工业和信息化部无线电管理局　郑维强
中国贸促会电子信息行业分会　王喜文

摘要：近来，世界许多国家都在致力于无线电频率的新应用开发。无线电频率的应用技术与国家可持续发展、确保国际竞争力、加快经济社会发展以及提升国民生活水平等密切相关。因此，各个国家都在制定无线电频率深度应用的各项重点规划，一些学术团体、民间机构也在积极开展多种多样的高端研发项目。本文对美国、欧洲、日本、韩国以及我国无线电频率新应用的开发动向进行概要介绍。

1 美国领先世界一步

　　美国针对未来无线网络的发展，政府机构和民间团体实施了开发活动。下面将介绍主要的活动项目。

1.1 网络与信息技术研发计划

　　美国通过网络与信息技术研发计划（NITRD：Networking and Information Technology Research and Development）确了定联邦政府信息通信领域的相关研发行动。该项目于1991年由8个机构共同创立，2008年国防部（DoD：Department of Defense）和国家科学基金会（NSF：National Science Foundation）等13个机构参与实施。

　　网络与信息技术研发计划目确定的研发领域包括致力于前沿网络技术开发与服务以及网络技术性能提升的“大规模网络”（LSN： Large Scale Networking）行动，由以下部分构成。

　　（1）美国国立科学财团的 相关活动

　　美国国立科学财团（NSF：National Science Foundation）是美国政府的研究机构,主要职责在于促进科技与工程领域的基础研究与教育。它实施了如下项目。

　　① 网络技术和系统（NeTS：Networking Technology and Systems）项目

　　NeTS项目为网络基础理论领域的研究以及新一代互联网的前瞻性设计提供资金。

　　② 动态数据管理应用系统（DDDAS：Dynamic Data Driven Applications Systems）项目

　　开展对无线网络的流量以及使用状況的管控的研究和传感网络生成的数据管理等方面的研究。

　　（2）高级研究规划院（DARPA：Defense Advanced Research Projects Agency）的相关活动

　　高级研究规划院是美国国防部的基础研究机构，进行关于无线电频率深度应用的各项研究活动。

　　特别是针对能够在军事基地及战场灵活构建无线网络的移动自组网技术，进行了信息理论的研究，如ITMANET项目（ITMANET：Information Theory for Mobile Ad-Hoc Networks）；并进行高级移动自组网络的调研、设计、开发以及测评，如CBMANET项目（CBMANET：Control-Based Mobile Ad-Hoc Networking Program）。

　　此外，为研究利用用单一的无线设备实现与使用不同频段的多个军用无线电台和手机组网，以及大幅度提升设备作战效能，进行了DARPA XG（DARPA XG：DARPA Next Generation Program）项目研究。

1.2 其他研究活动

　　除网络与信息技术研发计划确定的内容之外，美国政府的相关机构还开展了其他研发活动。

　　（1）转换性卫星通信系统（TSAT：Transformational Satellite Communications Systems）项目

　　为了在世界范围内收集通过机器人、士兵、无人机（UAV：Unmanned Air Vehicle）等手段采集的包括视频信息在内的大容量军事数据并发送遂行作战任务的指令数据，美军正在构建高可靠性的全球通信网络。转换卫星通信系统项目就是研究利用多个大容量通信卫星，构成网络并提供无线通信线路的项目。

　　（2）智能快车道（Intelli Drive）项目

　　美国交通部（DoT：Department of Transportation）为了实现高级智能交通系统（ITS），启动了“智能快车道项目”。美国正在研究智能交通系统的通信方式中被称为车载无线接入系统(WAVE：Wireless Access in Vehicular Environments)的5.9GHz专用短程通信(DSRC：Dedicated ShortRange Communication)。另外，由于车载无线接入系统尚处于标准化阶段，为了缩短智能交通系统应用开发周期，将通信方式不仅限于车载无线接入系统，也利用了现有的Wi-Fi和公众移动等通信方式。

　　（3）缩小数字鸿沟的行动

　　为了缩小数字鸿沟，美国农业部（USDA ：US Department of Agriculture）以促进农村宽带普及为目的，在联邦通信委员会（FCC：Federal Communications Commission）的协助下，开展卫星通信与地面移动通信无缝切换的无线技术开发、允许在3.65GHz频段进行临时地面无线电台的通信活动。特别是，联邦通信委员会在推动广播数字化的同时，除了将700MHz规划为公共安全业务使用的频段之外，也在各州地方政府通过与民间企业的合作，积极推进缩小数字鸿沟、构建泛在网络环境的项目。

　　（４）软件无线电和认知无线电的相关研究活动

　　以上述DARPA XG项目为开端，美国很早就开始在军事领域进行了软件无线电和认知无线电的相关研发活动。同时，相关研究机构也在进行着各种无线电技术的应用开发。例如，罗格斯大学的“ORBIT无线电网格”项目利用400台认知无线电设备通过无线网格进行通信协议的研究；“GNU无线电”项目中多名研究者以自愿者的形式合作进行软件无线电平台的开发。

　　美国以电信运营商与电信厂商为中心设立了民间的软件无线电(SDR：Software Definition Radio)论坛，主要开展基于软件无线电技术的无线通信系统标准化活动以及无线电技术的普及等活动。IEEE等社会团体也在各种场合推进软件无线电和认知无线电通信方式等方面的标准化。

　　关于在各地区没有使用的广播电视频段，即所谓“空白频段”，联邦通信委员会在2008年通过试验装置进行了实地测试之后，于2008年11月制定了对于一部分具备GPS定位功能等使用空白频段的设备，可以不需要执照即可使用的方针。现在，正在开展在这一方针下无线设备的认证制度和相关无线电台站数据库的规范等方面的研究。

　　（5）大学和民间机构开发无线电频率应用技术研发的相关活动

　　① 无线输电技术

　　在无线输电领域，民间企业、密歇根大学和科罗拉多大学等，正在开展通过整流天线将无线电波转为电力以及利用磁共振等方式进行无线输电的相关研究。在利用磁共振方式进行无线输电的研究中，麻省理工学院成功实施了2m距离以内的60W无线输电。

　　② 无线器件技术

　　在无线器件技术方面，民间企业进行了提高PLL(Phase Locked Loop)电路的全数字化带动无线器件的小型化、软件无线电采用的多核数字信号处理器（DSP：Digital Signal Processor）、LNA负载谐振型可变带通滤波器（BPF：Band-pass filter）的开发，还应用了支持Wi-Fi、蓝牙等各种无线技术的芯片。

　　③ 机器人技术

　　关于机器人技术，加州大学在高级研究规划院（资助的研究项目中，给昆虫安装了无线装置，并成功地进行远程操作。除此之外，在高级研究规划院主办的竞赛中，卡耐基梅隆大学的研究组也参与其中，他们利用传感器与实时交通信息，进行了使无人驾驶车辆自主行驶的实验。

　　④ 图像与声音技术

　　在图像技术方面，麻省理工学院开展了“Holo Video”视频全息摄影相关研发活动、斯坦福大学通过“Stanford Immersive Television Project”研究将2D图像转变为3D图像。另外，“WirelessHD联盟”2008年制定了免执照使用60GHz频段的图像与音声等面向AV设备的无线传输规范“WirelessHD1.0”。

　　⑤ 宽带无线（UWB：Ultra Wide Band） 定位系统

　　民间企业开展了基于RFID等技术的UWB定位系统的研发。

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