什么是ism頻段 中國ISM頻段定義

1. 對 ISM 頻段定義的探索

對 ISM 頻段的定義是一個值得關注的議題。 尤其是其中包含的 300MHz ~ 1GHz 頻段（即所謂 SubG 頻段， 對應波長為 0.3~1m 其間， 即該頻段被包含在“分米波”級別， 比如 315M， 433M， 470M， 868MHz等）為我們所關注， 此外值得關注的還包括 2.4G， 5.8GHz 頻段等。 在上述列舉的頻段里， 常見的 Wifi， Bluetooth， Zigbee， Lora 等協(xié)議均包含其中。

ISM 頻段涉及到多份文件， 包括對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)中“局域網(wǎng)”， 如“無線接入系統(tǒng)”， “微功率設備”的使用， 均有涉及。 并也涉及到其他類型的設備（如無人機）的使用頻段。

本文中， 我們對 ISM 頻段定義進行探討， 至于我們關注的 SubG 頻段， 與 2.4G， 5.8G 頻段等， 我們將在另外的文章進行更進一步的討論。

查詢中國大陸的 ISM 頻段定義并非易事。 本文采用了如下探索文檔的學習與探索步驟：

（1） 通過閱讀工信部的“無線電頻率劃分規(guī)定”文件， 并在文中進行跳躍式閱讀和查詢， 間或著發(fā)現(xiàn)中國大陸（并含HK， 澳門）的 ISM 頻段的“散裝式”定義。 這里討論主要集中在中國大陸區(qū)域（屬于 ITU 定義的 3區(qū)）。

（2） 對我們關注的 ISM 頻段內(nèi)包含的數(shù)個 SubG 頻段的定義， 需要集合與微功率設備使用指導進行分析。 根據(jù)工信部關于“微功率（短距離）無線電設備規(guī)范要求”（或簡稱“第52號文”） 進行詳細查詢， 并進行相應頻段的整理與討論。

（3） 根據(jù)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)頻率使用指南”文件中列舉的微功率設備頻率簡明列表， 與“微功率（短距離）無線電設備規(guī)范要求”（或簡稱“第52號文”）的全面性描述互為比對， 同時也可對微功率設備列舉頻段進行參考比對。

2. 中國大陸 ISM 頻段定義

2.1 “無線電頻率劃分規(guī)定”文件版本

中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》 或包含下述版本（不完全列舉）：

（1） 2001年11月12日公布（信息產(chǎn)業(yè)部令第14號）（2） 2006 年10月16日公布（信息產(chǎn)業(yè)部令第40號）（3） 2010年8月13日公布（工業(yè)和信息化部令第16號公布）（4） 2013年11月28日（工業(yè)和信息化部令第26號公布， 自2014年2月1日起施行）（5） 2018 年2月7日（中華人民共和國工業(yè)和信息化部令第46 號公布， 自2018年7月1日起施行）， 這是當前本文討論基于的版本。

2.2 對 ISM 頻段定義（與其包含的數(shù)個 SubG 頻率）

文件共有兩處進行了 ISM 頻段的定義：

（1） 定義一

5.138 下列頻段：

6765-6795kHz （中心頻率為 6 780kHz），433.05-434.79MHz （中心頻率為 433.92MHz），除 5.280 款所列國家以外的 1 區(qū)，61-61.5GHz （中心頻率為 61.25GHz），122-123GHz （中心頻率為 122.5GHz），和 244-246GHz （中心頻率為 245GHz）

討論： 在我們關注的 SubG 頻段中， 定義了 433MHz. 這里的 “5.280 款” 引用如下：5.280 在德國、奧地利、波斯尼亞和黑塞哥維那、克羅地亞、前南斯拉夫馬其頓共和國、列支敦士登、黑山、葡萄牙、塞爾維亞、斯洛文尼亞以及瑞士，433.05-434.79 MHz 頻段（中心頻率 433.92MHz）指定給工業(yè)、科學和醫(yī)療（ISM）使用。在這一頻段上工作的上述國家的無線電通信業(yè)務，必須承受這些應用可能對其產(chǎn)生的有害干擾。在此頻段內(nèi)的 ISM 設備應按照 15.13 款的規(guī)定進行操作。（WRC-07）

注： 1區(qū)所在地為歐洲非洲。

這里 5.280 款 列舉歐洲部分國家也明確應用 433MHz 為 ISM 頻段， 或可理解為 433MHz 是除美洲外， 全球普遍適應的一個 ISM 頻段。

（2） 定義二

5.150 下列頻段：

13 553-13 567kHz （中心頻率為 13 560kHz），26 957-27 283kHz （中心頻率為 27 120kHz），40.66-40.70MHz （中心頻率為 40.68MHz），902-928MHz （中心頻率為 915MHz）在 2 區(qū)，2 400-2 500MHz （中心頻率為 2 450MHz），5 725-5 875MHz （中心頻率為 5 800MHz），和 24-24.25GHz （中心頻率為 24.125GHz）

