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5G的“高速公路”还有哪些问题需要解决?

如果把数据路径比作高速公路的话,5G就是我们正在规划,并开始动工的一条最宽广,先进的高速公路。为了能让这条高速公路达到预期目标,我们需要拓宽这条高速公路的车道,也就是说,我们需要开拓更多可用的频谱,因为包括无线电、电视和GPS在内的所有无线通信都是通过无线电频率或频谱进行无线传播的,频谱是连接的命脉。

更多可用的无线数据频谱就意味着更大的网络容量,更快的数据传输速率,以及更好的用户体验。5G新空口(5G网络的全球标准)不仅包含了目前大多数移动通信都在使用的3GHz以下的频段,还包括了3GHz到6GHz(Sub-6GHz)之间的中频段,以及更高频率的24GHz以上的毫米波频段。通过这些频谱的组合使用,5G将可以实现更快的数据移动传输。

那实现5G的“高速公路”建设,还有哪些问题需要解决呢?

5G的“高速公路”还有哪些问题需要解决?

图1:5G路线图规划及生态系统发展。(来源:Qualcomm)

5G毫米波频谱问题

据我国2018年7月发布的《5G毫米波规划建议白皮书》显示,截至2018年7月,全球5G实验网中43%使用了1~6GHz频谱,使用6GHz以上的高频的5G实验网数量占比达到57%,其中使用24GHz~29.5GHz毫米波频段的实验网占比为31%。

也就是说,毫米波频谱应用于5G系统已成为业界共识。为做好5G毫米波频率规划相关工作,我国成立了1.13议题研究组,IMT-2020(5G)推进组频率工作表,目前已基本完成26GHz,32GHz,40GHz和70/80GHz的兼容性共同研究,并向ITU-RT65/1提交了相关研究报告。我国已于2018年底公布了三大运营商的5G频谱分配方案。其中,中国电信获得3.4-3.5GHz的100MHz带宽;中国联通获得3.5-3.6GHz的100MHz带宽;中国移动获得2515-2675MHz的160MHz带宽及4.8-4.9GHz的100MHz带宽。

图2:中国2G-5G三大运营商通信频谱分配方案。

图2:中国2G-5G三大运营商通信频谱分配方案。

欧盟委员会无线频谱政策组(RSPG)2016年11月就发布了欧洲5G频谱战略,明确将26G(24.25-27.5GHz)频段作为欧洲5G高频段的初期部署频段,RSPG推进欧盟在2020年前确定此频段的使用条件。此外,欧盟将继续研究32G(31.8-33.4GHz)和40G(40.5-43.5GHz)频段,以及其他高频频段。基于欧洲5G频谱战略,欧洲电信联盟(CEPT)负责讨论制定包含3.5G、26GHz等5G先发频段的使用管理规则。欧盟电子通信息委员ECCPT1在2018年7月基本完成26GHz频段技术应用条件的研究和制定工作。

美国联邦通信委员会(FCC)2016年7月14日全票通过将24GHz以上频谱用于无线宽带业务的规则法令,共规划10.85GHz高频段频谱用于5G无线技术,包括28G(27.5-28.35GHz)、39G(38.6-40GHz),共计2.25GHz许可频谱,37G(37-38.6GHz)共计1.6GHz混合许可频谱和64-71GHz共计7GHz免许可频谱。2017年11月,FCC发布法令决定增加24.25-24.45GHz、24.75-25.25GHz以及47.2-48.2GHz共1.7GHz频段用于5G无线技术。至此,FCC在毫米波频段为5G无线技术规划频率总量达到约13GHz。2018年11月,FCC启动了5G频谱拍卖,首轮拍卖的是28GHz频段频谱,随后拍卖了24GHz频段频谱。2019年,FCC还将再拍卖三个毫米波频段,分别是37GHz、39GHz和47GHz。

韩国未来创造科学部(MSIP)2017年1月宣布了K-ICT频谱规划,以期推动26.5-29.5GHz频段用于5G商用部署,其中27.5-28.5GHz(1GHz)计划在2018年释放,26.5-27.5GHz和28.5-29.5GHz(共计2GHz)视5G产业链发展情况,不晚于2021年释放。韩国政府已于2018年平昌冬奥会期间,使用28GHz频段在首尔、平昌及其他城市建设了百余个5G站点,提供5G试验业务。同时,韩国已于2019年4月实现5G网络的正式商用。韩国于2018年6月完成5G频谱拍卖,在28GHz频段,每个运营商获得了800MHz的频谱。其中,SK电信获得了28.1GHz-28.9GHz频段,KT获得了26.5GHz-27.3GHz频段,LGUplus获得了27.3GHz-28.1GHz频段。

日本总务省(MIC)2016年7月发布了面向2020年无线电政策,,提出面向2020年的5G商用频谱计划,其中毫米波频段将主要聚焦在28G(27.5-29.5GHz)频段。日本总务省于2017年中旬联合NTTDocomo、KDDI和Softbank在东京及部分农村地区启动了5G外场试验,使用了6GHz以下和28GHz频段。日本总务省已于2019年4月批准了该国四家移动运营商建设5G无线网络的计划,并要求他们在两年内建成覆盖日本全境的5G网络。为2020年东京奥运会提供5G商用服务。

图3:全球主要5G商用国家的频谱规划。(来源:Qualcomm)

图3:全球主要5G商用国家的频谱规划。(来源:Qualcomm)

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