(國家無線電監測中心,北京 100037)
在《無線電規則》的第5條頻率劃分中,大部分衛星業務頻段均與固定業務共用頻段。固定業務一般發射方向基本是水平方向,功率不用很高,而衛星業務地球站天線仰角較大,特別是在低緯度地區靜止軌道衛星地球站仰角一般都在40度以上,因此固定業務與地球站之間方位離軸角較大,干擾方向處于天線旁瓣處增益很小,因此固定業務與空間業務在一定條件下通常是可以共用的。本文分析了以下幾種情況下固定業務與各衛星業務協調的方法:
根據《無線電規則》規定,只要固定業務臺站和衛星滿足第21條限制要求,他們是可以共用的,因此固定業務主要需要按照第9.17條與FSS地球站協調即可。如果我國邊境地區的固定業務臺站在對方衛星地球站的協調區內,則需要與對方進行協調,即需要根據固定業務頻段查詢對方是否有同頻地球站,如有則通過協調軟件畫出地球站協調區,并顯示協調區內的同頻電臺。同理國外固定業務臺站與我國協調時,也應查詢我國地球站協調區內包括的對方同頻固定業務臺站,并進行必要的協調。
根據國際頻率總表空間業務IFIC數據庫查詢,我國共申報了近百個在非規劃頻段地球站,主要頻段包括1.7GHz、3.4-4.2GHz、5.9-6.8GHz、12/14GHz、18GHz、21GHz等,只要協調區覆蓋其他國家就可能需要在協調中考慮,雙邊協調是以在國際頻率總表中登記的臺站為依據的。
我國近年很少與鄰國協調過固定業務臺站,在協調中,需要考慮我國已經登錄在國際頻率總表中的地面業務臺站。
我國鄰國俄羅斯國際上登錄的地球站有近3,000個,雖然在我國邊境附近會少很多,但也給我國固定業務同頻段申報帶來較大壓力,這些臺站主要集中在C、Ku頻段。
邊境協調中除與我國相鄰國家協調外,還要考慮不相鄰但協調區可能覆蓋我國的國家,如日本、韓國等,如我國沒進行協調,國際電聯也會在審查臺站申報時交與衛星部門審查,可能花費時間較長。
我國周邊國家申報FSS非規劃頻段地球站較多的國家是韓國和日本,都遠高于我國,越南與我國數量相當,吉爾吉斯斯坦較少。
固定業務和衛星地球站的協調是相輔相成的,由于我國協調固定業務臺站較少,給境外國家協調地球站提供了便利條件;由于境外協調的地球站和固定臺站已經很多,也給我國現在協調固定業務臺站和地球站制造了不小的麻煩。
衛星固定業務規劃見《無線電規則》附錄30B,涉及頻段如下:4.5-4.8G(下行),6.725-7.025GHz(上行),10.7-10.95GHz(下行),11.2-11.45GHz(下行),12.75-13.25GHz(上行)。
這些頻段均是與固定業務共用頻段,固定業務與FSS規劃頻段協調應根據地球站協調區判定是否需要協調,在附錄30B規劃中有2個GSO軌位屬于我國。
我國在國際頻率總表中上述頻段內的固定業務臺站均未標明具體位置,相當只是典型站,俄羅斯在此頻段臺站較多,且均有具體使用位置,我國申報的固定業務臺站在協調中恐怕難以作為計算依據。我國在同步軌道東經101.4度上和135.5度上都有規劃的衛星網絡,我國周邊國家也基本使用了規劃的軌道進行了衛星網絡申報,但沒有查到有特定地球站申報。同頻段固定業務與規劃衛星頻段協調,雙方應滿足S21條規定,并按照附錄30B的6.6條,如果衛星規劃業務服務區覆蓋其他主管部門,應在IFIC公布等待主管部門提意見。在邊界附近的固定業務如果在對方衛星規劃的服務區內,應保證不與衛星業務產生相互干擾,因此干擾分析軟件應具備顯示服務區的功能。根據附錄30B的8.18和8.19條,固定業務與衛星固定業務地球站的協調仍應根據無線電規則第9條,特定地球站的通知應根據第11條,這與非規劃衛星固定業務地球站是一致的。這些頻段的特定地球站是否需要申報是需要考慮的問題。
