5G网络是推动国家经济、社会、科技发展的关键驱动力。目前,世界各国都在大力推动本国5G建设与部署,其中5G频谱拍卖是一国实现5G商用的重要节点。
频谱是5G建设基础
在固定电话通信时代,采用的通信方式是有线通信,需要架设有线电缆等基础设施,由此投下巨大成本,受气候、地域及地形影响极大。此外,空中的电磁波传送一直是移动通信的瓶颈所在。
5G关键技专为解决此问题而生。
如人类一开始使用的车马邮递,不同的快递员承担着不同的职责,送着不同信息内容的邮件,与此相类似,不同形式的信息传递方式会使用不同频率的电磁波,如中国移动用户的4G通信业务用的是1880MHz-1900MHz频段,而2.4GHz频段用于家用Wi-Fi业务。
不论是手机还是Wi-Fi,所使用的频率范围在3Hz-300GHz之内,这一范围内的无线电磁波频率被统称为无线电频谱。
电磁波的频谱资根据不同的频率规划处不同的用途。
美国联邦通讯委员会规定将28GHz频段的频谱资源用于开发5G无线网络,那么28GHz这个“邮递员”便只能服务于5G网络信息传递。
如图,无线通信的主要研究对象为3000GHz以下的无线电波,4GLTE属于高频或者特高频。
图为OFweek光通讯根据已有资料整理
不同频道的电磁波的划分及用途
5G高频段则是指6GHz以上的频段,其连续大宽带可满足热点区域极高的用户体验速率和系统容量需求,但覆盖能力弱,难以实现全网覆盖,因此需要与6G以下的中低频段联合组网作为补充。
国际电信联盟ITU,在2015年设立了5G高频段:在6GHz以上频段为IMT系统寻找可用频率,可研究范围为24.5-86GHz,由于30-300GHz的无线电波的波长为5G高频段,也称为毫米波段。
在一定程度上,现阶段频谱资源是稀缺的。由于低频段的电磁波传播损耗小、覆盖距离远、开发难度较小,因此这类频谱资源主要应用于很早起步的广播、电视、寻呼等系统。而高频段频谱资源则恰恰相反,它的频率越高,开发技术难度越大、服务成本越高,目前人们能用且用得起的高频段资源较少。
因此,目前高、低频段的优质资源的剩余量十分有限。
移动通信使用的频率越高,频段就越纯净,与其他无线电业务竞争频谱的机会也越大,可获得的连续频带越款,速度越快。如高速公路的车道,车道越宽,车道数越多,可通车流量越大。
所以5G频谱以高频为主,低频为辅。