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文档简介

1、目录 HYPERLINK l _bookmark0 研究背景1 HYPERLINK l _bookmark1 国际与国内频率划分使用情况1 HYPERLINK l _bookmark2 ITU-R 业务划分情况1 HYPERLINK l _bookmark3 国内业务划分情况3 HYPERLINK l _bookmark4 国内规划使用情况4 HYPERLINK l _bookmark5 主要国家观点及商用进展4 HYPERLINK l _bookmark6 国际标准组织研究进展情况7 HYPERLINK l _bookmark7 4.1TG5-17 HYPERLINK l _bookmark

2、8 4.2APG9 HYPERLINK l _bookmark9 4.33GPP11 HYPERLINK l _bookmark10 4.4CEPT13 HYPERLINK l _bookmark11 5G 毫米波频谱需求14 HYPERLINK l _bookmark12 共存研究结论16 HYPERLINK l _bookmark13 IMT 与卫星地球探测业务 EESS/空间研究业务 SRS(空对地)共存研究结论 HYPERLINK l _bookmark13 16 HYPERLINK l _bookmark14 IMT 与卫星间业务 ISS 共存研究结论19 HYPERLINK l _

3、bookmark15 IMT 与固定卫星业务 FSS(地对空)共存研究结论21 HYPERLINK l _bookmark16 IMT 与邻频卫星地球探测业务EESS(无源)共存研究结论24 HYPERLINK l _bookmark17 IMT 与邻频射电天文业务RAS 共存研究结论27 HYPERLINK l _bookmark18 6.6小结27 HYPERLINK l _bookmark19 结论和建议28 HYPERLINK l _bookmark20 附录一:3GPP 在R 15 阶段引入的 NR 频段29 HYPERLINK l _bookmark21 参考文献31 5G 系统高

4、频段研究 24.25-30GHz研究背景频谱作为无线通信的基础战略资源,对 5G 产业未来发展至关重要。为推进我国 5G 技术研究,我国管理机构也正在开展 5G 频谱研究。5G 系统需要满足不同场景下的应用需求, 支持部署 5G 系统新空口标准的候选频段需要面向全频段布局,高、低频协同组网,以综合满足网络对容量、覆盖、性能等方面的要求。我国 2G、3G、4G 等移动通信系统的传统工作频段主要集中在 3GHz 以下,频谱资源十分拥挤,共存条件严格。3-6GHz 中低频频谱可兼顾 5G 系统的覆盖与容量,构建 5G 基础移动通信网络,但难以寻找到大段连续的频谱满足 5G 提出的数十 Gbit/s

5、的峰值速率。而6GHz 以上的高频段可用频谱资源丰富,能够有效缓解频谱资源紧张的现状,可以实现极高速短距离通信,提供热点极速用户体验。此外,WRC-15 会议确立了 WRC-19 的 1.13 议题:“根据第 238 COM6/20号决议(WRC-15),审议为国际移动通信(IMT)的未来发展确定频段,包括为作为主要业务的移动业务做出附加划分的可能性。”其中候选高频段的研究,是 WRC-19 1.13 议题的核心工作。本课题将围绕 24.25-30GHz 范围内的重点频段 24.25-27.5GHz 进行深入研究,分析其作为 5G 系统候选高频段的可能性,为主管部门提供参考。国际与国内频率划分

6、使用情况ITU-R 业务划分情况根据 2016 年版无线电规则,24.25-27.5GHz 频段范围划分表如表 1 所示。表 1 24.25-27GHz 频段业务划分划分给以下业务1区2区3区24.25-24.45固定24.25-24.45无线电导航24.25-24.45无线电导航固定移动24.45-24.65固 定 卫星间24.45-24.65卫星间无线电导航24.45-24.65固 定 卫星间移动无线电导航5.5335.53324.65-24.7524.65-24.7524.65-24.75固定卫星间固定卫星固定卫星无线电定位卫星固定(地对空)5.532B(地对空)(地对空)5.532B卫

7、星间卫星间移动5.53324.75-25.2524.75-25.2524.75-25.25固定卫星固定固定卫星固定(地对空)5.535卫星固定(地对空) 5.532B(地对空)5.535移动25.25-25.5固定卫星间 5.536移动卫星标准频率和时间信号(地对空)25.5-27卫星地球探测(空对地) 5.536B固定卫星间5.536 移动空间研究(空对地) 5.536C卫星标准频率和时间信号(地对空)5.536A27-27.527-27.5固定卫星固定(地对空) 卫星间 5.536 5.537移动固定卫星间 5.536移动5.533卫星间业务不应要求对来自无线电导航业务的机场表面检测设备站

8、发出的有害干扰寻求保护措施。5.534(SUP-WRC-03)5.535在24.75-25.25GHz频段内,到卫星广播业务电台的馈线链路应比卫星固定业务(地对空)的其他用途更有优先权。此类其他用途应保护现有的和未来的到这些卫星广播电台的馈线链路网,并不应要求来自这些馈线链路网的保护。5.535A卫星固定业务使用29.1-29.5GHz频段(地对空)限于对地静止卫星系统和卫星移动业务的非对地静止卫星系统的馈线链路。这种使用必须应用第9.11A款的各项规定,而不是第22.2款的规定。但第5.523C和5.523E款中所示的情况除外,不需应用第9.11A款的规定, 而应继续按照第9条(第9.11A

