摘要:研究我国公众对讲机业务的频率规划和管理规定,分析当前公众对讲机的应用现状,探讨城镇化高速发展背景下公众对讲机业务存在的问题。通过国内外管理政策比对、市场分析和测试数据,对调整和优化公众对讲机的管理政策,推动公众对讲机在小商业等场景中的充分应用,提升频谱资源使用效率提出建议。


关键词:公众对讲机免许可  规划  调整  优化


在通信技术飞速发展的今天,无线对讲业务作为早在二十世纪三十年代就已出现的通信手段,依然在各个行业广泛应用,特别是在应急、安保、国防等领域,更是不可替代。近年来,无线对讲技术不断向数字化、集群化、自组网和宽窄带融合等方向发展,但是因其便携性、通话实时性和操作简易性的特点,应用最多的仍然是在超市、物业、酒店、餐馆、美发店、小型建筑工地、旅游团等各种小商业场景中,这类轻度对讲业务,有着单用户终端数量较少、城市用户密集度高、使用需求简单,频率占用度低、干扰容忍度较高等特点。被规划为免许可民用短距离无线对讲用途的公众对讲机,本应在这些场景中广泛使用,但实际上,符合标准的公众对讲机并没有得到用户的青睐,取而代之的是需要许可的数字对讲机、非法改装的模拟对讲机,以及近年来出现的公网对讲机。因此,如何合法地满足小商业场景下免许可无线对讲业务的海量需求,规范频率和设备管理,提升公众对讲机业务的频谱利用率,是当前亟待解决的问题。


一、频率规划和管理政策


根据信息产业部2001年793号文件《关于400MHz频段公众对讲机业务频率划分》规定,公众对讲机,也称民用短距离无线电对讲机,工作频段被划分在409MHz频段,共20个频率,免收频率占用费,频率具体见下表:


频道

序号

中心频率

(MHz)

频道

序号

中心频率

(MHz)

1

409.7500

11

409.8750

2

409.7625

12

409.8875

3

409.7750

13

409.9000

4

409.7875

14

409.9125

5

409.8000

15

409.9250

6

409.8125

16

409.9375

7

409.8250

17

409.9500

8

409.8375

18

409.9625

9

409.8500

19

409.9750

10

409.8625

20

409.9875

表1. 公众对讲机频率表


有效发射功率(EIRP)被限制在0.5W以下,并且不允许设置前面板编程操作功能,防止用户随意扩展频率范围,修改发射参数。0.5W的最大发射功率,理论上通信范围约限制在开阔地3公里,市区1公里以内,按初始规划基本可以满足小商业场景下的需求。


2001年10月,信息产业部紧接着出台了《关于公众对讲机管理有关问题的通知》,进一步细化了对公众对讲机的管理规定,首先是明确了使用公众对讲机无需领取电台执照,但生产和进口公众对讲机需要取得无线电发射设备型号核准证,用户购买时须如实填写由生产厂商提供的《登记卡》,同时使用公众对讲机,其通信质量不受无线电管理部门保护,并禁止与公众移动通信网互联。该文件在进一步明确公众对讲机的免许可特性的同时,对其性能参数、生产、销售和使用都进行了细化,确立了使用登记制度,确保该类设备不对其他合法设备产生干扰。


2005年,信息产业部在2005年423号文件“关于发布《微功率(短距离)无线电设备的技术要求》的通知”中,把公众对讲机列入了微功率(短距离)无线电设备目录。该份文件和信息产业部2001年第793号文件相比,对公众对讲机的功率要求从等效各向同性辐射功率(EIRP)≤0.5 W,修改为有效辐射功率(ERP)≤500mW,由于EIRP为ERP的1.64倍(或2.15dB),理论上新的功率限值参数规定,增加了公众对讲机的最大通信范围。


2016年11月11日,新修订的《中华人民共和国无线电管理条例》第二十七条规定了设置使用微功率短距离无线电台(站)无需取得电台执照且进口和生产也无需申请型号核准。因此,尚在微功率(短距离)无线电设备目录内的公众对讲机享受到了最宽松的管理政策:频率免许可、使用免执照、生产免核准。但紧接着,国家工信部在2019年11月正式发布了第52号公告,公告更新了“微功率短距离无线电发射设备目录和技术要求”,将公众对讲机这一类别从目录中移除。从52号公告至今,尚未出台关于公众对讲机管理的新政。因此,当前对公众对讲机的管理要求是:频率免许可,但使用需办理电台执照,进口和生产都需要申请型号核准,销售也需要进行备案。


