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迈向WRC-15的坚实一步

发布:admin04-22分类: 船舶

  为期6天的2015年世界无线)亚太区最后一次预备会议在这里召开。共有来自亚太电信组织各成员国、准成员、列席会员和相关国际及区域组织的436名代表参加了会议。

  经工业和信息化部批准,部无线电管理局组织来自我国公安、广电、交通、通信、铁路、民航、气象、航空航天等部门和单位的42名专家参加了会议。

  此次会议共收到各国提案121篇,其中我国提交13篇,我国与有关国家联合提交1篇。经过会议讨论和大量会下的双边沟通,会议针对29个大会议题形成了37个亚太地区初步共同提案。这些初步共同提案,将按照亚太电信组织文件批准程序由亚太电信组织成员国最终投票表决,表决通过后将作为亚太地区共同提案提交给将于今年11月召开的WRC-15。

  工业和信息化部无线电管理局局长谢飞波介绍说,在我国代表团全体与会专家的共同努力下,我国针对WRC-15各议题的立场和观点在会议形成的亚太地区初步共同提案中得到了较好体现。特别是在面向WRC-19的新议题方面,我国提出的为支持高速铁路下一代车地通信系统发展寻找频率资源和规则行动、为支持5G发展在6GHz以上寻找新的频率资源以及为水上自动识别系统(AIS)新型应用寻找频率资源三项议题得到了亚太地区国家的支持,取得了较大突破;在科学业务议题方面,为卫星地球探测业务拓展频率等议题也达成了与我国观点基本一致的积极成果。

  装备新一代铁路无线电通信系统的高铁,今天从北京驶出,明天即可畅通无阻地到达中亚甚至欧洲各国…… 这一幕,或许能在将来的某一天成为现实。

  在本次亚太地区WRC-15预备会上,经过多方协调沟通,由我国提交的“为支持铁路下一代列车安全控制的车地间无线电通信,考虑采取可能的规则行动(包括频率划分)”新议题被大会采纳,成为亚太地区初步共同提案。在我国实施“一带一路”、“中国制造2025”战略的大背景下,该议题不仅有利于我国高铁产业“走出去”,而且有利于促进国际间的经济交流,为跨国界、跨区域的人员往来提供更大的便利。

  国家铁路局设备监督管理司副司长马良民介绍说,近年来,我国高速铁路发展迅猛,取得了举世瞩目的成就。截至2014年,中国高铁运营里程达1.6万公里,约占世界总里程的60%。过去人们常说“火车跑得快,全靠车头带”,现在高铁运行不能光靠车头带,无线电通信也是高铁安全运行至关重要的一环。可以说,如果没有无线电通信,高铁根本就跑不起来,其安全也无法得到保证。

  应当看到,与公众移动通信正从3G向4G、5G持续演进的趋势不同,全球铁路无线电通信系统发展相对滞后,面临着技术升级缓慢、缺乏后续技术支撑等问题。目前,国际铁路联盟制定的铁路车地间无线电通信系统技术标准是GSM-R,该系统在调度通信、车地间信息传送和高铁列车运行控制等方面发挥了无法替代的重要作用。但基于第二代移动通信技术的GSM-R系统存在传输带宽窄、频谱利用率低等问题,无法支撑未来铁路安全控制和信息通信日益增长的需求。由于ITU《无线电规则》尚未明确定义铁路无线电通信业务,也没有明确的铁路无线电通信频率划分,而各国主管部门分配给铁路使用的无线电频率又各不相同,设备制式也不尽一致。面向未来,如果铁路车地通信系统缺乏相对统一的无线电频率和技术规范,高铁跨国(境)运行的便利性和经济性会大大较低,高铁无线电系统受到其他业务干扰的可能性会大大增加,进而直接影响到高铁的运行安全。同时,若缺乏统一的无线电频率划分和技术规范,这会对铁路专用无线电通信技术装备的开发和生产制造带来不利影响,无疑会增加铁路无线电通信技术应用的成本。因此,推进铁路下一代无线电通信系统的标准化和国际化,便成为一个十分紧迫的任务。

  马良民告诉记者,当前我国高铁“走出去”面临难得的历史机遇。面向未来,中国高铁不仅要走出国门、走向世界,甚至可能实现跨国界(境)运行,我们自然要对未来新一代高铁无线电通信系统的构建进行前瞻性的考虑,积极开展铁路下一代车地间无线电通信系统的研究,大力推进未来新一代铁路无线电通信系统的国际化和标准化。在此次亚太区WRC-15预备会上,我国代表团积极开展工作,最终推动该议题成为亚太地区初步共同提案,这为WRC-15将该议题确立为WRC-19新议题奠定了基础。

