移動通信頻譜技術與5G頻率部署

馬紅兵

中國聯合網絡通信集團有限公司運行維護部總經理、教授級高級工程師。
兼任國家第六代移動通信技術研發總體專家組成員，
中國IMT-2020 (5G)總體推進組成員，
工業與信息化部通信科技委移動與無線及衛星通信專家諮詢組成員，
工業和信息化部通信科技委員會無線電頻率規劃專家諮詢組成員等。
2005年獲國務院特殊津貼；獲國家科技進步二等獎1項，
省部級科學技術獎5項，發表多篇學術論文，獲得多項授權發明專利。

馮毅

中國聯合網絡通信有限公司5G創新中心主任，
網絡技術研究院無線技術研究部主任，教授級高級工程師。
長期從事移動通信網絡規劃、研發等工作，曾先後主持、
參加了工信部和中國聯通3G、4G、5G移動通信系統關鍵技術和應用方向的多項研究課題，
所主持、負責的項目成果獲得** *獎項11個、省部級獎項37個。

聶昌

中國鐵塔股份有限公司通信技術研究院技術總監，高級工程師，
中國通信學會電磁兼容委員會委員，工業互聯網產業聯盟頻譜組副主席，
曾擔任全球移動通信協會（GSMA）未來頻譜組副主□ 、□□，
長期工作在移動通信頻譜相關領域，數次獲得中國通信學會和中國聯通科技進步獎，
向國際電聯無線電通信部門（ITU-R）、全球移動通信協會（GSMA）、
亞洲-太平洋電信組織（APT）等提交研究文稿數十篇，
發表學術論文數十篇，獲得授權發明專利十餘項。

周瑤

中國聯通網絡技術研究院無線技術研究部無線四室副主任，高級工程師, 
中國通信標準化協會無線通信委員會頻譜組副主席。
主要從事於頻率戰略、頻率規劃及申請等研究。
數次獲得中國通信學會和中國聯通科技進步獎，
撰寫提交ITU國際會議文稿數十篇，牽頭完成國內行標8項，
在國家一級及IEEE刊物上發表專業學術論文10餘篇。

王偉

中國聯通網絡技術研究院無線技術研究部，高級工程師，
中國聯通射頻，干擾，無線組網方案專家，3GPP RAN4 代表。
多年負責中國聯通無線設備射頻技術規範和乾擾解決方案的製定。
近年來一直致力於5G組網方案，設備選型等研究。

裴鬱杉

中國聯通網絡技術研究院無線技術研究部，高級工程師。
主要從事移動通信網絡關鍵技術及網絡演進、空天地一體化研究等工作，I
TU-R WP5A/5C以及APT/AWG參會代表，在移動通信網絡領域，
先後參與多項ITU-R國際標準、國家標準及行業標準的編寫制定。

劉磊

中國聯合網絡通信有限公司5G創新中心，高級工程師，
長期從事邊境頻率協調等頻率相關研究和國際參會工作。

張雨馳

中國聯合網絡通信有限公司5G創新中心，工程師，
主要從事於頻率戰略、監管政策、5G智慧教育解決方案等研究。

目 錄
第1章IMT頻譜標準化組織介紹 1
1.1 ITU-R  2
1.1.1 WRC  2
1.1.2各研究組說明 4
1.1.3其他非常設工作組 6
1.2區域性標準化組織 6
1.2.1 CEPT  6
1.2.2 APT  9
1.2.3 CITEL  10
1.2.4 ATU  10
1.2.5 ASMG  10
1.2.6 RCC  11
1.3國際行業標準化組織 12
1.3.1 GSMA  12
1.3.2 3GPP  12
1.4國內頻譜標準化組織 13
1.4.1 CCSA  13
1.4.2 IMT-2020（5G）推進組頻譜工作組 16
1.4.3垂直行業頻譜標準化 16
1.5小結 17
參考文獻 18

第2章無線通信系統頻率特性與乾擾分析 19
2.1無線電頻率的特性 19
2.2頻率干擾的原理及類型 21
2.3受干擾系統干擾保護準則 23
2.3.1相關概念 23
2.3.2干擾保護準則分類 24
2.4無線通信系統間干擾的研究 26
2.4.1確定性計算 27
2.4.2系統仿真 30
2.4.3實際測量 39
2.4.4結果呈現 40
2.5小結 40
參考文獻 40

第3章IMT頻率劃分 42
3.1概述 43
3.2頻譜需求預測 44
3.2.1 IMT系統頻譜需求測算通用方法 44
3.2.2頻譜需求預測結果關鍵因素分析 45
3.2.3常用頻譜需求預測方法 48
3.2.4 5G頻譜需求預測方法 54
3.3候選頻段推薦研究 55
3.3.1關鍵因素分析 55
3.3.2應用舉例 57
3.4兼容性共存分析研究 57
3.4.1共存分析研究通用方法 58
3.4.2共存分析研究關鍵因素 58
3.5 《無線電規則》中IMT已標識頻段 62
3.6面向5G的高頻段 64
3.6.1 WRC-19 1.13議題 64
3.6.2國內重點研究考慮頻段 66
3.7小結 69
參考文獻 70

