6GHz Wi-Fi頻段的全球分配情況

上個(gè)月，ITU WRC 2023（世界無(wú)線通信大會(huì)）在阿聯(lián)酋迪拜成功舉行。小編作為工業(yè)界代表，有幸全程參加。 ? ? ?

WRC，是國(guó)際通信領(lǐng)域最重要的會(huì)議。它由國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）組織，主要目的是修訂、審校國(guó)際無(wú)線電通信規(guī)則，以及有關(guān)無(wú)線電頻譜、同步衛(wèi)星和異步衛(wèi)星軌道的使用等國(guó)際條約。 ? 會(huì)議大約三年或四年舉行一次，參會(huì)代表包括各國(guó)政府頻譜主管部門(mén)，以及無(wú)線通信各行業(yè)的代表。 ? ?

? 說(shuō)到這里，大家可能有所疑問(wèn)：無(wú)線電頻譜為什么需要國(guó)際協(xié)調(diào)呢？為何每個(gè)國(guó)家不能自己定其使用規(guī)則呢？ ? 簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，有以下幾個(gè)原因： ? 第一，規(guī)避干擾。 ? 無(wú)線電波在空間中自由傳播，一個(gè)國(guó)家的無(wú)線電通信電波會(huì)不可避免地傳播到鄰國(guó)，甚至對(duì)鄰國(guó)的服務(wù)產(chǎn)生干擾。 ? 這就需要大家坐在一起，統(tǒng)一規(guī)劃，協(xié)調(diào)。 ?

第二，國(guó)際漫游。 ? 大家可能注意到，我們現(xiàn)在出國(guó)時(shí)，手機(jī)、Wi-Fi熱點(diǎn)都能自由使用，很少存在制式不同，無(wú)法連接的問(wèn)題。這就要?dú)w功于各個(gè)國(guó)家在頻譜規(guī)劃上的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。 ? 另外，國(guó)際航班、輪船與地面塔臺(tái)的通信，衛(wèi)星與地面站之間的通信，也都需要全球協(xié)調(diào)。

? 第三，規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。 ? 設(shè)想一下，如果頻段沒(méi)有很好的協(xié)調(diào)，廠商需要給每個(gè)國(guó)家都設(shè)計(jì)一套適合其頻譜分配狀況的通信設(shè)備。對(duì)于設(shè)備和終端使用數(shù)量不大的國(guó)家來(lái)說(shuō)，成本會(huì)非常的高。 ? 對(duì)于廠家來(lái)說(shuō)，越是全球統(tǒng)一的頻譜規(guī)劃，越有助于簡(jiǎn)化其通信設(shè)備的設(shè)計(jì)，降低成本和加快推進(jìn)速度。 ? ?

然而國(guó)情、文化甚至是時(shí)區(qū)的差異，導(dǎo)致國(guó)際規(guī)劃存在著相當(dāng)大的難度。為了相對(duì)方便，ITU將全球劃分成三個(gè)區(qū)域： ? Region 1，包括歐洲，非洲和中東地區(qū)；Region 2，則是美洲；我國(guó)被分在了Region 3，屬于亞太地區(qū)。 ? 每屆WRC，會(huì)針對(duì)各個(gè)區(qū)域的要求和頻譜使用現(xiàn)狀，討論眾多議題。這些議題涵蓋了移動(dòng)通信、衛(wèi)星、微波、科研，航空，航海等各個(gè)領(lǐng)域。 ? 可以說(shuō)，只要涉及到無(wú)線電波的地方，就離不開(kāi)WRC。 ?

ITU Regions區(qū)域地圖 ? 本屆WRC為期一個(gè)月，有多達(dá)幾十個(gè)議題。限于篇幅，小編挑了幾個(gè)熱點(diǎn)議題，給大家介紹一下。 ?

