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5G时代加速到来 频谱共享是大势所趋
 【发布时间:2016年09月13日】 【来源:人民邮电报】 【作者:佚名】

    日前,工信部发布了《国家无线电管理规划(2016-2020年)》,为我们描绘了无线电管理工作未来5年的发展蓝图。其中,频谱资源被视作国家战略资源,而频谱资源管理则明确为无线电管理的核心职能,并提出以频谱资源科学管理为目标,创新管理模式,提高利用效率,更好地为经济发展和国防建设服务。面对《规划》提出的战略方向、目标和任务,全国无线电管理机构在未来5年内如何聚焦核心职能,实现频谱管理的精细高效,满足各行各业的用频需求?又将如何增强频谱资源在国家和地方重大战略决策的支撑作用?带着这些问题,在全国无线电管理宣传月到来之际,记者采访了工信部无线电管理局副局长阚润田。

频谱资源战略地位凸显

新常态倒逼无线电管理创新

   “无线电频谱资源属于国家所有,是具有重要战略意义的稀缺资源。”国家无线电管理“十三五”规划开宗明义地指出频谱资源的国有属性、战略性和稀缺性。从全球来看,新一轮的科技革命和产业变革风起云涌,稀缺的无线电频谱资源成为信息无所不在的重要载体,也是构建新一代信息基础设施的资源要素。就我国而言,随着经济发展步入新常态,信息技术与经济社会深度交汇融合,频谱资源成为经济社会发展创新驱动要素之一,为“宽带中国”、《中国制造2025》、“互联网+”行动计划等国家重大战略的实施以及各行各业的发展提供重要支撑。

   “无线电管理工作千头万绪,但最核心的还是科学规划与合理配置频谱资源,管好无线电台站和设备,有效维护空中电波秩序,保障各类无线电业务各行其道、互不干扰,这是国家赋予无线电管理机构的重要职责。”阚润田表示。近年来,全国无线电管理机构按照“三管理、三服务、一突出”的总体要求,聚焦频谱资源管理这一核心职能,充分发挥好频谱资源促进经济发展的资源要素驱动作用,为推动经济社会发展和国防建设以及《中国制造2025》与“互联网+”行动计划等国家重大战略部署的实施积极开展工作。

   “我们连续在第四代移动通信、宽带无线接入、宽带数字集群、无线局域网、车载雷达、无人驾驶航空器、40GHz50GHz频段无线接入等方面发布了10余项频率规划,为公众移动通信新增210MHz频率,有效引导了产业科学合理地进行研发,保障了频率的安全使用。”阚润田介绍说,“此外,还协调保障了民航、广电、交通、气象、渔业,铁路、航天等行业和部门以及国家科技重大专项及战略性新兴产业所需的频谱资源。”

    然而,这是一个飞速发展、瞬息万变的时代。随着以移动互联网、物联网、云计算为代表的新一代信息技术与传统产业的深度融合,无线电技术宽带、泛在、移动的应用特点越发明显,带来频谱需求的爆发式增长。网络强国、制造强国等一系列国家重大战略的实施对频谱资源提出新的需求,各部门、各行业也迫切需要更多的频谱资源提供支撑。与此同时,无线电频谱资源结构性紧缺问题更加突出。低频段拥挤不堪、高频段开发不足,不同业务用频矛盾逐渐加剧,频率规划协调难度不断加大。“面对这些新情况和新问题,以往的经验不可能完全适用,这考验着我们的管理智慧,也倒逼我们创新管理方法。”阚润田表示。

5G战略各国加快布局

中高频段频谱共享大势所趋

    在阚润田看来,通过精细化管理,实现中、高频段的频谱共享,从而提高频谱利用率,是缓解频谱供需矛盾的一剂良方,特别是解决频谱资源需求大户——第五代移动通信系统(5G)的用频需求。

    作为未来全球宽带网络无缝覆盖的重要技术手段,5G系统是以信息化驱动现代化、建设网络强国、提供普遍服务的重要基础设施。为掌握先机、占据制高点,世界各国纷纷加快在5G技术、频谱、标准和产业化等方面的战略布局,大国博弈日趋尖锐复杂。阚润田介绍说,按照ITU的进度,5G要到2020年才开始商用,但美国联邦通信委员会(FCC)今年7月率先划分了高频段频谱用于5G移动宽带运营;韩国提出将于2018年年初开展5G预商用试验,支持平昌冬奥会;日本总务省(MIC)计划2020年东京奥运会之前实现5G商用。我国IMT-20205G)推进组也正在谋划5G路线图和推进相关标准的制定工作。

    兵马未动,粮草先行。5G技术研发和发展的一个核心问题就是需要有充足的频谱资源作为支撑。阚润田表示:“据ITU预测,到2020年,IMT频谱需求总量为1300MHz~1800MHz。目前我国已为公众移动通信规划了687MHz的频率,因此,到2020年仅公众移动通信我们就缺口1100MHz以上的频谱资源。”我国无线电管理“十三五”规划明确提出,要为IMT-20205G)储备不低于500MHz的频谱资源。

    这么多的频谱资源从哪里来?阚润田介绍说,一方面来自6GHz以下低频段,可以作为5G基础频段,满足广覆盖、高移动性场景下的用户体验需求和海量设备连接。但这部分频段资源有限,特别是3GHz以下已规划的可用、好用资源已经基本分配殆尽,在“黄金”频段很难找到大块频谱来满足需求。另一方面6GHz以上的高频段,相对来说资源比较丰富,可以满足热点区域要求比较高的用户体验速率和系统容量需求。“原计划在WRC-19大会上才确定5G所用到的6GHz以上频段。现在看来一定要提前,不能等到2019年。” 阚润田表示,“为实现国家‘十三五’规划信息产业发展目标,保障我国在5G时代的引领地位,我国迫切需要明确5G频谱布局并尽早确定可用频段。”

