主动应对用频结构性问题 推进频谱资源供给侧改革

22.04.2016  09:47

随着我国经济发展步入新常态,频谱资源在实现中国经济提质增效升级、推动社会民生发展、保障国防建设中逐渐发挥着更重要的作用。频谱的使用不断呈现出新的特征,其供需矛盾的结构性问题日渐显著。如何更好地利用和监管频谱资源,是无线电频谱管理研究工作者、无线电管理智库机构需要深入思考的问题。


支撑国家战略,频谱资源需求呈现新特征


当前,信息技术与经济社会深度交汇融合,推动着我国经济增长方式由传统的要素驱动向创新驱动转型和变革。作为“连接一切”的载体,频谱资源在“互联网+”行动计划、“中国制造2025”、大数据等创新驱动战略中,在第五代移动通信(5G)与车联网、工业互联网、物联网融合创新中发挥着不可替代的作用。


在这场变革中,无线电发射设备逐渐呈现出智能、海量、移动、泛在等特点,相应的频谱需求也较以往表现出新的特征。一方面,在公众移动通信仍然是频谱需求最大用户的同时,车联网、工业互联网、物联网等战略用频需求不断增加,频谱需求总量持续维持高位,并保持增长态势。另一方面,频谱需求因频段、地域、时段以及各业务需求的差异,存在明显的结构性问题。


具体来说,在频段方面,不同于水、电、煤、气、矿产等资源需求主要体现在量上,频谱资源好不好用,与频段特性密切相关。就好比沙漠不适合种庄稼、湿地不适合盖高楼,高、中、低频的特性与适用场景存在较大差异。对于中低频段,尤其是3GHz以下的黄金频段,由于其传播特性好、技术成熟度高、部署成本低,在广播、铁路、民航、公众移动通信等领域应用广泛,用户普遍需求量高、关注度大,不同行业的用户需求高度集中,供需矛盾格外突出,频率分配呈现出零散化、碎片化的特征。相反的,高频段虽然单位带宽较大、现有用户较少,但由于传播距离较短、技术手段不够成熟,关注度相对较低。


在地域方面,宏观上,经济发达地区人口密集,无线电应用繁多、业务量大,微观上,大中城市人口、产业聚集的街区业务诉求高,这些地区的频谱需求量相对较大。而部分偏远地区、人口稀少地区,无线电应用单一,频谱需求量相对较小。在时段方面,每天工作与非工作小时、昼夜、工作日与节假日等不同时段的用频情况具有一定的规律性,例如公众移动通信系统业务量的“潮汐效应”。此外,在一些重大活动等场合,频谱需求又体现了突发性等特点。


在业务方面,不同业务因需求、技术不同,对频谱需求的布局也有显著差异。例如5G系统不仅需要中低频率满足广域覆盖,还需要高频资源以满足业务热点地区容量和极致的用户性能体验要求。车联网由于侧重车车、车地等安全通信,对通信时延、可靠性有较高的要求,需要寻找相对较低的独占频率。而在工业互联网、物联网领域,一方面需要寻找中低频,以满足部分低功耗广域覆盖业务的要求,另一方面,针对短距离微功率类的业务诉求,可以寻找更高频段的资源,采取共用的方式。


因此,在频谱需求存在结构性问题下的频率资源配置,是一个目标维度多、约束条件复杂的优化问题。如何求最优解,以实现频谱资源的精准供给,需要统筹考虑国家战略需要、频段特性、业务需求布局等方方面面的因素。


查找短板,聚焦频谱管理改革方向


2015年底,习近平总书记首次正式提出了供给侧结构性改革的概念。根据全国工业和信息化工作会议精神,推进供给侧结构性改革,推进两化深度融合,是2016年工业和信息化部开展工作的重要指导思想之一。无线电管理相关工作者,在频率资源管理上扮演着供给侧角色,应积极思考,查找管理短板,聚焦未来改革发展的方向。本文认为,现有频谱管理主要存在以下短板。


(一)部分存量资源使用效率不高,难以回收调整。传统频谱资源管理相对侧重事前,如频率规划、分配、指配等工作。以频谱监测为主的事中、事后监管侧重对用频秩序性的考量,对存量资源的使用效率、效益等情况还未做到充分的可视、可管。一些已经分配但长期闲置、低效利用的资源,回收再分配的利用潜力未能得以充分发挥。目前,相关回收等工作机制尚未建立,对频谱资源的全过程管理有待加强。


