孙 栋 中兴通讯股份有限公司工程师周 栋 中兴通讯股份有限公司高级工程师
无线充电传输(WPT)议题WRC-15回顾
孙栋中兴通讯股份有限公司工程师
周栋中兴通讯股份有限公司高级工程师
摘要:在2015年世界无线电通信大会(WRC-15)上,成立了关于支持无线充电传输(WPT)的频谱及法规在WRC-19的新立项。
关键词:2015年世界无线电大会;无线充电传输;频谱
世界无线电通信大会是由国际电信联盟主办的无线电领域立法缔约的最高级别会议。大会主要讨论决定对相关无线电业务的频率划分,审议和修订无线电频率和卫星轨道资源的使用、管理等规则程序,对《无线电规则》进行修订,以便使有限的无线电频率和卫星轨道资源得到更加科学、合理、有效的利用,为各种无线电业务的有序开展提供频率资源保障,同时避免无线电业务之间出现有害的无线电干扰。中兴通讯作为综合性通信制造业上市公司和全球通信解决方案提供商之一,有责任和义务积极推动我国提案在大会的顺利进行,保护国家频谱相关权益。除了参与跟踪议题1.1、IMT高频段议题、无线本地局域网络和铁路等议题,无线充电传输(WPT)议题是中兴通讯作为独立牵头单位在大会进行了推进,并取得预期的结果。本文将重点介绍无线充电传输(WPT)议题在大会的推动过程。
议题名称::To Consider Spectrum Related Matters and Regulatory Actions to SupportWireless Power Transmission(WPT-non Beam)Taking into Account the Results ofITU-RStudies。
2.1议题背景
自19世纪以来,人类一直在开发无线电力传输技术,它起步于电磁感应技术。自2006年麻省理工学院(MIT)在共振无线电力传输(WPT)技术方面取得创新以来,WPT技术的开发“百花齐放”,例如利用谐振式以及电容耦合式等多种实现方式。
随着一些WPT技术的切实可行的商用,WPT的应用正向移动设备与便携设备、家用电器与办公设备以及电动汽车等领域扩展。如今,WPT技术可以消除在WPT发射机上放置充电装置的限制。对于移动装置而言,它声称可在其不同负荷上同时进行多个装置的充电(如功能电话、智能电话、笔记本电脑等)。一些标准制定组织已经进行了移动设备应用的WPT技术规范的标准化。对于电动客车而言,不再需要笨重的充点电缆,因此汽车行业将WPT视为进行电动汽车(EV)更简单方便的充电的极具希望的一种措施。并且电动汽车无线充电系统是我国新能源汽车产业有可能领先国际的重要方向之一,可以为国家制定的新能源汽车弯道超车作有益的支撑。明确无线输电的频谱,对于确保电动汽车和充电基础设施的互操作性,推动无线充电大规模使用,具有非常积极的促进作用。因此,无线充电需要形成产业规模,亟需解决频率分配及配套的监管措施和法规保障。
大会之前已经出现了使用19~21、59~61以及79~90kHz频段的供电动汽车使用的磁场谐振式无线充电技术,出现了100~300kHz频段的供移动设备使用的谐振和感应式无线充电技术,以及6765~6795kHz频段的供移动设备使用的磁场谐振式无线充电技术。无线充电设备的增多可能会对标准频率时间信号等造成影响。所以考虑到全球或者区域性的WPT频率范围的协调一致可以有效避免WPT可能造成有害干扰,同时使得消费者和设备制造商都受益。因此,本议题一方面需要研究WPT可用的频率,另一方面要研究如何保护现有相关业务不受WPT的有害干扰。
2.2前期议题准备情况
某些国家已在有关确定WPT要求和规范的WPT研究方面取得了进展,包括对适合WPT的、获得所需传输功率水平和功率效率的频率、适用的线圈/天线物理规格等都做出了规定。一些国家以及无线电相关的国际组织正在探讨引入WPT技术所需的无线电规则,WPT议题在各大区域组织及ITU-R的研究结果如下:
(1)国际电工委员会(IEC)出版了技术报告IEC/ TR62869,关于用于TC100研制的声像及多媒体系统和设备的无线功率传输。
(2)IEC61980系列、国际标准组织(ISO)19363系列以及国际汽车工程师学会(SAE)J2054系列标准的研究组织正在研究全球或区域统一的汽车无线充电系统标准。
(3)全球标准协作组织(GSC)第17/34决议决定加强WPT的协议、管理规则和互操作方面的有效标准协作。
(4)WPT的APT调查报告和APT的WPT报告提供了亚太电信组织(APT)各成员国关于WPT规则问题讨论的最新信息。
(5)ITU-R第1研究组自1997年以来一直在进行ITU-R第210/1号课题“无线电力传输”的研究工作。2014年,ITU第1研究组批准了ITU-RSM.2303-0号报告使用非射频波束技术的无线电力传输。
(6)ITU-R第1研究组1A工作组制定了ITU-RSM. [WPT]新建议书初步草案,建议将6765~6795kHz频率范围用于移动装置的磁共振技术,且打算寻求在2016年通过和批准该建议书。
(7)2015年,ITU-R第1研究组还批准了ITU-R SM.2303-0号报告修订案,该版本中提供了WPT对现有无线电系统和诸如铁路安全等其它系统产生的影响。
