充分发挥频谱资源效益，筑基信息通信业高质量发展

刘 琪

中国信息通信研究院 北京 100063

1 频谱是信息通信业发展的关键基础性资源

频谱资源是构建全球信息技术、科技创新和经济发展竞争新优势的关键战略资源，并以其稀缺性日益成为新形势下国际博弈和竞争的战略热点。频谱资源作为支撑我国网络强国、制造强国和数字中国等战略实施的关键要素，其战略地位进一步凸显。以移动通信为例，频谱资源不仅决定了运营商网络部署、设备制造商产品技术指标，也决定了相关仪器仪表供应商、终端厂家、服务提供商等产业链上下游对发展方向的把握和各自目标的确定，是信息通信业发展的“信号塔”“航标灯”，直接影响整个中国通信业发展以及与国际市场的对接[1]。

2 频谱资源有力支撑了我国信息通信业的快速发展

工业和信息化部作为我国频谱资源的管理部门，通过科学规划、合理配置无线电频谱资源，统筹协调各部门各行业用频需求，基本满足了经济社会发展和国防建设需要，特别支撑了我国信息通信业的快速发展。根据中国信通院测算，以无线电频谱作为先导性基础资源、以无线技术作为核心驱动力，通过无线技术与实体经济深度融合形成的无线经济规模2021年已达6.2万亿元，占GDP比重为5.43%，移动通信及其行业赋能形成的经济规模占无线经济比例超过75%[2]。

图1 无线经济体系架构

2.1 支撑新型基础设施建设

2.1.1 支撑新一代信息通信基础设施建设

1)移动通信领域。目前，我国共为公众移动通信业务许可了1 109MHz频率，支持我国移动通信实现从“3G突破”到“4G同步”再到“5G引领”的跨越。截至2022年底我国已许可的5G中低频段频谱资源共计792MHz，许可的中低频段频谱资源总量位居世界前列，累计建成开通5G基站达231.2万个，全国地级市城区覆盖不断提升，逐步按需向乡镇和农村地区延伸。每万人拥有5G基站数达到16.4个。截止2022年底，我国移动电话用户总数达16.83亿户，其中5G移动电话用户达5.61亿户，约占全球的四分之三。移动互联网接入流量达2 618亿GB，比上年增长18.1%[3]。

2)移动物联网领域。为适应蜂窝窄带物联网(NBIoT)技术的应用需求，2017年工信部发布了NB-IoT系统频率使用要求公告，对NB-IoT的频率管理、台站管理等方面问题予以明确，推动蜂窝物联网技术的成熟和应用。2019年工信部出台了《增强机器类通信系统频率使用管理规定(暂行)》，进一步满足数据速率较高、移动性较强的移动物联网应用需求。依托相关频谱资源，2022年8月实现了“物”连接超过“人”连接。2022年底，我国蜂窝物联网终端用户达18.45亿户，连接数占比已升至52.3%。蜂窝物联网终端应用于公共服务、车联网、智慧零售、智慧家居等领域的规模分别达4.96亿、3.75亿、2.5亿和1.92亿户[4]。

3)卫星领域。近年来，我国通信、导航、遥感等卫星空间基础设施建设加速发展。卫星(空间)业务主要使用UHF(300MHz～1GHz)、L(1～2GHz)、S(2～4GHz)、C(4～8GHz)、X(8～12GHz)、Ku(12～18GHz)、Ka(26.5～40GHz)、Q(30～50GHz)、V(50～75GHz)等多个频段频率和轨道资源。目前我国通信卫星广泛应用于直播广播、应急救援等领域，在偏远山区也得到了较好的应用。“资源三号”“环境减灾二号”等多颗遥感卫星推进我国陆地观测业务服务综合能力大幅提升。“海洋一号”“海洋二号”等实现我国海洋观测在全球海域多要素、多尺度、高分辨率连续覆盖能力。新一代静止轨道气象卫星“风云四号”实现全天候、精细化、连续大气立体综合探测和快速响应灾害监测，“风云二号”为“一带一路”沿线国家和地区提供卫星监测服务。北斗三号全球卫星导航系统全面建成开通，北斗系统“三步走”战略圆满完成，正式进入服务全球新时代，服务性能达到世界先进水平。为保障我卫星系统和应用发展，工信部相继出台了空间频率有关政策，指导相关企业申报更多卫星频谱和轨道资源，支撑我国构建了较为完善的国家空间基础设施，推动形成泛在通联、精准时空、全维感知的空间信息服务能力。

