國(guó)際電聯(lián)WRC-23 大會(huì)移動(dòng)通信頻率有關(guān)新議項(xiàng)淺析

王 坦

（國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心，北京 100037）

0 引言

國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的世界無(wú)線電通信大會(huì)（WRC）是全球無(wú)線電領(lǐng)域立法締約的最高級(jí)別會(huì)議，通常每三至四年召開(kāi)一次。大會(huì)主要審議和修訂《無(wú)線電規(guī)則》這一事關(guān)各國(guó)使用無(wú)線電頻譜和衛(wèi)星軌道資源權(quán)益方面的國(guó)際條約，以便使有限的無(wú)線電頻譜和衛(wèi)星軌道資源得到更加合理、有效的利用，為各種無(wú)線電業(yè)務(wù)的有序開(kāi)展保障頻譜資源。國(guó)際移動(dòng)通信系統(tǒng)（IMT），作為全球無(wú)線電應(yīng)用的重要內(nèi)容之一，在歷屆多次大會(huì)的議程中均占有重要地位。

2019年11月底，2019年世界無(wú)線電通信大會(huì)（WRC-19）在埃及沙姆沙伊赫落下帷幕。來(lái)自國(guó)際電聯(lián)193個(gè)成員國(guó)、900個(gè)部門(mén)成員以及國(guó)際與行業(yè)組織、相關(guān)廠商等近4，000名代表參加了會(huì)議。WRC-19大會(huì)就5G 毫米波、高空平臺(tái)通信頻率規(guī)劃，鐵路和交通通信頻率協(xié)調(diào)一致，低軌星座衛(wèi)星使用頻段及規(guī)則等多項(xiàng)重要議題達(dá)成共識(shí)，其結(jié)果將對(duì)無(wú)線電技術(shù)、應(yīng)用及與相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。同時(shí)，WRC-19還確定了WRC-23大會(huì)需要審議的新議項(xiàng)，其中有多項(xiàng)與IMT 系統(tǒng)未來(lái)頻率規(guī)劃有關(guān)。這些議項(xiàng)將成為未來(lái)幾年全球關(guān)注與研究的熱點(diǎn)，對(duì)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重要導(dǎo)向作用。

1 歷屆WRC 大會(huì)IMT 有關(guān)議項(xiàng)回顧

在介紹WRC-23有關(guān)IMT 新議項(xiàng)之前，本節(jié)對(duì)歷屆WRC 大會(huì)相關(guān)議項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)要回顧。隨著移動(dòng)通信的技術(shù)發(fā)展，人們對(duì)移動(dòng)多媒體應(yīng)用需求的快速增加，IMT 新增頻率的議項(xiàng)是WRC 的常客，且呈現(xiàn)出頻段數(shù)量越來(lái)越多、頻段越來(lái)越高、帶寬越來(lái)越大、設(shè)立議項(xiàng)頻次越來(lái)越高等顯著的特征，如圖1所示。尤其是WRC-15與WRC-19形成了連續(xù)兩屆大會(huì)均有IMT 新增頻率議項(xiàng)的記錄。其中，WRC-19大會(huì)為5G 毫米波明確了總計(jì)17.25 GHz頻段，是此前歷屆大會(huì)IMT 標(biāo)識(shí)頻段總和（約1.9 GHz[1]）的9倍。這些頻段為全球IMT 產(chǎn)業(yè)的快速和持續(xù)發(fā)展提供了重要的資源保障。而WRC-23再一次為IMT 系統(tǒng)頻率設(shè)立了新議項(xiàng)，這意味著連續(xù)三屆大會(huì)均有IMT 新議項(xiàng)，可謂史無(wú)前例。

2 WRC-23 大會(huì)新議項(xiàng)概述

通常，WRC 大會(huì)共有十項(xiàng)議程。其中，第一項(xiàng)議程通常是根據(jù)各類無(wú)線電業(yè)務(wù)未來(lái)發(fā)展的新需求，在特定頻段完成新的頻率劃分、規(guī)劃或修訂有關(guān)規(guī)則等事宜。此外，在第九項(xiàng)議程“審議并批準(zhǔn)無(wú)線電通信局主任報(bào)告”的第9.1項(xiàng)中，還有一部分來(lái)自無(wú)線電通信部門(mén)設(shè)立的新的研究議項(xiàng)，與部分頻段頻率規(guī)劃也有一定關(guān)聯(lián)。這兩部分內(nèi)容構(gòu)成了下屆WRC 大會(huì)待研新議項(xiàng)的重點(diǎn)。此外，其他議程一般為常設(shè)議程，例如第七項(xiàng)議程考慮為衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)頻率指配的提前公布、協(xié)調(diào)、通知和登記程序做出修改，第八項(xiàng)議程審議主管部門(mén)有關(guān)刪除其國(guó)家腳注或?qū)⑵鋰?guó)名從腳注中刪除的請(qǐng)求等[2]。