  负责未来大会议题研究工作的国家无线电监测中心专家介绍说,在此次亚太地区WRC-15预备会上,由于未来新一代铁路无线电通信系统的新议题首次由我国提出,一些国家的代表提出了很多问题。这期间,我国代表团成员积极与日、韩等多国代表进行了双边沟通和协调,及时化解了分歧、消除了疑惑,取得了最大公约数,赢得了与会代表对该议题的支持。

  随着无线电技术的不断发展,无线电频率的开发利用从低频段向高频段拓展已是大势所趋。由于中低频段的频率资源十分紧缺,在6GHz以上频段为IMT(5G)寻找新的频率,这已成为IMT发展的必然选择。在此次亚太地区WRC-15预备会上,着眼于解决未来5G发展所需的频率,我国及相关国家均提交了面向WRC-19的“在6GHz以上频段为IMT寻找新的频率”的新议题,经过多方协调沟通,最终形成了亚太地区初步共同提案。

  随着移动数据业务的快速发展和用户需求的不断提升,公众移动通信演进发展的步伐不断加快。如今,在全球4G商用方兴未艾之时,IMT-2020(5G)研究的帷幕已在全球拉开。预计于2020年商用的5G将为用户提供光纤般的接入速率、零时延的使用体验、千亿设备的连接能力,并最终实现“信息随心至,万物触手及”的美好愿景。面向未来,在移动互联网快速发展的同时,基于5G的物联网将使移动通信的服务范围从人与人延伸到人与物、物与物,进而实现真正的“万物互联”。

  中国信息通信研究院通信标准研究所无线与移动研究部主任万屹介绍说,在未来的5G时代,移动数据业务的爆炸性增长和用户数量的持续增加必然带来更大的频率需求,5G发展需要300MHz以上的连续频谱作为支撑。ITU WRC-15议题国内研究团队预测,我国2020年频谱需求为1490MHz~1810MHz。当前,我国无线电主管部门共为IMT规划了687MHz的频率资源,已为现有的电信运营商实际分配了477MHz频率(含试验),未来频率缺口达1000MHz左右。如何有效解决未来IMT的频率需求,这是移动通信业发展面临的重要课题。

  回顾移动通信发展的历程,从最初的2G到3G、4G时代,移动通信频率碎片化的状况日益明显。到目前为止,ITU-R已相继为移动通信划分了450MHz、700MHz、800MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz、2500MHz、3500MHz和4400MHz等频段。面对频率紧缺的状况,近几届WRC一直在为IMT寻找可供全球划分的新的频率,但由于各国的意见分歧较大,在较低频段为IMT寻找全球统一的频率划分已越来越难。

  万屹指出,5G时代将呈现2G、3G、4G和5G等多制式网络并存的局面。为了解决5G频率需求问题,目前可供选择的路径有两个:一是在6GHz以下频段,在对已分配给IMT的有关频段进行优化和重耕的同时,可在潜在的候选频段中尽可能地为IMT拓展新的频率。为此,国际电联已把在6GHz以下候选频段为IMT寻找新的频率列为WRC-15的重要议题。二是提早进行筹划,着眼于4年后召开的WRC-19,在6GHz以上为IMT寻找新的频段。在6GHz以下频率资源日益稀缺的情况下,尽快在6GHz以上为IMT确定新的频段,有利于研发和产业方面的尽快布局,有利于推动未来5G的健康发展。

  显然,6GHz以上频段不同程度地存在雨衰等不利因素,这必将给移动运营商的组网和基站建设等带来较大的压力。可以预见,在5G时代,低频段主要用来解决网络覆盖,满足用户移动性需求,同时可满足移动互联网、物联网大部分的业务需求;而高频段主要用于满足热点区域、更高数据速率的需求。中低频段和高频段相互搭配,将支撑起5G发展的“腾飞之翼”。

  IMT-2020推进组频率组组长单位、国家无线电监测中心副总工程师黄标介绍说,任何新的频率划分都要考虑对已有业务的保护。在6GHz以上为IMT寻找频率,面临的主要问题是6GHz以上频段是一个非常宽泛的范畴,且相关频段早已存在卫星和固定、移动等业务,如何协调IMT与卫星通信、科学研究、射电天文等业务之间的用频矛盾,这是一个无法回避的问题。对于一些航空航天和科学研究业务大国而言更是如此。作为IMT-2020推进组频率组组长单位,我们在认线G频谱需求的同时,还要充分考虑与相关频段现有无线电业务的兼容和共存问题,研究提出5G潜在候选频段。

  为了不对原有的卫星通信、科学研究、射电天文等业务造成影响,各国主管部门和研究机构在为IMT谋划6GHz以上新的频段时,都会根据本国6GHz以上无线电业务发展的情况,剔除相关的频段,进而遴选出相应的频段,作为未来5G的候选频段。在此次亚太地区WRC-15预备会上,各国围绕6GHz以上频段的选择和取舍展开了激烈争论,经过多方沟通和相互协调,会议通过折中达成了基本一致的目标。

  如今,一种采用了船舶自动识别系统(AIS)的新型设备在渔网、浮标、无动力拖船、浮冰上得到逐步应用。这类AIS新型应用占用了合法AIS的频率和编码资源,给水上船舶航行安全带来了隐患。对这类AIS新型应用,究竟该全面封杀还是该积极疏导呢?