9、款除外)和11条的程序以及第22.2款的规定。(WRC-97)5.536卫星间业务使用25.25-27.5GHz频段限于空间研究和卫星地球探测应用,亦用于反映空间工业和医药活动的数据的传输。5.536A 在卫星地球探测业务或空间研究业务中操作地球站的主管部门不得要求其他主管部门操作的固定和移动业务电台给予保护。此外,操作卫星地球探测业务或空间研究业务的地球站应考虑到最新版本的ITU-R SA.1862建议书。(WRC-12)5.536B在沙特阿拉伯、奥地利、巴林、比利时、巴西、中国、韩国、丹麦、埃及、阿拉伯联合酋长国、爱沙尼亚、芬兰、匈牙利、印度、伊朗伊斯兰共和国、爱尔兰、以色列、意大利、约旦

10、、肯尼亚,科威特、黎巴嫩、利比亚、立陶宛、摩尔多瓦、挪威、阿曼、乌干达、巴基斯坦、菲律宾、波兰、葡萄牙、阿拉伯叙利亚共和国、朝鲜民主主义人民共和国、斯洛伐克、捷克共和国、罗马尼亚、英国、新加坡、瑞典、坦桑尼亚、土耳其、越南和津巴布韦, 在25.5-27GHz频段内操作的卫星地球探测业务的地球站不得要求固定业务和移动业务的 电台给予保护,或限制这两种业务电台的使用和部署。(WRC-15)5.536C 在阿尔及利亚、沙特阿拉伯、巴林、博茨瓦纳、巴西、喀麦隆、科摩罗、古巴、吉布提、埃及、阿拉伯联合酋长国、爱沙尼亚、芬兰、伊朗伊斯兰共和国、以色列、约旦、肯尼亚、科威特、立陶宛、马来西亚、摩洛哥、尼日利

11、亚、阿曼、卡塔尔、阿拉伯叙利亚共和国、索马里、苏丹、南苏丹、坦桑尼亚、突尼斯、乌拉圭、赞比亚和津巴布韦,25.5-27 GHz 频段内的在空间研究业务中运行的地球站不得要求固定和移动业务电台给予保护,或对其使用和部署加以限制。(WRC-12)5.537 使用在27-27.5 GHz频段内的卫星间业务操作的非对地静止卫星的空间业务不必遵守第22.2款的规定。国内业务划分情况根据中华人民共和国无线电频率划分(2014 版),24.25-27.5GHz 频段范围划分表如表 2所示。表 2 国内 24.25-27GHz 频段业务划分中华人民共和国无线电频率划分中国内地中国香港中国澳门24.2524.4

12、524.2524.4524.2524.45无线电导航固定移动无线电导航无线电导航固定移动无线电定位24.4524.65固 定 卫星间移动无线电导航无线电定位CHN2424.4524.65固定无线电导航24.4524.65固 定 卫星间移动无线电导航5.53324.6524.75固定卫星固定(地对空) 5.532B卫星间移动24.6524.75固定24.6524.75固定卫星固定(地对空) 卫星间移动5.53324.7525.25固定卫星固定(地对空) 5.535移动24.7525.25固定卫星固定(地对空)24.7525.25固定卫星固定(地对空)移动25.2525.5固定卫星间 5.536移

13、动卫星标准频率和时间信号(地对空)25.2527固定25.2525.5固 定 卫星间移动卫星标准频率和时间信号(地对空)25.527卫星地球探测(空对地) 5.536B固定卫星间 5.536移动空间研究(空对地)卫星标准频率和时间信号(地对空) 5.536A25.527卫星地球探测(空对地) 固定卫星间移动空间研究(空对地)卫星标准频率和时间信号(地对空)2727.5固定卫星固定(地对空) 卫星间 5.536 5.537移动2728.35固定卫星固定(地对空)2727.5固定卫星固定(地对空) 卫星间移动CHN24 24.45-24.65 GHz 频带可用于无线电定位次要业务,但应逐步移出。(

14、2001 年)国内规划使用情况我国 24.25-27.5GHz 频段上目前主要存在以下三种业务: 1、25.2527.5GHz 频段 ISS 卫星间业务。2、25.527GHz 频段 EESSSRS 卫星地球探测的空对地/空间研究业务(空对地)。3、2727.5GHz 频段 FSS 卫星固定(地对空)业务。邻频 23.6-24GHz 频段上,存在卫星地球探测无源业务 EESS(passive)以及射电天文RAS 业务。同时,毫米波频段将为 5G 系统重要工作频段,为科学、合理进行 5G 系统频率规划, 我国工业和信息化部于 2017 年 6 月 8 日发布了关于在毫米波频段规划第五代国际移动通

