為5G發(fā)展提供頻譜資源保障 我國3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃透視

 

　　業(yè)界專家表示，此次3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃的適時出臺，使得我國5G系統(tǒng)在6GHz以下頻段率先獲得了500MHz的頻譜資源，這是我國政府主管部門積極推進(jìn)5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展和實(shí)施“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”戰(zhàn)略的重要舉措，必將有力地促進(jìn)我國5G技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化、商用化進(jìn)程，對我國進(jìn)入全球5G商用第一陣營具有十分重要的意義。

 

 

　　放眼全球，公眾移動通信用戶規(guī)模持續(xù)增長，網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)步伐不斷加快，成為信息通信產(chǎn)業(yè)中最活躍的領(lǐng)域。近幾年來，當(dāng)4G系統(tǒng)商用持續(xù)推進(jìn)之時，5G系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)已在全球范圍內(nèi)如火如荼地展開。隨著5G系統(tǒng)技術(shù)試驗(yàn)逐步拉開帷幕，人們似乎已經(jīng)看到了5G商用的燦爛曙光。

 

　　自2012年以來，國際電聯(lián)就啟動了5G愿景、未來技術(shù)趨勢和用頻需求等方面的前期研究。2015年，國際電聯(lián)發(fā)布了5G愿景建議書和標(biāo)準(zhǔn)化工作時間表，并將5G正式命名為IMT-2020。預(yù)計(jì)將于2020年全面商用的5G，在大幅提升以人為中心的移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)體驗(yàn)的同時，還將全面支持以物為中心的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的智能互聯(lián)。與4G系統(tǒng)相比，5G系統(tǒng)擁有更大的帶寬、更低的時延和更高的速率，系統(tǒng)下行速率理論值可以達(dá)到20Gbit/s，每平方公里內(nèi)可支持100萬設(shè)備的接入，從而開啟萬物互聯(lián)的新時代。

 

　　公眾移動通信的演進(jìn)發(fā)展離不開頻譜資源的保障。在未來5G時代，要實(shí)現(xiàn)更大的帶寬、更短的時延和更高的速率，要實(shí)現(xiàn)數(shù)以億計(jì)各類設(shè)備的互聯(lián)，要滿足幾何級急劇增長的數(shù)據(jù)流量，自然需要更多的頻譜資源提供保障。據(jù)預(yù)測，5G的頻譜需求將大大超過2G、3G、4G所用頻率的總和，是不折不扣的“用頻大戶”。

 

　　除了用頻需求量大之外，與2G、3G和4G所用頻率主要是集中在6GHz以下的中低頻段不同，未來5G時代，要有效支持增強(qiáng)的移動寬帶應(yīng)用、高可靠性和超低延遲物聯(lián)網(wǎng)通信以及大規(guī)模機(jī)器間物聯(lián)網(wǎng)通信三大應(yīng)用場景，5G系統(tǒng)所需的頻率必須從高（24GHz以上毫米波頻段）、中（3000-6000MHz頻段）、低（3000MHz以下頻段）全頻段統(tǒng)籌考慮。鑒于6GHz以下中低頻段各類無線電業(yè)務(wù)已十分密集，可用的頻譜資源日益匱乏，5G系統(tǒng)用頻向6GHz以上的高頻段拓展便成為大勢所趨。具體而言，6GHz以下中低頻段主要用于解決5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的問題，以滿足移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的大部分業(yè)務(wù)需求；6GHz以上擁有連續(xù)大帶寬的高頻段可滿足5G在熱點(diǎn)區(qū)域極高速率和超大容量的業(yè)務(wù)需求。只有中低頻段和高頻段相互補(bǔ)充搭配，才能支撐起未來5G發(fā)展的“騰飛之翼”。

 

