WRC-15会议进展及展望

2016-02-23 12:23朱禹涛中国信息通信研究院技术与标准研究所高级工程师朱中国信息通信研究院技术与标准研究所工程师
信息通信技术与政策 2016年3期
关键词:频率

朱禹涛 中国信息通信研究院技术与标准研究所高级工程师朱 颖 中国信息通信研究院技术与标准研究所工程师



WRC-15会议进展及展望

朱禹涛中国信息通信研究院技术与标准研究所高级工程师
朱颖中国信息通信研究院技术与标准研究所工程师

摘要:具有国际缔约性质的2015年世界无线电通信大会(WRC-15),对无线电通信的国际规则框架《无线电规则》进行了审议和必要的修订。会议研究了40多个与频率划分和频率共用有关的问题,并确定了2019年世界无线电通信大会的各项议题。本文对WRC-15会议情况进行了总结,介绍了移动通信相关议题的进展,并对今后的工作进行了展望。

关键词:世界无线电通信大会;无线电规则;频率

1 引言

频率资源是一种有限的不可再生资源,是无线电业务应用的基础。随着全球无线电应用的快速发展,频率资源的供需矛盾愈发突出。为规避业务间的干扰,保证频率资源的有效利用,在方便人们享用高性能无线通信的同时,确保他们的生活和出行更加安全。国际电信联盟(ITU)每三、四年召开一次具有国际缔约性质的世界无线电通信大会(WRC),对无线电通信的国际规则框架《无线电规则》进行审议和必要的修订。

2015年11月2—27日,WRC-15会议在日内瓦召开,代表国际电信联盟193个成员国中162个成员国的约3300名与会者出席了为期4周的大会。会议研究了40多个与频率划分和频率共用有关的问题,以有效利用频谱和轨道资源。这些成果确保为移动宽带和卫星通信、水上和航空运输、航空和道路安全以及与环境气象和气候、灾害预报、缓解和救灾相关的科学目的,提供高质量的无线电服务。会议同时为未来4年设定了研究计划,涵盖了从业余无线电到广播、移动、卫星移动、卫星固定、动中通地球站到空间探测等各种业务。

2 WRC-15 的主要成果

(1)移动宽带通信

随着移动宽带业务对频谱的需求日益增长,WRC-15为其在L频段(1427~1518MHz)和C频段低端(3.4~3.6GHz)确定了频率。在其他划分给移动宽带业务的频段中,WRC-15在某些额外部分中达成了协议,提供给不会与其他业务产生干扰的区域使用。为抵消在低端频段为IMT寻找附加频谱所遇到的困难,WRC-15决定在2019年下一届世界无线电通信大会的议程中包括为24.25~86GHz确定IMT频段的研究,各主管部门和行业可以致力于根据IMT-2020的实施时间表,研发必要的技术。

业余无线电业务在5351.5~5366.5kHz频段内的新划分将保持各种距离的稳定通信,尤其是为灾害情况和救灾工作提供通信。

(3)应急通信和救灾工作

WRC-15在694~894MHz频段确定了频谱,以促进移动宽带通信用于公共保护和救灾(PPDR)(如匪警、消防、急救和灾害响应小组等)中强健且可靠的关键任务应急通信业务。

(4)搜救

WRC-15强化了对在406~406.1MHz频段发射信号,向Cospas-Sarsat系统等搜救卫星上行传输的搜救信标的保护。修订了第205号决议,确保在405MHz以上操作时考虑无线电探空仪的频率漂移特性,避免漂移接近406MHz。要求各主管部门避免在相邻频段内为移动和固定业务指配新的频率,防止干扰406~406.1MHz频段。截至2013年12月,Cospas-Sarsat系统已在全球10300多起事故中协助救援了37000多人。

(5)用于环境监控的地球观测卫星

今年,上海举办了首届“中国国际进口博览会”。我和我的团队有幸主持了2018年中国国际进口博览会主会场国家会展中心核心区的景观设计,我在城市公共空间中创作了三件公共艺术作品,这三件作品分别是:迎接进博会的《祥云2018》,展示上海文化的《上善若水》,表达场所形象的《七彩蝶舞》。国家会展中心周边的城市景观和环境风貌是展示上海作为国际大都市形象的一个重要窗口,景观提升设计目标是营造精彩和谐大气的城市环境。

WRC-15同意在7~8GHz频率范围内做出新的划分,用于为未来卫星地球探测业务(EESS)航天器操作规划和动态航天器软件修改上行大量数据,进而最终简化星载架构和操作概念。9~10GHz频率范围内的频谱划分将促进开发有源感知EESS上的现代宽带感知技术和天基雷达。科学和地理信息应用将通过增强型救灾和人道主义援助、土地利用和宽域海岸监视应用提供各种天气条件下的高质量测量。

(6)无人机和机载内部无线通信系统

WRC-15为国际民航组织(ICAO)开发无人机系统(UAS)国际标准奠定了基础,并确定了可在全球范围适用于此类系统的规则条件。WRC-15就机载内部无线通信(WAIC)的频谱达成了一致,可将飞机内使用的沉重昂贵布线替换为无线系统。