在亚太电信组织(APT)会议上,经过反复磋商和折中后,形成了关于本议题的亚太共同提案(ASP):“研究旨在支持无线电力传输(WPT)的频谱相关事宜和规则行动”。这个共同提案在做出决议(Resolve)部分没有明确指出需要给WPT标识频率的具体频段,总体思路是开放性研究。但在考虑到Considering部分,一些国家列出了已研究的若干用于WPT技术的频段,这些频段中不包括我国WPT频段的诉求,所以主管部门决定在此次大会中把我国电动汽车的3个频段加入考虑的Considering部分中或者在考虑到Considering部分中不体现任何频率内容,这样做有利于保护我国WPT自主知识产权的研究,避免受制于人。因此,中兴通讯根据我国代表团的指导,积极制定WRC-15参会工作手册及中国预案,联系国内外专家共同推动WPT议题成为WRC-19新议项,并且做到维护我国WPT频率相关权益。
2.3会议讨论情况
WPT议题主要在起草组、6B4工作组、6B工作组、COM6以及全会上开展讨论,另外还召开了多次非正式(Informal)协商,关注方包括世界各区域的国家。关于此议题的设立,主要争论的焦点问题为Considering部分的频率、归属议项10还是议项6、研究范围以及WPT议题的适用范围。
(1)WPT的适用和研究范围
某些欧盟国家认为WPT不是WRC需要考虑的事情,WRC是世界无线电通信大会,而WP属于能量传输,超出了WRC的研究范畴。包括我国等国家的专家多方面进行回击使得问题化解,但是欧盟国家仍然抓住WPT的研究范围提出各种质疑,最后盟友国家妥协在研究范围中放弃手机充电、智能家居,新决议中只专注电动汽车充电,至此欧盟国家态度软化。由于我国WPT的频率诉求只在电动汽车充电,所以此决定不影响我国频谱利益。
(2)议题归属问题
一些欧盟国家反对在议项10(Agenda Item10)下成立WPT新议题,理由是要成立的新提议已经很多,这样导致下一周期的研究任务太重,不利于世界无线电频谱规划。我国等盟友国家积极组织召开多边交流会议,多次修改提案,最终与反对方达成妥协方案,在议项6(为筹备2019年世界无线电通信大会需开展的紧急研究)下起草了新的决议。
(3)频率问题
在多边交流沟通中其他国家不同意在考虑到(Considering)部分加入我国诉求的三段频段,认为这是亚太电信组织(APT)的共同提案,如果更改需要提前在APT会议上提出,或者以后在ITU-R第一研究组中提出。在经过多次与各国线下讨论无效后,我国WPT议题负责人及时在6B4工作组及Ad-hoc会议上表示,如果不能在考虑到(Considering)部分加入中国三段频段诉求,中国将以国家名义重新考虑对该议题的立场,最终其他国家态度出现转变,提出妥协方案,在考虑到(Considering)部分删除全部的频率描述内容,该决定解决了我国关于WPT的频率顾虑,保障了国家频谱权益。
(4)是否成立新决议
某些国家表示WPT在ITU-R第一研究组的子工作组WP1A已经开启了近3年的研究,形成了一个PDNR和两个ITU-R报告。认为该工作可以继续完成,是否起草新决议需要慎重考虑。经过会下积极争取和讨论,以支持反对国家无线本地局域网(WLAN)等议题使得在WPT会场反对国家态度出现转变,最终同意起草新决议并对文本进行修订。
2.4议题最后结果
经过4周激烈会场讨论和周密的会下协商,WPT议题成功按照国家预案成为WRC-19的新议题,并且新决议中删除了其他国家已研究或使用的频段,保护了我国无线充电传输技术自主知识产权的研究。
本文回顾了世界无线电通信大会(WRC-15)无线充电传输(WPT)议题最终被成功确立为下一届世界无线电通信大会(WRC-19)的新议题的推进过程。由于我国代表团团组的正确指导,会前进行的各项充分准备,会议期间议题代表的优秀协调和沟通能力,最终促成无线充电传输(WPT)议题被纳入WRC-19新议题,体现了中国在国际舞台日益增强的影响力。
参考文献
[1] WRC.Studies on Spectrum- related Matters and Regulatory Actions to Support Wireless Power Transmission (WPT) [C]. Draft New Resolution [ASP-H10-WPT] (wrc 15) (Attachment 8). 2015.
Thereview of agenda item forWirelessPowerTransmission(WPT)onthe WorldRadiocommunication Conference2015(WRC-15)
Sun Dong,Zhou Dong
Abstract:OntheWorld Radiocommunication Conference 2015(WRC-15),to support the proposedWRC-19 agenda item for spectrum-related matters and regulatory actions ofWirelessPowerTransmission(WPT).
Keywords:WRC-15; WPT; spectrum
收稿日期:(2016-02-20)