軍用及公、民用無線電頻譜整理規劃 2ghz 以上頻段現況與應用

台大電機學院電信工程研究所

軍用及公、民用無線電頻譜整理規劃 2GHz 以上頻段現況與應用

委託機關：交通部電信總局受託機關：國立台灣大學

報告人 :蔡志宏


報告大綱•頻譜規劃原則建議•頻率釋出原則探討•頻率分配 /支配原則探討•各國頻譜管理作法簡介•目前我國頻譜整理狀況•我國未來頻譜需求整理•中華民國無線電頻率分配表格式建議•未來進行工作項目建議


頻譜規劃原則建議

•公眾利益•頻率共享•鼓勵往高頻發展•建立主、次業務精神

•優先順序•符合國際協議•以有線技術代替無線•不同頻率對應不同政策

一般原則


頻譜規劃原則建議 (續）公、民用頻譜劃分原則

•承認既有使用現狀，逐步調整•對公、民用頻譜劃分不採預設立場•確立優先順序使用原則（主、次業務）•在需求大於供給之頻段，建議抑制公用頻率之擴張•在需求小於供給之頻段，建議採先申請先受理方式予以劃分•對於敏感度較低之公用頻段，應鼓勵公民共享


頻譜規劃原則建議（續）頻譜重分配建議原則

•選擇重分配頻段考量建議釐清公用頻率需求技術考量使用該頻段之可能性利益分析•選擇重分配頻段之限制提出可重新分配之頻段不應與國際協議發生衝突


頻率釋出原則探討•頻率釋出制度核配審議制、投標審議制、拍賣制•影響頻率釋出成功與否之因素 ( 技術評估 )透明度、申請者資格認定標準、執照釋出分區方式、權利義務關係、類似執照張數•電波使用費收費原則的確立費率決定原則、全面檢討收費對象


頻率分配 /支配原則探討•充分溝通、製作問卷點對多點傳輸 (LMDS) 問卷範例•頻率支配核配／流程作法建議以兩年後 WLL 頻率支配核配／流程建議為例電信總局收集相關資料針對國內業者進行問卷調查公告欲釋出頻段、申請規則及評審或招標辦法依當時法令執行最後頻率釋出程序


頻率分配 /支配原則探討（續）•特定頻段分配 / 支配原則建議 2GHz~3.6GHz

目前使用狀況：地面使用狀況擁擠、部分軍方使用、部分衛星使用

未來分配 / 支配原則建議：建立頻率使用狀況諮詢機制執照使用年限研擬頻率共享之各種可能性頻率釋出規模


頻率分配 /支配原則探討（續）•特定頻段分配 / 支配原則建議 10GHz~11GHz

目前使用狀況： 10GHz~10.4GHz 無公、民用指配，軍方獨享其餘頻段使用狀況擁擠，大多難以頻率共享未來分配 / 支配原則建議：與既有使用者協調頻率共享事宜加強頻率干擾分析釋出用途與既有使用者相同者，考慮共用頻段長期規劃以重分配為方向以因應新應用之引進


頻率分配 /支配原則探討（續）•特定頻段分配 / 支配原則建議 24GHz~32GHz

目前使用狀況少部分由微波中繼、衛星使用，其餘未使用未來分配 / 支配原則建議衛星應用執照使用年限寬頻點對多點無線傳輸電波使用費寬頻微波鏈路頻率釋出規模


各國頻譜管理作法簡介

•美國頻譜管理 -- 組織與架構•美國頻譜管理之長期規劃作法範例•加拿大頻譜管理 -- 組織架構•加拿大頻譜管理之作法•澳洲頻譜管理組織結構•澳洲頻譜管理辦法


美國頻譜管理 -- 組織與架構


美國頻譜管理之長期規劃作法範例地面行動通信頻譜規劃與需求解決方案•階段一：頻譜需求預測

–影響頻譜需求因素有 :系統轉換因子 (conversion factor,C)頻譜成長因子 (10-year growth factor,G)技術效益因子 (technology factor,T)

–未來頻譜需求預測之計算方式未來頻譜需求增加量 (R)

