Wykorzystanie widma radiowego

Bezprzewodowe łącza szerokopasmowe

Bezprzewodowa łączność szerokopasmowa zapewnia szeroki zasięg i łączność dla potrzeb społecznych i przemysłowych. Naziemne sieci komórkowe różnych generacji (od GSM do 5G) uzupełnione siecią Wi-Fi Radio LAN zapewniają dostęp do Internetu wszystkim obywatelom, gdziekolwiek mieszkają, pracują i podróżują. Co więcej, bezprzewodowa łączność szerokopasmowa umożliwia połączenie wszystkich typów maszyn i obiektów („Internet rzeczy”). Dostęp do łączności ruchomej jest również wdrażany na pokładach statków powietrznych i statków morskich.

Zaawansowana łączność 5G jest kluczowym czynnikiem umożliwiającym cyfryzację i transformację przedsiębiorstw w różnych sektorach przemysłowych („pionowych”), takich jak transport drogowy i kolejowy, inteligentna produkcja (przemysł 4.0) lub rolnictwo. Widmo radiowe zostało udostępnione w celu wspierania zautomatyzowanych samochodów i pociągów – zharmonizowane w UE pasmo częstotliwości 5,9 GHz (5 875-5 935 MHz) umożliwia łączność pojazd-pojazd na drogach, a także obsługę radiokontrolowanego miejskiego transportu kolejowego. Zakresy częstotliwości 874,4-880,0 MHz w połączeniu z 919,4-925,0 MHz, a także 1 900-1 910 MHz, są również zharmonizowane w UE w odniesieniu do kolejowego radiowego radiowego (RMR), które ma zapewnić wszechobecną kontrolę i zarządzanie operacjami kolejowymi.

Komunikacja mobilna

Komunikacja mobilna stała się integralną częścią naszego życia, umożliwiając łączność w dowolnym miejscu i czasie. Obywatele, przedsiębiorstwa i organizacje na całym świecie coraz częściej polegają na komunikacji mobilnej, aby móc komunikować się, pracować i współpracować.

Zarządzanie widmem radiowym na potrzeby łączności ruchomej musi być inteligentne i skuteczne, aby zapobiegać ingerencjom między różnymi użytkownikami, maksymalizować korzyści dla użytkowników pod względem łączności i zrównoważonego rozwoju oraz wspierać innowacje i usługi na jednolitym rynku. Aby osiągnąć te cele w całej Unii i biorąc pod uwagę dzisiejsze wyzwania społeczno-gospodarcze, Komisja, we współpracy z państwami członkowskimi, opracowuje politykę w zakresie widma na szczeblu UE oraz koordynuje przydział widma radiowego w zharmonizowanych warunkach technicznych, a także planowanie i realizację krajowych procedur przydzielania widma.

Zgodnie z decyzją w sprawie widma radiowego i Europejskim kodeksem łączności elektronicznej Komisja opracowuje techniczne decyzje wykonawcze w celu zapewnienia zharmonizowanych warunków dostępności i efektywnego wykorzystania widma radiowego w całej Unii. Już ponad 4 GHz widma radiowego zostało zidentyfikowane i zharmonizowane na szczeblu UE w odniesieniu do systemów naziemnych zdolnych do świadczenia bezprzewodowych usług szerokopasmowej łączności elektronicznej (w tym łączności ruchomej), które obejmują pasma niskiej, średniej i wysokiej częstotliwości zgodnie z zasadami neutralności technologicznej i usługowej.

Komisja monitoruje również i analizuje krajowe procedury przyznawania częstotliwości w państwach członkowskich, aby zapewnić terminową dostępność wystarczającego widma radiowego w warunkach sprzyjających inwestycjom w ramach zharmonizowanych zakresów częstotliwości UE w celu wdrożenia szeroko zakrojonych sieci bezprzewodowych (w tym ruchomych).

