频谱是移动业务的核心

频谱在移动技术发展和移动业务战略中始终扮演着关键角色。当移动业务从语音发展到数据,从窄带发展到宽带,对频谱的需求也在不断演进。一方面,移动系统必须部署到更高频段才能获得更大的带宽。另一方面,由于单个基站的覆盖范围随着工作频率升高而缩小,较高的频段将导致较高的网络部署成本。因此,移动运营商在为其网络选择频谱时,必须考虑容量与覆盖之间的平衡,也即性能与成本之间的平衡。下表总结了一些主流移动技术的系统带宽及其被广泛部署的频段。

 

 

* 注: DL / UL ratio = 3:1


如上表所示,每种移动技术都对应一个包含多个可用频段的频谱组合。在频谱组合中实现了容量和覆盖之间的平衡。同时,各个频谱组合也都具有实现了全球协调的频段资源,这样的全球协调频段对于扩大产业经济规模至关重要。

 

中频段在 5G 成功中起到关键作用

全球市场上的 5G 部署证明了上述观察。即使工作于毫米波频段的 5G 网络可以提供超高的数据速率,大多数领先 5G 运营商仍使用中频段(例如 3.5 GHz 频段或 2.6 GHz 频段)部署其 5G 网络。

 

相比毫米波或低于 1 GHz 的低频段,中频段可以实现容量和覆盖之间更好的平衡。OpenSignal 的全球 5G 用户体验基准测试报告显示,韩国 5G 网络的平均下载速度是美国的 6 倍以上。韩国的 5G 网络即部署于 3.5 GHz 的中频段,而美国网络则部署于毫米波或 1 GHz 以下的低频段。

 

OpenSignal 的美国市场测试报告表明,无论是部署于毫米波频段的 5G 网络(例如 Verizon 的 5G)还是部署于 1 GHz 以下低频段的 5G 网络(例如 T-Mobile 的 5G)都无法在数据速度和网络覆盖之间获得较好的平衡。这会严重影响用户的使用体验。在 5G 网络部署的早期阶段,只有中频段频谱才能够保证 5G 用户获得较好的体验。

 

这就是大多数领先 5G 运营商都选择用中频段部署 5G 网络的原因。反过来,这又会促进中频段 5G 产业规模的不断壮大。截至 6 月底,中国已有 6600 万 5G 用户,韩国有 740 万。快速增长的 5G 用户基础极大地促进了中频段 5G 生态系统的发展。中频段,尤其是 3.5 GHz 频段,已经在事实上成为全球 5G 部署的核心频段。

 

移动通信市场的可持续增长需要更多的频谱资源

VR / AR、云游戏等 5G 特有的创新应用,将推动消费者的数据使用量显着增加。在韩国,5G 用户的平均数据流量消耗几乎是 4G 用户的 2.5 倍。到 2020 年 6 月,中国消费者的平均数据使用量已超过 10 GB / 月,同比增长 29.3%。根据 ITU 的 IMT 流量估算 2020 至 2030,全球移动用户月均流量将在 2030 年超过 250 GB / 月,全球移动流量(含物联网流量)在 2020 - 2030 年间的复合年增长率可达 55%。不断增长的数据流量消费将对频谱资源提出新的需求。

 

更重要的需求则来自政企市场。正如 KT 首席执行官 Hyeon-Mo Ku 指出的那样,“5G 将把无线转变成以 B2B 为中心的网络。” 根据 Strategy Analytics 的预测,消费移动市场将在 2020 年至 2025 年之间保持平缓态势,不会有显著增长。移动运营商必须寻求新的增长引擎。5G 带来的新能力(如超高可靠和低延迟)可以有效地支持运营商探索工业互联网等政企市场机会。这种探索也将对频谱资源提出需求。尤其由于工业互联网与消费互联网的使用场景有很大不同,政企业务对额外的新频段会有更为强烈的需求。

 

为服务工业互联网应用,5G 网络通常被部署工业园区、生产车间等复杂的无线传播环境中,需要提供室内外的连续覆盖,并且需要在上行而不是下行方向,支持超高的数据传输速率。这种情况下,授权频谱的重要性得以凸显,可以很好地隔离有害干扰并保证服务质量。

 

6 GHz 有望成为 5G 及其演进技术的新核心频段 

如上所述,中频段已成为当今全球 5G 部署的核心频带。不断增长的消费者数据流量与新兴的工业互联网应用一起,将推动移动运营商为 5G 及其演进技术寻找下一个核心频段。消费者市场和政企市场对核心频段具有相同的诉求,即要在容量和覆盖之间达成良好平衡,并在全球市场上实现相对统一的分配方案。从这些角度来看,6 GHz 频段可能是一个理想的选择。

 

尽管工作频率比 3.5 GHz 或 2.6 GHz 更高,6 GHz 频段仍能容量和覆盖之间获得较好的的平衡,相对毫米波频带或低于 1 GHz 的低频段,6 GHz 具有明显优势。尤其是在工业园区场景中,工作于 6 GHz 频段的 5G 系统可以用合理的成本,在视距和非视距环境中,为室内外场景提供无缝的移动宽带覆盖。这对保持政企市场的持续性增长至关重要。

 

6 GHz 频段(6425 - 7025 MHz 和 7025 – 7125 MHz)已被列入 WRC-23 的议程 1.2 。在该议程下,将研究并确定该频段用于 IMT 业务。中国监管机构已对该频段显示出明确兴趣,甚至计划将整个 6 GHz 频段(5925 – 7125 MHz)均分配给 IMT 业务。在 WRC-19 期间,中国代表团就积极推动把 6 GHz 频段作为 IMT 业务的候选频段。作为全球最大的 5G 全球市场,如果中国将 6 GHz 频段分配给 5G 及其演进技术,将是对 6 GHz 移动生态系统发展的巨大促进,有助于快速形成经济规模,并将推动对这一频段的全球频谱协调。

 

我们希望看到更多的企业和监管机构加入对 6 GHz 频段的研究,为全球移动通信产业未来十年的可持续发展奠定基础。