  在此次亚太地区WRC-15预备会上,我国在全面开展市场调研的基础上,提出了“考虑可能的频谱需求和规则行动,保护通用船舶自动识别系统(AIS)并支持新型设备的水上应用”的议题,既着眼于保障船舶航行安全,又为这类新型AIS应用提供产业和技术发展的空间,获得了许多国家代表的赞同,顺利成为亚太地区初步共同提案。

  现代船舶朝着大型化、高速化方向发展,船舶数量和水域交通密度及危险货物装载量不断增加,水上事故时有发生,严重威胁船舶航行安全和海洋、河道生态环境。为了改变这种状况,上世纪90年代,在国际海事组织、国际航标协会和国际电信联盟等国际组织的多方推动下,船舶自动识别系统(AIS)应运而生。2002年,国际海事组织通过《国际海上人命安全公约》明确要求在船载航行系统和设备的配置中增加自动识别系统,并具体规定了不同类型船舶的具体装备时间。AIS系统的主要特点在于,它不仅能够实现船岸之间的通信,记录船舶自身的位置、航向、航速等信息,而且能在行驶中自动接收来自其他船舶的信息,显示周边船舶的航行状态等,便于船舶之间的相互沟通和避让,能有效保障船舶的航行安全。

  中国交通信息通信中心副处长胡菠介绍说,近年来,随着AIS技术的不断发展,AIS在海事管理中的应用也不断扩展,在保障船舶航行安全方面发挥了十分重要的作用。但值得关注的是,出于水上作业、经济生产和数据传输等需要,一些行业、单位甚至个人在一些大型渔网、浮标、无动力拖船和流动性的浮冰上自行安装了采用AIS技术的新型设备。这类AIS新型设备,占用了合法AIS的频率和编码资源,但国际国内尚无技术标准予以规范,对相关产品的认证和监管政策也亟待完善。由于缺乏统一的技术标准和操作规范,这类设备的大量使用极易导致船舶海图显示和信息系统的混乱,可能造成船舶对水上目标的误判,会对水上船舶航行安全和遇险搜救产生不利的影响。

  近两年来,我国交通部门对国内相关行业的AIS新型应用和产业发展情况进行了调研,发现这类设备在涉水的相关部门均有应用,一些地方的水产渔业领域已经形成了一定的市场和应用规模;部分生产企业已经开发出了成型产品,但技术指标及操作规程亟须规范。在调研的基础上,我国交通和无线电主管部门研究认为,对于这类AIS新型应用“堵不如疏”,可着眼于WRC-19提交一个新的议题,建议在对合法AIS应用不产生影响的前提下,为AIS新型应用进行可能的频率划分并制定相关的规则,这样既能有效地维护船舶航行安全,又能为AIS新型应用及产业发展营造良好的发展环境。

  事实上,在此次亚太地区WRC-15预备会之前,我国的专家在相关国际会议上就该议题与相关国家的代表进行了接触和交流,已经获得了一些国家的支持。在此次会议上,我国提出的此项议题得到了澳大利亚、新西兰、日本、韩国、马来西亚及泰国等国的支持,顺利被大会采纳,达到了预期目标。

  在亚太地区WRC-15预备会上,考虑“在7GHz~8GHz范围内为卫星地球探测业务(地对空)作出主要频率划分”议题得到了我国及相关国家代表的支持。但该业务的新增频率如果使用不当,可能对我国现有的空间研究业务带来不利的影响。

  在讨论该议题时,经过我国代表团会内、会外的积极协调,最终形成了“该业务只限于遥控操作使用,并不能对现在和将来空间研究业务提出干扰保护要求”的附加条件,从而明确了现有的空间研究业务的优先地位,这对我国顺利实施探月工程具有十分重要的意义。

  据业内专家介绍,目前,全球共有在轨卫星1200多颗,其中用于气象、海洋和资源探测的地球探测卫星就有数百颗之多,将来还会有更多的各类卫星发射入轨。这些卫星大多采用S频段进行测控,这使得S频段变得非常拥挤,测控信道出现有害干扰的可能性越来越大。考虑到地球探测卫星大多使用X频段进行下行数据传输,因此一些航天大国提议在7GHz~8GHz频率范围增加卫星地球探测业务上行(地对空)主要频率划分,以便与X频段的下行频率配合,共同完成地球探测卫星的测控任务。

