充分發揮頻譜資源效益，筑基信息通信業高質量發展

劉 琪

中國信息通信研究院 北京 100063

1 頻譜是信息通信業發展的關鍵基礎性資源

頻譜資源是構建全球信息技術、科技創新和經濟發展競爭新優勢的關鍵戰略資源，并以其稀缺性日益成為新形勢下國際博弈和競爭的戰略熱點。頻譜資源作為支撐我國網絡強國、制造強國和數字中國等戰略實施的關鍵要素，其戰略地位進一步凸顯。以移動通信為例，頻譜資源不僅決定了運營商網絡部署、設備制造商產品技術指標，也決定了相關儀器儀表供應商、終端廠家、服務提供商等產業鏈上下游對發展方向的把握和各自目標的確定，是信息通信業發展的“信號塔”“航標燈”，直接影響整個中國通信業發展以及與國際市場的對接[1]。

2 頻譜資源有力支撐了我國信息通信業的快速發展

工業和信息化部作為我國頻譜資源的管理部門，通過科學規劃、合理配置無線電頻譜資源，統籌協調各部門各行業用頻需求，基本滿足了經濟社會發展和國防建設需要，特別支撐了我國信息通信業的快速發展。根據中國信通院測算，以無線電頻譜作為先導性基礎資源、以無線技術作為核心驅動力，通過無線技術與實體經濟深度融合形成的無線經濟規模2021年已達6.2萬億元，占GDP比重為5.43%，移動通信及其行業賦能形成的經濟規模占無線經濟比例超過75%[2]。

圖1 無線經濟體系架構

2.1 支撐新型基礎設施建設

2.1.1 支撐新一代信息通信基礎設施建設

1)移動通信領域。目前，我國共為公眾移動通信業務許可了1 109MHz頻率，支持我國移動通信實現從“3G突破”到“4G同步”再到“5G引領”的跨越。截至2022年底我國已許可的5G中低頻段頻譜資源共計792MHz，許可的中低頻段頻譜資源總量位居世界前列，累計建成開通5G基站達231.2萬個，全國地級市城區覆蓋不斷提升，逐步按需向鄉鎮和農村地區延伸。每萬人擁有5G基站數達到16.4個。截止2022年底，我國移動電話用戶總數達16.83億戶，其中5G移動電話用戶達5.61億戶，約占全球的四分之三。移動互聯網接入流量達2 618億GB，比上年增長18.1%[3]。

2)移動物聯網領域。為適應蜂窩窄帶物聯網(NBIoT)技術的應用需求，2017年工信部發布了NB-IoT系統頻率使用要求公告，對NB-IoT的頻率管理、臺站管理等方面問題予以明確，推動蜂窩物聯網技術的成熟和應用。2019年工信部出臺了《增強機器類通信系統頻率使用管理規定(暫行)》，進一步滿足數據速率較高、移動性較強的移動物聯網應用需求。依托相關頻譜資源，2022年8月實現了“物”連接超過“人”連接。2022年底，我國蜂窩物聯網終端用戶達18.45億戶，連接數占比已升至52.3%。蜂窩物聯網終端應用于公共服務、車聯網、智慧零售、智慧家居等領域的規模分別達4.96億、3.75億、2.5億和1.92億戶[4]。

3)衛星領域。近年來，我國通信、導航、遙感等衛星空間基礎設施建設加速發展。衛星(空間)業務主要使用UHF(300MHz～1GHz)、L(1～2GHz)、S(2～4GHz)、C(4～8GHz)、X(8～12GHz)、Ku(12～18GHz)、Ka(26.5～40GHz)、Q(30～50GHz)、V(50～75GHz)等多個頻段頻率和軌道資源。目前我國通信衛星廣泛應用于直播廣播、應急救援等領域，在偏遠山區也得到了較好的應用。“資源三號”“環境減災二號”等多顆遙感衛星推進我國陸地觀測業務服務綜合能力大幅提升。“海洋一號”“海洋二號”等實現我國海洋觀測在全球海域多要素、多尺度、高分辨率連續覆蓋能力。新一代靜止軌道氣象衛星“風云四號”實現全天候、精細化、連續大氣立體綜合探測和快速響應災害監測，“風云二號”為“一帶一路”沿線國家和地區提供衛星監測服務。北斗三號全球衛星導航系統全面建成開通，北斗系統“三步走”戰略圓滿完成，正式進入服務全球新時代，服務性能達到世界先進水平。為保障我衛星系統和應用發展，工信部相繼出臺了空間頻率有關政策，指導相關企業申報更多衛星頻譜和軌道資源，支撐我國構建了較為完善的國家空間基礎設施，推動形成泛在通聯、精準時空、全維感知的空間信息服務能力。

