隨著物聯網應用在全社會的滲透,物聯網的連接數會數倍甚至數十倍于人口數量,“物的數據”將成為數據要素的核心組成部分,也是未來數據要素對整個經濟社會貢獻的重點來源。
近日,工信部發布的新版《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》(工業和信息化部令第62號,以下簡稱《劃分規定》)在行業中引起了廣泛關注,因為《劃分規定》中明確了工信部率先在全球將6GHz(6425-7125MHz)全部或部分頻段劃分用于5G/6G系統。
可以說,《劃分規定》的發布讓業界關心已久的6GHz頻譜爭奪戰畫上了句號。
眾所周知,無線電頻譜一直以來是移動通信產業發展的核心資源,無論是蜂窩通信還是非蜂窩通信,對無線電頻譜都總會表現出虎視眈眈的態度。近年來,尤其是以5G為代表的蜂窩網絡和技術得到不斷演進的Wi-Fi,更是長期在業界存在著競爭替代的爭論,而頻譜的爭奪自然而然就成為關系兩者誰更具有發展潛力的關鍵。
此次《劃分規定》發布,6GHz頻譜塵埃落地,可以看出工信部對移動通信產業整體發展統籌布局的長遠思慮,有利用充分促進無線電頻譜資源合理和有效使用,促進移動通信技術和產業的創新發展。
靴子落地,5G/6G終成贏家
《劃分規定》是依法管理無線電頻譜資源的重要依據,對促進無線電頻譜資源合理和有效使用發揮著重要作用。
在本次《劃分規定》發布之前,我國現行的版本是于2018年2月7日公布的《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》(工業和信息化部令第46號),在新版本《劃分規定》于7月1日正式實施后,舊版本也將同時廢止。
在工信部產業政策與法規司給出的關于《劃分規定》的圖解中,詳細解讀了本次《劃分規定》主要的修訂成果,包括:
新增IMT(國際移動通信,含5G/6G)系統頻率劃分。在6GHz、26GHz、40GHz、70GHz等頻段為IMT系統新增頻率劃分,為5G/6G系統頻率使用提供規則地位,穩定產業預期。在全球率先將6GHz頻段劃分用于IMT系統,有利于推動5G/6G頻譜資源全球或區域劃分一致,為5G/6G發展提供所必須的中頻段頻率資源。
支持衛星互聯網和物聯網可持續發展。在150MHz和400MHz頻段分別設立衛星水上移動和衛星移動業務規則條款,在17.7-19.7GHz和27.5-29.5GHz頻段引入衛星地中通地球站使用,在37.5-51.4GHz中部分頻段明確了低軌和高軌衛星系統共用條件。
保障重大航天工程等頻率使用安全。在相關頻段和部分區域,明確了對衛星地球探測、空間研究、射電天文等無線電業務的干擾保護,為重大航天工程、科學研究等頻率使用提供了規則保障。
規范引導汽車雷達產業發展。本次修訂明確79-81GHz頻段無線電定位業務將優先于汽車雷達等應用,為汽車智能化技術應用和產業發展預留頻譜資源,支持汽車行業長遠發展。
其中,引起熱議最多的無疑在于對6GHz頻段的歸屬和使用上。而至于為什么會將6GHz頻段劃分用于5G/6G系統,實際上工信部在通告以及解讀中其都已經非常明確了。
從頻譜資源的角度來看,低頻頻譜具有很強的穿透性,適合低成本廣域覆蓋,但低頻頻譜的稀缺顯然無法為5G發展持續提供助力。而高頻頻譜雖然具有連續性大帶寬,可支持超高速率,但是網絡建設與運維成本太高,產業鏈成熟度不足,且存在覆蓋范圍小的弊端。
反觀中頻頻譜兼具兩者優點,能夠提供百兆赫茲量級的連續帶寬,以及良好的網絡覆蓋,兼顧網絡容量和覆蓋范圍的性能要求,并且還能大幅節約建網成本。
而6GHz作為具有700MHz~1200MHz連續帶寬中頻頻譜,將是提供廣域大容量連接的最佳候選頻段。
市場研究機構ABI Research發布的《新興市場寬帶目標:頻譜需求應用分析報告》的數據也證實了中頻段在5G部署中的重要性。ABI Research 在對 32 個新興市場進行的頻譜調查中發現,至2023年,至少5成的國家將會為5G部署分配低頻段(<1GHz)頻譜,而約87%的國家將分配中頻段(1GHz至6GHz)頻譜。