Sieć małych komórek dla 5G

Inteligentniejsze sieci bezprzewodowe, w tym małe ogniwa i rozproszone anteny, są warunkiem wstępnym pełnego wdrożenia sieci 5G. W tym kontekście w rozporządzeniu wykonawczym Komisji określono właściwości fizyczne i techniczne małych komórek, które są zwolnione z jakiegokolwiek indywidualnego pozwolenia na zagospodarowanie przestrzennego lub innych indywidualnych wcześniejszych zezwoleń. Definicja małej komórki w rozporządzeniu wykonawczym określa ścisłe limity pod względem wielkości i mocy emitowanej tych małych instalacji ogniw.

Niniejsze rozporządzenie zapewnia również ochronę zdrowia publicznego przed narażeniem na działanie pól elektromagnetycznych, a także przed integracją wzrokową małych komórek. W tym celu przewidziano zgodność z limitami pól elektromagnetycznych (EMF) w odniesieniu do wdrażania publicznych sieci komórkowych, które zostały zalecone na szczeblu UE. Te limity EFW zabezpieczają margines 50 razy niższy od poziomów wskazanych w międzynarodowych dowodach naukowych jako mający potencjalny wpływ na zdrowie ludzi. Rozporządzenie odnosi się również do wizualnego wyglądu małych komórek, aby uniknąć wizualnego bałaganu. Określono w nim specyfikacje dotyczące spójnej i zintegrowanej instalacji, zapewniając jednocześnie organom krajowym środki do nadzorowania łącznego rozmieszczania małych ogniw.

Zastosowania przemysłowe

Wdrożenie niezawodnej i odpornej łączności bezprzewodowej staje się coraz bardziej konieczne dla krytycznych dla biznesu procesów przemysłowych, takich jak procesy związane z automatyczną produkcją w inteligentnych fabrykach (Przemysł 4.0). Łączność 5G może być używana do podłączenia czujników do różnych maszyn, umożliwiając tym samym fabrykom, liniom lotniczym, producentom samochodów i innym operatorom przemysłowym monitorowanie i zarządzanie sprzętem i produktami w celu konserwacji i naprawy. Na przykład dane zebrane z czujników mogą być przesyłane za pośrednictwem sieci 5G do procesorów z algorytmami uczenia maszynowego, aby przewidzieć przyszłe zachowanie sprzętu przed wystąpieniem poważnych uszkodzeń. Ponadto produkcja przemysłowa opiera się na wysokiej precyzji, zdalnej kontroli maszyn, a także autonomicznych robotach i pojazdach wewnętrznych, które są wzajemnie połączone w sieci prywatnej 5G o kluczowym znaczeniu.

W tym celu Komisja upoważniła Europejską Konferencję Pocztową i Telekomunikacyjną (CEPT) do zbadania możliwości wdrożenia naziemnych bezprzewodowych systemów szerokopasmowych zapewniających łączność sieciową na poziomie lokalnym dla pionów w paśmie częstotliwości 3,8–4,2 GHz w Unii. Inicjatywa ta ma na celu promowanie rozwoju przemysłowego ekosystemu 5G, wydajnego wykorzystania widma oraz wdrażania innowacyjnych warunków współdzielenia w tym zakresie między aplikacjami wertykalnymi 5G a użytkownikami zasiedziałymi (takich jak połączenia satelitarne typu kosmos-ziema).

Komunikacja mobilna na pokładzie statków powietrznych i statków

Doświadczenie multimedialne można już zapewnić za pomocą technologii mobilnej (w tym 4G) pasażerom podróżującym na pokładzie samolotów i statków. Dodanie łączności 5G w samolotach i na statkach morskich wzmocni usługi komunikacyjne dostępne dla obywateli podczas podróży, przy jednoczesnym wykorzystaniu najnowszych dostępnych technologii mobilnych i zapewnieniu efektywnego wykorzystania widma. Komunikacja mobilna na pokładzie statków powietrznych/statków (MCA/MCV) to systemy umożliwiające pasażerom korzystanie z urządzeń mobilnych (np. smartfonów) na pokładzie. Obecnie usługi MCA i MCV są w ograniczonej liczbie statków powietrznych i statków, a zainteresowanie rozszerzeniem tych usług zarówno pod względem zakresu, jak i zasięgu rośnie.