= S.curr*(G-1)*T-S.curr*C*(1-T)


美國頻譜管理之長期規劃作法範例地面行動通信頻譜規劃與需求解決方案•階段二 : 頻譜需求解決方案

–解決方案 1: 提高已分配頻譜的使用效率鼓勵窄頻技術使用頻譜共享

–解決方案 2:已分配頻譜之遷移–解決方案 3: 使用非仰賴頻譜資源的技術–解決方案 4: 高頻頻譜開發使用

•階段三 : 頻譜 (重 )分配計畫與執行


加拿大頻譜管理 -- 組織架構•電信政策制定機關與規管機關分立

–加拿大工業局 (Industry Canada)加拿大工業局為加國電信政策制定單位，負責電信政策大方向擬定，其職責主要為頻譜之規劃、分配、執照發放以及工程技術事宜等

–加拿大無線電視及電信委員會 (CRTC)為加國之電信監理單位。加拿大無線電視及電信委員會之職責主要為定價及電信業務之管理，其決定可交由聯邦法院強制執行。法院雖不會判決加拿大無線電視及電信委員會之執行是否有違政策，但可決定其是否違憲。


加拿大頻譜管理之作法•頻譜管理之工作項目

頻譜規劃與頻譜工程：此部份包含電信政策、法規、標準的制定以及頻譜之分配與規劃頻譜授權：頻譜授權包含執照發放、頻譜指配以及設備分析與認證頻譜監管：頻譜之監管、干擾分析解決

•執照收費原則政府或非政府之頻譜使用者均須付費

•執照發放方式比較審議制 (comparative selection)頻譜拍賣制 (spectrum auction)


澳洲頻譜管理組織結構


•頻率空間 (Spectrum Space)

•標準交易單位 (Standard Trading Unit )

•交易行為

澳洲頻譜管理辦法


目前我國頻譜整理狀況

•2GHz 以上頻段軍公民用頻譜分佈狀況•軍用頻譜使用現況•公、民用頻譜各頻帶指配率•公、民用頻譜指配之業務類別及佔有率•軍、公、民用頻譜使用狀況表


軍、公、民用頻譜之使用及分佈狀況

10% 3%

42%

71%

95% 100%

35%

30%

42%

12%

5%0%

14%

9%

7% 4%

0% 0%

41%

58%

9%13%

0% 0%

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

2-5GHz 5-10GHz 10-20GHz 20-30GHz 30-40GHz >40HGHz

頻段

軍公民共享頻譜

軍方專用

公民專用

未指配頻譜


公、民用頻譜指配之業務類別( )及其佔有率依指配次數

固定93.91%

太空研究0.03%

業餘0.03%

無線電測定1.79%

衛星地球探測0.15%衛星固定

0.42%航空無線電助航

0.58%

無線電定位3.09%

固定

無線電定位無線電測定

航空無線電助航

衛星固定衛星地球探測

太空研究業餘


公、民用頻譜指配之業務類別( )及其佔有率依指配頻寬

固定67.0%

無線電定位15.9%

衛星固定9.0%

航空無線電助航4.0%

無線電測定2.5%

業餘0.9%

太空研究0.6%

衛星地球探測0.1%

固定

無線電定位

衛星固定

航空無線電助航

無線電測定

業餘

太空研究

衛星地球探測


Wireless Broad Band Access

• Broadband wireless access networks– Microwave link:

• existing technology, • Point-to-Point, • short range, • date rate at T1(1.5Mbps) ~ STM-1(150Mbps) and above

– Satellite: • emerging technolgoy, • Point-to-Point or Point-to-Multipoint, • very large range, • data rate at 400kbps (direct PC) ~ 10s Mbps (VSAT and Hub)


Wireless Broad Band Access(Con’t)

– MMDS(Microwave Multi-Point Distribution Service):• existing/emerging technology, used for Video Distribution• Point-to-Multipoint, • medium range (up to 50km)• data rate at 1.5Mbps~10sMbps, • operating at about 2G-10GHz

