WRC-19结论分析及启示

周 瑶，李 毅（.中国联通网络技术研究院，北京 00048；.中国联合网络通信集团有限公司，北京 00033）

0 前言

世界无线电通信大会（WRC）无疑为终极政策法规制定的权威机构，深刻影响移动通信产业的长期发展战略。2019 年世界无线电通信大会就5G 毫米波频段、太赫兹地面通信频段的划分和高空平台通信（HAPS）新增使用频段等议题达成共识，其结果将影响未来10～20 年全球无线电技术、应用及与相关产业融合发展。

本文根据WRC-19 移动通信IMT 产业发展相关议题新增频率的结论，以及WRC-23确定的研究议题，分析了IMT 相关议题的研究内容及目标，结合未来发展需求提出了我国频率规划及研究的建议。

1 WRC-19大会结论

1.1 WRC-19相关研究议题结论

1.1.1 毫米波议题

为了积极应对未来移动通信数据流量的快速增长，WRC-15 做出决议，确定了WRC-19 1.13 议题：根据第238 决议（WRC-15），审议为国际移动通信（IMT）的未来发展确定频段，包括为作为主要业务的移动业务做出附加划分的可能性。并请ITU-R 开展研究，包括在24.25～86 GHz频率范围内开展IMT地面部分的频谱需求，并在8 个移动业务为主要划分的频段（24.25～27.5、37～40.5、42.5～43.5、45.5～47、47.2～50.2、50.4～52.6、66～76 和81～86 GHz）和3 个尚未有移动业务划分的频段（31.8～33.4、40.5～42.5 和47～47.2 GHz）开展共存研究（见图1）。

图1 WRC-19 1.13议题候选频段

WRC-19 会议讨论确定，全球范围内将24.25～27.5、37～43.5、66～71 共14.75 GHz 带宽的频谱资源，标识用于5G 及国际移动通信系统（IMT）未来发展；在45.5～47 GHz 频段，部分国家在脚注中标识用于IMT；在47.2～48.2 GHz 频段，2 区（美洲区）国家和部分地区部分国家在脚注中标识用于IMT。其他频段维持原有业务情况，不做任何修改。

图2 示出的是WRC-19 确定用于IMT 的毫米波频段。

图2 WRC-19确定用于IMT的毫米波频段

表1 示出的是无线电规则中25～50 GHz 频段范围内标识IMT的频段相关脚注。

表1 无线电规则中25～50 GHz频段范围内标识IMT的频段相关脚注

同时，考虑为避免在这些频段上引入IMT系统后，对原有业务造成有害干扰，形成相关使用规则条件，具体各个频段情况如下：

24.25～27.5 GHz 频段上，为保护现有空间在用系统，5G系统需满足下述技术要求：

a）带外技术指标：

（a）面向23.6～24 GHz 的EESS（无源）业务频段范围，IMT 基站向其中任意每200 MHz 的带外非期望发射限值为-33 dBW。在2027 年9 月后，上述限值将调整至-39 dBW，但此前已部署的基站不受影响。

（b）面向23.6～24 GHz 的EESS（无源）业务频段范围，IMT 移动终端向其中任意每200 MHz 的带外非期望发射限值为-29 dBW。在2027 年9 月后，上述限值将调整至-35 dBW，但此前已使用终端不受影响。

b）带内技术指标：

（a）室外基站的发射天线通常指向水平线以下，机械指向需在水平线或以下。

（b）对于每波束等效同向辐射功率（EIRP）值超过30 dB（W/200 MHz）的IMT 基站，应使其天线最大辐射方向在IMT 基站视距内与对地静止卫星轨道偏离±7.5°。

（c）鼓励各主管部门使IMT 基站的天线方向图保持在ITU R M.2101建议书规定的近似包络范围内。

37～43.5 GHz 频段上，为保护现有空间在用系统，5G系统需满足下述技术要求：

a）带外技术指标：

为保护36～37 GHz 频段内的EESS（无源），工作在37～40.5 GHz 频段内的IMT 台站适用的强制无用发射限值为-43 dB（W/MHz）和-23 dB（W/GHz）。为了实现更好的保护，推荐各主管部门考虑-30 dB（W/GHz）。

b）带内技术指标：

（a）在42.5～43.5 GHz 频段内部署IMT 基站时，应采取实际措施以确保室外基站的发射天线通常指向水平线以下。机械指向需要在水平线或水平线以下。

（b）在42.5～43.5 GHz 频段内部署IMT 基站时，对于每波束等效同向辐射功率（EIRP）值超过30 dB（W/200 MHz）的IMT 基站，应使其天线最大辐射方向在IMT基站视距内与对地静止卫星轨道偏离±7.5°。

