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实践出真知-第一视角参与国际无线电标准建设

每天埋头搬砖的我们,常常会用到国家标准,而国家标准常常会引用更高级的国际标准,国际标准听起来是那么高不可攀。小编有幸作为国际标准编制的核心成员,深入地参与了一项国际标准的制定,今天给大家分享这个过程。

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图1 国家标准中大量引用国际标准

为什么需要无线电的国际标准

无线电波传播不受国境约束,统一的技术标准是全球无线电业务有序运行的基础。它既能为跨境频率协调、干扰判定提供统一技术标尺,保障频谱、卫星轨道等稀缺公共资源的公平分配,也能实现射频设备与测试结果的全球互认,降低产业跨境流通的制度成本。

ITU-R建议书是国际电信联盟无线电通信部门发布的核心技术规范,是全球无线电频谱管理、射频通信与干扰评估领域的权威通用基准。它虽不属于强制国际条约,但被《无线电规则》大量条款援引,在跨国频率协调、设备合规认证、国际干扰裁决中具备事实强制效力,是各国无线电法规与行业测试标准的核心技术源头

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图2 ITU-R国际标准发布网页

ITU-R 建议书基本制定流程?

ITU-R 建议书由成员国主导制定:先由成员国或行业机构向对应研究组提交技术提案,经工作组论证形成草案并公开征求意见,再由研究组审议达成共识,最终提交无线电通信全会表决通过后全球发布,并随技术发展持续迭代修订。

 

机缘巧合的参与机会

2019年,我在一家主流无线电管理公司任研发部门经理。工信部无线电管理局,要通过公司选派一名技术专家,参与ITU-R中国代表团相关领域的技术工作。按照几乎所有公司的惯例,这种好机会理应优先给领导们,为什么会轮到我呢?

因为这项工作是纯技术工作,既要求对行业业务技术有深入的理解,又需要有较高的英文水平。在这两方面都还行的我,一下就有了突出的优势。

当领导一个推下一个,串行地把机会推到我这来时,有那么一瞬间感觉到,那无数个在实验室写代码调板子的日夜,若干个在江安河畔读四六级托福英语的早晨,一下就有了意义。

所以交叉属性是很神奇的一件事,最近很喜欢的《A Woman of substance》,Emma Harte能被命运选中的原因,是不是因为她是衣服做得最好的女佣?

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图3 A Woman of substance 剧照

议题的提出

随着5G、卫星互联网及自动驾驶等用频地理位置广、用频场景复杂的信息产业高速发展,为了保障用频秩序,服务好经济发展,需要大量的无线电监测测向设备,而且不能仅仅依靠固定监测设施,还需要大量可以机动的、灵活部署的移动监测测向设备。

但当时ITU-R并没有一个针对移动测向系统性能的评估规范,本课题于2016年由希腊首次提出来,主要目的是探索一种可行的方法并形成建议书,用于在真实工作环境下,评估移动测向系统的性能情况。

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图4 典型的移动式测向系统

出国参会

在正式加入中国代表团相关工作组后,我立刻学习了相关的资料。但正式参与到相关的工作中,应该是第一次出国参会才正式开始。

对于以前没有出过国的我,这本身也是非常有意思的过程。各种证明材料、护照、保险、电话、机票酒店,然后嗖的一下,从成都经德国法兰克福,飞到了风景秀丽的瑞士南部小城——日内瓦。

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图5 出行到日内瓦

最让我兴奋的是,作为无线电行业一名普通的工程师,我和同行的康姐还受到了时任ITU-R高级顾问/工信部无线电管理局前局长谢飞波局长的亲切接待!!

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图6 小编在ITU-R总部与飞波局长合影

他像一位长辈一样,既带我们参观ITU-R总部、联合国欧洲总部,又亲切地给我们指导了在联合国工作的相关要求和注意事项;他不仅带我们参加了联合国的音乐晚会,还贴心地告诉我们要怎样才能在联合国商店淘到便宜的东西!

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图7 参观UN、ITU-R

回归正题,参会还是很严肃的&繁忙的,有机会代表国家与各个国家的专家在一起工作,这份责任与荣誉感,让大家马不扬鞭自奋蹄,用最大的激情努力作为!

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图8 中国代表团在专心工作中

议题的核心争议与困境

本议题自2016年提出来,得到了多个国家的管理机构与厂商关注与支持,特别是得到了来自希腊(主席国)、埃及、德国、美国及日本等多篇文稿输入。到2019年已经初步形成建议书初稿,并形成了两种主要的技术思路。

一种是在在真实环境下,standoff式的固定架设测试,一种是homing的追踪模式方式。希腊在2019年提交了一个基于这个初稿的测试报告(文稿号:1C/204-E)。受限于多种条件,测试工作进展不是很深入。作为组织者,希腊并没有表现得特别倾向于某一种方式,总体来说,在保证几个框架性原则下,也倾向于在homing的方式上找到好答案。

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图9 希腊方面提出的初稿

日本方面于2018年提交一份基于东京市区环境的仿真报告(文稿号:1C/169 (Annex 2)-E),其主要观点是提醒研究组。在真实环境下,示向线(LOB)会极大地依赖于现实条件,而不是测向系统的能力,所以LOB不能用来作为评估测向系统性能的指标

埃及是参与非常积极的国家,与大多数国家不一样,埃及非常支持在真实环境下固定架设测试。我在会议间隙去找那位埃及兄弟聊天,问为什么不考虑homing的方式?他说他们国家不好找相应的场地,这,我也不好说什么了。