15、信系统(5G)使用频率的公开征求意见函,公开征集 24.75-27.5GHz、37-42.5GHz 或其他毫米波频段 5G 系统频率规划的意见。2017 年 7 月工业和信息化部批复 4.8-5GHz、24.75-27.5GHz 和 37-42.5GHz 频段用于我国 5G 技术研发试验,试验地点为中国通信研究院 MTNet 试验室以及北京怀柔、顺义的 5G 技术试验外场。主要国家观点及商用进展据 GSA 统计 HYPERLINK l _bookmark22 1,截至 2018 年 11 月, 全球共有 192 个运营商在 81 个国家开展了 5G技术试验,分布见图 1。图 1 全球已开展或计

16、划开展 5G 技术试验的国家分布其中,已明确使用频段的 5G 试验网的频率使用分布情况如图 2 所示,毫米波频段中24GHz29.5GHz 频段范围内的连续大带宽频谱使用为主流。图 2 全球 5G 试验网频谱使用分布情况为了引导 5G 产业发展,抢占市场先机,包括美国、欧盟、韩国、日本等在内的全球主要国家纷纷制定 5G 频谱政策,部分主要国家还提出了商用时间表并开展了前期技术试验, 为 2018-2020 年 5G 的商用奠定基础。澳大利亚、加拿大、新加坡等国家近期也先后启动了针对毫米波频段规划及使用的征求意见,备战 5G 商用。美国2016 年 7 月 14 日,美国联邦通信委员会(FCC)

17、全票通过将 24GHz 以上频谱用于无线宽带业务的规则法令 HYPERLINK l _bookmark23 2,本次共规划 10.85GHz 高频段频谱用于 5G 无线技术,包括 28G(27.5-28.35GHz)、39G(38.6-40GHz)共计 2.25GHz 许可频谱, 37G(37-38.6 GHz)共计 1.6GHz 混合许可频谱和 64-71GHz 共计 7GHz 免许可频谱。2017 年 11 月,FCC 发布法令 HYPERLINK l _bookmark24 3决定增加 24.25-24.45GHz、24.75-25.25GHz 以及 47.2-48.2GHz 共 1.7

18、GHz 频段用于 5G 无线技术。至此, FCC 在毫米波频段为 5G 无线技术规划频率总量达到约 13GHz。2018 年 3 月,FCC 发布公告草案4,提出 28GHz 和 24GHz 频谱的拍卖方案,28GHz 频谱将分割为 2 个许可带宽每个 425MHz,许可针对县级范围,24GHz 频谱将分割每个许可为 100MHz 带宽,许可将面向全美 416 个 PEA(局部经济区域)。28GHz 频谱将在 2018 年11 月 14 日开始拍卖,24GHz 频谱拍卖略晚于 28GHz 频谱拍卖。FCC 在 2018 年 4 月 17 日通过该方案。值得注意的是:大部分 28GHz 已经拥有

19、固定业务牌照的运营商在 2016 年已经将固定业务牌照转换为移动牌照,2018 年 11 月发生的 28GHz 许可拍卖是针对 FCC 库存的固定业务因为没有达到部署要求而被收回的少量频谱许可,这些许可是全部 28GHz 许可的一个小子集。2018 年 6 月,FCC 正式批准了Third Report & Order & Further NPRM5,其中,针对24.75-25.25 GHz 提供了 5G 频率许可业务,以及与FSS 地球站共享的频率管理方案。 对于24GHz 和 EESS 邻频共存,FCC 倾向参照全球保护准则针对 IMT 考虑采取额外杂散限值要求。此外,FCC 进一步征求关

20、于开放 25.25-27.5GHz 频率范围的意见,具体征集许可方式、信道划分方案、如何与政府频率使用(federal operations)共享频率等方面的反馈意见。此外,产业方面,以 AT&T 和 Verizon 为主的美国运营商联合设备厂商近期开展了一系列基于28GHz 的 5G 预商用试验,并计划于 2018 年初首先在 28GHz 频段实现5G 商用部署。 2018 年 9 月, 美国发布“5G 快速”计划6,其中一项就是为 5G 释放更多的频谱,高频段方面,优先拍卖总带宽高达5GHz 的毫米波频段,2018 年11 月拍卖24GHz 频段、28GHz频段,2019 年拍卖 37GH

21、z、39GHz、47GHz 频段。同时,释放 26GHz 与 42GHz 频段的共计 2.75GHz 带宽用于 5G;欧盟2016 年 11 月 10 日,欧盟委员会无线频谱政策组(RSPG)发布欧洲 5G 频谱战略 HYPERLINK l _bookmark25 7, 在毫米波频段方面明确将26G(24.25-27.5GHz)频段将作为欧洲5G 高频段的初期部署频段, RSPG 建议欧盟在 2020 年前确定此频段的使用条件,建议欧盟各成员国保证 26GHz 频段的一部分在 2020 年前可用于满足 5G 市场需求。此外,欧盟将继续研究 32G(31.8-33.4GHz) 和 40G(40.

