智库跟踪 | CSIS：服务经济增长及国家安全的频谱管理

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前言

CSIS委员会曾经多次提出改进频谱管理的建议。本报告通过频谱拍卖过程、有效合作、建立主动的联邦和国防投资、培育下一代技术和基础设施发展等几方面介绍了美国频谱管理的新理念。报告指出,频谱是经济实力的重要引擎，推动美国在国内和全球的领导地位，也为美国的武装部队提供了在冲突中控制战场的能力。行业与国防部的持续合作是促进经济和部队能够充分利用这一稀缺资源的关键。美国已经颁布相关条例，大力促进频谱发展。频谱能够实现商业无线通信和移动宽带服务，对美国经济、联邦服务都至关重要。美国将通过拍卖重新分配频谱，达到频谱最大化的有效合作。

在过去几十年，世界见证了数字革命带来的巨大变化。快速的变化也不断给政府和监管机构带来更迫切的挑战，以跟上时代的步伐。信息通信技术（ICT）监管格局在不断演变并且在不断加速。本报告衡量和监测发生在电信/ICT市场本身以及监管环境的变化，识别和分析7个市场趋势及7个监管趋势，并对未来的监管方向进行预测。该报告基于对信息和通信技术监管跟踪获取的大量数据。

本报告给出很多发现，尤其需要指出的一个趋势是：由ICT监管机构引领，采取更开放、协作的监管举措，对数字经济的美好前景将是极为重要的，这不仅使连网的消费者和企业受益，也将使仍然未连接到互联网的39亿人获益。

一、简介

依赖于电磁频谱应用和服务的需求正呈指数增长。能够进行音频和视频流的移动智能设备，到2020年预计将产生23倍以上的流量。更具挑战的是，机器对机器（M2M）连接的设备，包括扩展的物联网，到2020年将占到所有连接的25％以上。适应这种增长将需要大范围的频谱。2010年，奥巴马政府发布了一份总统备忘录，指示国家电信和信息管理局（NTIA）到2020年要为无线宽带释放500 MHz的频谱。这一重要的经济目标对频谱分配策略提出了重大挑战，该策略要在不同的用户之间保持微妙的平衡。频谱不仅使商业无线通信和移动宽带服务对美国经济至关重要，它也是联邦服务和国家安全的基础。

二、拍卖过程

联邦通信委员会（FCC）通过拍卖来分配频谱。首先，FCC确定将开放供无线供应商使用的频段。之后，NTIA指示这些频段的联邦职员研究其迁移能力并写出过渡计划。联邦机构确定适合其需求的替代频谱，并编写频谱迁移基金（SRF）费用请求进行系统配置。联邦职员将腾出将要拍卖的频谱，无论是通过批发任务搬迁或临时/永久的共享安排。就像在以往拍卖中所见（如AWS-3），这使得联邦用户可以用更新的技术升级或替换旧系统，而这些技术往往是在没有得到拍卖所得资金时无法做到的。

三、有效合作

对1755MHz频段的再利用是最大限度提高频谱效率有效合作的一个例子。国防部和其他联邦机构依赖这个频段来实现多种功能：军事战术无线电中继；空中作战训练系统；航天器跟踪、遥测和指挥（TT&C）；执法视频监视和机器人技术；地面飞机遥测；导弹飞行试验和无人飞机系统控制。NTIA在2012年3月就曾得出结论：在这个频段将大部分联邦政府的应用迁出，以供无线宽带使用是很可行的。当然，有些系统将无限期地存在，包括卫星测控紧急程序、电子战（EW）的测试与训练，以及软件定义无线电。此频段的国防用户制定了临时共享安排的过渡计划，并确定了目标频谱和成本估算。对于所有需要继续使用1755 ~1850MHz频段的系统，国防部需要“一个明确的程序，确保优先访问这种频谱”。在2015年，NTIA的研究为FCC的频谱许可证拍卖铺平了道路。

