王小波,杜 昊
(國家無線電監(jiān)測中心檢測中心,北京 100041)
汽車領(lǐng)域無線電技術(shù)相關(guān)法規(guī)及技術(shù)要求解析
王小波,杜 昊
(國家無線電監(jiān)測中心檢測中心,北京 100041)
無線電技術(shù)早已在汽車領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,從原始的收音機(jī)到現(xiàn)在的智能交通,無線電技術(shù)與多媒體、計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,不僅提升了汽車的舒適性和娛樂體驗,同時也為汽車駕駛的安全性帶來了保障。本文從汽車無線電的發(fā)展歷程入手,對目前的汽車無線電設(shè)備進(jìn)行了歸類,并對相關(guān)法規(guī)及技術(shù)要求進(jìn)行了總結(jié)分析,為相關(guān)測試機(jī)構(gòu)和廠商提供了參考和借鑒。
汽車無線電;法規(guī);技術(shù)要求
隨著各種新的無線電技術(shù)層出不窮,以及互聯(lián)網(wǎng)的日益普及,各種新型的無線技術(shù)理所當(dāng)然地要進(jìn)入到汽車領(lǐng)域。例如,美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)對DSRC(專用短程通信技術(shù))的5.850-5.925GHz頻帶的分配推動了Wi-Fi的發(fā)展,相關(guān)的802.11硬件設(shè)備已經(jīng)很快配備在美國、日本、歐洲的若干車型中。汽車行業(yè)的相關(guān)轉(zhuǎn)變說明,信息化已經(jīng)成為汽車領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。隨之興起的智能交通概念是一個基于現(xiàn)代電子信息技術(shù)面向交通運(yùn)輸?shù)姆?wù)系統(tǒng),它的突出特點是以信息的收集、處理、發(fā)布、交換、分析、利用為主線,為交通參與者提供多樣性的服務(wù),而無線電技術(shù)則是智能交通及汽車信息化的重要手段和基礎(chǔ)。
隨著近年來汽車無線電技術(shù)的迅速發(fā)展,我國對各類汽車無線電設(shè)備及整車的進(jìn)口也呈迅速增長趨勢,為了保證這些無線電設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量,防止干擾,相關(guān)法規(guī)及技術(shù)要求的重要性也日益體現(xiàn),有必要對我國汽車無線電產(chǎn)品相關(guān)法規(guī)及技術(shù)要求進(jìn)行分析總結(jié)。
對汽車領(lǐng)域無線電技術(shù)相關(guān)法規(guī)進(jìn)行介紹和解析將有助于汽車廠家了解相關(guān)法律、規(guī)定以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),做到在車輛中引入合格的無線電設(shè)備,采用相關(guān)技術(shù)時符合我國相關(guān)規(guī)定。
隨著無線電技術(shù)的發(fā)展和人們對于汽車性能、舒適性、安全性等要求的不斷提高,汽車無線電設(shè)備也層出不窮??煞譃橐韵聨最悺?/p>
2.1 車載雷達(dá)
車載雷達(dá)主要指汽車防撞雷達(dá),隨著技術(shù)發(fā)展,車載雷達(dá)用途也日益豐富,比如發(fā)現(xiàn)障礙、預(yù)測碰撞、自適應(yīng)巡航控制等?;诓煌募夹g(shù)可分為激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、微波雷達(dá)等,目前應(yīng)用最廣的是微波雷達(dá)。
國際上對汽車防撞雷達(dá)的研究始于20世紀(jì)60年代,研究主要在以德國、美國和日本為代表的發(fā)達(dá)國家內(nèi)展開。車載雷達(dá)最初采用的頻段包括10GHz,16GHz,24GHz,36GHz,50GHz等,隨著技術(shù)的發(fā)展和使用要求的提高,使用的頻段也越來越高。日本一直使用59.5GHz的波段,歐美國家一般采用7GHz和94GHz,且主流技術(shù)為FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave)。其中,由于頻段不同導(dǎo)致車載雷達(dá)體積也有所區(qū)別,24GHz雷達(dá)尺寸較大,60GHz,77GHz,94GHz的雷達(dá)尺寸相對較小。
2.2 車載藍(lán)牙設(shè)備
藍(lán)牙設(shè)備工作在全球開放的2.4GHz ISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段。通信距離可達(dá)10米至100米的范圍。由于藍(lán)牙技術(shù)具有體積小、功耗低、低成本等優(yōu)勢,因此,相對于其他無線技術(shù),在汽車行業(yè)中得到了更為廣泛的應(yīng)用。目前,藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在把各類電子終端設(shè)備進(jìn)行無線連接,例如手機(jī)、平板電腦等,但是藍(lán)牙未來的應(yīng)用更注重于車載設(shè)備集成方面,通過藍(lán)牙將各種車載傳感器、娛樂設(shè)備連接起來,減少車內(nèi)布線,增強(qiáng)汽車的智能化、信息化。