22、5-43.5GHz)频段,以及其它高频频段。基于欧洲 5G 频谱战略,CEPT 负责讨论制定 5G 应用的技术条件,按照计划 ECC PT1 将在 2018 年 4 月完成 26GHz 频段技术应用条件的研究和制定工作,欧盟委员会将于 2018 年 6 月发布关于 5G 使用 26G 频段的法规要求。同时,欧洲各国近期也已经陆续启动了关于 5G 先发频谱包括 3.5G、26GHz 等频段的频谱拍卖规则的征求意见。日本2016 年 7 月 15 日,日本总务省(MIC)发布了面向 2020 年无线电政策 HYPERLINK l _bookmark26 8,提出面向2020 年的 5G 商用频谱计

23、划,其中毫米波频段将主要聚焦在 28G(27.5-29.5GHz)频段。MIC 于 2017 年中旬联合NTT Docomo、KDDI 和 Softbank 在东京及部分农村地区启动了 5G 外场试验,使用了 6GHz 以下和 28GHz 频段。 MIC 计划于 2018 年底到 2019 年初完成包含3.6-4.2GHz、4.4-4.9GHz 以及 27.5-29.5GHz 频段的频率分配,为 2020 年东京奥运会提供 5G 商用服务。韩国韩国未来创造科学部(MSIP)于 2017 年 1 月 21 日宣布了 K-ICT 频谱规划 HYPERLINK l _bookmark27 9,以期推

24、动 28G(26.5-29.5GHz)用于 5G 商用部署,其中 27.5-28.5GHz(1GHz)计划在 2018 年释放,26.5-27.5GHz 和 28.5-29.5GHz(共计 2GHz)视 5G 产业链发展情况不晚于 2021 年释放,可能提前至 2018 年。目前韩国政府已于 2018 年平昌奥运会期间,使用 28GHz 频段在首尔、平昌及其他城市建设了百余个 5G 站点,提供 5G 试验业务,同时韩国政府计划于 2019 年 3 月年实现 5G 网络正式商用。韩国政府已于 2018 年 6 月完成 5G 频谱拍卖,其中高频方面, 拍卖 26.5-28.9GHz 共 2.4G,

25、韩国三家运营商各得 800MHz。(5)其他澳大利亚、加拿大、新加坡、墨西哥等相关主管部门在 2017 年先后启动了针对毫米波频段规划及使用的公开征求意见。根据征求意见函内容,加拿大、新加坡已明确表示出将28G 频段用于 5G 的兴趣。其中,加拿大 ISED 针对 28G(27.5-28.35GHz)频段和 37-40GHz 频段的移动业务应用在征求意见中提出了针对本国频率划分规定的具体修订意见 HYPERLINK l _bookmark28 10。我国工业和信息化部于 2017 年 6 月 8 日发布了关于在毫米波频段规划第五代国际移动通信系统(5G)使用频率的公开征求意见函,公开征集 24

26、.75-27.5GHz、37-42.5GHz 或其他毫米波频段 5G 系统频率规划的意见。此外,在将 3400-3600MHz 频段用于 5G 技术试验的基础上,于 2017 年 7 月批复新增 4800-5000MHz、24.75-27.5GHz 以及 37-42.5GHz 频段用于 5G 技术试验。(6)GSAGSA 针对单运营商频率需求的研究观点与上述针对单运营商典型 5G 应用场景下频率需求的观点相互呼应,GSA 提出为了满足 5G 多样化应用场景的需求,单个运营商在毫米波频段部署网络,需要至少 1GHz 的连续频谱带宽 HYPERLINK l _bookmark28 10。国际标准组

27、织研究进展情况4.1TG5-1ITU-R TG5/1 是国际电联负责 WRC-19 会议议题 1.13 的工作组,1.13 议题根据第 238 COM6/20号决议(WRC-15),审议为国际移动通信(IMT)的未来发展确定频段,包括为作为主要业务的移动业务做出附加划分的可能性。议题将开展频率相关问题研究,为国际移动通信确定频段,包括可能在 24.25 与 86 GHz 之间频率范围内的部分频段为移动业务做出附加主要业务划分,以实现 IMT 在 2020 年及之后的未来发展。在 2016 年 10 月TG5/1 第一次会议上根据 1.13 议题确定的 11 个候选频段建立了子工作组,关于 24

28、.25-30GHz 频段的研究分组为 WG2-30GHz,该子工作组由 Geraldo Neto(巴西) 担任主席,研究频段包括 24.25-27.5 GHz、31.8-33.4 GHz。该组又进一步划分为 SWG 26GHz 和 SWG 32GHz,其中,SWG 26GHz 设立了DG 26GHz FSS 和 DG 26GHz Science (In-band) 两个起草组。DG 26GHz FSS 负责26GHz 频段上IMT-2020 系统与FSS 上行链路的共存研究; DG 26GHz Science (In-band)负责带内 ISS、EESS、SRS 的共存研究。此外,邻频 EES

29、S(无源)的文稿由 SWG 层面处理。目前针对 24.25-30GHz 频段在 TG5/1 展开的兼容分析见表 3:表 3 24.25-30GHz 频段已开展兼容研究汇总频段业务同频/邻频已开展研究国家和组织23.6-24EESS/SRS passive邻频美国(TG5-1/114,198,377)、ESA/ EUMETSAT(TG5-1/78, 130, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0260/en 260, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0370/en 370)、法国(TG5-1/72, 139, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-