　　為了滿足公眾移動通信系統(tǒng)演進(jìn)發(fā)展對頻譜資源的需求，國際電聯(lián)每七至八年都要為IMT尋求新的頻率劃分。國際電聯(lián)自2012年世界無線電通信大會（WRC-12）之后就啟動了5G頻譜劃分研究。經(jīng)過各國艱難協(xié)調(diào)討論，WRC-15最終在6GHz以下的中低頻段為5G系統(tǒng)確定了全球及區(qū)域頻率劃分，其中3000-5000MHz（即C頻段的3300-3400MHz、3400-3600MHz和4800-4990MHz等）成為5G系統(tǒng)的主用頻段。同時，WRC-15決定下屆WRC-19將討論在6GHz以上為5G系統(tǒng)增加新的頻率劃分的問題。目前，世界各國都在國際電聯(lián)框架下展開6GHz以上高頻段候選頻率的研究，以便WRC-19就最終的頻段劃分作出決定。

 

　　由于5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)，蘊(yùn)含著巨大的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略利益，WRC-15之后，世界各國紛紛加快了在5G技術(shù)研發(fā)和頻率規(guī)劃等方面的戰(zhàn)略布局，希望能在5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域贏得先機(jī)，在整個產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位。值得關(guān)注的是，2016年7月，美國首先公布了將24GHz以上頻段用于5G移動寬帶運(yùn)營的規(guī)劃，這使得美國成為世界上首個將高頻段頻譜規(guī)劃用于提供下一代移動寬帶服務(wù)的國家；此后，歐盟在前期出臺5G行動計(jì)劃的基礎(chǔ)上，緊鑼密鼓地發(fā)布了涉及中低頻段和高頻段的5G頻譜戰(zhàn)略和路線圖。而韓國和日本在加速推進(jìn)5G技術(shù)研發(fā)和頻率規(guī)劃的同時，已基本確定了5G商用的時間表。預(yù)計(jì)韓國將于2018年平昌冬奧會期間實(shí)現(xiàn)5G預(yù)商用，而日本預(yù)計(jì)將于2020年奧運(yùn)會提供5G商用服務(wù)。

 

　　在全球5G研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加快的情況下，作為全球最大的移動通信市場，我國能否適時出臺5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃，不僅會對國內(nèi)5G技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化、商用化進(jìn)程產(chǎn)生直接的影響，也會對全球5G標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生重要的影響。因此，中國如何為5G系統(tǒng)規(guī)劃和配置頻譜資源，自然受到全球產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。

 

 

　　作為全球移動通信大國，我國高度重視5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展，已將支持5G發(fā)展納入國家各項(xiàng)重大戰(zhàn)略規(guī)劃和部署之中。近年來，國家提出要打造“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”和“制造強(qiáng)國”，5G系統(tǒng)是構(gòu)建新一代寬帶信息通信網(wǎng)絡(luò)和打造“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是實(shí)施“中國制造2025”“寬帶中國”“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家重大戰(zhàn)略和促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要依托。為此，《國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“十三五”規(guī)劃綱要》明確提出要加快構(gòu)建高速、移動、安全、泛在的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施，積極推進(jìn)5G發(fā)展；《“十三五”國家信息化規(guī)劃》《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出要積極開展5G技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)化布局，5G研發(fā)要步入全球領(lǐng)先梯隊(duì)，并強(qiáng)調(diào)要統(tǒng)籌優(yōu)化5G頻譜資源配置，加強(qiáng)無線電頻譜管理。《國家無線電管理“十三五”規(guī)劃》提出適時開展公眾移動通信頻率調(diào)整重耕，為IMT-2020（5G）儲備不低于500MHz的頻譜資源。

 

　　回顧移動通信的發(fā)展歷程，我國曾經(jīng)歷了“2G跟蹤、3G突破、4G同步”的歷史階段。在全球5G技術(shù)研發(fā)和商用的競技場上，我國當(dāng)然也不甘落后。為了引領(lǐng)5G技術(shù)研發(fā)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，2013年2月，工信部、發(fā)改委、科技部聯(lián)合成立IMT-2020推進(jìn)組，整合產(chǎn)學(xué)研等多方力量進(jìn)行5G技術(shù)研發(fā)，取得了可喜進(jìn)展。自2016年以來，國內(nèi)電信運(yùn)營企業(yè)攜手設(shè)備廠商已經(jīng)開展了兩個階段的5G技術(shù)試驗(yàn)，我國已成為5G時代全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的主要推動者和主導(dǎo)者之一。當(dāng)前我國5G研發(fā)和技術(shù)試驗(yàn)正在穩(wěn)步推進(jìn)，并已適當(dāng)領(lǐng)先于國際電聯(lián)的工作時間表。在全球5G系統(tǒng)走向產(chǎn)業(yè)化、商用化的關(guān)鍵時期，只有適時出臺符合國家戰(zhàn)略利益的5G系統(tǒng)頻譜規(guī)劃，5G設(shè)備研發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化、商用化才能邁出實(shí)質(zhì)性的步伐，國內(nèi)企業(yè)在5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制訂等方面才能贏得更大的主動權(quán)。