圖1 歷屆WRC大會(huì)IMT有關(guān)議項(xiàng)及頻段信息（AI： Agenda Item）

對(duì)此，WRC-19大會(huì)最終為WRC-23大會(huì)在第一項(xiàng)議程中確立了19項(xiàng)新議項(xiàng)[3]，編號(hào)為1.1至1.19；在第9.1下確立了4項(xiàng)新議項(xiàng)，編號(hào)為9.1.a 至9.1.d。進(jìn)一步，WRC-23大會(huì)第一次籌備會(huì)議（CPM23-1）根據(jù)各議項(xiàng)涉及無(wú)線電業(yè)務(wù)的不同，在大會(huì)籌備會(huì)議（CPM）報(bào)告草案的提綱中對(duì)議項(xiàng)進(jìn)行了章節(jié)劃分[2]，如表1所示。其中，第1章的5項(xiàng)議題均與IMT 系統(tǒng)有關(guān)。

表1 提交WRC-23的CPM報(bào)告草案的議項(xiàng)章節(jié)及分組安排

3 IMT 系統(tǒng)有關(guān)議項(xiàng)淺析

本節(jié)重點(diǎn)介紹并分析與IMT 系統(tǒng)有關(guān)的以下幾個(gè)議項(xiàng)：

議項(xiàng)1.1：在4800-4990 MHz 頻段研究IMT 系統(tǒng)對(duì)國(guó)際空域和水域中航空和水上移動(dòng)業(yè)務(wù)電臺(tái)的保護(hù)問(wèn)題。

議項(xiàng)1.2：審議確定將3300-3400 MHz，3600-3800 MHz，6425-7025 MHz，7025-7125 MHz 和10.0-10.5 GHz 頻段用于國(guó)際移動(dòng)通信（IMT）的問(wèn)題。

議項(xiàng)1.3：在1區(qū)3600-3800 MHz 頻段將移動(dòng)業(yè)務(wù)作為主要業(yè)務(wù)等問(wèn)題。

議項(xiàng)1.4：在全球或區(qū)域范圍內(nèi)，在已為IMT 確定的2.7 GHz以下的某些頻段內(nèi)的移動(dòng)業(yè)務(wù)中，將高空平臺(tái)臺(tái)站用作IMT 基站的問(wèn)題。

議項(xiàng)1.5：在1區(qū)就470-694 MHz 頻段采取可能的規(guī)則行動(dòng)。

議項(xiàng)9.1.c：在固定業(yè)務(wù)作為主要?jiǎng)澐值念l段內(nèi)，研究將IMT用于固定無(wú)線寬帶的問(wèn)題。

3.1 議項(xiàng)1.1

議 項(xiàng)1.1 是WRC-15 大 會(huì)IMT 議 項(xiàng) 的 延 續(xù)。WRC-15 在6 GHz 以下頻段范圍內(nèi)為IMT 明確了多個(gè)頻段（圖1）。其中，中國(guó)作為4800-4990 MHz 頻段IMT 應(yīng)用的發(fā)起國(guó)之一，推動(dòng)了該頻段的IMT 劃分研究。然而，由于歐美一些國(guó)家在該頻段已經(jīng)部署了航空移動(dòng)業(yè)務(wù)（AMS），國(guó)際上對(duì)該頻段標(biāo)識(shí)用于IMT存在較大分歧，使得WRC-15大會(huì)標(biāo)識(shí)使用該頻段的國(guó)家在沿海地區(qū)部署IMT 臺(tái)站時(shí)必須具備一個(gè)非常嚴(yán)格的功率限值。這不僅造成中國(guó)在該頻段未能標(biāo)識(shí)IMT 應(yīng)用，也使得全球以腳注（5.441B）標(biāo)識(shí)該頻段的國(guó)家僅有4個(gè)[4]。

此后，為促進(jìn)5G 發(fā)展的同時(shí)保護(hù)現(xiàn)有無(wú)線電業(yè)務(wù)，WRC-19大會(huì)設(shè)立了關(guān)于腳注5.441B 的議項(xiàng)，繼續(xù)研究審議4800-4990 MHz 頻段IMT 臺(tái)站保護(hù)AMS 所需的功率限值。經(jīng)過(guò)WRC-19大會(huì)的討論，中國(guó)成功加入了該頻段標(biāo)識(shí)腳注，同時(shí)加入的還有俄羅斯、巴西、南非、伊朗、尼日尼亞等，使得腳注國(guó)家總計(jì)40余個(gè)。這對(duì)該頻段IMT 國(guó)際化應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)鏈加速成熟將起到重大推動(dòng)作用。

