無線電頻譜管理政策、法規(guī)與技術(shù)

第1章 無線電頻譜和無線通信 1

1．1 歷史回顧 1

1．2 基本通信信道 2

1．3 無線電頻段 2

1．4 無線電頻譜資源的稀缺性 2

參考文獻(xiàn) 3

第2章 主要無線電業(yè)務(wù) 4

2．1 概述 4

2．2 地面廣播傳輸：聲音（電臺(tái)）和視頻（電視） 4

2．2．1 定義和簡(jiǎn)介 4

2．2．2 廣播視頻和音頻的傳輸 6

2．2．3 地面聲音（音頻）廣播 8

2．2．4 地面視頻（電視）廣播 12

2．3 陸地移動(dòng)和蜂窩移動(dòng)通信業(yè)務(wù) 21

2．3．1 定義和簡(jiǎn)介 21

2．3．2 蜂窩移動(dòng)通信參考網(wǎng)絡(luò)單元 21

2．3．3 蜂窩移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)化 22

2．3．4 國際移動(dòng)通信（IMT）地面無線電業(yè)務(wù)（包括LTE） 28

2．4 固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)和單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù) 33

2．4．1 固定業(yè)務(wù)簡(jiǎn)介：固定網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)回程 33

2．4．2 固定業(yè)務(wù)的部署和性能 34

2．4．3 視距（LoS）和非視距（NLoS）鏈路 37

2．4．4 固定無線系統(tǒng)（FWS）和寬帶無線接入（BWA）系統(tǒng) 37

2．4．5 可用無線電頻譜和頻率規(guī)劃 38

2．5 衛(wèi)星通信 39

2．5．1 衛(wèi)星通信的定義 39

2．5．2 衛(wèi)星軌道和衛(wèi)星業(yè)務(wù) 41

2．5．3 衛(wèi)星設(shè)備 49

2．5．4 衛(wèi)星通信的監(jiān)測(cè)和管理 52

參考文獻(xiàn) 55

第3章 短距離設(shè)備和頻譜執(zhí)照豁免 58

3．1 短距離設(shè)備管理制度 58

3．1．1 定義和應(yīng)用 58

3．1．2 無干擾、無執(zhí)照和無保護(hù) 59

3．1．3 國家/區(qū)域間雙邊協(xié)議 60

3．1．4 短距離設(shè)備的上市和標(biāo)識(shí) 60

3．1．5 短距離設(shè)備對(duì)無線電通信業(yè)務(wù)的干擾 64

3．2 短距離設(shè)備的推廣使用 64

3．2．1 風(fēng)險(xiǎn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)（Risk-verse-Risk） 64

3．2．2 從集體化視角看待短距離設(shè)備頻譜協(xié)調(diào)的觀點(diǎn) 65

3．2．3 從個(gè)體化視角看待最少限制的觀點(diǎn) 65

3．3 短距離設(shè)備技術(shù)參數(shù)的工程背景知識(shí) 66

3．3．1 弗里斯公式、接收功率、電場(chǎng)和磁場(chǎng)強(qiáng)度的數(shù)值公式 66

3．3．2 接收功率和電場(chǎng)強(qiáng)度的數(shù)值公式 67

3．3．3 接收功率和磁場(chǎng)強(qiáng)度的數(shù)值公式 68

3．3．4 接收功率、電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的對(duì)數(shù)公式 68

