国际电联WRC-23 大会移动通信频率有关新议项浅析

2020-05-20王坦

数字通信世界 2020年4期

王坦

（国家无线电监测中心，北京 100037）

0 引言

国际电信联盟（ITU）的世界无线电通信大会（WRC）是全球无线电领域立法缔约的最高级别会议，通常每三至四年召开一次。大会主要审议和修订《无线电规则》这一事关各国使用无线电频谱和卫星轨道资源权益方面的国际条约，以便使有限的无线电频谱和卫星轨道资源得到更加合理、有效的利用，为各种无线电业务的有序开展保障频谱资源。国际移动通信系统（IMT），作为全球无线电应用的重要内容之一，在历届多次大会的议程中均占有重要地位。

2019年11月底，2019年世界无线电通信大会（WRC-19）在埃及沙姆沙伊赫落下帷幕。来自国际电联193个成员国、900个部门成员以及国际与行业组织、相关厂商等近4，000名代表参加了会议。WRC-19大会就5G 毫米波、高空平台通信频率规划，铁路和交通通信频率协调一致，低轨星座卫星使用频段及规则等多项重要议题达成共识，其结果将对无线电技术、应用及与相关产业融合发展带来深远影响。同时，WRC-19还确定了WRC-23大会需要审议的新议项，其中有多项与IMT 系统未来频率规划有关。这些议项将成为未来几年全球关注与研究的热点，对移动通信产业的发展产生重要导向作用。

1 历届WRC 大会IMT 有关议项回顾

在介绍WRC-23有关IMT 新议项之前，本节对历届WRC 大会相关议项进行简要回顾。随着移动通信的技术发展，人们对移动多媒体应用需求的快速增加，IMT 新增频率的议项是WRC 的常客，且呈现出频段数量越来越多、频段越来越高、带宽越来越大、设立议项频次越来越高等显著的特征，如图1所示。尤其是WRC-15与WRC-19形成了连续两届大会均有IMT 新增频率议项的记录。其中，WRC-19大会为5G 毫米波明确了总计17.25 GHz频段，是此前历届大会IMT 标识频段总和（约1.9 GHz[1]）的9倍。这些频段为全球IMT 产业的快速和持续发展提供了重要的资源保障。而WRC-23再一次为IMT 系统频率设立了新议项，这意味着连续三届大会均有IMT 新议项，可谓史无前例。

2 WRC-23 大会新议项概述

通常，WRC 大会共有十项议程。其中，第一项议程通常是根据各类无线电业务未来发展的新需求，在特定频段完成新的频率划分、规划或修订有关规则等事宜。此外，在第九项议程“审议并批准无线电通信局主任报告”的第9.1项中，还有一部分来自无线电通信部门设立的新的研究议项，与部分频段频率规划也有一定关联。这两部分内容构成了下届WRC 大会待研新议项的重点。此外，其他议程一般为常设议程，例如第七项议程考虑为卫星网络频率指配的提前公布、协调、通知和登记程序做出修改，第八项议程审议主管部门有关删除其国家脚注或将其国名从脚注中删除的请求等[2]。

图1 历届WRC大会IMT有关议项及频段信息（AI： Agenda Item）

对此，WRC-19大会最终为WRC-23大会在第一项议程中确立了19项新议项[3]，编号为1.1至1.19；在第9.1下确立了4项新议项，编号为9.1.a 至9.1.d。进一步，WRC-23大会第一次筹备会议（CPM23-1）根据各议项涉及无线电业务的不同，在大会筹备会议（CPM）报告草案的提纲中对议项进行了章节划分[2]，如表1所示。其中，第1章的5项议题均与IMT 系统有关。

表1 提交WRC-23的CPM报告草案的议项章节及分组安排

3 IMT 系统有关议项浅析

本节重点介绍并分析与IMT 系统有关的以下几个议项：

议项1.1：在4800-4990 MHz 频段研究IMT 系统对国际空域和水域中航空和水上移动业务电台的保护问题。

议项1.2：审议确定将3300-3400 MHz，3600-3800 MHz，6425-7025 MHz，7025-7125 MHz 和10.0-10.5 GHz 频段用于国际移动通信（IMT）的问题。

