于WAS/RLAN的5GHz擴展頻段,以允許WAS/RLAN使用5150-5925MHz的整個頻段。智能交通系統(ITS)使用5855-5925MHz頻段。

  基于WiFi聯盟預測,以及通過模型測算,將需要1280MHz免許可頻譜。歐洲委員會向CEPT授權研究無線接入系統(包括5925-6425MHz無線局域網)提供無線寬頻服務的可行性及協調的技術條件。

  (二)高頻段免許可頻率規劃情況

  除全球通用SRD使用頻率外,美國和歐盟在高頻段也規劃了較多的免許可頻譜。

表2 高頻段免許可規劃情況

  2016年11月,我國發布了《關于同意車載信息服務產業應用聯盟開展智能交通無線電技術頻率研究試驗的批復》(工信部無函〔2016〕450號),在安徽省合肥市、遼寧省大連市、江蘇省泰州市、四川省綿陽市四個試點城市開展77-81GHz毫米波雷達無線電頻率技術研究試驗工作。

  (三)5G系統可用的免許可頻率規劃情況

  美國陣營的頻譜分配方案中,共享頻譜和免許可頻譜占據了更大的比例;其中,共規劃了8.6GHz非SRD頻段的免許可頻段;

  歐盟更傾向于使用傳統意義上的獨占授權頻譜,目前尚未規劃免許可頻段用于5G;

  我國同歐盟陣營在頻譜分配上比較相似,主要使用專用授權方式進行5G頻譜的分配。

表3 5G系統可用免許可頻率規劃情況

  四、關于我國免許可頻率管理的幾點思考

  (一)密切關注國外5GHz、6GHz頻段協調規劃和產業發展狀態

  2018年10月,FCC發布了一項關于6GHz頻段免許可使用的“建議制定規則的公告”。公告建議允許在5.925-7.125GHz頻段使用免許可設備,但要確保許可服務繼續蓬勃發展。

  基于WiFi聯盟預測以及通過模型測算,WiFi將需要1280MHz免許可頻譜。歐洲委員會向CEPT授權研究無線接入系統(包括5925-6425MHz無線局域網)提供無線寬頻服務的可行性及協調的技術條件。

  建議持續關注美國、歐盟關于5GHz、6GHz頻段規劃的進展情況,同時根據我國移動數據量增長、WiFi應用發展以及頻譜共享技術研究等情況,適時開展相關研究,條件成熟時考慮開放免許可頻率,促進我國頻率使用效率。

  (二)79GHz頻段許可方式

  從干擾風險角度出發,高頻段雷達主要優勢除了能夠更好地區分物體外,雷達設備可以更小,一種技術可以用于多種應用,而且,由于所需發射功率較小,相互干擾的風險比較低。雖然美國采用許可方式,目的在于加大干擾保護,實際上,預計不會有很多雷達用戶提出實際的干擾投訴,這一變化不會產生太大的實際影響。

  從促進產業發展角度出發,目前,國內的產業鏈尚未成熟,國外商用車載雷達已經走了幾十年的歷史了,國內近幾年才開始起步。經過不懈努力,77GHz車載雷達技術已獲得突破,已實現量產,并得到廣泛應用。對于79GHz雷達產品的研制由于受到國外的技術封鎖,大多還處于研發試驗階段。不同于美國通過許可方式促進技術發展的情況,我國當前階段免許可方式更能促進產業技術發展。


  作者簡介:

  張君,北京理工大學碩士,現為中國信息通信研究院產業與規劃研究所工程師,主要從事無線電管理發展規劃、頻占費資金使用管理、績效評價等無線電管理相關政策研究。

  聯系方式: zhangjun@caict.ac.cn

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