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和諧共用 整合國家有限電信資源 實驗研發專用電信網路之
國際頻譜整備趨勢研究
文|呂國平鄭爲珊

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一、前言

為掌握國際頻譜整備趨勢,本文參酌國際電信聯合會(International Telecommunication Union, ITU )公布之世界無線電頻率分配區域圖,選定第一區域(REGION1 )之英國、第二區域(REGION2 )之美國與第三區域(REGION3 )之新加坡進行研析。近年來我國為因應數位轉型通信技術、垂直場域與創新應用等蓬勃發展之需求,打造規劃技術實驗( Proof of Concept, POC)與商業實驗(Proof of Business, POB )等沙盒實驗監理機制,前者之創新研發應用須經實驗場域進行驗證,非屬電信管理法所定義之電信服務,如智慧交通、智慧工廠與智慧醫療等垂直應用場域,尚存在申請無線電頻率進行技術研發之需求;後者則驗證電信服務對促進我國產業發展之效益,以及評估未來該市場商用化之可行性,惟實驗頻率可否轉為商業模式使用,端賴國內是否開放該頻率進行商業使用,例如109年2月開放5G前,國內電信業者申請3.5GHz進行實驗,而開放後業者已進行智慧工廠、遠距醫療診療、5G展演、多視角智慧影音、智慧防災、5G行動邊緣運算、溫室監測暨氣象監測、路口安全科技執法、智慧停車管理等各類5G垂直場域創新應用,其餘仍可申請實驗之頻率則尚未開放商業模式使用。

自105年起實驗網路頻譜規劃並未限定特定頻率可供實驗使用,僅依兩原則核准實驗網路可使用之頻率,分別為未核配之頻率(尚無使用者 )與已核配之頻率(已有使用者 ),前者均可向主管機關申請實驗網路,後者需協調既有使用者,在不干擾之條件下和諧共用,始得核准為實驗使用。綜觀國際,ITU每4年召開世界無線電通信大會( World Radiocommunication Conferences, WRC )會議,以檢視不同頻段之代表性用途,各國則依據ITU訂立之用途別,以及國內發展新興通信技術與垂直場域之重點業務,規劃並釋出特定頻率供實驗網路進行測試。為參考實驗網路國際頻譜規劃趨勢,本文以頻率核配與管理的角度,蒐集及彙整英國、美國與新加坡實驗網路頻譜規劃之現行制度,並彙整我國現行公告之實驗頻譜及用途,俾利觀察研析國外與國內實驗頻率可適用載具、地理範圍與技術規範之異同。

二、國內外頻譜整備趨勢研析

()美國

FCC所核配之實驗頻譜,須建立在共享與非獨占之基礎,而使用頻寬亦須維持在主管機關所授權之範圍內。一般而言,實驗無線電執照除95GHz至3 THz高頻率與供太空無線電研究暨服務頻率( Radio Astronomy and Space Research Services Frequency )外,只要符合各執照之實驗目的與不干擾既有電臺等條件,申請人所申請之頻率並無限制,得選擇共享頻率(Shared Frequency)、聯邦或非聯邦頻率(Federal or non-Federal Frequency )等任一頻率使用機制進行實驗。

值得一提的是,FCC所指配的實驗頻率可能僅限於特定地理區域,例如2021年8月FCC公告研究計畫實驗無線電執照中關於創新實驗區之規範,除2019年既有之猶他州鹽湖城創新區外,新增北卡羅萊納州創新區( North Carolina State University Innovation Zone)與東北大學創新區(Northeastern University Innovation Zone),並修正另一個既有的紐約市創新區(New York City Innovation Zone),美國四大創新實驗區特區特頻資料彙整如表1。

