邊境地區(qū)150 MHz/400 MHz陸地移動業(yè)務(wù)頻率協(xié)調(diào)方法

任紅，鮑堯

（國家無線電監(jiān)測中心，北京 100037）

邊境地區(qū)150 MHz/400 MHz陸地移動業(yè)務(wù)頻率協(xié)調(diào)方法

任紅，鮑堯

（國家無線電監(jiān)測中心，北京 100037）

對我國與周邊國家在150 MHz/400 MHz頻段陸地移動業(yè)務(wù)規(guī)劃和國際電信聯(lián)盟申報(bào)臺站情況進(jìn)行分析，比較目前現(xiàn)存協(xié)調(diào)方法，并對劃分信道的可行性進(jìn)行分析，最后給出上述頻段的協(xié)調(diào)建議。

頻率協(xié)調(diào)；無線電規(guī)則；優(yōu)先信道；共用信道；陸地移動業(yè)務(wù)

1 引言

150 MHz和400 MHz對講機(jī)頻段為邊境地區(qū)日常協(xié)調(diào)中最常見的頻段，也是協(xié)調(diào)難度最大的頻段，特別是近年，在中俄協(xié)調(diào)中占據(jù)主要地位，在國內(nèi)此兩頻段主要用于對講機(jī)，同時還有其他業(yè)務(wù)，中俄雙方業(yè)務(wù)劃分不完全一致。

鑒于雙方申報(bào)臺站數(shù)量懸殊，俄羅斯協(xié)調(diào)臺站及在國際頻率登記總表中的臺站數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于我國，對保護(hù)我國在該頻段的合法權(quán)益提出了很大挑戰(zhàn)。

1.1 頻率規(guī)劃分析

我國自20世紀(jì)90年代以來，在150 MHz頻段就使用大量的對講機(jī)和尋呼機(jī)，對137～167 MHz和403～423.5 MHz對講機(jī)頻段進(jìn)行了重新規(guī)劃[1]，將頻率分為國家專用和省專用，省專用頻點(diǎn)由各省根據(jù)自己需求和實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)劃。規(guī)劃分為單工和雙工頻率，以滿足各種業(yè)務(wù)需求，其中在137～167 MHz頻段劃分了1 082個單工頻點(diǎn)和578對雙工頻點(diǎn)，在403～423.5 MHz頻段劃分了601個單工頻點(diǎn)和519對雙工頻點(diǎn)，信道寬度為12.5 kHz，保留了幾個全國聯(lián)網(wǎng)的尋呼頻點(diǎn)、鐵路專用頻點(diǎn)、民航專用頻點(diǎn)、水上救險(xiǎn)頻點(diǎn)、水上移動頻點(diǎn)等。對位于156 MHz附近的水上移動業(yè)務(wù)頻率，除幾個水上救險(xiǎn)頻點(diǎn)及其保護(hù)帶外，其他都納入對講機(jī)頻率規(guī)劃，在有水域的地區(qū)用于水上移動業(yè)務(wù)，在沒有水域的地區(qū)可以用于一般移動業(yè)務(wù)?！稛o線電規(guī)則》第5.226條對水上移動業(yè)務(wù)頻段也有類似的規(guī)定[2]。

目前俄羅斯與我國協(xié)調(diào)的移動業(yè)務(wù)在150 MHz頻段的臺站特別多，雙方都是移動業(yè)務(wù)的頻段包括：146～149.888 MHz、150.05～156 MHz、157.488～160.6 MHz、160.988～161.475 MHz、162.05～167 MHz、403～405.987 MHz、406.1～420 MHz等。此外，由于俄羅斯與我國的頻率規(guī)劃有差異，上下行分配都不一致，俄羅斯的Tetra集群系統(tǒng)也要上下行配對。

以150.05～156.487 5 MHz和403～423.5 MHz雙方均有陸地移動通信業(yè)務(wù)的頻段為例，圖1、圖2分別為我國及俄羅斯在此兩頻段頻率分配對比。