ABI Research認為,對于任何市場來說,5G商用最基本的一個條件是終端用戶擁有價格合理的手機,并滿足各種可支配收入需求。
在新興市場,一個重要的條件是智能手機的銷售價格夠保持在100美元左右。雖然會有高收入階層能夠支付包含毫米波的多頻段手機,但目前的現實是手機廠商更多專注于Sub 6 GHz的頻段,以降低材料成本。
ABI Research預測,到2026年支持Sub 6 GHz頻段的5G手機出貨量將達到近6億部,與比2020年相比年復合增長率為22.7%。
除了手機以外,ABI Research認為Sub 6 GHz頻段對于支持物聯網和固定無線接入(FWA)等關鍵應用也至關重要。這些應用需要強大的覆蓋能力和足夠的容量的協同,可以由Sub 6 GHz頻段支撐。
很多國家都高度關注中頻段的頻譜資源分配,中國也不例外。在我國前期進行5G網絡通信覆蓋的時候,就是選擇了Sub-6GHz技術,通過這項技術對應的中低頻段具備的廣覆蓋優勢,可以在國內快速建立起一張覆蓋完善的5G網絡。
WiFi 7前景蒙塵?
除了關注《劃分規定》對于5G/6G發展的利好之外,業內也有聲音在為Wi-Fi 7的發展前景憂心。
其實,從5G問世起,業界一直存在5G和Wi-Fi 6競爭替代的爭論,雖然在應用側二者的互補協同性看似更加明顯,但在頻譜資源方面確實是存在著競爭。
此前,WiFi一直使用2.4GH和5GHz頻段部署,但隨著WiFi產業的快速發展,對無線電頻譜資源的需求非常迫切。因此,在2021年年初正式商用推廣的Wi-Fi 6增強版本Wi-Fi 6E就將Wi-Fi 6從原有2.4GHz和5GHz載波頻段擴充到支持6GHz載波頻段,頻段范圍為5925-7125MHz之間,共計1200MHz的帶寬。
而Wi-Fi 7也引入了新的6GHz頻段,實現了三頻段同時工作。
這顯然與《劃分規定》中劃分給5G/6G的頻段有大部分重合。
彼時,我國雖然尚未對6G Hz給出明確的政策,但也可以從我國曾大力推動6GHz頻譜新增IMT使用劃分進行立項研究等舉動中推測,6425-7125MHz頻段在我國用于5G和6G的概率很大。
所以當時,我們便提出,業界關注的焦點應該落在非授權頻段政策是否能擴展至5925-6425MHz頻段,若這一頻段劃分未非授權頻段,則給WiFi 6E和WiFi 7在國內規模化商用鋪平道路。然而,若這一頻段也劃分為授權頻段,則WiFi 6E和WiFi 7未來在國內商用前景就非常不明朗。
如今,靴子落地,但是對于Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7的發展卻仍保留了一定的懸念,因為《劃分規定》只明確了6425-7125MHz的頻段分配給5G/6G系統,但是5925-6425MHz頻段何去何從卻仍沒有定論。不過,如果參考美歐日韓等發達國家/地區的頻譜政策,中國Wi-Fi行業或仍有希望分得5925-6425MHz頻段。
美歐日韓等更青睞6GHz全部或部分為非授權頻譜
目前,對于6GHz(5925-7125MHz)頻段,各國的政策有所不同。根據該頻段是否作為非授權頻譜,允許用于無線局域網(RLAN,典型如Wi-Fi)系統接入,其可劃分為三類:
(1)6GHz全部(5925-7125MHz)作為非授權頻譜用于RLAN系統接入(2)6GHz部分(主要是5925-6425MHz)作為非授權頻譜用于RLAN系統接入,其余部分尚未確定(3)6GHz部分(主要是6425-7125MHz)作為授權頻譜用于IMT系統(即蜂窩網絡)接入,其余部分尚未確定
