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TD-LTE频谱资源不容乐观 呼吁启用“低碳”策略

发布时间:2019-09-12 文章来源:xp sp3系统下载 浏览:

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术,它把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。 当前的互联网只限于信息共享,网络则被认为是互联网发展的第三阶段。

无线电作为实现信息化的重要手段,在推动全球信息化以及国家经济与社会发展道路上作出长足贡献。而频谱作为无线电发展的有力支撑,随着科学技术的迅猛发展和经济全球化的不断深入,频谱资源稀缺已经成为全球关注的焦点。

国家无线频谱研究所高级顾问何廷润表示,无线电频谱资源是全世界每个国家都非常重视的一种基础的自然资源,是属于国家的重要战略性资源。这种资源是有限的,尤其是可用的部分非常稀缺。“如何确保无线电频谱科学、合理、有效的利用,已经成为各个国家的重要研究课题。”

目前,国家对无线电频谱的管理与分配,主要遵循三个原则:第一,无线电频谱为国家所有,不属于任何企业与个人;第二,无线电频谱主要为国家首脑机关、国家经济建设与国防建设服务;第三,无线电频谱资源应该科学、合理、有效地利用。

“这三个方面构成了我国无线电频谱管理总的政策框架,也是我国坚持科学的频谱资源管理的重要战略。”

随着4G时代的来临,国家对无线电频谱资源的分配与管理将直接影响到运营商网络与业务的发展。而运营商如何对现有频谱资源的合理化利用,直接关系到未来4G应用能否顺利实现。

海量需求与频谱资源稀缺将长期对垒

在过去很长一段时间内,由于技术与应用发展受限,国家并没有感觉到无线电频谱的稀缺性与紧迫性。随着无线通信事业与无线电事业的蓬勃发展,人们对无线电频谱资源的海量需求与频谱资源的有限稀缺性,产生了巨大的矛盾,从而引起业界的深思。

LTE俗称3.9G,与4G系统非常接近,其频谱需求应与4G需求差异不大。目前,我国已为2G和3G移动通信规划和分配了525MHz频率。而在4G频谱需求方面,如果将我国的业务和市场视为平均型市场,到2020年,在三家运营商共同参与的情况下,频谱总需求将达到1770MHz,尚有1245MHz频率的缺口。

根据2007年世界无线通信大会决议,我国为4G确定了450MHz-470MHz、698-806MHz、2300-2400MHz与3400MHz-3600MHz共448MHz频率。

何廷润指出,目前除2300-2400MHz频段外,其他三个频率由于多种因素尚不能使用。伴随LTE技术的发展,这种频谱资源紧缺的状态将长期存在。

TD-LTE频谱资源满足国内近中期需求

随着用户对移动网络与应用需求不断提出新的要求,第四代移动通信技术将得到快速发展。目前,LTE已经成为国内三大运营商共同演进方向。

何廷润指出,在美国,任何一项新的技术或新的业务投入使用,首先要审核频谱是否具备支撑能力,这是一项重要的认证,也称为频谱认证。这在LTE发展过程中,尤为重要。“在进入LTE时代以后,频谱是否具备足够的支撑能力已经成为运营商最关注的问题之一。”

据了解,LTE支持1.25GHz、2.5GHz、5GHz、10GHz、15GHz和20GHz的载波带宽设置,这种可变的信道带宽特性意味着频率规划与传统的2G、3G系统有很大的不同。其频率规划可以根据可用的频率资源以及组网需要进行灵活规划和配置,可用频点的个数不仅与可用的总频率资源有关,还与选择的信道带宽有关。但只有在20MHz载波带宽下,LTE才能提供下行100Mbps峰值速率,故在预测LTE网络的频率需求时,载波带宽应选为20MHz。

