三大运营商频谱演进之路

2019-11-27乔雅莉

通信电源技术 2019年11期

乔雅莉，丁远

（1.中国移动通信集团广东有限公司，广东广州 510623；2.中通服咨询设计研究院有限公司，江苏南京 210009）

1 概述

移动通信的发展离不开频谱的合理规划，同时网络越来越复杂。当前，三大运营商都经营着2G、3G、4G、NB以及5G“五世同堂”的复杂网络。如表1所示，三大运营商在网运营的网络基本上集中在900 MHz、1 800 MHz和2 100 MHz三个频段，另中国移动还有2 600 MHz频段。复杂的网络使基站电源、机房空间、天馈杆体、承载容量以及核心网资源不堪重负，同时给频谱资源带来了巨大挑战[1]。

2 2G频谱演进之路

中国电信之前无2G网络，经过2008年六大运营商重组为三大运商后，联通将CDMA2000出售给电信，因此形成了三大运营商均有2G网络的局面，即中国移动和中国联通均有GSM900和DCS1800网络，中国电信有CDMA网络。

表1 三大运营商目前在网的网络制式

中国联通GSM900只有6 MHz带宽，但2019年开始，中国移动将腾退904～909 MHz/949～954 MHz频段给联通（联通将TDD频段腾退给移动），补齐了其900 MHz低频资源短板，更利于实现其“4G+5G”两张网的5G网络长期演进目标[2]。2018年开始，不限流量套餐的推广带来了流量指数级增长，原来的4G网络和频谱已经无法满足市场的需求。于是，联通开始将GSM900和GSM1800网络改造升级重耕用于FDD和NB网络。

中国电信接手CDMA网络后大搞建设，网络覆盖情况与中国移动不相上下，并不断升级改造网络，将CDMA 2G网络逐渐演进为CDMA2000 1x 3G网络，再演进为CDMA2000 1x EV-DO，同时支持2G语音和3G数据业务。随着4G和NB网络的深入布局，将此频段再次复用，使2G、3G、4G以及NB共模复用此段频谱[3]。

中国移动2G网络采用分层网络，即利用GSM900网络满足覆盖需求，DCS1800网络成为吸收话务量的主流。随着数据业务的发展，将GSM900划分5 MHz给EDGE网络（熟称2.5G网络）。2018年中国移动获得了FDD 4G牌照，开始了重耕此段频谱，即将GSM、FDD和NB共模复用（简称GNF）。三大运营商2G频谱应用，如表2所示。

随着运营商大力推广Vo-LTE，2G终端退出历史舞台。目前，三大运营商均出台相关计划在未来几年将2G清频退网。

表2 三大运营商2G频谱应用

3 3G频谱演进之路

3G三大国际标准WCDMA、CDMA2000和TDSCDMA在我国均有运营，即中国联通运营WCDMA网络、中国电信运营CDMA2000网络和中国移动运营TD-SCDMA网络。其中，WCDMA为国际主流制式，技术和应用更为成熟。而TD-SCDMA网络由我国自主研制，催生了一大批通信产业快速成长，为我国通信追赶欧美国家做出了巨大贡献。

随着3G终端退出市场，3G网络亦退出历史，未来将过渡升级至4G网络，如中国移动TD网络大部分都已直接软件升级至TDD-F频，其他3G设备正有续清频退网用于TDD或FDD网络。据悉，2020年中国移动将完成全部3G网络的退网[4]。

4 4G频谱演进之路

2013年工信部给三大运营商均发放了TDD商用牌照，但由于系统兼容性和TDD的性能特点，中国联通和中国电信并未真正建立整个TDD网络。

中国移动能够由TD-SCDMA完美地演进至LTETDD，需要大力建立和发展TDD网络。目前，它划分为E频段（室内使用）、F频段（室外使用）和D频段（室外使用）。2018年中国移动获得了FDD牌照，开始大范围建立FDD900M系统和FDD1800系统。

中国联通获得FDD牌照后，开始大力部署FDD网络，同时亦复用GSM900（加上移动置换的5 MHz，共计11 MHz带宽）用于FDD网络。TD-LTE频段将清频给移动5G使用。

中国电信使用FDD1800建设4G网络，其中1 875～1 880 MHz共5 MHz用做TDD和FDD的隔离带，因此实际下行只有15 MHz。而后期与移动频谱置换计划填补了这一缺憾。

三大运营商4G频谱应用，如表3所示。

表3 三大运营商4G频谱应用

5 5G频谱划分与置换计划

2018年12月6日，三大运营商5G频普分配方案终于落定。5G频谱具体分配如图1所示。

5G频谱划分方案的确定，给5G建设奠定了坚实基础。全国范围5G系统试验频率使用许可的发放，有力保障了各基础电信运营企业在全国范围开展5G系统组网试验所必须使用的频率资源[5]。另外，中国广电已获得5G商用牌照，将采用700 MHz的黄金频段独立组网。

由于移动获得的2.6 GHz中160 MHz带宽的频谱中较为复杂，不仅包含自身D频，还包括中国联通和中国电信（以下简称“电联”）的TDD频段。因此，为使移动获得完整的160 MHz带宽资源，电联必须清频。作为交换条件，移动将自身一部分优势频段清频给电联，具体为：（1）中国移动将腾退904～909 MHz/949～954 MHz给予中国联通；（2）中国移动将腾退1 880～1 885 MHz给予中国电信，中国电信将这5 MHz用于TD和FDD的隔离带，从而使中国电信1 860～1 880 MHz有完整的20 MHz带宽；（3）中国联通将腾退2 555～2 575 MHz给予中国移动；（4）中国电信将腾退2 635～2 655 MHz给予中国移动；（5）原小灵通占用的1 900～1 920 MHz频段清退给中国移动，从而使移动拥有完整的从1 885～1 920 MHz的35 MHz频段[6]。本次频率置换和调整不仅是为5G商用铺路，也是三方各取所需的整合过程。