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全球首发：工信部发布5G系统在中频段内频率使用规划
来源：作者：小侃责编：小侃
11月15日消息 近日，我国5G系统频率使用规划取得重大进展。工信部发布了5G系统在MHz频段（中频段）内的频率使用规划，我国成为国际上率先发布5G系统在中频段内频率使用规划的国家。规划明确了MHz（原则上限室内使用）、MHz和MHz频段作为5G系统的工作频段；规定5G系统使用上述工作频段，不得对同频段或邻频段内依法开展的射电天文业务及其他无线电业务产生有害干扰。同时，规划中还规定，自发布之日起，不再受理和审批新申请MHz和MHz频段内的地面固定业务频率、MHz频段内的空间无线电台业务频率和MHz频段内的空间无线电台测控频率的使用许可。频率资源是研发、部署5G系统最关键的基础资源，根据技术和应用特点及电波传播特性，5G系统需要高（24GHz以上毫米波频段）、中（MHz频段）、低（3000MHz以下频段）不同频段的工作频率，以满足覆盖、容量、连接数密度等多项关键性能指标的要求。此次工信部率先发布的5G系统频率使用规划，是我国5G系统先期部署的主要频段，将对我国5G系统技术研发、试验和标准等制定以及产业链成熟起到重要先导作用。后续，工信部将继续为5G系统的应用和发展规划调整出包含高频段（毫米波）、低频段在内的更多的频率资源。
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你可能喜欢5G频率规划：深耕细作、融入国家重大战略部署
重大“风向标”
本文选自6月2日的《中国电子报》第04版（无线电管理），原题“融入国家重大战略部署 5G频率规划使用需深耕细作”，作者方箭、李芃芃、伉沛川。
在移动通信业务量爆炸式增长的背后，频谱资源作为实现信息无所不在的载体和具有重要战略意义的稀缺资源，面临着巨大的缺口与压力。为了在国际博弈和竞争中获取有利地位，加快5G网络试验和商用的进程，各国纷纷着手为5G谋划频率资源，在我国近期发布的《国家无线电管理规划（年）》中明确表示，将适时开展公众移动通信频率调整重耕，为IMT-2020（5G）储备不低于500MHz的频谱资源。
基于5G愿景的频谱架构
自2012年以来，国际电信联盟（ITU）启动了5G愿景、未来技术趋势和频谱规划等方面的前期研究工作。2015年，ITU发布了5G愿景建议书，提出了IMT-2020系统的目标、性能、应用和技术发展趋势、频谱资源配置、总体研究框架和时间计划、后续研究方向等。
在应用场景方面，未来5G系统将支持增强的移动宽带（eMBB）、具有高可靠性和超低延迟的通信（uRLLC）以及大规模机器间通信（mMTC）三大类主要应用场景。
在系统性能方面，5G系统将具备10 Gbit/s~20Gbit/s的峰值速率，100Mbit/s~1Gbit/s的用户体验速率，每平方公里100万的连接数密度，1ms的空口时延，500km/h的移动性支持，每平方米10Mbit/s的流量密度等关键能力指标，相对4G提升3到5倍的频谱效率、百倍的能效。
为达到上述愿景，5G频率将涵盖高、中、低频段，即统筹考虑全频段：高频段一般指6GHz以上频段，连续大带宽可满足热点区域极高的用户体验速率和系统容量需求，但是其覆盖能力较弱，难以实现全网覆盖，因此需要与6GHz以下的中低频段联合组网，以高频和低频相互补充的方式来解决网络连续覆盖的需求。
全球5G频率规划工作进展
全球5G频率规划工作主要在ITU等国际标准化组织的框架下开展。目前ITU相关工作进展如下：
对于5G高频段而言，为满足IMT系统在高频段的频率需求，在WRC-19研究周期内新设立了1.13议题，在6GHz以上为IMT系统寻找可用的频率。
对于5G中低频段而言，2015年无线电通信全会（RA-15）批准“IMT-2020”作为5G正式名称，至此，IMT-2020将与已有的IMT-2000（3G）、IMT-A（4G）组成新的IMT系列。这标志着在ITU《无线电规则》中现有标注给IMT系统使用的频段，均可考虑作为5G的中低频段；同时，WRC-15大会通过相关决议，以添加全球、区域或部分国家脚注的形式，新增了部分频段，供有意部署IMT系统的主管部门使用。
