5G频谱分析

第57卷第6期2017年6月电讯技术Telecommunication EngineeringVol.57,No.6June,2017

doi ： 10. 3969/j. issn. 1001 -893x. 2017. 06. 020

引用格式：李艽艽，郑娜,伉沛川，等.全球5G频谱研究概述及启迪[J].电讯技术，2017,57 (6):734-740.[LI Pengpeng,ZHENG Na,KANG Peichuan,et al. Overview and inspiration of global 5G spectrum researches[J]. Telecommunication Engineering,2017,57(6) ；734-740.]

全球5G频谱研究概述及启迪+

李艽芄\郑娜\伉沛川\谭海峰，方箭1

(1.国家无线电监测中心，北京100037;2.北京邮电大学信息与通信工程学院，北京100876)

摘要：第五代移动通信系统（5G)已成为全球信息通信技术的重点发展方向，受到政府和行业的广 泛关注。首先，对国际电信联盟无线电通信部门（ITU - R)建议书中发布的5 G愿景进行了概述和分

析，指出5G系统将使用高中低全频段；然后，总结了全球主要国家和地区关于5G频率政策的最新

动向，分析了其高中低频段候选频率的当前使用情况和未来可用性，并指出了我国对相关频段的策 略和考虑；最后，基于我国无线电管理政策及面临的形势，结合5G系统特性，提出了对于5G频率研 究工作的思考和建议。

关键词:5G系统;全频段;精准供给;共享机制中图分类号:TN92 文献标志码:A 文章编号：1001-893X(2017)06-0734-07

Overview and Inspiration of Global 5 G Spectrum Researches

LI Pengpeng1 ,ZHENG Na1 ,KANG Peichuan1 ,TAN Haifeng2 ,FANG Jian1(1. The State Radio Monitoring Center,Beijing 100037 ,China;2. School of Information and Communication Engineering,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing 100876 ,China)

深度解读：三大运营商5G频谱划分方案

近日，工业和信息化部正式向三大基础电信运营商发放了全国范围5G中低频段试验频率使用许可，这也意味着5G商用的大幕已经徐徐拉开。

▲ 三大运营商5G频段分配及频段号

频谱是5G的血液，这意味着全国范围的大规模5G试验即将展开，也意味着中国5G第一阶段频谱确定，5G赛道正式铺开。

无论是从技术侧的频谱利用率，还是监管侧的市场再平衡，这都是一个皆大欢喜的结果；但并不是说这个方案完美，联通和电信就面临着TD-LTE清频退网的烦恼，移动也面临着接收的困惑。

5G频谱分配解读

为什么本次发放的是试验频率：人民邮电报在其公众号上对于试验频率四个字是特意进行了加粗的，也就意味着这不是最终的商用频率，最终商用频率可能会有所调整。那么哪一段会有可能进行调整呢？我们认为移动的2515MHz-2675MHz试验频率有较大可能进行调整，主要是因为和北斗一代的隔离问题。

中国北斗1号试验卫星导航系统是全天侯、全天时提供卫星导航信息的区域系统。该系统在国际电联登记的频段为卫星无线电定位业务（RDSS）频段，上行为L频段（频率1610～1626.5MHz），下行为S频段(频率2483.5～2500MHz)。移动2.5G和北斗之间到底要多少M隔离当前尚未确定，为了避免系统之间的干扰，规定好隔离带是非常必要的。隔离指标尚无定论，隔离频谱尚未确定是导致本次发放频谱是试验频谱而非商用频谱的主因，如下图：

▲ 2.6G频谱及与北斗隔离带的关系

为什么移动选择了2.6GHz，而联通、电信选择了3.5GHz：5G需要实现高速率，那么希望每家运营商至少要有100MHz的频宽，那么三家运营商就需要有300MHz，我们自然得考虑这300MHz从哪里来。

▲ 待分配潜在5G频谱

然而，我们上表就可以看到，可供选择的频段其实并不多，现网也就2.6GHz、3.5GHz以及4.9GHz。首先4.9GHz从覆盖性能和全球产业链成熟度而言（参考下图），就只适合做一个容量的补充，而非用来作为覆盖的主力。