表1美國四大創新實驗區特區特頻資料
創新實驗區 使用頻率 電臺用途 頻率使用機制
北卡羅萊納州創新區 617-634.5 MHz(DL) 固定式 非聯邦
663-698 MHz(UL) 移動式 非聯邦
907.5-912.5 MHz 固定式與移動式 共享
1755-1760 MHz(UL) 移動式 共享
2155-2160 MHz(DL) 固定式 非聯邦
2390-2483.5 MHz 固定式與移動式 共享
2500-2690 MHz 固定式與移動式 非聯邦
3550-3700 MHz 固定式與移動式 共享
3700-3980 MHz 移動式 非聯邦
5850-5925 MHz 固定式與移動式 共享
5925-7125 MHz 固定式與移動式 非聯邦
27.5-28.35 GHz 固定式與移動式 非聯邦
38.6-40.0 GHz 固定式與移動式 非聯邦
東北大學創新區 746-787 MHz 固定式與移動式 非聯邦
880-960 MHz 固定式與移動式 非聯邦
1920-2170 MHz 固定式與移動式 非聯邦
2305-2360 MHz 移動式 非聯邦
2500-2690 MHz 固定式與移動式 非聯邦
3000-3100 MHz 固定式與移動式 共享
3300-3600 MHz 固定式與移動式 聯邦
3700-3980 MHz 固定式與移動式 非聯邦
4620-4990 MHz 固定式與移動式 共享
27-30 GHz 固定式與移動式 非聯邦
37-40 GHz 固定式與移動式 共享
71-86 GHz 固定式與移動式 共享
122.5-140 GHz 固定式與移動式 共享
209-225 GHz 固定式與移動式 共享
232-235 GHz 固定式與移動式 共享
238-250 GHz 固定式與移動式 共享
1-1.05 THz 固定式 共享
紐約市創新區 2500-2690 MHz 固定式 非聯邦
3700-4200 MHz 移動式 非聯邦
5850-5925 MHz 移動式 共享
5925-7125 MHz 固定式與移動式 非聯邦
27.5-28.35 GHz 固定式 非聯邦
38.6-40.0 GHz 固定式 非聯邦
猶他州鹽湖城創新區 698-763MHz 固定式與移動式 非聯邦
914.87- 915.13 MHz 固定式與移動式 共享
1710-1780MHz 移動式 共享
2110-2180MHz 固定式 非聯邦
3300-3600MHz 固定式與移動式 共享
3700-4200MHz 移動式 非聯邦
5650-5850MHz 固定式與移動式 共享
5850-5925MHz 固定式與移動式 共享
5925-7125MHz 固定式與移動式 非聯邦
資料來源:FCC(2021),本文研究彙整編製。

()英國

英國對於實驗頻譜之核配,只要不干擾既有電臺,或是申請人於申請前與既有使用者如國防部或民航局等機構事先協調,Ofcom並無限制可申請之實驗頻譜,惟申請人之實驗目的須建立在非營利與非長期的基礎上。值得注意的是,Ofcom特別放寬免執照頻段之實驗網路申請規範,若實驗網路頻率與其對應之電波涵蓋範圍符合主管機關規範,則申請人得免申請創新與實驗無線電執照,英國免執照實驗網路之射頻技術檢測規範彙整如表2。

表2英國免執照實驗網路之射頻技術檢測規範
頻段
(MHz)
傳導限制值
(dBμ V/m)
測量距離
(m)
0.150-0.283534100
0.5265-1.60534100
1.605-2.173548100
2.1905-3.95048100
22.00-29.99934100
30.00-70.503030
71.50-74.603030
75.40-80.003030
84.00-108.003030
137.00-143.003030
144.00-146.003030
148.00-153.003030
156.8375-225.003030
400.00-405.503030
406.50-450.003030
453.00-464.003030
467.00-960.003030
資料來源:Ofcom(2021),本文研究彙整編製。

()新加坡

新加坡對於實驗頻譜之規劃並無限制特定頻率,主要分為一般指配頻率(含短期測試使用)及其他頻率( 含衛星下鏈頻率 ),惟新申請人之申請場域不干擾既有電臺,且須向IMDA提出實驗項目之使用頻寬合理性說明。值得一提的是,新加坡的技術實驗得包含短期測試項目,IMDA所公告短期測試頻率與頻寬彙整如表3。

表3IMDA短期測試頻率與頻寬一覽表
頻率 頻寬限制
25 273 kHz16 kHz
71.575 MHz16 kHz
83.875/87.875 MHz16 kHz
137.175/141.775 MHz16 kHz
161.450 MHz16 kHz
433.05-434.79 MHz10 mW ERP的低功率設備
866-869 MHz500 mW ERP的低功率設備
920-925 MHz500 mW ERP的低功率設備
1525-1559 MHz衛星接收頻段
1880-1900 MHz100 mW ERP的低功率設備
2400-2483.5 MHz100 mW ERP的低功率設備
3400-4200 MHz衛星接收頻率
5150-5350 MHz100 mW ERP的低功率設備
5725-5850 MHz1 W ERP的低功率設備
10.7-11.7 GHz衛星接收頻率
12.2-12.75 GHz衛星接收頻率
資料來源:IMDA(2021),本文研究彙整編製。

