頻譜是移動通信運(yùn)行的基礎(chǔ),其重要性不言而喻。提前規(guī)劃頻譜分配,有助于產(chǎn)業(yè)界為技術(shù)商用做好充分準(zhǔn)備,實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì),滿足用戶需求。因此在5G標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)緊鑼密鼓開展的當(dāng)下,有關(guān)5G頻譜的問題引起了產(chǎn)業(yè)界的重視。
9月14日,通信世界全媒體圍繞5G頻譜問題召開了“5G時代全球頻譜統(tǒng)一之路”技術(shù)沙龍,在沙龍上,來自中國移動、華為、中興通訊、愛立信、大唐、高通、諾基亞貝爾的專家對5G頻譜的問題進(jìn)行了探討,并闡述了各自對5G頻譜規(guī)劃的看法。
對話嘉賓
中國移動研究院無線所總工 劉光毅
大唐移動5G高級專家 段滔
Qualcomm Technologies主任工程師 高路
愛立信東北亞區(qū)高級標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)理 王衛(wèi)
華為5G產(chǎn)品線COO 錢春霞
中興通訊TDD產(chǎn)品副總經(jīng)理 張?jiān)妷?/strong>
上海諾基亞貝爾技術(shù)總監(jiān) 胡旸
《通信世界》:5G時代既要考慮高頻段的傳輸能力,又要考慮低頻段的覆蓋能力,5G對頻譜劃分提出了怎樣的需求,頻譜如何劃分才能符合產(chǎn)業(yè)需求?
中國移動:全球統(tǒng)一頻譜劃分是全世界的夢想,從用戶角度來說可以得到更多產(chǎn)品的選擇,從商家的角度來說可以降低成本,因此統(tǒng)一頻譜是產(chǎn)業(yè)共同的呼聲。
愛立信:5G頻譜需要滿足覆蓋和帶寬兩方面要求。其中覆蓋特別指鐵路地區(qū)、深度室內(nèi)等特殊場景的覆蓋,帶寬主要是滿足商場或者運(yùn)動場等大量用戶、熱點(diǎn)、高容量地區(qū)的數(shù)據(jù)傳輸需求。
從5G頻譜劃分的場景需求來看,應(yīng)有低、中、高3類頻段來滿足不同場景的需求。低頻段可以滿足物聯(lián)網(wǎng)以及部分eMBB場景的需求,如600MHz和700MHz;中頻段支持大容量傳輸?shù)膱鼍,主要頻段包括3.3GHz~3.4GHz、3.4GHz~3.8GHz、3.8GHz~4.2GHz和4.4GHz~5GHz,主要滿足大容量和高用戶數(shù)據(jù)率熱點(diǎn)地區(qū)的需求;高頻毫米波頻段主要滿足超容量集聚用戶體驗(yàn)的場景,現(xiàn)在有26GHz、28GHz、37G~43.5GHz。
高通:5G時代既要考慮高頻段的傳輸能力,又要考慮低頻段的覆蓋能力,5G新空口設(shè)計(jì)將面向從低頻到高頻的全部頻段,包括1GHz以下低頻頻段、1~6GHz中頻頻段以及24GHz以上的高頻毫米波頻段和多種頻譜使用方式(包括許可、共享及免許可)。
6GHz以下頻率可以降低5G系統(tǒng)覆蓋成本并加速部署,是全球范圍都非常重視的5G關(guān)鍵頻率。此前我國工信部發(fā)布了3.3~3.6GHz和4.8~5.0GHz頻段用于5G系統(tǒng)的頻率規(guī)劃征求意見稿,并最終批復(fù)4.8~5.0GHz頻段用作我國主要5G技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn),這對于中國5G移動通信產(chǎn)業(yè)乃至全球5G通信產(chǎn)業(yè)都具有非常積極和重大的推進(jìn)意義。
