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全球5G毫米波频段频率规划与许可进展

2021-09-14 16:31:44107人已围观

通信世界网消息(CWW)频率是无线移动通信技术发展的基础资源,为满足5G增强移动宽带(eMBB)、海量机器间通信(mMTC)、低时延高可靠通信(uRLLC)场景需求,需要配置高、中、低频段更多频率资源,中低频段具有较强穿透力可以提供广域连续的网络覆盖,高频段丰富的频谱资源可以提供超大容量和超高速率。毫米波在助力5G能力拓展和应用落地主要具有以下优势:一是毫米波频谱资源充足,能够缓解全球中低频段频谱资源枯竭的困境;二是毫米波连续大带宽能够达到5G的最优性能,满足目标应用场景对容量、性能等方面的要求;三是毫米波具有天线体积小、设备轻量化等特点,更易于网络部署;四是毫米波波束窄、方向性好,能够提升定位精度。

一、国际毫米波频段频率划分和标准化情况

1、国际电信联盟推动5G毫米波频段全球协调

国际统一频段是5G移动通信标准化、产业化、规模化发展的前提条件。为了推进5G毫米波频段在全球或区域协调一致,国际电信联盟(ITU)在2019年世界无线电通信大会(WRC-19)设立了1.13议题,针对24.25-86GHz频段范围的11个候选频段开展研究和协商,包括8个移动业务为主要划分的频段(24.25-27.5GHz、37-40.5GHz、42.5-43.5GHz、45.5-47 GHz、47.2-50.2 GHz、50.4-52.6 GHz、66-76GHz和81-86GHz)和3个尚未划分为移动业务的频段(31.8-33.4GHz、40.5-42.5GHz和47-47.2GHz)开展共存研究,具体如下图所示。

全球5G毫米波频谱划分情况v4695.png

图1 WRC-19 1.13议题候选频段

会上,各国代表就5G毫米波频谱使用达成共识:全球范围将24.25-27.5GHz、37-43.5GHz、66-71GHz共14.75GHz带宽的毫米波频率标识用于5G及国际移动通信系统(IMT)未来发展;在45.5-47GHz频段,部分国家在频率划分脚注中标识用于IMT;在47.2GHz-48.2GHz频段,2区(美洲区)国家以及部分其它国家和地区在频率划分脚注中标识用于IMT,具体如下表所示。

表1 WRC-19 1.13议题主要结论

微信图片_20210914100502.png

通过WRC-19的决议,大量连续带宽的毫米波频率可以用于5G技术,为5G相关产业链的发展成熟奠定基础,加速全球5G系统部署和商用步伐。

2、3GPP分阶段推进5G毫米波频段标准化工作

5G系统国际标准化组织3GPP将5G频段分为FR1频段和FR2频段,其中FR1频率范围是450MHz-6GHz,又称Sub-6GHz频段,FR2频率范围是24.25GHz-52.6GHz,又称毫米波频段。FR1、FR2频段进一步细分为多个子频段,确定双工方式(FDD/TDD)方式,用不同频段号进行代表。5G毫米波频段的子频段划分如下表所示。

表2 3GPP毫米波频段

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其中n257频段与n258、n261存在部分重叠,具体如下图所示。

全球5G毫米波频谱划分情况v41484.png

图2 3GPP毫米波频段分布

Sub-6GHz和毫米波频段的射频标准按照不同版本(Release)的形式进行分阶段升级迭代。Rel-15对Sub-6GHz和毫米波频段同步进行了标准化,定义了24.25GHz-52.6GHz范围内多个毫米波频段。针对毫米波频段,3GPP制定了以大规模多天线技术为基础的解决方案和相关的系统信息设计等,并且定义了基于管理的相关功能,满足5G毫米波频段的基本部署需求。目前已经商用的Sub 6GHz、毫米波频段5G网络广泛基于Rel-15版本。

Rel-16针对毫米波频段,在R15的基础上重点关注毫米波系统的工作效率,并引入集成接入及回传(IAB)、增强型波束管理、室内定位等。同时启动了52.6GHz以上毫米波技术的研究,目前Rel-16的标准已经冻结。

正在进行标准化工作的Rel-17将毫米波频段拓展至52.6-71GHz,同时引入更多支持毫米波的5G增强特性,并拓展毫米波5G系统的应用场景。

二、国外规划和许可情况

1、26/28GHz是当前全球主流5G毫米波商用频段

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