频谱资源缺口巨大:移动通信业得频谱方可得未来

  【通信产业网讯】(记者 卢子月)无线电频谱是重要的国家战略资源。随着移动通信的发展,无线电频谱的稀缺性近几年表现得越来越明显。目前,LTE频谱分配、数字红利频谱、小灵通退网频谱等热点问题在业界引发了多场争论,如何合理分配、科学使用无线电频谱成为业界关注的热点。

频谱资源缺口巨大:移动通信业得频谱方可得未来

  TD-LTE缺少低频段频谱

  2012年,我国将2.6GHz的全部190MHz频谱划分为TDD频谱,这大大提升了TDD频谱的占比,同时也为TD-LTE的部署奠定了基础。目前,我国已经规划用于TDD的频谱已达到345MHz,超过了FDD总频段的342MHz。“全世界绝大部分国家都是FDD超过TDD,而我国则是TDD超过了FDD。”工业和信息化部无线电管理局副局长阚润田表示,“这表明了我国对FDD和TDD融合的支持力度,起到了有力的引领作用。”

  但是,这并不意味着TD-LTE的频谱障碍已经扫清,业内多位专家表示,未来还需要为TD-LTE划分更多更优质的频谱。

  在国际上,TDD频谱主要集中在2GHz以上的高频段,低频段频谱十分缺少。在我国,也同样面临这一问题。对于TD-LTE来说,高频段的大块频谱更有利于提供网络容量,低频段的频谱更有利于实现网络覆盖。只有两者互相补充,才能达到最好的建网效果。目前,TDD频谱主要集中在2.3GHz和2.6GHz附近,缺少1GHz以下的低频段频谱。

  另一方面,虽然我国的TDD频谱多于FDD频谱,但在全球范围内,TDD频谱的分配并不乐观。在欧洲,已规划IMT频段总体倾向于FDD技术,小于1GHz低频段尚无TDD规划。在美国,TDD频谱主要为2.5GHz频段,目前用于部署WiMAX,在后续有计划用于部署TD-LTE。亚太TDD频段主要是2.3GHz和2.5GHz频段,目前已经有很多运营商计划部署TD-LTE。国家无线电频谱管理研究所何廷润表示,亚太地区成为TD-LTE的有力推动者。

  “数字红利”释放推迟

  低频段频谱一直是移动通信青睐的优质频谱资源,而“数字红利”正是这样的频谱。WRC-07会议决定,将698至806/862MHz(通称700MHz频段),模拟电视数字化以后,释放出一部分频率用于移动通信或公共安全业务,称为“数字红利”。

  “数字红利”频谱将走向哪里?这个问题一直备受业界关注。相比应用于广播电视,700MHz频段用于移动通信可带来十倍的价值提升。GSMA一项针对亚太地区的研究报告显示:如果亚太地区在2014年和2015年将700MHz“数字红利”频段用于移动宽带通信,到2020年,亚太地区的GDP将增加近7300亿美元,而部署广播业务则只有该数据的十分之一;税收将增加1300多亿美元,如果应用广播业务仅能增加280亿美元。

  因此,美国早在2005年就通过了数字电视转换和公共安全法案,规定了美国对电视广播系统的模/数转换后释放频谱的分配。欧盟要求成员国自2012年起全部实现模/数转换,释放“数字红利”频谱,刺激无线业务发展。

  何廷润表示,目前,大多数发达国家已接近完成电视广播系统的模/数转换,发展中国家也已开始电视广播系统的模/数转换。我国广电部门却将完成模/数转换时间从2015年推迟到2020年。

  可见,我国运营商要想获得“数字红利”频谱,还任重而道远。而如果“数字红利”频谱被释放后,该如何分配呢?在国际上已经有值得借鉴的先例:2010年,亚太地区给出了700MHz的规划方案APT700,包含全FDD规划和全TDD规划两种方案。

  小灵通频谱花落谁家

  除了“数字红利”频谱外,由小灵通退网而清理出来的1900MHz至1920MHz共20MHz频率的去向,引起相关运营商的关注。随着4G牌照发放形势即将明朗,三大运营商对于小灵通退网后留下的频谱资源的争夺日益激烈。

  何廷润表示,2002年,原信产部发布了将1880MHz至1920MHz共40MHz频率规划为TDD的主要使用频段。至2013年一季度末,小灵通用户数仅剩1千万户左右,但是,何时完成清频退网仍不明确。

  而小灵通退网频率将来应属于哪个运营商呢?何廷润表示,根据《关于国际移动通信系统(IMT)频率规划事宜的通知》规定,用于TD-SCDMA的小灵通的退网频率,可以用于TD-LTE。因此,如果国家无线电管理机构不出台新的规定,凡持有TD-LTE牌照的运营商,都有权力申请使用小灵通的退网频率。但是,应由国家无线电管理机构统一规划和分配,而非相关运营商之间的协商和转让。

  频谱共享应对巨大缺口

  与当前悬而未决的频谱难题相比,未来,频谱资源存在的巨大缺口也是不容忽视的问题。来自爱立信、华为的报告预测,全球2020年低用户密度情况总需求1240MHz,高用户密度情况总需求为1880MHz。而GSMA预测全球2020年总需求1600MHz至1800MHz。无线电技术的革新和频谱管理手段的优化是提高频谱效率进而缓解供需矛盾的重要手段。

  何廷润表示:“频谱的物理资源是有限固定的,而实现频谱资源共享是未来提高频谱资源利用效率,提升频谱资源保障能力的有效途径。”提升频谱资源支持能力,离不开对传统的以命令与控制为主的频谱管理模式的变革。从频谱管控架构角度审视,频谱资源的最优配置需要实时地认知电磁环境、用户、业务、信道和网络等信息,并汇集到频谱接入系统(SAS)处理节点,以进行全局统筹优化。

  2012年7月20日,美国总统科技顾问小组(PCAST)向奥巴马总统提交的一份报告指出,对频谱予以清理、拍卖的传统做法成本高耗时长,是不可持续的。

  该报告建议,应充分利用频谱动态共享技术,改变细分、独占的频谱划分模式,将频谱划分成较宽的、便于共享的频带(blocks);充分利用小蜂窝、频率感知等技术;同时关注发射设备和接收设备的技术标准;改变全国性、长久性频谱牌照的单一主体获取模式,试行短期的、小额的频谱牌照,以大大扩大频谱资源获取主体的数量,鼓励大规模创新。

  虽然该报告并没有运营商、设备制造商以及芯片厂商的深度参与,存在一定的争议,但其提出的问题以及建议依然是富有建设性的。


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