无线电频谱资源战略保护

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  摘要:本文阐述了无线电频谱资源的性质、地位,随着未来无线电技术的迅猛发展,无线电频谱资源将日趋紧张,怎样开发、利用和管理好无线电频谱资源,保护频谱资源环境,提高频谱资源利用率,体现出它对社会应有的价值,摆在我们工作的面前是一个重要的课题。
  关键词:无线电 频谱资源 电磁环境 战略 保护
  [中图分类号]F062.1 [文献标识码]A [文章编号]1009—9646(2009)1—0023—03
  
  无线电频谱是一种宝贵的有限的自然资源,是属于国家的重要战略性资源。它与土地、矿产、水、森林、能源等资源一样,是一种客观存在的自然资源,这种自然资源是人类社会和经济发展的物质基础,并已构成现代人类生存条件的基本要素,在人们的生活和工作中,每时每刻都离不开这一资源。人类进入信息化时代以后。大量信息包括数据、文字、图像、话音、影视等都需要交流传播和处理、管理,各行各业都在大量使用无线电频谱资源,使它显示出重要战略价值,看不见、摸不着的电磁波,正直接或间接创造着巨大的社会。当前,随着经济全球化趋势的日益显现。信息技术日新月异,新技术、新产品、新业务不断涌现,层出不穷,移动通信技术、卫星通信技术和广播电视技术的迅速发展,使本来就显稀缺的频谱资源更趋紧张。未来,人类社会发展到一定阶段,全球经济生活综合水平已相当高,人们日常工作、学习和生活需要对无线电业务的要求将越来越高,频谱资源势必会更加显示出其重要性。此外,在军事工程革命向军事信息革命迈进的过程中,电子信息战在现代战争中扮演着重要的角色,战场电磁环境日趋复杂,频谱资源在现代战争中的地位日益凸显,频谱管理已成为影响战争胜负的重要因素之一。
  
  1 无线电频谱的定义及频谱资源的特性
  
  1.1 无线电频谱的定义。我们对电磁频谱最为熟悉的部分就是可见光。“频谱”这个术语实际上最初只限于光,电磁频谱可以从可见光向两个方向发展,更高频率、更短波长的“光”包括紫外光、X射线以及宇宙射线,而更长波长、更低频率的“光”则首先是红外线光,然后随着波长越来越长即是无线电波。电磁频谱中频率在3000GHz以下的部分称为无线电频谱。无线电频谱可用来进行声音和图像广播、气象预报、导航、无线电通信、灾害预报、报时等业务。
  
  1.2 频谱资源的特性。无线电频谱资源具有许多独特的特性。作为无线电频谱资源,既是无限的,但又是有限的。无限是指无线电频率可以随着你的能力不断地往上扩展而延伸,可以说是取之不尽用之不完;说有限是指由于人们的科学技术的发展和认识的局限性,在相对一个时间和空间内,它可供使用的范围又是有限的,而相对于某一些地区来讲,频率的需求将随经济和社会的发展而变得供需矛盾十分突出:无线电频谱可以被利用但不会被消耗掉,是一种具有非耗竭性的资源。它不同于土地、水、矿山、森林等可以再生或非再生的资源,如果得不到充分利用,则是一种资源浪费,而若使用不当也是一种资源浪费;无线电频谱资源具有空间、时间和频率的三维特性,传播不受行政区域、国家边界的限制,它在传播中极易受到污染和干扰,使用不当会造成危害,甚至危及国家和人民生命财产的安全。鉴于上述原因,无线电频谱资源的业务应用,必须受严格的规则管理约束才行,否则将导致无法运作,甚至会引入危害。认识、熟悉无线电频谱资源的重要特性及其运动规律,对保护频谱资源和环境具有重要的战略意义。
  
  2 频谱资源和电磁环境存在的问题
  
  2.1 频谱资源与电磁环境的关系。根据无线电频谱的定义可以知道,频谱资源是构成电磁环境的主要因素,电磁环境是频谱资源赋存的外部条件。合理开发利用频谱资源有利于保护电磁环境,不合理开发利用频谱资源,不仅浪费和破坏频谱资源本身,而且也污染和破坏了电磁环境。反之,电磁环境的恶化,会使频谱资源利用能力降低,导致频谱资源质量下降,数量减少。所以,频谱资源和电磁环境是相互依存、相互影响的。
  
