圖片來自“123rf.com.cn”

無線電頻譜在行動通訊業中的關鍵性毋庸置疑，無線技術的發展和商用，對頻譜需求急劇增長，頻譜供求矛盾日益突出，頻譜共享成為解決這一矛盾的重要方案。所謂頻譜共享是指由兩個或兩個以上使用者共同使用一個指定頻段的電磁頻譜，共享使用者可分為主使用者和次使用者。主使用者是指最初被授予頻段且願意與其他接入者共享資源的使用者；次使用者是指其餘被允許按照共享規則使用頻譜的使用者。對頻譜共享的概念、分類、技術研究的文獻較多，本文就不贅述，而頻譜共享在5G產業中如何商用值得關注。

5G已進入商用通道，雖然給業界帶來前所未有的體驗，但5G是頻譜資源的消耗大戶，對頻譜頻寬的需求更高，5G商用中頻譜的供需矛盾更加突出，因此頻譜共享需要落地，同時頻譜共享也被視為是5G技術系統中的一個關鍵能力。

非技術因素加劇頻譜供需矛盾，呼喚技術手段來提升效率

無線電頻譜本身是一個不可再生資源，而且能夠用於行動通訊的頻段有限，因此其稀缺性更加明顯。有用且稀缺的物品就需要盡最大努力提升其效率，然而一些非技術因素使得其利用效率並不高，從而進一步加劇頻譜供需矛盾。總結下來，筆者認為以下三個非技術因素加劇頻譜供求矛盾。

一、行動通訊的代際升級緩慢加劇頻譜供求矛盾

所謂的代際升級中商用因素，是指新一代移動通訊技術商用時，上一代甚至上幾代技術會共存，代際升級速度太慢，多代通訊技術的並存意味著每一代都獨佔專門的無線電頻譜資源。例如，目前5G商用牌照已經發放，今年5G網路會正式商用，然而在未來一段時間中各運營商仍然要運營者多個制式的網路，在很長一段時間中是2G/3G/4G/5G共存的局面。

正如中興通訊專家申建華在其發表的《頻譜共享趨勢和進展》一文中指出：傳統運營商多制式網路中每個制式都需要固定佔用一定的頻譜資源，每個制式所需的頻譜資源與其最大話務容量相關，雖然不同制式業務負荷的潮汐特性不同，但由於每個制式都獨佔頻譜，不同制式間的頻譜不能錯峰共享使用，導致了頻譜資源的嚴重浪費。

隨著新的業務發展，雖然2G/3G退網重耕到4G/5G是大勢所趨，但這一過程並非一蹴而就，過去幾年中中國移動3G減頻退網、中國聯通2G減頻退網的訊息不斷出現，但全部清退騰出頻譜資源談何容易？此時，頻譜共享技術能夠實現在同一頻段按需、動態地分配頻譜資源，成為運營商的必然選擇，可以釋放部分資源用於4G/5G。

二、無線電頻譜政策侷限加劇頻譜供求矛盾

由於無線電頻譜歸國家所有，各國制定無線電頻譜政策，而政策的制定需要從長遠角度考慮與整個經濟發展相協調。對無線電頻譜規劃和政策制定中因為一些因素的影響，往往會造成頻譜供求形成結構性的矛盾，頻譜分配形成碎片化，真正需求得不到滿足。

最為典型的是當前美國5G頻譜分配的態勢。在全球大多數國家和地區規劃將6GHz以下的低頻段作為5G覆蓋的頻段時，美國運營商卻無法獲得這一頻段，只能主要在28GHz和39GHz這些毫米波頻段部署5G，這緣於此前美國的6GHz以下頻段已經被政府和軍方佔用，雖然美國國防部已計劃騰退中低頻段，但這一工作什麼時間完成仍然是個未知數。眾所周知，毫米波頻段雖然頻寬資源充足，但覆蓋距離非常低，造成運營商更高的投資。而即使是24GHz毫米波頻段，也遭到了美國國家海洋和大氣管理局的反對，因為該頻段無線通訊有可能干涉到氣象預測的準確性。

可見，無線電頻譜政策的侷限性可能讓有頻譜需求的群體無法獲得頻譜授權，加劇供需矛盾。或許，頻譜共享技術的使用，可以讓頻譜所有權主體共享給需求方。

三、高昂的頻譜獲取成本加劇頻譜供求矛盾

諾貝爾經濟學獎獲得者羅納德·科斯曾在1959年發表了《聯邦通訊委員會》一文，對全球無線電頻譜管理產生了重大影響，建立了無線電頻譜市場化管理的理論基礎，此後全球多個國家基於此理論開啟了頻譜市場化拍賣的方式。然而，拍賣方式雖然解決了稀缺資源的分配問題，但也在一定程度上大大增加了運營商的成本，加劇了頻譜供求矛盾。

