5G頻譜和5G標準一樣，全球越一致，規(guī)模效應越好。這種好處的另一面就是有實力的參與者，都希望自己能夠引導這種一致性，從而使自己的相關產業(yè)利益最大化。而移動通信業(yè)多年來的發(fā)展就是伴隨著產業(yè)間的競爭、合作與妥協(xié)，追逐技術、市場趨勢，以期贏得商業(yè)成功。今年7月份，美國監(jiān)管機構FCC率先公布了美國的5G頻率規(guī)劃，打破了業(yè)界觀望之態(tài)，使全球5G頻率的確定和統(tǒng)一進入了實質性階段。
美國欲引領高頻劃分
在北京通信展期間，有企業(yè)向記者表示，如果中、美、歐能夠在5G頻率上達成相對一致，將可以大致確定全球的頻譜。
那么美國與歐洲的5G頻率是如何規(guī)劃，以及為何如此規(guī)劃呢？
愛立信東北亞區(qū)高級標準化專家王衛(wèi)在接受《中國電子報》記者書面采訪時表示，2016年7月14日，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）五位委員全票通過將24GHz以上約11GHz（3.85GHz授權頻譜：27.5G~28.35GHz、37G~38.6GHz、38.6G~40GHz和7GHz免授權頻譜：64G~71GHz）高頻段頻譜資源用于5G部署。
歐盟委員會在9月14日公布了詳細的5G行動計劃，針對5G頻譜規(guī)劃，歐盟委員會提出與成員國在2016年年底前確定可用于前期5G服務的先鋒頻段，考慮歐盟委員會無線頻譜政策顧問工作組RSPG（Radio Spectrum Policy Group）的意見，先鋒頻段列表應該包括至少3個頻譜范圍的頻段：低于1GHz，1GHz~6GHz，以及6GHz以上的頻段來滿足5G不同的應用需求。同時歐盟委員會提出將與成員國在2017年年底就一整套頻譜方案達成一致（包括低于和高于6GHz的頻段），促進歐洲5G網絡的初期商用部署。
此外，歐洲還將開展工作研究針對6GHz以上的特定5G頻譜執(zhí)照的發(fā)放方式，相關技術要求將由CEPT進行研究并于2017年年底完成。歐盟委員會無線電頻譜政策顧問工作組RSPG已于今年7月31日完成了對5G頻譜的公開征求意見，征求意見稿在低頻段聚焦700MHz、3400M~3800MHz，高頻在24.5G~27.5GHz、31.8G~33.4GHz和40.5G~43.5GHz。從歐盟角度5G部署沒有偏重毫米波頻段，而是從不同的低、中、高頻段滿足不同的5G需求。
諾基亞通信技術創(chuàng)新部亞太區(qū)產業(yè)環(huán)境總經理常疆在接受《中國電子報》記者采訪時表示，F(xiàn)CC公布了5G高頻段頻譜資源，借此美國成為全球首個宣布5G頻譜的國家，其中部分頻譜不在WRC-19 AI1.13的5G候選頻段研究的范圍之內。歐盟則計劃在2018年2月給出最終的5G頻率規(guī)劃安排。
TD產業(yè)聯(lián)盟秘書長楊驊告訴《中國電子報》記者，F(xiàn)CC發(fā)布5G高頻也是基于美國當前的產業(yè)基礎考慮的。美國軍工發(fā)達，在高頻上產業(yè)基礎好，而歐洲內部各國發(fā)展不平衡，需要考慮各國需求。FCC率先公布5G高頻后，產業(yè)界肯定會跟進，這也是FCC引導產業(yè)的策略。
5G運營需求頻率豐富
未來5G規(guī)模運營是否主要依賴高頻呢？多位業(yè)內專家告訴記者，5G運營場景多樣，對5G頻率的需求是高中低頻都有。
工信部信息通信研究院5G專家羅振東告訴《中國電子報》記者，美國FCC發(fā)布5G高頻炒作大過實質，低頻才是真正能夠大規(guī)模部署的。中國和歐洲更偏重于低頻。
常疆說，5G面對前所未有的市場需求，不僅包括高傳輸速率高數據吞吐，要求可擴展到數百MHz的大帶寬，而且還需要支持廣覆蓋海量連接以及低時延高可靠的通信服務，頻率資源需求總量和頻譜需求特點都很突出。因此，頻譜工作的重點是不僅要明確大段連續(xù)的頻譜，滿足5G超高流量密度和速率的業(yè)務需求，還要有合適的頻譜來滿足廣覆蓋和高可靠性的業(yè)務需求。根據ITU頻譜需求預測及目前已規(guī)劃頻譜計算，全球需要再為IMT規(guī)劃至少500MHz頻譜以滿足預測的2020年最低需求，各國家和地區(qū)的頻率資源需求缺口特點也各不相同。及早布局5G頻率資源，可以在未來標準制定、技術研發(fā)、產業(yè)發(fā)展競爭中占得先機。從全球情況來看，6GHz以下和高頻頻段的劃分都是頻率討論的熱點。
王衛(wèi)認為，從5G規(guī)模運營看，頻譜需求的特點依然是尋求全球和區(qū)域的頻譜統(tǒng)一，這有利于移動通信產業(yè)獲得規(guī)模經濟效益，特別是提供“tuning range”的解決方案。該方案可以允許一段頻譜的使用在不同國家和地區(qū)不完全相同，但只要這些頻段相鄰，就可以通過相應的Tuning Range加以解決，這樣全球統(tǒng)一的產品設計就可以滿足可調范圍的頻段要求了。這樣的解決方案可以有助于規(guī)模經濟、產業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展和漫游。