 

　　應(yīng)當(dāng)看到，與世界其他國家相比，我國無線電主管部門在滿足5G頻率資源需求方面需要面對更多的困難。我國人口眾多，移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和用戶規(guī)模均居全球之首，且三家運(yùn)營商所采用的網(wǎng)絡(luò)制式各不相同。到2017年9月，我國移動電話用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到13.9億，4G用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到了9.47億，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)急劇增長的態(tài)勢。據(jù)專家預(yù)測，從2010年到2020年，全球移動數(shù)據(jù)流量的增長將會超過200倍；2010年到2030年將增長2萬倍；而中國的數(shù)據(jù)流量增速明顯高于全球，2010年至2020年將增長300倍以上，2010年至2030年將增長超4萬倍。雖然我國已規(guī)劃的公眾移動通信頻率數(shù)量處于世界前列，但未來頻率缺口依然較大。因此，如何科學(xué)規(guī)劃和配置寶貴的頻譜資源，有效滿足5G系統(tǒng)對頻率資源的需求，確保公眾移動通信系統(tǒng)持續(xù)演進(jìn)發(fā)展，一直是擺在無線電主管部門面前的一個重大課題。

 

　　對于我國無線電主管部門而言，我國5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃的制定，既要參照國際電聯(lián)《無線電規(guī)則》，盡可能與國際保持一致，又要充分考慮我國無線電業(yè)務(wù)發(fā)展的實(shí)際情況，統(tǒng)籌考慮各類無線電業(yè)務(wù)對頻率資源的需求。從2013年開始，在工信部無線電管理局的統(tǒng)一協(xié)調(diào)組織下，IMT-2020推進(jìn)組下設(shè)的頻譜工作組就已展開了5G系統(tǒng)用頻研究，國家無線電監(jiān)測中心、中國信息通信研究院以及國內(nèi)電信運(yùn)營企業(yè)、設(shè)備廠商等相關(guān)部門和單位在5G頻率需求、候選頻段、電磁兼容分析等方面做了大量的前期研究工作，并就6GHz以下以及6GHz以上5G系統(tǒng)可用頻段提出了建議。在國際電聯(lián)WRC-15明確6GHz以下5G系統(tǒng)頻率劃分之后，工信部無線電管理局便組織力量并協(xié)同相關(guān)部門、單位，對《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》進(jìn)行了全面修訂。依據(jù)《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》，參照國際電聯(lián)《無線電規(guī)則》，結(jié)合我國頻率使用的實(shí)際情況，無線電主管部門最終明確了針對我國5G系統(tǒng)的一攬子頻率規(guī)劃思路，并率先形成了3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃方案。

 

　　具體而言，6GHz以下的中低頻段可以作為5G系統(tǒng)的基礎(chǔ)頻段，滿足廣覆蓋、高移動性場景下的用戶體驗(yàn)和海量設(shè)備的連接需求。但目前這部分頻段資源十分有限，特別是3GHz以下可用頻譜資源已經(jīng)分配殆盡，很難找到大塊頻率來滿足5G系統(tǒng)的需求。根據(jù)WRC-15的會議成果，我國無線電主管部門主要針對6GHz以下3000-5000MHz頻段，確定將3300-3400MHz、3400-3600MHz、4800-5000MHz共500MHz率先規(guī)劃用于5G系統(tǒng)。從長遠(yuǎn)來看，為了滿足5G系統(tǒng)廣覆蓋、大規(guī)模機(jī)器通信對低頻段的需求，無線電主管部門未來可適時將已經(jīng)規(guī)劃給2G、3G和4G系統(tǒng)的頻譜資源，通過優(yōu)化、重耕的方式用于5G系統(tǒng)。

