孫 棟 中興通訊股份有限公司工程師周 棟 中興通訊股份有限公司高級工程師
?
無線充電傳輸(WPT)議題WRC-15回顧
孫棟中興通訊股份有限公司工程師
周棟中興通訊股份有限公司高級工程師
摘要:在2015年世界無線電通信大會(WRC-15)上,成立了關于支持無線充電傳輸(WPT)的頻譜及法規(guī)在WRC-19的新立項。
關鍵詞:2015年世界無線電大會;無線充電傳輸;頻譜
世界無線電通信大會是由國際電信聯(lián)盟主辦的無線電領域立法締約的最高級別會議。大會主要討論決定對相關無線電業(yè)務的頻率劃分,審議和修訂無線電頻率和衛(wèi)星軌道資源的使用、管理等規(guī)則程序,對《無線電規(guī)則》進行修訂,以便使有限的無線電頻率和衛(wèi)星軌道資源得到更加科學、合理、有效的利用,為各種無線電業(yè)務的有序開展提供頻率資源保障,同時避免無線電業(yè)務之間出現(xiàn)有害的無線電干擾。中興通訊作為綜合性通信制造業(yè)上市公司和全球通信解決方案提供商之一,有責任和義務積極推動我國提案在大會的順利進行,保護國家頻譜相關權益。除了參與跟蹤議題1.1、IMT高頻段議題、無線本地局域網絡和鐵路等議題,無線充電傳輸(WPT)議題是中興通訊作為獨立牽頭單位在大會進行了推進,并取得預期的結果。本文將重點介紹無線充電傳輸(WPT)議題在大會的推動過程。
議題名稱::To Consider Spectrum Related Matters and Regulatory Actions to SupportWireless Power Transmission(WPT-non Beam)Taking into Account the Results ofITU-RStudies。
2.1議題背景
自19世紀以來,人類一直在開發(fā)無線電力傳輸技術,它起步于電磁感應技術。自2006年麻省理工學院(MIT)在共振無線電力傳輸(WPT)技術方面取得創(chuàng)新以來,WPT技術的開發(fā)“百花齊放”,例如利用諧振式以及電容耦合式等多種實現(xiàn)方式。
隨著一些WPT技術的切實可行的商用,WPT的應用正向移動設備與便攜設備、家用電器與辦公設備以及電動汽車等領域擴展。如今,WPT技術可以消除在WPT發(fā)射機上放置充電裝置的限制。對于移動裝置而言,它聲稱可在其不同負荷上同時進行多個裝置的充電(如功能電話、智能電話、筆記本電腦等)。一些標準制定組織已經進行了移動設備應用的WPT技術規(guī)范的標準化。對于電動客車而言,不再需要笨重的充點電纜,因此汽車行業(yè)將WPT視為進行電動汽車(EV)更簡單方便的充電的極具希望的一種措施。并且電動汽車無線充電系統(tǒng)是我國新能源汽車產業(yè)有可能領先國際的重要方向之一,可以為國家制定的新能源汽車彎道超車作有益的支撐。明確無線輸電的頻譜,對于確保電動汽車和充電基礎設施的互操作性,推動無線充電大規(guī)模使用,具有非常積極的促進作用。因此,無線充電需要形成產業(yè)規(guī)模,亟需解決頻率分配及配套的監(jiān)管措施和法規(guī)保障。
大會之前已經出現(xiàn)了使用19~21、59~61以及79~90kHz頻段的供電動汽車使用的磁場諧振式無線充電技術,出現(xiàn)了100~300kHz頻段的供移動設備使用的諧振和感應式無線充電技術,以及6765~6795kHz頻段的供移動設備使用的磁場諧振式無線充電技術。無線充電設備的增多可能會對標準頻率時間信號等造成影響。所以考慮到全球或者區(qū)域性的WPT頻率范圍的協(xié)調一致可以有效避免WPT可能造成有害干擾,同時使得消費者和設備制造商都受益。因此,本議題一方面需要研究WPT可用的頻率,另一方面要研究如何保護現(xiàn)有相關業(yè)務不受WPT的有害干擾。
2.2前期議題準備情況
某些國家已在有關確定WPT要求和規(guī)范的WPT研究方面取得了進展,包括對適合WPT的、獲得所需傳輸功率水平和功率效率的頻率、適用的線圈/天線物理規(guī)格等都做出了規(guī)定。一些國家以及無線電相關的國際組織正在探討引入WPT技術所需的無線電規(guī)則,WPT議題在各大區(qū)域組織及ITU-R的研究結果如下:
(1)國際電工委員會(IEC)出版了技術報告IEC/ TR62869,關于用于TC100研制的聲像及多媒體系統(tǒng)和設備的無線功率傳輸。
(2)IEC61980系列、國際標準組織(ISO)19363系列以及國際汽車工程師學會(SAE)J2054系列標準的研究組織正在研究全球或區(qū)域統(tǒng)一的汽車無線充電系統(tǒng)標準。
(3)全球標準協(xié)作組織(GSC)第17/34決議決定加強WPT的協(xié)議、管理規(guī)則和互操作方面的有效標準協(xié)作。
(4)WPT的APT調查報告和APT的WPT報告提供了亞太電信組織(APT)各成員國關于WPT規(guī)則問題討論的最新信息。
(5)ITU-R第1研究組自1997年以來一直在進行ITU-R第210/1號課題“無線電力傳輸”的研究工作。2014年,ITU第1研究組批準了ITU-RSM.2303-0號報告使用非射頻波束技術的無線電力傳輸。
(6)ITU-R第1研究組1A工作組制定了ITU-RSM. [WPT]新建議書初步草案,建議將6765~6795kHz頻率范圍用于移動裝置的磁共振技術,且打算尋求在2016年通過和批準該建議書。