王衛(wèi)表示，5G頻譜需求的另一個特點是不同頻段有不同的傳播特性，5G應用需求的多樣性導致頻段部署將不會是單一的頻段，而是多個頻段、不同帶寬，不同時延要求、覆蓋要求下的多頻段選擇。低于1GHz以下，像450MHz、600MHz和700MHz，對于廣覆蓋、深度室內覆蓋和擴大室外覆蓋范圍就非常重要。例如對于早期的海量機器通信和高可靠低時延的工業(yè)互聯(lián)網應用。3.3GHz~3.8GHz甚至到4.2GHz，以及4.4GHz~4.5GHz、4.8GHz~4.99GHz對于5G的早期成功部署也至關重要，因為它可以提供較寬的帶寬和較好的覆蓋。對于提供極致體驗的高傳輸速率的5G應用，高頻段的使用也是必須的，高頻可以提供大量的帶寬。同時采用相對連續(xù)的大塊頻譜和考慮同現(xiàn)有頻率使用系統(tǒng)的共存也是5G頻譜需求的要求。
WRC-19 AI1.13議題將對未來5G在6GHz以上頻段的候選頻段進行研究，電波的傳播特性將隨著頻帶越高而增加傳播損耗。Massive MIMO是5G中的一個重要技術，高頻的波長小，適合于多天線的部署。此外高頻的信號衰落快，鄰小區(qū)的干擾會大大降低，適合超密集組網。
楊驊表示，5G規(guī)模應用中，3.5GHz以上到20GHz可能會是主流頻率。而5G技術突破的難點主要在高頻，目前我國在高頻器件上存在不小的挑戰(zhàn)。
三方協(xié)同能否實現(xiàn)
中美歐三方的頻率協(xié)同理想與實現(xiàn)還有多少差距？
王衛(wèi)表示，目前要爭取在低、中、高三段頻譜都做到全球統(tǒng)一，450MHz、700MHz，3.5GHz頻段以及28GHz頻段、38GHz頻段，都應該積極推動全球的盡可能統(tǒng)一。常疆說，從目前頻率討論來看，3.5GHz有望成為5G頻譜的全球統(tǒng)一劃分，支持全球漫游。
在6GHz以上的高頻段的使用上，王衛(wèi)認為還是有可能達成統(tǒng)一的，美國已采用27.5GHz~28.35GHz頻段和37GHz~38.6GHz頻段作為5GHz授權頻譜， 歐洲正在考慮24.5GHz~27.5GHz、31.8GHz~33.4GHz和40.5GHz~43.5GHz。例如，至少24.5GHz~27.5GHz可以與美國的27.5GHz~28.35GHz以可調范圍的解決方案來達成設備的統(tǒng)一設計，如果中國可以采納這個可調范圍的頻段與歐美達成一致，將非常有利于未來的規(guī)模經濟、保證產業(yè)鏈的生態(tài)發(fā)展和漫游。同理在38GHz也可以考慮TUNING RANGE的解決辦法來達成一致的頻率方案。
常疆認為，WRC-15已就6GHz以下的IMT頻譜有了基本共識，包括700MHz、1.4GHz、3.5GHz等；同時針對6GHz以上的頻率也明確了WRC-19AI1.13研究的11個候選頻段，包括：24.25GHz~27.5GHz、37GHz~40.5GHz、42.5GHz~43.5GHz、45.5GHz~47GHz、47.2GHz~50.2GHz、50.4GHz~52.6GHz、66GHz~76GHz、81GHz~86GHz、31.8GHz~33.4GHz、40.5GHz~42.5GHz、47GHz~47.2GHz。全球各國和地區(qū)頻率監(jiān)管部門將圍繞上述頻段開展劃分協(xié)調。此外，未來5G部署也可re-farming現(xiàn)有移動通信的使用頻率。
呼吁在國家層面協(xié)調頻率
目前中國5G技術實驗頻率已明確，采用3.5GHz頻段。但我國5G頻率的全面規(guī)劃還在討論中。常疆認為，盡早開展中高頻率的規(guī)劃討論，有利于我國在全球5G競爭中，如標準化、研發(fā)和產業(yè)化方面占據領先地位。
王衛(wèi)說，中國應該積極考慮有利于產業(yè)和商業(yè)發(fā)展的高中低頻率解決方案。但1GHz以下的頻段廣電部門使用較多，需要國家層面的全面協(xié)調才可能得到解決。中段頻譜中國應該可以騰出3.3GHz~3.6GHz頻段，以及4.4GHz~4.5GHz、4.8GHz~4.99GHz頻段，當然這也要取決于無線電管理部門的決心和支持。從6GHz以上的高頻段研究看，中國也在積極開展信道建模、頻譜需求研究的工作，還沒有傾向性的意見，需要移動通信產業(yè)的積極推動和薦言。
楊驊認為，5G頻率需要在國家層面建立協(xié)調機制進行全面規(guī)劃。5G的應用前景是萬物互聯(lián)，可以為我國未來新經濟的發(fā)展奠定基礎。因此，首先要在5G未來應用場景中確定哪些是要重點發(fā)展的，結合這些重點場景，把5G頻率規(guī)劃、產業(yè)發(fā)展和實際的行業(yè)應用聯(lián)系起來。例如在車聯(lián)網中，除了頻率之外，在協(xié)議、接口、功耗等方面也應該得到統(tǒng)一。例如針對2022年的智慧城市進行規(guī)劃，組成聯(lián)合研發(fā)小組推進落實，來達成期望5G實現(xiàn)的作用。“現(xiàn)在各個行業(yè)擁有的頻率不同，如果沒有大的戰(zhàn)略目標，很難推動行業(yè)間的利益聯(lián)合。”楊驊表示。
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