Komunikacja mobilna na pokładzie samolotu

W 2008 r. Komisja wprowadziła zharmonizowane przepisy techniczne dotyczące uruchomienia usług GSM (2G) w paśmie częstotliwości 1 800 MHz dla ogólnoeuropejskich usług łączności ruchomej na pokładzie statków powietrznych. Te przepisy techniczne zostały następnie zaktualizowane przez Komisję w 2013 r. w celu uwzględnienia technologii UMTS (3G) w sparowanym paśmie częstotliwości 2 GHz i technologii LTE (4G) w paśmie częstotliwości 1 800 MHz, oprócz GSM (2G). Oznacza to, że pasażerowie mogli wówczas korzystać ze swoich terminali mobilnych do celów usług szerokopasmowych, takich jak dostęp do internetu w samolocie wyposażonym w MCA. W 2016 r. Komisja zmieniła decyzje mające na celu uproszczenie łączności ruchomej na pokładzie statków powietrznych.

Komunikacja mobilna na pokładzie statków

W 2010 r., podobnie jak w przypadku MCA, Komisja wprowadziła zharmonizowane przepisy techniczne dotyczące uruchomienia usług GSM (2G) w paśmie częstotliwości 1 800 MHz dla ogólnoeuropejskich usług łączności ruchomej na pokładach statków. Te przepisy techniczne zostały następnie zaktualizowane przez Komisję w 2017 r. w celu uwzględnienia UMTS (3G) w paśmie częstotliwości 2 GHz oraz technologii LTE (4G) w paśmie częstotliwości 1 800 MHz, oprócz GSM (2G). Oznacza to, że pasażerowie mogli wówczas korzystać ze swoich terminali mobilnych do celów usług szerokopasmowych, takich jak dostęp do internetu na statku wyposażonym w MCV.

Usługi audiowizualne

Widmo jest głównym elementem bezprzewodowej dystrybucji treści audiowizualnych. Nadawanie naziemne jest ważnym elementem europejskiego modelu audiowizualnego i realizuje główne cele polityki publicznej, takie jak różnorodność kulturowa i pluralizm mediów.

Decyzja Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie UHF gwarantuje, że zakres częstotliwości 470-694 MHz (pasmo UHF), wykorzystywany do nadawania naziemnego, będzie zarezerwowany dla cyfrowej telewizji lądowej (DTT) oraz wykorzystania programów i wydarzeń specjalnych (PMSE) co najmniej do 2030 r. W ten sposób dostawcy DTT i PMSE mają długoterminową przewidywalność inwestycji i innowacji. Państwo członkowskie może podjąć decyzję o wykorzystaniu go do innych usług, ale takie wykorzystanie jest zgodne z krajowymi potrzebami nadawczymi i nie może mieć negatywnego wpływu na nadawanie w krajach sąsiednich. Decyzję UHF zaproponowano na podstawie sprawozdania Lamy ’ego z sierpnia 2014 r. oraz opinii Zespołu ds. Polityki Spektrum Radiowego z lutego 2015 r.

Badanie zakontraktowane w październiku 2021 r. ma na celu ułatwienie sporządzania przez Komisję Europejską sprawozdania na temat zmian w wykorzystaniu pasma UHF. W badaniu zostaną ocenione aspekty technologiczne, społeczne, gospodarcze, kulturowe i międzynarodowe związane z wykorzystaniem pasma UHF.