諾基亞:5G頻率的劃分涉及端到端的系統(tǒng)設(shè)計(jì),5G頻譜統(tǒng)一具有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)推動能力,同時4G向5G發(fā)展的連續(xù)性使得4G和5G頻譜的使用與規(guī)劃在組網(wǎng)層面需要演進(jìn)融合考慮。在全球5G規(guī)劃方面,在3.5GHz、26GHz、28GHz以及37GHz、40GHz等頻段,各個國家的需求有一定的差異性,但是總體都具備產(chǎn)業(yè)推動能力,工信部也發(fā)布了5G頻譜的征求意見,運(yùn)營商能否盡快劃分頻譜對產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品的規(guī)劃和研發(fā)非常重要。
中興通訊:2GHz以上6Ghz以下的中頻段已成為5G的黃金頻段,該頻段承載比較關(guān)鍵的作用,包括5G的基礎(chǔ)覆蓋和基礎(chǔ)容量都將基于該頻段。而3.3GHz~3.8GHz(以下泛指3.5Ghz頻段)以及4.5GHz~5GHz(以下泛指4.5Ghz頻段),正是目前梳理出來的黃金候選頻段。當(dāng)然,高頻段資源比較豐富,可以作為基礎(chǔ)容量層的熱點(diǎn)補(bǔ)充,也是5G產(chǎn)業(yè)鏈正在試點(diǎn)驗(yàn)證的重點(diǎn),緊迫性相對于中頻段會低一些。高中低的頻段資源合理配置,分階段分業(yè)務(wù)配合建設(shè),對于5G網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。
華為:5G首頻看中國,國外運(yùn)營商都在密切關(guān)注中國的5G首頻。中國現(xiàn)在5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境非常好,中國政府和運(yùn)營商都在積極推動5G規(guī)模商用,并帶動GDP的規(guī)模增長。另外,業(yè)界也希望能分享中國5G端到端的規(guī)模經(jīng)濟(jì)帶來的成本優(yōu)勢。中國移動成功推動TDD端到端產(chǎn)業(yè)鏈成熟的過程中,讓業(yè)界看到了中國的能量,所以現(xiàn)在業(yè)界都在看中國5G。
中國市場足夠大,從系統(tǒng)到終端到芯片,全球產(chǎn)業(yè)伙伴都愿意率先圍繞中國市場的這塊蛋糕,把5G的商用需求進(jìn)一步探索清楚,把5G端到端的產(chǎn)業(yè)鏈做起來,同時讓全球都能分享中國5G的規(guī)模經(jīng)濟(jì)帶來的成本優(yōu)勢。
C-band預(yù)計(jì)會成為全球比較統(tǒng)一的首發(fā)頻段,但是5G時代跟2G/3G/4G不太一樣,全球運(yùn)營商不同頻段5G的差異性會比較大。如果終端能夠支持全頻段的5G,那么對運(yùn)營商部署5G將帶來極大的靈活性。樂觀估計(jì)2020年,業(yè)界會推出支持5G全頻段的手機(jī),保守估計(jì)2020年,業(yè)界會推出支持5G全頻段的手機(jī)。
大唐:最核心的一點(diǎn)在于中國能夠首發(fā)核心頻,確定以后才能推動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。對于中國而言,無論世界上其他國家的頻譜劃分怎么樣,中國可以提前引領(lǐng)頻譜往前走,希望國家能夠把頻譜規(guī)劃細(xì)化下去,頻譜細(xì)分到運(yùn)營商的時候,產(chǎn)業(yè)鏈在5G上就可以更主動,對國際5G頻譜的影響也就更積極。
目前3.4GHz~3.6GHz作為室外頻段,3.3GHz~3.4GHz作為室內(nèi)頻段,這樣的資源對于5G來說確實(shí)比較緊張,對海量信息來說,承載量越大,創(chuàng)造的價值和財(cái)富更大,所以希望能有更多的頻譜釋放出來為5G所用。
《通信世界》:5G時代將不僅是人與人的連接,更多的是人與物、物與物之間的連接,那么5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)該如何與垂直行業(yè)進(jìn)行合作?
