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2G→5G:无线频谱那些事
来源: | 作者:zhongsenwangluo | 发布时间: 2017-06-02 | 556 次浏览 | 分享到:

     频谱资源是移动通信的命脉,是血液,所有的移动应用和服务都得靠它。从2G到5G,频谱分配是任何一代移动通信成功的关键,关系着全球漫游和产业链规模效应。


今天我们聊聊频谱那些事。


 一 5G频谱分配  


5G分为eMBB、URLLC和mMTC三大应用场景,与前面几个G不同,其应用与部署场景更加广泛,对无线频段的需求也不尽相同。


总得来讲,5G频谱可粗略的分为三大范围:


低频段:大于3GHz

中频段:3到6GHz

高频段:大于6GHz


低频段具备良好的无线传播特性,用于广覆盖,但带宽有限;中频段通常部署于城区,以提升网络容量;高频段覆盖范围较小,但带宽充沛。不同频段范围具有不同的特性,任何一个频段范围都不能满足5G的全部需求。


尽管5G标准还未完成,但全球已经开始测试,甚至已有国家率先公布了5G频谱规划。不过,频谱和标准一样,需要全球统一,才能形成规模效应,实现全球漫游。因此,在5G测试阶段,通常会在大致确定的全球5G频谱范围内来选择,以保持一致性。


这个大致范围就是世界无线电通信大会(WRC)确定的一些候选频段。


WRC是由国际电信联盟(ITU)组织的世界无线电通信会议,以修订、审校无线电通信规则,有关无线电频谱、同步卫星和异步卫星轨道的使用等国际条约。这个会议大约三年或四年举行一次。


每一代移动通信的频谱使用,都由WRC来决定。


1992年举行的WARC 92,决定了3G(UMTS)的使用频谱。

2000年举行的WRC-2000,决定了扩展3G网络的使用频谱。

2007年举行的WRC-07,决定了4G网络使用频谱。

2015年举行的WRC-15,决定了扩展4G频谱,并讨论了部分5G频谱。


最终5G频谱的确定,要等到于2019年召开的WRC-19会议上决议。


不过,在WRC-15上,也对一些5G频谱进行了讨论,并列入了候选频谱。目前各国的5G测试频段基本都在这个候选频谱范围内。


WRC-15上确定了哪些频段呢?


低频段:700MHz、1.4GHz



中频段:3.5GHz、5GHz



其中,5GHz列入WRC-19议题。


高频段:24GHz至86GHz



高频段为5G候选频段,将于WRC-19确定纳入IMT使用频段。


全球各地5G频谱分配情况如何呢?


1)北美


美国很早就着手分配5G高频段。2014年,FCC(美国联邦通讯委员会)就正式发出汇整各方意见的调查通知书(Notice of Inquiry),以探索使用毫米波技术发展移动无线服务的潜力。2015年,FCC发布5G毫米波制定提案公告(NPRM),提议一批高频段毫米波分配,收集公众意见。


经过大半年的公示,最终在2016年7月14日,FCC投票决定通过分配24GHz以上5G频谱,成为世界上第一个为5G网络分配可用频谱的国家。


这些频段是:



显然,美国的28GHz频段并不在WRC-15候选5G频段列表里,不完全是他们喜欢搞特殊,他们努力争取了,但WRC-15没有采纳。据说WRC-15会议结束后,FCC主席气得暴跳如雷。如今他们的运营商正在风风火火试验28GHz 5G固定无线,还想提前于3GPP标准商用,自个单玩的节奏吗?