()我國

我國實驗網路頻譜規劃,截至109年主管機關已核定共安全與救難應變系統、民生公共物聯網、行動寬頻專網、行動通信技術研發、產品開發暨應用服務、車聯網路側基礎設施及車載資通訊系統等特頻特區實驗網路測試環境,另可依據經濟部「 無人載具科技創新實驗條例 」審核通過之頻率,於其審核通過之實驗場域進行測試。而其餘未使用電信資源如行動通信、廣播電視及衛星通信等用途之空白頻率,在未干擾既有使用者的情況下,亦得申請一般實驗網路進行測試,我國現行實驗網路之頻率彙整如表4。

表4我國現行實驗網路之頻率
一般實驗
網路
創新實驗
網路
無人載具科技
創新實驗
頻率核配機關 數位發展部 數位發展部 經濟部
使用頻段限制(MHz) 不得干擾既有使用者之未使用電信資源頻率如行動通信、廣播電視及衛星通信等用途之空白頻率。 交通部公告特定實驗頻率如806-816, 847-857, 816-821, 857-862, 4800-4900, 3800-4200, 24250-27000, 37000-40000, 5850-5925, 17800-19300, 27500-27900 MHz等。 車輛
5850-5925MHz

航空器
2400-2483.5MHz
5130-5350MHz
5470-5850MHz

船舶
2400-2483.5MHz
5130-5350MHz
5470-5850MHz
資料來源:經濟部(2018)、交通部(2020)、行政院(2022),本文研究彙整編製。

值得一提的是,我國實驗網路頻譜主要依該頻段特性來規劃其測試技術與應用場域,待研發技術成熟後,再由主管機關研議該實驗頻段未來使用用途。例如109年2月開放5G前,國內電信業者申請3.5GHz進行實驗,而開放後業者已進行智慧工廠、遠距醫療診療、5G展演、多視角智慧影音、智慧防災、5G行動邊緣運算、溫室監測暨氣象監測、路口安全科技執法、智慧停車管理等各類5G垂直場域創新應用,其餘仍可申請實驗之頻率,目前尚未開放商業模式使用。

三、結語

美國FCC針對研究計畫型的實驗網路規劃特區特頻之創新實驗區,英國Ofcom放寬免執照頻段之實驗網路申請規範、新加坡IMDA則公告短期測試可使用頻率與頻寬規範。截至目前為止,我國並未公告短期測試可使用頻率,而特區特頻之創新實驗區,主要依據交通部於109年11月19日修正公告之「 無人載具科技創新實驗條例 」可供創新實驗運用之無線電頻率與其地理範圍、實驗期限及其他相關條件辦理,我國特區特頻無人載具實驗頻段由於細分為車輛、航空器與船舶三大項,可使用實驗頻段較美國分四大區域所公告的頻段為少,而我國目前已公告特區特頻的地理範圍則較美國為多。另一方面,若欲申請測試之頻段屬中華民國無線電頻率分配表中的免執照頻段,或是低功率射頻器材技術規範中所載項目,則其電波干擾與防護監理作業相對無虞,爰建議若屬免執照頻段或是低功率射頻電機頻段者,得免透過申請實驗網路頻率的管道,即可自行規劃該射頻設備之用途。

值得注意的是,由於我國一般實驗網路與無人載具創新實驗網路之目的事業主管機關不同,如欲申請車輛、航空器與船舶等無人載具創新實驗頻率者,若其所用頻率非屬由中央目的事業主管機關( 現為交通部 )所公告之無人載具科技創新實驗條例可供創新實驗運用之無線電頻率與其地理範圍、實驗期限及其他相關條件者1,仍應透過申請一般實驗網路頻率的管道,未來規劃將先取得頻率使用證明之核准證明文件,再將該頻率使用證明與網路設置核准函檢附於無人載具科技創新實驗計畫書中。

觀察我國實驗網路頻譜,主要跟隨全球技術趨勢,規劃特定頻段及用途進行測試,若細究ITU歷次會議討論內容,便可發現無線電頻率與通信技術息息相關,惟檢視我國實驗案件所提計畫時,尚無法直接獲取申請頻段與測試技術之關聯性。建議未來在實驗計畫中,申請者能提供更多技術測試對於申請頻段之頻寬合理性資訊,以利主管機關規劃作為正式頻段釋出,以及提前優化特區特頻測試條件與場域之參考依據。

(本文作者為法律事務處專員、財團法人電信技術中心副研究員)

  1. 1無人載具科技創新實驗條例第五條第二項第八款。

參考文獻

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