6GHz頻段的分配

第一個(gè)議題，是現(xiàn)在很熱的6GHz頻段的分配。 ? 本屆WRC的議題1.2，就是6425-7125MHz在Region 1，7025-7125MHz在全球分配給移動(dòng)通信使用的研究。 ? 這里，大家可能注意到，6GHz其實(shí)主要是Region 1的議題。因?yàn)樵赗egion 2和3，該頻段被大量用于C波段衛(wèi)星的上行。 ? 由于高功率移動(dòng)通信對(duì)現(xiàn)有的C波段衛(wèi)星將會(huì)產(chǎn)生有害干擾，在四年前的WRC-19上，成員國(guó)經(jīng)過(guò)激烈討論，ITU最終認(rèn)為沒(méi)有可能將該頻段在Region 2和3分配給移動(dòng)通信，因此不予在WRC-23上立項(xiàng)。 ? 同時(shí)，在Region 2，美國(guó)、加拿大、巴西、阿根廷等主要經(jīng)濟(jì)體，也早已將該頻段分配給免授權(quán)的RLAN，即我們所知道的Wi-Fi 6E。 ?

6GHz Wi-Fi頻段的全球分配情況 （來(lái)源 Wi-Fi Alliance） ? 對(duì)于該議題的討論，主要分為兩大陣營(yíng)： ? 一是以中國(guó)、俄羅斯、法國(guó)和非洲國(guó)家為主的IMT陣營(yíng)。 ? 該陣營(yíng)的觀點(diǎn)，是支持6425-7125MHz分配給移動(dòng)通信。理由是該頻段有著大量帶寬，是未來(lái)5G-A以及6G的主要支撐頻段。 ? 另一大陣營(yíng)，則是以美國(guó)、加拿大、韓國(guó)、沙特、歐洲各國(guó)和太平洋島國(guó)為主的“不變”陣營(yíng)。 ? 該陣營(yíng)的觀點(diǎn)，是此頻段對(duì)于C波段衛(wèi)星至關(guān)重要，大功率移動(dòng)通信將不可避免對(duì)衛(wèi)星服務(wù)產(chǎn)生有害干擾。 ? 如下圖所示，大量移動(dòng)通信基站會(huì)產(chǎn)生aggregate interference（合并干擾），降低了衛(wèi)星接收機(jī)的信噪比。 ?

5G地面網(wǎng)絡(luò)對(duì)衛(wèi)星干擾示意圖 ? 部署衛(wèi)星通信的國(guó)家，也更傾向于將該頻段劃分給未授權(quán)頻譜的Wi-Fi。 ? 因?yàn)閃i-Fi一來(lái)是功率小，二來(lái)主要在室內(nèi)部署，對(duì)衛(wèi)星的干擾可以忽略不計(jì)。且衛(wèi)星系統(tǒng)也需要Wi-Fi來(lái)提供最后幾十米的通信連接。 ? 另外，該頻段已在發(fā)達(dá)國(guó)家被用于下一代Wi-Fi無(wú)線局域網(wǎng)，并有著成熟低廉的設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)、Wi-Fi也是互聯(lián)網(wǎng)流量的主要承擔(dān)技術(shù)。 ? WRC的美妙之處在于：每個(gè)國(guó)家都有多個(gè)關(guān)心的議題，這些議題均可以作為互相談判和交易的籌碼。 ? 經(jīng)過(guò)4周的唇槍舌劍和“幕后交易”后，各方最終作出了妥協(xié)。 ? 會(huì)議最終決定：將6425-7125MHz在Region 1用于移動(dòng)通信，同時(shí)，研究制定出了移動(dòng)通信基站的天線輻射模版來(lái)保護(hù)衛(wèi)星，以及對(duì)主管部門(mén)將該頻段分配給Wi-Fi的認(rèn)可。 ? 在中國(guó)所在Region 3，僅僅7025-7125MHz被分配給了移動(dòng)通信。在Region 2，則沒(méi)有任何頻段被分配給了移動(dòng)通信。 ? 會(huì)議的最后，當(dāng)討論到讓Region 1以外的國(guó)家也將該頻段用于移動(dòng)通信時(shí)，作為這一議題的主要支持者——中國(guó)，在要求加入這個(gè)國(guó)家列表時(shí)，遭到鄰國(guó)印度強(qiáng)烈反對(duì)。 ? 印度的理由是：中國(guó)未來(lái)的6GHz移動(dòng)通信部署，將有可能干擾其衛(wèi)星服務(wù)。最終結(jié)果比較遺憾，中國(guó)在6GHz（6425-7025MHz）上沒(méi)有獲得移動(dòng)通信頻段的標(biāo)識(shí)。 ? ? ?

