通信过程中电磁频谱的安全管理研究

田培根

(中国人民解放军火箭军,吉林 通化 134099)

0 引言

当前,我国处于信息化技术时代,电磁频谱管理工作建设发展要与时俱进。 电磁频谱科学规范管理作为当代军事信息化建设的核心领域,其主要起到了全面维护电磁空间安全、合理运用电磁频谱资源的重要作用。 针对电磁频谱安全管理问题,有关部门必须加强对我国电磁频谱体系的科学构建工作,积极完善相关法律法规政策,督促管理人员严格按照规章制度规范操作,有效解决各类安全管理问题,确保能够最大程度发挥出电磁频率在各个行业领域中的价值作用。

1 电磁频谱安全管理所面临的挑战

在现代军事战略储备上,各种武器装备基本融合应用了大量先进电子设备,而这些电子设备的安全运行使用均离不开电磁频谱的安全管理工作。 电磁频谱作为一种重要的公共传输媒介,其安全管理问题体现在应用过程容易受到外界干扰攻击、频谱资源有限等内容。

1.1 电磁频谱使用面临的安全威胁

现代电磁频谱使用所面临的安全威胁主要体现在3 个方面,分别是授权用户违规操作带来的安全威胁、网络不法分子恶意攻击带来的安全威胁以及非授权用户非法使用带来的安全威胁。 市场上一些电磁频谱的授权用户为了牟取更多的不良利益,会选择通过违法违规操作,私自更改电子设备技术参数,常见的有更改设备发射功率、天线等违规操作行为。 这些行为不仅会造成对市场合法用户或者设备的干扰[1],一定程度上侵犯了合法用户的切身利益,还会导致电磁频谱干扰冲突的加剧。 这种电磁频谱使用安全威胁问题,充分体现出市场上一些非法用户的贪婪自私心理,需要有关执法部门加强对市场电磁频谱使用的监督管理工作,杜绝该种行为的发生,从而避免影响到我国电磁频谱使用的工作效率和公平性。 未经有关部门授权的用户,通过任意设置使用无线电台站,对市场无线电业务造成干扰,这种行为应严加打击。 1998 年,我国发生了特大洪水灾难,在重庆地区官兵进行防洪救灾的关键时期,防汛通信专用网频率受到了严重干扰,主要原因是非授权用户非法操作使用电磁频谱,一些无线电用户自身专业能力与素质偏低,由于误操作给电磁频谱的安全管理带来一定威胁。 在网络信息技术时代,国家与国家之间的战争挑战不仅仅体现在战场的武器装备使用上,一些基地组织会利用网络工具频繁攻击国家的电磁频谱,以获取有用的数据信息,并干扰正常通信。

1.2 无线业务频谱需求和有限频谱资源之间的矛盾

伴随着我国市场无线业务的不断快速发展,人们对于电磁频谱利用提出了更高的需求。 然而实际情况是,电磁频谱作为一项有限的资源,总有被消耗殆尽的时候,这样一来就会引发无线业务频谱需求和有限频谱资源之间的矛盾,这对安全有序使用电磁频谱提出了严峻的挑战。 无论是新兴无线业务,还是传统无线业务,它们对于频谱的需求都在急剧增加。 传统无线业务像电视广播、通信等,在应用电磁频谱过程中,通常采用的是固定独占方式,该方式会造成电磁频谱资源利用变得不平衡。 以蜂窝移动通信频段为例,该频段最为显著的特征就是拥挤、频谱资源供不应求[2]。在医用、工业等开放频谱频段中,有着大量的无线业务,像人们所熟知的无线个人域网络、无线局域网等,这些无线业务的增长应用会促使开放频谱呈现出一种饱和状态,并且还会造成业务之间频繁发生冲突干扰,从而一定程度威胁到无线业务的安全稳定运行。 而在新兴无线业务发展中,比如5G、物联网以及新兴军事装备等领域中,都会遇到大量电磁频谱“缺口”问题。一些新兴无线业务只能够通过占用非授权频段进行运行,这样一来就会造成我国非授权的频段业务种类变得越来越繁杂,导致新兴无线业务之间容易出现严重的干扰冲突现象。 以军事领域为例,无论是战术互联网,还是军队空间预警系统、宽带数据链,它们都需要运用到各种先进的电子信息设备,而这些电子设备的运行需要依赖于安全稳定的电磁频谱。 军事装备之间的信息传输从原来的文字数据、语音信息逐渐转变为图像视频等多元信息,对于电磁频带使用提出了更高的要求。 由此可见,我国无线业务频谱需求和有限频谱资源之间的矛盾将会阻碍到国家安全与经济的发展,需要及时采取有效控制解决措施。