  2.2 人类无线电活动对频谱资源环境的影响。1887年,德国科学家赫兹作了一个非常有名的实验证明了无线电波的存在。1895年,意大利的青年大学生马可尼,在院子里进行无线电通信试验获得成功通信距离为30米。从此,人类开始进行大量的无线电活动,大量地使用频谱资源。无线电频谱使用数量增多。势必会造成各种频谱之间互相干扰、互相污染,造成电磁环境的恶化。突出表现为:①一些单位或个人未经审批,擅自设置、使用无线电台站,其台站布局不合理,干扰其它合法的无线电业务,造成电磁环境的恶化;②一些单位或个人未经审批,乱用频率,或擅自更改核定的项目进行发射,与其它台站发生冲突,造成台站秩序混乱,电磁环境恶化;③一些单位或个人不参加规定的无线电设备检测或设备指标不合格,发射产生许多杂波、谐波,造成电磁环境的恶化;④一些不法分子为达到特定目的,故意、恶意干扰其它合法无线电业务。
  
  2.3 电磁环境恶化是当今人类面临的重要问题。人类既然使用无线电频谱资源,那么人类必定与赋予频谱资源存在的电磁环境相互影响、相互作用和相互制约。人类进行无线电活动达到一定阶段,对电磁环境将会产生依赖,电磁环境的恶化,辐射、干扰的增多,将给人类正常的工作、学习和生活造成影响,甚至危及到人类生命财产安全。例如,1996年12月27日,国家无委办收到民航总局的干扰投诉,指出民航华北区域管制中心地空通信民航导航频率受到强烈的外来信号干扰,严重影响飞行指挥,危及飞机安全。1998年夏天,长江流域发生特大洪灾,重庆市防洪形势十分严峻。在防洪救灾的关键时刻,市防汛通讯专用网频率受到严重干扰;2002年6月,“法轮功”邪教组织利用无线电波干扰我国“鑫诺一号”卫星Ku-2A、3A和6A转发器,卫星转发器传输的“村村通”广播电视工程中的中央电视台电视节目受到严重干扰,直接影响卫星电视节目的正常播出,危及国家安全和稳定。
  
  2.4 频谱资源短缺是当今无线电业务面临的重大问题。频谱资源短缺是指在一定的时空范围和一定经济技术条件下。频谱资源需求量大以致频谱资源产生明显缺口。频谱资源需求量的大小及增长的快慢与社会经济发展的规模、水平和速度有关,与人口的规模和增长速度有关。由于人类科学技术和认识的局限性,人口增长和社会经济发展的同时,无线电业务也随之迅速发展,频谱资源短缺的问题就随之暴露出来。宽带无线通信有许多优点,例如无线电子商务、无线多媒体业务等应用,但它在应用时也受到频谱资源的限制;3G移动通信、卫星通信将是今后发展的主流,也需要占用大量的频谱资源。频谱资源短缺影响无线电业务和社 会经济的发展。而无线电业务则广泛应用在国民经济和社会各领域中,无线电技术渗透在生产力的各个要素中,并推动它们的变革,推进着生产力的发展,推进着人类生活质量的提高,推进着人类劳动条件的改善。频谱资源短缺制约着无线电业务的发展。也就是阻碍着经济社会的发展。
  
  2.5 全球化引发频谱资源的国际问题。由于无线电频谱固有的传播特性。不受行政区域、国家边界的限制,随着人类科学、技术的迅猛发展和经济全球化的不断深入,原本属于国内范畴的频谱资源问题将逐渐成为全球性问题。由于国家、地区之间经济、技术实力的差距,各国、各地区控制频谱资源的方式和数量有所差异,频率划分也有所不同,而且使用无线电业务的标准、制式也有差异,这将影响国家、地区之间经济、商贸、文化交流等活动。甚至会影响国家安全。
  
  3 频谱资源和电磁环境的保护策略
  
  保护频谱资源就是保护国家利益,所以要站在国家的高度、全局的高度看待保护频谱资源问题。
  
  3.1 坚持科学的频谱资源管理战略。频谱资源管理是对国家利用频谱资源的现实目标和未来目标的调控,是保障我国政治与经济安全和可持续发展的重要手段。长期以来,国家对频谱资源的管理主要采取行政、技术、法律、经济等四种手段进行调控。但是,随着无线电技术业务的迅速发展和社会主义市场经济的深入,这种单一的传统频谱资源管理模式,越来越难以适应发展的需要。国家成立各级无线电管理机构,坚持以科学发展观为指导,制定科学管理频谱资源的战略、方针和政策,严格审批程序,充分利用收费政策,引入市场机制,合理有效地配置、利用和管理频谱资源:建立无线电管理信息系统、频谱资源管理系统、自动检测系统和监测测向系统。并实现全国联网、系统联网,运用微机数据库、监测等手段,有效地监控频谱资源的使用情况;颁布出台新版《中华人民共和国无线电频率划分规定》,对许多频率进行重新划分和调整。对未来新技术和新业务发展所需的频率做了适当的考虑,对3000GHz以下无线电频谱资源作出科学的、统一的规划,同时,加强对卫星轨道资源的管理和协调工作,为我国频谱资源管理工作带来质的飞跃。
  