议项1.3：在1区3600-3800 MHz 频段将移动业务作为主要业务等问题。

议项1.4：在全球或区域范围内，在已为IMT 确定的2.7 GHz以下的某些频段内的移动业务中，将高空平台台站用作IMT 基站的问题。

议项1.5：在1区就470-694 MHz 频段采取可能的规则行动。

议项9.1.c：在固定业务作为主要划分的频段内，研究将IMT用于固定无线宽带的问题。

3.1 议项1.1

议项1.1 是WRC-15 大会IMT 议项的延续。WRC-15 在6 GHz 以下频段范围内为IMT 明确了多个频段（图1）。其中，中国作为4800-4990 MHz 频段IMT 应用的发起国之一，推动了该频段的IMT 划分研究。然而，由于欧美一些国家在该频段已经部署了航空移动业务（AMS），国际上对该频段标识用于IMT存在较大分歧，使得WRC-15大会标识使用该频段的国家在沿海地区部署IMT 台站时必须具备一个非常严格的功率限值。这不仅造成中国在该频段未能标识IMT 应用，也使得全球以脚注（5.441B）标识该频段的国家仅有4个[4]。

此后，为促进5G 发展的同时保护现有无线电业务，WRC-19大会设立了关于脚注5.441B 的议项，继续研究审议4800-4990 MHz 频段IMT 台站保护AMS 所需的功率限值。经过WRC-19大会的讨论，中国成功加入了该频段标识脚注，同时加入的还有俄罗斯、巴西、南非、伊朗、尼日尼亚等，使得脚注国家总计40余个。这对该频段IMT 国际化应用、产业链加速成熟将起到重大推动作用。

然而，全球对该频段脚注中的功率限制仍然有争议。在WRC-19大会之后，脚注5.441B 仍要求其所规定的功率通量密度（pfd）限值标准需在WRC-23上复审。这就是议项1.1需要重点解决的问题，也即研究有关保护位于国际空域或水域（即各国领土以外）并工作于4800-4990 MHz 频段的航空和水上移动业务电台的技术和规则条件。根据CPM23-1会议安排，该议项主要由ITU-R 第五研究组（SG5）的5D 工作组牵头开展。

3.2 议项1.2

议项1.2 是WRC-23 大会IMT 新增频段的核心议项。在WRC-19大会召开之前以及会议期间，在讨论IMT 新增频段议项时，全球普遍存在一种观点：WRC-15及之前的大会重点面向6 GHz 以下的IMT 频段，以中（3-6 GHz）、低（3 GHz 以下）频段为主；而WRC-19 大会则重点寻找24-86 GHz 范围的毫米波频段，也即高频段（24 GHz 以上）。因此，WRC-23将考虑6-24 GHz 等余下的频段范围，且再次以中频段为主。

对此，WRC-19 大会前，全球多个区域电信组织和国家提出了研究频段范围或具体频段的建议，总的范围约为3-24 GHz。经过大会的持续讨论，部分达成一致的频段，均列入了议项1.2开展研究。与前几届大会IMT 有关议项不同的是，本次大会的研究频段多数是针对特定区域的：3600-3800 MHz 和3300-3400 MHz（2区）；3300-3400 MHz（1区）；7025-7125 MHz（全球）；6425-7025 MHz（1区）；10.0-10.5 GHz（2区）。

此外，还有部分有争议的频段或研究内容，则形成了议项1.3和议项9.1.c，将在下文介绍。

议项1.2同样由5D 工作组负责，其主要研究过程大体可分为两个阶段。第一阶段是开展与候选频段有关的IMT 系统新的技术特性、操作特性和部署方案等研究，以及传播特性研究，此外还包括梳理同邻频相关无线电业务的保护要求，这部分内容ITU要求于2021年6月15日之前完成；第二阶段是开展并及时完成共用和兼容性研究，以酌情确保对这些频段及相邻频段内已有主要业务划分的业务提供保护，不对其施加额外规则或技术限制。最终形成的研究结论和建议供WRC-23大会决策。

3.3 议项1.3

3600-3800 MHz 频段是移动通信产业的潜在目标频段之一。欧洲已将此频段纳入5G 路线图中，作为5G 中频段频谱的一部分；美国也正在积极采取措施，研究将该频段用于5G 的机会。然而，该频段也是C 频段卫星下行的重要频段，在全球有着普遍的使用。因此，是否将该频段纳入1.2议项开展研究，WRC-19大会进行了激烈的讨论。最终仅有2区（美洲地区）将该频段放入了议项1.2，3区（亚太地区）对该频段并未达成一致意见因此不采取任何行动，而1区（欧洲、非洲、中东等地区）则取得了一定的进展，形成了议项1.3。

在上一版《无线电规则》中，在3600-3800 MHz 频段，1区的移动业务仅为次要业务划分。议项1.3将在WRC-23之前酌情开展有关在1区该频段和相邻频段内移动业务和以主要业务条件获得划分的其他业务之间的共用和兼容性研究，确保对以主要使用条件获得划分的业务提供保护，同时不对现有业务及其未来发展施加不必要的限制。基于这些研究，WRC-23大会将审议是否将该频段中的移动业务划分提升为主要业务划分并采取适当的规则行动。