總的來看,以美國為代表的部分國家將6GHz頻段用于RLAN;歐盟傾向于將6GHz低段(5945MHz~6425MHz)用于RLAN系統,將6GHz高段規劃用于IMT系統。其他國家和地區正在考慮以6425MHz為分隔點,分別制定用于IMT及RLAN等系統的頻率規劃,具體結果將在WRC-23結束后塵埃落定。
01
歐洲部分國家6GHz頻段規劃
2021年,歐盟委員會宣布支持歐盟各國將5945MHz-6425MHz共計480MHz頻譜用于RLAN系統。對于6425MHz~7125MHz頻段,尚未確定具體方案。2020年7月,英國無線電監管機構Ofcom決定將5925MHz~6425MHz共500MHz頻率用于RLAN,同時該頻段需滿足極低功率業務戶外使用要求;2022年4月,Ofcom就6GHz高段部分(6425MHz-7070MHz)的使用方式征求意見,12月,Ofcom表示高段部分傾向于“不變”,即繼續用于RLAN。
02
美洲部分國家6GHz頻段規劃
2020年4月,美國聯邦通訊委員會(FCC)宣布采用免許可方式開放使用6GHz頻段,目前該頻段共1200MHz可用于RLAN等系統。加拿大、巴西監管機構采用與美國相同的6GHz頻段規劃方案。阿根廷正在研究將6GHz低段(5925MHz-6425MHz)用于RLAN系統。
03
亞洲部分國家6GHz頻段規劃
2020年10月,韓國科學與信息通信部將6GHz頻段規劃用于RLAN等系統,成為繼美國之后第二個將6GHz頻段全部規劃用于RLAN的國家。2022年4月日本總務省將5925MHz~6425MHz規劃用于RLAN系統,6425MHz~7125MHz頻段規劃正在制定中。2021年3月澳大利亞通信和媒體管理局將5925MHz~6425MHz作為RLAN系統頻率,6425MHz~7125MHz頻率規劃正在制定中。新西蘭尚未制定6GHz頻段規劃。
04
非洲與中東部分國家6GHz頻段規劃
摩洛哥電信管理局ANRT已批準將6GHz頻率用于Wi-Fi連接,旨在大幅提高免許可室內無線網絡的速度。沙特阿拉伯通信與信息技術委員會(CITC)將6GHz頻段的1200MHz未授權頻譜全部分配給Wi-Fi使用,使得頻率數量增加了150%。除此以外,非洲和中東其它地區總的來說,正在采取與歐盟類似的方法(即拆分頻段,考慮將上半部分用于5G,同時將500MHz用于Wi-Fi)。
部分國家/地區6GHz頻段分配予RLAN情況(來源:Omdia)
美歐日韓等國家/地區更傾向于6GHz全部或部分作為非授權頻譜,或與近年來的5G發展國際競爭有關。
以美國為例,2020年,FCC投票通過提案,該提案將開放整個6GHz頻段供未經許可的用戶使用。FCC官員們表示,此舉將有助于滿足快速增長的Wi-Fi服務需求。原因不難理解,在5G技術道路選擇上,美國在商用初期選擇了毫米波,但實際情況證明,這是條“不歸路”。
隨后,美國幾大運營商又集體轉向5G中頻,采用Sub-6GHz頻譜,但已經遠遠落后于中國。雖然在IMT領域頹勢盡顯,但在Wi-Fi領域,美國依然保持著強勢地位。
全球最大的幾家Wi-Fi芯片供應商都在美國,掌握標準與技術話語權的企業也是這幾家。如果能夠通過頻譜劃分與使用方式上,引導更多的國家向Wi-Fi生態傾斜,這無疑將大大有利于削弱中國的5G優勢。
可以看出,中國與美歐日韓等大多數國家形成了鮮明對比,率先明確將6GHz中的6425-7125MHz頻段分配給IMT系統(含5G及未來的6G)。
在中國,6GHz頻段一直被認為是提供5G服務的良好候選頻段,伴隨著5G在中國的快速發展與日益成熟,充足的頻譜資源變得至關重要。
業界一致認為,6GHz較3.5GHz這些較低頻段以及毫米波這些高頻段有優勝之處,從長遠來看,將6GHz用于5G,將為5G甚至日后6G的發展給出穩定預期,有助于更好地滿足下游千行百業對大容量、無處不在的高性能5G的需求,進而促進經濟社會轉型升級。
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