德国narda公司强烈建议去掉standoff的方式。大多数国家/组织(日本、R&S、GEW、TCI)都觉得在真实环境下固定测试意义不大,原因是LOB基本上由环境决定

大多数赞同:在homing下进行探索。这个评估方法是为了评估一个设备在用户真实环境下的适应能力,而不是为不同厂家的设备进行排名;但这种评估方法务必要用一定的可重复性、客观性移动测向设备的根本工作任务是为了定位发射源

由于以埃及为代表的专家与以德国为代表的专家分别支持不同的技术路线,讨论到激烈之处情绪激动,都主张可将对方技术路线从建议书中剔除

这种强烈而持续的冲突,直接让建议书制定工作陷入僵局,特别是埃及那哥们,年轻气盛,几次甚至直接开始拍桌子,甩话筒,仿佛这不是一个技术分歧,而国家间的利益纷争。

到了最困难的时候,研究组内部弥漫着一种悲哀的气氛,经议题主席希腊DR. Andreas提议,大家同意:若分歧不能解决,那大家不得不放弃建议书的制定,仅发布一份广泛吸收意见的报告书(注:报告书与建议书之间的含金量完全不是一个数量级)。

 

思考、组织国内测试

在日内瓦会议期间,分析了这个工作议题的目标,我也代表中国发言,赞成在homing的模式下,继续改进,希望能达到一个状态:既能在真实的环境下,实测移动测向系统效果,又能尽量控制变量,让测试具备可重复性、客观性。

另外,通过几周的会议,我也强烈地感觉到,一个真理:在ITU-R的各国专家可能各有各的技术特长,各有各的性格,但是大家都无比一致的认可一点,实践测试的效果,实践中的规律。正如我们的伟人说的一样:实践是检验真理的唯一标准!

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图10 实践是检验真理的唯一标准

常规的homing的问题是,即使在同一片区域中,不同的被测系统在测向的时候面对的小环境可能是完全不一样的,另外,在同样的测向输出情况下,不同技术人员的反应也很可能不一样。甚至多次测试的情况下,相同的技术人员也是一个“时变系统”,面对同样的测向结果,可能会给出不同的行进方向。从而给测试带来的极大的随机性。

从结果来看,相同的人、相同场地、相同的设备,可能也会出现测试重复性较差的情况。所以,这样的对比也谈不上客观性。

经过思考与多方讨论,我们团队拟定了倒过来homing测试的方案:

被测试系统在指定的环境下、指定的路径上、在按指定的速度、跑指定的距离,然后对比测试结果收敛的情况

这样的方案,既在实际环境下进行了测试,又极大地保障测试的可重复性与客观性!

感谢前公司任JX同学及其他工程部的同事,在我的组织下,进行了充分的测试验证,可行!

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图11 实测用的测向系统

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图12 实测用的信号源





线上会议及转机

有了理论的分析与大量的实践测试,并通过邮件与议题主席希腊DR. Andreas反复讨论,并与多个有强烈意见相关方进行邮件沟通后,我感觉时机成熟了!

我们以中国代表团的名义,向议题工作组提交了中国的建议方案。

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图13 中方提交的contribution第一页

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图14 中方提交的contribution全文

这时已经进入了疫情期间,虽然工作组的全球同事都在不同的地点的电脑屏幕后面,但在我讲解中国方案与测试情况,在和大家一起讨论的时候,我已经完全感觉到工作组的气氛已经完全由压抑阴天变成了万里无云的晴天

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图15 工作组的心情就像日内瓦天气一样好起来

无论是哪个国家的专家,大家还是希望这个议题真正的发布为一个建议书,当大家看到一个经实践证明可行方案出现到眼前的时候,大家都还是由衷地高兴。

在中方输入文档的推动下,工作组内部出现了更积极合作的工作势头,原本走向对立而排斥的两个外方,也通过平衡的方式走向了合作,在整体标准层面,设置两个板块:首推方案与备选方案:

中方提出的“预定义homing”作为首选方案的第一方案,而德国等推动的“盲homing”作为首选方案的第二方案;埃及等推动的standoff固定式测试作为备选方案

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图16 最终建议书目录

至此,本议题工作组内的矛盾基本解决,跑步进入格式、流程审核的各阶段。

正式发布与意义

2021年6月3日,在ITU-R SG1会议上,建议书《Recommendation ITU-R SM.2140 Performance evaluation of mobile direction finders in operational environment》正式通过!

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图17 本建议书的封面

会议结束后,我收到了同事的祝贺信息,我深深出了一口气,感到一种强烈而平静的成就感。这时我收到了议题主席希腊DR. Andreas单独写我和埃及电信主管部门那兄弟的感谢&祝贺邮件。我才发现我们之间的邮件已经好几十封了。

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图18 与议题主席的邮件

在这么艰难坎坷地推动本建议书的形成过程中,若干次被各国的专家逼到几乎想放弃的角落(就出一个report),大家最终坚持了下来。我也很荣幸能与他们一起,通过实际测试努力,克服众多困难,走过了推动了本建议书形成过程中最艰苦的两年。

在最终审批通过的建议书中,中方输出的建议方法、测试数据示例及分析图表等众多内容,完整地作为第一优选方法直接纳入了建议书正文,与其他国家的贡献一起,形成了完善的移动测向系统在实际环境下的性能评估方案建议。本建议书将对全世界无线电管理者及厂商的工作带来积极的指导意义。中方为推动本建议书做出了突出贡献,得到了业界和主管部门的共同赞扬。

 

(注:图6发布前已经得到相关方明确授权,仅限本文使用,未经授权请勿独立取图使用)

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图19


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关于祯仪

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