30、C-0251/en 251, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0294/en 294, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0295/en 295)中国(TG5-1/148, 220, 333)、韩国(TG5-1/130,232, 325)、巴西(TG5-1/167, 276, 321)、GSMA(TG5-1/141,211,350)、英国(TG5-1/207, 367)、爱立信(TG5-1/235, 386)、诺基亚(TG5-1/284, 398)23.6-24RAS邻频法国(TG5-1/73)、射电天文协会(CRAF)(TG5-1/162,238)、中国

31、(TG5-1/216,332)、英国(TG5-1/382)25.5-27EESS/SRS DL同频中国(TG5-1/60, 150, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0217/en 217, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0218/en 218, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0334/en 334, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0335/en 335) 、英国(TG5-1/87, 146)、美国(TG5-1/55, 150, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0204/en 204, H

32、YPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0315/en 315)、ESA/EUMETSAT (TG5-1/75, 134, 135)、韩国(TG5-1/122, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0233/en 233, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0326/en 326)、巴西(TG5-1/167, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0277/en 277, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0320/en 320)25.25-27.5ISS同频中国(TG5-1/58, 151, HYPERLINK /m

33、d/R15-TG5.1-C-0219/en 219, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0337/en 337)、英国(TG5-1/79,147, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0248/en 248, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0368/en 368)、美国(TG5-1/55, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0202/en 202, HYPERLINK /md/R15-TG5.1-C-0314/en 314)、法国(TG5-1/68, 158)、俄罗斯(TG5-1/299)24.65-25.25/27-2

34、7.5FSS UL同频中国(TG5-1/152, 221, 336)、巴西(TG5-1/168,281, 323)、澳大利亚(TG5-1/117,193, 290)、爱立信(TG51/127, 388)、日本(TG5-1/145, 229, 343)、ESOA、俄罗斯、韩国(TG5-1/118, 231, 327)、法国(TG5-1/140, 253,353)、俄罗斯(TG5-1/189,298)、英国(TG5-1/ 209, 385)、卢森堡(TG5-1/128, 365)、加拿大(TG5-1/310,381)25.25-27.5FS同频德国(TG5-1 /157,208)、英国 (TG5-

35、1/159,270)、瑞士(TG5-1/161)、巴西(TG5-1/167, 278, 322)、尼日利亚等国(TG5-1/247,267,360)、华为/法电(274)同时,TG51 形成了初步的 CPM 文档。经会议讨论,目前实现议题的方法(Methods) 仅保留两个选项:一是 NOC;二是以条件(Condition)方式标识给 IMT,针对与不同业务的兼容共存提供一个条件列表,主管机构可选择其中的全部或部分作为标识 IMT 的条件。每项条件下均有多个选项(Option)。具体 24.2527.5GHz 频段的相关业务的讨论形成的方法如下:保护 24GHz EESS 无源空间电台:考虑是

36、否在决议 750 中定义限值,对IMT 无用发射提出要求。共有三个选项: 选项一:修改决议 750 表 1-1,加入 IMT 无用发射限值,脚注引用;选项二:ITU-R 做建议书规定限值; 选项三:无条件。26GHz 频段 IMT 与带内 EESS/SRS 地球站的兼容:对其它 EESS/SRS/RAS 的保护及 FSS 干扰 IMT 与此类似。共有四个选项: 选项一:WRC 决议要求做建议书,主管部门在本国制定管理措施;选项二:WRC 决议要求做建议书,并引证归并;选项三:决议中要求保护,标识给 IMT 在条款 5 脚注中引用; 选项四:无条件;26GHz 频段 IMT 与带内 ISS/FS

37、S 空间电台的兼容: 共有九个选项:选项一:限 TRP、天线角度、波束角度;选项二:限 TRP、波束角度、天线方向图 M.2101; 选项三:限 TRP、天线和波束复合角度;)选项四:限天线角度、波束角度;选项五:限 TRP、天线角度、基站密度; 选项六:限 eirp 模板;选项七:限 epfd; 选项八:限 TRP; 选项九:无条件;APG亚太电信组织(APT)关于 2019 年世界无线电通信大会(WRC-19)准备会议 APG19 专门针对 WRC-19 相关议题进行讨论以期形成 APT 国家的共同观点。2017 年 6 月召开的APG19-2 会议启动了对WRC-19 各议题的APT 初

38、步共同观点的讨论和起草工作。2018 年 3 月的APG19-3 第三次准备会就共同观点取得了重要进展,针对 1.13 议题形成了最新的亚太地区共同初步观点。详见表 4。表 4 APG19-3 各国关于 1.13 议题观点议题研究频段24.25-27.531.8-33.437-40.540.5-42.542.5-43.545.5-4747-47.247.2-50.250.4-52.666-7171-7681-86印度SSS韩国III新西兰XXXX澳大利亚(1)SSSSSS日本SSSSS新加坡SSSSS马来西亚X越南ISSSS中国(2)(3)XXXXXX孟加拉XX老挝S其中,S 表示优先开展该频

