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5G频段扩容,6GHz成“最佳候选”

数据流量的增速超乎想象。工信部最新发布的数据显示,2020年7月,我国移动互联网接入流量(DOU)达到10.89GB,同比增长30.8%。据研究机构预测,到2025年,全球人均DOU将达到100GB左右,是当前的近十倍。未来几年,5G网络如何支撑用户指数级增长的流量需求?频段扩容无疑是最有效的途径。

未雨绸缪

5G频段扩容提上议程

网络发展,频谱先行。作为移动通信技术发展的核心,频谱资源是宝贵而且稀缺的,频谱规划可谓是产业发展的起点,将在很大程度上决定后续产业发展的方向和格局。虽然5G发展刚刚起步,但是面向5G及其演进技术在各行各业加速落地,移动产业未来候选频段规划提上议程。

随着工业互联网、高清视频直播、远程医疗、远程教育、无人驾驶等应用走入我们的生活,越来越多的人看到了5G应用的美好前景。4G改变生活,5G改变社会,已经成为全社会共识。然而,当5G在生产和生活中扮演日益重要的角色,5G流量持续激增是业界无法回避的巨大挑战。

从各大研究机构发布的数据上看,未来几年,5G流量增长将会引爆,网络扩容压力远超4G时代。对于个人用户而言,随着高清视频和AR/VR业务的喜爱度、依赖度的提升,数据流量需求也将随之激增。Gigggaff预测,2025年全球人均DOU将达到100GB左右。换一句话说,几年之后,“随时随地100Mbps”将成为消费者基本的移动体验要求。

相较于4G,5G划时代的意义在于其超低时延、超大连接的特性,能够融入企业的生产和经营,赋能千行百业数字化转型。试想一下,如果未来工厂中的每一台设备、每一个器件以及每一个产品都接入网络并实时产生数据,数据量将无法估量。GSMA统计显示,2019年全球物联网总连接数达到120亿,预计2025年将增长至246亿。

显而易见,随着5G加速在各行各业落地,以及大量5G企业专网建成,5G行业应用引发的数据洪流将“倒逼”业界加快5G频段规划步伐。从IMT频段规划经验上看,从频段研究到最后确定使用,一般至少需要5年以上的时间,比如C-band,就历经了长达18年的历程。因而,5G候选频段规划看似遥远,实则刻不容缓。

优势凸显

6GHz是5G演进最佳候选频段

5G频段扩容,谁最能胜任?6GHz频段正在受到青睐。

6GHz泛指5925-7125MHz这一段共1200MHz的频谱,属于中频,具备连续带宽大、共存条件优等特点。目前,6GHz被认为是面向5G未来发展以及持续演进的最佳候选频段。在“2019年世界无线电通信大会(WRC-19)”上,6GHz频谱新增IMT使用划分成功立项,这一事件具有标志性意义,意味着6GHz频段将成为IMT(5G或6G)全球潜在新增频段,世界各国在建设5G系统及未来6G系统时将在很大程度上优先考虑该频段,进一步加速5G全球商用和6G的研发进程。

与毫米波频段相比,6GHz中频段能够提供百兆赫兹量级的连续带宽,以及良好的网络覆盖,兼顾网络容量和覆盖范围的性能要求,并且还能大幅节约建网成本,能够保证5G部署及演进的经济可行性和普遍可负担性。

当然,目前业界在6GHz频段的使用上,存在一些争论和“角逐”,究竟是将6GHz应用于以5G为代表的授权移动技术还是免授权的WiFi技术?要回答这个问题,首先需要比较一下两者的覆盖范围和产业规模。免授权的WiFi技术目前主要应用于室内,无论是在覆盖范围、服务保障能力上都相对较弱。以人口覆盖这一数据为例,截止2019年底,全球移动网络覆盖人数达到64亿以上,而固网和WiFi覆盖人数仅有11亿。

尤为值得一提的是,行业应用无疑是未来5G落地的主要场景。相比较消费场景,行业应用对于安全性、可靠性有更高要求。比如在5G+工业互联网场景下,5G网络的稳定性和时延直接关系到企业的生产效率和产品质量,又比如5G+矿山、5G+港口等应用,都对网络速率有极高要求。面向上述关键行业应用需要,5G NR作为IMT技术,工作于授权频段,能够有效保证带宽、时延、可靠性和安全性等。而WiFi不是IMT技术,工作在免授权频段,将不可避免地受到系统内的干扰影响,无法保障网络质量,无法有力支撑未来行业数字化的关键应用场景落地。

基于上述各种因素,6GHz成为5G IMT和未来移动通信系统发展的主力候选频谱,并得到产业界广泛认可和积极推进。目前,ITU-R已启动WRC-23议题1.2工作,并开始研究6425-7125 MHz标识为IMT的可行性,预计2021年6月将完成共存和信道模型制定。与此同时,6GHz作为宏站部署的技术和样机研究、规划已经启动,预计将和C-Band达到共覆盖。此外,3GPP也已启动6GHz IMT标准化研究。

频段规划是产业健康发展和持续演进的基石。面对以5G为代表的新基建的加速落地,面向5G赋能千行百业,驱动全社会数字化转型的发展需要,加快推进6GHz频段规划、研究和使用,是市场发展的切实需求,更是产业界的责任和使命。

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