2.3 車載Wi-Fi/WAPI
車載Wi-Fi的應(yīng)用主要源于智能交通(ITS)的發(fā)展,智能交通系統(tǒng)是指將先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個交通運(yùn)輸管理體系,而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實時、準(zhǔn)確、高效、綜合的運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。
車載Wi-Fi在智能交通中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在車輛通信網(wǎng)絡(luò)方面,根據(jù)通信距離劃分,車輛通信網(wǎng)絡(luò)主要包括車域網(wǎng)(VAN)和車輛自組網(wǎng)(VANET)兩大類。車域網(wǎng)是指通過使用傳感器、電子標(biāo)簽等,在移動車輛內(nèi)部各部件之間構(gòu)建無線局域網(wǎng),并通過車載網(wǎng)關(guān)接入周邊的無線廣域網(wǎng)。移動自組織網(wǎng)絡(luò)(MANET)在交通道路上的應(yīng)用被稱之為車輛自組網(wǎng),它為高速運(yùn)動的車輛之間及運(yùn)行在高速公路上的車輛提供了一種可能的高速率無線通信接入方式。
2.4 汽車無線鑰匙
汽車無線鑰匙系統(tǒng),采用先進(jìn)的RFID無線射頻技術(shù)和車輛身份編碼識別系統(tǒng),采用小型化、小功率的射頻天線,將遙控系統(tǒng)和無鑰匙系統(tǒng)結(jié)合起來,最大程度地為車主提供便利和安全。汽車無鑰匙系統(tǒng)是一個智能鑰匙,或者說帶有多種功能的汽車無線終端。當(dāng)車主進(jìn)入指定范圍時,該系統(tǒng)即可識別出你就是授權(quán)的駕駛者并提供自動車鎖控制等一系列功能。汽車無線鑰匙所使用的無線頻率,在美國和日本用315MHz,歐洲用433.92MHz(ISM頻段),歐洲同時開放了868MHz頻率來適應(yīng)RKE系統(tǒng)的增長需求。在日本,采用頻移鍵控(FSK),但是世界上大多數(shù)國家采用幅移鍵控(ASK)。
2.5 車載無線電臺
車載無線電臺主要應(yīng)用于公安、民航、運(yùn)輸、水利、鐵路、制造、建筑、服務(wù)等行業(yè),用于團(tuán)體成員間的聯(lián)絡(luò)和指揮調(diào)度,以提高溝通效率和提高處理突發(fā)事件的快速反應(yīng)能力。
在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用主要有車載業(yè)余電臺、模擬集群通信設(shè)備、車載數(shù)字對講設(shè)備、數(shù)字集群車載臺等。
我國對于汽車領(lǐng)域無線電的管理,法律依據(jù)包括:《中華人民共和國刑法》、《中華人民共和國治安管理處罰法》、《中華人民共和國行政許可法》以及《中華人民共和國物權(quán)法》。在上述法律對無線電使用的約束下,我國于1993年9月發(fā)布了《中華人民共和國無線電管理條例》,條例是我國無線電管理的基本行政依據(jù)。此外,還需要滿足國家無線電管理機(jī)構(gòu)頒布的無線電管理相關(guān)規(guī)定。
(1)《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》?!吨腥A人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》作為我國無線電管理對的基礎(chǔ)性法律文件,從根本上促進(jìn)了無線電頻譜資源的合理使用并提高了頻譜使用效率,同時促進(jìn)了無線電設(shè)備的規(guī)范管理。此外,隨著無線電技術(shù)的發(fā)展,世界各國無線電業(yè)務(wù)的種類和頻率使用情況也發(fā)生了較大變化,因此ITU在2007年召開了世界無線電通信大會(WRC-07),對ITU《無線電規(guī)則》中的國際無線電頻率劃分規(guī)定進(jìn)行了修訂。
(2)《進(jìn)口無線電發(fā)射設(shè)備的管理規(guī)定》。1995年7月24日,由四部委(原國家無委、國家經(jīng)貿(mào)委員會、對外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)合作部、海關(guān)總署)聯(lián)合發(fā)布了《進(jìn)口無線電發(fā)射設(shè)備的管理規(guī)定》(國無管[1995]15號),規(guī)定要求1996年6月起,所有進(jìn)口的無線電發(fā)射設(shè)備必須遵守該規(guī)定。即凡向我國出口的無線電發(fā)射設(shè)備,外商須持有原信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局核發(fā)的《無線電發(fā)射設(shè)備型號核準(zhǔn)證》,設(shè)備必須標(biāo)明設(shè)備核準(zhǔn)證代碼,并由原信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局定期向社會公布核準(zhǔn)和撤銷《無線電發(fā)射設(shè)備核準(zhǔn)證》的信息。