39、段的兼容性研究;X 表示在 1.13 议题框架下,如兼容性研究表明能够实现共存,则优先考虑将此频段标识给 IMT 使用;I 表示在 1.13 议题框架下,基于本国的兼容性研究及 ITU 阶段性结果(计划在 2018 年8 月完成),优先考虑可能将此频段标识给 IMT 使用。注:澳大利亚认为 24.25-27.5GHz 部分或全部标识给 IMT 是有可能的。如果可以实现共存,中国支持将 24.75-27.5 GHz 和 37-42.5 GHz 标识给 IMT 使用。同时,如果可以实现共存,中国还考虑将43.5GHz 以上频段按需标识给IMT 使用,尤其是66-71GHz, 71-76 GHz 和

40、 81-86 GHz 频段。3)24.75-27.5 GHz经过多轮讨论,目前亚太地区国家达成的最新共同观点主要包括:根据第 238 号决议(WRC-15),APT 成员支持考虑为 IMT 增加附加频段,包括可能的附加移动业务的主要划分。根据第 238 号决议(WRC-15), APT 成员支持 ITU-R 关于 IMT 频谱需求和兼容共存的研究。兼容共存研究需要重点考虑对已有主要业务的保护。在兼容共存研究取得令人满意的结果的基础上, APT 成员优先考虑将24.25-27.5GHz 的全部或部分频段标识给 IMT 使用。关于与议题 1.13 涉及的频率有重叠的其他议题 1.6、1.14 和

41、9.1(问题 9.1.9),APT成员认为应当由 WRC-19 根据大会输入提案和讨论情况进行处理。3GPP2016 年 3 月 3GPP 第 71 次RAN 全会上,通过了“Study on New Radio Access Technology” 的研究课题,以研究面向 5G 的新无线系统(New Radio,简称 NR)接入技术。目前,根据3GPP 5G 路标,基于部署需求的 5G NR 标准制定分为两个阶段:第一阶段的标准在 2018 年月(Rel. 15)完成制定,以满足 2020 年之前的 5G 早期网络部署需求。第二阶段的标准版本需要考虑与第一阶段兼容,计划在 2019 年底(R

42、el.16)完成制定,并作为正式的 5G 版本提交 ITU-R IMT-2020。在 5G NR 的研究课题阶段,3GPP 开展了关于 6GHz 以上信道模型的研究(TR38.900),同时研究并确定了 NR 的需求及场景(TR38.913),并基于此启动了 NR 技术方案评估,提出一系列 NR 接入技术方案以支持Rel 15 标准制定。2017 年 3 月举行的 3GPP RAN 75 次全会通过了 5G NR 接入技术的研究项目(SI)结题,并正式启动了 5G 新无线系统接入技术的 Rel.15 标准制定工作,立项建议书中列出了拟定义的 NR 频段以及NR 与 LTE 的双连接或 CA 的

43、频段组合,并在根据需求持续保持更新。其中,毫米波频段范围及支持公司情况如表 5。表 53GPP R15 阶段提出的 NR 毫米波频段NR 毫米波频段范围支持公司24.25-27.5 GHzKT, NTT DOCOMO, KDDI, SBM, CMCC, SK Telecom, LG Uplus, Etisalat, Orange, Verizon, T-mobile, Telecom Italia, British Telecom, Deutsche Telekom, Telstra, Samsung, LG electronics26.5-29.5 GHzKT, NTT DOCOMO, KD

44、DI, SBM, CMCC, SK Telecom, LG Uplus, Etisalat, Orange, Verizon, T-mobile, Telecom Italia, British Telecom, Deutsche Telekom, Telstra, Samsung, LG electronics, Ericsson-LG37-43.5 GHzAT&T, Verizon, T-mobile, QualcommNR WI 项目中涉及 NR 毫米波频段的射频标准讨论和制定工作由 3GPP RAN4 牵头开展。由上表可知,目前已提出的毫米波 NR 频段包括 24.25-29.5GHz

45、 以及 37-43.5GHz 几个频段, 后续还将根据运营商需求持续更新。其中,24.25-29.5GHz 频段在各国运营商(包括 NTT Docomo,KDDI,中国移动,Orange,DT 等)的推动下,在设备指标标准化工作引起极大关注。在 2017 年 5 月 3GPP RAN4 #83 会议讨论并通过定义两个交叠的频段即 24.25-27.5GHz 和 26.5-29.5GHz 实现对整个频段的支持。该频段方案将指导后续 26G 和 28G 频段 5G 设备 的开发和制造,促进相关毫米波频段的全球产业发展。目前,3GPP 已定义的毫米波频段编号及范围如表 6。表 6 3GPP 毫米波频

46、段定义频段号UL 和 DL 频段双工方式n25726500 MHz 29500 MHzTDDn25824250 MHz 27500 MHzTDDn26037000 MHz 40000 MHzTDDn26127500 MHz 28350 MHzTDD考虑到工作在 24.25-27.5GHz 频段的 5G NR 设备对 23.6-24GHz 频段 EESS 被动业务的保护要求,3GPP 结合设备实现能力及其对网络性能的影响,对 5G NR 毫米波频段的带外杂散指标进行了分析和评估。在 3GPP 给 ITU-R WP5D 的联络函中14,3GPP 认为-13dBm/MHz(TRP 限值)可作为目前