3．4 短距離設(shè)備的國際法規(guī) 69

3．4．1 短距離設(shè)備的全球化應(yīng)用 69

3．4．2 國際電聯(lián)《無線電規(guī)則》和頻譜管理建議書規(guī)定的ISM頻段 70

3．4．3 短距離設(shè)備的全球和區(qū)域協(xié)調(diào)頻率范圍 72

3．4．4 短距離設(shè)備的技術(shù)和工作參數(shù)及頻譜使用 74

3．5 短距離設(shè)備的區(qū)域性法規(guī) 74

3．5．1 國際電聯(lián)1區(qū)和CEPT/ECC ERC 70-03建議書 75

3．5．2 國際電聯(lián)2區(qū)和FCC 47CFR Part 15無線電頻率設(shè)備 75

3．5．3 國際電聯(lián)3區(qū)和亞太電信組織成員國的短距離設(shè)備 78

3．6 全球和區(qū)域短距離設(shè)備管理案例及對(duì)比分析 79

3．6．1 案例1：Wi-Fi、RLAN、WLAN、U-NII 80

3．6．2 案例2：射頻識(shí)別的全球和區(qū)域性法規(guī) 85

3．6．3 案例3：ISM和民用頻段26．96～27．28 MHz 88

參考文獻(xiàn) 89

第4章 無線電頻譜管理政策、法律和經(jīng)濟(jì)框架 91

4．1 影響無線電頻譜管理政策的世界觀 91

4．1．1 文化、法規(guī)和不確定性風(fēng)險(xiǎn) 91

4．1．2 集中規(guī)劃（事前和先驗(yàn)）模式與基于市場(chǎng)（事后和后驗(yàn)）模式 94

4．1．3 無線電頻譜管理框架和基本目標(biāo) 96

4．2 法律環(huán)境 96

4．2．1 兩種法律傳統(tǒng)：民法法系和普通法系 96

4．2．2 法律框架 97

4．2．3 無線電通信法律 98

4．2．4 影響無線電頻譜管理法律的因素 100

4．2．5 無線電頻譜所有權(quán) 100

4．2．6 國際、區(qū)域和國家立法 101

4．3 經(jīng)濟(jì)環(huán)境 102

4．3．1 經(jīng)濟(jì)和頻譜管理 102

4．3．2 無線電頻譜的應(yīng)用收益 105

4．3．3 國家成本賬目：無線電頻譜作為非生產(chǎn)性資產(chǎn) 108

4．3．4 頻譜收費(fèi)政策 111

4．3．5 頻譜執(zhí)照費(fèi)：比較評(píng)估方法、拍賣、彩票抽獎(jiǎng)法和二次交易 112

4．3．6 無線電頻譜年費(fèi) 117

4．4 國際、區(qū)域和國家頻率劃分表和頻譜重新配置 118

4．4．1 頻率劃分表 118

4．4．2 無線電頻譜重新配置 119

參考文獻(xiàn) 120

第5章 頻譜工程與鏈路預(yù)算 122

5．1 端到端無線通信 122

5．2 射頻特性：調(diào)制和多址 124

5．2．1 調(diào)制和數(shù)字化 124

5．2．2 調(diào)制信號(hào)的表示 125

5．2．3 模擬調(diào)制 126

5．2．4 數(shù)字調(diào)制 127

5．2．5 信道多路接入和全雙工技術(shù) 133

5．3 發(fā)射機(jī)的輸出功率和無用發(fā)射 136

5．3．1 發(fā)射機(jī)框圖 136

5．3．2 發(fā)射掩模 136

5．3．3 無用發(fā)射 136

5．4 接收機(jī)的概念、選擇性、噪聲和靈敏度 139

5．4．1 接收機(jī)底噪和靈敏度 140

5．4．2 噪聲因子和噪聲溫度 141

5．4．3 衛(wèi)星地球站和空間站的增益與噪聲溫度比G/T 142

5．5 天線基本參數(shù) 143

5．5．1 天線孔徑、波束寬度、方向性系數(shù)和增益 144

5．5．2 天線三維輻射方向圖和增益的計(jì)算 147

5．5．3 天線極化、帶寬、插入損耗和阻抗 154

5．6 電波傳播 156

5．6．1 概述 156

5．6．2 弗里斯（Friis）傳輸公式和自由空間傳播損耗 156

5．6．3 麥克斯韋方程和自由空間遠(yuǎn)場(chǎng)輻射的接收?qǐng)鰪?qiáng) 159

5．6．4 ITU-R P．1546傳播曲線（30～3000 MHz） 163

5．6．5 菲涅耳區(qū) 164

5．6．6 大氣衰減 165

5．6．7 近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng) 167

5．6．8 電波穿墻和障礙物繞射中的頻率相關(guān)性 167

5．7 鏈路預(yù)算 168

5．7．1 功率公式 168

5．7．2 轉(zhuǎn)換公式 170

5．8 無線電干擾和頻譜共用 172

5．8．1 非線性干擾 172

5．8．2 線性干擾 174

5．8．3 干擾減小和消除技術(shù) 180

參考文獻(xiàn) 180

第6章 國際無線電頻譜管理和標(biāo)準(zhǔn)化 183

6．1 國際無線電頻譜管理法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn) 183

6．2 頻譜管理法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)化 184

6．2．1 國際無線電頻譜管理和標(biāo)準(zhǔn)化的組織機(jī)構(gòu) 184

6．2．2 全球無線電頻譜管理法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)化 190

6．2．3 無線電頻譜管理法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的全球化 192

6．3 國家、區(qū)域和全球無線電頻譜管理法規(guī) 194

