2022!8g29#$35%&$554% 英国空间频谱策略 I"#$%2022年3月,英国通信管理局(Ofcom)发布《空间频谱策略》咨询版报告,该报告以2017年《空间频谱策略》为基础,研究了 过去5年航天业的发展变化,以及未来5至7年可能出现的问题或者变化,在此基础上研判通信、对地观测与导航、了解并实现太空利用、跨领域频谱管理、非静止轨道卫星通信�大领域频谱策略变化趋势及挑战,制定未来2-4年的具体行动要点,并将相关趋势分析作为2023年世界无线电通信大会的共享成果,全面推进英国及全球航天产业发展。赛迪智库无线电管理研究所对该报告进行了编译,期望对我国相关部门有所帮助。 I&'(%)*+,-./0fi2345678 '()*+, 近年来,全球及英国航天业不断发展,航天活动总体有所增长,2017年至2021年太空发射次数增加近60%。英国航天业规模庞大,由包括制造商、支持服务、卫星应用公司、研究与测试设施、金融机构和太空港等在内约1200个组织机构组成,涵盖卫星宽带、广播电视、全球定位服务、应急通信以及对地观测服务的航天业成为最大的频谱用户,频谱资源高效利用和管理面临一系列新趋势和新挑战。 英国通信管理局全面负责本国航天业务频谱管理工作(图1),2017年1月制定的《空间频谱策略》是目前国内太空管理的基本政策文件,旨在重点推动卫星宽带与对地观测的发展,目前该领域核心原则仍然适用。伴随太空卫星部署数量及规模持续扩展,非静止轨道卫星占比不断增加,进一步加大频谱资源和系统干扰协调的难度,急需评估英国通信管理局在航天业的工作重点,对《空间频谱策略》进行全面修订。 :;<=>?@ABD-3EFGHfi+,J&KL 在与国际机构互动时,代表英国利益。 负责向国际电信联盟提交英国卫星申报事项。 根据《2006年无线电报法》对英国卫星通信地面站进行授权。地面站分为陆地、机载与船载地面站。 -(./0123456789:; (一)航天业发展呈现新趋势新特点 1.卫星制造及网络技术创新带来非静止轨道卫星新发展 卫星制造呈现小型化、量产化及效益化等新特征。卫星的平均尺寸越来越小,已从2010年的近3000公斤缩小至2020年 的不足500公斤。卫星建造的时间也在缩短,SpaceX公司曾表示其每月可建造120颗卫星,比铱卫星公司(Iridium)之前最快 的速度还要快20倍;一网公司也表示,其佛罗里达分工厂每天最多可以制造2颗卫星;泰雷兹阿莱尼亚航宇公司(ThalesAleniaSpace)计划每天为加拿大电信卫星公司(Telesat)的新“光速”星座计划建造1颗卫星。此外,太空运载火箭的实际成本 已经下降。通过开发可重复利用火箭,SpaceX公司每枚火箭的发射成本从1亿多美元降到了4700万美元左右;卫星运营商的 成本已从2000年之前的每公斤1万多美元降低至每公斤1400美元。 卫星网络技术不断创新。目前英国航天业继续推进创新计 划:采用小蜂窝频谱复用和更高频率的馈线链路等移动网络采技术提高卫星的整体容量;积极推进软件定义卫星系统增强运营商在频率和服务的灵活性;采用云服务和人工智能改善网络管理;利用波束跳跃和预编码技术来提高频谱效率。 2.通信、气象、太空、应急等航天应用新特点带来频谱领 域新挑战 卫星对改善英国和全球通信服务具有不可或缺性。英国通信管理局初步估计,目前已有数万用户使用卫星宽带(通过对 地静止轨道卫星和非静止轨道卫星),但直接面向消费者的卫星服务仍相对较低。基于地面网络更容易受到冲突或自然灾害干扰的考量,英国通信管理局可以通过卫星来提高地面网络的恢复能力,近年来通信领域非静止轨道卫星系统规模正日益扩大,给频谱管理带来新挑战。 有关气候与天气的业务成为卫星应用的新增需求。当前人 们对气候监测和天气预报准确度的需求日益增长,相关卫星测 量业务对频谱资源提出新要求。伴随全球变暖等国际性问题日益突出,除了现有科学与政府的对地观测与导航任务外,商业对地观测服务也在增加。