业务管理
行政许可

高空平台站(HAPS)获得新增频谱资源划分

文章来源:人民邮电报 发布时间:2019-12-11 09:56:07 浏览次数:
 

HAPS是指位于距离地面1850公里的空中通信平台站。它相对于地球准静止,具有通信范围大、时延低等特点,能够为偏远地区和恶劣地形条件下的地区建设关口站或开展大容量通信服务提供便捷、经济的解决方案。特别是在地震、洪水等严重自然灾害导致常规通信系统瘫痪时,HAPS还能够快速地提供有效应急通信服务。

2019年世界无线电通信大会(WRC-19)通过审议1.14议题促进人们获取通过高空平台台站提供的宽带应用并作出决议,在全球范围内,在固定业务划分下新增38GHz-39.5GHz频段,扩展31GHz-31.3GHz频段标识用于高空平台站(HAPS)固定通信(双向使用),在满足HAPS应用需求的同时,对HAPS下行方向使用提出了具体限制以保护现有的固定、移动和卫星固定业务台站不受影响。此外,我国根据自身需要,以次要业务加入了现有的27.9GHz28.2GHz频段HAPS标识的脚注,为我国HAPS现有应用获得了国际规则地位。

本届大会对HAPS固定通信业务的频谱划分为其全球发展奠定了重要基础,相关决议也被国际电联认为是本届大会的主要成果之一。

HAPS的概念最早出现于上世纪70年代。由于其显而易见的优点,一经提出,便受到了强烈关注,美、法、德、日等国先后启动了多个HAPS相关研究项目。在这股研究热潮的推动下,国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)从1997年开始,启动对HAPS业务频谱规划的研究。截至2012年世界无线电通信大会(WRC-12),ITU-R已经为HAPS业务划分了47/48GHz28/31GHz6GHz频段。其中,47/48GHz频段为全球频段,28/31GHz频段指定用于1区(阿拉伯国家、非洲、欧洲、独联体国家)和3区(亚洲和太平洋)的部分国家,6GHz频段用于HAPS关口站通信,仅可用于澳大利亚等5个国家。同时形成了一系列相关的技术和操作特性和兼容性研究等方面的一系列建议书和报告。在这些建议书和报告中,使用理想化的飞艇作为HAPS平台,但对其功耗、体积和重量等未加以约束。然而,由于平流层飞艇的关键技术一直没有取得根本性突破,未有成熟的高空平台出现,因此HAPS业务尚未到真正得到应用。

2012年以来,随着太阳能电池、轻质复合材料、自动航空电子设备和天线技术等方面所取得了突破性进展,以太阳能无人机为承载平台的HAPS应用可行性大大提高,而目前可供HAPS全球使用的频谱带宽较窄且使用受限,不能满足将来HAPS频谱需求。WRC-19研究周期设立1.14议题,期望通过对现有HAPS频率划分的修改和对新增频段的研究来扩展HAPS的频谱标识。

我国在高空平台的研究领域也作了大量投入。据我国1.14议题相关负责人介绍,在国家相关重大专项的支持下,北京航空航天大学、中科院等单位同步开展了平流层飞艇和太阳能无人机的攻关工作,在飞艇安全回收、飞行控制、柔性太阳能电池和蒙皮材料等方面取得了一系列技术突破。目前整体技术水平处于世界前列。

近几年HAPS高空平台技术的快速发展客观上推动了1.14议题在本届大会上成为关注的热点。然而,由于议题牵涉到天--地多个无线电系统多个频段的共存分析和规则制定,最初各方存在较大分歧,讨论过程异常艰难。直到大会闭幕前的最后一次全会,才最终形成相关决议。负责该议题的我国专家表示,大会通过的相关决议充分体现了我国的诉求,既解决了未来HAPS业务发展的频率问题,又通过制定适当的规则加强了对相同频段及相邻频段的移动、卫星固定、卫星地球探测等其他无线电业务的保护,对推动HAPS系统的发展具有重要意义。