5G高频候选频段的形成主要取决于WRC-19的1.13议题研究情况。从全球来看，该议题所提出的11个潜在候选频段涉及固定、卫星固定、卫星间、卫星地球探测、无线电导航、无线电定位等多种业务，主要应用于卫星、航天、导航、军事等多个领域，复杂的频谱使用情况使协调面临很大的难度。此外，5G系统的技术参数、部署场景、传播模型仍在研究之中，候选频段也无法最终确定。
尽管ITU的高频段议题研究尚需时日，为在全球5G发展中领先于人，以美国、欧洲、日本、韩国为首的国家，目前已聚焦或发布了各自的5G高频规划，基于电波传播特性，重点关注45GHz以下频段。
中频段相对于高频段有较好的传播特性，相对于低频段有更宽的连续带宽，可以实现覆盖和容量的平衡，满足5G某些特定场景的需求。同时，也可作为部分物联网场景（例如uRLLC等）。目前，全球大部分国家和组织对于中频段的具体范围没有确切的定义，但普遍认为3GHz～6GHz为中频段重要资源。
低频段一般是指3GHz以下频段，目前2GHz～3GHz频段已有部分资源规划用于IMT，并且部署了相关系统，未来可重耕用于5G系统。1GHz以下频段，有良好的传播特性，可以支持5G广域覆盖和高速移动下的通信体验，以及海量的设备连接。
制定5G规划立足国家重大战略
首先，5G频率工作应融入国家重大战略部署。
《国家十三五规划纲要》指出，要加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施，积极推进5G发展，于2020年启动5G商用。2016年7月，我国发布了《国家信息化发展战略纲要》，要求协调频谱资源配置，科学规划无线电频谱，提升资源利用效率，并明确将频率作为国家信息化发展的重要基础设施，强调要积极开展5G技术研发、标准和产业化布局，在2025年建成国际领先的移动通信网络。上述文件作为推动国家经济社会以及我国信息化发展的纲领性文件，充分表明5G系统将成为信息化驱动现代化、建设网络强国、提供普遍服务的重要基础设施。而5G频率作为基础资源，应着眼于新一代信息基础设施建设和国家信息化发展的大局。
相对于以往的历代移动通信系统，5G不仅满足人和人之间的通信，还将渗透到未来社会的各个领域，形成以用户为中心的全方位信息生态系统。5G系统将助力“宽带中国”、《中国制造2025》、“互联网+”行动计划等国家重大战略的实施，因此，在制定5G频率规划时，可以重点支持我国优先发展的领域和方向，比如工业物联网、车联网等，为其试验和商用提供资源保障，推动产业成熟。
总体而言，5G频率工作不仅要契合我国无线电管理的新方向和新思路，同时，还应立足于国家经济社会发展的重大政策开展。
其次，5G频率规划和使用需深耕细作。
第一，建立基于频谱需求预测的精准供给机制。频谱需求预测分析是基于历史数据，综合考虑未来各种影响因素，结合行业发展情况，采用合适的科学分析方法，提出切合实际的频谱需求目标，为行业的中长期发展提供资源储备。合理的需求分析是保证各行业用频和发展的前提，是频率合理有效利用的基础。做好各行业频谱前期需求论证工作，可为无线电管理部门制定中长期规划提供依据。由于5G系统应用呈现出多样化、个性化、差异化的特点，不同的应用场景在频段选择、带宽需求上都有较大差异，需要综合考虑不同频段的电波传播特性、应用需求、产业趋势等因素，开展更加精细化的需求预测，在总量有限的情况下，优先保证基本需求和重点发展方向，鼓励采用载波聚会、混合组网技术，整合碎片化零散频率资源，实现5G频率的精准供给。
第二，建立协同合作的频谱使用共享机制。目前，频率资源已应用于多个行业和部门，规划调整涉及军地、多个行业和部门利益，5G频率规划难度加大。应不断加强军地、空地间协调和合作，在兼顾各行业规划发展需要基础上，综合考虑经济社会发展和国防建设等因素，从国家层面统筹频率资源，实现优化配置和高效利用。从美国高频使用方式可以看出，其通过法规制定、技术约束等条件鼓励频率资源实现共用。而5G系统相比于原来的移动通信系统，应用更加细化，特别是对于中高频使用，不再要求全程全网、连续覆盖，将呈现出区域化、集中化的特性，同时，考虑到其电波传播特性，为5G系统与其他系统共享创造条件。目前，我国公众移动通信主要以独占方式使用频率资源，考虑到5G系统部署特点和候选频段特性，在5G频率规划时，频率管理模式将是独享执照、共享执照、轻执照、免执照等多种管理模式的合理结合。我们应秉承创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，积极加强行业和部门间协作，特别是利用国家军地融合发展的契机，促进规划、台站等数据资源共享和使用，利用大数据、云计算思路，实现5G系统与现有其他系统的兼容共用，精细化使用频率资源。