圖1 中國及俄羅斯在150.05～156.487 5 MHz頻段分配對比

圖2 中國及俄羅斯在403～423.5 MHz頻段分配對比

1.2 國際頻率登記情況分析

根據(jù)中俄雙邊協(xié)議，近年來俄羅斯已協(xié)調(diào)完成大量臺站，在國際頻率登記總表的許多頻段都被連續(xù)占用，一些早期申報(bào)的臺站位置不受限制，影響極為嚴(yán)重。由于俄羅斯臺站眾多，在協(xié)調(diào)計(jì)算上我國不占優(yōu)勢，很多難以獲得其認(rèn)可。

在150～170 MHz頻段，俄羅斯向國際電信聯(lián)盟（ITU）申報(bào)并已進(jìn)入國際頻率總表的臺站分布如圖3所示，在403～470 MHz頻段的情況類似。

我國在上述兩頻段完成協(xié)調(diào)并進(jìn)入國際頻率總表的臺站相比之下少很多，大部分為移動業(yè)務(wù)臺站，還有部分水上移動業(yè)務(wù)臺站。

圖3 國際頻率登記總表中俄羅斯在150～170 MHz頻段的臺站

2 國際、國內(nèi)協(xié)調(diào)方法

國際上在 150 MHz/400 MHz頻段的協(xié)調(diào)可參照ITU-R建議SM.1049[3]，其中維也納協(xié)議被大多數(shù)國家協(xié)調(diào)使用，其關(guān)于不同頻段的最大允許干擾門限值被廣泛使用，見表1（25 kHz帶寬、50%地點(diǎn)、10%時間、接收天線高10 m）。

表1 ITU-R建議SM.1049中最大允許干擾場強(qiáng)

根據(jù)相關(guān)資料，150MHz的參考靈敏度＜0.4μV(-111dBm)，400 MHz的靈敏度＜0.6 μV(-109 dBm)，150 MHz的干擾門限12 dBμV/m（-108 dBm）和400 MHz的干擾門限20 dBμV/m（-109 dBm）的靈敏度基本相當(dāng)。

歐洲國家廣泛使用的雙邊多邊協(xié)議還有2013年歐洲多國加入的HCM協(xié)議[4]和建議 T/R 25-08[5]，其中也使用了同樣的值，并且給出不同帶寬的折算方法，即對帶寬大于25 kHz的數(shù)字寬帶陸地移動業(yè)務(wù)，干擾門限應(yīng)在上述基礎(chǔ)上加上6lg（信道帶寬/25 kHz）dB。

這些國際上通用的協(xié)調(diào)方法中還包括劃分優(yōu)先信道、非優(yōu)先信道和共用信道的方法，這樣在優(yōu)先信道上主管部門可以采用比較大的發(fā)射功率，設(shè)站可以更靠近邊境線，盡可能滿足覆蓋需求，而在共用信道上則需要雙方均做些讓步，保證在邊界線附近共用時不會產(chǎn)生較大的相互干擾。

我國參考上述方法與周邊一些國家簽署了地面業(yè)務(wù)、固定業(yè)務(wù)及廣播電視業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)協(xié)議，適用于所有30 MHz～40 GHz頻率的日常協(xié)調(diào)。

3 劃分優(yōu)先信道的可行性分析

由于雙邊協(xié)議在執(zhí)行過程中需要有大量臺站支持，在實(shí)際協(xié)調(diào)中，由于我國這項(xiàng)工作開展較晚，并不占優(yōu)勢，因此2014年啟動中俄150 MHz/400 MHz頻段的雙邊協(xié)調(diào)談判。為公平合理使用頻率資源，減少不必要的協(xié)調(diào)，建議雙方劃分優(yōu)先信道和共用信道，此方法后來也得到了俄羅斯認(rèn)可，并于近期取得初步進(jìn)展，這是除公眾移動通信頻段以外首次為其他移動通信頻段劃分了優(yōu)先信道。