然而，全球?qū)υ擃l段腳注中的功率限制仍然有爭(zhēng)議。在WRC-19大會(huì)之后，腳注5.441B 仍要求其所規(guī)定的功率通量密度（pfd）限值標(biāo)準(zhǔn)需在WRC-23上復(fù)審。這就是議項(xiàng)1.1需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題，也即研究有關(guān)保護(hù)位于國(guó)際空域或水域（即各國(guó)領(lǐng)土以外）并工作于4800-4990 MHz 頻段的航空和水上移動(dòng)業(yè)務(wù)電臺(tái)的技術(shù)和規(guī)則條件。根據(jù)CPM23-1會(huì)議安排，該議項(xiàng)主要由ITU-R 第五研究組（SG5）的5D 工作組牽頭開(kāi)展。

3.2 議項(xiàng)1.2

議項(xiàng)1.2 是WRC-23 大會(huì)IMT 新增頻段的核心議項(xiàng)。在WRC-19大會(huì)召開(kāi)之前以及會(huì)議期間，在討論IMT 新增頻段議項(xiàng)時(shí)，全球普遍存在一種觀點(diǎn)：WRC-15及之前的大會(huì)重點(diǎn)面向6 GHz 以下的IMT 頻段，以中（3-6 GHz）、低（3 GHz 以下）頻段為主；而WRC-19 大會(huì)則重點(diǎn)尋找24-86 GHz 范圍的毫米波頻段，也即高頻段（24 GHz 以上）。因此，WRC-23將考慮6-24 GHz 等余下的頻段范圍，且再次以中頻段為主。

對(duì)此，WRC-19 大會(huì)前，全球多個(gè)區(qū)域電信組織和國(guó)家提出了研究頻段范圍或具體頻段的建議，總的范圍約為3-24 GHz。經(jīng)過(guò)大會(huì)的持續(xù)討論，部分達(dá)成一致的頻段，均列入了議項(xiàng)1.2開(kāi)展研究。與前幾屆大會(huì)IMT 有關(guān)議項(xiàng)不同的是，本次大會(huì)的研究頻段多數(shù)是針對(duì)特定區(qū)域的：3600-3800 MHz 和3300-3400 MHz（2區(qū)）；3300-3400 MHz（1區(qū)）；7025-7125 MHz（全球）；6425-7025 MHz（1區(qū)）；10.0-10.5 GHz（2區(qū)）。

此外，還有部分有爭(zhēng)議的頻段或研究?jī)?nèi)容，則形成了議項(xiàng)1.3和議項(xiàng)9.1.c，將在下文介紹。

議項(xiàng)1.2同樣由5D 工作組負(fù)責(zé)，其主要研究過(guò)程大體可分為兩個(gè)階段。第一階段是開(kāi)展與候選頻段有關(guān)的IMT 系統(tǒng)新的技術(shù)特性、操作特性和部署方案等研究，以及傳播特性研究，此外還包括梳理同鄰頻相關(guān)無(wú)線電業(yè)務(wù)的保護(hù)要求，這部分內(nèi)容ITU要求于2021年6月15日之前完成；第二階段是開(kāi)展并及時(shí)完成共用和兼容性研究，以酌情確保對(duì)這些頻段及相鄰頻段內(nèi)已有主要業(yè)務(wù)劃分的業(yè)務(wù)提供保護(hù)，不對(duì)其施加額外規(guī)則或技術(shù)限制。最終形成的研究結(jié)論和建議供WRC-23大會(huì)決策。

3.3 議項(xiàng)1.3

3600-3800 MHz 頻段是移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的潛在目標(biāo)頻段之一。歐洲已將此頻段納入5G 路線圖中，作為5G 中頻段頻譜的一部分；美國(guó)也正在積極采取措施，研究將該頻段用于5G 的機(jī)會(huì)。然而，該頻段也是C 頻段衛(wèi)星下行的重要頻段，在全球有著普遍的使用。因此，是否將該頻段納入1.2議項(xiàng)開(kāi)展研究，WRC-19大會(huì)進(jìn)行了激烈的討論。最終僅有2區(qū)（美洲地區(qū)）將該頻段放入了議項(xiàng)1.2，3區(qū)（亞太地區(qū)）對(duì)該頻段并未達(dá)成一致意見(jiàn)因此不采取任何行動(dòng)，而1區(qū)（歐洲、非洲、中東等地區(qū)）則取得了一定的進(jìn)展，形成了議項(xiàng)1.3。

