無線通信下個大事件：認(rèn)知無線電

在頻譜資源日益緊張的今天，能夠提升頻譜利用率的認(rèn)知無線電技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。在WRC-12上，各國代表就認(rèn)知無線電展開了激烈的爭論。

進(jìn)入移動互聯(lián)網(wǎng)時代，移動通信業(yè)務(wù)的頻譜缺口問題越來越嚴(yán)重。在全球范圍內(nèi)，GSM協(xié)會首席執(zhí)行官John Hoffman表示，到2025年移動通信頻譜缺口將達(dá)到900MHz。而在我國情況也不容樂觀，據(jù)工業(yè)和信息化部無線電管理局局長謝飛波預(yù)計，我國未來公眾移動通信系統(tǒng)總的頻譜需求將至少為1400MHz，但從目前我國相關(guān)的頻率規(guī)劃情況看，還存在較大缺口。

為了解決頻譜短缺問題。人們提出了認(rèn)知無線電的概念。認(rèn)知無線電的基本出發(fā)點(diǎn)是：在已授權(quán)頻段沒用或只有很少的通信業(yè)務(wù)在活動的情況下，為了提高頻譜利用率，具有認(rèn)知功能的無線通信設(shè)備可以按照某種“伺機(jī)”的方式工作在已授權(quán)的頻段內(nèi)。在空域、時域和頻域中出現(xiàn)的可以被利用的頻譜資源被稱為“頻譜空洞”。認(rèn)知無線電的核心思想就是使無線通信設(shè)備具有發(fā)現(xiàn)“頻譜空洞”并合理利用的能力。

認(rèn)知無線電被預(yù)言為未來最重要的無線電技術(shù)，也被稱為無線通信領(lǐng)域的“下一個大事件”。

認(rèn)知無線電提升頻譜利用率

在2月17日閉幕的世界無線電通信大會上，各國代表就未來為移動通信業(yè)務(wù)規(guī)劃更多的頻譜達(dá)成一致。除了明確用于廣播電視的700MHz頻譜將用于移動通信外，還承諾將在2015年的下一屆世界無線電通信的大會期間為移動通信規(guī)劃更多頻譜。

然而，僅通過劃分新頻譜仍難以滿足移動通信的新需求，尤其是低頻段的優(yōu)質(zhì)頻譜資源十分有限。在這種情況下，能夠充分利用空閑頻譜，提升頻譜利用率的認(rèn)知無線電技術(shù)CRS受到了人們的關(guān)注。工業(yè)和信息化部電信研究院郎保真表示，近年來，隨著移動寬帶等無線電技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，可以使用的頻譜資源越來越少，急需更多的頻譜;但與此同時，有些頻段的無線電業(yè)務(wù)由于開展得不充分，頻譜利用率較低，甚至還存在頻譜資源閑置的狀況。認(rèn)知無線電技術(shù)可有效提升頻譜資源的利用效率，緩解頻譜資源供求緊張的矛盾，因此，被認(rèn)為是未來無線通信技術(shù)的發(fā)展方向之一。

技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜

目前，認(rèn)知無線電還處于初級階段，各項理論和技術(shù)處于研究探索中，但它已得到了各界的關(guān)注，很多著名學(xué)者和機(jī)構(gòu)都投入到它的研究中，啟動了很多針對此的重要研究項目。最引人關(guān)注的是IEEE802.22工作組的工作，該工作組制訂了利用空閑電視頻段進(jìn)行寬帶無線接入的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這是第一個引入認(rèn)知無線電概念的IEEE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化活動。

在我國，一些高校例如清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)正在展開認(rèn)知無線電的研究和小規(guī)模試驗。郎保真表示，由于無線環(huán)境日益復(fù)雜，認(rèn)知無線電在技術(shù)上實現(xiàn)上十分復(fù)雜。在我國，認(rèn)知無線電還沒有實際應(yīng)用。預(yù)計它的應(yīng)用將會在今后五到十年。

雖然認(rèn)知無線電在技術(shù)實現(xiàn)上并不容易，但郎保真仍認(rèn)為：“在頻譜資源越來越緊張的今天，認(rèn)知無線電未來對于有效利用低頻段的頻譜具有重要意義。”據(jù)悉，我國某些廣電頻譜的利用率很低，如果能夠充分利用起來，將發(fā)揮巨大的效益。

管控政策不容忽視

正因為認(rèn)知無線電對于利用頻譜資源的重要意義，在本次世界無線電通信大會上，各國代表就CRS展開了激烈的爭論。俄羅斯等國擔(dān)心干擾其安全和無源業(yè)務(wù)，要求大會作出新決議，對CRS的使用作出一些規(guī)則性的限制規(guī)定。而大部分國家認(rèn)為作為一種用于提高無線電臺站頻譜利用率的技術(shù)，而非一項無線電業(yè)務(wù)，無需對其使用頻段等進(jìn)行嚴(yán)格的限制，以促進(jìn)其在未來的實施。

對此，郎保真表示，認(rèn)知無線電是一種技術(shù)，不是一種業(yè)務(wù)。目前不適合在頻譜劃分表里面為它劃分頻段。在會議期間，俄羅斯等國出于自身考慮，提出現(xiàn)在就把某些頻段拿出來，不再進(jìn)行認(rèn)知無線電方面的研究。而大部分國家認(rèn)為需要研究之后才能對這些頻段怎么使用做判斷。

對于認(rèn)知無線電的管控政策與措施已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。專家普遍認(rèn)為，未來不應(yīng)該開放全部的頻譜用于認(rèn)知無線電。通信專家楊千里告訴記者：“有一些頻譜是不能碰的，如一些關(guān)系國家安全的頻譜或用于航空導(dǎo)航的頻譜等。”郎保真也表示，未來政府需要對認(rèn)知無線電推出管控政策，防止其被濫用，影響了頻譜秩序。

據(jù)悉，工業(yè)和信息化部無線電管理局非常重視CRS技術(shù)，積極開展對認(rèn)知無線電技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用及監(jiān)管方式進(jìn)行研究，將根據(jù)CRS技術(shù)實際發(fā)展?fàn)顩r和我國國情選擇最適合我國無線通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頻譜管理方法。

■數(shù)字

2015年，我國移動通信頻率總需求接近1000MHz，目前已劃分用于IMT系統(tǒng)的頻率共547MHz。如不分配新頻率，到2015年，中國將出現(xiàn)420MHz的頻譜缺口。

來源：C114中國通信網(wǎng) 作者：盧子月

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