与传统大型卫星会载有尖端、高保真传感器相比,小型卫星星座负载商用型现成电子设备与相机,能够提供更持久性的传感和实时数据。英国通信管理局预计商业运营商将广泛使用传感器,政府机构和科学家也希望卫星星座在未来可以弥补单颗卫星的缺陷,带动该领域业务新发展。 太空发射以及空间天气监测等一般太空活动逐渐增加。全 球一般太空活动正在增加,卫星部署数量激增将促进更多商业发射服务的需求,射电天文以及太空研究等业务也进一步丰富了太空活动的内容。英国正计划今年启动发射服务,部分企业积极开展在轨服务等新市场培育,用于移除轨道中损坏的卫星并应对太空碎片问题;部分企业正在探索复用卫星的概念。 应急与救灾服务至关重要。将卫星接入紧急遇险信标,可 服务于飞机、船舶、游艇以及在偏远和极端环境中的徒步旅行者/登山者。卫星也可用于临时通信,例如,在自然灾害之后或地面网络由于冲突而失灵时,可通过卫星电话进行通信。 需要特别指出的是,卫星广播并非本策略的重点,虽然卫 星广播服务可以向消费者提供有价值的电视内容,但目前没有 额外频谱要求,其频谱使用并未发生任何重大变化。 (二)新的频谱管理愿景推动优化《空间频谱策略》 英国通信管理局于2021年7月修订了频谱管理方法,基于不断增加的各种无线服务应用,确定航天业等领域频谱需求。为实现科学合理的频谱接入和利用,制定了新的频谱管理愿景, 《空间频谱策略》应与其实现协同。 :M<=>?@ABNG+,ABOP 英国电信管理局 的愿景频谱使用效率持续提高。 提高频谱使用的灵活性以支持创新,并做出相应 保障措施以继续使用; 对于企业、公共部门和其他组织的特殊要求, 确保其能够正确连接无线通信、访问频谱方案; 无论何时何地,应持续改善人们的无线通信; :Q<=>?@ABRSTUVWXGHfiYZ[\ 英国电信 管理局的 重点领域 促进频谱共享: 鼓励用户与他人共享频谱使用权。 获得许可,适应当地与国家服务: 在授权新频谱使用时,应考虑本地进一步接入频谱的方案,并以此支持无线服务以及供应商的日益多样性; 支持无线创新: 英国用户可以更加轻松地连接频谱; <(34=>fi@A (一)英国通信管理局在航天业的工作目标 基于新的频谱管理愿景与航天业的发展趋势,英国通信管理局为《空间频谱策略》确定了以下工作目标:(1)航天业应通过频谱为英国民众和企业带来更多利益;(2)航天业应更有效提高频谱利用率而非过分限制用户量的增长;(3)实现英国非静止轨道系统的服务最大化。结合目标(2),英国通信管理局特别强调通过以下方式促进频谱共享: 基于海量数据分析结果,评估空间频谱用户之间以及与地面频谱用户共享频谱的情况,包括在不受标准或规范限制的情况下,利用有关卫星设备与服务的实际性能等; 空间系统,包括用户设备和传感器,在受到邻近系统的干扰后,可进行迅速恢复;当空间用户部署、重新设计或升级系统时,需要确保设备本身不会对其他用户造成干扰; 制定干扰保护标准,保证各服务科学灵活使用频谱。 此外,如何应对新的非静止轨道卫星通信系统带来的挑战是该政策一项重点问题,结合目标(3),英国通信管理局制定具体行动实现上述系统科学管理,提高频谱利用率。 (二)英国通信管理局工作重点 为实现上述目标,英国通信管理局基于各行业领域地位、市场发展、频谱需求及监管方式等因素,重新考虑了以下五个领域的工作重点。 :]<=>?@AB^_[\YZ 通信 启用地理空间服务。包括: 对地观测与导航 了解并实现太空利用 卫星电视以及通过卫星接收电视节目 广播 应急与救灾 卫星电视直接面向消费者 视频的分发与收集(例如:卫星新闻采集) 偏远地区的连通性,包括消费者宽带接入、 移动基站回传 飞机与船舶的连通性 为难以实现固定连接或移动连接的地区提供 优化的卫星服务。 利用卫星进行应急服务与救灾 空中和海上用户的应急通信 当灾难导致地面网络失灵时,利用卫星进 行通信 实现安全的太空利用、了解空间物体以及 太空环境。 