相关专题：
【摘要】分析WRC对5G新增频段的指配，给出国内5G分别在中低和高频段的状态。区分这两种频段的协同定位，给出不同频段间的兼容性研究内容，并详细地对5G频段的衰减特性进行了评估。在此基础上，结合目前国内三大运营商的频谱现状，考虑了5G的频谱重耕，并重点针对2.6 GHz频段，结合组网的差异化进行分析。所有结果均可给今后国内5G的试验推动提供一定的参考建议。
关键词：5G；WRC；衰减；频谱重耕
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2018.02.000 中图分类号：TN929.5 文献标志码：A 文章编号：1006-1010(2018)02-0000-00
引用格式：肖清华. 国内5G频谱指配分析及建议[J]. 移动通信, 2018,42(2): 00-00.
Analysis and Advices for Domestic 5G Frequency Allocation
XIAO Qinghua
(Huaxin Consulting Co., Ltd., Hangzhou 310014, China)
[Abstract] Analyzing the 5G frequency distribution by WRC conference, this paper prescribed the status for low & medium band and high hand of domestic 5G. Differentiated these two bands’ co-location, we gave the compatibilities research for them, and evaluated their attenuation characteristics in detail. Based on the results, we considered the 5G frequency re-farming combining the frequency allocation status of domestic network operators. Emphatically, we analyzed the 2.6GHz frequency application in practical network construction, which will be valuable for promoting the domestic 5G experiment in the near future.
[Key words] 5G; WRC; attenuation; frequency re-farming
1 引言
5G[1]是面向2020年以后移动通信的需求而发展的新一代移动通信系统，该系统将满足人们超高连接数密度、超高流量密度以及超高移动性的要求，能够为用户提供包括车联网、虚拟现实、云桌面、智能家居控制等极致的业务体验。可以预测，下一代的信息网络将无处不在，无时不在。为此，5G构建了eMBB（Enhanced Mobile Broadband，增强的移动宽带）、uRLLC（Ultra-Reliable and Low Latency Communication，高可靠和超低时延的通信）和mMTC（Massive Machine Type of Communication，大规模机器通信）等三大类应用场景[2]。为满足上述愿景，5G需要统筹考虑涵盖低、中、高频段在内的全频段。低、中频段一般指6 GHz以下的频段，以高低频互补的方式来解决网络连续覆盖的问题；而高频段则指6 GHz，甚至24 GHz以上的频段，因其覆盖能力有限，但具备大带宽，可满足热点区域极高的用户速率和系统容量需求[3]。为此，本文结合目前国内外对5G频谱分配研究的现状，以及国内三大运营商现有的频谱使用情况，根据5G组网架构的需求，提出国内在5G频谱指配上的一些建议。
2 5G频段划分
作为ITU-R（International Telecommunication Union-Radio communication sector，国际电信联盟无线电通信组）的最高级别会议，世界无线电大会（WRC，World Radio-communication Conference）一般3~4年召开一次，主要研究确定多种无线电地面业务和空间业务的新频率划分和修订国际《无线电规则》的相关条款。而2015年的WRC15中产生的AI1.1议题为IMT新增了以下8个6 GHz以下的频段：470 MHz—698 MHz、1 427 MHz—1 452 MHz、1 452 MHz—1 492 MHz、1 492 MHz—1 518 MHz、3 300 MHz—3 400 MHz、3 400 MHz—3 600 MHz、3 600 MHz—3 700 MHz、4 800 MHz—4 990 MHz，并专门设立了WRC19的AI1.13议题，为未来IMT2020（即5G）寻求新的频谱资源[4,5]。针对此次新增的八个频段，国内外的应用情况分别如下：
表1 WRC15新增频段分析
本文分析的目标是国内频段应用，工信部早在2016年8月发布的《国家无线电管理规划（2016~2020）》中就明确指出2020年前为5G储备不低于500 MHz的频谱，并对6 GHz以下的3 300 MHz—3 400 MHz、3 400 MHz—3 600 MHz、4 400 MHz—4 500 MHz以及4 800 MHz—4 990 MHz等频段进行统筹考虑。最终在2017年11月发文明确了使用3 300 MHz—3 400 MHz和4 800 MHz—4 990 MHz作为5G中低频段的频谱，而对于4 400 MHz—4 500 MHz则只是于2017年9月在《中华人民共和国无线电频率划分规定（修订征求意见稿）》中公布了其用于5G建设的意见。国内5G中低频段的情况如表2所示：
表2 国内5G中低频段（24 GHz）公开征求意见，一直至今。国内5G高频段的情况如表3所示：
表3 国内5G高频段（>24 GHz）
3 5G频段划分要考虑的问题
由于5G频谱横跨高中低频段，结合国内其eMBB、mMTC和uRLLC三大应场景，需要着重考虑三个问题：高中低频率协同定位、系统兼容性研究以及衰减特性综合评估。
3.1 协同定位
鉴于我国5G试验网的现状，采取中低频首发5G几乎已成定局，即面向eMBB、mMTC和uRLLC分别构建相应的基础移动通信网络。而高频则主要面向容量增强，面向eMBB实现热点的极速客户体验。高中低频的协同定位情况如表4所示：
表4 高中低频的协同定位
3.2 兼容性研究
主要分析已经明确的中低频段（不包括4 400 MHz—4 500 MHz），5G频谱兼容性研究如表5所示：
表5 5G频谱兼容性研究
3.3 衰减特性评估
5G组网需要考虑高中低频段的差异化使用，以及5G与4G的混合组网方案。这其中，甚至要考虑1.8 GHz等频段的频谱重耕（见下文分析）。因此，对5G不同频段的衰减特性进行评估分析就显得很重要了。
如上文分析，针对已经明确的3.5 GHz和5 GHz频段，以及超过24 GHz的毫米波，限于篇幅，以室外市区为例，可适用的传播模型分别如下。
（1）3.5 GHz室外模型已经超出Cost231的适用范围，可以采取SUI模型[6]：
LOS=41+23.3lg(d) (1)
NLOS=12.7+37.9lg(d) (2)
其中，d为终端离天线的距离。
（2）5 GHz室外模型为[7]：
LOS=53.6+20.4lg(d) (3)
NLOS=30.9+32.7lg(d) (4)
据此，得到5G中低频段(