在優(yōu)先信道上，各方可以將基站建于更靠近邊境的地方，發(fā)射比較大的功率，信號能進(jìn)入對方內(nèi)部比較遠(yuǎn)的距離。在一方為優(yōu)先信道的情況下，另一方則為非優(yōu)先信道，如果想使用這一信道，必須不能干擾優(yōu)先信道的使用，因此基站必須在對方內(nèi)部更遠(yuǎn)處使用。雙方都需要的信道可以劃分為共用信道共享。從理論上分析，優(yōu)先信道場強(qiáng)值最高，非優(yōu)先信道場強(qiáng)一般低于共用信道場強(qiáng)，是3個值中最低的，它的取值是保證優(yōu)先信道正常使用的關(guān)鍵。最理想的情況是：場強(qiáng)值不是協(xié)調(diào)門限而是硬限值，這樣只要不超過此值就可以不必進(jìn)行國際協(xié)調(diào)，大大減少工作量，并且一方不用的優(yōu)先信道，另一方也不能占用，作為國家資源得以永久保留。

圖4為優(yōu)先信道和非優(yōu)先信道示意，A國家基站使用優(yōu)先信道，信號可以進(jìn)入B國家d km，B國家基站使用非優(yōu)先信道，信號基本到邊境線截止。

圖4 優(yōu)先信道和非優(yōu)先信道示意

首先要確定優(yōu)先信道的信號深入對方領(lǐng)土的公里數(shù)，也就是d。假定在150 MHz和400 MHz頻段使用優(yōu)先信道時，在參考等效全向輻射功率為55 dBm的情況下，信號進(jìn)入對方距離分別為80 km和50 km，這時候信號低于靈敏度要求，基本不能被接收到，則非優(yōu)先信道場強(qiáng)門限值設(shè)置使其在邊境線上達(dá)到靈敏度要求，見表2。

表2 優(yōu)先信道和非優(yōu)先信道場強(qiáng)協(xié)調(diào)門限值

采用WRAP電磁兼容分析軟件中P.1546傳播模型[6]，計(jì)算150 MHz和400 MHz頻段達(dá)到靈敏度時的最大覆蓋范圍分別約為120 km和55 km，因此優(yōu)先信道基站距離邊境線分別約為40 km和5 km。

下面將通過計(jì)算驗(yàn)證150 MHz頻段上述設(shè)置的非優(yōu)先信道場強(qiáng)值對優(yōu)先信道是否存在干擾。受干擾站使用自己的優(yōu)先信道，位于境內(nèi)40 km位置（保證到對方內(nèi)部80 km場強(qiáng)達(dá)到12 dBμV/m），發(fā)射等效全向輻射功率為55 dBm，干擾站使用自己的非優(yōu)先信道，與優(yōu)先信道同頻率、同發(fā)射參數(shù)，位于對方境內(nèi)120 km位置（保證到邊境線場強(qiáng)達(dá)到12 dBμV/m），400 MHz頻段同理，圖5與圖6分別為兩頻段非優(yōu)先信道對優(yōu)先信道干擾的信干比（S/I）覆蓋。

圖5 150 MHz頻段優(yōu)先信道S/I計(jì)算

圖6 400 MHz頻段優(yōu)先信道S/I計(jì)算

假設(shè)系統(tǒng)要求的S/I為12 dB，圖5、圖6深色部分外緣為S/I=12 dB的位置，說明對方優(yōu)先信道的S/I值在邊境線附近可以滿足要求，即當(dāng)對方非優(yōu)先信道在邊境線上達(dá)到場強(qiáng)門限值時不會干擾優(yōu)先信道的使用，說明非優(yōu)先信道門限取值在合理范圍內(nèi)，并且由于圖6中深色部分超過邊境線較多，它的非優(yōu)先信道取值有余量，這個值與S/I值緊密相關(guān)，可以雙方進(jìn)行商定。實(shí)際協(xié)調(diào)中，優(yōu)先信道的值應(yīng)當(dāng)首先確定，主要取決于發(fā)射信號想進(jìn)入對方的公里數(shù)，如果進(jìn)入的越多，對方非優(yōu)先信道退后的距離也越多，到邊境線的場強(qiáng)越低。

