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2G→5G:無(wú)線頻譜那些事...

 JieZHoun 2017-06-02

頻譜資源是移動(dòng)通信的命脈,是血液,所有的移動(dòng)應(yīng)用和服務(wù)都得靠它。從2G到5G,頻譜分配是任何一代移動(dòng)通信成功的關(guān)鍵,關(guān)系著全球漫游和產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模效應(yīng)。

今天我們聊聊頻譜那些事。

5G頻譜分配

5G分為eMBB、URLLC和mMTC三大應(yīng)用場(chǎng)景,與前面幾個(gè)G不同,其應(yīng)用與部署場(chǎng)景更加廣泛,對(duì)無(wú)線頻段的需求也不盡相同。

總得來(lái)講,5G頻譜可粗略的分為三大范圍:

·低頻段:大于3GHz

·中頻段:3到6GHz

·高頻段:大于6GHz

低頻段具備良好的無(wú)線傳播特性,用于廣覆蓋,但帶寬有限;中頻段通常部署于城區(qū),以提升網(wǎng)絡(luò)容量;高頻段覆蓋范圍較小,但帶寬充沛。不同頻段范圍具有不同的特性,任何一個(gè)頻段范圍都不能滿足5G的全部需求。

盡管5G標(biāo)準(zhǔn)還未完成,但全球已經(jīng)開(kāi)始測(cè)試,甚至已有國(guó)家率先公布了5G頻譜規(guī)劃。不過(guò),頻譜和標(biāo)準(zhǔn)一樣,需要全球統(tǒng)一,才能形成規(guī)模效應(yīng),實(shí)現(xiàn)全球漫游。因此,在5G測(cè)試階段,通常會(huì)在大致確定的全球5G頻譜范圍內(nèi)來(lái)選擇,以保持一致性。

這個(gè)大致范圍就是世界無(wú)線電通信大會(huì)(WRC)確定的一些候選頻段。

WRC是由國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)組織的世界無(wú)線電通信會(huì)議,以修訂、審校無(wú)線電通信規(guī)則,有關(guān)無(wú)線電頻譜、同步衛(wèi)星和異步衛(wèi)星軌道的使用等國(guó)際條約。這個(gè)會(huì)議大約三年或四年舉行一次。

每一代移動(dòng)通信的頻譜使用,都由WRC來(lái)決定。

·1992年舉行的WARC 92,決定了3G(UMTS)的使用頻譜。

·2000年舉行的WRC-2000,決定了擴(kuò)展3G網(wǎng)絡(luò)的使用頻譜。

·2007年舉行的WRC-07,決定了4G網(wǎng)絡(luò)使用頻譜。

·2015年舉行的WRC-15,決定了擴(kuò)展4G頻譜,并討論了部分5G頻譜。

最終5G頻譜的確定,要等到于2019年召開(kāi)的WRC-19會(huì)議上決議。

不過(guò),在WRC-15上,也對(duì)一些5G頻譜進(jìn)行了討論,并列入了候選頻譜。目前各國(guó)的5G測(cè)試頻段基本都在這個(gè)候選頻譜范圍內(nèi)。

WRC-15上確定了哪些頻段呢?

低頻段:700MHz、1.4GHz

中頻段:3.5GHz、5GHz

其中,5GHz列入WRC-19議題。

高頻段:24GHz至86GHz

高頻段為5G候選頻段,將于WRC-19確定納入IMT使用頻段。

全球各地5G頻譜分配情況如何呢?

1)北美

美國(guó)很早就著手分配5G高頻段。2014年,F(xiàn)CC(美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì))就正式發(fā)出匯整各方意見(jiàn)的調(diào)查通知書(shū)(Notice of Inquiry),以探索使用毫米波技術(shù)發(fā)展移動(dòng)無(wú)線服務(wù)的潛力。2015年,F(xiàn)CC發(fā)布5G毫米波制定提案公告(NPRM),提議一批高頻段毫米波分配,收集公眾意見(jiàn)。

經(jīng)過(guò)大半年的公示,最終在2016年7月14日,F(xiàn)CC投票決定通過(guò)分配24GHz以上5G頻譜,成為世界上第一個(gè)為5G網(wǎng)絡(luò)分配可用頻譜的國(guó)家。

這些頻段是:

顯然,美國(guó)的28GHz頻段并不在WRC-15候選5G頻段列表里,不完全是他們喜歡搞特殊,他們努力爭(zhēng)取了,但WRC-15沒(méi)有采納。據(jù)說(shuō)WRC-15會(huì)議結(jié)束后,F(xiàn)CC主席氣得暴跳如雷。如今他們的運(yùn)營(yíng)商正在風(fēng)風(fēng)火火試驗(yàn)28GHz 5G固定無(wú)線,還想提前于3GPP標(biāo)準(zhǔn)商用,自個(gè)單玩的節(jié)奏嗎?

