頻譜資源是5G發(fā)展難以跨過去的坎

　　5G時代即將來臨的時刻卻迎來了最大的攔路虎。頻譜資源緊張的問題依舊沒有得到解決。據(jù)悉，到2020年頻譜缺口達1000MHz。

　　最近，3GPP（第三代合作伙伴計劃）宣布，3GPP R15（第一版5G）標準的非獨立組網(wǎng)（NSA）5G新空口標準將于2018年3月凍結。這與3GPP早期確定的時間表相比，提前了近半年。

　　早在今年2月底，為了滿足部分運營商在2019年實現(xiàn)5G商用的需求，22家通信巨頭曾集體宣布，支持加速5G NR標準化進程。

　　通信專家認為，5G標準的重要進展標志著行業(yè)正式進入5G網(wǎng)絡商用倒計時，也使得5G技術之爭再次進入白熱化：芯片制造商、設備供應商和通信運營商，甚至整個消費電子業(yè)，都將迎來新一輪的創(chuàng)新周期。

　　但在狂奔路上，還不得不面臨頻譜資源緊張的問題。

　　頻譜資源仍然稀缺

　　在移動通信領域，頻譜資源是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心資源，是承載無線業(yè)務的基礎。

　　如何理解頻譜的重要性？高通工程技術副總裁范明熙解釋道：“在今天的LTE技術下，每個用戶在進入網(wǎng)絡的時候，都要占用固定的頻譜和時間資源，而頻譜和時間資源一旦被用完，新的技術就接不進來。 在5G里，當不同的用戶接進互聯(lián)網(wǎng)的頻譜資源時，雖然會占據(jù)相應的時間和空間，但它還會有自己的特定碼，不同的用戶可以通過不同的碼，復用同一個頻率和時間資源。不過此項技術不是出現(xiàn)在3GPP第一代R15標準中，而是在R16甚至在R17標準中才能實現(xiàn)?！?/p>

　　國際電信聯(lián)盟曾預測，到2020年，國際移動通信頻率需求將達到1340MHz-1960MHz，屆時中國移動通信頻率需求將為1490MHz-1810MHz，頻譜缺口達1000MHz。

　　根據(jù)華為在2017年全球移動寬帶論壇上發(fā)布的《5G頻譜立場白皮書》，5G超高速、超低時延和超高可靠性的特征，不僅會提升人類通信體驗，還將拓展智能制造、車聯(lián)網(wǎng)、智能物流、無線家庭寬帶接入等行業(yè)應用，但同時也需要更豐富的頻譜資源。

　　按照各類5G業(yè)務的不同需求和頻段特點，華為曾提出5G“多層”頻譜概念：2GHz以下頻譜（例如700MHz）為“覆蓋層”，主要滿足廣域和深度室內(nèi)覆蓋;2GHz-6GHz之間的頻譜（以3.3GHz-4.2GHz和4.4GHz-5.0GHz的C波段為代表）是“覆蓋與容量層”，能在網(wǎng)絡容量和覆蓋范圍之間取得最佳平衡，將是全球首個5G商用頻段;6GHz以上頻譜（例如24.25GHz-29.5GHz和37GHz-43.5GHz）為“超大容量層”，用于滿足大容量、高速率的業(yè)務需求。

　　其中，C波段作為2020年全球5G首個商用的關鍵頻段，每個運營商需要至少獲得100MHz的連續(xù)帶寬。

　　高通負責頻譜策略及科技產(chǎn)業(yè)政策的高級副總裁Dean Brenner曾表示，頻譜是無線網(wǎng)絡的生命之源，高通一直主張不同國家和地區(qū)間實現(xiàn)最大程度上的頻譜統(tǒng)一，頻譜的統(tǒng)一能夠創(chuàng)造規(guī)模經(jīng)濟效應以降低成本，并能夠支持全球漫游。

　　讓5G芯片支持不同頻段

　　那么在頻譜資源緊張的大背景下，5G建設應當如何攻克這只“攔路虎”？

　　高通工程技術高級副總裁馬德嘉認為，5G要實現(xiàn)商用，頻譜分配是必要環(huán)節(jié)，而不同的國家會由監(jiān)管方?jīng)Q定頻段分配，“在2019年商用部署前，全球部分地區(qū)可能還將開放更多的頻譜資源，或通過公開拍賣方式完成頻譜分配”。

　　以我國為例，11月15日，工信部率先發(fā)布5G中頻段內(nèi)的頻率使用規(guī)劃，釋放頻譜資源，對我國5G產(chǎn)業(yè)在芯片、終端、軟件等產(chǎn)品研發(fā)、試驗方面起到重要推動作用。

　　高通中國區(qū)董事長孟樸對此表示：“5G新空口設計將面向從低頻到高頻的全部頻段，6GHz以下頻段3GHz左右的頻段在全球都獲得了關注。中國率先明確5G在中頻頻段內(nèi)的頻率使用規(guī)劃，是加速推進5G走向產(chǎn)業(yè)化、商用化的關鍵?！?/p>

　　“5G將支持更多垂直行業(yè)不斷擴展的全新應用，因此對5G頻譜還有大量需求。除中頻頻段外，充分利用高頻毫米波頻段對5G而言也非常重要。毫米波頻段可提供極致帶寬，對于滿足更好、更快地增強型移動寬帶需求至關重要。企業(yè)也希望工信部盡快為5G發(fā)展規(guī)劃出包括毫米波頻段在內(nèi)的更多頻譜資源。”孟檏說道。

　　中國移動通信研究院無線所總工劉光毅同樣認為，未來5G頻譜需高、中、低結合，以滿足5G系統(tǒng)在覆蓋、容量、連接數(shù)密度等關鍵性能指標要求。

　　“面對全球市場存在的事實，高通需要讓研發(fā)出來的5G芯片可以支持各個國家5G的不同頻段?！备咄üこ碳夹g高級副總裁Rajesh Pankaj在2017未來信息通信技術峰會上說道，“在設計上，高通要拓寬帶寬、擴展參數(shù)、增快速度、減少延時，運用無線技術來增加新功能，如大規(guī)模MIMO、毫米波等。此外，高通也在積極推動全球統(tǒng)一標準5G NR的實現(xiàn)，包括頻譜類型、頻段的統(tǒng)一設計以及6 GHz以下和6 GHz以上許可與共享、免許可頻譜頻段標準的統(tǒng)一?！?/p>

　　馬德嘉則分析稱，無論是6GHz以下頻譜還是毫米波頻譜，支持不同頻譜在終端上的主要差別在于射頻，在毫米波終端上使用的天線更多，而在6GHz以下頻段終端上使用的天線少一些。“不過，高通會確保所支持的每一款終端都能支持毫米波和6GHz以下頻段的5G技術。不管漫游到任何區(qū)域，不管運營商如何部署5G，消費者都可以享受5G低時延、高速率的服務。”

　　目前高通已推出針對6GHz以下、毫米波頻段及頻譜共享技術的“全覆蓋”5G新空口原型系統(tǒng)，以支持測試、展示及驗證5G設計，推動和追蹤3GPP 5G新空口標準化進程，加速5G新空口大規(guī)模試驗和商用部署。

　　據(jù)高通方面介紹，全球首個基于3GPP R15標準的端到端5G新空口（5G NR）系統(tǒng)互通，采用3.5GHz頻段，而3.5GHz頻段符合我國首先提出的5G中頻段內(nèi)的頻率使用規(guī)劃。