3GPP NTN網(wǎng)絡(luò)

會(huì)議的另一個(gè)議題是關(guān)于現(xiàn)在很火熱的5G衛(wèi)星直連D2D，3GPP NTN網(wǎng)絡(luò)。 ? 近年來(lái)，衛(wèi)星通信技術(shù)的快速發(fā)展，讓無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)可以不僅僅局限于在地面部署。 ? 通過(guò)衛(wèi)星配合移動(dòng)通信技術(shù)，無(wú)線通信網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)100%的地面覆蓋，并為海洋，航空移動(dòng)通信提供了額外的解決方案。 ? 在西方國(guó)家，衛(wèi)星公司通常是與運(yùn)營(yíng)商直接簽訂合作條款，使用運(yùn)營(yíng)商的頻譜提供服務(wù)（比如starlink與T-Mobile，OneNZ之間的協(xié)議，Apple與Globalstar之間的協(xié)議，starlink通過(guò)使用運(yùn)營(yíng)商的4G頻譜，將地面基站的RF信號(hào)通過(guò)衛(wèi)星中繼到地面進(jìn)行4G覆蓋，今年年底starlink就將發(fā)射這種具有支持移動(dòng)通信頻段的衛(wèi)星）。 ? 然而在ITU的法律下，這種操作存在著一個(gè)潛在的“違規(guī)”，即ITU分配給移動(dòng)通信所使用的頻段，僅僅限于地面移動(dòng)通信臺(tái)。使用衛(wèi)星來(lái)提供移動(dòng)通信覆蓋，就需要選擇相應(yīng)的移動(dòng)衛(wèi)星MSS頻段。 ? 很多頻譜主管部門(mén)認(rèn)為這是監(jiān)管的一個(gè)盲區(qū)，因?yàn)榈孛娣?wù)和衛(wèi)星服務(wù)采用的法律框架有較大的差別。并且，衛(wèi)星提供的移動(dòng)通信服務(wù)，有可能對(duì)地面服務(wù)進(jìn)行干擾。 ? 比如當(dāng)衛(wèi)星的波束覆蓋一個(gè)國(guó)家，難免這個(gè)的波束會(huì)“落地”到鄰國(guó)，就有可能會(huì)對(duì)周邊國(guó)家的地面服務(wù)產(chǎn)生干擾。 ? 由于衛(wèi)星直連技術(shù)在過(guò)去兩年發(fā)展的很快，四年前的WRC-19并沒(méi)有預(yù)料到這一問(wèn)題，并針對(duì)此問(wèn)題立項(xiàng)討論，因此這種應(yīng)用成為了一個(gè)監(jiān)管盲區(qū)。 ? 本次WRC-23會(huì)議上，緊急修正了這一點(diǎn)，確定了未來(lái)WRC-27的議題1.12——即研究1427-1432 MHz, 1645.5-1646.5 MHz，1880-1920 MHz，2010-2025 MHz四個(gè)頻段，用于低速率通信非靜止軌道衛(wèi)星的移動(dòng)服務(wù)。以及議題1.13——新增移動(dòng)衛(wèi)星服務(wù)頻段以支持IMT終端設(shè)備與衛(wèi)星之間通信。 ? 確立了頻段和設(shè)立了議題，對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著重大的指導(dǎo)意義，給廠商的產(chǎn)品研發(fā)規(guī)劃確定了方向。 ? ? ?

