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  • 2015年世界无线电通信大会亮点展望

  • 2015-11-03     作者:     来源:

  • 2015年世界无线通信大会(WRC-15)将于11月2日在瑞士日内瓦拉开帷幕。

    本届WRC-15共设有30多项议题,内容涉及国际移动通信(IMT)、卫星频率和轨道资源开发利用、航空业安全运营和航空器制造、载人航天和空间科学研究、智能交通和水上交通通信、公共应急救灾通信等方面。会议结果将对未来五年、十年甚至更长时期内的无线电技术应用和无线电产业发展产生重要影响。

    为期四周的WRC-15将重点讨论哪些议题 议题中有哪些引人注目的亮点,现为读者进行展望。

    一、移动业务

    议题1.1:为国际移动通信系统(IMT)做出附加频段划分,以促进地面移动宽带应用的发展。

    议题1.2: 审查1区移动业务使用694-790MHz频段的研究结果。

    议题1.3:审议并修订宽带公共保护和救灾(PPDR)的有关决议。

    近年来,随着移动互联网的高速发展,移动数据业务呈现爆炸性增长的态势,迫切需要更多的频谱资源提供支撑。为了满足移动通信不断增长的频率需求,WRC-15议题1.1将讨论为IMT分配新的频率资源。

    在WRC-12之后,ITU-R专门成立了联合工作组负责这个议题的研究工作,来自移动通信和其他行业的专家共同在联合工作组框架下,对IMT的候选频段与卫星、广播、导航等相关业务的共存进行了深入研究。在此基础上,联合工作组汇总、归纳来自世界各国的观点,提出了19个可用于IMT的候选频段,以便在WRC-15上经各国讨论以确定最终的新增频段,作为IMT全球统一划分的频率。

    由于各国IMT及相关产业发展战略存在差异,且对IMT新增频率的需求各不相同,目前世界各国并未就这19个频段达成一致观点,因此议题1.1将成为WRC-15最难达成共识的议题之一。本届大会能为IMT增加多少频率,这些频率将分布在哪些频段,让我们拭目以待。

    值得关注的是,本届大会的议题1.2将讨论1区(主要是欧洲和非洲地区)IMT使用694-790MHz频段的问题。实际上,WRC-07在为IMT划分新的频率时,就将被称为“数字红利”的700MHz频段列入了IMT候选频段。但由于各国广播电视模拟转数字的进程不一,该频段并未成为全球统一划分的IMT频率。此后,WRC-12明确提出将694-790MHz频段作为1区的IMT的新增划分。

    由于700MHz频段原为广播电视频段,WRC-15议题1.2研究的重点是如何解决好1区IMT与现有的广播电视、航空导航等业务的兼容问题,并制订适用于IMT业务发展的技术和规则条件。近几年来,伴随着欧洲广播电视业务模拟转数字进程的持续推进,欧洲各国相继启动了700MHz的回收和再分配工作。在本届大会上,尽管有的国家在IMT与航空导航业务兼容性研究结果上存在着一些争议,但从总体看,1区大多数国家对议题1.2议题将持支持的态度,即支持700MHz频段用于IMT。

    本届大会议题1.3将审议有关宽带公共保护和救灾业务(PPDR)及其未来发展的有关技术和操作问题。从全球来看,每当发生应急突发事件和自然灾害时,有线通信往往会遭到破坏,政府部门(主要是公共安全部门)需要借助各种无线电应急通信手段指挥救灾,保护公众生命财产安全。当前,随着各种无线电技术的演进和发展,如何利用先进的无线电通信技术和解决方案以满足政府部门对宽带公共保护和救灾业务的需求,这是业界共同思考的问题。议题1.3研究的重点是PPDR技术体制、演进趋势和发展中国家对于PPDR的需求,并寻求全球或区域统一的PPDR频率,以方便跨国救援工作的开展。在本届大会上,预计该议题的研究将会取得一定的积极进展。

    二、空间科学业务

    议题1.11:考虑在7-8GHz为卫星地球探测业务(地对空)做出主要业务划分。

    议题1.12:考虑在8700-9300或9900-10500MHz内,将目前9300-9900MHz频段内卫星地球探测业务(有源)的全球划分最多扩展600MHz。