2 电磁频谱安全管理的发展需求

伴随着我国军队信息化建设发展脚步的不断加快,国防建设活动对于电磁频谱的安全使用需求也会变得越来越大。 由此可见,电磁频谱安全管理将会成为一项极为重要的工作内容。

2.1 科学保障电磁频谱资源公平开发使用

有关部门要想保障用频系统能够稳定持续的运行,就必须提供充足的电磁频谱资源,而电磁频谱资源本身是有限的。 在全球范围内,各个国家对于频谱资源的开发使用必须科学有效遵循“先占先得”的基本原则,明确频谱划分和使用权利。 由于西方发达国家信息化技术一直处于领先地位,它们在起初就占据了频谱开发使用的主导地位[3],并率先达成无线电规则,促使其成了可执行的国际法规。 针对电磁频谱具有地域不可分割性与不可再生性的特征,我国政府必须加强对电磁频谱资源开发使用的战略规划工作,及时采取有效的安全控制管理措施,切实维护好我国电磁频谱的安全可靠性,充分发挥出其实际性价值作用。

2.2 科学保障合法电磁频谱不受干扰和限制

即便用频系统已经具备了能够合法使用电磁频谱的权利,但这不等同于其能够安全正常地使用。 要想科学高效地使用好电磁频谱,杜绝受到外界各种因素的干扰和限制,就必须注重创新研发应用关键技术。国家政府有关部门在电磁频谱安全管理工作中,要积极加强对频谱安全管理、频谱服务、抗干扰、电磁兼容以及新频段开发等技术的创新研究工作,促使能够有效提升我国电磁频谱的安全管理水平,切实维护好电磁频谱可用性的安全。

2.3 确保电磁频谱信息不被盗取利用

在使用电磁频谱过程中,用频系统可能会受到不法分子的攻击破坏,导致重要的电磁频谱信息被盗取利用。 因此,针对不法分子盗取利用电磁频谱信息的现实安全问题,我国安全部门必须及时采取安全有力的防范控制措施,创新应用安全控制技术与方法,降低电磁频谱信息被盗的风险。 有关部门需要构建出专业完善的电磁频谱防泄露控制评价标准和安全防护体系,组建起高能力、高素质的电磁频谱安全管理人才队伍,持续加强人才队伍的培训教育工作,不断提高其专业业务能力,并促使他们能够严格按照规章制度规范操作。 此外,相关部门须制定出科学统一的境内外电磁频谱安全使用秩序,有效规避我国电磁频谱信息泄露风险,从而更好提升我国电磁频谱信息的安全保密性。

3 电磁频谱的安全管理实践措施

3.1 完善电磁频谱安全管理政策法规

当前,我国无线电管理最高行政法规是国务院和中央军委联合颁布的《中华人民共和国无线电管理条例》。 该条例的颁布实施主要起到了规范无线电管理工作的作用。 然而,其更多的是作为一项行政法规内容,不具备较高的法律效力,无法满足新时期社会发展的安全管理要求。 由于其授权不够充分,会容易造成各种违法违规问题不能够得到有效彻底解决的情况,这样一来就会给我国电磁频谱安全管理工作带来各种不必要的阻碍[4]。 因此,国家政府立法部门要加强对电磁频谱安全管理政策法规的优化改善作业,科学高效制定出一部能够具备更高法律效力、管控覆盖面更为宽广的电磁频谱安全管理法律,促使电磁频谱安全管理行政法规能够上升到国家法律确认与规范的层次。 国家政府要积极组织召开关于电磁频谱安全管理工作会议,邀请各行业专家进行商讨交流,共同制定出完善的无线电管理法,实现我国电磁频谱安全管理的有法可依,充分保障国防安全与国民经济协调发展,避免国家社会利益受到损害。