根據德勤的統計，截至2017年第三季度，全美六大公開交易頻譜的持有人為AT&T、Dish、Sprint、TDS/U.S. Cellular、T-Mobile US和Verizon，這六家的資產負債表上共持有逾2650億美元的綜合頻譜資產，這一頻譜資產幾乎佔企業總價值的三分之一，美國之外的一些國家運營商的頻譜資產雖然佔其企業價值沒有那麼高，但這一比例也持續上升。

高昂的頻譜獲取成本給企業造成了很大負擔，此前因為頻譜拍賣中支付高額費用導致其網路運營虧損的運營商不在少數。因此，提升頻譜使用效率是降低企業成本的一種重要方式。

通訊網路代際升級緩慢、頻譜政策侷限以及高昂的頻譜獲取費用背景下，透過技術手段提升寶貴頻譜資源的利用率就非常必要，面對5G的高額投資，頻譜共享技術更有必要性。

產業鏈重要參與者都沒有缺席

整個產業鏈早已意識到頻譜資源稀缺性和非技術因素的影響，因此透過推出各類技術手段提升頻譜利用率就成為各領軍組織的重要任務，產業鏈各重要參與者均未缺席頻譜共享技術，尤其是在5G的頻譜共享方面。

2017年3月，當3GPP做出5G標準加速的決定同時，也引入了5G NR頻譜共享研究，將頻譜共享作為5G標準中的組成部分。中國的IMT-2020(5G)推進組也在進行頻譜共享專題技術研究，指導未來國內5G商用。

早在2016年11月，高通就宣佈推出其首個5G NR頻譜共享原型系統和試驗平臺。該原型系統旨在表明，5G頻譜共享技術將提高共享頻譜的移動寬頻效能至更高水平，從而提供“像光纖一樣”的移動體驗，同時將5G擴充套件至全新部署型別，如面向企業和工業物聯網的專用5G網路。

華為在頻譜共享技術方面也做了大量工作，其中CloudAIR解決方案就是對這一技術研究的體現。2017年世界移動大會期間，華為展示了CloudAIR解決方案，可以支援GSM&UMTS和GSM<E動態頻譜共享；在2018年世界移動大會期間CloudAIR 2.0釋出，該方案支援GSM & UMTS，GSM & LTE，UMTS & LTE和LTE & 5G NR等組合的部署；2018年11月，CloudAIR3.0 解決方案發布，該方案一個重要的價值就是LTE和5G新空口在相同頻譜動態共享部署，加速5G全頻段部署。

愛立信在頻譜共享方面也推出專門的方案。2019年世界行動通訊期間，愛立信使用英特爾5G裝置，首次展示頻譜共享技術，展現了4G和5G可以在同一個載波頻率上同時執行。愛立信的頻譜共享軟體透過智慧排程演算法，根據實際流量需求，在同一載波頻率內實現4G和5G之間的頻譜動態共享。每一毫秒，系統容量都會在4G和5G之間進行重新調整，確保網路中以任何比例混合的4G和5G裝置都能達到最佳效能。這將最大限度地減少頻譜浪費，並實現最佳的終端使用者效能。

頻譜共享在商用中已成為現實

頻譜共享不僅僅為了各大通訊廠商秀技術，而且已經在商用中得到落地，尤其是在5G網路商用中的落地。知名通訊自媒體“網優僱傭軍”曾對瑞士電信的共享頻譜5G網路進行過詳細解讀。今年4月，瑞士電信宣佈正式商用5G，這張網路與其他國家商用的5G網路最大的不同之處是4/5G頻譜共享的5G網路。

瑞士電信5G部署頻譜

從瑞士電信釋出的資料可以看出，其商用的5G網路不僅部署在專門為5G分配的3.5-3.8GHz頻段上，還充分利用了現有2G、3G、4G網路的1.8GHz、2.1GHz和2.6GHz頻段。瑞士電信所釋出的兩大品牌5G WIDE和5G FAST，其中共享原來2G/3G網路1.8GHz和2.1GHz頻段以及共享原來4G網路2.6GHz頻段的5G網路是5G WIDE品牌，因為更低的頻段可以實現更廣的覆蓋，因此突出了廣覆蓋特點；使用新分配的3.5-3.8 GHz新頻段的5G稱為5G FAST，這是突出高頻段頻寬大、速率高的特點。

瑞士電信的做法可以看作是透過提供頻譜效率手段，快速低成本建設5G。瑞士電信認為，若採用全新的5G頻段建網，需新建大量天線，尤其在城區， 90%的基站天面已沒有空間，困難重重，難以充分發揮5G潛力，而採取頻譜共享方式可以快速實現5G覆蓋。