(3)《生產(chǎn)無線電發(fā)射設(shè)備的管理規(guī)定》。1997年10月7日,原國家無線電管理委員會、原國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布(國無管[1997]12號)《生產(chǎn)無線電發(fā)射設(shè)備的管理規(guī)定》,規(guī)定要求從1999年1月起,凡在中華人民共和國境內(nèi)生產(chǎn)(含試生產(chǎn))無線電發(fā)射設(shè)備的單位必須遵守該規(guī)定。規(guī)定中還要求生產(chǎn)無線電發(fā)射設(shè)備必須符合國家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和無線電管理有關(guān)規(guī)定。生產(chǎn)無線電發(fā)射設(shè)備,均須原信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局定測試機(jī)構(gòu)根據(jù)有關(guān)規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指對其發(fā)射特性進(jìn)行測試,然后核發(fā)“無線電發(fā)射設(shè)備型號核準(zhǔn)證”并授予型號核準(zhǔn)代碼。
(4)《研制無線電發(fā)射設(shè)備的管理規(guī)定》。1995年3月24日,原國家無線電管理委員會發(fā)布(國無管[1995]8號)《研制無線電發(fā)射設(shè)備的管理規(guī)定》,規(guī)定要求自1995年3月起,凡在中華人民共和國境內(nèi)研制(含試制)無線電發(fā)射設(shè)備的單位必須遵守本規(guī)定。
(5)《中華人民共和國無線電管制規(guī)定》。國務(wù)院、中央軍事委員會發(fā)布《中華人民共和國無線電管制規(guī)定》,自2010年11月1日起施行。該規(guī)定對無線電管制進(jìn)行了定義,指出在必要情況下,無線電管理部門可以對無線電發(fā)射設(shè)備進(jìn)行禁用,以及對特定無線電頻率實施技術(shù)阻斷等強(qiáng)制性管理措施。
(6)《無線電臺執(zhí)照管理規(guī)定》?!稛o線電臺執(zhí)照管理規(guī)定》自1999年5月18日首次公布,經(jīng)2009 年2月4日中華人民共和國工業(yè)和信息化部第6次部務(wù)會議審議通過,于2009年4月10日起施行。使用各類無線電臺(站),包括在機(jī)車、船舶和航空器上設(shè)置、使用制式電臺,應(yīng)當(dāng)持有無線電臺執(zhí)照,同時規(guī)定了無線電臺執(zhí)照的核發(fā)主體,即工信部或各級無線電管理機(jī)構(gòu),或者由工信部委托國務(wù)院有關(guān)部門進(jìn)行核發(fā),而對于違反規(guī)定的,由無線電管理機(jī)構(gòu)根據(jù)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處罰。
4.1 車載雷達(dá)
(1)60GHz頻段車載雷達(dá)
⊙ 載波頻率容限為500×10-6。
⊙ 天線端口輸出功率限值為10dBm,峰值等效全向輻射功率限值為47dBm,平均等效全向輻射功率限值為44dBm。
⊙ 帶外發(fā)射限值(e.i.r.p),57-59GHz及64-66GHz:-5dBm/MHz(有效值)。
⊙ 其他射頻指標(biāo)應(yīng)滿足“關(guān)于發(fā)布《微功率(短距離)無線電設(shè)備的技術(shù)要求》的通知(信部無[2005]423號)”中第二部分“通用要求”的相關(guān)規(guī)定。
(2)24GHz頻段短距離車載雷達(dá)
⊙ 使用頻率為24.25-26.65GHz。
⊙ 發(fā)射信號帶寬(-10dB帶寬)至少500MHz。
⊙ 發(fā)射信號的等效全向輻射功率譜密度限值符合表1要求。
表1
(3)車輛測距雷達(dá)
⊙ 使用頻率為76-77GHz。
⊙ 峰值等效全向輻射功率限值為55dBm。
⊙ 其他射頻指標(biāo)應(yīng)滿足“關(guān)于發(fā)布《微功率(短距離)無線電設(shè)備的技術(shù)要求》的通知(信部無[2005]423號)”中第二部分“通用要求”的相關(guān)規(guī)定。
4.2 車載藍(lán)牙設(shè)備以及車載Wi-Fi/WAPI
表2
4.3 汽車無線鑰匙
⊙使用頻率為314-316MHz,430-432MHz,433.00-435.79MHz;發(fā)射功率限值為10mW。
⊙ 占用帶寬為不大于400kHz。
⊙ 頻率容限為100×10-6。
⊙ 其他射頻指標(biāo)應(yīng)滿足“關(guān)于發(fā)布《微功率(短距離)無線電設(shè)備的技術(shù)要求》的通知(信部無[2005]423號)”中第二部分“通用要求”的相關(guān)規(guī)定。
4.4 車載無線電臺