2.1.2 支撑融合基础设施建设

1)车联网领域。2018年10月工信部发布了《车联网(智能网联汽车)直连通信使用5 905-5 925MHz管理规定(暂行)》，为开展车车、车路、车人之间的信息交换应用明确了频谱资源和技术体制。目前，工信部已指导北京、天津、江苏、广东、重庆等13个省(自治区、直辖市)工业和信息化主管部门，向相关企业颁发了车联网直连通信频率使用许可，相关地区在构建车联网应用场景、推动产业生态聚集、探索建设运营模式、加快示范道路建设等方面取得了积极成效。2021年11月，工信部发布《汽车雷达无线电管理暂行规定》，明确了汽车雷达使用76～79GHz频段频率，并对主要应用场景、射频技术要求、管理方式以及设置使用和干扰协调要求作出规定。新的雷达频率将有助于提高汽车雷达的分辨率、探测精度和可靠性。提升汽车智能化技术应用和产业发展。

2)工业互联网方面。2021年，出台了《工业互联网和物联网无线电频率使用指南(2021年版)》，引导行业用户根据应用场景的特点，选择适合的无线电通信技术，提高工业应用与频谱资源适配性。2022年底，一大批国民经济支柱产业已经开展“5G+工业互联网”创新实践，全国在建项目超过4 000个，培育了一批高水平的5G全连接工厂标杆。2022年出台了《加强和规范2 400MHz、5 100MHz和5 800MHz频段无线电管理有关事宜的通知》，进一步满足工业互联网、物联网等短距离通信需求，规范了频率使用。2021年工信部出台了《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》，提出要探索5G专网建设及运营模式，规划5G工业互联网专用频率，开展工业5G专网试点。

2.2 引导相关产业创新发展

发挥频谱资源引领作用，支持相关产业创新突破。以5G频率为例，全球5G频率包括低频段(3 000MHz以下)、中频段(3 000MHz～6 000MHz)、毫米波频段(6 000MHz以上)等频段。在美国优先发布毫米波频段5G频率规划的背景下，我国综合考虑国内外各方面因素，决定优先在中低频段发展5G。2017年11月，正式发布3 000MHz～5 000MHz频段第五代移动通信系统频率规划，中国成为全球发布5G系统在中频段内频率使用规划的首个国家。我国将3.5GHz和4.9GHz频段，以及重耕2.6GHz频段用于5G，实现了每家基础电信运营企业至少连续100MHz的中频频谱带宽。在规划的引导下，产业链上下游围绕中频段开展技术研究和产品开发，加速产业生态成熟。在我国5G频谱政策的带动下，超过80个国家也开始选择在中低频段优先发展5G。目前，中频段已成为全球5G网络的主流频段，我国在相关频段具有一定产业优势。

2.3 创新频谱资源管理模式

近年来，为了更加高效利用已许可的频谱资源，工信部批准现用于2G/3G/4G系统的900MHz等低频段重耕用于5G系统，调整700MHz频段以及重耕2.1GHz频段2×45MHz用于5G。出台了《关于加强5G公众移动通信系统无线电频率共享管理有关事项的通知》，支持基础电信企业共享频谱资源建设5G网络。2022年底制定了《公众移动通信系统无线电频率使用率评价办法(试行)》并在部分省份开展使用率评价试点工作，促进提高公众移动通信频谱资源的使用效率和效益。为解决5G与卫星业务的兼容共存难题，工信部印发了《3 000～5 000MHz频段第五代移动通信基站与卫星地球站等无线电台(站)干扰协调管理办法》等多个文件，协调解决5G基站与卫星地球站等其他无线电台(站)的干扰问题。

2.4 预留频谱确保可持续发展

2017年，工信部公开征集在毫米波频段规划5G系统使用频率的意见，考虑将24.75～27.5GHz、37～42.5GHz或其他毫米波频段规划用于5G系统，后续将适时发布5G毫米波频率规划，满足特殊应用场景对于容量和性能等方面的需求。2023年1月，工信部发布《关于微波通信系统频率使用规划调整及无线电管理有关事项的通知》，进一步满足5G基站等场景应用需求，并为我国5G以及未来6G等预留频谱资源。同时，在国际电信联盟(ITU)层面积极推动将6GHz频段标识用于公众移动通信系统，为6G发展争取更多频谱资源。