2)歐洲

歐盟委員會(huì)無(wú)線頻譜政策組(RSPG)于2016年6月制定5G頻譜戰(zhàn)略草案,并在歐盟范圍內(nèi)公開(kāi)征求意見(jiàn)。2016年11月9日,RSPG發(fā)布?xì)W盟5G頻譜戰(zhàn)略。

這些頻段是:

對(duì)比WRC-15候選5G頻段,歐盟完全和WRC同步。

3)亞洲

2010年,APT(亞太電信組織)就同意將700M用于發(fā)展移動(dòng)通信,通常稱為APT700。這段頻譜對(duì)應(yīng)FDD Band 28(703-748/758-803 MHz )和TDD Band 44(698-806 MHz),被稱為“數(shù)字紅利”頻段。

2016年,APT同意了對(duì)698-806MHz頻段進(jìn)行整理的建議,也許會(huì)用于未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)。

APT正在研究470-698MHz, 1427-1518MHz, 3300-3400MHz、4800-4990MHz和大于24GHz頻段,這些頻段也列入了WRC-15的列表中(估計(jì)4800-4990MHz頻段會(huì)更新)。APT無(wú)線組(AWG)計(jì)劃于2018年第三季度完成研究。

另外,中、韓、日作為5G的先行者,已在3GHz和5GHz頻段上展開(kāi)5G測(cè)試。韓國(guó)和日本還在26.5-29.5GHz頻段上展開(kāi)5G試驗(yàn),希望在2018年冬奧會(huì)和2020年奧運(yùn)會(huì)推出5G高頻段移動(dòng)服務(wù)。

以下是我們半年前整理的無(wú)線頻率分配表(以前發(fā)過(guò)),包含了2G、3G、4G、5G,甚至是物聯(lián)網(wǎng)、GPS等等。送你收藏,隨身查!

2 LTE/LTE-Advanced/LTE-Advanced Pro

3 WCDMA/HSPA/HSPA+

4 TD-SCDMA

TD-SCDMA
頻段號(hào)頻率范圍(MHz)
331900 - 1920
342010 - 2025
351850 - 1910
361930 - 1990
371910 - 1930
382570 - 2620
391880 - 1920
402300 - 2400

5 GSM/GPRS/EDGE/ EDGE Evolution/VAMOS

備注:

P-GSM,基準(zhǔn)GSM-900頻帶

E-GSM,擴(kuò)展GSM-900頻帶(包括基準(zhǔn)GSM-900頻帶)

R-GSM,鐵路GSM-900頻帶(包括基準(zhǔn)和擴(kuò)展GSM-900頻帶)

T-GSM,集群無(wú)線系統(tǒng)-GSM

ER-GSM900,即為Extended Railway GSM 900, 在原鐵路通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)拓寬了其頻率范圍(TX:873-915,RX:918-960)。

6 CDMA2000 1xEV-DO/CDMA2000 1xRTT/ 1xAdvanced

7 WiMAX/WiMAX Advanced

WiMAX/WiMAX Advanced
Profiles頻段(MHz)
M2300T-012300 to 2400
M2300T-022300 to 2400
M2500T-012496 to 2690
M3500T-02 3400 to 3600
M3500T-033400 to 3600
M3500T-053400 to 3600

8 公共安全領(lǐng)域

TETRA/TETRA 2 (TEDS)
上行(MHz)下行(MHz)
351 to 356 361 to 366
380 to 390 390 to 400
410 to 420 420 to 430
450 to 460 460 to 470
806 to 825 851 to 870
Tetrapol
Project 25/APCO-25
頻段頻率范圍(MHz)
VHF 136 to 174
UHF 380 to 470
UHF 450 to 512
700/800764 to 870

9 低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)(LPWAN)

SIGFOX
區(qū)域頻率范圍(MHz)
歐洲863 to 870
北美902 to 928
LoRaWAN
區(qū)域頻率范圍
歐洲863 to 870
北美902 to 928

10 其它無(wú)線連接

藍(lán)牙
2400 to 2483.5(MHz)
低速率無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(LR-WPAN)(MHz)
ZigBee/Thread/ 6LoWPAN (IEEE 802.15.4)
169.4 to 169.475
250 to 750
779 to 787
863 to 879
896 to 960
1427 to 1518
2360 to 2483.5
3244 to 4742
5944 to 10234
ZigBee 3.0, Thread, 6LoWPAN
2360 to 2483.5
NFC, RFID
125 kHz to 134 kHz
6.7 MHz
13.56 MHz (NFC)
27 MHz
433 MHz
865 MHz to 868 MHz(歐洲)
902 MHz to 928 MHz(北美)
數(shù)字增強(qiáng)無(wú)繩通信(DECT)(MHz)
1880 to 1990(全球)
902 to 928 (北美)
2400 to 2483.5 (北美)

11 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)

12 國(guó)內(nèi)頻譜分配情況

三大運(yùn)營(yíng)商頻率劃分

注:

1)黃色保護(hù)帶:原移動(dòng)用1880-1900(20M),電信用1860-1875(15M),由于TD和FDD之間有干擾,需留1875-1880間的5M出來(lái)做隔離帶。電信把小靈通占用頻段(1900-1920)清出來(lái)還給移動(dòng)后,移動(dòng)就擁有完整的從1880-1920的40M頻段,但隔離帶由移動(dòng)側(cè)出1880-1885間的5M。這樣,電信就可以用1860-1880做完整的20M載波。移動(dòng)用1885-1920的35M。

2)根據(jù)今年6月份《工信部同意關(guān)于中國(guó)電信使用800M和2100M頻段開(kāi)展LTE組網(wǎng)的批復(fù)》,中國(guó)電信可以在CDMA 1X/DO頻段825-835/870-880,1920-1940/2110-2130上重耕LTE FDD。

3)根據(jù)最近《工信部同意關(guān)于中國(guó)聯(lián)通調(diào)整部分頻率用于LTE組網(wǎng)的批復(fù)》,中國(guó)聯(lián)通可以在原2G和WCDMA頻段909-915/954-960,1735-1750/1830-1845,1940-1965/2130-2155上重耕LTE FDD。

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