衛星廣播規劃見《無線電規則》附錄30,涉及衛星下行頻段如下:
區域1:11.7-12.5GHz
區域2:12.2-12.7GHz
區域3:11.7-12.2GHz
分配給我國的 BSS 軌道位置有東經62°、92.2°、134°、122°(覆蓋香港、澳門),另外還可以申報附加劃分,目前我國和周邊國家衛星廣播鏈路及規劃衛星網絡資料中,均沒有查到具體地球站。
(1)固定業務保護衛星廣播業務規劃。固定業務與衛星廣播業務規劃的協調不是按照傳統的地球站協調區計算的方法,根據《無線電規則》腳注5.487,固定業務不能干擾BSS,且不能要求保護。在上述衛星廣播業務頻段,我國及周邊各國均沒有向電聯申報固定業務的臺站,說明在衛星廣播頻段各國均避免使用固定業務,因此目前協調相對簡單。而我國在11.7-12.5GHz頻段(1區規劃)也沒有地面業務臺站,且沒有與其他國家衛星廣播規劃地球站協調的經歷。
如果有固定業務臺站在鄰國衛星廣播業務服務區內,也應按照《無線電規則》9.19與廣播衛星業務典型地球站進行協調,在附錄5中規定此頻段協調門限是頻帶重疊,并且干擾臺站到BSS服務區邊緣的pfd超過一定值,協調方法也參照附錄30的6.2.1所說,固定業務臺站到BSS服務區邊緣的pfd及限值計算方法可參見附錄30的附件3。目前我國近10年均沒有此頻段的固定業務臺站協調,俄羅斯也幾乎沒有在此頻段申報。
(2)衛星廣播業務規劃保護固定業務。BSS(下行)指配保護地面業務的協調見附錄30第4.1.1 d,BSS的pfd門限值的規定在附件1的4中,即修改規劃造成到主管部門任何領土上PFD值超出規劃0.25dB。根據各主管部門申報的BSS資料,電聯進行計算并在IFIC空間業務光盤上公布,《無線電規則》的決議33的2.2條中有相關程序,地面業務主管部門如果受到影響可以在限期內提意見。
衛星廣播鏈路規劃見《無線電規則》附錄30A,根據腳注5.510,在1、3區頻段14.5-14.8GHz衛星固定業務用于BSS鏈路但不包括歐洲。根據腳注5.516,頻段17.3-18.1GHz衛星固定業務用于BSS鏈路,其中17.3-17.7無固定業務劃分,因此在此僅需關注頻段17.7-18.1GHz的協調。
我國在14.5-14.8GHz頻段僅申報了幾個固定業務臺站,俄羅斯則有近800個邊境地區申報的固定業務臺站,其他周邊國家則很少申報。在17.3-18.1GHz頻段我國沒有臺站,俄羅斯則有700多個邊境地區臺站,周邊國家僅有吉爾吉斯斯坦申報了幾個固定業務臺站。
(1)固定業務保護衛星廣播鏈路規劃。在頻段14.5-14.8GH和17.7-18.1GHz,固定業務對衛星廣播鏈路規劃的干擾是上行干擾,只要滿足無線電規則21.2、21.3、21.5條等規定的功率限值,既可以保護衛星業務,我國在這些頻段臺站很少。
(2)衛星廣播鏈路規劃保護固定業務。按照附錄30A的5.1.2發射地球站需要進行通知,按照5.1.2之二,如果是許多站可以采用典型站的形式通知,但如果協調區覆蓋其他國家領土則必須個別通知。按照5.1.3,對于e.i.r.p.超標的饋線鏈路規劃,發射地球站需要用協調區的方法判斷是否需要協調。按照5.1.4,對2000年6月3日前的固定業務臺站,需要用地球站協調區的方法判斷是否需要協調。
按照附錄30A的6.1,固定業務主管部門應根據衛星廣播鏈路的特定地球站協調區評估干擾電平,如果發現干擾來自衛星廣播鏈路地球站,可以要求負責饋線鏈路地球站的主管部門指明其實際的和規劃的饋線鏈路地球站的地理坐標、天線特性和地平線仰角,并消除干擾。固定業務協調時應該考慮已有BSS地球站的影響,必要時用AP7的協調區判斷是否需要協調。因此如果BSS上行地球站協調區覆蓋其他國家,特定地球站申報是非常必要的,僅靠衛星網絡的典型站資料難以判斷與其他臺站干擾情況。目前在這些頻段我國有在軌衛星運行,沒有查到我國特定地球站申報的資料。