(7)全球民航航班跟踪

WRC-15为全球民航航班跟踪划分无线电频谱达成了一致,以提高安全性。1087.7~1092.3MHz频段已划分给卫星航空移动业务(地对空),用于空间电台接收航空器发射机发出的广播式自动相关监视(ADS-B)发射信号。这将有助于装备了ADS-B的飞机在世界任何地方报告位置,不论是大洋上空、两极还是其他边远地区。国际民航组织将根据已有的标准和建议措施(SARP)研究卫星接收ADS-B信号的性能标准。

(8)改进的水上无线电通信系统

WRC-15审议了实现自动识别系统(AIS)应用和其他潜在新应用,以改进水上无线电通信的规则条款和频率划分。采用AIS技术的数据交换新应用旨在改善导航安全。在161.9375~161.9625MHz和161.9375~161.9625MHz频段为卫星水上移动业务做出了新的划分,并将继续研究卫星水上移动业务(MMSS)下行161.7875~161.9375MHz频段与同一频段及相邻频段内现有业务之间的兼容性问题。

(9)道路安全

WRC-15在79GHz频段划分了操作短距离高分辨率汽车雷达所需的无线电频谱。此举将为汽车雷达提供全球统一的规则框架,通过减少交通事故来防止碰撞并提高汽车安全性。根据联合国的数据,世界各地每年道路交通事故死亡人数超过125万。

(10)宽带卫星系统的操作:动中通地球站

WRC-15同意促进卫星固定业务(FSS)动中通地球站(ESIM)在19.7~20.2GHz和29.5~30.0GHz频段内的全球部署,为卫星系统向交通运输行业提供全球宽带连接铺平了道路。移动平台(如船舶、火车和飞机)上的地球站,将可与高功率多点波束卫星通信,以10~50Mbit/s左右的传输速率进行通信。

(11)世界时

WRC-15决定,需要进一步研究当前和潜在的未来参考时间尺度,包括修订协调世界时(UTC)并取消所谓的“闰秒”,2023年世界无线电通信大会将审议报告。在此之前,须继续根据ITU-RTF.460-6建议书的规定使用国际计量局(BIPM)保持的UTC。

3 WRC-15为IMT系统确定新频谱

WRC- 15会议决定将470~698、1427~1518、3300~3400、3400~3600、3600~3700、4800~4990MHz频段或其部分频段确定给有意部署IMT的主管部门使用。尽管为IMT系统新增频率709MHz,但全球融合的IMT频谱低于预期。

(1)UHF频段

本次大会1区(欧洲、非洲、中东、中亚)将694~790MHz确定用于IMT。至此,经过2000、2007和2015 年3次世界无线电通信大会,694/698~960MHz频段基本形成了全球统一划分。此外,WRC-15会议上美洲的巴哈马、巴巴多斯、加拿大、美国和墨西哥将470~608MHz全部或部分频段确定用于IMT;巴哈马、巴巴多斯、伯利兹、加拿大、哥伦比亚、美国和墨西哥将614~698MHz全部或部分频段确定用于IMT。亚太区域的密克罗尼西亚、所罗门群岛、图瓦卢、瓦努阿图将470~698MHz全部或部分频段,以及孟加拉、马尔代夫和新西兰将610~698MHz全部或部分频段确定用于IMT。尽管本次会议1区没有进一步向694MHz以下扩展,但是WRC-15会议起草[COM4/6]决议,请ITU-R 在2019年世界无线电通信大会之后,且在2023年世界无线电通信大会之前及时审议1区470~960MHz频段内现有业务的频谱使用情况并研究这些业务的频谱需求,特别是广播和移动业务(航空移动除外)的频谱需求,同时考虑国际电联无线电通信部门(ITU-R)的相关研究、建议书和报告。请2023年世界无线电通信大会在上述研究结果基础上,在这些研究已经完成且ITU- R已经批准的前提下,酌情考虑1区470~694MHz频段的可能规则行动。随着UHF频段逐步向低端扩展,将成为移动通信系统最重要的频段之一。

(2)1427~1518MHz频段

1427~1518MHz频段是本次会议另一个焦点频段。日本在2009年已经将1427.9~1462.9/1475.9~1510.9MHz用于3G系统。欧盟也于2013年通过ECC决议将1452~1492MHz频段规划用于宽带通信下行补充链路。WRC- 15将1427~1452MHz和1492~1518MHz频段在全球范围内确定用于IMT。1452~1492MHz在美洲和亚太统一确定用于IMT,非洲和中东53个国家以国家脚注形式将1452~1492MHz频段确定用于IMT,由于俄罗斯等独联体国家提出了较为严格的限制条件,欧盟最后没有加入此新增脚注中,但预计欧盟仍将在此频段部署IMT系统。

