隨著工業互聯網和物聯網與現代無線電通信技術的高度融合,工業互聯網和物聯網對傳統產業的賦能增效作用日趨明顯,成為推動實體經濟數字化、網絡化、智能化轉型的重要支撐。同時,因此無線通信技術的廣泛應用和生產要素的海量連接,帶來頻譜需求大幅增長,此時必須規范使用頻率的行為和避免相互干擾的情況時有發生,同時確保工業企業安全生產、規避所帶來的風險和隱患。為達到鼓勵創新和加強監管的雙重目標,亟須出臺頻率使用的相關指南,一方面,引導用戶根據應用場景的特點,選擇適合的無線電通信技術,提高工業應用與頻率資源適配性,有效提升頻率資源利用效率和效益;另一方面,通過規范頻率使用和臺(站)設置,降低無線電有害干擾風險,保障相關無線通信系統安全穩定運行和工業企業的安全生產。鑒于此,工信部在2021年5月25日專門頒布了“關于印發《工業互聯網和物聯網無線電頻率使用指南(2021年版)》的通知”(工信部無[2021] 61號), 為工業互聯網和物聯網的無線電頻率的規范使用提供了引導和指南。
《工業互聯網和物聯網無線電頻率使用指南(2021年版)》(以下簡稱《指南》)是在我國大力促進工業互聯網和物聯網的發展和應用的大背景下而制定。《指南》指出:為貫徹落實黨中央、國務院關于加快工業互聯網和物聯網等新型基礎設施建設的決策部署,促進工業化和信息化深度融合,服務制造強國和網絡強國建設,推動高質量發展,引導工業企業等行業用戶合法使用無線電頻率、依法設置和使用無線電臺(站),維護空中電波秩序,特制定該指南。《指南》制定主要依據了《中華人民共和國無線電管理條例》、《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》等無線電管理法規、規章及規范性文件。
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《指南》首先確定了“依法使用”、“協調發展”和“鼓勵創新”的無線電頻率使用原則,強調鼓勵以 5G 公眾移動通信網絡為主,其它無線通信方式為補充,承載工業互聯網和物聯網業務。發揮頻譜資源對無線產業的先導性、基礎性作用,引導無線電技術在工業互聯網和物聯網領域創新應用,推動對傳統基礎設施和制造業的智能化、數字化改造,賦能戰略性新興產業發展,促進頻率資源高效利用。《指南》重點地分類梳理和分析了無線電頻率、無線電臺(站)、無線電發射設備使用所遵守的國家無線電管理有關要求,主要包括許可主體、申請要求、使用頻段、技術制式等。下述以工業互聯網和物聯網可采用的無線電通信技術及技術制式為線索進行介紹之。
對于工業互聯網和物聯網無線電頻率的使用,應綜合考慮應用場景、服務對象、安全可控和運營成本等因素,統籌滿足工業等行業用戶在共享和專用、便捷和安全、個性和共性、廣域和局域等方面的差異化需求,靈活采取以下四種無線廣域網、無線局域網、短距離通信等無線系統或技術的一種或多種組合。
一、公眾數字蜂窩移動通信系統
基礎電信運營企業可使用已獲得許可的 2G、3G、4G 和 5G公眾移動通信頻率,開展工業互聯網和物聯網業務。鼓勵優先使用公眾移動通信系統承載規模化、社會化的工業互聯網和物聯網業務。充分發揮 5G 低時延、大帶寬、高可靠的技術特點,推動 5G 在工業互聯網和物聯網領域的廣泛應用,構建 5G 和NB-IoT(窄帶物聯網)、eMTC(增強機器類通信)、LTE-Cat1(支持 Cat1 傳輸速率等級的 LTE 網絡)協同發展的格局,推進NB-IoT 在低速率場景、eMTC 或者 LTE-Cat1 在中等速率場景的多樣化應用、規模化部署。待5G的毫米波段開始應用后可在高速率場景應用。公眾數字蜂窩移動通信技術頻率使用范圍可歸納于下表1中。
表1:公眾數字蜂窩移動通信技術頻率使用范圍的歸納
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(溫馨提示:上述的“頻率管理”包括頻率的指配、使用許可、干擾協調等方面的管理規定與要求;“設備管理”包括設備的射頻特性技術要求、臺(站)的設置使用許可、設備的型號核準等方面的管理規定與要求。下述的亦然)
二、專用移動通信系統
所謂專用移動通信系統,通常是指由社會單位(可包括工業企業、行業單位、政務機關等)自己組建的自用無線移動通信系統,當然也包括基礎電信運營企業組建的公用無線移動通信系統,這些專用的移動通信系統使用公眾數字蜂窩移動通信系統工作頻率以外的頻率。典型的專用移動通信系統如1.4GHz頻段集群系統、1.8GHz頻段無線接入系統、等等。
對網絡可靠性、安全性、實時性和通信傳輸速率有特殊要求,特別是機器視覺、數據采集、AR/VR(增強現實和虛擬現實)、高清視頻回傳等上行速率顯著大于下行速率的場景,有關單位可依法申請使用如下表2-1所示的專用移動通信系統頻率開展工業互聯網和物聯網業務;下表2-2匯總了這些專用移動通信系統的工作頻率范圍,表中同時給出了所使用工作頻段應遵照的無線電管理文件與文號。其中:
表2-1:不同的工業互聯網和物聯網業務與可選用的專用移動通信系統
表2-2:相關專用移動通信系統使用的工作頻率范圍
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三、無線局域網系統
上述所介紹的無線通信系統屬于廣域網的無線通信系統。然而,對于安全性、可靠性要求不高的工業互聯網和物聯網業務,也可酌情使用 2.4GHz、5.1GHz 和 5.8GHz 頻段的無線接入系統(無線局域網)。工作在這些頻段內的無線電臺(站)或者無線電發射設備不能獨占或排它性地使用頻率,由于易產生相互有害干擾,建議區域或者局部使用。下表3給出了無線局域網系統的工作頻率范圍,其中也給出了所使用工作頻段應遵循的主要無線電管理文件與文號。
表3:無線局域網系統的工作頻率范圍
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四、微功率(短距離)設備
對于可靠性、安全性、實時性、移動性要求較低,滿足短距離通信需求,成本控制要求較嚴的工業互聯網和物聯網業務,可酌情使用國家規定的微功率(短距離)設備所指配的工作頻率。相對于微功率(短距離)設備的管理分類目錄,目前是遵循于《中華人民共和國工業和信息化部公告》(2019年第52號)中的規定,其分類種類較多,其指配的工作頻率也眾多。
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在《指南》中,還選取了不同場景、不同使用頻率的工業互聯網和物聯網的相關典型案例,作為《指南》的附件供廣大用戶參考。若要詳細了解該《指南》全部具體內容的請查閱下附件。
附件:《工業互聯網和物聯網無線電頻率使用指南(2021年版)》(工信部無[2021] 61號)
需要說明的是:一是考慮到工業互聯網和物聯網技術發展迅速;二是上述相關頻率的使用指南是基于當前我國相關無線通信技術的無線電管理規定的。因此,工信部這次發布的《指南》是2021年版本,后續將根據工業互聯網和物聯網技術的發展和國家無線電管理新的規定或修訂,《指南》會及時調整更新。
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