| 保護(hù)衛(wèi)星業(yè)務(wù)使用的關(guān)鍵頻譜 |
| 2015/12/29 15:46:15 國際電聯(lián)（ITU） |
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2015年11月2-27日，世界無線電通信大會(huì)（WRC-15）將在日內(nèi)瓦召開，會(huì)上將解決一系列對(duì)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)而言具有重大意義的問題，尤其是衛(wèi)星頻率分配的協(xié)調(diào)問題，原因是衛(wèi)星系統(tǒng)擁有廣闊的、常常是全球性的覆蓋范圍。對(duì)有效利用對(duì)地靜止弧和頻譜而言，衛(wèi)星協(xié)調(diào)程序也至關(guān)重要。因此，ESOA支持依據(jù)不同的WRC-15議項(xiàng)（議項(xiàng)1.6、議項(xiàng)1.9）來對(duì)衛(wèi)星業(yè)務(wù)做新的分配，并采納其他規(guī)定來推動(dòng)衛(wèi)星業(yè)務(wù)的運(yùn)營，如依據(jù)議項(xiàng)1.5、議項(xiàng)1.8、議項(xiàng)7和議項(xiàng)9。
不過，ESOA有關(guān)WRC-15的努力和工作主要集中于保證各項(xiàng)衛(wèi)星業(yè)務(wù)在當(dāng)前和未來的持續(xù)可用。出于在WRC-15（C頻段）或WRC-19（Ka頻段）上對(duì)IMT共用問題開展研究的目的，目前正在考慮關(guān)于在C頻段（3400-4200MHz）和Ka頻段（27.5-29.5GHz）上為地面國際移動(dòng)通信（IMT）確定兩個(gè)關(guān)鍵衛(wèi)星頻段的提案。
C頻段
C頻段頻譜用于眾多重要的衛(wèi)星應(yīng)用中，如銀行、移動(dòng)干線、石油和天然氣勘探、海事服務(wù)、間接針對(duì)電纜前端和直接針對(duì)成百萬終端用戶的廣播分發(fā)、氣象數(shù)據(jù)的分發(fā)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、人道主義機(jī)構(gòu)、災(zāi)害管理以及政府服務(wù)等。在許多地區(qū)，C頻段衛(wèi)星系統(tǒng)提供了唯一可靠的通信基礎(chǔ)設(shè)施，例如，在擁有廣闊的崎嶇地形的國家以及在眾多的農(nóng)村與偏遠(yuǎn)地區(qū)。當(dāng)遭遇災(zāi)害和地面基礎(chǔ)設(shè)施遭到摧毀的時(shí)候，C頻段衛(wèi)星服務(wù)也將首先派上用場。在災(zāi)后恢復(fù)和實(shí)現(xiàn)通信方面，ESOA成員國常常為國際電聯(lián)和更多的人道主義組織提供支持。僅在2015年，在多場災(zāi)害中，包括緬甸的洪水、瓦努阿圖的熱帶氣旋、尼泊爾的地震，均得到了C頻段衛(wèi)星服務(wù)的支持。此外，現(xiàn)有180多顆對(duì)地靜止衛(wèi)星工作于C頻段。
Ka頻段
Ka頻段代表了一種增長的衛(wèi)星頻段。今天，投入運(yùn)營的對(duì)地靜止衛(wèi)星軌道（GSO）Ka頻段衛(wèi)星系統(tǒng)數(shù)量超過60個(gè)。隨著C頻段和Ku頻段變得越來越飽和，衛(wèi)星行業(yè)現(xiàn)正開始投資Ka頻段，原因是在未來幾年，大多數(shù)新的寬帶和其他衛(wèi)星將部署應(yīng)用高通量的Ka頻段技術(shù)。因此，Ka頻段衛(wèi)星的數(shù)量將顯著增加。
Ka頻段衛(wèi)星技術(shù)提供了更高的頻譜效率，使發(fā)送更大的通信流量成為可能。Ka頻段為許多行業(yè)提供了一種富有吸引力的技術(shù)，原因是它擁有更小的終端用戶天線（VSAT），提高了移動(dòng)性，具有更大的帶寬和速度，以及高效費(fèi)比的網(wǎng)絡(luò)部署方案。
在接下來的十年里，隨著干線和蜂窩主干業(yè)務(wù)、寬帶接入、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和政府通信擴(kuò)至全球范圍，為實(shí)現(xiàn)更好的通信應(yīng)用，對(duì)更大Ka頻段衛(wèi)星容量的需求有望進(jìn)一步增長。到2020年，將有100多個(gè)工作于Ka頻段上的對(duì)地靜止衛(wèi)星系統(tǒng)和若干個(gè)工作于Ka頻段上的非對(duì)地靜止衛(wèi)星系統(tǒng)。
移動(dòng)寬帶使用的頻譜
對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求持續(xù)增長，必須找到適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案以滿足這種增長的需要。不過，正如確定任何有關(guān)IMT的頻譜都將直接影響現(xiàn)有的業(yè)務(wù)，重要的是要仔細(xì)考慮IMT的需求以及哪些頻段最適合用來滿足需要。國際電聯(lián)開展的廣泛研究表明，在C頻段上IMT與FSS之間實(shí)現(xiàn)共用需要在FSS地球站周邊設(shè)置大的“隔離區(qū)”，以防止出現(xiàn)干擾。在Ka頻段上的共用也將需要類似的限制。
不應(yīng)自動(dòng)假定因移動(dòng)需求的增長而需更多的頻譜。還存在其他的技術(shù)解決方案可用來提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的容量：
- 可部署應(yīng)用頻譜效率更高的技術(shù)（如MIMO和波束成型技術(shù)）。
