三大運營商頻譜演進之路

2019-11-27 02:40:28喬雅莉

通信電源技術 2019年11期

喬雅莉，丁遠

（1.中國移動通信集團廣東有限公司，廣東廣州 510623；2.中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇南京 210009）

1 概述

移動通信的發展離不開頻譜的合理規劃，同時網絡越來越復雜。當前，三大運營商都經營著2G、3G、4G、NB以及5G“五世同堂”的復雜網絡。如表1所示，三大運營商在網運營的網絡基本上集中在900 MHz、1 800 MHz和2 100 MHz三個頻段，另中國移動還有2 600 MHz頻段。復雜的網絡使基站電源、機房空間、天饋桿體、承載容量以及核心網資源不堪重負，同時給頻譜資源帶來了巨大挑戰[1]。

2 2G頻譜演進之路

中國電信之前無2G網絡，經過2008年六大運營商重組為三大運商后，聯通將CDMA2000出售給電信，因此形成了三大運營商均有2G網絡的局面，即中國移動和中國聯通均有GSM900和DCS1800網絡，中國電信有CDMA網絡。

表1 三大運營商目前在網的網絡制式

中國聯通GSM900只有6 MHz帶寬，但2019年開始，中國移動將騰退904～909 MHz/949～954 MHz頻段給聯通（聯通將TDD頻段騰退給移動），補齊了其900 MHz低頻資源短板，更利于實現其“4G+5G”兩張網的5G網絡長期演進目標[2]。2018年開始，不限流量套餐的推廣帶來了流量指數級增長，原來的4G網絡和頻譜已經無法滿足市場的需求。于是，聯通開始將GSM900和GSM1800網絡改造升級重耕用于FDD和NB網絡。

中國電信接手CDMA網絡后大搞建設，網絡覆蓋情況與中國移動不相上下，并不斷升級改造網絡，將CDMA 2G網絡逐漸演進為CDMA2000 1x 3G網絡，再演進為CDMA2000 1x EV-DO，同時支持2G語音和3G數據業務。隨著4G和NB網絡的深入布局，將此頻段再次復用，使2G、3G、4G以及NB共模復用此段頻譜[3]。

中國移動2G網絡采用分層網絡，即利用GSM900網絡滿足覆蓋需求，DCS1800網絡成為吸收話務量的主流。隨著數據業務的發展，將GSM900劃分5 MHz給EDGE網絡（熟稱2.5G網絡）。2018年中國移動獲得了FDD 4G牌照，開始了重耕此段頻譜，即將GSM、FDD和NB共模復用（簡稱GNF）。三大運營商2G頻譜應用，如表2所示。

隨著運營商大力推廣Vo-LTE，2G終端退出歷史舞臺。目前，三大運營商均出臺相關計劃在未來幾年將2G清頻退網。

表2 三大運營商2G頻譜應用

3 3G頻譜演進之路

3G三大國際標準WCDMA、CDMA2000和TDSCDMA在我國均有運營，即中國聯通運營WCDMA網絡、中國電信運營CDMA2000網絡和中國移動運營TD-SCDMA網絡。其中，WCDMA為國際主流制式，技術和應用更為成熟。而TD-SCDMA網絡由我國自主研制，催生了一大批通信產業快速成長，為我國通信追趕歐美國家做出了巨大貢獻。

隨著3G終端退出市場，3G網絡亦退出歷史，未來將過渡升級至4G網絡，如中國移動TD網絡大部分都已直接軟件升級至TDD-F頻，其他3G設備正有續清頻退網用于TDD或FDD網絡。據悉，2020年中國移動將完成全部3G網絡的退網[4]。

4 4G頻譜演進之路

2013年工信部給三大運營商均發放了TDD商用牌照，但由于系統兼容性和TDD的性能特點，中國聯通和中國電信并未真正建立整個TDD網絡。

中國移動能夠由TD-SCDMA完美地演進至LTETDD，需要大力建立和發展TDD網絡。目前，它劃分為E頻段（室內使用）、F頻段（室外使用）和D頻段（室外使用）。2018年中國移動獲得了FDD牌照，開始大范圍建立FDD900M系統和FDD1800系統。

中國聯通獲得FDD牌照后，開始大力部署FDD網絡，同時亦復用GSM900（加上移動置換的5 MHz，共計11 MHz帶寬）用于FDD網絡。TD-LTE頻段將清頻給移動5G使用。

中國電信使用FDD1800建設4G網絡，其中1 875～1 880 MHz共5 MHz用做TDD和FDD的隔離帶，因此實際下行只有15 MHz。而后期與移動頻譜置換計劃填補了這一缺憾。

三大運營商4G頻譜應用，如表3所示。

表3 三大運營商4G頻譜應用

5 5G頻譜劃分與置換計劃

2018年12月6日，三大運營商5G頻普分配方案終于落定。5G頻譜具體分配如圖1所示。

5G頻譜劃分方案的確定，給5G建設奠定了堅實基礎。全國范圍5G系統試驗頻率使用許可的發放，有力保障了各基礎電信運營企業在全國范圍開展5G系統組網試驗所必須使用的頻率資源[5]。另外，中國廣電已獲得5G商用牌照，將采用700 MHz的黃金頻段獨立組網。

由于移動獲得的2.6 GHz中160 MHz帶寬的頻譜中較為復雜，不僅包含自身D頻，還包括中國聯通和中國電信（以下簡稱“電聯”）的TDD頻段。因此，為使移動獲得完整的160 MHz帶寬資源，電聯必須清頻。作為交換條件，移動將自身一部分優勢頻段清頻給電聯，具體為：（1）中國移動將騰退904～909 MHz/949～954 MHz給予中國聯通；（2）中國移動將騰退1 880～1 885 MHz給予中國電信，中國電信將這5 MHz用于TD和FDD的隔離帶，從而使中國電信1 860～1 880 MHz有完整的20 MHz帶寬；（3）中國聯通將騰退2 555～2 575 MHz給予中國移動；（4）中國電信將騰退2 635～2 655 MHz給予中國移動；（5）原小靈通占用的1 900～1 920 MHz頻段清退給中國移動，從而使移動擁有完整的從1 885～1 920 MHz的35 MHz頻段[6]。本次頻率置換和調整不僅是為5G商用鋪路，也是三方各取所需的整合過程。