政策出台时间

2001

201611

201911至今

 管理要求

1、频率免许可

2、生产需核准

3、购买需登记

1、频率免许可

2、生产免核准

3、使用免执照

1、频率免许可

2、生产需核准

3、使用需执照

4、销售需备案

表2. 公众对讲机管理政策变化表


二、应用现状


1、型号核准数量较少

截至2021年7月,在公开的国家型号核准数据库中,共有七万多个型号的发射设备,其中不同类型的对讲机设备的核准数量见下图:



公众对讲设备仅有44个型号,而核准数量最大的是业余业务的模拟对讲设备。


2、市场销量较低

通过搜索天猫电商平台可得到以下数据:

● 公众对讲机共67件相关商品,单型号最高月销量仅16笔

 模拟对讲机共10895件商品,单型号最高月销量2万多笔

 公网对讲机 2757件,单型号最高月销量4000多笔

 数字对讲机 3425件,单型号最高月销量200笔


3、产量较少

在占据全球对讲机终端近60%产量的对讲机之乡-泉州市,据粗略统计,全市年产约2500万台对讲机设备(含出口),其中模拟对讲机约占据80%,有2000万台;公网对讲机约占10%,有250万台;数字对讲机仅占2%,不到50万台;公众对讲机和水上业务对讲机、警用终端、集群终端等产品合计不到8%,其中公众对讲机大多是销往美国、韩国等国家。


从上述数据可以看出,目前占市场主导地位的依然是传统的模拟对讲机,公众对讲机无论是产量、销量还是企业的核准量都微乎其微。


三、问题分析


1、公众对讲机发射功率较低,无法完全满足当前城镇化建设背景下,高度发达的小商业场景中的通信需求。根据规划,发射功率为0.5W的公众对讲机在城市内的最大理论通信距离约在1公里以内。但随着我国城镇化建设的发展速度加快,人口和商业高度密集,城市内高楼林立,对电波的传播损耗逐渐加大,无线通信产品的广泛应用也带来了电磁环境的恶化,背景噪声不断提高。这些情况造成了在实际使用中,特别是在小商业高度发达的城市里,公众对讲机的实际通话效果不尽人意。


2019年,泉州市无线电对讲机行业协会组织开展了一次对讲机的通话效果测试。测试分为户外与室内两种环境,测试终端选取功率分别为0.5W、2W和4W的模拟及数字机型。


测试结果如下:

户外测试数据

无线对讲机通话效果(户外无遮挡开阔地测试)

频段

发射功率

1公里

2公里

3公里

4公里

5公里

VHF

150MHz频段

2W

优质通话

良好通话

勉强通话

勉强通话

无法通话

4W

优质通话

优质通话

良好通话

良好通话

良好通话

UHF

400MHz频段

0.5W

优质通话

良好通话

勉强通话

无法通话

无法通话

2W

优质通话

优质通话

良好通话

勉强通话

勉强通话

4W

优质通话

优质通话

优质通话

良好通话

良好通话


无线对讲机通话效果(城市楼群环境中的街道内测试)

频段

发射功率

1公里

2公里

3公里

4公里

5公里

VHF

150MHz频段

2W

良好通话

勉强通话

良好通话

良好通话

无法通话

4W

优质通话

优质通话

良好通话

优质通话

勉强通话

UHF

400MHz频段

0.5W

勉强通话

无法通话

无法通话

无法通话

无法通话

2W

优质通话

优质通话

优质通话

良好通话

无法通话

4W

优质通话

优质通话

优质通话

良好通话

勉强通话

室内测试数据

无线对讲机通话效果(40层住宅楼的楼道内测试)

一楼与其他楼层通话效果

地下室一层楼道与一层以上通话效果

频段

功率

1-10层

1-20层

1-30层

1-40层

B1-10层

B1-20层

B1-30层

B1-40层

VHF

150MHz频段

2W

良好通话

优质通话

优质通话

良好通话

优质通话

优质通话

良好通话

无法通话

4W

优质通话

优质通话

良好通话

优质通话

优质通话

优质通话

良好通话

勉强通话

UHF

400MHz频段

0.5W

勉强通话

无法通话

无法通话

无法通话

勉强通话

无法通话

无法通话

无法通话

2W

良好通话

优质通话

优质通话

优质通话

优质通话

良好通话

良好通话

勉强通话

4W

优质通话

优质通话

优质通话

优质通话

优质通话

优质通话

良好通话

勉强通话


从测试结果可以得出以下结论:


1、功率为0.5W的对讲机在户外开阔地的最大通信距离仅为3公里;而在城市楼群中通话,最大距离迅速下降到1公里以内。在高层住宅楼内,10层以内还能勉强通话,10层以上已经完全无法使用。


2、规划的频率较少,无法完全满足当前密集的小商业用户的需求。由于公众对讲机的频率为所有用户共享,不受干扰保护。在用户较密集的城市内,特别是在大型商业综合体内,公众对讲机同频干扰较为严重,用户的体验较差。


3、价格低廉的模拟对讲机充斥市场,在通话距离、价格、型号数量、购买渠道等方面相比公众对讲机有着较大的优势。根据工信部无【2009】666号《工业和信息化部关于150MHz、400MHz频段专用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》文件,2011年1月1日起,停止对150MHz和400MHz频段内模拟对讲机设备的型号核准。但企业仍然可以合法生产业余业务、水上业务及其他行业的专用模拟对讲机,为满足用户的需求,个别经销商或用户将此类模拟对讲机扩频后非法销售和使用,改变了国家核准的产品用途。使666号文件无法得到有效的实施。


4、公网对讲机产业的快速发展。近年来涌现出的各种公网对讲机(国家核准为公众通信数据终端)由于通信距离无限制且无需许可使用的特点,也受到了一部分希望能合法且免费使用较大功率对讲机的用户的青睐。近年来,被无线电管理部门查处的非法模拟机用户,基本都选择转用公网对讲机,而没有选择公众对讲机或数字对讲机,


四、挑战和借鉴


面对当前的现状,我们该如何应对?是否能直接取消公众对讲机的规划,而用数字对讲机或公网对讲机来替代?本人认为公众对讲机这一类免许可的短距离对讲业务依然有着较大的市场需求和存在意义,无法被数字对讲机或公网对讲机完全取代。首先普通民用数字对讲机,需经许可后使用,并缴纳频率占用费(终端每年每台100元),即使近年来电台执照的许可手续不断简化,有部分省市还出台了减免频占费的优惠政策,但是依然不符合普通小商业用户的需求定位,无线电管理部门也没有足够的频率资源供指配。这类台站许可后受干扰保护,一旦产生干扰,需要大量占用无线电管理的行政资源进行排查和协调。而公网对讲机虽然免许可,通信距离不受限制的优点明显,但一般情况下需要缴纳通信数据费和平台服务费,公网对讲机的管理政策在国内也尚未明朗,还存在生产端的电信入网许可政策不明确、数据卡的资费变更和实名制问题、公网平台的安全可控问题、不同公网平台的互连互通等问题。并且公网对讲机在很多商业环境下,网络信号较差、对讲延时较高,并不适合大型商超等用户密集的场景下使用。


因此,进一步调整和优化公众对讲机的频率规划和管理政策是完全必要的,我们可以从美国的公众对讲机管理政策和国内海南省的尝试得到一些借鉴。


1、美国的免许可无线对讲业务


通过查询美国联邦通信委员会(FCC)的官方网站,可以了解到,在美国,类似我国的公众对讲机,用于民用短距离无线对讲的通信业务称为FamilyRadio Service(FRS),即家庭无线电服务,根据FCC的定义,FRS是一种私人、双向、短距离语音和数据通信服务,最常见的设备是类似于对讲机的小型手持无线电通信设备。FRS被授权使用462MHz 和467MHz 范围内的22个信道,所有这些信道都与通用移动无线电服务(GMRS)共享,GMRS类似我国的需许可的普通民用对讲机业务。使用FRS设备是不需要许可的,但是FRS设备的生产需要经过FCC的测试认证。FRS的频率划分和我国比较接近,在400MHz有22个频率,信道带宽为12.5kHz,调制方式为FM(模拟制式)和4FSK(数字制式)。FRS设备在8-14信道上的通信范围小于二分之一英里,但根据需要可以在1-7和15-22信道上,将设备功率调整到2W,以实现更远距离的通信。


信道编号

频率(MHz)

功率(W)

信道编号

频率(MHz)

功率(W)

1

462.5625

12

467.6625

0.5 

2

462.5875

13

467.6875

0.5 

3

462.6125

14

467.7125

0.5 

4

462.6375

15

462.5500

5

462.6625

16

462.5750

6

462.6875

17

462.6000

7

462.7125

18

462.6250

8

467.5625

0.5 

19

462.6500

9

467.5875

0.5 

20

462.6750

10

467.6125

0.5 

21

462.7000

11

467.6375

0.5 

22

462.7250

2

表3. 美国FRS频率规划表


与国内不同的是,FCC还规划了另一种类似公众对讲的业务,称为市民频段无线电服务(CBRS),CBRS适用于公众的个人或商业活动,使用也无需许可,频率规划在26.965MHz和27.405MHz之间的40个信道,每种CBRS电台的发射功率不能超过以下限制:


