随着工业互联网和物联网与现代无线电通信技术的高度融合,工业互联网和物联网对传统产业的赋能增效作用日趋明显,成为推动实体经济数字化、网络化、智能化转型的重要支撑。同时,因此无线通信技术的广泛应用和生产要素的海量连接,带来频谱需求大幅增长,此时必须规范使用频率的行为和避免相互干扰的情况时有发生,同时确保工业企业安全生产、规避所带来的风险和隐患。为达到鼓励创新和加强监管的双重目标,亟须出台频率使用的相关指南,一方面,引导用户根据应用场景的特点,选择适合的无线电通信技术,提高工业应用与频率资源适配性,有效提升频率资源利用效率和效益;另一方面,通过规范频率使用和台(站)设置,降低无线电有害干扰风险,保障相关无线通信系统安全稳定运行和工业企业的安全生产。鉴于此,工信部在2021年5月25日专门颁布了“关于印发《工业互联网和物联网无线电频率使用指南(2021年版)》的通知”(工信部无[2021] 61号), 为工业互联网和物联网的无线电频率的规范使用提供了引导和指南。
《工业互联网和物联网无线电频率使用指南(2021年版)》(以下简称《指南》)是在我国大力促进工业互联网和物联网的发展和应用的大背景下而制定。《指南》指出:为贯彻落实党中央、国务院关于加快工业互联网和物联网等新型基础设施建设的决策部署,促进工业化和信息化深度融合,服务制造强国和网络强国建设,推动高质量发展,引导工业企业等行业用户合法使用无线电频率、依法设置和使用无线电台(站),维护空中电波秩序,特制定该指南。《指南》制定主要依据了《中华人民共和国无线电管理条例》、《中华人民共和国无线电频率划分规定》等无线电管理法规、规章及规范性文件。
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《指南》首先确定了“依法使用”、“协调发展”和“鼓励创新”的无线电频率使用原则,强调鼓励以 5G 公众移动通信网络为主,其它无线通信方式为补充,承载工业互联网和物联网业务。发挥频谱资源对无线产业的先导性、基础性作用,引导无线电技术在工业互联网和物联网领域创新应用,推动对传统基础设施和制造业的智能化、数字化改造,赋能战略性新兴产业发展,促进频率资源高效利用。《指南》重点地分类梳理和分析了无线电频率、无线电台(站)、无线电发射设备使用所遵守的国家无线电管理有关要求,主要包括许可主体、申请要求、使用频段、技术制式等。下述以工业互联网和物联网可采用的无线电通信技术及技术制式为线索进行介绍之。
对于工业互联网和物联网无线电频率的使用,应综合考虑应用场景、服务对象、安全可控和运营成本等因素,统筹满足工业等行业用户在共享和专用、便捷和安全、个性和共性、广域和局域等方面的差异化需求,灵活采取以下四种无线广域网、无线局域网、短距离通信等无线系统或技术的一种或多种组合。
一、公众数字蜂窝移动通信系统
基础电信运营企业可使用已获得许可的 2G、3G、4G 和 5G公众移动通信频率,开展工业互联网和物联网业务。鼓励优先使用公众移动通信系统承载规模化、社会化的工业互联网和物联网业务。充分发挥 5G 低时延、大带宽、高可靠的技术特点,推动 5G 在工业互联网和物联网领域的广泛应用,构建 5G 和NB-IoT(窄带物联网)、eMTC(增强机器类通信)、LTE-Cat1(支持 Cat1 传输速率等级的 LTE 网络)协同发展的格局,推进NB-IoT 在低速率场景、eMTC 或者 LTE-Cat1 在中等速率场景的多样化应用、规模化部署。待5G的毫米波段开始应用后可在高速率场景应用。公众数字蜂窝移动通信技术频率使用范围可归纳于下表1中。
表1:公众数字蜂窝移动通信技术频率使用范围的归纳
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(温馨提示:上述的“频率管理”包括频率的指配、使用许可、干扰协调等方面的管理规定与要求;“设备管理”包括设备的射频特性技术要求、台(站)的设置使用许可、设备的型号核准等方面的管理规定与要求。下述的亦然)
二、专用移动通信系统
所谓专用移动通信系统,通常是指由社会单位(可包括工业企业、行业单位、政务机关等)自己组建的自用无线移动通信系统,当然也包括基础电信运营企业组建的公用无线移动通信系统,这些专用的移动通信系统使用公众数字蜂窝移动通信系统工作频率以外的频率。典型的专用移动通信系统如1.4GHz频段集群系统、1.8GHz频段无线接入系统、等等。
对网络可靠性、安全性、实时性和通信传输速率有特殊要求,特别是机器视觉、数据采集、AR/VR(增强现实和虚拟现实)、高清视频回传等上行速率显著大于下行速率的场景,有关单位可依法申请使用如下表2-1所示的专用移动通信系统频率开展工业互联网和物联网业务;下表2-2汇总了这些专用移动通信系统的工作频率范围,表中同时给出了所使用工作频段应遵照的无线电管理文件与文号。其中:
表2-1:不同的工业互联网和物联网业务与可选用的专用移动通信系统
表2-2:相关专用移动通信系统使用的工作频率范围
欲详细了解230MHz 频段无线数据传输系统无线电管理要求的请进入。
欲详细了解1.4GHz 频段宽带数字集群系统无线电管理要求的请进入:频率管理;设备管理
欲详细了解1.8GHz 频段宽带无线接入系统无线电管理要求的请进入:频率管理;设备管理
欲详细了解5.9GHz 频段车联网直连通信系统无线电管理要求的请进入:频率管理;设备管理
三、无线局域网系统
上述所介绍的无线通信系统属于广域网的无线通信系统。然而,对于安全性、可靠性要求不高的工业互联网和物联网业务,也可酌情使用 2.4GHz、5.1GHz 和 5.8GHz 频段的无线接入系统(无线局域网)。工作在这些频段内的无线电台(站)或者无线电发射设备不能独占或排它性地使用频率,由于易产生相互有害干扰,建议区域或者局部使用。下表3给出了无线局域网系统的工作频率范围,其中也给出了所使用工作频段应遵循的主要无线电管理文件与文号。
表3:无线局域网系统的工作频率范围
欲详细了解2.4/5.1/ 5.8GHz频段无线局域网系统无线电管理要求的请进入:频率管理;设备管理
四、微功率(短距离)设备
对于可靠性、安全性、实时性、移动性要求较低,满足短距离通信需求,成本控制要求较严的工业互联网和物联网业务,可酌情使用国家规定的微功率(短距离)设备所指配的工作频率。相对于微功率(短距离)设备的管理分类目录,目前是遵循于《中华人民共和国工业和信息化部公告》(2019年第52号)中的规定,其分类种类较多,其指配的工作频率也众多。
欲详细了解微功率(短距离)设备无线电管理分类目录的请进入。
欲详细了解微功率(短距离)设备系统无线电管理要求的请进入:频率管理;设备管理
在《指南》中,还选取了不同场景、不同使用频率的工业互联网和物联网的相关典型案例,作为《指南》的附件供广大用户参考。若要详细了解该《指南》全部具体内容的请查阅下附件。
附件:《工业互联网和物联网无线电频率使用指南(2021年版)》(工信部无[2021] 61号)
需要说明的是:一是考虑到工业互联网和物联网技术发展迅速;二是上述相关频率的使用指南是基于当前我国相关无线通信技术的无线电管理规定的。因此,工信部这次发布的《指南》是2021年版本,后续将根据工业互联网和物联网技术的发展和国家无线电管理新的规定或修订,《指南》会及时调整更新。
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