中國移動:5G將不再只是建立人與人之間的聯(lián)系,更多的是通信行業(yè)與垂直行業(yè)的聯(lián)系,因此通信行業(yè)與垂直行業(yè)之間的壁壘應(yīng)當(dāng)被打破。在頻譜資源緊張的當(dāng)下,如果頻譜考慮零碎劃分的方式,將不能很好地促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,而將頻譜資源共享則可以提高網(wǎng)絡(luò)的利用率。劉光毅講道。因?yàn)椴糠忠呀?jīng)劃分的專網(wǎng)頻段由企業(yè)自行建網(wǎng),目前來看,并沒有全面發(fā)揮該頻段資源的價值。
除了頻譜資源共享之外,還有多項(xiàng)5G技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高效使用,這也需要網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行共享,如5G切片就可以很好地解決垂直行業(yè)的應(yīng)用問題,在大幅度提升網(wǎng)絡(luò)使用效率的同時,還可以大幅度降低通信設(shè)備的成本。
不僅在技術(shù)方面,在行業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面也需要打通壁壘,這樣一方面可以讓更專業(yè)的通信團(tuán)隊(duì)進(jìn)行通信基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)維,使垂直行業(yè)節(jié)約建網(wǎng)成本和提升網(wǎng)絡(luò)使用效率;另一方面,可以實(shí)現(xiàn)通信行業(yè)和垂直行業(yè)之間的互利共贏,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)的規(guī)模效應(yīng)。5G時代,如果各個行業(yè)之間的壁壘不打破,將很難實(shí)現(xiàn)萬物的互聯(lián)。
華為:5G如果要實(shí)現(xiàn)通信行業(yè)突破性的變革,需要與垂直行業(yè)展開密切合作,幫助垂直行業(yè)加快行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。垂直行業(yè)的通信網(wǎng)最好能與傳統(tǒng)的通信網(wǎng)統(tǒng)一為一張網(wǎng),做到網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和行業(yè)特殊需求相結(jié)合。垂直行業(yè)的通信需求是其整體業(yè)務(wù)中很少的一部分,所以讓最專業(yè)的通信運(yùn)營商幫助他做通信相關(guān)的工作,可以提升投資效率,保證質(zhì)量。
例如有的企業(yè)足夠強(qiáng)大,但是國家分配給其的專網(wǎng)頻譜并沒有得到很好地利用,原因有兩個方面,一是這張網(wǎng)的規(guī)模有限,二是缺乏專業(yè)的通信團(tuán)隊(duì)進(jìn)行相關(guān)的規(guī)劃,建設(shè),維護(hù)。從過去的經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展情況來看,希望從政策層面可以推進(jìn)實(shí)現(xiàn)5G一張網(wǎng)既為個人移動通信服務(wù),也為垂直行業(yè)服務(wù),真正實(shí)現(xiàn)5G改變社會的宏偉目標(biāo)。
《通信世界》:5G到來之前,4G網(wǎng)絡(luò)將如何發(fā)揮作用,深耕4G網(wǎng)絡(luò)能否助力5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?
高通:作為早期和5G互相配合的網(wǎng)絡(luò),千兆LTE是5G的重要支柱。因?yàn)?G系統(tǒng)部署需要經(jīng)歷數(shù)年時間,提供連續(xù)覆蓋將需要更長的時間。因此較長時間內(nèi)需要千兆LTE系統(tǒng),在5G覆蓋達(dá)不到的地方為用戶提供更快、更好的寬帶移動體驗(yàn)和5G實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。
中國移動:因?yàn)榍捌谠?.6GHz頻段實(shí)現(xiàn)了5G新技術(shù)的積累,因此5G時代各廠商可以快速推出樣機(jī)。如3D-MIMO在4G網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)之后,未來就可以迅速推廣至5G網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營商計(jì)劃2020年開始5G的規(guī)模商用,但是5G網(wǎng)絡(luò)真正發(fā)揮作用可能要等用戶的滲透率到達(dá)足夠的比例,這個時間點(diǎn)可能是2022年。所以,在2022年之前,運(yùn)營商的業(yè)務(wù)還將主要由4G網(wǎng)絡(luò)來承載。