    议题1.13:放宽原5公里的距离限制,以便轨道载人航天器之间通信的空间研究业务能够实现远距离操作。

    议题1.14:考虑能否通过停止协调世界时的闰秒机制,以实现连续的国际参考时标。

    从全球来看,随着经济社会的不断发展,卫星地球探测业务在环境监测、灾害预防、地理测绘、气象观测、公共安全等领域得到了广泛应用。目前,全球共有数百颗开展卫星地球探测业务的卫星在轨运行,这些卫星大多采用S频段进行测控。而日益增多的卫星使得S频段测控变得越来越拥挤,出现有害干扰的可能性大大增加。考虑到地球探测卫星大多使用X频段下传数据,一些国家提出希望在X频段(7-8GHz)为卫星地球探测业务增加上行(地对空)的主要划分,以便与下行频率配合,共同完成地球探测业务卫星的遥控、遥测等测控任务。为此,WRC-15议题1.11将考虑在7-8GHz频率范围内,为卫星地球探测业务(地对空)做出频率划分,以满足卫星遥控操作的频率需求。该项议题研究的重点是卫星地球探测系统(地对空)系统与现有的相关业务的兼容性问题。

    同时,为了满足卫星地球探测高分辨率星载成像系统的频率需求,WRC-15议题1.12将考虑为9300-9900 MHz频段卫星地球探测业务(有源)全球划分再增加最多600 MHz频谱。如果在该频段增加600MHz频谱,意味着高分辨率星载成像系统的频率带宽将扩展到1200MHz,这将使得图像的分辨率大大提高(可优于0.5米),对未来高分辨率卫星地球探测业务的发展具有十分重要的意义。目前,一些卫星地球探测业务应用大国均支持这一议题。

    在空间科学研究业务领域,WRC-15议题1.13将考虑放松原来的5公里的距离限制,以便在轨道空间运行的载人航天器之间的无线电通信能够实现较远距离的操作。上世纪90年代,美国等一些航天大国建立了国际空间站。在国际空间站建设的初期,宇航员在舱外活动时,通常不会距离国际空间站的载人空间飞行器太远。因此,1992年世界无线电行政大会(WARC-92),为两个空间飞行器的空-空通信增加了VHF频段划分,但规定了5公里内建立通信联系的约束条件。

    如今,随着航天科技的发展,当一个空间飞行器接近另一个轨道空间设施时,在实际操作过程中,建立通信联系的距离已经远远超出了现有规则规定5km的距离操作约束条件。为了提高空间对接的灵活性和安全性,一些航天大国建议在继续保护同频段地面业务的基础上,取消5公里的距离限制条件。目前,各航天大国对该议题没有太大的分歧。

    此外,WRC-15议题1.14将讨论协调世界时是否取消闰秒的问题。目前世界通用的主流时间标准是协调世界时,即基于世界时和原子时两种时间“折中”的计量方式。设立闰秒的初衷是保持原子时和协调世界时的一致。但由于地球自转速率变化的原因,实施闰秒没有规律,且不能自动实施,只能依靠人工干预,可能会引发一些意想不到的事故。近年来,在国际计量局和国际电信联盟框架下,国际社会就取消闰秒问题已展开多轮讨论。上届WRC-12也未能就取消闰秒的问题达成一致意见。目前,支持取消闰秒的国家和区域组织相对较多,但也有一些国家持反对态度。

    三、航空业务

    议题1.5:考虑将卫星固定业务的频率用于非隔离空域无人机的控制和非有效载荷通信。

    议题1.17:考虑可能的频率需求和规则行动(包括适当的航空业务划分),以支持无线电航空电子机内通信。

    特别议题:讨论利用卫星转发飞行器广播式自动监视系统,用于空中交通管理,实现对飞行器的全球监视。

    随着科技的不断进步,无人机的应用领域日益广泛,为无人机寻求频率成为近几届WRC的热点议题。WRC-12已决定将5030-5091MHz用于无人机视距测控链路。为解决无人机超视距测控链路(即通过卫星中继)迫切的频率需求,一些国家希望将卫星固定业务丰富的频率资源用于无人机超视距链路。因此,WRC-12大会决定开展将非规划的卫星固定业务频段用于非隔离空域无人机超视距测控链路的研究,这就是WRC-15议题1.5的由来。

    三年多来,尽管各国在ITU框架下开展了大量的研究,但相关工作组始终未能就无人机超视距链路的干扰保护标准、可用性、与现有业务间的共用条件、卫星固定业务用于无人机的规则环境等一系列关键问题给出清晰明确的结论,一些主要国家对上述事项的观点分歧较大。预计该议题将成为WRC-15争论最为激烈的议题之一。

