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5G“加油站”,需要 6GHz 中頻段

一個產業想要發展,最先解決的必定是能源問題。

蒸汽革命的能源是煤,電氣革命的能源是石油和電力,數字革命的能源是資料和算力,而無線通訊的能源,就是頻譜。

想要無線通訊和移動產業向前發展,頻譜資源當然是越充沛越好。但頻譜本身是不可再生的固定性資源,而行動網路本身是不斷向前迭代的。因此每一代網路如何規劃和賦予頻譜,對於各個國家來說,就成了像能源供給一樣的關鍵性戰略問題。

剛剛興起的 5G,正在想要一座新的加油站。

5 月 17 日,全球移動通訊系統協會(GSMA)聯合華為、中興、愛立信和諾基亞共同發表了一項宣告,呼籲各國政府把 6GHz 作為新增 IMT 授權頻譜,否則不利於全球 5G 的共同發展。

可能會有很多朋友好奇,5G 明明已經完成了商業部署,成為了日常生活中的一部分,頻譜劃分這件事不是應該早就完成了嗎?幾年前,我們見證過諸多關於 5G 頻譜資源劃分的爭論,怎麼都 2021 年了,頻譜這事還沒完呢?

這裡有一個關鍵邏輯:5G 不是一竿子買賣,而是一個持續不斷演進的產業程序。既然 5G 本身已經被證明擁有更強的“動力”,而這個“動力”想要被充分啟用,就需要更多頻譜,尤其是中頻來作為加油站。

宣告中的 6GHz,就是中頻段的代表。

為什麼 6GHz 對 5G 來說很重要?它能給 5G 經濟帶來什麼價值?如今推動 6GHz 授權 IMT 的行動走到了哪一步?

我們今天就來盤盤這些話題,去透視一場 5G 程序中的“能源輸送”行動。

5G 以上,價值未滿

讓我們先回到故事的起點,聊聊 5G 標準與頻譜資源的關係。

大家都知道,關於 5G 到底建立在哪個頻段上,全球範圍內曾經有一場大討論,以及至今依舊存在的產業分野。由於毫米波具有顯著的劣勢和發展瓶頸,比如說覆蓋廣度不足、穿透能力不足、容易受到訊號阻礙等。在大部分國家和地區,5G 是建立在 450 MHz–6000 MHz 的 Sub-6G 方案,也就是低頻段當中的。

低頻建網保證了 5G 的覆蓋廣度和產業投資價效比,但並不意味著 5G 就只應該停留在低頻中。高頻和低頻的基礎差異在於,頻段越高通訊承載量越大,資料傳輸效果越好,反之覆蓋面則越小,傳輸通過率變差。而 5G 在建網初期當然可以用快速鋪設,完成基礎覆蓋為目標,但當 5G 需要進一步發展時,則必須考慮多頻發展,也就是提升傳輸能力的必要性。

尤其當 5G 與工業網際網路、AI、雲端計算結合,與各行業場景充分接觸時,大頻寬、低時延的特性就是工業精度的代名詞,換言之也就是 5G 價值的直接轉換物。以高鐵、機場等智慧交通場景為例,智慧化技術可以帶來非常大的交通效率提升,但必須建立在精度在 4 個 9 甚至更高的無線網路基礎上。

想要探索到這一層面的確定性價值,5G 就不能僅僅停留在低頻,而是需要擁抱多頻段協同發展。這裡就引出了一個關鍵問題,在高頻毫米波和低頻方案之間,還有中頻的待開發區間。

由於頻段資源是一種固定資源,所以必須按部就班分批開發。什麼時候將哪種頻段投入何種網路的建設,是十分考驗全球產業界與各國政府戰略洞察力的。

而以今天的需求來看,5G 既然一定需要增加頻譜資源投入,甚至可以發現隨著 5G 建設和應用快速發展,新頻譜已經刻不容緩,而 6GHz 恰好能夠解決問題。對於不斷增長的 5G 需求和 5G 價值來說,足夠的頻譜資源是業務發展的必要需求。隨著 5G 網路普及,體驗的極致化與使用者月均流量消費已經出現明顯的正相關屬性,隨時隨地 100Mbps 頻寬正在成為消費者基本的需求。

以韓國為例,5G 發展第一年使用者月均流量消費已經達到 4G 的 3 倍。按照這個發展速率,運營商必須獲得更多頻譜資源來支援業務體驗與業務規模共同成長。

如果將新業務的增量考慮到發展範疇中,會發現 5G 中頻的投入必要性將進一步加強。比如 1 輛自動駕駛汽車 8 小時將產生約 1TB 的資料量,這些資料將更大一部分基於無線網路完成儲存和計算,這對現有的 5G 頻譜產生了巨大挑戰。

從未來 5 到 10 年的發展週期來看,5G 演進需要中頻資源投入,來保證網路容量和覆蓋規模處在平衡狀態,讓質與量齊頭並進,這就是今天越來越多國家、產業組織、相關企業進行類似呼籲的原因。

對於相關各方來說,今天更為重要的是隨著 5G 價值開始加速收穫,5G 價值愈發明顯,啟用中頻的戰略信心也不斷加強。

在今天,能夠看到 6GHz 具有多重確定性價值。

6GHz,帶來了哪些可能性?

