0 引言
隨著無線電技術與業務的迅速發展,無線電頻譜需求呈爆炸式增長,無線電頻譜資源管理工作日趨復雜。各國無線電管理部門都已充分意識到無線電頻譜資源作為重要的戰略資源,在經濟社會發展和國防建設中發揮著巨大的作用,并紛紛啟動無線電頻譜戰略規劃。以美國為例,早在2003年,美國總統布什就已簽署發布《頻譜政策改革執行備忘錄》,在備忘錄中指出了美國21世紀頻譜政策改革的推進方向,并要求美國開始制定《國家頻譜戰略規劃》,創新頻譜資源管理思路,全面提升頻譜資源管理工作的科學性。
1 聯邦機構頻譜戰略規劃情況
2008年3月20日,國家電信和信息管理局(NTIA)公布《聯邦機構頻譜戰略規劃》,規劃主要包括階段性戰略目標、無線電新技術與頻譜資源管理新方法、頻譜使用情況與未來頻譜需求等。
(1)階段性戰略目標
近期規劃是在未來5年內,聯邦政府各用頻機構開發“智能”技術,做好頻譜資源經濟價值估算,制定靈活的激勵機制,從技術上提高頻譜資源利用率和管理效率,提高頻譜資源管理信息化水平,解決政府機構間互聯互通和公共安全等問題,完善聯邦政府各機構間、聯邦政府各機構與產業部門間的協調機制。
中期規劃是在未來5~10年內,進一步改進感知無線電技術,提高頻譜資源使用的自適應性,實現頻率協調自動化,完成試驗床(Test-Bed)項目。
長期規劃是在未來10年后,通過感知無線電、自適應等技術提高頻譜資源共享效率,實現動態頻譜接入。
(2)無線電新技術與頻譜資源管理新方法
《規劃》對無線電新技術與頻譜資源管理新方法進行了闡述與分析,包括:寬帶無線技術的擴展使用、免執照的寬帶無線通信系統、MIMO技術、超寬帶技術、基于互聯網協議的無線電(RoIP)技術、短波頻段的擴展使用、航空業務在短波的應用、無人機系統和無人地面系統、未來智能技術、感知無線電技術、美國國防部高級研究計劃局的XG項目、下一代射電天文業務和太赫茲技術等。
(3)頻譜使用情況與未來頻譜需求
《規劃》介紹了固定、移動、廣播、無線電定位、氣象輔助等無線電業務與聯邦政府機構的頻率規劃、分配情況與未來頻譜需求,并提出頻譜需求主要來源于傳輸數據量的增加和數據傳輸速率的提高、衛星和空間業務的發展,以及應急通信和國家安全的需要等。聯邦政府機構具體包括:廣播理事會、農業部、商務部、國防部、能源部、國土安全部、內政部、司法部、國務院、運輸部、財政部、退伍軍人事業部、國家航空航天局、國家科學基金會、田納西州流域管理局、美國海岸警衛隊、美國郵政總局。圖1和圖2反映了美國頻譜資源使用情況。
圖1 美國聯邦政府和非聯邦政府頻譜資源使用情況
圖2 聯邦政府頻譜資源使用情況
圖3 頻譜儀表板操作界面
美國商務部于2009年10月發布《2008財政年度頻譜政策改革計劃進展報告》,對資金使用、新技術開發、項目進展和交付成果狀態等內容進行了闡述。
2 聯邦通信委員會戰略規劃情況
2009年,聯邦通信委員會(FCC)發布《20092014年FCC戰略規劃》。之后,在2012年2月13日,FCC更新發布《20122016年FCC戰略規劃》。
FCC在這一時期的戰略目標之一是頻譜資源效益最大化,其子目標是:制定與執行靈活的以市場為導向的頻譜資源分配政策;提高頻譜資源利用率;成為國內外頻譜資源管理與使用的信息源。 FCC將制定政策,加強頻譜資源的有效管理與使用;改進頻率臺站數據庫查詢軟件(Spectrum Dashboard)功能,增加更實用、更全面的數據;促進頻譜交易二級市場發展;改善美國所有地區的通信服務,包括農村、醫療條件差與部落地區;建立激勵機制,減少二級市場交易成本,鼓勵和促進動態頻譜租賃。
3 優化頻譜資源配置的相關規劃
《聯邦機構頻譜戰略規劃》和《20122016年FCC戰略規劃》是較宏觀的規劃,除此之外,NTIA和FCC還陸續發布了一些優化頻譜資源配置的規劃。圖3是頻譜儀表板操作界面,用戶可以拖動箭頭改變頻率范圍,點擊某一業務或應用查看其頻率和臺站情況。
(1)2010年3月,FCC向國會提交《國家寬帶計劃》,指出在未來10年內,將把500MHz頻譜轉用于寬帶接入,并在5年內將300MHz頻譜轉用于移動業務。其中,300MHz頻譜資源的重新配置主要涉及無線通信業務(WCS)、700MHz頻段、先進移動業務(AWS)、衛星移動業務(MSS)、廣播電視頻段。10年內分配500MHz沒有給出具體的頻段,主要是給出了一些原則和努力方向。
2010年6月,美國總統奧巴馬簽署備忘錄,要求NTIA與FCC合作,在未來10年內將500MHz頻譜轉用于固定和移動無線寬帶。2010年10月,美國商務部發布《將500MHz頻譜用于無線寬帶的計劃與時間表》。報告確定了大約2200MHz候選頻段、協調時間表以及相應的激勵措施,如表1所示。
2012年3月,NTIA與聯邦政府各機構合作評估了1755MHz~1850MHz頻段用于無線寬帶業務的可行性。
FCC計劃從廣播電視公司手中收回利用率較低或空白的120MHz頻譜,將這些頻譜資源重新拍賣,并將拍賣所得在所有自愿上交頻譜的廣播電視公司之間分享。2012年10月2日,FCC發布公告《廣播電視頻段頻譜拍賣實施細則》,介紹了拍賣規則設計(前向、反向以及混合式拍賣)、頻譜“重新打包”和規劃、安置成本等內容,此類拍賣預計將于2014年進行。
(2)2002年,NTIA和FCC根據《商業頻譜增強法案(CSEA)》的授權,宣布提供額外的頻譜用于商業用途。通過頻譜拍賣,頻譜使用權將從聯邦政府各用頻機構轉移到產業用戶。2004年,FCC創建頻譜資源重置基金(Spectrum Relocation Fund, SRF),使聯邦政府各機構能夠挽回由于頻譜資源重新配置導致的損失。
2006年和2008年,FCC主持完成了1710MHz~1755MHz頻段的兩次頻譜拍賣,45MHz頻譜資源將轉用于先進移動業務(AWS)。
2007年2月,美國管理與預算辦公室與NTIA向國會提交關于從頻譜資源重置基金中轉移大約10億美元的報告,將用于補償12個聯邦政府機構由于重置無線系統帶來的損失。
2012年3月30日,NTIA發布了年度進展報告,記錄了1710MHz~1755MHz頻段聯邦政府各機構頻譜資源的騰退進度。
4 總結
從美國頻譜戰略規劃的制定與實施來看,一方面,NTIA和FCC分別提出聯邦政府和非聯邦政府的頻譜戰略規劃,戰略規劃具有很強的前瞻性和實用性,并能折射出美國頻譜資源管理的新理念。另一方面,美國高度重視戰略規劃的落實,從加強對規劃實施的監督,到積極推進頻譜資源優化配置,在一定程度上緩解了美國頻譜資源使用日益緊張的局面。
作者:國家無線電監測中心 董潔 李丕蘭