無線電作為實現信息化的重要手段，在推動全球信息化以及國家經濟與社會發(fā)展道路上作出長足貢獻。而頻譜作為無線電發(fā)展的有力支撐，隨著科學技術的迅猛發(fā)展和經濟全球化的不斷深入，頻譜資源稀缺已經成為全球關注的焦點。
國家無線頻譜研究所高級顧問何廷潤表示，無線電頻譜資源是全世界每個國家都非常重視的一種基礎的自然資源，是屬于國家的重要戰(zhàn)略性資源。這種資源是有限的，尤其是可用的部分非常稀缺。“如何確保無線電頻譜科學、合理、有效的利用，已經成為各個國家的重要研究課題。”
目前，國家對無線電頻譜的管理與分配，主要遵循三個原則：第一，無線電頻譜為國家所有，不屬于任何企業(yè)與個人;第二，無線電頻譜主要為國家首腦機關、國家經濟建設與國防建設服務;第三，無線電頻譜資源應該科學、合理、有效地利用。
“這三個方面構成了我國無線電頻譜管理總的政策框架，也是我國堅持科學的頻譜資源管理的重要戰(zhàn)略。”
隨著4G時代的來臨，國家對無線電頻譜資源的分配與管理將直接影響到運營商網絡與業(yè)務的發(fā)展。而運營商如何對現有頻譜資源的合理化利用，直接關系到未來4G應用能否順利實現。
海量需求與頻譜資源稀缺將長期對壘
在過去很長一段時間內，由于技術與應用發(fā)展受限，國家并沒有感覺到無線電頻譜的稀缺性與緊迫性。隨著無線通信事業(yè)與無線電事業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對無線電頻譜資源的海量需求與頻譜資源的有限稀缺性，產生了巨大的矛盾，從而引起業(yè)界的深思。
LTE俗稱3.9G，與4G系統(tǒng)非常接近，其頻譜需求應與4G需求差異不大。目前，我國已為2G和3G移動通信規(guī)劃和分配了525MHz頻率。而在4G頻譜需求方面，如果將我國的業(yè)務和市場視為平均型市場，到2020年，在三家運營商共同參與的情況下，頻譜總需求將達到1770MHz，尚有1245MHz頻率的缺口。
根據2007年世界無線通信大會決議，我國為4G確定了450MHz-470MHz、698-806MHz、2300-2400MHz與3400MHz-3600MHz共448MHz頻率。
何廷潤指出，目前除2300-2400MHz頻段外，其他三個頻率由于多種因素尚不能使用。伴隨LTE技術的發(fā)展，這種頻譜資源緊缺的狀態(tài)將長期存在。
TD-LTE頻譜資源滿足國內近中期需求
隨著用戶對移動網絡與應用需求不斷提出新的要求，第四代移動通信技術將得到快速發(fā)展。目前，LTE已經成為國內三大運營商共同演進方向。
何廷潤指出，在美國，任何一項新的技術或新的業(yè)務投入使用，首先要審核頻譜是否具備支撐能力，這是一項重要的認證，也稱為頻譜認證。這在LTE發(fā)展過程中，尤為重要。“在進入LTE時代以后，頻譜是否具備足夠的支撐能力已經成為運營商最關注的問題之一。”
據了解，LTE支持1.25GHz、2.5GHz、5GHz、10GHz、15GHz和20GHz的載波帶寬設置，這種可變的信道帶寬特性意味著頻率規(guī)劃與傳統(tǒng)的2G、3G系統(tǒng)有很大的不同。其頻率規(guī)劃可以根據可用的頻率資源以及組網需要進行靈活規(guī)劃和配置，可用頻點的個數不僅與可用的總頻率資源有關，還與選擇的信道帶寬有關。但只有在20MHz載波帶寬下，LTE才能提供下行100Mbps峰值速率，故在預測LTE網絡的頻率需求時，載波帶寬應選為20MHz。
采用組網頻譜需求預測法，在20MHz載波帶寬下，對于TD-LTE的組網為宏蜂窩(1個頻點)、微蜂窩(2個頻點)、微微蜂窩(1個頻點)共4個頻點，其最小頻譜需求為80MHz，而據TD-LTE標準組研究，2015年我國TD-LTE頻譜需求至少達150MHz(不包括已規(guī)劃的TD-SCDMA頻率。)