   “在规划和分配5G系统频率时,基于6GHz以上高频段的不同业务共享是大势所趋。”阚润田解释道,“由于5G系统在中高频段需要大的连续频带,必然涉及较多的其他无线电应用,因此不宜再采取3GHz以下低频段IMT系统实质上全国范围内独占频率的做法。”与此同时,中高频段的电波传播特性有利于实现频率的复用和系统共存,5G系统采用的天线技术也为频率共享提供了新的实现手段。“当然,要想实现频谱共享,就必须解决两个或两个以上不同业务的兼容问题。”阚润田表示。其实,美国为5G划分的频率中,有一些高频资源已经有卫星业务在使用,为此其在技术、操作层面及规则制定上采取了一些措施,包括控制在许可牌照区域内地球站的数量和设台位置,制定协调等值线等,从而实现了卫星业务和IMT业务的频谱共享。

   “通过频谱精细化管理,可以在频域、时域、空域多个维度实现频谱共享。”阚润田举例说,比如海洋无线电监测业务,通过对基站的设置、天线的控制、技术指标的限制、合理保护带的设立等方法,实现海岸与内陆不同地域多种业务的频率共享。目前,我国在频谱共享方面有一些探索与尝试,比如在2300MHz~2400MHz5150MHz~5250MHz两个频段采取静态共享,分室内室外。5250MHz~5350MHz只能在室内使用,同时又采用了动态频率选择和功率自动控制功能,采取动态共享的方式,提高和改善利用率。

   “按照《规划》要求,要综合运用行政审批和市场化配置等多种手段分类配置频谱资源。”阚润田表示,“在未来,5G频率无论是采用市场化分配还是行政指配,都不会像过去2G3G4G那样独享频段,也不会一分就是全国性频点,一定是分期分批、几个城市或几批城市地分配频段,真正做到精细化管理。”

稳步推进规划落地见效

精细高效管理提升支撑能力

    对无线电管理机构来说,频谱共享也意味着巨大的考验,需要更高的管理能力和技术水平,构建精细高效的频谱资源管理体系。其实,我国无线电管理机构已经朝着这一方向在努力。2015年全国频率使用核查专项活动,摸清了频率资源使用的“家底”,为实现频率精细化管理,加强事中事后监管打下了坚实基础。2016年全国频谱使用评估专项活动,以城市建成区为重点对公众移动通信、通信卫星及卫星通信网在用频段的使用效率和信号覆盖率进行评估,向着频谱资源管理精细化方向迈出了坚实的一步。

   “到2020年,频谱资源的配置更加科学,无线电管理的水平显著提升,服务经济社会发展和国防建设的能力明显增强。”这是无线电管理“十三五”规划提出的总目标。“这就要求我们聚焦频谱管理这一核心职能,紧贴我国经济社会发展和国防建设实际,坚持需求导向,加强统筹协调,不断创新,最大限度地开发、利用频谱资源。”阚润田表示。未来无线电频谱资源的方向是深耕细作,秉承盘活存量资源,拓展增量资源,实现频谱管理的科学性和精细化。

    一方面,要有效满足未来IMT系统用频需求。积极研究论证5G频率规划,协调批复5G试验用频,继续同意部分IMT频率重耕,在频率供给侧加快推动2G3G4G演进,着力提高频谱使用效率。“今年下半年,我们将以《中华人民共和国无线电频率划分规定》修订为契机,组织开展行业间协调,重点推进相关频段规划。”阚润田表示,“同时积极支持企业适当加快高频技术研发试验进度,鼓励他们在高频段选择合适的频段进行5G实验研究。对于集中在室内的5G产品研发,支持其在所有频段进行试验。”

    另一方面,继续做好“宽带中国”、《中国制造2025》、“互联网+”行动计划等国家重大战略以及航空航天等国家科技重大专项的频率支撑工作。“车联网很可能成为5G的第一个行业应用,因此我们将积极支持车辆网的试验。目前,车联网的频率规划正在研究过程中。”阚润田表示,“对于工业互联网,在用好现有资源的基础上,必要时可划分一些新的频段来支持。”为了支持物联网的发展,在确保不产生无线电干扰的前提下,允许三家电信运营商利用现有网络开展NB-IoT试验,并将821MHz~824MHz866MHz~869MHz频段划给物联网,以满足其未来频率需求。

    此外,统筹协调民航、广电、交通、气象、渔业、铁路、公安等行业和部门的用频需求,为经济社会发展提供频谱支撑。目前,1.4GHz1.8GHz频段相关频率规划已经发布,接下来将重点做好规划的落实工作,区分引导政务和行业发展不同的用频需求,创新宽带系统频率共用和管理方式。同时,同意国家电网在一些城市开展230MHz载波聚合技术电力无线通信试验,以支持电力无线专网的发展。阚润田表示:“不排除考虑在同一频段上发放两张或两张以上牌照,一旦发生干扰,第二张和第三张牌照将无条件退出。”

   “《规划》的编制发布只是‘万里长征的第一步’。”阚润田说,“接下来,全国无线电管理机构将按照领导的要求,把规划变成计划,把计划变成行动,把行动变成实实在在的效果。”


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