5G频谱效率计算方法

1. 引言

随着移动通信技术的迅猛发展，5G通信作为下一代移动通信技术的代表，已经在全球范围内开始商用。频谱效率是衡量无线通信系统性能的重要指标之一。本文将介绍5G频谱效率的计算方法，并分析其影响因素。

2. 频谱效率定义

频谱效率是指单位带宽上能承载的信息量。在5G通信系统中，频谱效率由一个无线信道的信噪比以及调制和编码方式决定。常用的计量单位是bit/s/Hz。

3. 频谱效率计算方法

3.1. 理论计算方法

频谱效率的理论计算可以根据香农公式得出。香农公式表示的是在给定信噪比条件下，最大可靠传输速率。在5G通信系统中，可以通过以下步骤计算频谱效率：

1.计算信道的信噪比（SNR）；

2.根据SNR和调制编码方案，查找调制编码表，得出每个调制符号所携带的信息量；

3.乘以调制符号的传输速率，得到单位带宽上的总信息量；

4.将总信息量除以单位带宽，得到频谱效率。

3.2. 实际测量方法

在实际应用中，通过测量和观察可以得到频谱效率。实际测量方法可以通过以下步骤进行：

1.设置实验环境和参数，包括信道带宽、天线增益、传输功率等；

2.发送特定的测试信号，记录接收到的信号强度和传输速率； 3.根据接收到的信号强度和传输速率，计算频谱效率。

4. 频谱效率影响因素

频谱效率受到多个因素的影响，包括信噪比、调制和编码方式、天线增益等。在5G通信系统中，一些重要的影响因素如下：

4.1. 信噪比

信噪比是指信号功率与噪声功率之比。信噪比越高，系统可以传输更多的信息量，从而提高频谱效率。

4.2. 调制和编码方式

调制和编码方式是决定每个调制符号所携带信息量的重要因素。不同的调制和编码方式具有不同的频谱效率。

4.3. 天线增益

天线增益是指天线辐射信号的增益。天线增益越高，可以有效提高信号强度，从而提高信噪比，进而提高频谱效率。

5. 结论

本文介绍了5G频谱效率的计算方法，并分析了频谱效率的影响因素。在实际应用中，频谱效率的计算和测量对于优化无线通信系统的性能具有重要意义。不同的调制和编码方式、信噪比以及天线增益都会对频谱效率产生影响。进一步的研究将有助于提高5G通信系统的频谱利用率。

物信部公示5G频段,无线频谱那些事（附无线通信频率表）

频谱资源是移动通信的命脉，是血液，所有的移动应用和服务都得靠它。

近日，工信部发布了《公开征求对第五代国际移动通信系统（IMT-2020）使用3300-3600MHz

和4800-5000MHz频段的意见》。拟在3300-3600MHz和4800-5000MHz两个频段上部署5G。以下是《征求意见稿》的相关内容：

1、中国5G测试进程

2012年底我国和国际同步启动5G研发，2015年9月我国完成了5G第一阶段试验，也就是

一些技术概念的验证和测试。2016年底进入到第二阶段试验，更加注重技术方案的集成度

和可实现性，也就是把这些技术集成在一起，对5G性能、指标进行试验。

5G频率方面，2016年4月26日工信部推动批复了在3.4-3.6GHz频段开展5G系统技术研发

试验，同时工信部开展了其他有关频段的研究协调工作。工信部信息通信发展司司长闻库表

示，我国5G的第二阶段技术研发试验，重点开展面向移动互联网、低时延高可靠和低功耗

大连接这三大5G典型场景的无线空口和网络技术方案的研发与试验，并将引入国内外芯片

和仪表厂商，共同推动5G产业链成熟，二阶段试验预计到2017年底完成。二是进一步加大

技术研发、开放合作、融合创新的力度，在ITU和3GPP的框架下，积极推动形成全球统一

的5G标准，与国内外产业界共同推动移动通信产业的发展。

2、世界5G频谱重要进程

（1）、GSMA发表通用5G频谱声明

2016年11月，在筹备2019年世界无线电通信大会过程中，全球移动通信协会(GSMA)认为

各政府必须商定足够的协调频谱，以实现最快的5G速度、价格适宜的设备和国际漫游，而

不受跨境干扰。

GSMA概述了以下内容：

●Sub-1GHz将支持城市、郊区和农村地区的广泛覆盖，并支持物联网(IoT)服务。