(7)2015年,ITU-R第1研究組還批準了ITU-R SM.2303-0號報告修訂案,該版本中提供了WPT對現(xiàn)有無線電系統(tǒng)和諸如鐵路安全等其它系統(tǒng)產生的影響。
在亞太電信組織(APT)會議上,經過反復磋商和折中后,形成了關于本議題的亞太共同提案(ASP):“研究旨在支持無線電力傳輸(WPT)的頻譜相關事宜和規(guī)則行動”。這個共同提案在做出決議(Resolve)部分沒有明確指出需要給WPT標識頻率的具體頻段,總體思路是開放性研究。但在考慮到Considering部分,一些國家列出了已研究的若干用于WPT技術的頻段,這些頻段中不包括我國WPT頻段的訴求,所以主管部門決定在此次大會中把我國電動汽車的3個頻段加入考慮的Considering部分中或者在考慮到Considering部分中不體現(xiàn)任何頻率內容,這樣做有利于保護我國WPT自主知識產權的研究,避免受制于人。因此,中興通訊根據(jù)我國代表團的指導,積極制定WRC-15參會工作手冊及中國預案,聯(lián)系國內外專家共同推動WPT議題成為WRC-19新議項,并且做到維護我國WPT頻率相關權益。
2.3會議討論情況
WPT議題主要在起草組、6B4工作組、6B工作組、COM6以及全會上開展討論,另外還召開了多次非正式(Informal)協(xié)商,關注方包括世界各區(qū)域的國家。關于此議題的設立,主要爭論的焦點問題為Considering部分的頻率、歸屬議項10還是議項6、研究范圍以及WPT議題的適用范圍。
(1)WPT的適用和研究范圍
某些歐盟國家認為WPT不是WRC需要考慮的事情,WRC是世界無線電通信大會,而WP屬于能量傳輸,超出了WRC的研究范疇。包括我國等國家的專家多方面進行回擊使得問題化解,但是歐盟國家仍然抓住WPT的研究范圍提出各種質疑,最后盟友國家妥協(xié)在研究范圍中放棄手機充電、智能家居,新決議中只專注電動汽車充電,至此歐盟國家態(tài)度軟化。由于我國WPT的頻率訴求只在電動汽車充電,所以此決定不影響我國頻譜利益。
(2)議題歸屬問題
一些歐盟國家反對在議項10(Agenda Item10)下成立WPT新議題,理由是要成立的新提議已經很多,這樣導致下一周期的研究任務太重,不利于世界無線電頻譜規(guī)劃。我國等盟友國家積極組織召開多邊交流會議,多次修改提案,最終與反對方達成妥協(xié)方案,在議項6(為籌備2019年世界無線電通信大會需開展的緊急研究)下起草了新的決議。
(3)頻率問題
在多邊交流溝通中其他國家不同意在考慮到(Considering)部分加入我國訴求的三段頻段,認為這是亞太電信組織(APT)的共同提案,如果更改需要提前在APT會議上提出,或者以后在ITU-R第一研究組中提出。在經過多次與各國線下討論無效后,我國WPT議題負責人及時在6B4工作組及Ad-hoc會議上表示,如果不能在考慮到(Considering)部分加入中國三段頻段訴求,中國將以國家名義重新考慮對該議題的立場,最終其他國家態(tài)度出現(xiàn)轉變,提出妥協(xié)方案,在考慮到(Considering)部分刪除全部的頻率描述內容,該決定解決了我國關于WPT的頻率顧慮,保障了國家頻譜權益。
(4)是否成立新決議
某些國家表示WPT在ITU-R第一研究組的子工作組WP1A已經開啟了近3年的研究,形成了一個PDNR和兩個ITU-R報告。認為該工作可以繼續(xù)完成,是否起草新決議需要慎重考慮。經過會下積極爭取和討論,以支持反對國家無線本地局域網(WLAN)等議題使得在WPT會場反對國家態(tài)度出現(xiàn)轉變,最終同意起草新決議并對文本進行修訂。
2.4議題最后結果
經過4周激烈會場討論和周密的會下協(xié)商,WPT議題成功按照國家預案成為WRC-19的新議題,并且新決議中刪除了其他國家已研究或使用的頻段,保護了我國無線充電傳輸技術自主知識產權的研究。
本文回顧了世界無線電通信大會(WRC-15)無線充電傳輸(WPT)議題最終被成功確立為下一屆世界無線電通信大會(WRC-19)的新議題的推進過程。由于我國代表團團組的正確指導,會前進行的各項充分準備,會議期間議題代表的優(yōu)秀協(xié)調和溝通能力,最終促成無線充電傳輸(WPT)議題被納入WRC-19新議題,體現(xiàn)了中國在國際舞臺日益增強的影響力。
參考文獻
[1] WRC.Studies on Spectrum- related Matters and Regulatory Actions to Support Wireless Power Transmission (WPT) [C]. Draft New Resolution [ASP-H10-WPT] (wrc 15) (Attachment 8). 2015.
Thereview of agenda item forWirelessPowerTransmission(WPT)onthe WorldRadiocommunication Conference2015(WRC-15)
Sun Dong,Zhou Dong
Abstract:OntheWorld Radiocommunication Conference 2015(WRC-15),to support the proposedWRC-19 agenda item for spectrum-related matters and regulatory actions ofWirelessPowerTransmission(WPT).
Keywords:WRC-15; WPT; spectrum
收稿日期:(2016-02-20)