第4章IMT頻率規劃 71
4.1 ITU頻率規劃 71
4.1.1主要原則 72
4.1.2需要考慮的技術問題 72
4.1.3 ITU頻率規劃現狀 74
4.1.4正在開展研究的頻段 77
4.2國內頻率規劃 79
4.2.1規劃原則 79
4.2.2規劃方式 80
4.2.3國內頻率規劃現狀 82
4.2.4未規劃候選頻段 85
4.3小結 87
參考文獻 87

第5章IMT頻率分配 89
5.1頻率指配 89
5.2頻譜拍賣 90
5.3頻率招標/評選 92
5.4頻率重分配 93
5.5國內IMT頻率分配現狀 94
5.6小結 96
參考文獻 96

第6章IMT頻譜拍賣 97
6.1 IMT頻譜拍賣的發展 97
6.2全球主要國家無線電頻譜拍賣典型案例 98
6.2.1美國無線電頻譜拍賣 98
6.2.2英國4G頻譜拍賣 99
6.2.3法國頻譜拍賣 99
6.2.4德國頻譜拍賣 100
6.2.5澳大利亞頻譜拍賣 101
6.3頻譜拍賣中的現象與規律 103
6.3.1第二價格 103
6.3.2競拍標段上限 103
6.3.3保留價格 104
6.3.4價格與網絡和業務發展 106
6.3.5授權年限 107
6.3.6贏者詛咒 107
6.4頻譜拍賣價格的評估分析 108
6.4.1低端頻譜拍賣分析 109
6.4.2中端頻譜拍賣價格分析 110
6.4.3影響頻譜拍賣價格的因素 113
6.5小結 114
參考文獻 115

第7章系統間干擾的主要解決方案探討 117
7.1保護要求 117
7.2工程隔離 118
7.2.1功率調整 118
7.2.2外置濾波器 119
7.2.3天線技術 119
7.2.4屏蔽技術 126
7.2.5系統配置 127
7.3 2 GHz附近IMT FDD與TDD干擾解決方案案例 128
7.3.1背景 128
7.3.2保護要求 129
7.3.3對已有系統的干擾問題 129
7.3.4干擾解決方案 130
7.4小結 131
參考文獻 132

第8章IMT頻率重耕 133
8.1國內移動業務發展概況 133
8.2頻率重耕主要類型 135
8.3頻率重耕主要步驟 136
8.4頻率重耕關鍵技術 136
8.4.1頻譜資源分配 137
8.4.2干擾共存評估 137
8.4.3緩衝區的設置 138
8.4.4非標帶寬部署 138
8.4.5動態頻譜共享 140
8.4.6 GSM AMR半速率 140
8.5頻率重耕案例 143
8.5.1 2G/3G網絡頻譜現狀 143
8.5.2業務發展現狀 143
8.5.3終端發展情況 145
8.5.4重耕策略分析 145
8.5.5 2G/3G網絡減容減頻流程 147
8.5.6創新技術方案 150
8.6小結 154
參考文獻 154

第9章5G頻率及部署探討 156
9.1全球5G頻率規劃與進展 156
9.2 5G頻率規劃及部署關鍵因素分析 159
9.2.1 5G初期主要業務及定位探討 159
9.2.2降低每比特成本關鍵因素分析 163
9.2.3 3GPP 5G NR頻率標準化情況 169
9.2.4存量頻率重耕 171
9.3 5G頻率部署策略及案例探討 172
9.4小結 174
參考文獻 174

第10章頻譜共享 176
10.1概述 176
10.2認知無線電 177
10.3授權共享接入（LSA） 180
10.4授權頻譜輔助接入（LAA） 183
10.5小結 187
參考文獻 187

第11章邊境（界）頻率協調 188
11.1邊境（界）頻率協調的必要性 188
11.2邊境（界）頻率協調原則 189
11.3案例分析 192
11.3.1協調案例1  192
11.3.2協調案例2  192
11.4小結 193
參考文獻 193

第12章政策監管 194
12.1非對稱監管的意義 194
12.1.1非對稱監管的定義 194
12.1.2非對稱監管的必要性 194
12.2非對稱監管的國際案例 195
12.2.1美國電信非對稱監管 195
12.2.2歐盟電信非對稱監管 197
12.2.3韓國電信非對稱監管 197
12.3當前國內電信市場競爭和發展現狀 198
12.4關於國內非對稱監管的探討 198
12.5小結 201
參考文獻 201
縮略語 203