在上一版《無(wú)線電規(guī)則》中，在3600-3800 MHz 頻段，1區(qū)的移動(dòng)業(yè)務(wù)僅為次要業(yè)務(wù)劃分。議項(xiàng)1.3將在WRC-23之前酌情開(kāi)展有關(guān)在1區(qū)該頻段和相鄰頻段內(nèi)移動(dòng)業(yè)務(wù)和以主要業(yè)務(wù)條件獲得劃分的其他業(yè)務(wù)之間的共用和兼容性研究，確保對(duì)以主要使用條件獲得劃分的業(yè)務(wù)提供保護(hù)，同時(shí)不對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)及其未來(lái)發(fā)展施加不必要的限制?；谶@些研究，WRC-23大會(huì)將審議是否將該頻段中的移動(dòng)業(yè)務(wù)劃分提升為主要業(yè)務(wù)劃分并采取適當(dāng)?shù)囊?guī)則行動(dòng)。

也即，1區(qū)將試圖通過(guò)議項(xiàng)1.3為該頻段移動(dòng)業(yè)務(wù)進(jìn)行地位提升，在規(guī)則層面為后續(xù)用于移動(dòng)通信做出積極調(diào)整。由于沒(méi)有明確指出該頻段將用于IMT，從移動(dòng)業(yè)務(wù)劃分提升的角度，該議項(xiàng)在ITU-R 由5A 工作組負(fù)責(zé)。

3.4 議項(xiàng)1.4

議項(xiàng)1.4的目的是將2.7 GHz 以下的某些IMT 頻段研究用于高空平臺(tái)臺(tái)站（HAPS），以作為高空平臺(tái)基站（HIBS）的可行性。HAPS 的概念最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，指位于距離地面18到50千米的空中通信平臺(tái)站。它相對(duì)于地球準(zhǔn)靜止，具有通信范圍大、時(shí)延低等特點(diǎn)，能夠?yàn)槠h(yuǎn)地區(qū)和惡劣地形條件下的地區(qū)建設(shè)關(guān)口站或開(kāi)展大容量通信服務(wù)提供便捷、經(jīng)濟(jì)的解決方案。特別是在地震、洪水等嚴(yán)重自然災(zāi)害導(dǎo)致常規(guī)通信系統(tǒng)癱瘓時(shí)，HAPS 還能夠快速地提供有效應(yīng)急通信服務(wù)。

議項(xiàng)1.4 此次涉及的頻段主要包括：694-960 MHz；1710-1885 MHz（1710-1815 MHz 在3 區(qū)將僅用于上行鏈路）；2500-2690 MHz（2500-2535 MHz 在3區(qū)將僅用于上行鏈路，3區(qū)不包括2655-2690 MHz）。

該議項(xiàng)的研究工作在ITU-R 由5D 工作組負(fù)責(zé)。與議項(xiàng)1.2類似，其研究過(guò)程也可大體分為技術(shù)和操作特性等準(zhǔn)備階段，以及與現(xiàn)有無(wú)線電業(yè)務(wù)的共用和兼容性研究階段。

3.5 議項(xiàng)1.5

議項(xiàng)1.5是在WRC-15大會(huì)時(shí)1區(qū)國(guó)家提出的，未成功納入WRC-19大會(huì)議項(xiàng)，并最終順延成為WRC-23大會(huì)議項(xiàng)。該議項(xiàng)僅針對(duì)1區(qū)，主要內(nèi)容是審議470-960 MHz 頻段內(nèi)現(xiàn)有業(yè)務(wù)的頻譜使用情況并研究這些業(yè)務(wù)的頻譜需求，特別是廣播和移動(dòng)業(yè)務(wù)的頻譜需求；酌情開(kāi)展470-694 MHz 頻段中廣播與移動(dòng)業(yè)務(wù)之間的共用和兼容性研究，并考慮對(duì)1區(qū)470-694 MHz 頻段采取可能的規(guī)則行動(dòng)。