2.1.2 支撐融合基礎設施建設

1)車聯網領域。2018年10月工信部發布了《車聯網(智能網聯汽車)直連通信使用5 905-5 925MHz管理規定(暫行)》，為開展車車、車路、車人之間的信息交換應用明確了頻譜資源和技術體制。目前，工信部已指導北京、天津、江蘇、廣東、重慶等13個省(自治區、直轄市)工業和信息化主管部門，向相關企業頒發了車聯網直連通信頻率使用許可，相關地區在構建車聯網應用場景、推動產業生態聚集、探索建設運營模式、加快示范道路建設等方面取得了積極成效。2021年11月，工信部發布《汽車雷達無線電管理暫行規定》，明確了汽車雷達使用76～79GHz頻段頻率，并對主要應用場景、射頻技術要求、管理方式以及設置使用和干擾協調要求作出規定。新的雷達頻率將有助于提高汽車雷達的分辨率、探測精度和可靠性。提升汽車智能化技術應用和產業發展。

2)工業互聯網方面。2021年，出臺了《工業互聯網和物聯網無線電頻率使用指南(2021年版)》，引導行業用戶根據應用場景的特點，選擇適合的無線電通信技術，提高工業應用與頻譜資源適配性。2022年底，一大批國民經濟支柱產業已經開展“5G+工業互聯網”創新實踐，全國在建項目超過4 000個，培育了一批高水平的5G全連接工廠標桿。2022年出臺了《加強和規范2 400MHz、5 100MHz和5 800MHz頻段無線電管理有關事宜的通知》，進一步滿足工業互聯網、物聯網等短距離通信需求，規范了頻率使用。2021年工信部出臺了《工業互聯網創新發展行動計劃(2021-2023年)》，提出要探索5G專網建設及運營模式，規劃5G工業互聯網專用頻率，開展工業5G專網試點。

2.2 引導相關產業創新發展

發揮頻譜資源引領作用，支持相關產業創新突破。以5G頻率為例，全球5G頻率包括低頻段(3 000MHz以下)、中頻段(3 000MHz～6 000MHz)、毫米波頻段(6 000MHz以上)等頻段。在美國優先發布毫米波頻段5G頻率規劃的背景下，我國綜合考慮國內外各方面因素，決定優先在中低頻段發展5G。2017年11月，正式發布3 000MHz～5 000MHz頻段第五代移動通信系統頻率規劃，中國成為全球發布5G系統在中頻段內頻率使用規劃的首個國家。我國將3.5GHz和4.9GHz頻段，以及重耕2.6GHz頻段用于5G，實現了每家基礎電信運營企業至少連續100MHz的中頻頻譜帶寬。在規劃的引導下，產業鏈上下游圍繞中頻段開展技術研究和產品開發，加速產業生態成熟。在我國5G頻譜政策的帶動下，超過80個國家也開始選擇在中低頻段優先發展5G。目前，中頻段已成為全球5G網絡的主流頻段，我國在相關頻段具有一定產業優勢。

2.3 創新頻譜資源管理模式

近年來，為了更加高效利用已許可的頻譜資源，工信部批準現用于2G/3G/4G系統的900MHz等低頻段重耕用于5G系統，調整700MHz頻段以及重耕2.1GHz頻段2×45MHz用于5G。出臺了《關于加強5G公眾移動通信系統無線電頻率共享管理有關事項的通知》，支持基礎電信企業共享頻譜資源建設5G網絡。2022年底制定了《公眾移動通信系統無線電頻率使用率評價辦法(試行)》并在部分省份開展使用率評價試點工作，促進提高公眾移動通信頻譜資源的使用效率和效益。為解決5G與衛星業務的兼容共存難題，工信部印發了《3 000～5 000MHz頻段第五代移動通信基站與衛星地球站等無線電臺(站)干擾協調管理辦法》等多個文件，協調解決5G基站與衛星地球站等其他無線電臺(站)的干擾問題。

2.4 預留頻譜確保可持續發展

2017年，工信部公開征集在毫米波頻段規劃5G系統使用頻率的意見，考慮將24.75～27.5GHz、37～42.5GHz或其他毫米波頻段規劃用于5G系統，后續將適時發布5G毫米波頻率規劃，滿足特殊應用場景對于容量和性能等方面的需求。2023年1月，工信部發布《關于微波通信系統頻率使用規劃調整及無線電管理有關事項的通知》，進一步滿足5G基站等場景應用需求，并為我國5G以及未來6G等預留頻譜資源。同時，在國際電信聯盟(ITU)層面積極推動將6GHz頻段標識用于公眾移動通信系統，為6G發展爭取更多頻譜資源。

