问道频谱资源管理 创新无线技术应用

经济社会的迅速发展和信息通信技术的不断进步，使得无线电技术和应用加速在各行业领域间纵向整合与横向渗透，这些领域既包括广电、交通、民航、铁路、农业、气象等传统行业领域，也包括宽带无线网络、移动互联网、新一代移动通信、云计算、物联网等新兴行业领域。这种纵向整合与横向渗透加速的态势，一方面激化了无线电频谱资源稀缺与行业需求猛增之间的矛盾，另一方面也改变了当下无线电应用技术与产业发展格局。如何充分有效利用和管理无线电频谱资源，如何创新与推进无线电应用技术与产业发展，成为当下无线电管理者要面对的重要课题。在近日召开的2013年全国无线电应用与管理学术会议上，与会的专家学者就此课题进行了深入探讨。

频谱管理：需要更清醒的认识和更深入的思考

作为我国无线电应用与管理领域的年度盛会，2013年全国无线电应用与管理学术会议为全国无线电领域的主管部门、专家学者、研究单位和其他相关人士提供了一个政策研讨、技术交流、学术争鸣、相互合作的重要平台。在此次会议上，无线电频谱资源的稀缺问题及管理的重要性被与会专家学者屡屡提及。

“当前中国正处在全面建设小康社会的关键时期和加快经济发展方式的攻坚时期，这一新形势要求信息通信业加快融合创新步伐，增强全面服务经济社会发展的能力。在信息社会，物联网、感知中国等建设必将对无线电频谱资源提出更高要求，无线电技术应用和管理的重要性也更加突出。”中国通信学会副秘书长秘建虎说。

工业和信息化部无线电管理局局长谢飞波则表示，当前信息化无所不在，其重要载体正是无线电技术。全社会的信息化建设对无线电频谱资源提出新的更大的需求。随着移动互联网、大数据时代的到来，频谱资源的供需矛盾将更加突出。作为无线电领域的管理者，我们对此应有更清醒的认识和更深入的思考。

在我国无线电频谱资源供需矛盾日益凸显的同时，全军电磁频谱管理专家咨询委员会主任沈树章不忘提醒业界，无线电频谱作为一种重要的战略资源，国际上已经展开激烈的争夺。当前各发达国家均将频谱资源列为国家基础支撑资源，纷纷制定国家频谱战略，加紧争夺国际频谱使用主导权，不断打压发展中国家频谱使用空间。

美国政府提出了“频谱高速公路计划”——1000MHz的宽带频谱共享计划，以解决无线频谱资源的接入需求激增与现有无线系统频谱利用率低下的矛盾，提升经济竞争力。在导航领域，我们不得不面对的一个事实是：美国的GPS、俄罗斯的GLONASS卫星导航系统已先行抢占约80%%的“黄金导航频率”，致使我国北斗不得不与欧盟的“伽利略”竞争剩余的频率。

国际社会对频谱资源的热切关注更是体现在数年召开一次的世界无线电通信大会。工业和信息化部无线电管理局副局长程建军说：“2015年世界无线电通信大会最受关注的议题将是关于国际移动通信频谱的候选频段以及共存研究，可以预见，对此的争论将非常激烈。”

在沈树章看来，国际频谱资源竞争的深层次原因在于，无线电频谱资源蕴涵的巨大经济价值日益显现。仅以我国频谱产值为例，当前我国频谱直接产值已占GDP的3.5%%，而间接产值保守估计已达15%%。

关于频谱资源管理问题的分析与探讨，天津市无线电管理委员会办公室主任席怀军则将视角投向国内的宽带专网系统。

目前我国已在北京、天津、南京等城市开展建设数字集群专网的试点。席怀军发现，上述试点城市虽然投资建设主体和网络规模不尽相同，但它们不约而同地展现了一个共同特点，即在宽带的环境下，集群的专网建设都采用了以一个城市为主体、建设一张统一的网络、形成一个统一平台的方式，各个行业应用部门在这个统一平台上开展服务。

在席怀军眼里，各试点城市都在建设多个部门、行业的共用的宽带专网，彰显出频率管理和网络建设模式的变化。这一变化的主要原因有二：一是频率资源紧张，这种情况在大城市尤甚，不可能再像过去那样给行业指配频率；二是行业、部门频率分配不平衡，抑制了部分行业的快速健康发展。因此，无线电管理者应该探索新的频谱管理模式，采用最佳的无线电技术及应用模式。

技术创新：化解频谱资源供需矛盾

如何化解频谱资源供需矛盾，充分有效利用频谱资源，是2013年全国无线电应用与管理学术会议探讨的另一重要议题。

“解决频谱资源供需矛盾，只能靠技术创新。”谢飞波说。这一观点得到了与会专家的一致认同。

“是频谱资源率够用，还是没有被充分利用？在我看来不是不够用，而是取决于进行了多少创新。”清华大学航天航空院副院长陆建华说。陆建华认为，移动互联网时代，新兴业务需求增长迅猛。增加链路密度是在当前技术框架下解决无线通信系统扩容问题的核心技术。链路密度增加将导致不可避免的链路间的干扰耦合，反过来制约容量。对于大规模无线网络，挖掘容量潜力成为必然趋势。因此，需要提出一种创新的思路，从信息服务的源头入手，探索未来网络服务模式、覆盖方式和容量极限。

频谱没有被充分利用造成了当前频谱资源紧张局面，这一观点引起了南京邮电大学副校长朱洪波的共鸣：“最近的研究表明，仅有一小部分授权频谱被充分利用，而大部分未授权频谱的使用却非常拥挤，这说明并非当前的频谱资源不够用，而是很大一部分频谱资源没有被充分利用。” 为此，朱洪波提出了改善频谱资源管理的技术方法，包括：频率的二次利用，在时间空间上加强对已授权频段的再利用；引入认知无线电技术，实现频率共存和频率共享；通过频谱聚合技术，将大量空闲的无线频谱资源和频谱碎片集中起来形成频谱池，实现协同认知与频谱共享；动态频谱管理技术；复杂自适应系统多模式频谱管理策略。

产业应用：后互联网时代重心转向服务

无线电应用技术与产业发展，是本次会议着重研讨的议题。与会专家认为，互联网进行了20多年的发展，当下已经进入后互联网时代，后互联网时代的特征表现为：基于互联网的产业应用和智慧服务。未来无线通信技术的发展重点将从“以技术为中心”向“以服务为中心”转移。

在后互联网时代，无线电通信技术将逐渐深入渗透智慧农业产业、智慧交通物流产业、智慧节能环保产业、智慧家居安防产业、智慧市政服务、智慧医药健康产业等领域，不再仅仅强调对泛在事物的联接性以及对信息的传递和交互作用，而是侧重于所联接事物及其传输信息的社会应用与服务价值。

在基于无线电技术应用的众多智慧服务产业中，医护健康产业被与会专家尤其看好。中国科学院院士姚建铨饶有兴致地表示，目前最关注的就是老年健康的信息化服务，正在深入研究相关课题。而南京邮电大学副校长朱洪波也表示，正在攻关医护健康产业的难题，无线通信技术正在与包括生活健康护理在内的传统医药健康产业融合与协同，推进医药健康服务的信息化。

与会专家认为，小巧如手表、纽扣的可穿戴医护终端用于人体健康的检测和感知，都需要无线电技术和无线频谱资源。而健康守护系统、远程健康咨询系统、电子健康档案系统、健康信息采集系统、健康风险评估系统、移动查房系统也离不开无线电通信技术。无线电通信技术用于医护健康产业的市场前景非常广阔，有可能成为无线电产业一个新的支点。