簡(jiǎn)而言之，該議項(xiàng)考慮的是470-694 MHz 的廣播業(yè)務(wù)能否進(jìn)一步釋放現(xiàn)有頻率用于移動(dòng)通信發(fā)展。歷史上，廣播電視頻段由模擬轉(zhuǎn)數(shù)字技術(shù)的過(guò)程中，曾釋放出了部分頻段用于移動(dòng)通信，被人們稱為“數(shù)字紅利”。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段越來(lái)越多的廣播通信需求可以由移動(dòng)通信的蜂窩組網(wǎng)來(lái)分擔(dān)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)頻譜更加高效的使用。470-694 MHz 頻段是歐洲5G 路線圖中的潛在候選頻段之一，同時(shí)也受到來(lái)自阿聯(lián)酋在內(nèi)的阿拉伯國(guó)家的支持。但在全球范圍內(nèi)，許多國(guó)家尤其是部分發(fā)展中國(guó)家仍然將廣播業(yè)務(wù)作為通信廣覆蓋的重要手段之一。因此，該議項(xiàng)最終限定在1區(qū)國(guó)家的范圍。

議項(xiàng)1.5由ITU-R 第六研究組（SG6）專設(shè)工作組TG 6/1負(fù)責(zé)。其工作流程預(yù)計(jì)與議項(xiàng)1.2、1.4類似，不再闡述。

3.6 議項(xiàng)9.1.c

在討論“IMT 中頻段議項(xiàng)”也即議項(xiàng)1.2時(shí)，阿拉伯國(guó)家提出在部分頻段將IMT 技術(shù)用于固定業(yè)務(wù)的主要?jiǎng)澐窒?，作為寬帶無(wú)線接入技術(shù)之一，并新穎地提出了在固定業(yè)務(wù)劃分下將頻段標(biāo)識(shí)用于IMT 的規(guī)則用語(yǔ)。該提議受到了來(lái)自全球的廣泛關(guān)注。一些國(guó)家認(rèn)為，IMT 從設(shè)立開(kāi)始，就屬于移動(dòng)業(yè)務(wù)下的一種“應(yīng)用”，不應(yīng)與固定業(yè)務(wù)攪在一起。事實(shí)上，關(guān)于固定業(yè)務(wù)與移動(dòng)業(yè)務(wù)邊界模糊的問(wèn)題，在ITU 有著長(zhǎng)期的、持續(xù)的討論。然而，IMT 作為移動(dòng)業(yè)務(wù)類型的大體量的應(yīng)用，如果以此打破了固定業(yè)務(wù)的邊界，對(duì)現(xiàn)有的規(guī)則體系確實(shí)是一種挑戰(zhàn)。

經(jīng)過(guò)反復(fù)討論，大會(huì)最終將該問(wèn)題從議項(xiàng)1.2中獨(dú)立出來(lái)，設(shè)立了議項(xiàng)9.1.c，不針對(duì)具體頻段，偏重于規(guī)則層面探討在固定業(yè)務(wù)作為主要?jiǎng)澐值念l段內(nèi)，將IMT 用于固定無(wú)線寬帶的問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

圖2對(duì)WRC-23大會(huì)IMT 有關(guān)議項(xiàng)頻段的分布情況做了整理?？梢钥闯?，相關(guān)議項(xiàng)的頻段集中在10.5 GHz 以下的中、低頻段。其中，為IMT 尋找新增頻段的議項(xiàng)1.2，涉及的頻段帶寬總和顯著大于其他相關(guān)議題，可以預(yù)期也是此研究周期的重點(diǎn)內(nèi)容。

圖2 WRC-23大會(huì)IMT有關(guān)議項(xiàng)頻段分布示意圖

進(jìn)一步結(jié)合各議項(xiàng)涉及頻段帶寬和1、2、3區(qū)的研究差異進(jìn)行分析，如圖3所示，有以下發(fā)現(xiàn)。一是由于額外考慮了UHF廣播頻段，1區(qū)此次涉及IMT 的議項(xiàng)頻段帶寬總和最大。二是雖然1區(qū)與2區(qū)在議項(xiàng)1.2上聚焦的頻段不同，分別在6 GHz 和10 GHz，但二者作為IMT 新增頻段帶寬差距不大。反觀3區(qū)，由于在議項(xiàng)1.2上僅有100 MHz 的可研究范圍，在研究?jī)?chǔ)備頻段總量上顯著落后于1區(qū)和2區(qū)。

圖3 WRC-23大會(huì)IMT相關(guān)議項(xiàng)1/2/3區(qū)涉及帶寬對(duì)比

“兵馬未動(dòng)，糧草先行”，從未來(lái)發(fā)展看，作為3區(qū)國(guó)家，我國(guó)在積極投入WRC-23大會(huì)新議題研究的同時(shí)，還應(yīng)緊跟國(guó)際形勢(shì)的發(fā)展變化，積極探索IMT 未來(lái)發(fā)展所需的頻率規(guī)劃研究和儲(chǔ)備工作，為5G 中后期已至6G 時(shí)期移動(dòng)通信的持續(xù)發(fā)展奠定資源基礎(chǔ)。