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5G網(wǎng)絡(luò)已啟動(dòng)建設(shè)，研究如何簡(jiǎn)化2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)、將其頻率資源用于5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展是重要課題。對(duì)標(biāo)中國(guó)聯(lián)通及競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手現(xiàn)有的頻率資源，分析了用戶、終端、語音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載現(xiàn)狀?；?G初期終端滲透情況進(jìn)行了4G、5G流量預(yù)測(cè)，結(jié)合4G開網(wǎng)后3G/4G流量歷史發(fā)展情況，研判4G業(yè)務(wù)拐點(diǎn)將在2021年上半年出現(xiàn)且4G流量將長(zhǎng)期維持在一定水平。綜合考慮5G設(shè)備、終端發(fā)展路標(biāo)，建議2021年優(yōu)先重耕2.1 GHz 補(bǔ)充5G深度及上行覆蓋，保留1.8 GHz長(zhǎng)期作為4G主力承載頻段。
引言
5G網(wǎng)絡(luò)已啟動(dòng)建設(shè)，中國(guó)聯(lián)通現(xiàn)運(yùn)營(yíng)2G/3G/4G/5G 4張網(wǎng)絡(luò)，并在高中低頻均有頻段部署。本文將結(jié)合中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)頻率現(xiàn)狀、4G業(yè)務(wù)拐點(diǎn)預(yù)測(cè)、產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)展，研究面向5G演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)頻率資源使用策略。
1.移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀
1.1頻率對(duì)標(biāo)
1.1.1 1 GHz以下頻段
中國(guó)移動(dòng)：現(xiàn)有GSM900上行/下行890~909/935~954 MHz，共計(jì)38 MHz；根據(jù)工信部將加快900 MHz頻段的騰退工作，并將騰退904～909和949～954 MHz的2×5 MHz頻率資源分配給中國(guó)聯(lián)通。
中國(guó)聯(lián)通：現(xiàn)有GSM900上行/下行909~915/954~960 MHz，共計(jì)12 MHz。中國(guó)移動(dòng)騰退10 MHz后有22 MHz。
中國(guó)電信：現(xiàn)有CDMA800上行/下行825~835/870~880 MHz，共計(jì)20 MHz。
900 MHz重分配后，1 GHz以下頻譜3家基本均衡。
1.1.2 1~2.6 GHz頻譜
中國(guó)移動(dòng)：現(xiàn)有GSM1800M上行/下行1 710~1 720/1 805~1 815 MHz，20 MHz， 3G TDD 1 905~1 915、2 010~2 025 MHz，25 MHz，4G TD-LTE 1 880~1 900、2 320~2 370、2 575~2 635 MHz，130 MHz，共計(jì)175 MHz。
中國(guó)聯(lián)通：現(xiàn)有GSM1800上行/下行1 735~1 745/1 830~1 840 MHz，20 MHz，3G FDD上行/下行1 940~1 955/2 13~2 145 MHz，30 MHz，F(xiàn)DD-LTE上行/下行1 745~1 765/1 840~1 860 MHz，40 MHz，TD-LTE 2 300~2 320 MHz，20 MHz，共計(jì)110 MHz。
中國(guó)電信：現(xiàn)有3G FDD上行/下行1 920~1 935/2 110~2 125MHz，30 MHz，F(xiàn)DD-LTE 1 765~1 780，1 860~1 875 MHz，30 MHz，TD-LTE 2 370~2 390 MHz，20 MHz，共計(jì)80 MHz。
2019年12月9日至12月13日，3GPP RAN第86次全會(huì)在西班牙的錫切斯舉行。在本次會(huì)議上，中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信聯(lián)合牽頭的在2.1 GHz頻段上增加50 MHz帶寬的項(xiàng)目成功立項(xiàng)。相關(guān)工作預(yù)計(jì)在2020年3月完成。中國(guó)聯(lián)通早在2019年9月，已經(jīng)成功完成在2.1 GHz頻段增加25 MHz帶寬的立項(xiàng)，這次中國(guó)聯(lián)通聯(lián)手中國(guó)電信將50 MHz帶寬加入到該項(xiàng)目中。