    本届大会议题1.17与航空制造业密切相关,该议题将考虑为航空移动(航线)业务进行可能的频谱划分,以支持机载航空内部通信(WAIC)。所谓WAIC,并不是指目前已经实现的航班为乘客提供的舱内无线通信服务,它主要用于实现机舱内部以及机翼、发动机与机身内部系统间的无线通信。在航空器上利用WAIC系统替代现有有线通信系统,可减轻航空器自重,减低燃料消耗;同时,能使驾驶员易于掌握航空器各部件以及整体运行状况,进而提高航空器的安全性。为此,一些飞机制造大国提出了这项议题,以便在未来新一代航空器上部署WAIC。预计WRC-15很有可能为WAIC系统在4200-4400MHz频段进行航空移动(航线)业务划分。

    本届大会将讨论的全球航班跟踪议题也格外引人关注。马航MH370航班于2014年3月发生失联事件后,当年11月,国际电联全权代表大会形成决议,要求WRC-15将有关全球航班跟踪议题的审议作为紧急事务纳入其议程之中。国际电联研究组就如何实现民航航班全球跟踪,特别是利用卫星转发飞行器的广播式自动监视系统(ADS-B)进行空中交通管理,实现对飞行器的全球跟踪,以掌握航班的位置、速度、高度等信息一事进行了研究。据此,国际电联无线局主任向WRC-15提出了多个供大会讨论决定的选项。美国和加拿大等国建议在相关频段新增卫星航空移动业务,并考虑在下一代铱星星座上安装ADS-B信号接收机,以达到对全球航班进行跟踪的目的。该议题是否能获得通过,目前尚无法预测。

    四、水上业务

    议题1.15:考虑特高频频段水上移动业务船载通信电台的频谱需求。

    议题1.16:审议新的水上自动识别系统(AIS)技术应用规则条款并考虑频率划分。

    以保障航行安全为目的的水上通信是伴随着航运业而诞生和发展的,从无线电报业务的引入,到由泰坦尼克号船难而促使世界范围内水上无线电安全通信规则的建立,再到全球海上遇险与安全系统(GMDSS)的全面实施,无线电通信为船舶安全航行和遇险搜救作业提供了有力保障。

    特高频频段船载通信是水上安全通信的一项重要手段,广泛应用于港口船舶内部作业、船队船舶间通信、港区生产作业、拖轮作业、消防安全等领域。为了缓解该频段信道资源紧张的局面,保障水上安全通信作业得以正常实施, WRC-15议题1.15将考虑水上移动业务船载通信电台的频谱需求问题。该议题将审议是否有可能在已划分给水上移动业务的频段内为船载通信电台增加特高频信道,以保护并增强船舶内部及船舶间通信及安全操作的能力。通过研究,该议题已基本形成较为统一的结论。即在不增加频率的情况下,通过引入新的技术以提高频率使用效率,从而满足相关需求。

    本世纪以来,航运界一直在探索向水上无线电通信领域引入更先进的数字技术,以提升水上安全通信的能力和可靠性。为此,WRC-12完成了水上移动业务数字调制技术新应用系统的甚高频频段安排,为这一目标的实施提供了可能的操作空间;同年,国际海事组织正式批准实施GMDSS系统的复审和现代化工作,其核心目标是与现代化的电子航海(E-Nav)战略计划协同实施,通过引入更加先进的技术和系统,全面提升水上安全通信能力和保障水平。围绕这一目标,WRC-15议题1.16将审议有助于推进新的自动识别系统(AIS)技术应用的规则条款,并考虑可能的频率划分,以改善水上无线电通信。

    此后,在国际电联新的议题研究工作框架支持下,甚高频数据交换系统(VDES)这一新的概念应运而生。VDES将集成自动识别系统(AIS)、特殊应用消息(ASM)和宽带甚高频数据交换(VDE)三项功能,既能可实现地面船-船、船-岸之间的数据交换,也能实现卫星与船舶之间的双向数据交换。议题1.16研究的目标就是为VDES确定水上移动业务甚高频频段,新增卫星移动业务划分,并修订《无线电规则》。

    五、无线电定位和业余业务

    议题1.18:考虑在77.5-78.0GHz频段无线电定位业务的汽车应用做出主要业务划分。

    议题1.4:考虑在5250-5450MHz频段为作为次要业务的业余业务进行可能的频率划分。

    随着无线电和汽车电子技术的不断发展,短距离车载防撞雷达对于保障汽车行驶安全具有重要意义,是未来智能交通发展的重要方向。WRC-15议题1.18考虑将77.5-78 GHz频段划分给无线电定位业务,以支持短距离高分辨率汽车雷达操作。