（c）鼓励各主管部门使IMT 基站的天线方向图保持在ITU R M.2101建议书规定的近似包络范围内。

66～71 GHz 频段，标识66～71 GHz 频段在1 区、3 区和2 区部分国家可用于IMT 系统。同时，为保护现有卫星在用系统，5G 系统需满足一定的兼容共存技术要求。

45.5～47 GHz 频段，标识45.5～47 GHz 频段在部分国家可用于IMT 系统。同时，为保护现有卫星在用系统，5G系统需满足一定的兼容共存技术要求。

47.2～48.2 GHz 频段，标识47.2～48.2 GHz 频段在部分国家可用于IMT系统。带内技术指标要求如下：

a）在47.2～48.2 GHz频段内部署IMT基站时，应采取实际措施以确保室外基站的发射天线通常指向水平线以下。机械指向需要在水平线或水平线以下。

b）在47.2～48.2 GHz频段内部署IMT基站时，对于每波束等效同向辐射功率（EIRP）值超过30 dB（W/200 MHz）的IMT 基站，应使其天线最大辐射方向在IMT基站视距内与对地静止卫星轨道偏离±7.5°。

c）鼓励各主管部门使IMT基站的天线方向图保持在ITU R M.2101建议书规定的近似包络范围内。

1.1.2 HAPS议题

为了积极应对HAPS 业务发展需求，WRC-15 大会做出决议，确定了WRC-19 1.13 议题：根据第160 号决议（WRC-15），在ITU-R 所开展研究的基础上，考虑在现有固定业务划分内，对HAPS 采取适当的监管行动。该议题研究HAPS 网关和固定终端链路的附加频谱需求，以便在固定业务中提供宽带连接。具体研究内容包括：

a）频谱需求研究，根据业务预测评估现有HAPS频谱划分是否满足频谱需求。

（a）根据HAPS 当前和预期部署情况，研究HAPS业务需求。

（b）研究现有HAPS 频谱划分是否满足当前频谱需求，可否通过对现有规范中的脚注或相关解决方案的修改来满足HAPS 关口站和固定终端链路的全部频谱需求。

b）新增HAPS划分的可行性研究。

（a）如果现有频率划分不能满足HAPS 关口站或固定终端链路的所有频谱需求，研究在全球范围的38～39.5 GHz，2 区21.4～22 GHz 和24.25～27.5 GH 频段的可用性。

（b）根据HAPS最新及预期技术发展和演进方式，设计典型应用场景，研究HAPS技术与操作特性。

（c）开展相关共用与兼容性研究，为确保所分配频段内以及相邻相近频段的现有业务不受HAPS 业务的影响。

主要涉及的频段包括已有HAPS划分的3个频段：6 440～6 520/6 560～6 640 MHz，27.9～28.2/31.0-31.3 GHz 和47.2～47.5/47.9～48.2 GHz，以及新增候选频段38～39.5 GHz（全球范围），21.4～22 和24.25～27.5 GHz（2区），具体如图3所示。

图3 WRC-191.14议题涉及频段

最终，WRC-19 会议讨论确定，在全球范围内，在固定业务划分下新增38～39.5 GHz 频段，扩展31～31.3 GHz频段标识用于高空平台站（HAPS）固定通信（双向使用），在满足HAPS应用需求的同时，对HAPS下行方向使用提出了具体限制以保护现有的固定、移动和卫星固定业务台站不受影响。同时，2 区新增21.4～22 和24.25～27.5 GHz 频段标识用于HAPS。此外，我国根据自身需要，以次要业务加入了现有的27.9～28.2 GHz频段HAPS标识的脚注，为我国HAPS现有应用获得了国际规则地位。WRC-19确定HAPS划分频段见图4。

图4 WRC-19确定HAPS划分频段

表2示出的是HAPS无线电规则修改情况。

表2 HAPS无线电规则修改情况

1.1.3 太赫兹议题

近年来，太赫兹通信已成为各国研究的技术热点。太赫兹无线电波兼具传统微波和光波的特性，在空间科学、无源遥感、安全检测、生物医学和天文观测等方面表现出诸多优质性能。同时，太赫兹通信技术又是未来无线通信乃至6G 通信技术发展的一个可能的重要方向，在太赫兹频段几吉赫兹乃至几十吉赫兹的使用带宽将成为可能，因此争取更多可用连续频谱资源也符合未来太赫兹无线通信发展的需要。

