S^2:三分钟带你解读5G频谱定义
S^2:三分钟带你解读5G频谱定义
作者: S2小伙伴 来源: S2微沙龙 发布时间: 2018-09-14

 引言

 
    近日,关于国内三家运营商的5G频谱划分方案的猜测在各大网站和时报上不胫而走,对于划分方案所带来新挑战和新格局的分析也是各抒己见 。小编作为一名目睹3GPP NR频谱定义的标准人员在这里就和大家一起回顾在3GPP标准中NR频谱的定义过程,从另外一个视角看待NR频谱划分所考虑的方方面面。
 
1.LTE频谱划分所带来的挑战-全球漫游
 
    根据不完全统计,在制定NR新频谱初期,LTE有51个频段,超过800个载波聚合组合,当然这个数据现在已经进一步增长了。下面这张图给出了一些具体的数字统计[1]。试想为了实现全球漫游,终端需要支持这么多的频段甚至组合,这对于终端的实现集成度和复杂度都是极大的挑战,或者说只有部分终端能够完全实现LTE系统的全球漫游。同时,在标准上为了支持这些频段和载波聚合组合,各个版本的协议和技术报告动辄几十页甚至上百页,极大的增加了标准工作的负荷。
图1 LTE频谱的挑战
2.NR新频谱定义的大方向-天下一统
 
    鉴于LTE频谱划分的前车之鉴,NR新频谱在定义初期,3GPP国际组织成员们就达成了一致的初衷:考察将多个频率范围合并成独立频谱的可能性,并且鼓励各个成员公司提供备选频率范围[2]。随后在2017年1月召开的NR小型会议上,各个公司根据自己的频谱现状和需求,提供了备选频率范围,该结果被收录在文献[3]中,根据对汇总的结果统计发现:在1.5GHz, 3.5GHz, 4.5GHz附近的频率范围具有重叠和合并的可能性。这里1.5GHz在国内没有采用,我们暂且不提,3.5GHz和4.5GHz就是我们通常听到的C波段了。
C波段是指用于商业卫星通信的频段,通常的定义为Standard C-Band,大部分卫星通信都使用的这个频段。但是在不同区域又有各自具体的定义,包括Super Extended C-Band,以及按照ITU的频谱区域划分定义的C-Band。如下表所示[4]。
表1 用于卫星通信的C波段
 
其中:INSAT是印度的C-Band定义,其范围为4.5GHz到4.8GHz。Russian是俄罗斯的C-Band定义,其范围为3.65GHz-4.15GHz。LMI是美国的C-Band定义,其范围为3.7GHz-4.0GHz。
 
    众所周知,C波段是被大多数国家和区域所采用的频段,其频率范围大概从3.4GHz到4.8GHz,但是每个区域也只是采用了其中的某段范围用于卫星通信,那么其余的频段则可以考虑分配给移动通信系统。具体的分配情况举例如下图所示[5]。
图2 用于移动通信的C波段频谱划分
    考虑频率划分统一的原则,后面又经过多次会议的讨论,最终NR低频段的新频谱的定义为n77(3.3GHz-4.2GHz),n78(3.3GHz-3.8GHz)和n79(4.4GHz-5.0GHz)。
 
3.NR频段划分的另一种考虑-LTE频段重耕
 
    除了定义NR新的频谱,将现有的LTE频段重耕为NR频段,不失为一种加速5G部署的方法,因为这样不仅可以利用LTE网络部署时的覆盖性能评估,甚至可以重用LTE的某些设计如天线和射频单元。同时,LTE的低频频谱具备更好的覆盖和穿透优势,这也是NR的某些业务场景如URLLC所要考虑的重要因素。在3GPP标准上采取了由运营商牵头和提议的形式来确定LTE重耕到NR的频段[6],截止到目前已经定义的LTE重耕到NR的频段如表2所示的n1频段到n76频段,这里编号不连续是为了和LTE的编号保持一致。
表2 NR频谱(<6GHz)(38.101, f20)
    当然,以上的一些内容,只是NR频谱制定过程的一部分,期间还有很多的讨论,包括双工形式、终端能力的讨论等等,由于篇幅所限这里就不再展开了。最后,让我们一起静候官宣,迎接5G商用新篇章!
 
参考文献:
[1] R4-1609801, "On NR Band structure", Huawei, RAN4 #81 meeting, Nov., 2016
[2] R4-1610992, "WF on NR Bands", KT, RAN4 #81 meeting, Nov., 2016
[3] R4-1700304, "WF on NR spectra related work", NTT DOCOMO, RAN4 NR AH meeting, Jan., 2017
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/C_band_(IEEE)
[5] R4-1700124, "On NR bands", Huawei, RAN4 NR AH meeting, Jan., 2017
[6] R4-1704406, "Handling NR band and band combination in Rel15 WI", NTT DOCOMO, RAN4 #82bis meeting, April, 2017

Copyright©2002-2018  中国通信标准化协会版权所有  联系我们 | 意见反馈
网站备案:京ICP备05002969号-1 网站维护:通信标准化推进中心 (010)82054513, webmaster