要注意,6GHz 頻段網路並不是 6G 網路,而是 6GHz 頻段的網路。對於這一頻段的利用,業界主要有用於 Wi-Fi、授予 5G、謹慎保留三種觀點。

而對於 5G 來說,今天需要大容量和高傳輸速度已經在商用網路的受益模型上,被證明是十分必要的。面向 5.5G 和 6G 演進,6GHz 的必要性正在不斷強化。

總體來說,6GHz 是一個兼顧覆蓋能力與容量優勢的新頻段,可以充分釋放 5G 的基礎能力,並且能夠衍生出更多確定性的網路價值。總體來看,6GHz 授予 5G 能夠帶來三重核心價值:

1、產業 5G 獲得增值性發展空間

5G 改變社會一直是各界的價值追求,過去兩年,僅華為就與聯合運營商合作完成了 100 多個 5GtoB 案例,就覆蓋了家電 3C、鋼鐵、水泥、石化、汽車等 10 多個子行業。而產業 5G 的發展,已經證明在智慧城市、產業 AI、工業網際網路等領域 5G 具有的不可替代性與日俱增。而為了繼續提升這些關鍵產業的發展潛力,就需要持續釋放 5G 的高速特性與大容量承載力。有報告顯示,預計 5G 網路將需要 2GHz 以上的中頻頻譜才能充分釋放潛力。5G 改變社會,需要新的頻譜加入。

2、面向未來演進的漸進式路徑

更遠的未來,必然是一個高度應用 AI、物聯網裝置的智慧社會。智慧化前景倒逼給網路環境以諸多挑戰。5G 網路需要不斷髮展,以漸進式走向 6G 時代的網路需求。目前,3GPP 組織已經定義了 5G-Advanced, 中國電信等運營商已啟動研究。而 5G 的進階版能力與對應應用,也一定會對頻譜提出進一步需求。

比如中國電信提出了三大 5G-Advanced 技術,包括 XR 虛擬互動、面向大眾直播、寬頻物聯的超級上行,面向高精定位、車聯網、無人機、智慧駕駛的超級感。這些能力都需要 5G 走向全頻段,而 6GHz 頻段的合理使用在其中相當關鍵。想要達成 5G 產業持續演進,乃至走向 6G,都需要一個平滑向前,不斷進取的網路升級過程,這就導致中頻授予 5G 具有戰略性驅動的必要性。

3、數字經濟的普惠溫床

5G 價值提升的另一層意義,在於可以給偏遠地區等 5G 網路體驗有待升級的地區帶來直接的數字化跨越能力。對於這些地區來說,農村直播電商、遠端教育、數字醫療、智慧化環保都需要大頻寬的頻譜資源來確保發展空間。如今,田間的幾條短視訊,就可能改變一家人的命運。6GHz 應該在這個數字化的關鍵時期被納入產業程序。

有這幾條意義做背書,可以看到 6GHz 授權取得了喜人的進展。我們不妨最後來看一下,這條路已經走到了什麼程度。

擁抱中頻,發展到了什麼程度?

雖然今天依舊有很多國家和地區,對 6GHz 代表的中頻段授予 5G 持保留意見。比如說美國似乎更傾向於走 5G 建立在毫米波上,6GHz 留給 Wi-Fi 的戰略。但總體而言,今天的情況是 5G 發展越好、5G 價值更明顯的國家和地區,越發傾向將 6GHz 授予 5G,提前完成中頻與行動網路結合,給予行動網路獲得更強大的發展動力。

而這一目標,也被通訊產業中近乎所有主流產業組織與核心技術裝置供應商所認同。

首選,我們能看到中國正在大力推動 6GHz 授予新增 IMT。

早在 2019 年 12 月,工信部無線電管理局釋出訊息稱,在我國代表團的大力推動下,2019 年世界無線電通訊大會(WCR-19)決定將 6GHz(6425-7125MHz)頻段新增 IMT(5G 或 6G)使用標註,列入 2023 年世界無線電通訊大會(WRC-23) 1.2 議題。

3GPP 已經針對 6GHz 頻段納入 5G 標準進行立項研究。GSMA 調研顯示,全球大量運營商都建議將 6GHz 作為授權頻譜使用。愛立信、華為、諾基亞、中興等廠商也都發表了支援 6GHz 的宣告。

可以說,5G 發展良好的地區與 5G 產業界,已經就擁抱中頻達成了高度共識。

未來,5G 被授予中頻可能還需要眾多國家與地區進行利益判斷與地緣取捨,但基礎價值面前,有理由相信認同的聲音將不斷加大。

而頻譜協同作為通訊業標準化、規模化的重要手段之一,既能夠增強裝置商、運營商的信心與投資發展意圖,也能給更廣泛的全球數字化產業應用 5G、發展 5G 生態帶來推動力。最終讓寶貴的頻譜資源,獲得應被啟用的價值。