  自2007年以来,我国开始实施探月工程,先后成功发射了嫦娥一号、二号、三号月球探测器和嫦娥五号试验器,深空探测能力显著提升。从2013年发射嫦娥三号开始,我国测控通信的主用频段改为X频段。该频段信号传输速率高,抗干扰性强,远距离测控效果好。而新增卫星地球探测业务(地对空)业务频率范围覆盖了我国月球探测测控通信上行主用频段。由于月球探测任务关键事件多、任务周期长、地球站分布广,必须对新增卫星地球探测业务(地对空)业务划分可能对我国月球探测测控通信任务带来的不利影响进行充分论证。经过多方权衡,为了确保新的频率划分不对现有的空间研究业务带来不利影响,我国代表提出新增的卫星地球探测业务频率划分只能限定于对卫星的遥控操作,同时不能对现有的空间研究业务提出干扰保护,以确保我国现有空间研究业务的优先地位。

  ITU经过研究最终提出了两个解决方案,而这两个方案从不同的方面体现了我国的研究观点。在此次亚太区WRC-15预备会上,我代表团针对这两个方案提出了整合建议,以便实现对我国现有空间研究业务的充分保护。值得一提的是,在韩国首尔召开亚太地区WRC-15预备会的同时,日本东京同期在召开一个有美国和欧盟代表参加的国际频率协调组(SFCG)会议。我国代表团抓住这个难得的机会,与参加国际频率协调组会议的我国代表及时沟通情况,采取两地互动的方式,与美、欧及相关国家的代表进行了全面协调、沟通,在有关具体的细节上进行了深入交流,在有关技术层面达成了折中意见,并形成了共识。

  最终在亚太地区WRC-15预备会和国际频率协调组会议输出文件中,我国的观点与欧美的观点进行了成功捆绑,最终形成了一个新的解决方案作为亚太地区初步共同提案,确保了我国现有空间研究业务的优先地位。

  从全球来看,卫星地球探测业务对高分辨率成像系统的需求越来越高,需要拓展新的频率资源。在此次亚太地区WRC-15预备会上,中国与相关国家就“在现有9300MHz~9900MHz频段卫星地球探测业务(有源)划分附近最多增加600MHz频谱,以满足高分辨率星载成像系统的频谱需求”这一议题上达成了广泛共识。这一议题的达成,将为全球高分辨率卫星对地探测业务的发展提供频率资源保障,对未来我国高分辨率卫星地球探测业务的发展也具有重要意义。

  近年来,随着经济社会的不断发展,农业、气象、测绘、环境、资源、灾害预防、公共安全等领域对高分辨率、高精度卫星对地观测系统的需求越来越高。经过多年的不懈努力,我国已形成了气象、海洋、资源、环境与减灾四大民用系列的天基对地观测体系,但尚未建立起完善的高分辨率对地观测系统。为此,2006年出台的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,明确提出实施16个重大科技专项与重大科技基础设施建设,“高分辨率对地观测系统重大专项”位列其中。

  按照高分辨率对地观测系统重大专项的规划,我国正着手研发新一代高分辨率对地观测系统,重点发展基于卫星、平流层飞艇和飞机的高分辨率先进观测系统;争取到2020年,形成全天候、全天时、全球覆盖的对地观测能力,提高中国空间数据的自给率,为国土调查与利用、地理测绘、海洋和气候气象观测、水利和林业资源监测、城市和交通精细化管理、疫情评估与公共卫生应急等重点领域应用需求提供服务和决策支撑。2010年5月,我国“高分辨率对地观测系统重大专项”进入了全面实施阶段。目前,我国高分一号、高分二号卫星已成功发射并投入使用,真正的高分辨率遥感卫星应用时代正向我们阔步走来。

  业内专家指出,我国要建立高分辨率卫星对地探测系统,无疑需要频率资源的保障。在现有9300MHz~9900MHz频段卫星地球探测业务(有源)划分附近最多增加600MHz频谱,这意味着频率带宽扩展到了1200MHz,频率的成倍扩展意味着更清晰的成像效果,会大幅度提升卫星对地观测的精度。目前,卫星地球探测星载成像系统的分辨率一般为3米,最高精度可达到1米左右,而增加600MHz频率带宽后,图像的分辨率可优于0.5米,这对图像质量的提升而言是一个质的飞跃。显然,扩展卫星地球探测业务(有源)频率划分,能够有效保障我国高分辨率卫星对地观测系统的发展,对提高成像系统的精度具有重要意义。

  目前,国际上支持600MHz频率扩展划分的国家有德国、法国、美国、加拿大等国家,中国及新西兰、韩国、日本等亚太国家也支持这一议题。在此次亚太地区WRC-15预备会上,参会各国代表对于扩展划分频段的范围、主要业务还是次要业务划分、是否需要通过相关限值保护固定业务等问题进行了深入讨论,最终形成了亚太地区初步共同提案。

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