为了满足太赫兹频段通信产业发展需求，WRC-15 大会做出决议，确定了WRC-19 1.15 议题：根据第767 号决议（WRC-15），考虑为主管部门确定在275～450 GHz 频率范围操作的陆地移动和固定业务应用所使用的频率。

WRC-19 大会最终确定275～296、306～313、318～333 和356～450 GHz 频段由各主管部门用于实施陆地移动和固定业务应用，不需要特定条件来保护卫星地球探测业务（无源）应用，对于296～306、313～318 和333～356 GHz频段，则只有当根据第731号决议（WRC-19，修订版）确定了可确保对卫星地球探测业务（无源）应用保护的特定条件时，才可用于固定和陆地移动业务应用。这是国际电联首次明确275 GHz以上太赫兹频段地面有源无线电业务应用可用频谱资源，并将有源业务的可用频谱资源上限提升到450 GHz，将为全球太赫兹通信产业发展和应用提供基础资源保障。

1.2 WRC-19确定WRC-23新议题

1.2.1 议题总缆

WRC-19 同时确定了将在2023 年举行下一界WRC，即WRC-23，并且确定了下一界会议的研究议题，涉及固定、移动、广播、航空、海事、科学、卫星等方向，具体如表3所示。

1.2.2 移动通信IMT相关议题分析

WRC-23 相关议题直接涉及移动通信IMT 产业的主要是1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，9.1.c 议题。其中1.1 议题主要是涉及4.8～4.99 GHz 频段IMT 部署与邻国在空域、水域上的协调问题，不涉及新增频率资源，1.3及1.5议题主要涉及1区关于3 600～3 800 和470～694 MHz 频段上引入IMT 的问题，下面重点分析1.2、1.4 以及9.1.c议题。

1.2.2.1 WRC-23 AI1.2议题

该议题目标是审议确定将3 300～3 400、3 600～3 800、6 425～7 025、7 025～7 125 MHz和10.0～10.5 GHz频段用于国际移动通信（IMT），包括为作为主要业务的移动业务做出附加划分的可能性。

从历史来看，WRC 大约每隔8 年将进行一次重大的移动通信频谱划分：1992 年，WRC-92 划分了3G 核心频段，成为3G发展的基础；2000年，WRC-2000划分的2.6 GHz频段，是我国发放4G牌照的重要频段；2007年，WRC-07 划分了3.5 GHz 频段和数字红利频段，这些频段是当前全球4G 发展的热点频段；2015 年，WRC-15 将470～694、1427～1518、3300～3400、3 600～37 00、4 800～4 990 MHz 频段划分给部分区域或国家的IMT 使用，是5G 发展的重要中频段资源。2019 年，WRC-19 就5G 毫米波频段达成全球共识，以满足5G系统超大容量、高速率传输的业务需求。

近年来，全球移动数据使用量飞速增长，随着5G商用发展，增强型移动宽带业务和固定无线宽带业务以及智慧城市、工业制造等行业应用将进一步增加移动数据使用量需求，行业分析报告预计，到2025 年部分领先市场每用户每月使用量将达到150 GB，为满足这一需求，则需要百兆赫兹甚至更多的频谱资源。因此，IMT 行业加快了新频率争取的节奏，WRC-19 的目标是争取足够与合适的频谱以满足IMT 持续长期发展，赋能社会经济效益。

1.2.2.2 WRC-23 AI1.4议题

HAPS是指位于距离地面18～50 km 的空中通信平台站。它相对于地球准静止，具有通信范围大、时延低等特点，能够为偏远地区和恶劣地形条件下的地区建设关口站或开展大容量通信服务提供便捷、经济的解决方案。

将HAPS 用于IMT 基站，可提供偏远区域覆盖及应急通信需求，特别是在地震、洪水等严重自然灾害导致常规通信系统瘫痪时，HIBS 还能够快速提供有效应急通信服务。我国国土面积大，地形特征丰富，部分地区通信网络部署困难，如能将HAPS 系统用于IMT，可以在一些特殊应用场景解决特定区域的通信需求。HIBS 也可以作为后续空天地一体化立体网络架构中的重要平台。

1.2.2.3 WRC-23 9.1.c议题

该议题的目标：为了将在现有固定业务频段上引入IMT 用于固定宽带业务（FWA），可以帮助满足弥合数字鸿沟全球需求，支持发展中国家的宽带议程，并为农村和服务欠缺的地区提供具有成本效益的宽带服务，在ITU 层面开展工作，是为了寻求IMT 全球一致的频率，实现规模经济及产业聚焦。