3.2 强化电磁频谱标准规范建设

为了顺利实施电磁频谱的安全管理工作,相关部门必须加强对电磁频谱的标准规范建设。 当前,我国电磁频谱安全管理标准规范内容主要涵盖了通用基础标准、频率管理标准、台站管理标准、电磁频谱检测和设备检测标准、电磁兼容标准以及电磁频谱管理设备标准。 相较于西方发达国家,我国在电磁频谱标准规范建设工作过程中,各项管理标准内容还不够完善,存在着一定的不足之处。 针对于此,国家政府要发挥出自身的市场主导作用,高度重视电磁频谱标准规范建设工作,适当加大对电磁频率规划论证、频率资源需求预测以及频率规划评估分析等内容的建设投资力度[5],科学明确电磁频率规划方面的技术规范标准。除此之外,伴随着我国战略利益空间的持续拓展,有关部门必须切实维护好国家电磁空间安全。 这也将会成为未来电磁频谱安全管理的关键内容。 然而,我国电磁空间安全监管水平较为落后,严重缺少专业技术标准规范,从而无法实现对用频设备电磁频谱安全的科学有效评估。 因此,有关部门必须及时明确制定出关于电磁频谱安全管理的标准规范,优化改善标准规范内容,重点加强电磁频率规划和频谱安全规范标准建设工作。

3.3 科学规划使用电磁频谱资源

针对我国无线业务频谱需求和有限频谱资源之间的矛盾问题,国家政府有关部门必须做好科学规划电磁频谱资源工作,这是实现全面维护电磁频谱安全的重要前提之一。 在科学规划使用电磁频谱资源过程中,首先要做好电磁频谱的安全立法工作,科学有效地制定出一套门类齐全的电磁频谱安全技术标准,促使电磁频谱安全管理能够做有法、有标可依;其次是要深入开展电磁频谱规划使用理论与技术研究应用工作,安排专业技术人员展开对无线业务与个行业领域用品需求的预测评估工作,准确总结分析出电磁频谱供求矛盾和频谱兼容共用方式,并定量评估出电磁频谱资源规划的风险效益,优化配置利用好电磁频谱资源,最大程度提升我国电磁频谱资源的利用率;最后要科学有序开展无线电设备的频谱认证作业,避免出现各种电磁污染问题,影响到我国电磁频谱的安全可靠使用。

3.4 加强装备手段建设工作

当前,我国电磁频谱安全管理装备手段内容主要涵盖了电磁频谱管控系统、电磁频谱资源规划系统、电磁兼容分析系统以及电磁频谱监测和探测系统等。 伴随着国民经济的不断增长,科学技术的不断创新,我国电磁频谱管理装备手段建设已走在全球所有国家的军事发展前列。 特别是在无线电监测方面,我国的短波监测网和卫星监测站建设已经形成了较大的规模。 我国还需努力实现军民融合电磁频谱管理发展目标,强化电磁频谱装备手段建设的科学统一规划工作。 军民融合频谱联合监测网结构的建设主要采用了两种不同方式,一种是短波监测和卫星监测的军民融合监测网,一种则是超短波监测的军民融合监测网。 我国军队可以结合实际情况和发展趋势要求,合理运用短波监测车、卫星监测车等移动监测设备,同时在无线电监测中心与我国军联合电磁频谱监测控制中心构建专线,这样一来就能够完成联合监测网的互联互通任务,大大提升电磁频谱的安全监测管理水平。 除此之外,我国军队还需要加强电磁频谱安全管理人才队伍的建设培养工作,确保能够构建出一只懂指挥、会管理的复合型电磁频谱安全管理技术人才队伍,他们能够面对各种电磁频谱安全管理问题,及时采取有效的解决控制措施,协调好军队的电磁频谱安全管理工作。

4 结语

综上所述,在社会发展新时期,电磁频谱资源的开发利用管理工作尤为重要,国家政府除了要引导市场创新研究应用频谱资源的使用技术,还必须加强电磁频谱的安全管理工作,认真做好频谱资源的规划使用工作,合理协调各要素使用频谱的需求,避免设备之间出现干扰或频谱信息被不法分子盗取利用的现象。 国家政府要积极完善电磁频谱安全管理政策法规,强化电磁频谱标准规范建设,优化设计出军民融合频谱联合监测网结构,全面提升电磁频谱的安全控制管理水平。