4 協(xié)調(diào)方法建議

4.1 劃分優(yōu)先信道建議

據(jù)上述分析，在150 MHz/400 MHz頻段劃分優(yōu)先信道和非優(yōu)先信道的方法是可行的，能夠保證雙方平等使用的權(quán)利。400 MHz頻段的頻率劃分較150 MHz頻段更復(fù)雜，一方面我國使用的比較多，另一方面國家間頻率規(guī)劃差異較大，上下行配對不一致，俄方還有Tetra，雙方在具體劃分頻段上還要仔細(xì)討論，并通過150 MHz頻段劃分逐步積累經(jīng)驗(yàn)，今后可以向更多頻段推廣。由于在上述兩個頻段對講機(jī)信道數(shù)量充沛，且可以在地點(diǎn)上復(fù)用，因此建議雙方盡量使用各自的優(yōu)先信道，劃分信道時還應(yīng)考慮在國際頻率登記總表中的已有臺站。對方均已占用的信道，如果確有需要，可建議劃分為共用信道，在使用地點(diǎn)上錯開。雙方應(yīng)盡量連續(xù)地分配信道，實(shí)際上由于在此頻段，舊設(shè)備基本都是25 kHz帶寬，我國重新規(guī)劃的信道帶寬為12.5 kHz，也有許多仍沿用25 kHz帶寬，如果上下兩個25 kHz的信道已經(jīng)被占用，再將中間分給另一方用，干擾是難以避免的，也是不公平的，為便于優(yōu)先信道在未來使用，應(yīng)在優(yōu)先信道上盡可能使用12.5 kHz的帶寬。

我國電視六頻道使用167～175 MHz頻段，涉及廣播業(yè)務(wù)與非廣播業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)，而且在電視六頻道的鄰頻也會產(chǎn)生相互干擾，因此159～167 MHz頻段目前很難劃分優(yōu)先信道。

4.2 對水上移動業(yè)務(wù)的協(xié)調(diào)建議

對水上移動業(yè)務(wù)應(yīng)該特別給予關(guān)注，在有江河湖海的地方應(yīng)優(yōu)先用于水上移動業(yè)務(wù)，不靠近水的地區(qū)可以進(jìn)行優(yōu)先信道劃分，但要排除緊急救險(xiǎn)頻點(diǎn)。

需要保護(hù)的頻率還有156.3 MHz，這是專門用于船臺之間通信的，并且和156.525 MHz、156.8 MHz、161.975 MHz、162.025 MHz頻道一起用于航空器救險(xiǎn)和其他與安全相關(guān)的通信，在協(xié)調(diào)時要預(yù)留出來避免被占用，而且水上移動業(yè)務(wù)25 kHz的帶寬如果按照12.5 kHz帶寬劃分，至少應(yīng)預(yù)留3個信道。

水上移動業(yè)務(wù)頻段也可用于移動業(yè)務(wù)基站，因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況船只使用普通對講頻率即可以滿足日常需求?？紤]水上移動業(yè)務(wù)頻率的有限性，如果將來被其他移動業(yè)務(wù)占據(jù)，將會給雙方帶來永久損失，因此建議對水上移動業(yè)務(wù)頻點(diǎn)加以保護(hù)，也可以根據(jù)需要進(jìn)行優(yōu)先信道劃分。

一些已規(guī)劃為應(yīng)急、森林防火、邊防等安全業(yè)務(wù)的頻率以及全國統(tǒng)一使用的頻率、鐵路專用頻點(diǎn)都應(yīng)盡快布局，并積極根據(jù)優(yōu)先信道的劃分進(jìn)行臺站申報(bào)，為今后頻率協(xié)調(diào)提供充足的籌碼。

5 結(jié)束語

綜上所述，在150 MHz和400 MHz頻段雙邊協(xié)調(diào)中進(jìn)行優(yōu)先信道和非優(yōu)先信道的劃分從技術(shù)上是可行的，并且表2中數(shù)值可以作為協(xié)調(diào)門限的參考值，并可根據(jù)談判情況進(jìn)行一定的調(diào)整。劃分優(yōu)先信道可以減少搶占信道的情況持續(xù)發(fā)生，減輕日常協(xié)調(diào)工作量，改變目前我國向ITU申報(bào)臺站時間短、數(shù)量少、協(xié)調(diào)難度大的局面，從長遠(yuǎn)看，保證了頻率資源平等合理的利用，這種分析方法也可推廣到其他頻段，特別是廣泛使用的公眾移動通信業(yè)務(wù)，對未來邊境協(xié)調(diào)工作具有重大的意義。