表3 WRC23 研究议题

如果能够促成IMT 技术应用在现有微波的频段上，相当于拓展了IMT技术宽带可使用的频率资源，对于一些光纤无法到达的区域，可借助IMT 技术的FWA业务进行部署与发展，解决宽带服务问题。

2 国内频率研究启示

2.1 5G 毫米波资源确定，国内方面还需尽快发布规划，开展小规模试验，推动产业发展

WRC-19 全球范围内将24.25～27.5、37～43.5、66～71 GHz 共14.75 GHz 带宽的频谱资源，标识用于IMT未来发展，我国也是支持上述3 个频段用于5G 及演进系统的发展。但从无线电管理的步骤来看，在无线电规则中进行IMT 划分标识，仅仅是频谱产业化的第1步，还需要完成规划、分配2 个环节，才能真正享受到毫米波带来的移动通信产业的经济效益。

尽早完成毫米波频率规划，明确高频资源，以引导产业布局，可以促进产业链成熟及完善。毫米波规划会规定工作频段、应用场景、技术制式以及相应的约束条件。从WRC-19 的结论来看，标识的频段均引入了带外指标或带内部署条件的约束条件限制，此结果也充分考虑了对于现有业务的保护。为了保障5G 毫米波产业生态系统的发展环境，与全球产业保持一致，建议我国在进行毫米波频段率规划时，也能够采纳WRC-19 全球达成一致的使用条件，作为我国相应频段部署IMT的约束条件，不再增加额外要求。

同时，开展毫米波频段的试验，可以加快推动毫米波设备的研发及终端、芯片等产业的发展。工业和信息化部于2017 年7 月批复24.75～27.5 和37～42.5 GHz频段用于我国5G技术研发毫米波实验频段，在试验室以及北京怀柔、顺义开展了试验。2019年重点验证5G毫米波关键技术和系统特性，计划在2020年重点验证毫米波基站和终端的功能、性能和互操作等。但缺乏典型场景的试验验证。智慧冬奥场馆是毫米波应用的典型场景。建议以奥运场景为契机，允许运营商开展小规模试验，全面验证毫米波实现4K、8K 摄像转播、实时VR 影像、运动员视角影像等多角度实时体验摄像转播等业务体验，打造中国5G 新名片，推动中国5G对外的产业输出。

2.2 频谱资源是IMT 产业发展的核心资源，需积极开展新增频谱议题研究

频谱资源作为移动通信技术发展的核心资源，频谱划分是产业的起点，也将在很大程度上决定产业的发展方向、节奏和格局。我国在5G时代，率先在全球规划及分配5G中频段3 400～3 600 MHz及4 800～5 000 GHz频段，为运营商分配至少100 MHz的连续频谱资源，加快了我国5G网络部署的节奏，为我国实现5G系统研发和部署的先行者之一奠定了基础，并且极大程度影响了全球5G产业向中频段聚集。

为了满足不断增长的无线宽带数据和覆盖需求，以及IMT产业和移动运营商与日俱增的新业务所需频谱需求，我国也应该为5G 或未来6G 技术寻求更多的IMT 频率资源，以支持其未来技术和应用的发展。我国未来6G 研发要实现引领，首先需要确定6G 频谱资源，引导技术研发。在具体的频段方面，建议同时考虑网络部署所需要的高中低频资源，C 频段频率在网络容量和覆盖范围之间取得较好的平衡，世界各国将目光聚焦于在C 频段继续新增连续5G 频谱，同时6 425～7 125 MHz频段具有连续700 MHz频谱资源，可作为网络部署的容量层。还需要我国协调IMT和卫星用频问题，平衡2 个产业的发展需求，并逐步引导卫星向Ku、Ka等频段转移。

3 结束语

移动通信和移动互联网产业的高速发展使其影响日益扩大，成为国家政治、经济发展中不可或缺的一环。随着业务量的不断增长，移动通信产业面临前所未有的频谱资源短缺的困境，迫切需要划分更多的频谱资源用于移动通信产业，以保障移动通信产业快速发展的需求。由于频率资源涉及到各个地区和国家的根本利益，同时也涉及到各个国家内不同产业部门的利益，因此IMT 频谱的新增之路注定不会一帆风顺。移动通信技术变革10年一代，承载技术与网络向前发展的频率资源分配同样也是10年“一代”，移动通信频率从划分到分配使用，其间经历着从需求分析、具体评估、共存研究、国际划分、地区与国家划分与规划方法的出台，到最终的频率分配。只有为移动通信提供频率资源保障，才能更好地承载技术的演进变革、网络的升级变迁。