美国无线电频谱战略规划解析

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来源：中国无线电  作者：国家无线电监测中心 董洁 李丕兰

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 【摘要】本文介绍了美国无线电频谱战略规划提出的背景，对其主要内容进行解析，以期对我国无线电频谱战略规划提供参考。
0 引言
: Y5 `. Y9 O" x0 n随着无线电技术与业务的迅速发展，无线电频谱需求呈爆炸式增长，无线电频谱资源管理工作日趋复杂。各国无线电管理部门都已充分意识到无线电频谱资源作为重要的战略资源，在经济社会发展和国防建设中发挥着巨大的作用，并纷纷启动无线电频谱战略规划。以美国为例，早在2003年，美国总统布什就已签署发布《频谱政策改革执行备忘录》，在备忘录中指出了美国21世纪频谱政策改革的推进方向，并要求美国开始制定《国家频谱战略规划》，创新频谱资源管理思路，全面提升频谱资源管理工作的科学性。
1 联邦机构频谱战略规划情况
% \/ j* S( G: C0 a1 P% v2008年3月20日，国家电信和信息管理局（NTIA）公布《联邦机构频谱战略规划》，规划主要包括阶段性战略目标、无线电新技术与频谱资源管理新方法、频谱使用情况与未来频谱需求等。
（1）阶段性战略目标
6 J5 e- K8 z0 [: k: r近期规划是在未来5年内，联邦政府各用频机构开发“智能”技术，做好频谱资源经济价值估算，制定灵活的激励机制，从技术上提高频谱资源利用率和管理效率，提高频谱资源管理信息化水平，解决政府机构间互联互通和公共安全等问题，完善联邦政府各机构间、联邦政府各机构与产业部门间的协调机制。
$ Q" A+ e4 d8 F" R, @( T( I中期规划是在未来5～10年内，进一步改进感知无线电技术，提高频谱资源使用的自适应性，实现频率协调自动化，完成试验床（Test-Bed）项目。
长期规划是在未来10年后，通过感知无线电、自适应等技术提高频谱资源共享效率，实现动态频谱接入。
（2）无线电新技术与频谱资源管理新方法
0 W% |4 F- _7 w5 e; a《规划》对无线电新技术与频谱资源管理新方法进行了阐述与分析，包括：宽带无线技术的扩展使用、免执照的宽带无线通信系统、MIMO技术、超宽带技术、基于互联网协议的无线电（RoIP）技术、短波频段的扩展使用、航空业务在短波的应用、无人机系统和无人地面系统、未来智能技术、感知无线电技术、美国国防部高级研究计划局的XG项目、下一代射电天文业务和太赫兹技术等。
（3）频谱使用情况与未来频谱需求
《规划》介绍了固定、移动、广播、无线电定位、气象辅助等无线电业务与联邦政府机构的频率规划、分配情况与未来频谱需求，并提出频谱需求主要来源于传输数据量的增加和数据传输速率的提高、卫星和空间业务的发展，以及应急通信和国家安全的需要等。联邦政府机构具体包括：广播理事会、农业部、商务部、国防部、能源部、国土安全部、内政部、司法部、国务院、运输部、财政部、退伍军人事业部、国家航空航天局、国家科学基金会、田纳西州流域管理局、美国海岸警卫队、美国邮政总局。图1和图2反映了美国频谱资源使用情况。
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图1 美国联邦政府和非联邦政府频谱资源使用情况 

