5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展再一次提速。
最近，3GPP(第三代合作伙伴計劃)宣布，3GPP R15(第一版5G)標(biāo)準(zhǔn)的非獨(dú)立組網(wǎng)(NSA)5G新空口標(biāo)準(zhǔn)將于2018年3月凍結(jié)。這與3GPP早期確定的時間表相比，提前了近半年。早在今年2月底，為了滿足部分運(yùn)營商在2019年實現(xiàn)5G商用的需求，22家通信巨頭曾集體宣布，支持加速5G NR標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。
接受法治周末記者采訪的數(shù)名通信專家認(rèn)為，5G標(biāo)準(zhǔn)的重要進(jìn)展標(biāo)志著行業(yè)正式進(jìn)入5G網(wǎng)絡(luò)商用倒計時，也使得5G技術(shù)之爭再次進(jìn)入白熱化：芯片制造商、設(shè)備供應(yīng)商和通信運(yùn)營商，甚至整個消費(fèi)電子業(yè)，都將迎來新一輪的創(chuàng)新周期。但在狂奔路上，還不得不面臨頻譜資源緊張的問題。
頻譜資源仍然稀缺
在移動通信領(lǐng)域，頻譜資源是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心資源，是承載無線業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。
如何理解頻譜的重要性?高通工程技術(shù)副總裁范明熙此前在接受法治周末記者采訪時解釋道：“在今天的LTE技術(shù)下，每個用戶在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的時候，都要占用固定的頻譜和時間資源，而頻譜和時間資源一旦被用完，新的技術(shù)就接不進(jìn)來。在5G里，當(dāng)不同的用戶接進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)的頻譜資源時，雖然會占據(jù)相應(yīng)的時間和空間，但它還會有自己的特定碼，不同的用戶可以通過不同的碼，復(fù)用同一個頻率和時間資源。不過此項技術(shù)不是出現(xiàn)在3GPP第一代R15標(biāo)準(zhǔn)中，而是在R16甚至在R17標(biāo)準(zhǔn)中才能實現(xiàn)?！?/p>
國際電信聯(lián)盟曾預(yù)測，到2020年，國際移動通信頻率需求將達(dá)到1340MHz-1960MHz，屆時中國移動通信頻率需求將為1490MHz-1810MHz，頻譜缺口達(dá)1000MHz。
根據(jù)華為在2017年全球移動寬帶論壇上發(fā)布的《5G頻譜立場白皮書》，5G超高速、超低時延和超高可靠性的特征，不僅會提升人類通信體驗，還將拓展智能制造、車聯(lián)網(wǎng)、智能物流、無線家庭寬帶接入等行業(yè)應(yīng)用，但同時也需要更豐富的頻譜資源。
按照各類5G業(yè)務(wù)的不同需求和頻段特點(diǎn)，華為曾提出5G“多層”頻譜概念：2GHz以下頻譜(例如700MHz)為“覆蓋層”，主要滿足廣域和深度室內(nèi)覆蓋;2GHz-6GHz之間的頻譜(以3.3GHz-4.2GHz和4.4GHz-5.0GHz的C波段為代表)是“覆蓋與容量層”，能在網(wǎng)絡(luò)容量和覆蓋范圍之間取得最佳平衡，將是全球首個5G商用頻段;6GHz以上頻譜(例如24.25GHz-29.5GHz和37GHz-43.5GHz)為“超大容量層”，用于滿足大容量、高速率的業(yè)務(wù)需求。其中，C波段作為2020年全球5G首個商用的關(guān)鍵頻段，每個運(yùn)營商需要至少獲得100MHz的連續(xù)帶寬。
高通負(fù)責(zé)頻譜策略及科技產(chǎn)業(yè)政策的高級副總裁Dean Brenner曾表示，頻譜是無線網(wǎng)絡(luò)的生命之源，高通一直主張不同國家和地區(qū)間實現(xiàn)最大程度上的頻譜統(tǒng)一，頻譜的統(tǒng)一能夠創(chuàng)造規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)以降低成本，并能夠支持全球漫游。
讓5G芯片支持不同頻段
那么在頻譜資源緊張的大背景下，5G建設(shè)應(yīng)當(dāng)如何攻克這只“攔路虎”?