- 可將通信流量從移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)卸載至替代技術(shù)上，如Wi-Fi（注意：目前很少使用5GHz Wi-Fi頻段）。
- 可建設(shè)額外的站點(diǎn)，以增加對(duì)IMT頻譜的再用。
同樣重要的是確保充分利用已為IMT確定的頻譜。由頻譜專家LS telcom開展完成的一項(xiàng)研究，對(duì)90多個(gè)國家的許可數(shù)據(jù)進(jìn)行了檢查。研究工作旨在檢查應(yīng)該用于IMT業(yè)務(wù)且可以用于IMT業(yè)務(wù)的頻譜是否都已可用，并進(jìn)一步檢查了對(duì)20個(gè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)所做調(diào)查研究的結(jié)果，以評(píng)估許可之頻譜是否得到了實(shí)際應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)：
- 70%的頻譜在世界多數(shù)地區(qū)已獲得試用許可，這些頻譜應(yīng)可方便地用于IMT業(yè)務(wù)。
- 多數(shù)國家應(yīng)能從區(qū)域協(xié)調(diào)的頻譜中找到至少另一個(gè)150MHz的IMT頻譜。
- 幾乎每個(gè)國家都能找到至少另一個(gè)200MHz的頻譜，它確定可用于IMT業(yè)務(wù)，但并不一定是完全協(xié)調(diào)的。
- 在世界許多地方，700MHz頻段仍有待獲得使用許可。
- 除歐盟以外，2600MHz頻段仍有待獲得使用許可，它代表了近200MHz的IMT頻譜。
- 迄今為止，歐盟擁有的、已獲許可用于IMT業(yè)務(wù)的頻譜最多。不過，這仍僅占約確定可用于IMT業(yè)務(wù)并可能得到許可頻譜的三分之二。盡管擁有已獲許可用于IMT業(yè)務(wù)的最多頻譜，但相對(duì)于國際電聯(lián)預(yù)測的、到2015年時(shí)所需的頻譜數(shù)量而言，此數(shù)量仍低于50%。
- 在世界其他地方，已獲許可用于IMT業(yè)務(wù)的頻譜數(shù)量不足潛在可用頻譜數(shù)量的50%。
- 盡管近80%的許可頻譜由獲得許可的運(yùn)營商使用，但使用獲得許可的時(shí)分雙工（TDD）頻譜的使用率大約只有50%左右。
此外，多項(xiàng)研究（包括LS telcom開展的研究）表明，對(duì)IMT頻譜需求所做的預(yù)測被夸大了。這些研究工作確定了在建模中存在的缺陷，以及在用于推導(dǎo)IMT預(yù)測結(jié)果的假設(shè)中存在的缺陷。地面移動(dòng)行業(yè)本身就開展了委托研究，以顯示C頻段對(duì)IMT的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這些研究忽略了重新分配的成本及其對(duì)現(xiàn)有用戶的影響；為夸大結(jié)果，采用了一種不正確的方法來計(jì)算和使用無法比較的基準(zhǔn)。因此，我們認(rèn)為，這些預(yù)測和經(jīng)濟(jì)評(píng)估結(jié)果不應(yīng)作為在WRC-15上做出重要決定的依據(jù)。
經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和未來展望
在WRC-07上確定將C頻段用于IMT的頻譜，使得衛(wèi)星運(yùn)營商更難獲得授權(quán)來部署地球站，盡管事實(shí)是目前IMT很少使用該頻段。ESOA認(rèn)為，WRC-15不應(yīng)采取任何進(jìn)一步確定將C頻段用于IMT頻譜的行動(dòng)，原因是沒有這個(gè)必要，并且它將對(duì)衛(wèi)星系統(tǒng)造成更多的負(fù)面影響，尤其是現(xiàn)有的業(yè)務(wù)常常只能通過衛(wèi)星來提供，例如，在出現(xiàn)災(zāi)難的情況下。
在WRC-15上，為未來WRC-19的一個(gè)議程項(xiàng)提出了一項(xiàng)新的提案，以期為IMT尋求額外的頻譜，以支持5G系統(tǒng)的發(fā)展。ESOA并不反對(duì)這樣一個(gè)議程項(xiàng)，但ESOA建議：
（i）避免對(duì)其他業(yè)務(wù)造成不必要的影響，如廣泛部署于Ka頻段上的那些業(yè)務(wù)；
（ii）避免“一個(gè)新的議項(xiàng)1.1場景”，它一直存在分歧、存在爭議以及是資源密集型的。ESOA主張，確定任何頻率都應(yīng)遵循以下指導(dǎo)原則，即保護(hù)和排除難以實(shí)現(xiàn)共用的頻段，或者因現(xiàn)有的、已分配業(yè)務(wù)的特性，這種情況甚至是不可能的。
5G現(xiàn)仍處于開發(fā)階段，因此，目前的主要目標(biāo)是在“毫米波”頻段上為非常高的數(shù)據(jù)速率分配新的頻譜，原因是需要非常大的帶寬，至少是1GHz的連續(xù)帶寬。一個(gè)雙贏的、能夠滿足5G需求的解決方案可能要求對(duì)現(xiàn)有的用戶造成的影響降至最低或者不造成任何影響，以及具備協(xié)調(diào)全球5G頻譜的潛力：解決方案將是采用31 GHz以上的頻段。
作者簡介：
Rupert Pearce，EMEA衛(wèi)星運(yùn)營商協(xié)會(huì)（ESOA）主席、Inmarsat首席執(zhí)行官。查詢進(jìn)一步信息，請(qǐng)?jiān)L問官方網(wǎng)站https://itunews.itu.int/Zh/Note.aspx?Note=6244。
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