NGSO與GSO的共存

本次會(huì)議另一個(gè)引人關(guān)注的議題，是關(guān)于目前大量部署的中低軌非靜止軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)（NGSO）與靜止軌道衛(wèi)星（GSO）共存問(wèn)題。 ? 由于GSO衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)營(yíng)成本，以及有限的軌道資源，根據(jù)ITU的無(wú)線電規(guī)則，NGSO衛(wèi)星需要對(duì)GSO衛(wèi)星的通信進(jìn)行保護(hù)，不可以產(chǎn)生有害干擾。 ? 對(duì)此，ITU對(duì)NGSO衛(wèi)星制定了到達(dá)地面有效功率通量密度（EPFD），來(lái)限制其輻射功率。 ? 以Space X、Amazon為主的NGSO衛(wèi)星公司認(rèn)為，這一規(guī)則在二十多年前建立，隨著技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)不適用于現(xiàn)有的衛(wèi)星部署。EPFD的要求太嚴(yán)，對(duì)于GSO衛(wèi)星產(chǎn)生了過(guò)度保護(hù)，影響了NGSO衛(wèi)星的通信質(zhì)量和發(fā)展。因此，ITU有必要在WRC-27上立項(xiàng)——對(duì)目前的EPFD要求做出研究修改。 ? 而傳統(tǒng)的GSO衛(wèi)星公司ViaSAT、SES則認(rèn)為，修改這一保護(hù)指標(biāo)會(huì)對(duì)目前的國(guó)際衛(wèi)星運(yùn)作和協(xié)調(diào)規(guī)則產(chǎn)生重大影響，甚至打斷了目前GSO衛(wèi)星行業(yè)的有序發(fā)展。 ? 最終，雙方無(wú)法達(dá)成共識(shí)。WRC-23沒(méi)有在WRC-27上為該議題立項(xiàng)，但決定由衛(wèi)星行業(yè)相關(guān)方在接下來(lái)四年開(kāi)始進(jìn)行研究。ITU將會(huì)在WRC-27上聽(tīng)取研究報(bào)告，但正式立項(xiàng)做法律程序的修改，會(huì)推遲到WRC-31再做考慮。 ?

NGSO與GSO衛(wèi)星的共存示意圖 （圖片來(lái)源-ViaSAT） ?

6G的通信頻段

會(huì)議的另一個(gè)焦點(diǎn)議題，是關(guān)于未來(lái)IMT-2030（即6G）的移動(dòng)通信頻段。 ? 由于過(guò)去四年毫米波的不佳經(jīng)驗(yàn)，本次會(huì)議重點(diǎn)討論的頻率范圍在7-24GHz。
這一頻率區(qū)間涉及到了大量的微波傳輸、衛(wèi)星、軍事和科學(xué)研究頻段。尤其是歐洲和衛(wèi)星行業(yè)，強(qiáng)烈反對(duì)在該頻段進(jìn)行任何IMT的頻段研究。 ? 于是，會(huì)議花了大量的時(shí)間來(lái)討論，尤其是在最后兩周，討論經(jīng)常到了夜里2-3點(diǎn)。 ? 最終，WRC-23定下了4.4-4.8GHz，7.125-8.4GHz以及14.8-15.3GHz的頻率范圍，作為未來(lái)的IMT-2030頻段研究。 ? ? ? ?

花絮

WRC不僅僅是通信技術(shù)大會(huì)，也是通信行業(yè)人員的Party。 ? 尤其是第一周，主辦方阿聯(lián)酋以及各大國(guó)代表團(tuán)，主辦了多場(chǎng)宴會(huì)、酒會(huì)和周末的旅行。小編也有幸參加了一些，領(lǐng)略到了各國(guó)的文化和美食。 ? 傳統(tǒng)認(rèn)知下，阿聯(lián)酋是一個(gè)石油大國(guó)，經(jīng)濟(jì)支柱是油氣產(chǎn)業(yè)。但近年來(lái)，阿聯(lián)酋在尋求快速經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，油氣在GDP的比重中越來(lái)越低。 ? 以迪拜為例，通過(guò)開(kāi)放的政策和一流的基建、法律，迪拜已經(jīng)成為一個(gè)區(qū)域金融和IT中心。旅游業(yè)、航空運(yùn)輸、IT產(chǎn)業(yè)，早已成為迪拜的支柱產(chǎn)業(yè)，而油氣僅僅占其GDP的5%。 ? 也可能是因?yàn)檫@個(gè)原因，在WRC舉辦的同時(shí)，另一個(gè)聯(lián)合國(guó)的大會(huì)，COP28（全球氣候變化大會(huì)）也在迪拜同時(shí)展開(kāi)。 ? ? ?

本文作者來(lái)自Spectrum Lab。

審核編輯：黃飛

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