高通工程技術(shù)高級副總裁馬德嘉認(rèn)為，5G要實現(xiàn)商用，頻譜分配是必要環(huán)節(jié)，而不同的國家會由監(jiān)管方?jīng)Q定頻段分配，“在2019年商用部署前，全球部分地區(qū)可能還將開放更多的頻譜資源，或通過公開拍賣方式完成頻譜分配”。
以我國為例，11月15日，工信部率先發(fā)布5G中頻段內(nèi)的頻率使用規(guī)劃，釋放頻譜資源，對我國5G產(chǎn)業(yè)在芯片、終端、軟件等產(chǎn)品研發(fā)、試驗方面起到重要推動作用。
高通中國區(qū)董事長孟樸對此表示：“5G新空口設(shè)計將面向從低頻到高頻的全部頻段，6GHz以下頻段3GHz左右的頻段在全球都獲得了關(guān)注。中國率先明確5G在中頻頻段內(nèi)的頻率使用規(guī)劃，是加速推進(jìn)5G走向產(chǎn)業(yè)化、商用化的關(guān)鍵。”
“5G將支持更多垂直行業(yè)不斷擴(kuò)展的全新應(yīng)用，因此對5G頻譜還有大量需求。除中頻頻段外，充分利用高頻毫米波頻段對5G而言也非常重要。毫米波頻段可提供極致帶寬，對于滿足更好、更快地增強(qiáng)型移動寬帶需求至關(guān)重要。企業(yè)也希望工信部盡快為5G發(fā)展規(guī)劃出包括毫米波頻段在內(nèi)的更多頻譜資源。”孟檏說道。
中國移動通信研究院無線所總工劉光毅同樣認(rèn)為，未來5G頻譜需高、中、低結(jié)合，以滿足5G系統(tǒng)在覆蓋、容量、連接數(shù)密度等關(guān)鍵性能指標(biāo)要求。
“面對全球市場存在的事實，高通需要讓研發(fā)出來的5G芯片可以支持各個國家5G的不同頻段?！备咄üこ碳夹g(shù)高級副總裁Rajesh Pankaj在2017未來信息通信技術(shù)峰會上說道，“在設(shè)計上，高通要拓寬帶寬、擴(kuò)展參數(shù)、增快速度、減少延時，運(yùn)用無線技術(shù)來增加新功能，如大規(guī)模MIMO、毫米波等。此外，高通也在積極推動全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)5G NR的實現(xiàn)，包括頻譜類型、頻段的統(tǒng)一設(shè)計以及6 GHz以下和6 GHz以上許可與共享、免許可頻譜頻段標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。”
馬德嘉則分析稱，無論是6GHz以下頻譜還是毫米波頻譜，支持不同頻譜在終端上的主要差別在于射頻，在毫米波終端上使用的天線更多，而在6GHz以下頻段終端上使用的天線少一些。“不過，高通會確保所支持的每一款終端都能支持毫米波和6GHz以下頻段的5G技術(shù)。不管漫游到任何區(qū)域，不管運(yùn)營商如何部署5G，消費(fèi)者都可以享受5G低時延、高速率的服務(wù)?！?/p>
法治周末記者了解到，目前高通已推出針對6GHz以下、毫米波頻段及頻譜共享技術(shù)的“全覆蓋”5G新空口原型系統(tǒng)，以支持測試、展示及驗證5G設(shè)計，推動和追蹤3GPP 5G新空口標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，加速5G新空口大規(guī)模試驗和商用部署。據(jù)高通方面介紹，全球首個基于3GPP R15標(biāo)準(zhǔn)的端到端5G新空口(5G NR)系統(tǒng)互通，采用3.5GHz頻段，而3.5GHz頻段符合我國首先提出的5G中頻段內(nèi)的頻率使用規(guī)劃。