  3.2 加强频谱资源管理的创新战略。加强频谱资源管理技术首先要加强技术的创新,技术的创新能为频谱资源创造更大的空间,能为人类获取更大的效益,推动社会经济的飞速发展。在当今知识经济时代,未来国家竞争关键是科技与知识资源的竞争,其核心更是善于创新。建立频谱资源的研究与开发(R&D)体系、技术创新体系、技术推广体系,抓住那些对无线电管理事业发展具有战略性、基础性、关键性作用的重大科技课题,抓紧攻关,自主创新,推动关键技术创新和系统集成,努力在无线电监测、检测和测向技术领域掌握核心技术,持续增强科技创新力和竞争力。
  
  3.3 建立频谱资源的开发和利用战略。建立无线电频谱资源开发机制,鼓励对频谱资源有效利用技术的研究,不断开发新频段、新业务,扩大使用范围,研究不同业务相互共用的技术,提高频谱资源利用率。大力发展频谱资源利用率高的新业务,将淘汰的、落后的业务频段回收利用,促进频谱资源的循环利用。目前,我国频谱资源开发和利用正面临前所未有的发展机遇,因为许多现代高科技术越来越多地应用于频谱资源开发利用领域。第三、第四代移动通信技术、卫星通信技术、智能天线技术、软件无线电技术、频分复用技术、空分复用技术、CDMA码分多址技术、频谱共享技术等等,这些技术的应用,拓宽了频谱资源的频段范围,大大地提高频谱资源利用率。今后,频谱资源的开发和利用还会朝着更尖端的技术发展趋势,使频谱资源最终做到“取之不尽。用之不完”。
  
  3.4 建立合理高效的频谱资源配置战略。长期以来,我国一直采用行政审批这种单一手段分配频谱资源。这种分配方式已难以平衡社会对频谱资源的需求。已不适应无线电通信事业飞速发展与电信市场竞争的客观要求。所以,必须坚持解放思想、实事求是、与时俱进,不断根据实践的要求进行改革、创新。
  频谱资源作为有限的国有自然资源。随着无线电技术的飞速发展和无线电频谱资源应用领域的日益拓宽,频谱资源蕴含的巨大经济价值已是有目共睹。用市场机制优化和配置频谱资源,或者是有偿出让频谱资源使用权等办法,不仅可以缓解频谱资源需求紧张的状况,也可以使有限的频谱资源得到有效利用,最大限度地体现无线电频谱资源的经济价值。引入竞争机制,采用包括频率拍卖和公开招标在内的多元化频谱资源配置方式,逐步建立起合理高效的频率获取、使用和监控机制。同时,运用行政审批指配频谱资源的方式,坚持政府审批与市场手段并举的方式,使频谱资源得到合理的开发和利用;鼓励优势和强势企业进入无线通信新系统,新频段的自主开发、使用,让新技术、新业务优先使用无线电频谱资源,提高频谱利用率。
  
  3.5 倡导合法使用频谱资源的宣传战略。无线电频谱由于其概念的抽象性,通常不为人们所熟知,宣传合法使用频谱资源显得尤其重要。频谱资源使用不当将会造成危害,国家出台了《中华人民共和国无线电管理条例》及其它有关规定,规范合法使用频谱资源的各种行为。同时,国家各级无线电管理机构大力宣传频谱资源环境保护思想,制造保护电磁环境的舆论氛围,培养公民保护意识。
  
  3.6 加强频谱资源的国际协调与合作战略。一些发达国家频谱政策改革很成功,加强国际合作,积极借鉴各国频谱资源管理成功的经验,对频谱资源保护具有战略意义。同时,以国际电联(ITU)制定的国际《无线电规则》为依据,加强边境地区频率管理和国际协调,维护边境地区的安全和稳定;加强空间卫星轨道资源的国际协调和干扰协调,避免产生业务上的冲突;加强国际技术合作与交流,制定国际通用的标准协议、国际协议,建立可以全球漫游的国际通信网络,在全球范围内充分利用频谱资源。
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