2)欧洲


欧盟委员会无线频谱政策组(RSPG)于2016年6月制定5G频谱战略草案,并在欧盟范围内公开征求意见。2016年11月9日,RSPG发布欧盟5G频谱战略。


这些频段是:




对比WRC-15候选5G频段,欧盟完全和WRC同步。


3)亚洲


2010年,APT(亚太电信组织)就同意将700M用于发展移动通信,通常称为APT700。这段频谱对应FDD Band 28(703-748/758-803 MHz )和TDD Band 44(698-806 MHz),被称为“数字红利”频段。


2016年,APT同意了对698-806MHz频段进行整理的建议,也许会用于未来的5G网络。


APT正在研究470-698MHz, 1427-1518MHz, 3300-3400MHz、4800-4990MHz和大于24GHz频段,这些频段也列入了WRC-15的列表中(估计4800-4990MHz频段会更新)。APT无线组(AWG)计划于2018年第三季度完成研究。


另外,中、韩、日作为5G的先行者,已在3GHz和5GHz频段上展开5G测试。韩国和日本还在26.5-29.5GHz频段上展开5G试验,希望在2018年冬奥会和2020年奥运会推出5G高频段移动服务。


   宇宙最全的无线频率分配  


以下是我们半年前整理的无线频率分配表(以前发过),包含了2G、3G、4G、5G,甚至是物联网、GPS等等。送你收藏,随身查!


1 5G NR (标准未完成,建议关注)

2 LTE/LTE-Advanced/LTE-Advanced Pro


3 WCDMA/HSPA/HSPA+




4 TD-SCDMA 


TD-SCDMA 
频段号 频率范围(MHz)
33 1900 - 1920
34 2010 - 2025
35 1850 - 1910
36 1930 - 1990
37 1910 - 1930
38 2570 - 2620
39 1880 - 1920
40 2300 - 2400


5 GSM/GPRS/EDGE/ EDGE Evolution/VAMOS 



备注:

P-GSM,基准GSM-900频带

E-GSM,扩展GSM-900频带(包括基准GSM-900频带)

R-GSM,铁路GSM-900频带(包括基准和扩展GSM-900频带)

T-GSM,集群无线系统-GSM

ER-GSM900,即为Extended Railway GSM 900, 在原铁路通信系统的基础拓宽了其频率范围(TX:873-915,RX:918-960)。


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



7 WiMAX/WiMAX Advanced


WiMAX/WiMAX  Advanced
Profiles 频段(MHz)
M2300T-01 2300 to 2400
M2300T-02 2300 to 2400
M2500T-01 2496 to 2690 
M3500T-02  3400 to 3600 
M3500T-03 3400 to 3600 
M3500T-05 3400 to 3600 


8 公共安全领域


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 
70 to 520(MHz)


Project  25/APCO-25
频段 频率范围(MHz)
VHF  136 to 174 
UHF  380 to 470 
UHF  450 to 512 
700/800 764 to 870



9 低功耗广域物联网(LPWAN)


SIGFOX 
区域 频率范围(MHz)
欧洲 863 to 870
北美 902 to 928
LoRaWAN
区域 频率范围
欧洲 863 to 870
北美 902 to 928



10 其它无线连接



蓝牙
2400 to 2483.5(MHz)


低速率无线个域网(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(欧洲)
902 MHz to 928 MHz(北美)

2.45 GHz 
5.8 GHz 
24.125 GHz

数字增强无绳通信(DECT)(MHz)
1880 to 1990(全球)
902 to 928 (北美)
2400 to 2483.5 (北美)



11 全球卫星导航系统(GNSS)



12 国内频谱分配情况



三大运营商频率划分




注:

1)黄色保护带:原移动用1880-1900(20M),电信用1860-1875(15M),由于TD和FDD之间有干扰,需留1875-1880间的5M出来做隔离带。电信把小灵通占用频段(1900-1920)清出来还给移动后,移动就拥有完整的从1880-1920的40M频段,但隔离带由移动侧出1880-1885间的5M。这样,电信就可以用1860-1880做完整的20M载波。移动用1885-1920的35M。

2)根据今年6月份《工信部同意关于中国电信使用800M和2100M频段开展LTE组网的批复》,中国电信可以在CDMA 1X/DO频段825-835/870-880,1920-1940/2110-2130上重耕LTE FDD。

3)根据最近《工信部同意关于中国联通调整部分频率用于LTE组网的批复》,中国联通可以在原2G和WCDMA频段909-915/954-960,1735-1750/1830-1845,1940-1965/2130-2155上重耕LTE FDD。


如有误之处,欢迎留言指出!