通信行业5G深度研究系列之一：从频谱规划看5G进展和机遇

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1、内容目录5G大幅调整频谱相关协议，为频谱规划提出了分层次需求.-3-各国紧密推进频谱测试，主要集中在C-Band与高频带..................................-10-新的频谱规划，对设备和器件提出更高要求.....................................................-15-风险提示...........................................................................

2、.................................-21--21-5G大幅调整频谱相关协议，为频谱规划提出了分层次需求2018年6月14日，正式确立的SA5G标志着商用进入倒计时，全球网络和终端厂商可以依据统一标准开始研发和联合测试，产业配套预计在2019年逐步完备，2020年将开启全球商用。图表1.全球5G标准化、频谱分配、试验网与商用齐头并进资料来源：中国信息通信研究院，中泰证券2018年三季度，国内5G技术研发试验的第三步（系统测试）即将结束，进而过渡到第二阶段产品研发试验阶段，

3、该阶段将与商用化进程交叠，其间包括科研院所、运营商、网络设备商、芯片与仪表厂商将共同努力，预计在2020年完成第二阶段试验并全面商用。因为在前几版协议的迭代中5G新空口（5GNR）基带标准已基本确立，各厂商早已启动了研发和测试，意味着最早在2018年底，可见第一批商用产品，牌照发放最早可能出现在2018年底或2019年初。在此之前，各国电信监管部门还需综合各自频谱使用现状和商业计划，完成5G频谱的划分和拍卖。因此划分频谱将是5G商用前的重要标志事件。电磁波是无线通信的载体，一系列复杂的通信技术正是基于

4、电磁波的物理特性发展而出。依据网络设计需求遴选技术，结合模拟与试验将其规范化，落实成为协议。电磁波的物理特性随频率而剧烈变化，可以说具体所处工作的频带直接决定了网络的实现方式与性能。-21-图表2.5G定义了比LTE宽泛得多的可用频带资料来源：IHSMarket，中泰证券5G的频段划分呈现两大特点：首先3GPP制定了比LTE宽泛得多的可用频带：4G主力频带在3GHz以下，属于分米波，5G新明确了3-6GHz频带，统称为，相应具体规范已在WRC-15上确立。Sub-6频带是WRC-15定义的主要频域范围

5、，能在传输特性和速率之间获得良好的折中，从而满足绝大部分室内外移动互联场景需求。WRC-19主要面向2020后的5G业务（即Rel-16协议），将确立6GHz到30GHz的分米波、以及30GHz以上的豪米波的划分和使用规范，极大扩充了可用的频谱范围。图表3.不同频带的特性满足不同层次的需求资料来源：Huawei，中泰证券其次，为满足5G网络在超大带宽、海量连接、低时延与高可靠三个维度上的需求，3GPP依据不同频段的特性设计了不同层面的应用场景：6GHz以下频段是支撑绝大多数5G广域网场景的支柱，330

6、0-4200和4400-5000MHz在广域覆盖和大容量取得了完美的均衡。早期部署时，至少可为这些频段分配100MHz的系统带宽，用户可获得100Mbps的体验速率，并满足很多5G其他方面的需求。低于2GHz的低频带对于提升5G的宽带广域覆盖和室内深度覆盖能力-21-十分关键，海量连接和低延时高可靠性场景需要这些低频带的支持。目前已经明确的低频带，如700,800,900,1800and2100MHz，可能被用作LTE和NR的上行共享频带，这样在使用中频带的同时，也能兼顾速率、覆盖和低成本部署。6GH

7、z以上的高频带，在某些5G超大带宽场景下不可或缺，能够提供足够的容量以及超高速率。在5G部署早期，在这个频带上至少可以设置800MHz的系统带宽。连续的频谱可以降低系统复杂度，尤其在载波聚合应用中，既能节省功耗也可降低网络成本。-21-图表4.5GNR在FR1的频谱定义与LTE频谱定义对比资料来源：3GPP，中泰证券3GPP在Rel-15规范中，对5G的运营频带和系统带宽进行了明确的定义，给出了两部分频率范围FR（FrequencyRange）：FR1和FR2。其中-21-FR1是指在450-6000

8、MHz的频率范围；而FR2是指24250-52600MHz的频率范围。同时还预留了开放式的定义，不排除在后续协议版本中引入更更多运营频带和系统带宽。相比较LTE，5GNR对频带的划分要集中得多，采用这种宽频带定义的方式，将便于监管安排，在同一频带中定义的自由度更大，全球设备的支持载频更容易趋同，也降低了漫游的成本，而付出的代价是设备设计和实现复杂度的提升。频谱协同是全球移动通信在5G时代面临的最重要问题，各国电信业发展不均衡、统筹欠缺，导致当下频谱基础不