采用组网频谱需求预测法,在20MHz载波带宽下,对于TD-LTE的组网为宏蜂窝(1个频点)、微蜂窝(2个频点)、微微蜂窝(1个频点)共4个频点,其最小频谱需求为80MHz,而据TD-LTE标准组研究,2015年我国TD-LTE频谱需求至少达150MHz(不包括已规划的TD-SCDMA频率。)

何廷润表示:“目前,3GPP定义的TD-LTE频段有1850-1920MHz、2010-2025MHz、2300-2400MHz和2570-2620MHz,共195MHz。其中,2.3GHz和2.6GHz是NGMN在全球范围内的重要推广频段。就目前而言,支撑TD-LTE发展的频谱资源还比较充足,基本可满足TD-LTE近期与中期发展需要。”

国际TD-LTE频谱资源不容乐观

TD-LTE是我国创新战略的重点之一,它的发展不但要满足国内的发展,同时还应该走向国际。何廷润认为,争取更多的频段,将为TD-LTE走向国际铺平道路。只有解决频谱问题,TD-LTE才具备走向国际的条件。然而,国际TD-LTE频谱资源却并不那么乐观。

目前,非洲国家将1900MHz-1920MHz(上行)和2010MHz-2025MHz(下行)共35MHz的频段分配给了TDD,这为TD设备和终端的进入提供了更多的便利。而在印度地区,印度政府近日发放了2300MHz-2400MHz无线宽带频段。由于该频段被确认为全球4G通用频段,得到了欧盟支持,并解决了日韩卫星广播业务的干扰问题。因此,TD-LTE进入这两个地区没有太多的障碍。

但是,在欧美一些国家,TD-LTE将面临严峻的频谱问题。尽管欧洲对频谱的划分方法与非洲比较类似,但是部分国家采取了10MHz*2的FDD加上5MHz*2的TDD的方式,相对来说,TDD处于辅助地位。同时,美国的3G频段是2496MHz-2690MHz,其中有47MHz归TDD使用,然而由于美国支持WiMAX,美国很有可能将这部分频段分给WiMAX。此外,日本的TDD频段是2535MHz-2630MHz,虽然数量多,但与我国完全不一致。

何廷润表示,在向4G演进中,LTE TDD与LTE FDD相比,频谱拥有量有明显差距。目前,国际上已分配的移动通信频谱中,FDD:TDD为6:1。如果LTE FDD部署加快,以FDD已有频谱的优势将极大压缩TD-LTE的频谱空间。

呼吁推行低碳频谱策略

就目前而言,无线电频谱的利用率并不高,而且存在大量过度消耗的现象。“在过去很长的一段时间内,我们并没有把频谱资源放到支撑国家经济与社会发展最基础的资源来看待。无线电频谱所支撑的各种应用,与它对国家经济以及社会发展所作出的贡献不可同日而语。”

何廷润指出,我们需要将频谱作为推动人类发展的基础资源去看待。目前,人类对无线电频谱的认识还处于初期阶段,还无法对无线电频谱资源真正的做到自由的占有与利用。

随着全球移动宽带技术的快速发展,尤其是第四代移动通信技术的起步,各种移动应用的普及,将加速了用户对移动频谱的消耗。这使得对频谱资源的需求也将与日俱增。

由于经济发展,一些情感消费与休闲消费方式占用了大量的频谱资源。尽管这些资源对调动用户消费兴趣非常有利,但同时,频谱资源的过度利用与消耗,使无线电网络将很快走向瘫痪。

何廷润认为,我国为TD-LTE分配的频谱资源能够满足其近中期的发展需要,但从长期发展来看,明显不够。如果不能对现有的这些频谱加以合理利用,将很快消耗殆尽。

“人类必须及早地对频谱资源加以重视,并进行科学、高效的利用。”何廷润呼吁,国家应该对频谱资源的管理要推行低碳策略,这种低碳不是指对能源的消耗,而是指对频谱尽可能少的消耗,这不仅是无线电网络长期发展的需要,也是人类能够长期发展的基础。



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