2.3 5G的频率

频率是移动通信系统设计和部署的基础，频率对5G的发展起着至关重要的作用。从整个移动通信发展的历史经验来看，全球统一划分和规划的移动通信频率有助于移动通信产业在共享全球产业规模、降低设备成本的同时，简化终端的实现，使用户在全球运营商之间的漫游便捷化。

根据ITU的预测，5G不同场景的频谱需求估算结果如表2-2所示。6GHz以下低中频段主要用于满足5G宏小区连续覆盖的需求，其频谱需求为802～1090MHz。高频段主要用于满足5G室内和室外的热点容量需求。

低、中、高频段联合组网是未来5G广覆盖、高容量的基本频谱策略，其中低频段由于其良好的空间传播特性，可以用于解决覆盖问题。目前，我国1GHz以下低频段较少，无法满足5G对大带宽、高容量的需求；但低频段覆盖能力较好，可有效保证传输可靠性的要求。6GHz以下中频段具有较好的空间传播特性以及较大带宽，若结合低频段，则可有效兼顾覆盖与容量需求。相比于低、中频段，5G高频段（＞24.25GHz）的毫米波更易获得连续超大带宽，是实现高传输速率的重要基础。

通过低、中、高频段协同和立体覆盖，5G系统能够保障各种场景下的优质用户体验。在5G发展初期，采用低、中频段（城区）连续覆盖，保证深度覆盖及高移动性；采用中频段作为广泛的容量扩充层，保证全网较高速率体验；采用高频段作为热点区域及室内超高速率、超高容量的解决手段，确保单点区域极致性能。5G频率的分布与使用规划如图2-9所示。

在5G发展中后期，采用低频段优化连续覆盖，保证广度覆盖、深度覆盖；采用中频段提升基础覆盖，提升全网平均性能；采用高频段提升热点区域及室内的容量和速率，确保密集组网下的极致性能。

根据IMT-2020推进组2014年发布的《5G愿景和需求白皮书》 ^[1] ，预计我国2010—2020年移动数据流量将增长300倍以上，2010—2030年将增长超4万倍。发达城市及热点地区的移动数据流量增速更快，2010—2020年上海的增长率可达600倍，北京热点区域的增长率可达1000倍，这对我国未来频谱资源的需求提出了更大的挑战。2018年年底，工业和信息化部出台5G频率分配方案：中国电信和中国联通分别获得3.4～3.5GHz和3.5～3.6GHz的100MHz频率，中国移动获得2.515～2.575GHz和2.635～2.675GHz的非连续100MHz频率，以及4.8～4.9GHz频率；中国广电、中国电信和中国联通分别获得3.4～3.6GHz的各100MHz连续频率；中国广电获得移动牌照，其700MHz的30MHz×2FDD频率（上行703～733MHz，下行758～788MHz）可用于5G，同时获得4900～4960MHz的TDD频谱。我国的频率分配方案充分保证了每个运营商100MHz（中国移动通过4G网络的频谱搬移）的连续带宽，为建设一张优质和领先的5G网络奠定基础，在结合中国电信和中国联通的共建共享以及中国移动和中国广电的共建共享，较好地取得了5G部署成本和发展速度之间的折中，为后续中国5G网络发展的全球领先奠定了很好的基础。中国的5G新频率分配方案如图2-10所示。

3GPP标准将5G可用频率分为频率范围1（Frequency Range 1，FR1）和频率范围2（Frequency Range 2，FR2），其中FR1包括450～7125MHz；FR2包括24.25～52.6GHz的毫米波频段。3GPP标准对频段进行了区分，其中对于LTE重耕频段，NR频段号是在LTE频段号之前加前缀n，如国内TD-LTE使用的频段41，在NR中变更为n41，但具体工作频段范围不变。3GPP中FR1频段定义如表2-3所示，FR2频段定义如表2-4所示。