 

　　6GHz以上高頻段擁有比較豐富的頻譜資源，可以有效滿足熱點(diǎn)區(qū)域高速率、大容量、大帶寬的用頻需求。著眼于未來的WRC-19，我國已在6GHz以上候選頻段、電磁兼容分析研究等方面做了大量的工作，并取得了積極進(jìn)展。當(dāng)前，在6GHz以上高頻段的用頻研究方面，無線電主管部門強(qiáng)調(diào)一方面要加強(qiáng)與國內(nèi)相關(guān)行業(yè)、部門的協(xié)調(diào)溝通，另一方面要積極參與國際交流，在國際電聯(lián)層面盡可能就有關(guān)頻段的兼容和共存問題達(dá)成共識，以便能在WRC-19上形成有利于我國5G產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的高頻段頻率劃分結(jié)果。

 

　　近兩年來，在加快進(jìn)行《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》修訂的同時，為了積極引導(dǎo)和推動我國5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展，無線電主管部門在保障5G系統(tǒng)技術(shù)試驗(yàn)用頻、3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃和6GHz以上頻段用頻研究方面均邁出了新的步伐，采取了實(shí)質(zhì)性的舉措。2016年1月，無線電主管部門確定3400-3600MHz頻段用于電信運(yùn)營企業(yè)開展的5G技術(shù)試驗(yàn)；2017年6月，通過工信部網(wǎng)站發(fā)布了3300-3600MHz和4800-5000MHz頻段用于5G系統(tǒng)的頻率規(guī)劃征求意見稿，并面向社會廣泛征集將24.75-27.5GHz、37-42.5GHz或其他毫米波頻段用于5G系統(tǒng)的意見；7月，又緊鑼密鼓地批復(fù)4800-5000MHz以及24.75-27.5GHz、37-42.5GHz頻段用于我國5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)，向國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界發(fā)出了加快推進(jìn)5GHz技術(shù)研發(fā)和商用進(jìn)程的明確信號。這些舉措，充分顯示了我國無線電主管部門大力支持5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展的決心。

 

 

　　如今，備受業(yè)界關(guān)注的3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃已經(jīng)塵埃落定?；仡^來看，3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃之所以能水到渠成，一個重要因素是我國無線電主管部門超前研判，在國內(nèi)與相關(guān)部門進(jìn)行了大量協(xié)調(diào)，在國際電聯(lián)層面做了大量前瞻性的工作，從而為3000-5000MHz頻段相關(guān)頻率最終被規(guī)劃為5G系統(tǒng)用頻鋪平了道路。

 

　　要確保公眾移動通信演進(jìn)發(fā)展對頻譜資源的需求，頻率規(guī)劃的前瞻性十分重要。為了給未來新一代移動通信系統(tǒng)儲備必要的頻譜資源，我國無線電主管部門在十多年前就開始統(tǒng)籌考慮IMT與C頻段衛(wèi)星固定等業(yè)務(wù)的用頻需求，在國際電聯(lián)層面積極推動C頻段頻率資源用于IMT。早在WRC-07上，我國無線電主管部門便積極支持將原來規(guī)劃用于衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的3400-3600MHz標(biāo)注用于IMT系統(tǒng)；此后通過開展國內(nèi)協(xié)調(diào)，確定了擴(kuò)展C頻段衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的頻率使用原則，積極引導(dǎo)衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)頻率逐漸向其他頻段轉(zhuǎn)移。

 