在1~2.6 GHz頻譜，中國(guó)聯(lián)通在FDD中頻優(yōu)勢(shì)明顯。
1.1.3 2.6 GHz以上頻譜
中國(guó)移動(dòng)：2 515~2 675、4 800~4 900 MHz頻段，其中2 515~2 575、2 635~2 675和4 800~4 900 MHz頻段為新增頻段，共計(jì)200 MHz。2 575~2 635 MHz頻段為重耕中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)有的TD-LTE（4G）頻段。
中國(guó)聯(lián)通：3 500~3 600 MHz共100 MHz帶寬。
中國(guó)電信：3 400~3 500 MHz共100 MHz帶寬。
2.6 GHz以上頻譜中國(guó)移動(dòng)占優(yōu)勢(shì)。
1.2 頻率使用現(xiàn)狀
中國(guó)聯(lián)通目前在現(xiàn)有頻段上使用情況如下：
2100M：4G容量+3G語音主力承載網(wǎng)。
1800M：4G主力承載網(wǎng)（數(shù)據(jù)主力+VOLTE承載）+2G語音打底網(wǎng)。
900M：LTE基礎(chǔ)覆蓋網(wǎng)，承擔(dān)中低速數(shù)據(jù)+VoLTE+物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。
1.3業(yè)務(wù)現(xiàn)狀
1.3.1 語音業(yè)務(wù)
語音業(yè)務(wù)總量呈小幅下降趨勢(shì)，2019年7月同比下降14.2%，3G話務(wù)量占比呈上升趨勢(shì)，2019年7月較2018年7月上升6.3%。
圖1示出的是2019年語音業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)。
圖1 2019年語音業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)
1.3.2 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)
數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)總量穩(wěn)步上升，2019年以來月均增幅2%，較2018年放緩；4G流量占比趨于平穩(wěn)，2019年以來穩(wěn)定在98%。
圖2示出的是2019年數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)。
圖2 2019年數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)
1.4 用戶和終端現(xiàn)狀
全網(wǎng)終端數(shù)穩(wěn)步上升，2019年7月非物聯(lián)網(wǎng)終端同比增加7.6%，物聯(lián)網(wǎng)終端同比增加8.8%，非物聯(lián)網(wǎng)終端占比較穩(wěn)定，2019年7月占比74.3%。
圖3示出的是全網(wǎng)終端現(xiàn)狀。
圖3 全網(wǎng)終端現(xiàn)狀
非物聯(lián)網(wǎng)終端中4G終端持續(xù)增加，2019年7月同比增加4.8%，3G終端在2018年10月較9月增加23萬，10月后至今趨于穩(wěn)定，2019年7月同比增加76.6%；2G終端持續(xù)下降，2019年7月同比減少47.3% 。2019年7月4G、3G、2G終端占比分別為83.3%、7.5%、3.7%。
圖4示出的是非物聯(lián)網(wǎng)終端統(tǒng)計(jì)。
圖4 非物聯(lián)網(wǎng)終端統(tǒng)計(jì)
2019年以來2G終端中物聯(lián)網(wǎng)終端占比略有波動(dòng)，7月份達(dá)到38.4%。
圖5示出的是2G終端中物聯(lián)網(wǎng)終端占比。
圖5 2G終端中物聯(lián)網(wǎng)終端占比
1.5 現(xiàn)狀小結(jié)
當(dāng)前3家運(yùn)營(yíng)商高中低頻率資源基本相當(dāng)。中國(guó)聯(lián)通現(xiàn)有頻段中，1 800 MHz頻段目前為4G主力承載頻段， 900 MHz為4G的基礎(chǔ)覆蓋層，2 100 MHz為4G的容量補(bǔ)充和語音的主力承載層。
2. 4G流量拐點(diǎn)預(yù)測(cè)
2.1 基于3G/4G業(yè)務(wù)歷史流量的5G業(yè)務(wù)拐點(diǎn)預(yù)測(cè)
回顧4G開網(wǎng)前后3G流量情況：