頻段21.4-22GHz在1992年劃分給1、3區的衛星廣播業務,自2007年4月1日起實施,根據決議525準備在此頻段引入高清電視,其他業務需以保護。為保護BSS,在WRC-12上根據議題的研究對相關規則進行了修訂,規定在2012年2月18日以后申報的固定業務臺站均要計算PFD干擾,即使之前協調過的臺站也需根據決議755重新進行了協調。根據《無線電規則》5.530A,此頻段固定業務臺站到鄰國領土任何地方3米高的PFD值不能超標-120.4 dB(W/(m2·MHz))。PFD的計算采用ITU建議P.452傳播模型和建議BO.1898中的方法,根據5.530B,在此頻段1、3區國家不能使用移動業務,固定業務也應限于點對點通信。此頻段時常收到俄羅斯固定業務的協調函,均需進行仔細計算,計算中要注意PFD并不一定是到邊界線值,應該是在領土內最壞情況下的值,這個限值是硬限,只要有一個點超標就可以不同意協調。PFD的計算需要計算偏軸角下的發射天線增益,還需要根據路徑計算損耗,目前電磁兼容計算軟件也有計算PFD的功能,但需要注意帶寬的一致。
在此頻段我國及鄰國在國際電聯數據庫中沒有查到有衛星網絡,俄羅斯在邊境地區有700個此頻段的固定業務臺站,均與我國完成協調。
21.4-22GHz廣播衛星業務保護地面的限值見2016年以后的《無線電規則》表21-4。
目前各國都在發展高通量衛星,我國在2017 年4月發射了首顆高通量衛星中星16號(頻率18.7- 20.2/29.46-30GHz),可提供高速上網服務,所需下行流量大,產生的集總效應會對地面固定業務接收造成一定影響,特別是低仰角的情況下。
根據5.516B腳注,HDFSS可用頻段如下:
下 行:17.3-17.7GHz區 域1,18.3-19.3GHz區 域2,19.7-20.2GHz所有區域,39.5-40GHz區域1,40-40.5GHz所有區域,40.5-42GHz區域2,47.5- 47.9GHz區域1,48.2- 48.54GHz區域1,49.4 4 - 50.2GHz區域1。
上行:27.5-27.82GHz區域1,28.35-28.45GHz 區域2,28.45-28.94GHz所有區域,28.94-29.1GHz 區域2和3,29.25-29.46GHz區域2,29.46-30GHz所有區域,48.2-50.2GHz區域2。
上行頻段參考決議Res.143高密度地球站發射與地面業務接收同頻協調困難,可以進行一對一的協調,但協調負擔往往很重,因此可通過簡化協調程序,采用動態頻率接入、干擾緩解等措施避免干擾。在下行頻段固定業務集總干擾也可能會影響HDFSS地面站的接收。在上述頻段未查到我國申報的固定業務臺站,以下表1是我國周邊國家在HDFSS頻段17.3-20.2GHz/27.5-30GHzGHz地面業務和地球站申報統計:

表1 上述頻段某些國家地面業務和HDFSS統計
固定業務在HDFSS下行頻段17.3-20.2GHz我國周邊國家申報比較多的國家有吉爾吉斯斯坦、日本、俄羅斯等,日本幾乎占滿全境,俄羅斯則沿邊境線布滿。這一方面體現了此頻段固定業務近年新的增長需求,一方面可能因為一些國家意識到了今后高通量衛星業務不可能逐個與地球站協調,大量申報同頻段固定業務臺站為將來國際協調提供了籌碼,例如用固定業務臺站代替保護高通量衛星下行申報,也便于拒絕周邊國家高通量衛星的覆蓋服務。固定業務在HDFSS上行頻段27.5-30GHz各國申報則很少。