華為:在面向5G進(jìn)行頻譜規(guī)劃和相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作的同時,發(fā)揮4G的存量優(yōu)勢也十分重要?梢岳6GHz頻段以下的網(wǎng)絡(luò)提供廣覆蓋。因?yàn)?G建設(shè)初期,完善的覆蓋無法快速達(dá)到,從5G到4G的體驗(yàn)如果有快速下降會嚴(yán)重降低用戶的體驗(yàn)。
4G網(wǎng)絡(luò)用戶體驗(yàn)也應(yīng)持續(xù)提升,和5G的差距不要太大,持續(xù)提升4G網(wǎng)絡(luò)的用戶體驗(yàn)也是現(xiàn)階段到2022年之前的重點(diǎn)工作。2022年之后可能4G的業(yè)務(wù)量會有所降低,從現(xiàn)在開始新建設(shè)的4G網(wǎng)絡(luò),需要提前做好平滑引進(jìn)到5G的準(zhǔn)備。
中興通訊:盡管2020年被定義為5G的商用元年,但4G真正過渡到5G尚有很長一段時間,這期間除了用戶數(shù)的增長,流量的猛增,還涉及各類新業(yè)務(wù)的引入。在這一階段,把4G網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)做深、做厚,持續(xù)挖掘4G的潛力建設(shè)精品Pre5G網(wǎng)絡(luò)是非常重要的,一方面對培養(yǎng)用戶消費(fèi)習(xí)慣和新業(yè)務(wù)的培育也很關(guān)鍵,另一方面5G和4G用戶體驗(yàn)也要有一定的連續(xù)性。
在合適的頻段上推動5G的SA獨(dú)立組網(wǎng)很重要,畢竟NSA非獨(dú)立組網(wǎng)還不能體現(xiàn)出5G的優(yōu)勢,對于4G現(xiàn)網(wǎng)的改造工作量相對比較大,4G和5G網(wǎng)絡(luò)耦合性強(qiáng),也無法很好地支撐5G業(yè)務(wù)的中長期發(fā)展。
愛立信:繼續(xù)推動4G特別是TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè),不斷提升TD-LTE網(wǎng)絡(luò)性能及用戶體驗(yàn),為向5G技術(shù)過渡積累儲備應(yīng)該是運(yùn)營商復(fù)用4G網(wǎng)絡(luò)投資的策略;同時進(jìn)一步開展TD-LTE行業(yè)應(yīng)用研究,推動基礎(chǔ)通信與垂直行業(yè)的融合應(yīng)用,共同開發(fā)新業(yè)務(wù)、新市場,為5G未來的新市場做好鋪墊也是運(yùn)營商的目標(biāo)。
《通信世界》:對于5G頻譜的劃分,不同的國家有自己的考慮。而頻譜統(tǒng)一是降低產(chǎn)業(yè)研發(fā)成本、發(fā)揮4G存量優(yōu)勢、方便用戶漫游的前提基礎(chǔ),在未來全球化進(jìn)程中,產(chǎn)業(yè)各界在頻譜統(tǒng)一方面應(yīng)采取哪些行動與合作?
中國移動:在不同頻段的制式選擇方面,各國的規(guī)劃不同。在低頻段,3.5GHz是各地區(qū)5G部署的首選頻段,如果全球能夠?qū)⒃擃l段統(tǒng)一劃分為TDD頻段,將有利于加快產(chǎn)業(yè)研發(fā)的進(jìn)度;而在高頻段,如26GHz和39GHz,中國和歐洲的規(guī)劃一致,與美國、日本、韓國的規(guī)劃有所不同,如果這些頻段能實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一規(guī)劃,將有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的最大化。
在技術(shù)特點(diǎn)方面,TDD和FDD各有優(yōu)勢和劣勢,因此頻譜劃分時應(yīng)盡量考慮兩種制式的特點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)頻譜資源利用率的最大化。在高頻段速率提升方面,TDD制式具有較多優(yōu)勢,如不需要成對頻譜等,可以在有限帶寬條件下實(shí)現(xiàn)更大的速率傳輸;而在低頻廣域覆蓋方面,F(xiàn)DD制式的優(yōu)勢明顯,傳播特性更好、覆蓋和穿透能力更強(qiáng),但是現(xiàn)有的FDD技術(shù)很難提供連續(xù)的大帶寬,比如要實(shí)現(xiàn)1Gbit/s或者2Gbit/s的速率,對于現(xiàn)有的FDD技術(shù)是巨大挑戰(zhàn)。
在具體網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面,產(chǎn)業(yè)鏈除了希望速率得到提升外,還希望利用TDD和FDD各自的優(yōu)勢和特點(diǎn)來滿足差異化和多樣化業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,因此TDD和FDD都會是5G高效使用頻率資源的重要方式,而具體選擇哪種制式還需要根據(jù)未來網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時的具體需求。”因此5G時代統(tǒng)一頻譜劃分并不意味著所有的頻譜必須統(tǒng)一為一種制式,而是如何把TDD和FDD二者的優(yōu)勢和劣勢進(jìn)行揚(yáng)長避短和充分利用,這才是5G時代每個運(yùn)營商都要考慮的問題。