– LMDS(Local Multi-Point Distribution Service):• emerging technology• Point-to-Multipoint (Point-to-Point mode allowed) • short range (2- 6 km, depending on modulations) • data rate at 1.5Mbps~ 150Mbps • operating at 24G-32 GHz and above


我國未來主要頻譜需求

• 點對多點傳輸

• 衛星頻譜需求

• 無線區域迴路

• 智慧型運輸系統

• 3G Mobile Services


我國未來主要頻譜需求•點對多點傳輸（ Point-to-Multipoint Access ）主要產品： LMDS(Local Multiple Distributed Service)

•美國、加拿大、韓國等國家已完成點對多點傳輸頻段規劃 •電信總局已釋出頻段予固網業者 :

•EBT, TFN, NCIC, CHT(Trial) 上列頻段以外， 24GHz 以上之頻譜，除部分衛星使用頻段及微波鏈路外，若目前並無其他業務使用亦可供 LMDS 業務申請


MMDS/LMDS Services

• Protocol Stack alternatives: – Voice/Data over TDM over MMDS/LMDS– Voice/Data over ATM over MMDS/LMDS– Voice/Data over IP over MMDS/LMDS

• Access approach:– Traditional Telephone /PBX – ATM switch and routers– IP telephone / IP telephony gateway/ IP PBX


我國未來主要頻譜需求 (續 )• 目前及未來 2GHz 以上衛星頻譜需求集中於

C band ( 4/6GHz, 750MHz)

Ku band (11/14GHz, 1700MHz)

Ka band (20/30GHz, 5200MHz )

• 我國衛星開放之初步結果已於十一月底審標後公布，其中通過三家衛星行動通訊業務者以及十五家衛星業務業者• 申請過程中業者有意引進衛星共十顆


我國未來主要頻譜需求 (續 )•無線區域迴路 (2GHz~3.6GHz)

現有產品： B-CDMA 、 IRT 、 AirLoop

操作頻段： 2GHz~3.6GHz•目前該頻段大多已有現存之公、民使用者，此外軍方亦使用了該頻段極多部分但部分頻率只應用於偏遠地區，故仍有機會建立適當機制供頻段申請者協調共享使用


我國未來主要頻譜需求 (續)•智慧型運輸系統

提供服務項目：自動付費、車流量監管、路況資訊、及時傳輸通訊防撞系統、自動巡航系統•美國系統： DSRC （ 5.85GHz~5.925GHz ）•歐洲系統： DACAR （ 61GHz~61.5GHz ） COMIS （ 60GHz ） AVES （ 60GHz ）


3G Mobile Services第三代行動電話

• 3G spectrum is licensed worldwide.

• Many countries employ Auction to decide– UK: 5 licenses (20years), 22.47 Billion 英鎊 – German: 6 license (20 years), 99.37 Billion 馬克– Holland: 5 licenses(15 years), 5.8 Billion 荷幣

• Taiwan is expected to finish the 3G licensing – announcement of rules: 1H / 2001– bid process and final results: 2H /2001


Requirements of 3G

• High data rate ： 384kbps ~ 2Mbps

• Packet-switched and circuit–switched services

• Good voice quality and Wireless Internet/Multimedia Services

• Improved spectrum efficiency

• Seamless incorporation of 2G systems and global roaming

• Open standard for mass market and economies of scale:The IMT-2000


Key Features of IMT-2000• Spectrum band : 1885-2025 MHz and 2110-2200 MHz

(WARC-92) • Advanced multimedia services and QoS control

capability– Support multiple concurrent voice, high speed

packet and circuit data with QoS management Capabilities.