隨著4G 2014年開網(wǎng)且逐步規(guī)?；渴?，開網(wǎng)半年后（2014年11月）3G流量到達(dá)頂點(diǎn)開始下降，考慮到4G開網(wǎng)初期終端已成熟，終端滲透率較高，而現(xiàn)階段5G終端尚不成熟，預(yù)測(cè)4G流量拐點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)間點(diǎn)較3G的開網(wǎng)半年將推遲1年左右到2021年。
盡管3G流量占比迅速下降，但3G流量絕對(duì)值在2016年底達(dá)到最低點(diǎn)后，2017年隨著4G不限量套餐的推出，以及視頻業(yè)務(wù)成為4G殺手級(jí)應(yīng)用，用戶的數(shù)據(jù)使用習(xí)慣發(fā)生變化，DOU和4G流量快速上升，回落3G流量增加，使得3G流量在2017年開始逐步上升，隨著2020年以來4G流量逐步平穩(wěn)，3G流量也趨于平穩(wěn)。據(jù)此推斷，未來隨著5G市場(chǎng)推廣及5G新業(yè)務(wù)的推出，5G網(wǎng)絡(luò)流量的快速增加可能會(huì)帶來回落4G的流量增加，使得4G流量長(zhǎng)期維持在一定水平而不是持續(xù)下降，1.8 GHz 30 MHz頻段有可能長(zhǎng)期作為4G流量的主力承載頻段。
圖6示出的是4G開網(wǎng)前后數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展歷史。
圖6 4G開網(wǎng)前后數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展歷史
2.2 基于4G初期滲透率的4G/5G業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)
根據(jù)各類終端出貨情況，參考中國(guó)聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)4G用戶滲透率和中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信現(xiàn)網(wǎng)4G用戶滲透率，預(yù)測(cè)2020 ～2022年的4G&5G用戶滲透率，移動(dòng)網(wǎng)用戶數(shù)×4G&5G用戶滲透率得到4G&5G用戶數(shù)。
方案一：參考4G開網(wǎng)初期4G用戶/4G+3G用戶滲透率：8%、32%、54%。
方案二：參考4G開網(wǎng)初期4G終端/4G+3G終端滲透率：13%、39%、54%。
根據(jù)上述5G終端滲透率測(cè)算，5G流量快速上升，4G流量拐點(diǎn)將在2021年第1至第2季度出現(xiàn)。
圖7和圖8分別示出的是方案一和方案二的4G/5G流量預(yù)測(cè)。
圖7 4G/5G流量預(yù)測(cè)（方案一）
圖8 4G/5G流量預(yù)測(cè)（方案二）
2.3 小結(jié)
綜上，4G流量拐點(diǎn)預(yù)計(jì)在2021上半年出現(xiàn)，但由于5G的流量溢出效應(yīng)，4G的流量在逐步下降后將長(zhǎng)期維持在一定水平，而不是呈持續(xù)下降態(tài)勢(shì)，1.8 GHz將長(zhǎng)期作為4G的主力承載頻段。而2.1 GHz隨著VoLTE語音承載比例上升及4G流量下降可逐步減頻，用作5G的優(yōu)先重耕頻段。
3. 5G 2.1 GHz產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)展
3.1 標(biāo)準(zhǔn)情況
3GPP 5G第一版標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議R15主要分三階段凍結(jié)，各階段的主要內(nèi)容和計(jì)劃凍結(jié)時(shí)間如下。
a）加速版（階段一）。針對(duì)NSA Option 3架構(gòu)；2017年12月凍結(jié)。
b）常規(guī)版（階段二）。完成SA架構(gòu)，包括Option 2&5；2018年6月凍結(jié)。
c）延后版（階段三）。完成NSA Option 4/7架構(gòu)和NR-NR DC；2019年6月凍結(jié)。
5G第二個(gè)協(xié)議版本R16主要針對(duì)5G功能和特性增強(qiáng)，將重點(diǎn)討論5G向垂直行業(yè)拓展的功能，如低時(shí)延高可靠增強(qiáng)技術(shù)、5G V2X技術(shù)；針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化的特性，如終端節(jié)能，無線網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)等。
現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)在2.1G NR支持的載波帶寬是20M，共建共享后所需的50M帶寬標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)在2020年第2季度發(fā)布。