高通:作為一家芯片供應(yīng)商,高通一直主張不同國家和地區(qū)間實(shí)現(xiàn)最大程度上的頻譜統(tǒng)一,頻譜統(tǒng)一能夠創(chuàng)造規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)以降低成本,也能夠支持全球漫游。中國有望引領(lǐng)5G商用部署,也希望我國政府能夠及早明確頻率分配,確保我國在5G部署領(lǐng)域處于國際引領(lǐng)地位。
愛立信:為促進(jìn)全球頻譜統(tǒng)一,愛立信還建議使用Turning Range(可調(diào)范圍)技術(shù)。例如在24.25GHz~29.5GHz頻段內(nèi),不同國家的頻譜并不需要完全一致,而是只要在這個范圍之內(nèi)就可以通過Turning Range技術(shù)受益于比較成熟的(如28GHz)產(chǎn)業(yè)鏈。Turning Range技術(shù)給設(shè)備帶來了靈活性,不同國家可以在可調(diào)范圍內(nèi)選擇更合理的頻段。
大唐:對3.5GHz頻譜資源的充分利用是大勢所趨,2017年參與工信部第二階段外場試驗(yàn),完成4G/5G覆蓋對比和宏微聯(lián)合傳輸,并驗(yàn)證下行覆蓋能力與4G TD-LTE相當(dāng)。不久前,大唐在5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)中,已完成無線側(cè)所有關(guān)鍵場景試驗(yàn)室和外場技術(shù)驗(yàn)證,在大規(guī)模天線峰值速率和拉遠(yuǎn)距離、單用戶峰值、低功耗大連接性能容量、3.5GHz頻段熱點(diǎn)高容量流量密度等能力方面居于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先,同時獨(dú)家展示了宏微融合雙鏈接性能;在核心網(wǎng)測試方面的進(jìn)度領(lǐng)先,首家完成服務(wù)化架構(gòu)和邊緣計(jì)算所有測試,同時完成了業(yè)務(wù)流程和網(wǎng)絡(luò)切片的大部分測試。
諾基亞:5G時代頻譜統(tǒng)一對于產(chǎn)業(yè)有積極的影響,能夠滿足加快產(chǎn)品開發(fā)、降低網(wǎng)絡(luò)部署成本、會聚產(chǎn)業(yè)鏈價值方向、且更好滿足全球5G用戶漫游等多樣化需求。具體到技術(shù)層面,統(tǒng)一的頻譜能驅(qū)動共同的產(chǎn)品需求和開發(fā)設(shè)計(jì),形成規(guī)模效益,避免產(chǎn)業(yè)的碎片化,另外對于終端芯片有利于快速同步形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈。
《通信世界》:高頻段頻譜資源豐富,能夠有效滿足5G對頻譜的要求,但是高頻段的技術(shù)參數(shù)、部署場景、傳播模型與中低頻段存在很大的不同。產(chǎn)業(yè)界如何看待高頻段的機(jī)遇與挑戰(zhàn)?
中興通訊:從目前全球5G的候選頻段來看,在sub-6GHz低頻范圍內(nèi),預(yù)計(jì)3.5GHz頻段產(chǎn)業(yè)鏈支持的時間點(diǎn)最早,4.5GHz緊隨其后;在mmWave高頻范圍內(nèi),28GHz、26GHz和39GHz是相對全球關(guān)注比較統(tǒng)一的高頻資源,預(yù)計(jì)會有比較好的產(chǎn)業(yè)鏈支持。中國市場體量巨大,對全球5G產(chǎn)業(yè)鏈的成熟將起到重要作用。
愛立信:在熱點(diǎn)極大容量、極寬帶寬的場景下,毫米波具有得天獨(dú)厚的技術(shù)優(yōu)勢,目標(biāo)可以做到高達(dá)850MHz的帶寬,滿足大容量傳輸?shù)男枨,而且無需載波聚合,設(shè)備比較簡單,因此毫米波頻段成為理想頻段。也正是出于這一原因,WRC-15會議專門確立了高頻段立項(xiàng),計(jì)劃在WRC-19上確認(rèn)高頻段5G頻譜劃分,韓國、日本等國家的運(yùn)營商積極布局高頻段,為奧運(yùn)會等重要賽事積極推動毫米波頻段的試驗(yàn),以期在重要體育賽事上為用戶提供5G服務(wù)。
高通:毫米波頻段可提供極致帶寬,包括美國、歐洲、韓國、日本、澳大利亞和加拿大在內(nèi)的很多國家和地區(qū)正在劃分用于5G的毫米波頻譜。在毫米波頻段,我國工信部已批復(fù)24.75~27.5GHz和37~42.5GHz頻段用作我國主要5G技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)。在某些情況下,部分毫米波頻譜可能會被劃分為共享或免許可頻譜而不是許可頻譜。
諾基亞:低頻段覆蓋能力相對強(qiáng)且?guī)捯蚕鄬π,高頻段有更寬帶寬有利于容量部署。產(chǎn)業(yè)的需求應(yīng)該與5G網(wǎng)絡(luò)的定位方向相契合。比如在打造網(wǎng)絡(luò)切片驅(qū)動的新業(yè)務(wù)和新網(wǎng)絡(luò)方面,低頻段的5G頻譜具備更大的規(guī)模經(jīng)濟(jì)價值;而高頻段則定位于更高帶寬的網(wǎng)絡(luò)需求,來全面提升網(wǎng)絡(luò)容量能力。當(dāng)然,在高低頻段分別有的放矢的同時,我們也要未雨綢繆防止碎片化,力爭全球統(tǒng)一的5G頻譜。