也即，1区将试图通过议项1.3为该频段移动业务进行地位提升，在规则层面为后续用于移动通信做出积极调整。由于没有明确指出该频段将用于IMT，从移动业务划分提升的角度，该议项在ITU-R 由5A 工作组负责。

3.4 议项1.4

议项1.4的目的是将2.7 GHz 以下的某些IMT 频段研究用于高空平台台站（HAPS），以作为高空平台基站（HIBS）的可行性。HAPS 的概念最早出现于20世纪70年代，指位于距离地面18到50千米的空中通信平台站。它相对于地球准静止，具有通信范围大、时延低等特点，能够为偏远地区和恶劣地形条件下的地区建设关口站或开展大容量通信服务提供便捷、经济的解决方案。特别是在地震、洪水等严重自然灾害导致常规通信系统瘫痪时，HAPS 还能够快速地提供有效应急通信服务。

议项1.4 此次涉及的频段主要包括：694-960 MHz；1710-1885 MHz（1710-1815 MHz 在3 区将仅用于上行链路）；2500-2690 MHz（2500-2535 MHz 在3区将仅用于上行链路，3区不包括2655-2690 MHz）。

该议项的研究工作在ITU-R 由5D 工作组负责。与议项1.2类似，其研究过程也可大体分为技术和操作特性等准备阶段，以及与现有无线电业务的共用和兼容性研究阶段。

3.5 议项1.5

议项1.5是在WRC-15大会时1区国家提出的，未成功纳入WRC-19大会议项，并最终顺延成为WRC-23大会议项。该议项仅针对1区，主要内容是审议470-960 MHz 频段内现有业务的频谱使用情况并研究这些业务的频谱需求，特别是广播和移动业务的频谱需求；酌情开展470-694 MHz 频段中广播与移动业务之间的共用和兼容性研究，并考虑对1区470-694 MHz 频段采取可能的规则行动。

简而言之，该议项考虑的是470-694 MHz 的广播业务能否进一步释放现有频率用于移动通信发展。历史上，广播电视频段由模拟转数字技术的过程中，曾释放出了部分频段用于移动通信，被人们称为“数字红利”。随着移动通信技术的发展，现阶段越来越多的广播通信需求可以由移动通信的蜂窝组网来分担，同时实现了对频谱更加高效的使用。470-694 MHz 频段是欧洲5G 路线图中的潜在候选频段之一，同时也受到来自阿联酋在内的阿拉伯国家的支持。但在全球范围内，许多国家尤其是部分发展中国家仍然将广播业务作为通信广覆盖的重要手段之一。因此，该议项最终限定在1区国家的范围。

议项1.5由ITU-R 第六研究组（SG6）专设工作组TG 6/1负责。其工作流程预计与议项1.2、1.4类似，不再阐述。

3.6 议项9.1.c

在讨论“IMT 中频段议项”也即议项1.2时，阿拉伯国家提出在部分频段将IMT 技术用于固定业务的主要划分下，作为宽带无线接入技术之一，并新颖地提出了在固定业务划分下将频段标识用于IMT 的规则用语。该提议受到了来自全球的广泛关注。一些国家认为，IMT 从设立开始，就属于移动业务下的一种“应用”，不应与固定业务搅在一起。事实上，关于固定业务与移动业务边界模糊的问题，在ITU 有着长期的、持续的讨论。然而，IMT 作为移动业务类型的大体量的应用，如果以此打破了固定业务的边界，对现有的规则体系确实是一种挑战。

经过反复讨论，大会最终将该问题从议项1.2中独立出来，设立了议项9.1.c，不针对具体频段，偏重于规则层面探讨在固定业务作为主要划分的频段内，将IMT 用于固定无线宽带的问题。

4 结束语

图2对WRC-23大会IMT 有关议项频段的分布情况做了整理。可以看出，相关议项的频段集中在10.5 GHz 以下的中、低频段。其中，为IMT 寻找新增频段的议项1.2，涉及的频段带宽总和显著大于其他相关议题，可以预期也是此研究周期的重点内容。

图2 WRC-23大会IMT有关议项频段分布示意图

进一步结合各议项涉及频段带宽和1、2、3区的研究差异进行分析，如图3所示，有以下发现。一是由于额外考虑了UHF广播频段，1区此次涉及IMT 的议项频段带宽总和最大。二是虽然1区与2区在议项1.2上聚焦的频段不同，分别在6 GHz 和10 GHz，但二者作为IMT 新增频段带宽差距不大。反观3区，由于在议项1.2上仅有100 MHz 的可研究范围，在研究储备频段总量上显著落后于1区和2区。