【導讀】所謂 “頻譜”
，是shi指zhi特te定ding類lei型xing的de無wu線xian通tong信xin所suo在zai的de射she頻pin範fan圍wei。不bu同tong的de無wu線xian技ji術shu使shi用yong不bu同tong的de頻pin譜pu，因yin此ci互hu不bu幹gan擾rao。由you於yu一yi項xiang技ji術shu的de頻pin譜pu是shi有you限xian的de，因yin此ci頻pin譜pu空kong間jian存cun在zai大da量liang競jing爭zheng，並bing且qie人ren們men也ye在zai不bu斷duan開kai發fa和he增zeng強qiang全quan新xin的de、高效率的頻譜使用方式。

本文將介紹5G通信使用的第3代合作夥伴計劃組織（3GPP）全球頻譜。

介紹5G 3GPP全球頻譜

頻帶的帶寬越多
，接收數據的量越大
、速度越快。帶寬越多，下載大文件的用時越少。因此，移動網絡運營商和監管機構正在盡一切可能，重構

、獲取或共享頻譜資源。

所謂“頻譜重構”
，是一種將一個現有應用所使用的頻譜轉移到新應用的方法（例如：2010年，移動網絡運營商將2G應用使用的頻譜直接轉移到4G LTE應用）。

在釋放頻譜資源上
，盡管監管機構已有長足進步，但仍需采取其他措施。為適應5G通信的眾多用例和性能需求
，必須在所有頻率範圍都提供頻譜資源。另外，承運商為支持5G需要增加容量，由於帶寬是提高數據率的關鍵，因此運營商必須取得更多寬帶。

3GPP為全球各個地區分配國際移動電信（IMT）頻帶。3GPP是一個由移動係統製造商組成的集體性項目合作夥伴組織。過去幾年
，3GPP通過重構和清理數字電視等現有服務

，穩步增加新的時分雙工（TDD）和頻分雙工（FDD）3G和4G頻帶。

甚至在5G到來之前
，4G LTE就已在許多方麵完善了頻譜效率。隨著高位調製技術的進步，例如：64和256正交波幅調製技術（QAM）
，以及多入多出（MIMO）和波束賦形技術的推出，每秒峰值數據率被推升至2吉比特。另外，LTE載波聚合技術也為移動網絡運營商新增一個提高帶寬的選項
，即：將多個20MHz帶寬的頻率載波合並，提供最高140MHz的可用頻譜。在美國，當非特許LAA和CBRS頻譜與7分量載波（CC）聚合時，可實現140MHz的聚合帶寬。5G更進一步，允許進一步加大分量載波帶寬。在7GHz以下的FR1頻段，能夠實現100MHz帶寬；對於FR2頻段毫米波
，則可實現400MHz的帶寬。如果個體移動網絡運營商擁有足夠的頻譜許可證，5G在FR2頻段能夠聚合達到800MHz的帶寬。

5G頻譜目前劃分為兩個頻段：

●  7GHz以下頻段（FR1）

●  毫米波頻段（FR2）

圖3-1所示為世界各國被分配的7GHz以下頻譜。

圖3-1：全球5G 7GHz以下頻帶使用情況，藍色為特許頻譜，灰色為非特許/共享頻譜

在6GHz以上，更容易在毫米波頻帶找到100MHz或以上的連續帶寬。這種帶寬通常集中在24GHz、28GHz、39GHz直至80GHz ，5G允許的FR2信道帶寬最高可達400MHz。

圖3-2所示為全球現有毫米波頻帶的可用情況。雖然6GHz以yi上shang的de頻pin譜pu資zi源yuan更geng多duo，但dan這zhe些xie頻pin率lv的de傳chuan播bo條tiao件jian更geng為wei複fu雜za，往wang往wang需xu要yao基ji站zhan與yu設she備bei之zhi間jian滿man足zu視shi距ju條tiao件jian。另ling外wai
，毫hao米mi波bo還hai需xu要yao高gao度du方fang向xiang性xing波bo束shu賦fu形xing和he大da規gui模moMIMO天線，以便實時跟蹤用戶。