3.2 終端情況
2020年5G終端中國(guó)市場(chǎng)出貨量預(yù)計(jì)1億部、終端價(jià)格持續(xù)下降至2 000元左右，全部支持SA/NSA雙模。
圖9 2019年5G手機(jī)出貨情況
2019年11月5G手機(jī)507.4萬部。預(yù)計(jì)2020年全球5G手機(jī)銷量突破2億部，其中中國(guó)市場(chǎng)將有接近1億部5G智能終端出貨量。
12月5日，華為發(fā)布了nova6系列。nova6 5G支持SA/NSA雙模，售價(jià)3799元起。
11月26日發(fā)布榮耀首款5G手機(jī)榮耀V30系列，支持SA和NSA雙模5G網(wǎng)絡(luò)模式。榮耀V30 3 299元起，榮耀V30 Pro 3 899元起。
12月10日，小米旗下手機(jī)品牌Redmi發(fā)布其首款5G手機(jī)——Redmi K30 5G，售價(jià)1 999元起。
表1示出的是5G手機(jī)品牌及價(jià)格。
高通X55芯片針對(duì)2.1 GHz NR的規(guī)劃時(shí)間是2020年4月，相應(yīng)終端預(yù)計(jì)在2020下半年規(guī)模上市。
對(duì)2.1 GHz頻段，從芯片來看，2.1 GHz（20M） 在2020年第1季度支持，2.1 GHz （50M）最早2020年底支持；從終端來看，2.1 GHz（20M） 2020年上半年支持，2.1 GHz （50M）最早2021年第2季度支持。
3.3 設(shè)備情況
5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在2020年第1季度已具備2.1 GHz（20M） NR 的能力，并支持LTE+NR的動(dòng)態(tài)頻譜共享，2.1 GHz （50M）將于2020年第2季度支持。
4. 中國(guó)聯(lián)通面向5G的頻率演進(jìn)策略
3.5 GHz將作為5G主力承載網(wǎng)，長(zhǎng)期承載5G數(shù)據(jù)主力以及未來VoNR業(yè)務(wù)。
由于5G流量溢出效應(yīng)，4G流量將長(zhǎng)期維持在一個(gè)水平而非隨著5G業(yè)務(wù)發(fā)展而持續(xù)下降，可以預(yù)測(cè)1.8 GHz將在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期作為L(zhǎng)TE主力承載網(wǎng)，承載LTE數(shù)據(jù)主力和VoLTE業(yè)務(wù)。
900 MHz定位為L(zhǎng)TE基礎(chǔ)覆蓋網(wǎng)，承擔(dān)中低速數(shù)據(jù)、VoLTE和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。
2.1 GHz在短期內(nèi)作為數(shù)據(jù)補(bǔ)熱及傳統(tǒng)3G語音承載，持續(xù)推進(jìn)減頻退網(wǎng)，將成為5G的優(yōu)先重耕頻段，補(bǔ)充深度覆蓋和上行速率。
由于4G流量拐點(diǎn)預(yù)計(jì)在2021年上半年出現(xiàn)，對(duì)于宏站，2020年無法全網(wǎng)重耕NR 2.1 GHz，可在局部流量下降的連續(xù)區(qū)域做NR 2.1 GHz重耕試點(diǎn)，為2021年后全網(wǎng)重耕儲(chǔ)備工程及優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)；對(duì)于室分，在2020年可率先在一些流量相對(duì)較低的酒店、辦公樓宇、商超等場(chǎng)景重耕NR 2.1 GHz直接解決5G信號(hào)有無的問題，后續(xù)可作為室分信號(hào)有無的低成本解決手段。
5. 總結(jié)
當(dāng)前三家運(yùn)營(yíng)商高中低頻率資源基本相當(dāng)。中國(guó)聯(lián)通現(xiàn)有頻段中，1.8 GHz頻段目前為4G主力承載頻段， 900 MHz為4G的基礎(chǔ)覆蓋層，2.1 GHz為4G的容量補(bǔ)充和語音的主力承載層。隨著5G業(yè)務(wù)的逐步開展，4G流量拐點(diǎn)預(yù)計(jì)在2021上半年出現(xiàn)，2.1 GHz頻段隨著VoLTE語音承載比例上升及4G流量下降可逐步減頻，用作5G的優(yōu)先重耕頻段。2020年可首先在低流量室分樓宇部署NR 2.1 GHz解決信號(hào)有無的問題，并在局部低流量區(qū)域做宏站重耕試點(diǎn)，2021年可在全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)NR 2.1 GHz重耕，作為NR 3.5 GHz的深度覆蓋和上行速率補(bǔ)充。
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