Komunikacja satelitarna dla obszarów oddalonych

Łączność satelitarna i dane zbierane przez satelity stały się niezbędne dla szerokiego zakresu zastosowań. Satelity zapewniają usługi w zakresie bezpieczeństwa życia i inne usługi na obszarach, które znajdują się poza zasięgiem sieci naziemnych, takich jak na morzu, w powietrzu i w regionach górskich. Pomagają one zniwelować przepaść cyfrową poprzez umożliwienie dostępu do bezprzewodowych łączy szerokopasmowych na obszarach wiejskich i oddalonych. Mogą one ułatwić nadawanie sygnałów telewizyjnych na całym kontynencie. Usługi nawigacji satelitarnej przyczyniają się do poprawy mobilności i zmniejszenia liczby wypadków. Dane zebrane przez satelity poszukiwawcze Ziemi lub meteorologiczne, a także inne satelity naukowe ułatwiają prognozowanie pogody i pomagają monitorować zmiany klimatu.

Częstotliwości wykorzystywane przez satelity są koordynowane zgodnie z procedurami Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego (ITU), zapewniając zapobieganie lub minimalizację szkodliwych zakłóceń transgranicznych. ITU prowadzi również rejestr przydzielonych częstotliwości i orbit satelitarnych. Procedury ITU nie obejmują wyboru i autoryzacji usług satelitarnych, którymi zarządza się na szczeblu krajowym.

Ponieważ satelity wspierają szereg ważnych polityk UE, takich jak Zielony Ład i programy takie jak Galileo i Copernicus, państwa członkowskie i Komisja, zgodnie z upoważnieniemprogramu dotyczącego polityki w zakresie widma radiowego, powinny udostępnić wystarczające spektrum dla takich usług satelitarnych i odpowiednio je chronić.

Komisja ujednoliciła już w 2007 r. warunki korzystania z pasma 2 GHz dla systemów świadczących usługi satelitarnej komunikacji ruchomej (MSS) w UE. Są to usługi świadczone przez system satelitarny, który komunikuje się z przenośnymi terminalami na ziemi, które mogą być przewożone przez osobę lub zamontowane na statku lub samochodzie. Ponadto na szczeblu UE utworzono specjalną procedurę wyboru operatorów MSS na podstawie odrębnej decyzji Parlamentu Europejskiego i Rady. Na jej podstawie w 2009 r. Komisja przyjęła decyzję w sprawie wyboru dwóch operatorów MSS. Następnie państwa członkowskie przyznały tym operatorom prawa użytkowania widma na okres 18 lat.

Widmo zwolnione z licencji

Prawo do korzystania z widma w pasmach częstotliwości zwolnionych z licencji przyznaje się urządzeniom, które spełniają określone warunki techniczne w zakresie współdzielenia widma. Jednak indywidualni użytkownicy urządzeń zwolnionych z licencji nie są chronieni przed zakłóceniami i nie mają żadnej gwarancji co do jakości usług.

Istnieją dwie główne kategorie zharmonizowanego wykorzystania widma zwolnionego z licencji: Urządzenia bliskiego zasięgu i bezprzewodowe systemy dostępu, w tym lokalne sieci radiowe (WAS/RLAN), regulowane decyzjami wykonawczymi Komisji w sprawie harmonizacji widma radiowego na mocy decyzji w sprawie widma radiowego, a także dyrektywą w sprawie urządzeń radiowych.

Urządzenia krótkiego zasięgu

Urządzenia bliskiego zasięgu (SRD) są zazwyczaj produktami przenośnymi na rynku masowym, które można łatwo zabrać i stosować ponad granicami. Różnice w warunkach dostępu do widma w państwach członkowskich mogą zatem uniemożliwiać im swobodny przepływ, zwiększać koszty produkcji i stwarzać ryzyko szkodliwych zakłóceń w innych aplikacjach i usługach radiowych spowodowanych nieuprawnionym użyciem. Aby uniknąć lub zminimalizować te problemy, decyzje wykonawcze Komisji z 2006 r. i zmienione w 2019 r., a także decyzja w sprawie zharmonizowanego widma dla urządzeń bliskiego zasięgu od 2018 r. zapewniają zharmonizowane warunki techniczne wykorzystania widma dla różnych urządzeń bliskiego zasięgu.