(二)频率分配以行政分配为主,较为单一。多年以来,我国无线电频率资源以行政分配为主要分配方式,由政府统筹规划,通盘考虑,用频单位需缴纳一定数量的频率占用费。这种方式行政效率较高,便于集中管理。然而,随着各种无线电新技术和新业务的发展,对于某些商业竞争充分的频段而言,难免存在使用效率较低,资源价值体现不明显的问题。应积极推进将行政配置和市场配置手段相结合的频率分配。


(三)频谱使用以授权独占为主,利用潜力有待释放。传统的用户授权独占用频方式,不可避免地造成资源浪费。随着黄金频段可用、好用的频谱资源分配殆尽,提升这些频段的承载能力难度越来越大。以2.4GHz为代表的免授权频段使用是频率共用的典型,这使得该频段成为全球利用率最高的频段之一。推动更多频谱资源的免授权共用或授权共用,是释放频谱资源利用潜力的有效举措。


主动作为,推进频谱资源精准供给


面对频谱管理存在的短板,研究工作者应高起点、高站位,聚焦改革要点,以“十三五”开局为契机,有针对性地改进方法,系统性地开展工作,在改进频谱资源使用方式、推动管理手段创新等方面发挥积极作用。


(一)坚持开源节流,加强频谱资源全过程监管。一方面,深入研究5G、车联网、工业互联网、物联网与卫星轨道频谱需求战略布局。在中低频段,鼓励采用新技术新方式,推动已分配频段的优化使用,充分释放碎片化、零散的频谱资源的活力和潜力;在高频段加强频谱特性研究,引导部分需求和应用向高频段扩展。另一方面,建立有效的频率评估与回收机制。对使用效率低下的频率,通过实施频率评估促进其技术进步加快重耕、部分退除,对使用到期的严格收回或续用。依托2016年全国频谱使用评估专项活动,以公众移动通信系统、通信卫星及卫星通信网为切入点,制定相关规范,完善技术手段,研究成果运用,支撑完成可推广、能复制的频谱使用评估工作制度,推动频谱资源领域的供给侧结构性改革,为实现频谱资源的精准供给奠定基础。


(二)创新管理手段,释放市场化配置与频谱共用的改革红利。一方面,在过去采用评选招标方式积累的经验基础上,积极稳妥推进频谱资源市场化配置和电信市场改革同步进行,综合考虑频谱资源用途和技术特点等因素,精准分类、区别对待,制定适合我国国情和市场环境的市场化配置策略和方案,将不断深化市场在资源配置中起决定性作用和更好的发挥政府作用结合起来,促进频谱资源集约高效使用。另一方面,积极跟踪国外频率共用的发展情况,推动相关技术研究工作,借鉴相关管理经验,结合我国实际情况,研究制定频谱共用管理办法,探索构建“我国频谱高速公路”,以5G、工业互联网等频率规划为契机,在某些频段开展试点验证工作,。


(三)挖掘数据潜力,加强无线电管理大数据建设与应用。当前,数据已成为国家基础性战略资源。频谱资源的精细化管理离不开无线电大数据的支撑。一方面,在2015年工作基础上深入推进“四库一化”建设,继续制定完善相关核心基础标准规范,研究制订监测方法、数据处理及存储方法、数据传输规范等,持续加强数据库建设,以数据可视、数据评估应用为突破,做好数据挖掘和融合。另一方面,积极开展大数据下的信道建模、数据采集与建模等理论研究工作,通过特定环境下网络层次上的分布式监测得到的海量测试样本开展相关模型建立工作,构建频谱态势地图,为频率管理各个流程提供支撑。


可以预见,在“十三五”期间频谱需求将呈现高频与中低频相结合、连续宽带与离散窄带相结合、大功率与微功率相结合、独占与共用相结合等新结构、新特征,无线电频谱管理研究工作要更准确地把握时局、精心谋划、踏实落实,不断提升决策支持能力和业务技术水平,推进频谱资源精准供给,为打造思维敏锐、定位清晰、特点鲜明的无线电管理智库平台筑牢根基。