3 新时期我国信息通信业发展对频谱资源开发利用提出新要求

3.1 需要更多频率和卫星轨道资源

无线技术正处于系统创新的重大变革期，5G、卫星通信等新一代通信技术加速集成创新与突破，推动经济社会各领域数字化、网络化、智能化转型不断深化。未来6G业务将呈现出沉浸化、智慧化、全域化等新发展趋势，形成沉浸式云XR、全息通信、感官互联、智慧交互、通信感知等八大业务应用[5]，传输速率要求将在Tb/s级别以上，需要更大带宽的频谱资源来实现6G愿景。以卫星互联网为代表的新型无线技术不断涌现，提出了更多频率和轨道资源需求。目前美国SpaceX公司已向ITU申报了万余份卫星资料，涵盖Ku、Ka、Q/V和E频段，基本囊括了卫星互联网主流频段，且已进入实际部署阶段。我国相关卫星互联网星座进入启动阶段，需要大量频率和轨道资源。

3.2 需要进一步提升频率使用效率

一方面，公众移动通信频率使用效率在频段、使用区域、使用时间等方面呈现较大的不均衡性。部分中低频段用于2G/3G等系统，非热点地区频率利用率显著低于热点地区，移动通信业务的“潮汐效应”带来了频率利用率有较大波动，频谱资源使用效率仍有提升空间。另一方面，不同无线电业务频率在时域、空域、频域的使用效率差异较大。多种无线电业务集中在6GHz以下频段，高频段使用效率有待提高。城市人口密集地区无线电应用繁多，频率需求较大，而偏远地区频率需求较小。提升使用效率是满足信息通信业频率需求的关键。

3.3 需要形成全球协调一致的频率

频谱资源作为信息通信产业发展的基础资源，全球差异化的频段不利于降低消费者的服务成本，将导致通信终端更复杂、网络成本更高。因此高效合理的频谱规划和分配对于移动通信产业发展至关重要。通过使用全球协调一致的频率可以实现产业的规模化发展和系统漫游，在ITU国际规则框架下，各国主管部门正在共同推动公众移动通信全球协调一致的频率划分。未来6G等移动通信系统更需要形成全球协调统一的频谱资源。

4 频谱资源筑基信息通信业高质量发展展望

4.1 规划新频段保障信息通信业用频需求

根据《“十四五”信息通信行业发展规划》提出的任务，通过规划新频段保障通信业用频需求。适时制定5G/6G专项频率规划，增配中频段频谱资源，分阶段出台5G毫米波频率规划[6]。适时开展5G-V2X频率使用规划研究，推动当前LTE-V2X技术体制与未来5G-V2X协调发展。制定相关领域卫星频率及轨道资源使用规划，加强集中统一管理，做好申报、协调、登记和维护等工作。根据我国产业发展水平，出台物联网、工业互联网、太赫兹等专题频率规划。

4.2 进一步提升频谱资源使用效率

支持频谱资源的共建共享，集约高效使用频率。结合我国频率使用现状，进一步优化资源配置，综合发挥低中高频段特点，重耕2G/3G/4G频率用于5G/6G[7]。开展全国范围的公众移动通信系统频率使用率和使用效益评价，进一步发挥频谱资源效益。探索商用频率的市场化配置，通过招标等方式高效配置频谱资源。通过政策引导、标准制定等途径，鼓励高频段开发应用，推动频率动态共享等技术的研发与使用。完善频谱资源管理的全流程管理机制建设，建立涵盖划分、规划、许可、监督、评价、调整、回收的频谱资源闭环机制。监管部门定期开展无线电频率使用评估，对无线电频率使用情况、使用率等进行检查。加强卫星无线电频谱资源的协调和管理，合理规划利用卫星频率和轨道资源。

4.3 推动形成全球协调统一的频率划分

通过世界无线电通信大会、论坛峰会等渠道，推动公众移动通信等系统频谱使用的全球协调一致。加强移动通信相关需求、技术、标准、产业和应用等方面国际合作，推动形成全球统一的产业生态。积极参与全球频谱治理，按照“合作共赢”的原则深入开展双(多)边合作，鼓励产业界和学术界加强国际交流，共享更多技术成果。