(1)模擬對講設(shè)備和模擬集群設(shè)備
⊙ 發(fā)射功率:車載臺≤25W?!?頻率容限:詳情請見表3。
表3
⊙ 占用帶寬:≤8.5kHz(12.5kHz信道間隔);
≤16kHz(25kHz信道間隔)。
(2)數(shù)字對講設(shè)備
⊙ 發(fā)射功率:車載臺≤10W。
⊙ 頻率容限:基站/轉(zhuǎn)發(fā)臺≤2.5×10-6;車/船載臺/手持臺≤5×10-6。
⊙占用帶寬:≤8.5kHz。
(3)數(shù)字集群設(shè)備
⊙ 發(fā)射功率:參考SJ/T 11228。
⊙ 頻率容限見表4。
表4
⊙ 占用帶寬:TETRA和iDEN設(shè)備≤25kHz;
GoTa設(shè)備≤1.23MHz;GT800設(shè)備≤200kHz。
隨著科技的發(fā)展,汽車工業(yè)的強(qiáng)勁增長,車載無線電設(shè)備的增加,車?yán)锏亩嗝襟w系統(tǒng)、藍(lán)牙通信系統(tǒng),尤其是涉及到行車安全的汽車?yán)走_(dá)等設(shè)備,都有可能對外界產(chǎn)生干擾,或者車內(nèi)系統(tǒng)間相互干擾。因此,對于汽車無線電設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)要求和法律法規(guī)就扮演著極為重要的角色,這些相關(guān)規(guī)定對于汽車無線電設(shè)備的使用頻率、發(fā)射功率等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定和限制,對于維護(hù)我國汽車無線電領(lǐng)域安全起到了無法替代的作用。但是由于汽車無線電產(chǎn)品種類繁多,涉及到的技術(shù)要求和規(guī)定也較為分散,因此,對我國現(xiàn)有汽車無線電相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)要求進(jìn)行總結(jié)并對其進(jìn)行宣傳,可以使國內(nèi)外相關(guān)無線電設(shè)備廠商和汽車廠商了解我國相關(guān)規(guī)定,避免在汽車領(lǐng)域引入不合格產(chǎn)品,促進(jìn)汽車無線電領(lǐng)域的規(guī)范管理和有序發(fā)展。
[1] 于敬泉.汽車防撞雷達(dá)信號處理研究.江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文,2006
[2] 羅濤,王昊.車輛無線通信網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用.中興通訊技術(shù),2011,17(3)
[3] 工業(yè)和信息化部關(guān)于150MHz/400MHz頻段專用對講機(jī)頻率規(guī)劃和使用管理有關(guān)事宜的通知.信部無[2009]666號
Analysis of the Wireless Technology Related Regulations and Technical Requirement in Automobile Field
Wang Xiaobo, Du Hao
(The State Radio Monitoring Center Testing Center, Beijing, 100041)
Wireless technology has been widely applied in the automobile field, from the original radio to the intelligent traffic, wireless technology combined with multimedia and computer technology, not only to enhance the vehicle's comfort and entertainment experience but also to ensure the safety. In this paper, we started with the development history of automobile wireless technology, classified the wireless automobile equipment, and then analyzed the relevant regulations and technical requirements, our work can provide reference for the related testing institutions and manufacturers.
automobile wireless technique; regulation; technical requirement
10.3969/J.ISSN.1672-7274.2015.08.004
TN92文獻(xiàn)標(biāo)示碼:A
1672-7274(2015)08-0012-05
王小波,男,1982年生,博士,國家無線電監(jiān)測中心檢測中心工程師,主要研究方向為無線局域網(wǎng)等短距離無線接入技術(shù)、無線電測試技術(shù)。
杜 昊,男,1985年生,碩士,國家無線電監(jiān)測中心檢測中心工程師,主要研究方向為無線電檢測技術(shù)。