47、5G NR 毫米波基站和终端的杂散指标基准。此外,对于基站,特定频段上更严格的杂散限值的实现与 PA 效率、发射机线性度以及滤波器性能密切相关。结合基站的发射功率设置、5G NR 工作频段与被保护业务之间的频率间隔以及射频器件的技术限制等等因素,3GPP RAN4 评估了加严杂散限值的可行性, 主要考虑-27-32dBW/200MHz 范围内的额外杂散限值。为实现严格的基站杂散指标将会对 NR 网络性能和覆盖造成较大影响。通常设备指标的制定需要结合设备实现复杂度和网络性能进行优化,加严限值要求可能需要功率回退或增大频率保护间隔来实现,从而导致网络覆盖收缩以及容量和频谱利用率的降低。有研究显示,

48、 如采用可实现 20dB 额外抑制的滤波器将基站杂散指标控制在接近-37dBW/200MHz 的水平,滤波器本身将带来 3-4dB 插损,从而导致基站下行发射功率回退以及接收灵敏度降敏,同时为实现带外抑制还需要预留 1-1.5GHz 保护带。此外, 研究表明当通过基站发射功率回退加严杂散指标到-27-37dBW/200MHz 范围内时,NR 系统的网络性能特别是下行边缘用户速率将受到很大影响。如图 3 所示,当基站发射功率回退 7dB 时,下行边缘用户速率损失将达到 36%,随着基站功率回退增大,边缘用户速率损失逐渐升高。图 3 下行发射功率回退与小区边缘用户速率损失之间的关系对于终端, RA

49、N4 认为在 200MHz 的测量带宽内,实际的杂散泄露并非保持恒定,因此在较大的测量带宽条件下加严杂散限值是具有可行性的,同时仍需要通过功率回退和/或限制可调度的资源来满足更为严格的指标。为实现-37dBW/200MHz 的额外杂散要求, 需要约 4dB 的功率回退,这将对网络的上行吞吐量及覆盖造成影响。有研究显示中等覆盖区域的吞吐量损失约为 20%,小区边缘覆盖区域的吞吐量损失约为 50%,且该覆盖损失在毫米波频段室外覆盖场景下表现得尤为明显。CEPT在2018年7月6日结束的ECC第48次会议上,ECC PT1通过了24.25-27.5GHz频段的移动/ 固定通信网络统一技术要求的ECC

50、/DEC/(18)06 决议13,具体包括内容:要求CEPT各成员国,在2020年底前,至少保障1GHz频谱用用于移动/固定通信网络;建议该频段的规划方案采用TDD方式采用200MHz频谱块的TDD方案;为更好地与邻频系统共存,可以考虑更窄的频谱块(50MHz的整数倍)如果考虑调整频谱块大小,建议按10MHz整数倍进行调整。对于该频段内部署的通信网络的基站、终端做了一些特定限制:对23.6-24GHz无源EESS业务保护问题,确定了在它的工作频段范围内对IMT基站和终端的带外杂散射频指标要求,以满足对无源业务的保护,见表7:表 7 23.6-24GHz 频率范围内 IMT 基站和终端的带外杂散

51、射频指标要求系统类型频率范围最大 TRP测量带宽基站23.6-24.0 GHz-42 dBW200 MHz终端23.6-24.0 GHz-38 dBW注释:最大 TRP 适用于所有可能配置的基站、终端模型对于二次谐波,ECC的结论是50.2-50.4 GHz和52.6-54.25 GHz可以采用3GPP通用杂散限值-30dBm/MHz,所以无需再提出特定的限值。对于RAS,建议根据具体的场景采用距离隔离的方式进行保护。不对频段内的基站和终端提出TRP限制要求,但对室外基站的天线角度以及波束角度进行限制,如要求基站发射主瓣波束角度低于水平方向,或者天线需要一定机制调节仰角低于水平方向,除非该基站

52、只用于接收。ECC考虑了26GHz频段运营商的非同步研究,目前的结论是各个国家的管理部门可以 对于非同步或半同步的情况定义适当的干扰减少措施,管理部门也可以针对自己国家的情况, 进一步定义和使用适当的BEM(BlockEdge Mask)要求。对于 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)的使用,考虑到 ECC 决定 26GHz 频段需要禁止 BS 到UAV 的通信(比如命令和控制链路)。使用 26GHz 频段从UAV 到基站的通信(例如负载数据)可能对 EESS/SRS 地球站的隔离距离有很大的影响,该隔离距离需要 ECC 的进一步研究。另外 ECC 确定 UAV 系统的工作

53、不应该成为部署 EESS/SRS 地球站的障碍,部署5G 系统需确保现有 26GHzEESS/SRS 地球站以及今后的 EESS/SRS 系统的部署不受影响。5G 毫米波频谱需求5G 要面向移动互联网和物联网等多样化应用场景。一方面,需要毫米波频段连续大带宽频谱,满足 5G Gbps 业务速率需求;另一方面,需要满足用户时时在线的需求,保证用户的高速移动性,还必须借助低频段提供良好的网络覆盖。因此,5G 时代需要高、低频段协同发展,低频段(低于 6GHz)作为 5G 基础频段,毫米波频段(6GHz 以上)作为重要的补充频段。ITU-R WP5D 针对 24.25-86 GHz 毫米波频段的频谱