    ITU-R相关研究组重点研究了车载雷达与射电天文等业务兼容等问题。目前,世界各国普遍认识到将世界范围协调一致的频率用于高分辨率雷达应用,有利于提升车辆安全。预计WRC-15对于在77.5-78.0 GHz频段为无线电定位业务新增划分将比较容易达成共识,但在是否将新增划分仅限于汽车应用可能会存在一定争议。

    业余无线电业务是供无线电爱好者进行自我训练、相互通信和技术研究的业务。目前5MHz频段没有业余无线电业务的频率划分,当电离层的可用频率在4-7MHz之间时,业余电台就无法通信,因此WRC-15议题1.4将讨论在5250-5450 kHz频段为业余电台提供次要划分的可能性。为了给业余无线电业务在5MHz频段寻求新的频率划分,国际电联开展了业余业务与固定、移动业务之间的兼容共用研究与分析,结果各国及相关区域电信组织的观点不尽相同,有关立场尚未达成一致。

    六、卫星业务

    议题1.6:考虑在1区、2区和3区,为卫星固定业务增加新的频率划分。

    议题1.7:审议卫星固定业务(地对空)对5091-5150MHz频段的使用。

    议题1.8:审议与船载地球站相关的条款。

    议题1.9.1:考虑在7150-7250MHz频段(空对地)和8400-8500MHz频段(地对空)为卫星固定业务做出可能的新划分。

    议题1.9.2:考虑将7375-7750MHz频段和8025-8400MHz频段划分给卫星水上移动业务的可能性。

    议题1.10:考虑在22-26 GHz频率范围内卫星移动业务地对空和空对地方面的频率需求,并做出可能的频率划分。

    从全球来看,卫星通信特别是卫星固定、卫星移动等业务在L、S、C、Ku等频段的频谱已经被充分使用。近年来,在卫星固定业务方面,VSAT业务、视频发布、宽带网络、互联网业务、卫星新闻采集等业务对频率资源的需求的快速增长;在卫星移动通信方面,新的业务拓展、新的技术开发也带来了频谱需求的增长;而卫星固定业务平台的移动化也对业务融合提出了频谱使用的新问题。

    WRC-15涉及卫星业务的议题主要包括1.6、1.7、1.8、1.9.1、1.9.2和1.10。除了议题1.7外,其余议题均着眼于研究卫星业务新的可能的频率划分,或者为卫星业务应用放宽限制。

    其中,议题1.6主要研究在Ku频段(10-17 GHz)为常规卫星通信(非规划卫星固定业务)寻找新的可用频率(主要划分)。目前在全球范围内常规卫星通信对Ku频段频谱的需求在快速增长。卫星传输通常是上下行对称的,在目前国际电联频率划分中,我国所处的3区非规划固定卫星业务Ku频段的划分不对称,下行划分频谱比上行多300 MHz。因此,有必要在3区(亚太地区)Ku频段上行增加非规划固定卫星业务频率划分以使频谱资源有效利用。此外,在全球范围内增加Ku频段可用于常规卫星通信的频率划分,也将对包括我国在内的国家航天产业发展起到积极推动作用。从议题1.6目前的各国观点和研究情况来看,14.5-14.8 GHz和13.4-13.65 GHz 频段分别是上下行新增划分的热门频段。

    议题1.8的主要任务是审议船载地球站(ESV)相关的条款,研究是否放松船载地球站的操作限值条件。总的来看,若WRC-15大会同意放松对船载地球站的操作条件,无疑将有利于卫星通信产业的发展。

    议题1.9.1考虑在X频段(下行7150-7250 MHz频段和上行8400-8500 MHz频段)为卫星固定业务做出可能的新划分,研究内容主要包括卫星固定业务与该频段内现有和可能新增业务的兼容和共用研究,以保证对这些业务不造成有害干扰;同时考虑制定相应的规则,以保证业务间的协调程序和机制。

    议题1.9.2考虑将7375-7750 MHz频段和8025-8400MHz频段划分给卫星水上移动业务的可能性,以满足卫星水上移动业务提供宽带接入等服务对频率的需求。