　　特別是在WRC-15上，以中國為代表的相關(guān)國家積極推動3300-3400MHz、4400-4500MHz、4800-4990MHz等頻段用于IMT系統(tǒng)。經(jīng)過不懈努力，我國主推的3400-3600MHz被升級為國際電聯(lián)1區(qū)及2區(qū)IMT統(tǒng)一頻率，3區(qū)將此頻段確定為IMT頻率的國家進(jìn)一步增多；3300-3400MHz頻段被全球45個國家確定為IMT頻率；4800-4990MHz頻段在部分國家被確定為IMT頻率。如今，從美歐到日韓，在6GHz以下頻段，3000-5000MHz頻段由于擁有可用的較大帶寬，已成為全球許多國家公認(rèn)的部署5G系統(tǒng)的黃金頻段。可以說，3000-5000MHz頻段之所以能最終成為5G系統(tǒng)用頻，我國發(fā)揮了十分重要的引領(lǐng)作用。

 

　　應(yīng)當(dāng)看到，由于3000-5000MHz頻段分布著衛(wèi)星、無線電定位、航空導(dǎo)航、射電天文等無線電業(yè)務(wù)，在該頻段規(guī)劃5G系統(tǒng)用頻必然會涉及一些行業(yè)和部門重大利益的調(diào)整。WRC-15之后，在推進(jìn)形成3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃方案的進(jìn)程中，我國無線電主管部門秉持既積極支持5G產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展又兼顧各方利益的原則，在與國內(nèi)相關(guān)行業(yè)部門和單位的協(xié)調(diào)溝通方面做了大量的工作。

 

　　為了使得3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃更加科學(xué)完善，無線電主管部門還廣泛征求并吸納了設(shè)備廠商、電信運(yùn)營企業(yè)等產(chǎn)業(yè)各方的意見。今年6月5日，工信部網(wǎng)站發(fā)布了3300-3600MHz和4800-5000MHz頻段用于5G系統(tǒng)的頻率規(guī)劃征求意見稿。8月15日，工信部無線電管理局會同政策法規(guī)司召開頻率規(guī)劃專家咨詢委員會會議，就《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》修訂稿及6GHz以下3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃方案專門征求了各方專家的意見。中國工程院院士鄔賀銓、陸建勛，中國科學(xué)院院士姜景山，頻率規(guī)劃專家咨詢委員會部分委員，以及國家無線電監(jiān)測中心、中國信息通信研究院、電信運(yùn)營企業(yè)、設(shè)備制造廠商、相關(guān)科研院所的專家和代表參加了會議。與會專家經(jīng)過討論，對6GHz以下頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃方案給予了充分肯定，達(dá)成了廣泛共識。

 

　　此外，3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃還明確了相應(yīng)頻段的使用規(guī)則，強(qiáng)調(diào)了對衛(wèi)星、無線電定位、航空導(dǎo)航、射電天文等現(xiàn)有業(yè)務(wù)的保護(hù)。為了確保3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)不對現(xiàn)有業(yè)務(wù)造成干擾，無線電主管部門組織國家無線電監(jiān)測中心等單位在5G系統(tǒng)與相關(guān)業(yè)務(wù)的電磁兼容和共存研究方面做了大量的工作，最終明確了5G系統(tǒng)頻率的使用規(guī)則。此次頻率規(guī)劃明確規(guī)定，3300-3400MHz頻段原則上限于室內(nèi)使用，5G系統(tǒng)使用3300-3400MHz、3400MHz-3600MHz、4800MHz-5000MHz工作頻段，不得對同頻段或鄰頻段內(nèi)依法開展的射電天文業(yè)務(wù)及其他無線電業(yè)務(wù)產(chǎn)生有害干擾。可以說，3000-5000MHz頻段5G系統(tǒng)頻率規(guī)劃統(tǒng)籌考慮了對現(xiàn)有行業(yè)和部門無線電業(yè)務(wù)的保護(hù)，充分考慮了不同無線電業(yè)務(wù)的可持續(xù)發(fā)展問題。

 

　　頻率規(guī)劃是5G技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)，是5G商用的基石。如今，我國5G頻譜規(guī)劃的思路已經(jīng)確定，5G系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化、商用化的路徑已經(jīng)明晰?？梢韵嘈?，借此次頻率規(guī)劃方案出臺的東風(fēng)，我國的5G產(chǎn)業(yè)化、商用化的步伐必將全面加快，5G未來的發(fā)展之路必將越走越寬。（記者馬斌）

 

　　轉(zhuǎn)自：人民郵電報