(3)3300~3700MHz频段

我国提出的3300~3400MHz频段在国际上获得了广泛的支持。共45个国家将3300~3400MHz频段确定用于IMT,并且3400~3600MHz在欧洲、非洲、中东、中亚和美洲地区升级为区域统一划分。美国、加拿大、哥伦比亚和哥斯达黎加还进一步向高端拓展,将3600~3700MHz标识为IMT。至此,大部分国家将在C频段上获得200~400MHz连续的IMT频谱。

(4)4800~4990MHz频段

乌拉圭、柬埔寨、老挝和越南以国家脚注方式将4800~4990MHz全部或部分频段确定用于IMT。此频段成为IMT在3.8~5GHz范围新增的重要频谱,未来可能逐步拓展,成为广泛用于IMT的频段。

4 确定WRC-19 各项议题

本次世界无线电大会还确定了WRC-19会议的各项议题,包括陆地移动和固定业务、移动业务宽带应用、卫星业务、科学业务、水上、航空和业余业务,以及一般性问题等,共16项新议题、9项需要向WRC-19报告研究进展的事项和部分常设议题。

考虑到在6GHz以下频段为IMT系统寻找新频谱的困难,WRC-15会议讨论了在6GHz以上频段继续为IMT规划新频段的可行性。高频段对未来IMT系统的发展至关重要,是支持5G系统超高速率、超大容量业务需求的核心基础资源。尽管各国对在WRC-19会议继续为确定IMT频率设立新议题并无争议,但对于议题包括的潜在候选频段存在很大分歧。最终确定了WRC-19会议议题1.13继续为IMT的未来发展确定新频段。研究频段限于24.25~27.5、31.8~33.4、37~40.5、40.5~42.5、42.5~43.5、45.5~47、47~47.2、47.2~50.2、50.4~52.6、66~76和81~86GHz频段。此外,WRC-19还包括多个与IMT系统相关的研究议题,例如:

●议题1.11:根据第236[COM6/12]号决议(WRC-15),酌情采取必要行动促进全球或区域性的统一频段,以便在现有移动业务划分内为列车与轨旁间的铁路无线电通信系统提供支持。

●议题1.12:根据第237[COM6/13]号决议(WRC-15),在现有移动业务划分下,尽可能为实施演进的智能交通系统(ITS)考虑可能的全球或区域统一频段。

●议题1.14:根据第160[COM6/21]号决议(WRC-15),在ITU-R所开展研究的基础上,考虑在现有固定业务划分内,对高空平台台站(HAPS)采取适当的规则行动。

●议题1.16:根据第239[COM6/22]号决议(WRC-15),审议5150~5925MHz频段内包括无线局域网在内的无线接入系统(WAS/RLAN)的相关问题,并采取适当规则行动,包括为移动业务做出附加频谱划分。

●以及9.1.5电动汽车无线功率传输(WPT)的研究,和9.1.8实施窄带和宽带机器类通信基础设施(即物联网)使用频谱研究等。

5 WRC-15 决议对移动通信行业的影响

随着智能终端及移动互联网业务迅猛发展,宽带移动通信系统承载的无线数据业务在未来将面临几何级增长,宽带移动通信产业将面临极大的频谱缺口。ITU在WRC-15周期1.1议题的频谱需求研究结果显示,到2020年,全球IMT总频谱需求将达到1340~1960MHz,我国IMT总频谱需求将达到1490~1810MHz。但是,本次会议实质上只在L频段的1427~1518MHz上达成了全球统一IMT标识,其它新增频段均是国家脚注标识。由于缺乏全球融合频谱,各国仍可能面临IMT频谱短缺压力。

在全球或者区域范围内争取统一的频谱划分,将降低移动通信系统的研发成本,形成规模效应,促进宽带移动通信产业发展。由于6GHz频段以下密集分布着卫星、广播、地面、科学等不同业务,且各国IMT及相关产业发展的战略存在差异,导致为IMT划分新的频率的议题显得异常困难和胶着,为IMT系统寻求全球融合频谱划分愈发困难。本次大会为WRC-19设立了新的议题,研究在24.25~86GHz频段范围为IMT确定新频谱,此项议题将成为未来IMT发展的关键。

Progress and prospects of WRC-15

Zhu Yutao,Zhu Ying

Abstract:The World Radiocommunication Conferences 2015 (WRC-15) reviewed and revised the radio regulations, the international treaty governing the use of the radio communication services and applications. WRC-15 addressed over 40 topics related to frequency allocation and frequency sharing for the efficient use of spectrum and orbital resources and identified agenda items for The World Radiocommunication Conferences 2019. This paper summarized the results of WRC-15, especially introduced the progress of agenda items related to mobile communications, and gave an overview of future studies.

Key words:world radiocommunication conferences; radio regulations; spectrum

收稿日期:(2016-02-20)

猜你喜欢
频率
考虑频率二次跌落抑制的风火联合一次调频控制
处理器频率天梯
振动与频率
LTE-M系统频率干扰研究
无线电频率的特点
基于555振荡器的地沟油频率检测仪
一类非线性离散动力系统的频率收敛性
基于频移修正的线性方程频率估计算法
简谈GSM-R频率规划及应用方案
导航频率源的同步与控制