6GHz Wi-Fi頻段的全球分配情況

上個月，ITU WRC 2023（世界無線通信大會）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，是國際通信領(lǐng)域最重要的會議。它由國際電信聯(lián)盟（ITU）組織，主要目的是修訂、審校國際無線電通信規(guī)則，以及有關(guān)無線電頻譜、同步衛(wèi)星和異步衛(wèi)星軌道的使用等國際條約。 ? 會議大約三年或四年舉行一次，參會代表包括各國政府頻譜主管部門，以及無線通信各行業(yè)的代表。 ? ?

? 說到這里，大家可能有所疑問：無線電頻譜為什么需要國際協(xié)調(diào)呢？為何每個國家不能自己定其使用規(guī)則呢？ ? 簡單說來，有以下幾個原因： ? 第一，規(guī)避干擾。 ? 無線電波在空間中自由傳播，一個國家的無線電通信電波會不可避免地傳播到鄰國，甚至對鄰國的服務(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，國際漫游。 ? 大家可能注意到，我們現(xiàn)在出國時，手機、Wi-Fi熱點都能自由使用，很少存在制式不同，無法連接的問題。這就要歸功于各個國家在頻譜規(guī)劃上的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。 ? 另外，國際航班、輪船與地面塔臺的通信，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)濟優(yōu)勢。 ? 設(shè)想一下，如果頻段沒有很好的協(xié)調(diào)，廠商需要給每個國家都設(shè)計一套適合其頻譜分配狀況的通信設(shè)備。對于設(shè)備和終端使用數(shù)量不大的國家來說，成本會非常的高。 ? 對于廠家來說，越是全球統(tǒng)一的頻譜規(guī)劃，越有助于簡化其通信設(shè)備的設(shè)計，降低成本和加快推進速度。 ? ?

然而國情、文化甚至是時區(qū)的差異，導(dǎo)致國際規(guī)劃存在著相當(dāng)大的難度。為了相對方便，ITU將全球劃分成三個區(qū)域： ? Region 1，包括歐洲，非洲和中東地區(qū)；Region 2，則是美洲；我國被分在了Region 3，屬于亞太地區(qū)。 ? 每屆WRC，會針對各個區(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通信、衛(wèi)星、微波、科研，航空，航海等各個領(lǐng)域。 ? 可以說，只要涉及到無線電波的地方，就離不開WRC。 ?

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

6GHz頻段的分配

第一個議題，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在全球分配給移動通信使用的研究。 ? 這里，大家可能注意到，6GHz其實主要是Region 1的議題。因為在Region 2和3，該頻段被大量用于C波段衛(wèi)星的上行。 ? 由于高功率移動通信對現(xiàn)有的C波段衛(wèi)星將會產(chǎn)生有害干擾，在四年前的WRC-19上，成員國經(jīng)過激烈討論，ITU最終認(rèn)為沒有可能將該頻段在Region 2和3分配給移動通信，因此不予在WRC-23上立項。 ? 同時，在Region 2，美國、加拿大、巴西、阿根廷等主要經(jīng)濟體，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 （來源 Wi-Fi Alliance） ? 對于該議題的討論，主要分為兩大陣營： ? 一是以中國、俄羅斯、法國和非洲國家為主的IMT陣營。 ? 該陣營的觀點，是支持6425-7125MHz分配給移動通信。理由是該頻段有著大量帶寬，是未來5G-A以及6G的主要支撐頻段。 ? 另一大陣營，則是以美國、加拿大、韓國、沙特、歐洲各國和太平洋島國為主的“不變”陣營。 ? 該陣營的觀點，是此頻段對于C波段衛(wèi)星至關(guān)重要，大功率移動通信將不可避免對衛(wèi)星服務(wù)產(chǎn)生有害干擾。 ? 如下圖所示，大量移動通信基站會產(chǎn)生aggregate interference（合并干擾），降低了衛(wèi)星接收機的信噪比。 ?

5G地面網(wǎng)絡(luò)對衛(wèi)星干擾示意圖 ? 部署衛(wèi)星通信的國家，也更傾向于將該頻段劃分給未授權(quán)頻譜的Wi-Fi。 ? 因為Wi-Fi一來是功率小，二來主要在室內(nèi)部署，對衛(wèi)星的干擾可以忽略不計。且衛(wèi)星系統(tǒng)也需要Wi-Fi來提供最后幾十米的通信連接。 ? 另外，該頻段已在發(fā)達國家被用于下一代Wi-Fi無線局域網(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：每個國家都有多個關(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4周的唇槍舌劍和“幕后交易”后，各方最終作出了妥協(xié)。 ? 會議最終決定：將6425-7125MHz在Region 1用于移動通信，同時，研究制定出了移動通信基站的天線輻射模版來保護衛(wèi)星，以及對主管部門將該頻段分配給Wi-Fi的認(rèn)可。 ? 在中國所在Region 3，僅僅7025-7125MHz被分配給了移動通信。在Region 2，則沒有任何頻段被分配給了移動通信。 ? 會議的最后，當(dāng)討論到讓Region 1以外的國家也將該頻段用于移動通信時，作為這一議題的主要支持者——中國，在要求加入這個國家列表時，遭到鄰國印度強烈反對。 ? 印度的理由是：中國未來的6GHz移動通信部署，將有可能干擾其衛(wèi)星服務(wù)。最終結(jié)果比較遺憾，中國在6GHz（6425-7025MHz）上沒有獲得移動通信頻段的標(biāo)識。 ? ? ?