Harmonizacja warunków technicznych użytkowania widma przez SRD (oparta na dwóch decyzjach Komisji) wspiera różne inne polityki UE (np. IoT, urządzenia medyczne, transport i telematyka ruchu). Ze względu na rosnące znaczenie gospodarcze SRD oraz szybkie zmiany w zakresie technologii i wymagań społecznych prowadzące do nowych zastosowań, konieczna jest regularna zmiana obu decyzji.

Bezprzewodowe systemy dostępu, w tym lokalne sieci radiowe (WAS/RLAN)

Bezprzewodowe systemy dostępu, w tym Radio Local Area Networks (WAS/RLAN) to szerokopasmowe systemy radiowe, które umożliwiają bezprzewodowy dostęp do aplikacji publicznych i prywatnych niezależnie od topologii sieci. W zaleceniu Komisji z 2003 r. wezwano państwa członkowskie do umożliwienia publicznego dostępu RLAN do publicznych sieci i usług łączności elektronicznej pod warunkiem uzyskania co najwyżej ogólnych zezwoleń. Ponadto sieci RLAN są regulowane europejskim kodeksem łączności elektronicznej, który definiuje je jako systemy dostępu bezprzewodowego o małej mocy, działające w niewielkim zakresie, z niskim ryzykiem zakłóceń w innych tego typu systemach wdrożonych w bliskiej odległości przez innych użytkowników, wykorzystujących w sposób niewyłączny zharmonizowane widmo radiowe.

Systemy dostępu bezprzewodowego mogą być wdrażane wewnątrz lub na zewnątrz budynków lub innych obiektów, zwykle w ograniczonych geograficznie obszarach. Szerokopasmowe sieci RLAN jako podzbiór WAS są głównym rodzajem sprzętu wdrażanego dzisiaj, głównie w budynkach. Typowe WAS/RLAN obejmują publiczne i prywatne aplikacje oferowane w domach, szkołach, szpitalach, hotelach, centrach konferencyjnych, dworcach kolejowych, lotniskach, centrach handlowych itp. Są one zazwyczaj przeznaczone do połączeń między tradycyjnymi produktami biznesowymi, takimi jak komputery PC, laptopy, stacje robocze, serwery, drukarki i inne urządzenia sieciowe, a także cyfrowy konsumencki sprzęt elektroniczny w środowisku domowym lub biznesowym.

Według strategii Komisji dotyczącej europejskiego społeczeństwa gigabitowego, wszystkie główne czynniki społeczno-ekonomiczne (w tym szkoły, węzły transportowe i główne podmioty świadczące usługi publiczne) powinny mieć do 2025 r. dostęp do połączeń internetowych o prędkości pobierania lub przesyłania danych wynoszącej 1 gigabit danych na sekundę (Gbit/s) do 2025 r. Wszystkie gospodarstwa domowe w Unii powinny mieć połączenia internetowe z prędkością pobierania wynoszącą co najmniej 100 Mbit/s, która może zostać zmodernizowana do 1 Gbit/s.

Zharmonizowane zasoby widma w Unii na potrzeby dostarczania bezprzewodowych łączy szerokopasmowych za pośrednictwem WAS/RLAN są dostępne w 2,4 GHz (2 400–2 483,5 MHz), 5 GHz (5 150–5 350 MHz i 5 470–5 725 MHz), które zostały zharmonizowane decyzją Komisji w 2005 r. i zmienione w 2007 r. oraz w zakresach częstotliwości 6 GHz ( 5945–6 425 MHz), zharmonizowanych w 2021 r. Zharmonizowane widmo dla WAS/RLAN powinno spełniać wymogi rosnącej liczby i różnorodności urządzeń, a także zwiększać prędkość połączeń i natężenie ruchu danych. Powinien on wspierać szerokie kanały wymagane przez wiele aplikacji (w tym wideokonferencje, pobieranie mediów, telemedycynę, naukę online i gry online, rzeczywistość rozszerzoną i rzeczywistość wirtualną), które potrzebują dużej przepustowości, aby osiągnąć prędkość gigabitową.