各國邁向5G頻譜統(tǒng)一 5G時(shí)代將提前來臨

 自2016年起美、歐、日、韓、中國等主要國家皆積極爭(zhēng)奪5G話語權(quán)，美國于2016年7月發(fā)布5G高頻頻段，預(yù)計(jì)投入4億美元支援5G試驗(yàn)及研發(fā)，Verizon自2017年啟動(dòng)部分5G試驗(yàn)，歐盟于2016年發(fā)布5G行動(dòng)計(jì)畫和頻率規(guī)劃，預(yù)計(jì)2018年啟動(dòng)5G試驗(yàn)，并于2020年實(shí)現(xiàn)垂直行業(yè)服務(wù)。

日本于2017年啟動(dòng)5G試驗(yàn)，規(guī)劃2020年7月東京奧運(yùn)會(huì)上展現(xiàn)5G商用，韓國更積極于2015年發(fā)表5G國家戰(zhàn)略，投入1.6萬億韓元(約928.5億人民幣)，并于2018年2月冬奧會(huì)啟動(dòng)5G應(yīng)用。

在5G頻譜規(guī)劃上，美國已于2016年規(guī)劃5G頻譜，中國預(yù)計(jì)2017年底前規(guī)劃5G中低頻譜，之后再考慮采用高頻使用，并陸續(xù)建置全球最大5G外場(chǎng)試驗(yàn)環(huán)境，相較于其他國家僅發(fā)布5G頻譜戰(zhàn)略和試驗(yàn)頻段，中國有望在5G技術(shù)上占有一席之地。

1. 各國積極在頻譜分享技術(shù)上努力

無線電頻譜資源具有不可再生之資源特色，為行動(dòng)寬頻通訊和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展關(guān)鍵，因此必須審慎規(guī)劃。目前各國多采用頻率招標(biāo)、拍賣方式，透過市場(chǎng)機(jī)制發(fā)揮最佳作用，對(duì)于舊頻率的回收，甚至是如何激勵(lì)低效頻率持有業(yè)者更積極主動(dòng)的讓出其頻率，相關(guān)頻段的釋放和再利用，成為各個(gè)電信監(jiān)理機(jī)關(guān)的挑戰(zhàn)。以美國為例，其于2017年建立無線電頻譜執(zhí)照偕同規(guī)管架構(gòu)，以促進(jìn)頻譜有效活化，若要推動(dòng)頻譜共享事半功倍，可先嘗試國家和業(yè)者合作(監(jiān)理+政府補(bǔ)助)。

基本上，在5G形成的重要元素中，其技術(shù)目標(biāo)以支援各類Packet Length與不同的Symbol Numerology來符合多樣的服務(wù)需求與建置情境。其中，在超高可靠超低時(shí)延通訊uRLLC(Uultra-Reliable Low Latency Communication)應(yīng)用的主要需求與挑戰(zhàn)為低時(shí)延(Low Latency)Short Packet降低通道編碼增益(Reduce Channel Coding Gain)。

然而超高可靠性(Ultra-High Reliability)重傳、校驗(yàn)、冗余(Re-Transmission, Parity, Redundancy)但卻增加延遲(Increase Latency)，其相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景為V2X車聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(Industrial Internet of Things，IIoT)。而5G為物聯(lián)網(wǎng)而生，也因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)更顯重要。

5G技術(shù)難度遠(yuǎn)高于4G，其頻譜需求范圍更大，也因此頻譜分享新思維已成形。

2. 5GNR將充分采用各頻譜類型，包括授權(quán)、非授權(quán)和共享頻譜

共享頻譜可作為建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新，提供5G系統(tǒng)操作最佳化，并使用過去未用或難以在目前免授權(quán)頻段實(shí)現(xiàn)，以發(fā)展新的商業(yè)模式。

預(yù)計(jì)5G NR(New Radio)將直接支援所有不同類型的頻譜，對(duì)于分享頻譜亦有可遵循的技術(shù)方針，透過分享頻譜接取(Access)系統(tǒng)之構(gòu)想，將頻譜分享管理機(jī)制落實(shí)，對(duì)于頻譜資料蒐集、管理分派與執(zhí)行，可有完善長期規(guī)劃政策基礎(chǔ)。

基本上，從單一頻譜使用效率到跨頻譜分享，行動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)者(Mobile Network Operators，MNOs)需要更多頻寬與更經(jīng)濟(jì)的技術(shù)來消化與滿足使用者需求，在無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商(Wireless Internet Service Providers，WISPs)則需要更新技術(shù)提升效能與特色來鞏固市場(chǎng)并可增加新的營運(yùn)模式，其中在頻譜共享機(jī)制之使用者成本因素上，包括資料庫建置、營運(yùn)成本(使用者依公平合理原則分?jǐn)?與頻率使用費(fèi)(依規(guī)定支付)。

目前美國已推出5G監(jiān)管政策和頻譜共享白皮書，包括5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、建置與部署，監(jiān)管涵蓋5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以支援現(xiàn)有緊急應(yīng)用和政府服務(wù)，并提供新的公共服務(wù)能力，另一方面，在5G網(wǎng)絡(luò)部署上，規(guī)范5G無線接口技術(shù)，包括3GPP 5G NR要項(xiàng)，并解釋相關(guān)之監(jiān)管細(xì)則，尤其是5G系統(tǒng)之車對(duì)車網(wǎng)絡(luò)容量的增加及可靠性的提高。