3GPP NTN網(wǎng)絡(luò)

會議的另一個議題是關(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，衛(wèi)星通信技術(shù)的快速發(fā)展，讓無線通信網(wǎng)絡(luò)可以不僅僅局限于在地面部署。 ? 通過衛(wèi)星配合移動通信技術(shù)，無線通信網(wǎng)可以實現(xiàn)100%的地面覆蓋，并為海洋，航空移動通信提供了額外的解決方案。 ? 在西方國家，衛(wèi)星公司通常是與運營商直接簽訂合作條款，使用運營商的頻譜提供服務(wù)（比如starlink與T-Mobile，OneNZ之間的協(xié)議，Apple與Globalstar之間的協(xié)議，starlink通過使用運營商的4G頻譜，將地面基站的RF信號通過衛(wèi)星中繼到地面進行4G覆蓋，今年年底starlink就將發(fā)射這種具有支持移動通信頻段的衛(wèi)星）。 ? 然而在ITU的法律下，這種操作存在著一個潛在的“違規(guī)”，即ITU分配給移動通信所使用的頻段，僅僅限于地面移動通信臺。使用衛(wèi)星來提供移動通信覆蓋，就需要選擇相應(yīng)的移動衛(wèi)星MSS頻段。 ? 很多頻譜主管部門認(rèn)為這是監(jiān)管的一個盲區(qū)，因為地面服務(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)星提供的移動通信服務(wù)，有可能對地面服務(wù)進行干擾。 ? 比如當(dāng)衛(wèi)星的波束覆蓋一個國家，難免這個的波束會“落地”到鄰國，就有可能會對周邊國家的地面服務(wù)產(chǎn)生干擾。 ? 由于衛(wèi)星直連技術(shù)在過去兩年發(fā)展的很快，四年前的WRC-19并沒有預(yù)料到這一問題，并針對此問題立項討論，因此這種應(yīng)用成為了一個監(jiān)管盲區(qū)。 ? 本次WRC-23會議上，緊急修正了這一點，確定了未來WRC-27的議題1.12——即研究1427-1432 MHz, 1645.5-1646.5 MHz，1880-1920 MHz，2010-2025 MHz四個頻段，用于低速率通信非靜止軌道衛(wèi)星的移動服務(wù)。以及議題1.13——新增移動衛(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

本次會議另一個引人關(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）共存問題。 ? 由于GSO衛(wèi)星的發(fā)射、運營成本，以及有限的軌道資源，根據(jù)ITU的無線電規(guī)則，NGSO衛(wèi)星需要對GSO衛(wèi)星的通信進行保護，不可以產(chǎn)生有害干擾。 ? 對此，ITU對NGSO衛(wèi)星制定了到達地面有效功率通量密度（EPFD），來限制其輻射功率。 ? 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)，對于GSO衛(wèi)星產(chǎn)生了過度保護，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——對目前的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，修改這一保護指標(biāo)會對目前的國際衛(wèi)星運作和協(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，雙方無法達成共識。WRC-23沒有在WRC-27上為該議題立項，但決定由衛(wèi)星行業(yè)相關(guān)方在接下來四年開始進行研究。ITU將會在WRC-27上聽取研究報告，但正式立項做法律程序的修改，會推遲到WRC-31再做考慮。 ?

NGSO與GSO衛(wèi)星的共存示意圖 （圖片來源-ViaSAT） ?

6G的通信頻段

會議的另一個焦點議題，是關(guān)于未來IMT-2030（即6G）的移動通信頻段。 ? 由于過去四年毫米波的不佳經(jīng)驗，本次會議重點討論的頻率范圍在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)，強烈反對在該頻段進行任何IMT的頻段研究。 ? 于是，會議花了大量的時間來討論，尤其是在最后兩周，討論經(jīng)常到了夜里2-3點。 ? 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，作為未來的IMT-2030頻段研究。 ? ? ? ?

花絮

WRC不僅僅是通信技術(shù)大會，也是通信行業(yè)人員的Party。 ? 尤其是第一周，主辦方阿聯(lián)酋以及各大國代表團，主辦了多場宴會、酒會和周末的旅行。小編也有幸參加了一些，領(lǐng)略到了各國的文化和美食。 ? 傳統(tǒng)認(rèn)知下，阿聯(lián)酋是一個石油大國，經(jīng)濟支柱是油氣產(chǎn)業(yè)。但近年來，阿聯(lián)酋在尋求快速經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，油氣在GDP的比重中越來越低。 ? 以迪拜為例，通過開放的政策和一流的基建、法律，迪拜已經(jīng)成為一個區(qū)域金融和IT中心。旅游業(yè)、航空運輸、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%。 ? 也可能是因為這個原因，在WRC舉辦的同時，另一個聯(lián)合國的大會，COP28（全球氣候變化大會）也在迪拜同時展開。 ? ? ?

本文作者來自Spectrum Lab。

審核編輯：黃飛

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