• Wider range of operating environment– Vehicular ： 144kbps– Pedestrian ： 384kbps– Indoor office ： 2Mbps


Terrestrial IMT-2000 HarmonizationIMT-DSWCDMA

(UTRA FDD)Direct Spread

Flexible connection between radio modules

and core networks based on operator needs

EvolvedGSM (MAP)

EvolvedANSI-41

IP-basedNetworks

Network-to-NetworkInterfaces

IMT-FTDECT

FrequencyTime

IMT-MCcdma2000

MultiCarrier

IMT-TCUTRA TDD

TDS-CDMATime-Code

IMT-SCUWC-136

SingleCarrier

Core Networks

Inter-Network Roaming


New IMT-2000 spectrum

• Recommended new IMT-2000 spectrum

• in WRC2000:– 806-960 MHz (including 900Mz CDMA

spectrum)– 1710-1885 MHz, 2330-2690 MHz

• Mobile Satellite Services:– 1985-2010, 2170-2220,


中華民國無線電頻率分配表建議格式•ITU 無線電規則第三區域業務分配•中華民國公用頻段業務分配•中華民國民用頻段業務分配•頻段核配狀況•頻段發展策略•時程


中華民國無線電頻率分配表格式建議

（範例）ITU無線電規則中華民國頻譜指配現況第三區域公用頻段

業務分配民用頻段業務分配

頻段核配狀況

頻段發展策略

時程

1. 1980.00MHz-2010.00MHz固定,行動,衛星行動（地球對太空）

1980.00MHz-2010.00MHz固定,行動,衛星行動（地球對太空）

1980.00MHz-2010.00MHz固定,行動,衛星行動（地球對太空）

2. 2010.00MHz-2025.00MHz固定,行動,

2010.00MHz-2025.00MHz固定,行動,

2010.00MHz-2025.00MHz固定,行動,

1885-2025 WARC-92

決議供未來公眾陸地行動通訊系統業務使用1980-2010 WARC-92

決議供衛星行動業務使用1985-2025,2110-2200MHz計畫供 IMT2000業務使用

3. 2025.00MHz-2110.00MHz固定,行動,太空研究（地球對太空）（太空對太空）,太空作業（太空對地球）（太空對太空）,衛星地球探測（地球對太空）（太空對太空）

2025.00MHz-2110.00MHz固定,行動,太空研究（地球對太空）（太空對太空）,太空作業（太空對地球）（太空對太空）,衛星地球探測（地球對太空）（太空對太空）

2025.00MHz-2110.00MHz固定,行動,太空研究（地球對太空）（太空對太空）,太空作業（太空對地球）（太空對太空）,衛星地球探測（地球對太空）（太空對太空）

1985-2025,2110-2200MHz計畫供 IMT2000業務使用

4. 2110.00MHz-2120.00MHz固定,行動,太空研究（深太空）（地球對太空）

2110.00MHz-2120.00MHz固定,行動,太空研究（深太空）（地球對太空）

2110.00MHz-2120.00MHz固定,行動,太空研究（深太空）（地球對太空）

2110-2200 WARC-92

決議供未來公眾陸地行動通訊系統業務使用

5. 2120.00MHz-2160.00MHz固定,行動

2120.00MHz-2160.00MHz固定,行動

2120.00MHz-2160.00MHz固定,行動


未來進行工作項目建議•建立更為完整的頻率使用狀況資料庫現有架構、業務別、使用別、使用者、使用效率評估、使用效用評估、使用年限等•持續進行頻率需求調查公、民用頻率需求調查未來頻率主要需求預估•觀察國際頻譜規劃相關決議 IMT-2000 、 Satellite Internet 、 WRC 等頻率分配決議


未來進行工作項目建議（續）電信自由化所需 2GHz 以上頻譜建議

•檢討目前頻率使用狀況既有使用者使用效率及效用頻率使用期限公、民用頻率之劃分•更新頻率分配表透明管理，建立完整之資料庫•建立依業務／用途別劃分之效益評估指標量化指標、頻率指配依據


未來進行工作項目建議（續）電信自由化所需 2GHz 以上頻譜建議

•建立 2GHz 以上各頻段頻譜政策公民用頻率劃分優先次序頻率共享原則頻率執照種類頻率使用期限頻率釋出規模電波使用費費率頻率重分配制度•建立頻率使用爭議裁決機制爭議解決期限公開討論原則裁決原則反競爭行為引用商務仲裁時機

軍用及公、民用無線電頻譜整理規劃 2ghz 以上頻段現況與應用

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