討論： 2區(qū)對應美洲， 即美國 915M（或歐洲433M， 見上文定義一）， 2.4G， 5.8GHz 等， 這些重要頻段， 與常見的歐美 ISM 頻段的部分定義吻合。

915M 在美國單獨使用的主要原因， 可能是與歐洲中國的蜂窩移動通信網(wǎng)絡（手機網(wǎng)絡）頻段重疊導致。 這或是另一個近似的頻段 868M 的廣泛使用的緣故？

以上， 可清晰說明中國大陸的 ISM 頻段定義， 與國際一些區(qū)域的 ISM 頻段定義具有相當?shù)囊恢滦浴?/p>

2.3 無人機使用頻段（1.4G， 2.4G， 5.8GHz）

（1） 無人機為近來頗具影響力的設備， 也嘗試進行初步頻段分析：

根據(jù) 2022年11月3日 《民用無人駕駛航空器無線電管理暫行辦法（再次公開征求意見稿）》約定：

民用無人機機載電臺及與其開展遙控、遙測、信息傳輸?shù)葮I(yè)務的地面無線電臺（站）（以下統(tǒng)稱民用無人機無線電臺）可以使用下列頻率：1430-1444MHz、2400-2476MHz、5725-5829MHz（以下分別簡稱 1400MHz、2400MHz、5800MHz）。

民用無人機為實現(xiàn)探測、避障等功能可以使用 24-24.25GHz 頻段的微功率短距離雷達設備，其使用及技術指標應符合工業(yè)和信息化部 2019 年第 52號公告相關要求。

（2） 頻段分析：

（a） 2.4G 與 5.8G 頻段均為 ISM 頻段。（b） 1.4G 頻段定義：

1400MHz 頻段用于民用無人機遙測與信息傳輸鏈路，其中 1430-1438MHz 頻段頻率用于警用無人機和直升機視頻傳輸，1438-1444MHz 頻段頻率可用于其他單位和個人民用無人機。

發(fā)射機發(fā)射功率限值：

發(fā)射機功率等級： 等效全向輻射功率（e.i.r.p）限值/下行（dBm/通道）1： 42 dBm2： 35 dBm3： 23 dBm

（3） 討論：

考慮到 40dBm 對應發(fā)射功率為： 10W， 可推測 1.4GHz 作為遙測和信息傳輸鏈路， 能夠支撐較遠的通訊距離。 而其他部分通訊頻率如 2.4G， 5.8G 則位于 ISM 頻段（與后續(xù)文章中關注的微功率設備的發(fā)射功率相同， 該 ISM 頻段2.4G， 5.8G上體現(xiàn)微功率近距離特征）。

2.4 其他重要的 SubG 頻段（470MHz）

470MHz 起始頻段， 并沒有被作為 ISM 頻段被定義。 但在文件中被世界各國廣泛使用（除美國作為移動通信使用）。

在中國大陸， 該頻段目前似作為 Lora 主要頻段使用， 將在后續(xù)的微功率設備頻段內(nèi)容中繼續(xù)討論，

3. “工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)頻率使用指南” 對 ISM 的應用限制（無線接入網(wǎng)）

問題： 既然 ISM 對應著工業(yè)， 科學， 醫(yī)療應用頻段而無需申請， 那么是否但凡 ISM 中的設備， 就可以設計使用于任何使用場景呢？ - 并非如此。

就我們的探索過程來看， 情況或恰好相反。 對于各種應用場景存在著諸多限制， 主要的限制可參考工信部的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)頻率使用指南” 與 “微功率（短距離）無線電設備規(guī)范要求” 進行分析。

（1） ISM 中典型的 2.4G， 5.8G 被廣泛的使用于 Wifi 協(xié)議設備。 根據(jù) 《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)無線電頻率使用指南（2021 年版）》， 嚴格限制于“局域網(wǎng)”的“無線接入系統(tǒng)”， 而與“廣域網(wǎng)（公眾移動通信系統(tǒng)與專用移動通信系統(tǒng)）”相區(qū)別。

（2） 正如我們在 《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)使用頻段整理與討論》 文中所引用的， 局域網(wǎng)中的“無線接入系統(tǒng)”， “對于安全可靠性要求不高的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，可酌情使用 2400MHz、5100MHz 和 5800MHz 頻段的無線接入系統(tǒng)（無線局域網(wǎng)）。工作在上述頻段內(nèi)的無線電臺（站）或者無線電發(fā)射設備不能獨占或排他性地使用頻率。由于易產(chǎn)生相互有害干擾，建議區(qū)域或者局部使用?！?/p>

（3） 我們設計這樣一個應用場景： 阿里， 騰訊， 或?？低?/u>等某個大型企業(yè)， 充分利用普及應用且價格低廉的的 Wifi 熱點， 并使用跨區(qū)域布放大功率無線橋接設備， 或者可以以較高性價比的方式， 實現(xiàn)跨區(qū)域比如省級， 甚至全國性的專屬企業(yè)網(wǎng)絡（硬件通信回路完全自有）。 從而通過對數(shù)據(jù)采集存儲處理實現(xiàn)獨享， 并進行數(shù)據(jù)分析或數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值。