四、建立主动的联邦和国防投资

对频谱需求的爆炸式增长需要一个更全面的重新分配方法。联邦和国家安全任务必须得到保护。需要规避风险的联邦和国防用户需要更灵活地识别和部署新技术，来改善和迁出其业务。而最好的方式就是拓宽SRF在科研和开发上的供应。随着无线频谱交换的数据量和类型的增加，效率将变得更加重要。SRF资助程序应调整为允许以较少的限制进行频谱效率的研究与开发。

五、培育下一代技术和基础设施发展

FCC的频谱拍卖有助于通过迁移现有用户来提高效率。然而，随着频谱相关技术的不断改进，传输速度大大加快，可用频谱资源越来越紧张。例如，4G LTE的传输速率比3G高16倍。当运营商转向5G技术，无论如何，无线通信量的增长将超过新一代网络支持能力。这将造成技术积压，并严重加剧频谱管理问题。即便如此，有更积极的方法来满足商业部门不断增长的需求，同时不会危及国防部和其他机构进行关键任务的能力。更多地使用共享频谱是一种解决方案，尽管存在挑战。另一个减轻联邦政府任务的途径就是为技术发展和未来商业使用开放更多优质频谱。

六、频谱分配技术合作伙伴

2012年，美国总统科学与技术顾问委员会建议成立一个由行业高管组成的频谱共享合作指导委员会，与NTIA和FCC协作，对国家从严格的许可安排和走向全频谱共享进行管理。具体而言，该委员会建议识别1000MHz未被联邦政府充分利用的频谱，并在其中部署的频谱共享技术。这项提议是有争议的，但技术进步可能会其得到实施。国家高级频谱和通信测试网络，一个“当前行动中心”和国防部联合研究的产物，汇集了联邦和商业实体的技术和政策团体，以对双方风险最小的方式开发新的频谱管理技术。同样，美国国防高级研究计划局（DARPA）最新的重大挑战是设计开发“智能”系统，协调适应当今拥挤的频谱环境，利用高级软件定义无线电技术实现频谱效率。

七、展望未来

目前的频谱分配模型是成功的，但是随着数据流变得越来越拥挤，联邦用户将需要更多的灵活性来进行研究和开发。首先，SRF需要调整。现在，各机构已经能够从基金中抽取资金来进行研究和开发，但这些资金请求会受到基于未来的拍卖增值的长期审查过程的制约。提供更多自由以提高频谱使用效率将使国防部用户能够更快地整合和精简任务。这样可以腾出更多的频谱，减少商业用户满足频谱需求的压力。一旦国防部在研究和部署频谱高效技术方面有更大的灵活性，就可以采取进一步的措施来发展当前的频谱管理程序。加强公共/私人合作伙伴关系，通过DARPA、NTIA和学术卓越中心，将有助于推进智能频谱管理技术的发展。

八、结论

在1710~1850 MHz频段拍卖之前的高水平参与表明，成功的合作与协作可以创造互利共赢。但是成功不是理所当然的。无所作为将不能满足不断增长的需求，并将以创新和竞争力的损失为代价。投资于研究和开发技术解决方案，利用未使用或未充分利用的频段仍是一个优选项。但新技术本身并不是灵丹妙药。改革FCC拍卖过程，优先分配和限制联邦迁移将在短期内改善对现有资源的管理。还应探索在转让和使用许可证方面带来更大灵活性的立法改革。频谱是构成信息时代技术、应用和服务的重要组成部分，管理这一资源对于经济持续增长和国防任务至关重要。只有通过持续参与，联邦和商业实体才能找到平衡，在未来频谱相关能力方面保持领先。

内容框架

一    简介

二    拍卖过程

三    有效的合作

四    提供积极的联邦和国防投资

五    促进下一代技术和基础设施发展

六    频谱分配技术的伙伴关系

七    下一步的工作

八    结论

关键图表

图1  1755–1850 MHz频段中频率分配的比例

本内容仅供研究参考，严禁用于商业用途。

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