54、需求开展研究,并且把研究结果以联络函方式发送给ITU-R TG5/1 HYPERLINK l _bookmark29 16。WP5D 考虑了 3 种不同的方法评估频谱需求,最终结果引用如表 8 HYPERLINK l _bookmark29 16 HYPERLINK l _bookmark29 错误!未找到引用源。表 8 24.25 到 86 GHz 频率范围之间的 5G 频谱需求示例不同示例的关联条件总频率需求(GHz)一定范围内的频谱需求 (GHz)基于应用的方法1过度拥挤,密集城区和城区18.73.3 (24.25-33.4 GHz 范围)6.1 (37-52.6 GHz 范围)9.3

55、(66-86 GHz 范围)密集城区和城区11.42.0 (24.25-33.4 GHz 范围)3.7 (37-52.6 GHz 范围)5.7 (66-86 GHz 范围)2高度拥挤区域3.70.67 (24.25-33.4 GHz 范围)1.2 (37-52.6 GHz 范围)1.9 (66-86 GHz 范围)拥挤区域1.80.33 (24.25-33.4 GHz 范围)0.61 (37-52.6 GHz 范围)0.93 (66-86 GHz 范围)基于技术性能的方法(类型1)1用户体验的数据速率为1 Gb/s,在小区边缘同时为N 个用户/设备服务,比如室内3.33 (N=1),6.67

56、(N=2),13.33 (N=4)无用户体验的数据速率为100Mb/s,在小区边缘同时为N 个用户/设备服务,比如广域覆盖0.67 (N=1),1.32 (N=2),2.64 (N=4)无2eMBB 密集城区0.83-4.17无eMBB 室内热点3-15无3在小区边缘单一用户 1毫秒里传输一个 10 Mb的文件33.33 GHz (单向)无在小区边缘单一用户 1毫秒里传输一个 1 Mb的文件3.33 GHz (单向)在小区边缘单一用户1 毫秒里传输一个0.1 Mb 的文件333 MHz (one direction)基于技术性能的方法(类型2)密集城区micro14.8-19.75.8-7.7

57、(24.25-43.5 GHz 范围)室内热点9-12(24.25-43.5GHz 和45.5-86 GHz范围)基于某些7-162-6 (24.25-43.5 GHz 范围)示例不同示例的关联条件总频率需求(GHz)一定范围内的频谱需求 (GHz)国家考虑的国家频谱需求5-10 (43.5-86 GHz 范围)其中基于技术性能方法的类型 2 为中国提交的评估结果 HYPERLINK l _bookmark30 17 HYPERLINK l _bookmark30 17,并被 ITU-R WP5D 采纳。 根据中国的评估,如果为密集城区提供服务,则在 24.25-43.5GHz 范围内一共需要

58、5.8-7.7GHz,如果为室内热点提供服务,在 24.25-43.5GHz 和 45.5-86 GHz 范围,一共需要9-12GHz。 考虑密集城区和室内热点服务为规避干扰,采用不同的频率资源,则总的频谱需求为 14.8-19.7GHz。以上频率需求研究,还没有考虑不同运营商之间使用频率为了避免干扰可能需要的保护带。在 2017 年 7 月无管局征集 5G 毫米波频率规划意见过程中,考虑 24.75-27.5GHz 和37-42.5GHz,一共为 8.25GHz, 基本可满足密集城区 micro 的条件需求,为满足室内热点容量服务需求,还存在频率资源的缺口,需要在更多频率范围内寻找毫米波频率

59、资源。根据 ITU-R 确定的 5G 愿景(建议书 ITU-R M.2083)和 5G 技术性能需求报告(ITU-R 报告M.2410),5G 网络在密集城区 eMBB 场景下,网络下行最小峰值速率需达到 20Gbps,假设峰值频谱效率为 30bit/s/Hz,意味着系统带宽至少需要 670MHz。5G 网络下行用户体验速率要求达到 100Mbps 以上,假设 5%用户频谱效率为 0.225bit/s/Hz,则单用户下行体验速率达到 100Mbps 所需的带宽约为 450MHz,考虑对多用户的支持系统带宽必然需要预留更多频谱资源,单运营商如果在一个小区内同时支持 2 至 3 个下行体验速率达到

60、 100MHz 的用户, 则需要总和为 900MHz 到 1350MHz 的多信道。根据 Netflix 的建议,在线观看 4K 高清视频, 用户至少需要 25Mbps 的速率,照此类推,8K 高清视频至少需要 100Mbps 数据速率18。2018 年韩国平昌奥运会已初步尝试了 8K 高清视频直播/点播,日本也计划在 2020 年东京奥运会试播 8K 视频。区别于 4G 系统,5G 需要带给人们更丰富精彩的业务体验,8K 高清视频、VR/AR 这些需要高数据速率的应用将成为 5G 系统的典型业务应用,而可用频谱资源是影响 5G 业务商用落地的关键因素。单个运营商在毫米波频段部署网络,需要至少

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