6．3．1 國家向政府間機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移管理權(quán) 194

6．3．2 區(qū)域性無線電頻譜管理和標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施 195

6．4 全球電信主管機(jī)構(gòu)――國際電聯(lián) 197

6．4．1 ITU-D（也稱為電信發(fā)展局，BDT） 197

6．4．2 ITU-T（也稱為電信標(biāo)準(zhǔn)化局，TSB） 198

6．4．3 ITU-R（也稱為無線電通信局，BR） 199

6．4．4 國際電聯(lián)《無線電規(guī)則》 200

6．5 邊境地區(qū)頻率協(xié)調(diào)、法規(guī)和技術(shù) 205

6．5．1 避免邊境地區(qū)出現(xiàn)有害干擾 205

6．5．2 雙邊和多邊協(xié)議 206

6．5．3 優(yōu)先使用頻率、觸發(fā)電平和離開邊界的距離 206

6．5．4 減少邊境地區(qū)干擾可采用的技術(shù) 207

參考文獻(xiàn) 207

第7章 區(qū)域性無線電頻譜管理 209

7．1 歐洲無線電頻譜管理相關(guān)組織機(jī)構(gòu) 209

7．1．1 政府間組織和國際組織的關(guān)系 209

7．1．2 歐洲主要電信組織 209

7．1．3 歐盟頻譜管理法規(guī)框架 213

7．1．4 CEPT采用的計(jì)算工具和協(xié)調(diào)方法 217

7．1．5 歐洲無線電頻譜管理的整體框架 218

7．2 美洲無線電頻譜管理相關(guān)組織機(jī)構(gòu) 221

7．2．1 美洲國家組織和美洲國家電信委員會(huì) 221

7．2．2 安第斯國家共同體無線電頻譜管理框架 222

7．2．3 安第斯國家共同體的整體管理模式 222

7．2．4 安第斯國家共同體無線電頻譜管理總結(jié) 223

7．2．5 南美洲和加勒比海地區(qū)其他相關(guān)組織 223

7．2．6 南美洲政府間組織的整體模式 224

7．3 歐洲和北美兩大陣營的比較 225

7．3．1 概述 225

7．3．2 分析 226

7．3．3 結(jié)論 227

7．4 亞洲無線電頻譜管理 228

7．4．1 概述 228

7．4．2 亞太電信組織 229

7．4．3 世界最大無線市場(chǎng)（東南亞）的管理 229

7．4．4 亞太廣播聯(lián)盟 230

7．4．5 通信領(lǐng)域區(qū)域共同體 230

7．5 阿拉伯國家和北非的無線電頻譜管理 231

7．6 非洲無線電頻譜管理 232

7．6．1 非洲電信聯(lián)盟 232

7．6．2 西非國家及其區(qū)域性組織 232

7．6．3 東非國家共同體與東非通信組織 232

7．6．4 南部非洲區(qū)域管理組織 232

參考文獻(xiàn) 233

第8章 國家無線電頻譜管理 235

8．1 國家無線電頻譜管理的地位作用 235

8．1．1 國家無線電頻譜管理的目標(biāo) 235

8．1．2 國家頻譜管理的主要職責(zé) 236

8．1．3 促進(jìn)頻譜優(yōu)化使用的方針和措施 237

8．1．4 無線電頻譜控制 241

8．2 頻譜管理的趨勢(shì)、新興技術(shù)和無線創(chuàng)新 243

8．2．1 頻譜管理的趨勢(shì) 243

8．2．2 新興無線技術(shù) 244

8．2．3 頻譜政策、發(fā)展歷程和無線創(chuàng)新 246

8．3 幾個(gè)重要國家的無線電頻譜管理 248

8．3．1 中國無線電頻譜管理框架 248

8．3．2 法國無線電頻譜管理框架 258

8．3．3 英國無線電頻譜管理框架 263

8．3．4 美國無線電頻譜管理框架 272

8．3．5 國家無線電頻譜管理框架案例研究結(jié)論 284

參考文獻(xiàn) 285

第9章 人體射頻暴露限值 288

9．1 電磁輻射對(duì)人體的危害 288

9．2 射頻健康風(fēng)險(xiǎn)的社會(huì)問題 289

9．2．1 電磁過敏癥和恐電癥（Electrophobia） 289

9．2．2 不確定性風(fēng)險(xiǎn)的管理 290

9．3 射頻（無線電頻率）暴露和熱損傷 291

9．3．1 射頻暴露對(duì)人體的危害 291

9．3．2 國際、區(qū)域和國家電磁暴露限值對(duì)比研究 301

9．4 固定發(fā)射臺(tái)站射頻危害的量化表征 302

9．4．1 固定發(fā)射臺(tái)站周圍的功率密度、場(chǎng)強(qiáng)和安全距離 302

9．4．2 多天線共址情形下射頻暴露水平的計(jì)算 303

9．5 射頻暴露仿真和測(cè)量 304

9．5．1 多天線共址最壞情形下安全距離的計(jì)算 304

9．5．2 人體射頻暴露監(jiān)測(cè) 308

9．6 射頻暴露限值及其對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的影響 311

9．6．1 過度限制射頻暴露對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的影響 311

9．6．2 通過增加蜂窩天線或無線電頻譜來降低射頻暴露限值 312

9．6．3 無線電頻譜與基站數(shù)量的定量分析 313

9．7 減小人體射頻暴露的有關(guān)政策和技術(shù) 315

9．7．1 減小人體射頻暴露的有關(guān)政策 315

9．7．2 減小基站射頻輻射的主要技術(shù) 316

9．7．3 公眾認(rèn)知與現(xiàn)實(shí)情況的比較 316

9．8 結(jié)論 317

參考文獻(xiàn) 317