[1]工業(yè)和信息化部.關(guān)于150MHz 400MHz頻段專用對講機(jī)頻率規(guī)劃和使用管理有關(guān)事宜的通知 [EB/OL].(2016-05-12) [2016-10-08].http://wwb.xining.gov.cn/html/3198/294207.html. Ministry of Industry and Information Technology.Notice on matters concerning frequency planning and usage management of 150MHz 400MHz frequency band[EB/OL].(2016-05-12) [2016-10-08].http://wwb.xining.gov.cn/html/3198/294207.html.

[2]國際電信聯(lián)盟.無線電規(guī)則[EB/OL].(2015-08-11)[2016-10-08]. http://www.docin.com/p-1254889635.html. ITU.Radio regulations[EB/OL].(2015-08-11)[2016-10-08]. http://www.docin.com/p-1254889635.html.

[3]ITU-R.A method of spectrum management to be used for aiding frequency assignment for terrestrial services in border areas:SM.1049[S/OL].(2013-10-16)[2016-10-08].https://www. baidu.com/link?url=8hkliDC06uW90y3a2ouo3vfuIV_RJJXQ 0oh6J7_M2GDbHlsBjenk0R2M5hilHAcVs-9H9RhzE_-bEvhdj6 KzxTjcjRBcalVVTkHJv977zoY5Tefw8OLZXVFydnQOWFPq&wd= &eqid=b559a1fa0000187600000003584a4d3c.

[4]HCM agreement(harmonised calculation method)between the administrations ofAustria,Belgium,the Czech Republic, Germany,France,Hungary,the Netherlands,Croatia,Italy, Liechtenstein,Lithuania,Luxembourg,Poland,Romania,theSlovak Republic,Slovenia and Switzerland on the coordination of frequencies between 29.7 MHz and 39.5 GHz for fixed service and land mobile service[EB/OL].(2013-06-11)[2016-10-08]. http://www.prehcm-services.de/en/products/hcm-calculation/.

[5]Planning criteria and coordination of frequencies in themobile land mobile service in the range 29.7～921 MHz[EB/OL]. (2013-08-02)[2016-10-08].http://www.cept.org/ecc/topics/ private-professional-land-mobile-radio/.

[6]ITU-R.Method forpoint-to-area predictionsforterrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3 000 MHz:SM. 1546[S/OL].(2009-10-20)[2016-10-08].https://www.baidu. com/link?url=OVkau8TjsXrGJ0cIVGQ22wE8NXNUi1onqPwV_ BWb2JiKPo1-jvSeehtubCuQpn9qB7DSvu1PQy9v8_TaXtDX 7haE 24xoW0Snz1ZSVpiGeAe-44iaWh0yhTOU17ip82HB&wd=&eqid= a2409ec100000e4800000003584a4bac.

任紅（1967-），女，國家無線電監(jiān)測中心高級工程師，主要從事無線電頻率國際協(xié)調(diào)、頻率臺站技術(shù)審查和電磁兼容分析等方面的研究工作。

鮑堯（1990-），男，國家無線電監(jiān)測中心助理工程師，主要從事系統(tǒng)間電磁兼容分析、空間與地面業(yè)務(wù)共存等方面的研究工作。

Frequency coordination method of land mobile service in 150 MHz and 400 MHz bands in border areas

REN Hong,BAO Yao
State Radio Monitoring Center,Beijing 100037,China

The frequency planning for 150 MHz and 400 MHz bands of land mobile services in China and its neighboring countries was analyzed,and the status of related frequency assignments registered in ITU was studied. By comparing the existing frequency coordination methods,and the feasibility of channel allocations was analyzed, the coordination solutions for these bands were proposed.

frequency coordination,radio regulation,preferential channel,co-used channel,land mobile service

TN92

A

10.11959/j.issn.1000-0801.2016312

2016-10-08；

2016-12-12

國家科技重大專項(xiàng)基金資助項(xiàng)目（No.2014ZX03001027）

Foundation Item:The National Science and Technology Major Project of China(No.2014ZX03001027)