    议题1.10考虑在22GHz至26GHz的频率范围内卫星移动业务地对空和空对地方向的频谱需求,并考虑做出可能的附加频谱划分。该议题为卫星移动业务在Ka频段寻找附加划分,旨在为卫星移动的宽带应用提供新的频段,符合“移动宽带化”的发展大趋势。但如何对现有的业务进行保护,以确保兼容共存,尚需要进一步研究。

    七、卫星网络及相关规则的修订

    议题7:考虑对卫星网络申报、协调等有关程序进行修订,以便更为合理、高效和经济地使用无线电频率和卫星轨道资源。

    议题9.1.2:进行缩小卫星网络协调弧和技术标准的研究。

    在历届WRC大会中,与空间业务国际申报、协调和登记规则相关的议题是所有大会议题中涉及议项最多、最为复杂的议题之一,因卫星频率轨道资源紧张而引发的对《无线电规则》的修改和卫星频率轨道资源的争夺,也成为各国最为关注的焦点之一。

    回顾WRC-12期间,卫星规则议题任务非常繁重,涉及30多个具体问题,当其他议题报告均已提交至全体大会时,关于修改卫星规则的议题仍在进行委员会层面最后的讨论。为解决卫星网络“投入使用”的定义等难点问题,WRC-12大会主席不得不亲自出马主持各区域组织的专门协调会,最终在大会主席、国际电联官员及各区域组织等的积极斡旋和努力下,才最终形成一致意见。

    但是,随着WRC-12对卫星网络“投入使用”概念的明确,也随之带来了一系列问题。WRC-15卫星规则议题7中,有很多议项涉及对“投入使用”这一敏感问题的进一步修改和完善,主要涉及一些具体问题:6个月报送暂停使用是否应受到惩罚的问题,投入使用信息公布是否需要明确的规则条款问题,90天投入使用期间卫星失效是否可认定为正常投入使用问题,使用一个卫星短期内投入使用多个轨位的卫星网络问题,取消通知资料收到日期与启用日期之间的联系问题,以及在常规频段引入发射失败相关规则条款问题,等等。由于这些问题与“投入使用”的定义密切相关,预计WRC-15大会将会围绕这些问题进行重点讨论。尽管“投入使用”的概念争议很大,规则修改也有考虑不周之处,但是明确的概念无论对于国际电联、各国主管部门及卫星运营商是有益的。此外,卫星规则议题还将涉及提前公布资料(API)的删除问题、减少过量申报卫星网络资料方法问题以及与规划相关的规则程序修改等。

    另一个与卫星规则密切相关的议题9.1.2,主要涉及协调触发标准和协调弧减小这两个具体问题,目的是减少不必要的协调,限制协调程序中涉及的主管部门和卫星网络,减少主管部门之间的函件往来,以提高协调效率。该议题所议及的协调触发标准问题,对于卫星固定业务国际协调和应用将产生重要影响。但如何在协调弧减小、保护标准选项变化的同时维护好现有卫星网络的应用权益,则需要谨慎对待。目前各区域组织对该议题的观点比较分散,WRC-15将会有较为艰难的折中。

    八、面向WRC-19的新议题

    议题10:建议纳入下届大会议程的议项,确定下届大会研究的议题。

    每届WRC除了就本届大会的各项议题做出决议之外,还要研究确定下一届大会的议程和需要研究的议题,为下届大会的召开做好准备。本届WRC-15议题10主要讨论和确定WRC-19的议题。

    其实,WRC-12已经为下届大会确定了全球水上遇险和安全系统频率划分、皮纳卫星规则程序两个初步议题。上届大会之后,在为期三年多的时间里,世界各国及各区域电信组织都积极展开了面向未来WRC-19甚至面向WRC-23的议题研究。目前,全球共提出的未来大会议题提议共有22项,包括在6GHz以上为IMT寻找新的频段、未来铁路下一代车地通信系统用频、水上自动识别系统新型设备的管理规则、高空通信平台(HAPS)使用规则、智能交通应用的全球频率划分、考虑275GHz以上频段引入陆地移动和固定业务划分等,体现了未来无线电技术应用的趋势。

    值得关注的是,在22项未来大会议题中,我国提出了在6GHz以上为IMT寻找新的频段、未来铁路下一代车地通信系统用频、水上自动识别系统新型设备的管理规则3项议题。

    本文支持专家:万屹,李雷雷,付强,曾繁声,蒋春芳,李健十,韩春好,方继承,胡菠,王堪林,谭海峰,许燕宾,程粉红,刘斌,常若艇,朱科儿

    (人民邮电报 马斌)

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