太空发射,安全使用太空 空间天气监测 研究太阳系和宇宙 从太空监测地球,提供天气预报、了解气候情况以及提供卫星图像信息(对地观测) 全球定位、导航与授时。 B(CDEFfiGHIJ 英国通信管理局按照2-4年的工作周期,聚焦通信、对地观测与导航、了解并实现太空利用三个等重点领域采取以下行动: •!"#$%&'/优化航天业的频谱连接,提高航天业为 英国民众和企业的服务能力; •()*+,-./01%234563789:/9;- .!",提高空间用户频谱利用率,满足日益增长的空间和非空间频谱用户接入需求。 除以上工作领域外,英国通信管理局还计划开展跨领域频谱管理行动,以及对地静止轨道和非静止轨道系统为其他用户共享频谱能力的评估分析,进一步提升频谱共享水平。 (一)工作领域1:通信 为努力提高卫星服务,实现网络连接困难地区的固定或移动连接,特别是为住宅消费者和企业提供更好的宽带服务具体包括:为飞机与船上乘客提供更好的宽带连接;优化移动覆盖 (如为最偏远地区的移动基站提供基于卫星的回传服务);通过卫星为偏远地区提供物联网服务。 1.频谱接入通信领域 制定未来关于使用14.25-14.50GHz频段的提案。英国通信管理局目前正在探索额外接入14.25-14.50GHz的需求,并研究 未来使用方案。该局将这一建议作为现阶段的重点行动,并希望可以在2022年春季会议进行磋商。该频段能够将Ku频段用户终端的上行链路容量增至2倍,改善由对地静止轨道和非静止轨道系统提供的一系列应用服务,例如:机上宽带和消费者卫星宽带服务。 研究Q/V频段以及更高频率网关地面站的许可方法。英国 通信管理局认为,39-40GHz可能是改善铁路乘客连通性的优选候选频谱。在研究Q/V频段网关许可方法时,还需要评估频率是否适用于相应的用途。 “动中通地面站”(ESIM)的额外容量。英国通信管理局计 划更新动中通地面站中Ku和Ka频段的船载、机载以及网络许可证,具体包括14.25-14.5GHz和27.5-30GHz。此外,2023年世界无线电通信大会1.15议题将研究12.75-13.25GHz频段动中通地面站与对地静止轨道卫星的通信情况,英国通信管理局将观察并酌情处理这些问题。 手机和其他地面设备之间的直接通信。由于技术仍处于初 期阶段,英国通信管理局将监测该领域的发展,了解卫星通信与地面移动通信之间的共享能力,以及英国用户在此类服务中蕴含的利益。 2.高效使用、共享和保障通信 固定卫星服务(FSS)的保护标准。国际电信联盟4A工作组最近就提出更新建议的可能性进行了讨论。英国通信管理局 同意进行更新,也将努力提出保护标准,确保继续提供卫星固 定服务,并同时限制在相同频段中引入新服务。 行动 议题 `1<“[\ab1<?@”GJ&cd 频谱接入接入14.25-14.50GHz频段 英国通信管理局正在研究未来是否可以使用14.25-14.50GHz频段,并希望在2022年春季会议进行探讨。 Q/V频段和更高频率的网关地面站 研究Q/V频段和更高频率网关地面站的许可方法。 动中通地面站增加容量(包括机载与船载地面站) 14.25-14.50GHz:应用于船载与机载地面站,并考虑作为未来使用的频段。27.5-30GHz:更新地面站网络许可证,允许更宽频段的使用,包括保护持有频谱接入许可证用户的频谱使用。监督并适当参与2023年世界无线电通信大会的议题,研究频段为12.75-13.25GHz时的动中通地面站工作情况,以确保现有服务得到充分保护。 地面设备与“普通”手机的直接通信 监测该领域的发展,包括频谱共享能力与英国服务需求。 高效使用、共享和保障固定卫星服务的保护标准 支持国际电信联盟4A工作组的工作,评估有关固定卫星服务保护标准的建议。 (二)工作领域2:对地观测与导航 1.频谱接入对地观测与导