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图2 联邦政府频谱资源使用情况 

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图3 频谱仪表板操作界面 

2 L* l% ^3 j! M. r2 m美国商务部于2009年10月发布《2008财政年度频谱政策改革计划进展报告》，对资金使用、新技术开发、项目进展和交付成果状态等内容进行了阐述。
2 联邦通信委员会战略规划情况
0 m* t* S0 n* k; S( s9 V  E2009年，联邦通信委员会（FCC）发布《20092014年FCC战略规划》。之后，在2012年2月13日，FCC更新发布《20122016年FCC战略规划》。
FCC在这一时期的战略目标之一是频谱资源效益最大化，其子目标是：制定与执行灵活的以市场为导向的频谱资源分配政策；提高频谱资源利用率；成为国内外频谱资源管理与使用的信息源。FCC将制定政策，加强频谱资源的有效管理与使用；改进频率台站数据库查询软件（Spectrum Dashboard）功能，增加更实用、更全面的数据；促进频谱交易二级市场发展；改善美国所有地区的通信服务，包括农村、医疗条件差与部落地区；建立激励机制，减少二级市场交易成本，鼓励和促进动态频谱租赁。
3 优化频谱资源配置的相关规划
《联邦机构频谱战略规划》和《20122016年FCC战略规划》是较宏观的规划，除此之外，NTIA和FCC还陆续发布了一些优化频谱资源配置的规划。图3是频谱仪表板操作界面，用户可以拖动箭头改变频率范围，点击某一业务或应用查看其频率和台站情况。
（1）2010年3月，FCC向国会提交《国家宽带计划》，指出在未来10年内，将把500MHz频谱转用于宽带接入，并在5年内将300MHz频谱转用于移动业务。其中，300MHz频谱资源的重新配置主要涉及无线通信业务（WCS）、700MHz频段、先进移动业务（AWS）、卫星移动业务（MSS）、广播电视频段。10年内分配500MHz没有给出具体的频段，主要是给出了一些原则和努力方向。
& }. |2 k6 M2 I2010年6月，美国总统奥巴马签署备忘录，要求NTIA与FCC合作，在未来10年内将500MHz频谱转用于固定和移动无线宽带。2010年10月，美国商务部发布《将500MHz频谱用于无线宽带的计划与时间表》。报告确定了大约2200MHz候选频段、协调时间表以及相应的激励措施，如表1所示。

$ i1 \9 B  U% R5 M# @4 P- ^$ k2012年3月，NTIA与联邦政府各机构合作评估了1755MHz～1850MHz频段用于无线宽带业务的可行性。
8 h2 l0 c, d: k% ?( G/ Z" qFCC计划从广播电视公司手中收回利用率较低或空白的120MHz频谱，将这些频谱资源重新拍卖，并将拍卖所得在所有自愿上交频谱的广播电视公司之间分享。2012年10月2日，FCC发布公告《广播电视频段频谱拍卖实施细则》，介绍了拍卖规则设计（前向、反向以及混合式拍卖）、频谱“重新打包”和规划、安置成本等内容，此类拍卖预计将于2014年进行。
（2）2002年，NTIA和FCC根据《商业频谱增强法案（CSEA）》的授权，宣布提供额外的频谱用于商业用途。通过频谱拍卖，频谱使用权将从联邦政府各用频机构转移到产业用户。2004年，FCC创建频谱资源重置基金（Spectrum Relocation Fund, SRF），使联邦政府各机构能够挽回由于频谱资源重新配置导致的损失。
2006年和2008年，FCC主持完成了1710MHz~1755MHz频段的两次频谱拍卖，45MHz频谱资源将转用于先进移动业务（AWS）。
- G3 e3 F0 L( w! v2007年2月，美国管理与预算办公室与NTIA向国会提交关于从频谱资源重置基金中转移大约10亿美元的报告，将用于补偿12个联邦政府机构由于重置无线系统带来的损失。
7 X0 L& C  m$ H/ g( o# `* D2012年3月30日，NTIA发布了年度进展报告，记录了1710MHz～1755MHz频段联邦政府各机构频谱资源的腾退进度。
4 总结
从美国频谱战略规划的制定与实施来看，一方面，NTIA和FCC分别提出联邦政府和非联邦政府的频谱战略规划，战略规划具有很强的前瞻性和实用性，并能折射出美国频谱资源管理的新理念。另一方面，美国高度重视战略规划的落实，从加强对规划实施的监督，到积极推进频谱资源优化配置，在一定程度上缓解了美国频谱资源使用日益紧张的局面。

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