 调幅 (AM) 体制的平均载波功率不得超过4W

 单边带 (SSB)体制的峰值包络功率不得超12W


由于CBRS规划在短波频段,通信距离较远,常用于交通运输行业中的车辆之间的通信。而在我国,针对交通运输行业中,包括车友会活动这类跨市甚至跨省的无线对讲需求并没有专门的业务规划,一般使用公网对讲机、需许可的数字对讲机或是业余电台来实现,但电台执照的区域性和业余电台操作证的存在使此类通信受到较大的局限性,公网对讲机的信号盲区又较多,都无法完全满足用户需求。


2、我国海南省无线电管理部门的尝试


海南省于2016年3月出台了《海南省公众对讲机无线电频率使用管理暂行规定》,规定将公众对讲机频率重新定义为:海南省范围内,为满足设置使用发射功率不大于5W手持数字对讲机和发射功率不大于0.1W室内分布系统需求所分配的无线电频率,并规划了20个单频组网和10对双频组网无线电频率用于公众对讲机的使用。无需申请频率使用许可和办理无线电台执照,无需缴纳无线电频率占用费。且规定发布之前已设置使用的对讲机,可将使用频率调整到公众对讲机无线电频率后使用。这一规定将公众对讲机的功率调整到和常规民用对讲机一致,且增加了10个双频组网频率,提升了公众对讲机业务的通信性能,也符合对讲机模拟向数字转变的国家政策导向,能够逐步引导非法的模拟机用户向满足要求的数字公网对讲机转换,达到了较好的效果。


五、建议


1、适当扩展公众对讲机的规划频段,并考虑增加部分双频组网频率。


2、将公众对讲机发射功率提高至2W。根据前文的测试数据,2W的发射功率能够保证在户外和室内都能有较好的通话效果,符合我国各种小商业场景下的通话需求。


3、不限公众对讲机的技术体制,既允许数字制式,也保留模拟制式,由市场根据需求自行选择。为推动数字化技术的应用,可以适当增加由数字对讲机专用的部分信道,同时鼓励制造商增加自动对频,干扰扫描等方便用户自行调整信道,从而降低同频干扰的功能。


4、由于2W的功率依然无法完全覆盖高层或大型建筑内部区域,建议增加公众对讲室内分布无线增强设备的核准类型,将发射功率限制在0.1W以内,允许免许可使用。通过室内分布系统,将同一建筑内不同区域块的公众对讲机组网,可完全覆盖室内空间,消除盲区,避免用户随意调大发射功率或非法使用数字对讲机,微功率的室内分布系统也不易对室外电台产生有害干扰。


5、考虑交通运输行业、车友会活动等户外活动场景中需要较远距离通话、山林等复杂场景中通话、电台需携带至外省市通话等需求,建议开展在短波频段中规划少量频率供此类场景中免费使用的研究。


6、在国家型号核准中规定公众对讲机的外观颜色或要求增加特定标识,明确与其他民用对讲机的区别,形成可视化识别特征。


7、为推动数字对讲机的应用,可考虑将数字对讲模块参照蓝牙、无线局域网终端模块的型号核准方式,根据《工业和信息化部关于加强“非独立操作使用的无线电发射模块”型号核准管理的通知》(工信部无〔2014〕1号)文件规定进行管理,实现射频参数一致的同系列数字对讲产品合并核发一张型号核准证,加快新产品上市速度。另一方面,为便于利用无线电监测技术手段开展远程监管,可要求在数字对讲机标准的无线空口协议中增加制造商、型号等标识。


8、无线电管理部门要利用网格化监测,语音识别等技术不断提高对公众对讲机的语音自动识别能力和精确定位能力,加强对使用公众对讲机从事违法犯罪活动的监管。


结束语


通过调整和优化公众对讲机的频率规划和管理政策,可以更加合理有效地利用被闲置的频谱资源,满足小商业等用户的轻度无线对讲需求,降低用户经营成本,促进市场增长,紧跟当前我国城镇化发展的政策导向。将当前海量的非法模拟对讲机信号引导到同一频段内,减少对合法无线电业务的干扰,净化空中电波秩序,让有限的频谱资源更加科学和高效的服务经济发展。


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