3 新時期我國信息通信業發展對頻譜資源開發利用提出新要求

3.1 需要更多頻率和衛星軌道資源

無線技術正處于系統創新的重大變革期，5G、衛星通信等新一代通信技術加速集成創新與突破，推動經濟社會各領域數字化、網絡化、智能化轉型不斷深化。未來6G業務將呈現出沉浸化、智慧化、全域化等新發展趨勢，形成沉浸式云XR、全息通信、感官互聯、智慧交互、通信感知等八大業務應用[5]，傳輸速率要求將在Tb/s級別以上，需要更大帶寬的頻譜資源來實現6G愿景。以衛星互聯網為代表的新型無線技術不斷涌現，提出了更多頻率和軌道資源需求。目前美國SpaceX公司已向ITU申報了萬余份衛星資料，涵蓋Ku、Ka、Q/V和E頻段，基本囊括了衛星互聯網主流頻段，且已進入實際部署階段。我國相關衛星互聯網星座進入啟動階段，需要大量頻率和軌道資源。

3.2 需要進一步提升頻率使用效率

一方面，公眾移動通信頻率使用效率在頻段、使用區域、使用時間等方面呈現較大的不均衡性。部分中低頻段用于2G/3G等系統，非熱點地區頻率利用率顯著低于熱點地區，移動通信業務的“潮汐效應”帶來了頻率利用率有較大波動，頻譜資源使用效率仍有提升空間。另一方面，不同無線電業務頻率在時域、空域、頻域的使用效率差異較大。多種無線電業務集中在6GHz以下頻段，高頻段使用效率有待提高。城市人口密集地區無線電應用繁多，頻率需求較大，而偏遠地區頻率需求較小。提升使用效率是滿足信息通信業頻率需求的關鍵。

3.3 需要形成全球協調一致的頻率

頻譜資源作為信息通信產業發展的基礎資源，全球差異化的頻段不利于降低消費者的服務成本，將導致通信終端更復雜、網絡成本更高。因此高效合理的頻譜規劃和分配對于移動通信產業發展至關重要。通過使用全球協調一致的頻率可以實現產業的規模化發展和系統漫游，在ITU國際規則框架下，各國主管部門正在共同推動公眾移動通信全球協調一致的頻率劃分。未來6G等移動通信系統更需要形成全球協調統一的頻譜資源。

4 頻譜資源筑基信息通信業高質量發展展望

4.1 規劃新頻段保障信息通信業用頻需求

根據《“十四五”信息通信行業發展規劃》提出的任務，通過規劃新頻段保障通信業用頻需求。適時制定5G/6G專項頻率規劃，增配中頻段頻譜資源，分階段出臺5G毫米波頻率規劃[6]。適時開展5G-V2X頻率使用規劃研究，推動當前LTE-V2X技術體制與未來5G-V2X協調發展。制定相關領域衛星頻率及軌道資源使用規劃，加強集中統一管理，做好申報、協調、登記和維護等工作。根據我國產業發展水平，出臺物聯網、工業互聯網、太赫茲等專題頻率規劃。

4.2 進一步提升頻譜資源使用效率

支持頻譜資源的共建共享，集約高效使用頻率。結合我國頻率使用現狀，進一步優化資源配置，綜合發揮低中高頻段特點，重耕2G/3G/4G頻率用于5G/6G[7]。開展全國范圍的公眾移動通信系統頻率使用率和使用效益評價，進一步發揮頻譜資源效益。探索商用頻率的市場化配置，通過招標等方式高效配置頻譜資源。通過政策引導、標準制定等途徑，鼓勵高頻段開發應用，推動頻率動態共享等技術的研發與使用。完善頻譜資源管理的全流程管理機制建設，建立涵蓋劃分、規劃、許可、監督、評價、調整、回收的頻譜資源閉環機制。監管部門定期開展無線電頻率使用評估，對無線電頻率使用情況、使用率等進行檢查。加強衛星無線電頻譜資源的協調和管理，合理規劃利用衛星頻率和軌道資源。

4.3 推動形成全球協調統一的頻率劃分

通過世界無線電通信大會、論壇峰會等渠道，推動公眾移動通信等系統頻譜使用的全球協調一致。加強移動通信相關需求、技術、標準、產業和應用等方面國際合作，推動形成全球統一的產業生態。積極參與全球頻譜治理，按照“合作共贏”的原則深入開展雙(多)邊合作，鼓勵產業界和學術界加強國際交流，共享更多技術成果。