何廷潤表示：“目前，3GPP定義的TD-LTE頻段有1850-1920MHz、2010-2025MHz、2300-2400MHz和2570-2620MHz，共195MHz。其中，2.3GHz和2.6GHz是NGMN在全球范圍內的重要推廣頻段。就目前而言，支撐TD-LTE發(fā)展的頻譜資源還比較充足，基本可滿足TD-LTE近期與中期發(fā)展需要。”
國際TD-LTE頻譜資源不容樂觀
TD-LTE是我國創(chuàng)新戰(zhàn)略的重點之一，它的發(fā)展不但要滿足國內的發(fā)展，同時還應該走向國際。何廷潤認為，爭取更多的頻段，將為TD-LTE走向國際鋪平道路。只有解決頻譜問題，TD-LTE才具備走向國際的條件。然而，國際TD-LTE頻譜資源卻并不那么樂觀。
目前，非洲國家將1900MHz-1920MHz(上行)和2010MHz-2025MHz(下行)共35MHz的頻段分配給了TDD，這為TD設備和終端的進入提供了更多的便利。而在印度地區(qū)，印度政府近日發(fā)放了2300MHz-2400MHz無線寬帶頻段。由于該頻段被確認為全球4G通用頻段，得到了歐盟支持，并解決了日韓衛(wèi)星廣播業(yè)務的干擾問題。因此，TD-LTE進入這兩個地區(qū)沒有太多的障礙。
但是，在歐美一些國家，TD-LTE將面臨嚴峻的頻譜問題。盡管歐洲對頻譜的劃分方法與非洲比較類似，但是部分國家采取了10MHz*2的FDD加上5MHz*2的TDD的方式，相對來說，TDD處于輔助地位。同時，美國的3G頻段是2496MHz-2690MHz，其中有47MHz歸TDD使用，然而由于美國支持WiMAX，美國很有可能將這部分頻段分給WiMAX。此外，日本的TDD頻段是2535MHz-2630MHz，雖然數量多，但與我國完全不一致。
何廷潤表示，在向4G演進中，LTE TDD與LTE FDD相比，頻譜擁有量有明顯差距。目前，國際上已分配的移動通信頻譜中，FDD：TDD為6:1。如果LTE FDD部署加快，以FDD已有頻譜的優(yōu)勢將極大壓縮TD-LTE的頻譜空間。
呼吁推行低碳頻譜策略
就目前而言，無線電頻譜的利用率并不高，而且存在大量過度消耗的現象。“在過去很長的一段時間內，我們并沒有把頻譜資源放到支撐國家經濟與社會發(fā)展最基礎的資源來看待。無線電頻譜所支撐的各種應用，與它對國家經濟以及社會發(fā)展所作出的貢獻不可同日而語。”
何廷潤指出，我們需要將頻譜作為推動人類發(fā)展的基礎資源去看待。目前，人類對無線電頻譜的認識還處于初期階段，還無法對無線電頻譜資源真正的做到自由的占有與利用。
隨著全球移動寬帶技術的快速發(fā)展，尤其是第四代移動通信技術的起步，各種移動應用的普及，將加速了用戶對移動頻譜的消耗。這使得對頻譜資源的需求也將與日俱增。
由于經濟發(fā)展，一些情感消費與休閑消費方式占用了大量的頻譜資源。盡管這些資源對調動用戶消費興趣非常有利，但同時，頻譜資源的過度利用與消耗，使無線電網絡將很快走向癱瘓。[!--empirenews.page--]
何廷潤認為，我國為TD-LTE分配的頻譜資源能夠滿足其近中期的發(fā)展需要，但從長期發(fā)展來看，明顯不夠。如果不能對現有的這些頻譜加以合理利用，將很快消耗殆盡。
“人類必須及早地對頻譜資源加以重視，并進行科學、高效的利用。”何廷潤呼吁，國家應該對頻譜資源的管理要推行低碳策略，這種低碳不是指對能源的消耗，而是指對頻譜盡可能少的消耗，這不僅是無線電網絡長期發(fā)展的需要，也是人類能夠長期發(fā)展的基礎。
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