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全球C波段用于5G的现状及展望

供稿人:李远东  供稿时间:2017-8-29   关键字:5G  C波段  

1、把3300~4200 MHz频段用于5G具有很大的驱动力

 

在未来几年中,全球地面移动宽带数据流量总量将有望以45%的年均复合增长率增长,按此速度,2022年的数据总量将是2016年的10倍。很大程度上,这种大规模的增长是由移动视频业务以及正在快速发展的蜂窝/移动IoT(物联网)所驱动的。对于后者,2022年的290亿部联网设备之中,IoT以及M2M(机器到机器通信)的设备总量将占到约62.1%,即180亿部[1]。由此,未来的下一代移动通信网络将支持运行具备较大挑战性的大量新兴用例,从而就有着更大的无线频谱资源需求---尤其是在更高的频段范围内。

 

随着以第三代合作伙伴项目(3GPP)标准为基础的蜂窝移动通信网络的持续快速发展,在6 GHz频点以下频段,具有最多连续频谱资源的3300~4200 MHz频段正在兴起,被越来越多的移动通信基础网络运营商作为或规划作为可用于移动宽带的潜在频段,成为全球最有可能首先实现5G(第五代移动通信)网络商用部署的频段[2]。此外,全球移动通信业界也逐渐趋于达成共识的是,对于在1~6GHz频段内引入/部署5G(第五代移动通信)系统以及新一代国际移动通信(IMT)技术,具备优良性能(比如良好无线传播特性以及较大可用连续带宽)3300~4200MHz频段以及4400~4900MHz频段将会成为移动通信基础网络运营商的首选频段。

 

理论研究及5G网络试验表明,基于3300~4200MHz频段部署的新一代蜂窝移动通信系统可以很好地取得网络覆盖以及系统容量这两者之间的平衡,从而具备为大量的高带宽、低时延5G应用提供底层支撑的能力,这些应用将包括VR(虚拟现实)/AR(增强现实)、UHD(超高清晰度)视频、智慧家庭、智能制造、智慧医疗、无人机等[1,3,4]。此外,运行于3300~4200 MHz频段的5G蜂窝移动通信系统也将可为本地及商企应用提供移动状态/环境下的无线连接以及FWA(固定无线接入)服务。

 

2、面向5G3300~4200 MHz频段的可用性分析

 

目前,3300~4200 MHz频段内可用于部署新一代蜂窝移动通信网络的可用频谱资源的总量日益增大,这主要表现在:(13400~3600MHz频段目前基本上已经得到了全球协调(用于新一代移动通信)[1],遍布于欧洲、中国、日本、韩国、印度、俄罗斯、中东、非洲等国家与地区[2];(2)全球不同地区的多数国家已规划或正在规划于3300~4200 MHz频段内为5G划分高达200~400 MHz带宽的连续频谱资源---这将是迄今为止在低于6GHz频点频段内具有最大连续物理带宽的蜂窝移动通信用频。其中,3400~3800MHz频段是欧洲5G的首选频段之一,中东及北美地区国家的通信监管部门也正在研究对于把该频段划分用于5G的评估,为此,中东还于近期开展了一项阿拉伯频谱管理组(ASMG的调研。

 

2015年世界无线电通信大会(WRC-15)上,非洲、亚洲(包括中国与印度)的移动通信基础网络运营商及通信监管部门均支持对于3300~3400MHz频段的协调以及把3400~3600/3700 MHz频段作为共享频段。

 

在美国,除了已经可用的3550~3700 MHz频段(注:目前用于市民宽带无线业务CBRS),联邦通信委员会(FCC)的Mobile Now Act提议对把包括3100~3550 MHz频段以及3700~4200 MHz频段在内的多个频段作为移动通信用频作进一步研究。此外,韩国也考虑把3400~3700 MHz频段作为将来5G网络商用部署的一大重要候选频段。

 

全球范围内的多个国家/地区正考虑于3300~4200 MHz频段寻找频谱资源用于开展早期的5G网络试验,主要包括:目前,欧洲正在为2018年于3400~3800 MHz频段开展5G网络技术试验作准备;中国正在3400~3600 MHz频段进行第二阶段的5G技术研发试验;日本正在3600~4200 MHz频段开展5G网络试验;澳大利亚的移动通信基础网络运营商也计划在3400~3600 MHz频段部署5G试验网络。

 

3、相关展望

 

目前,3GPP正在研究3300~4200 MHz频段内的5G信道划分/安排,这将是在整个C波段内面向5G移动通信全球生态系统创建的重要的第一步。从当前的发展态势可以很清楚地看出,在可预见的将来,没有一个国家将会把3300~4200MHz频段内所有的无线频谱资源都划分给5G移动通信系统使用,而且,该频段内正在正常运行的固定卫星业务(FSS)、固定业务(FS)以及无线定位等其他无线电业务的需求(比如干扰保护)也需要得到仔细研究。各国政府的通信监管部门将需要根据上述现有无线电业务在此频段内的运行情况以及国家优先事项及战略,对该频段内的哪一/哪些部分可用于在全国范围内部署5G移动通信系统作出决策。此外也可能出现的情况是,某些国家的通信监管部门将按需、灵活地在不同时间把3300~4200MHz频段内的不同频谱资源划分给5G使用,从而极大程度地增加可用的连续带宽。为了解决3300~4200 MHz频段目前面向5G的指配方式碎片化问题,各国都需要采取措施对该频段内具体用于5G的频谱进行全球协调或区域协调。

 

参考文献:

 

[1] Belal Hamzeh, 5G for all: The need for standardized 5G technologies in unlicensed bands[EB/OL].https://www.snl.com/web/client?auth=inherit#news/article?id=41422810&cdid=A-41422810-13365, 2017-07-26.

[2] GSA, The Future of IMT in the 3300-4200 MHz Frequency Range

[EB/OL].https://gsacom.com/download.php?id=4975, 2017-06-21.

[3] HuaWei, The Future of Mobile Broadband Huawei White Paper

[EB/OL].https://gsacom.com/download.php?id=4626, 2017-02-23.

[4] Qualcomm, Private LTE Networks

[EB/OL].https://gsacom.com/download.php?id=5091, 2017-07-20.


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