圖3-2：全球5G毫米波頻帶使用情況，藍色為特許頻譜

認識頻譜

5G的部署將是在當前頻譜資產基礎上的演進。根據頻帶的不同，技術性能也不同。對某些用例而言，有些頻帶會比其他頻帶更適合。

您可以主要通過兩種方式來考慮5G：頻帶的分配和頻帶的特許（無論是非特許頻帶、特許頻帶
，還是共享頻帶）。

01 5G頻帶

5G頻帶分為三個明確類別：

●  低頻：410MHz至1GHz。

        ○ 容量有限，但覆蓋麵積大，室內穿透率強。

        ○ 峰值數據率最高約為200Mbps。

●  中頻：1GHz至7GHz。

        ○ 適合城鎮部署，增加容量。

        ○ 峰值數據率最高約為2Gbps。

●  高頻：24GHz至100GHz（毫米波）。

       ○ 覆蓋麵積有限
，但可能達到極高容量。

       ○ 峰值數據率最高約為10Gbps。

隨著運營商和原始設備製造商不斷完善毫米波技術，7GHz以下頻率技術將在不久的將來成為首選5G網絡技術。7GHz以下頻率技術能夠長距離遞送高數據率，因此不僅適合農村地區
，也適合城鎮地區。

圖3-3：LTE-Advanced Pro與5G NR生態係統

毫米波等高頻率頻帶最適合增強型移動寬帶（eMBB）所需的短距離、低延時、超chao高gao容rong量liang傳chuan輸shu。不bu過guo
，我wo們men在zai上shang文wen提ti到dao，這zhe些xie高gao頻pin率lv頻pin帶dai傳chuan輸shu距ju離li短duan，更geng容rong易yi因yin為wei天tian氣qi或huo物wu體ti原yuan因yin而er產chan生sheng信xin號hao損sun耗hao，並bing且qie室shi內nei穿chuan透tou率lv有you限xian。這zhe種zhong毫hao米mi波bo蜂feng窩wo站zhan網wang絡luo設she計ji就jiu像xiang4G的小型蜂窩，因為二者擁有相似的頻率範圍和覆蓋率。

中頻頻譜平衡了多項能力，在城鎮和郊區環境下能夠補充毫米波。中頻頻譜的傳輸距離更遠、傳播特性更好， 因此除了人口稠密地區，中頻頻譜還能在其他地區提供5G。另外，中頻部署還有一個優勢：運營商能夠將中頻能力添加到現有的4G蜂窩站區域

，從而減少了在建築物頂部或周 邊購買或租用空間產生的額外支出。

2GHz以下的低頻提供優秀的覆蓋率和移動性。對於低頻用戶，可以使用載波聚合技術擴大帶寬。低頻非常適合互動通信和大規模機械類通信 （mMTC）。低頻頻譜也很適合室內穿透。

02 頻譜特許

下麵，我們來看以下三種頻譜分配方法：

●  非特許頻譜：LTE-U、LAA、eLAA、Wi-Fi、藍牙

、C-V2X、DSRC
、CBRS

●  特許頻譜：拍賣的已清理頻譜

●  共享頻譜：需要授權才能共享接入的頻譜

可用的非特許頻譜數量很大，遠超特許頻譜。目前
，非特許頻譜主要被用於Wi-Fi、點對點通信
、傳送或回傳
、讀表及自動化。另外
，國際上的非特許頻譜還被預留給工業

、科學和醫療應用。全世界的特許頻譜都由原產國進行管理和管製；例如，美國聯邦通信委員會（FCC）管理著美國的頻譜。

非fei特te許xu頻pin譜pu的de頻pin帶dai通tong常chang是shi共gong享xiang頻pin帶dai。但dan是shi，為wei確que保bao共gong享xiang秩zhi序xu
，非fei特te許xu頻pin譜pu的de使shi用yong存cun在zai一yi定ding限xian製zhi。所suo有you非fei特te許xu頻pin譜pu的de用yong戶hu都dou必bi須xu遵zun守shou相xiang關guan規gui範fan，這zhe些xie規gui範fan限xian製zhi了le允yun許xu的de傳chuan輸shu功gong率lv、輻射方向圖、工作周期及接入程序
，並確保在服務全體用戶的同時減少幹擾。共享5GHz非特許頻帶的LAA和Wi-Fi就是其中一個例子。

03 動態頻譜共享

頻譜共享是向5G SA遷移過程中的一個重要組成部分。動態頻譜共享技術是促使移動網絡運營商快速啟用5G的“催化劑”。有了動態頻譜共享技術，承運商能夠在當前4G LTE使用的頻帶內啟用5G。動態頻譜技術讓現有的LTE運營商能夠同時運營5G NR和LTE。有了動態頻譜共享技術，運營商不必為4G LTE或5G分割頻譜
，而是可以在這兩種技術之間共享頻譜。這讓運營商能夠智能化地
、靈活地、快速地在現有4G網絡範圍內推出和增加5G。動態頻譜共享技術讓5G和4G LTE能夠同時在同一頻帶運行，它是一項改變遊戲規則的技術。

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