最后，5G频率工作应加强全球合作。
5G标准化工作是在ITU和3GPP等国际标准化组织下统一开展的，频率工作虽然需要考虑各国、各地区众多自身因素，但由于移动通信的产业和使用具有全球化的特征，5G频率工作也具有全球化的属性。对于5G频率规划工作，应充分利用ITU、APT等平台，加强国际频率协调，在兼顾我国优先频段基础上，推动形成5G全球统一工作频率。另外，依托政府层面的国际合作机制，加强IMT-2020与METIS、5G-PPP、NGMN、WWRF等国际组织在频率方面的合作。
全球5G频谱可能会统一到这4个方向！
近日，GTI作为国际TD-LTE产业合作的重要平台，面向全球合作伙伴发布了《未来频谱倡议》白皮书。
众所周知，频谱资源一种稀缺的、不可再生的重要资源。移动通信行业正是依托频谱资源的重要行业之一。“5G发展，频谱先行”。频谱资源就好比“公路”，是语音和数据这些年“车辆”得以传输的基础和通道，因此频谱资源的规划和分配也是推进5G技术研发和商用的重要前提。
近年来，移动通信业务量呈现爆炸式增长，一方面，很有必要找到解决未来技术和系统架构演进的方法；另一方面，也需要释放额外的频谱来支撑下一代系统容量的提升。这就给频谱资源管理带来了严峻挑战。不管怎么说，增加频谱资源是应对流量增加需求最直接、最有效的办法。
为此，《未来频谱倡议》针对未来5G频谱规划提出四条建议，旨在引导未来全球频谱统一划分，提高频谱利用效率。
1、未来网络部署需要高低频率结合，因此在网络规划和设计时需要统筹考
6GHz以下频段在广覆盖方面优势明显，而6GHz以上频段在为5G提供流量和回传方面具有超高性能。因此在未来网络部署时，需要统筹考虑高低频率结合，做好网络规划和设计。
近期，欧盟委员会无线频谱政策组（RSPG）发布了欧洲5G频谱战略，高低频率统筹考虑，确定了5G初期部署频谱：MHz频段是2020年前欧洲5G部署的主要频段；在低频段方面，1GHz以下频段，特别是700MHz将用于5G广覆盖；高频段方面，24GHz以上频段是欧洲5G潜在频段。
2、考虑到产业发展情况和可用大带宽，C 频段被公认为未来的黄金频段
在国际电联2015年世界无线电通信大会（WRC-15）上通过了为IMT新增全球统一的频率划分，其中C频段的3400MHz-3600MHz被升级为国际电联1区及2区IMT统一频率，3区将此频段确定为IMT频率的国家进一步增多；3300MHz-3400MHz频段被全球45个国家确定为IMT频率;4800MHz-4990MHz频段在部分国家被确定为IMT频率。
高国际认可度和C频段本身可用大带宽，都使其段成为未来部署5G的黄金频段。这也对于3.5GHz频段在全球统一规划有重要推动作用。目前，中国、韩国和欧洲都将3.5GHz频段规划为5G频谱。
3、毫米波方面，强烈呼吁24.25-27.5GHz和37-43.5GHz频段在全球能够统一规划
据统计，5G的峰值速率可以达到20Gbps，是4G的20倍。为满足5G超高峰值速率，这就对频谱带宽提出更高要求。而高频段的连续大带宽特点正好满足这一需求。
考虑到24.25-27.5GHz和37-43.5GHz频段相较而言，频率较低且连续带宽较大，所以文中强烈呼吁能实现上述两频段全球统一规划，提高频谱利用效率。
目前，24.25-27.5GHz频段欧洲已明确列为5G潜在频谱，37-43.5GHz频段在美国和欧洲的频谱规划中都有提及。
4、为了让频谱使用更具灵活性，建议硬件设备支持可通过软件升级就能够由LTE升级到5G，以最大化复用网络基础设施，降低投资成本
当前，有些运营商在3.5GHz频谱使用上存在疑虑，究竟是用于4G，还是等待5G？《未来频谱倡议》认为硬件复用可以极大地简化在频谱上4G或者5G的技术选择问题。文中大力推荐Massive MIMO（大规模天线技术）等，建议未来可实现仅仅通过软件升级即可使4G基站这类硬件设备在5G得以复用，实现4G向5G平滑演进，大大降低运营商投资成本，让频谱使用更具灵活性。
5G战略：中、高频段的频谱共享是大势所趋
在工信部无线电管理局副局长阚润田看来，通过精细化管理，实现中、高频段的频谱共享，从而提高频谱利用率，是缓解频谱供需矛盾的一剂良方，特别是解决频谱资源需求大户——第五代移动通信系统（5G）的用频需求。
作为未来全球宽带网络无缝覆盖的重要技术手段，5G系统是以信息化驱动现代化、建设网络强国、提供普遍服务的重要基础设施。为掌握先机、占据制高点，世界各国纷纷加快在5G技术、频谱、标准和产业化等方面的战略布局，大国博弈日趋尖锐复杂。
阚润田介绍说，按照ITU的进度，5G要到2020年开始商用，但美国联邦通信委员会（FCC）再2016年7月率先划分了高频段频谱用于5G移动宽带运营；韩国提出将于2018年初开展5G预商用试验，支持平昌冬奥会；日本总务省（MIC）计划2020年东京奥运会之前实现5G商用。我国IMT-2020（5G）推进组也正在谋划5G路线图和推进相关标准的制定工作。
兵马未动，粮草先行。5G技术研发和发展的一个核心问题，就是需要有充足的频谱资源作为支撑。阚润田表示，“据ITU预测，到2020年IMT频谱需求总量约1300MHz~1800MHz。目前我国已为公众移动通信规划了687MHz的频率，因此到2020年仅公众移动通信我们就缺口1100MHz以上的频谱资源。”我国无线电管理“十三五”规划明确提出，要为IMT-2020（5G）储备不低于500MHz的频谱资源。
这么多的频谱资源从哪里来？
阚润田介绍说，一方面来自6GHz以下低频段，可以作为5G基础频段，满足广覆盖、高移动性场景下的用户体验需求和海量设备连接。但这部分频段资源有限，特别是3GHz以下已规划的可用、好用资源已经基本分配殆尽，在“黄金”频段很难找到大块频谱来满足需求。
另一方面，6GHz以上的高频段，相对来说资源比较丰富，可以满足热点区域要求比较高的用户体验速率和系统容量需求。“原计划在WRC-19大会上才确定5G所用到的6GHz以上频段。现在看来一定要提前，不能等到2019年。” 阚润田表示，“为实现国家‘十三五’规划信息产业发展目标，保障我国在5G时代的引领地位，我国迫切需要明确5G频谱布局并尽早确定可用频段。”
“在规划和分配5G系统频率时，基于6GHz以上高频段的不同业务共享是大势所趋。”阚润田解释道，“由于5G系统在中、高频段需要大的连续频带，必然涉及到较多的其他无线电应用，因此不宜再采取3GHz以下低频段IMT系统实质上全国范围内独占频率的做法。”
与此同时，中高频段的电波传播特性有利于实现频率的复用和系统共存，5G系统采用的天线技术也为频率共享提供了新的实现手段。
“当然，要想实现频谱共享，就必须解决两个或两个以上不同业务的兼容问题。”阚润田表示。
其实，美国为5G划分的频率中，有一些高频资源已经有卫星业务在使用，为此其在技术、操作层面及规则制定上采取了一些措施，包括控制在许可牌照区域内地球站的数量和设台位置，制定协调等值线等等，从而实现了卫星业务和IMT业务的频谱共享。
“通过频谱精细化管理，可以在频域、时域、空域多个维度实现频谱共享。”阚润田举例说，比如海洋无线电监测业务，通过对基站的设置、天线的控制、技术指标的限制、合理保护带的设立等方法，实现海岸与内陆不同地域多种业务的频率共享。
目前，我国在频谱共享方面有一些探索与尝试，比如在2300MHz~2400MHz，5150MHz~5250MHz两个频段采取静态共享，分室内室外。5250MHz~5350MHz只能在室内使用，同时又采用了动态频率选择和功率自动控制功能，采取动态共享的方式，提高和改善利用率。
“按照《国家无线电管理规划（年）》要求，要综合运用行政审批和市场化配置等多种手段分类配置频谱资源。”阚润田表示，“在未来，5G频率无论是采用市场化分配还是行政指配，都不会像过去2G、3G、4G那样独享频段，也不会一分就是全国性频点，一定是分期分批，几个城市或几批城市地分配频段，到那时真正做到精细化管理。”
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为什么5g应用要在如此高的频率下实施
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　理论上讲5G信号相比2.4G的信号频率更高，波长就短，5G使用的少，受到干扰的机会更少而已。　　由于双频无线路由器有2.4GHz和5GHz两个频段可选，只要选择5GHz频段，就可以直接避开2.4GHz这个拥挤的公共频段，也可以避免与其它无线设备发生冲突，保证无线网络的稳定性，防止掉线现象的发生，提升无线网络的速度，无线网络畅通无阻，越过障碍物的能力更差，只是目前普遍使用的是2.4G频率
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