瑞士電信的動態頻譜共享採用了愛立信的動態頻譜共享技術，基於智慧排程演算法，可在現有的4G載波中引入和新增5G，實現4G和5G使用者輪流使用相同的頻譜資源。

除了瑞士電信之外，本週宣佈商用的沃達豐英國公司，也採用了愛立信的動態頻譜共享技術。

此外，業內人士認為，美國AT&T和Verizon兩大運營商只有毫米波頻段，實際上可以採用動態頻譜共享技術，以利用現有的4G低頻段來快速實現全國性廣覆蓋。

當然，正如中國IMT-2020(5G)推進組所述，頻譜共享技術需要頻譜管理政策的支援，制定新型使用規則、安全策略和經濟模型，對基帶演算法和器件效能有較高要求。在中國5G商用推進中，隨著技術的逐步完善，政策和產業生態也需要及時跟進，使頻譜共享這一5G重要組成部分發揮出其商用價值。

這個問題我來回答一下。首先頻譜資源目前是由國際標準組織3GPP分配的，5G的頻譜是分FR1和FR2兩個頻段，前者是低於6GHZ的（一般在3.5GHZ左右），後者是25GHZ以上（主要採用28GHZ）。因此，在頻譜分配的時候就已經評估了系統容量，一般來說是不存在頻譜不夠用的情況的。

再來說說各個頻譜段的差別。學過通訊的人都明白，頻率越高的頻段其資訊承載能力越強，但同時其繞射能力越差，換句話說基站需要部署的越密。因此，對於運營商來說低頻段是黃金頻段，因為繞射能力強，需要部署的基站少，成本低。目前中國5G商用頻譜已經下發，透過下圖可以看看各個運營商所分配到的頻譜資源。

在中國之前，南韓、美國和歐洲已經先行進行了5G的部署，其採用的頻段如下：

總的來說，頻譜資源是非常寶貴的，需要由統一的組織來規劃分配，但目前來看還不存在不夠用的情況。

無線電頻譜在行動通訊業中的關鍵性毋庸置疑，無線技術的發展和商用，對頻譜需求急劇增長，頻譜供求矛盾日益突出，頻譜共享成為解決這一矛盾的重要方案。所謂頻譜共享是指由兩個或兩個以上使用者共同使用一個指定頻段的電磁頻譜，共享使用者可分為主使用者和次使用者。主使用者是指最初被授予頻段且願意與其他接入者共享資源的使用者；次使用者是指其餘被允許按照共享規則使用頻譜的使用者。對頻譜共享的概念、分類、技術研究的文獻較多，本文就不贅述，而頻譜共享在5G產業中如何商用值得關注。

5G已進入商用通道，雖然給業界帶來前所未有的體驗，但5G是頻譜資源的消耗大戶，對頻譜頻寬的需求更高，5G商用中頻譜的供需矛盾更加突出，因此頻譜共享需要落地，同時頻譜共享也被視為是5G技術系統中的一個關鍵能力。

非技術因素加劇頻譜供需矛盾，呼喚技術手段來提升效率

無線電頻譜本身是一個不可再生資源，而且能夠用於行動通訊的頻段有限，因此其稀缺性更加明顯。有用且稀缺的物品就需要盡最大努力提升其效率，然而一些非技術因素使得其利用效率並不高，從而進一步加劇頻譜供需矛盾。總結下來，筆者認為以下三個非技術因素加劇頻譜供求矛盾。

（1）行動通訊的代際升級緩慢加劇頻譜供求矛盾

所謂的代際升級中商用因素，是指新一代移動通訊技術商用時，上一代甚至上幾代技術會共存，代際升級速度太慢，多代通訊技術的並存意味著每一代都獨佔專門的無線電頻譜資源。例如，目前5G商用牌照已經發放，今年5G網路會正式商用，然而在未來一段時間中各運營商仍然要運營者多個制式的網路，在很長一段時間中是2G/3G/4G/5G共存的局面。

正如中興通訊專家申建華在其發表的《頻譜共享趨勢和進展》一文中指出：傳統運營商多制式網路中每個制式都需要固定佔用一定的頻譜資源，每個制式所需的頻譜資源與其最大話務容量相關，雖然不同制式業務負荷的潮汐特性不同，但由於每個制式都獨佔頻譜，不同制式間的頻譜不能錯峰共享使用，導致了頻譜資源的嚴重浪費。

隨著新的業務發展，雖然2G/3G退網重耕到4G/5G是大勢所趨，但這一過程並非一蹴而就，過去幾年中中國移動3G減頻退網、中國聯通2G減頻退網的訊息不斷出現，但全部清退騰出頻譜資源談何容易？此時，頻譜共享技術能夠實現在同一頻段按需、動態地分配頻譜資源，成為運營商的必然選擇，可以釋放部分資源用於4G/5G。

（2）無線電頻譜政策侷限加劇頻譜供求矛盾

由於無線電頻譜歸國家所有，各國制定無線電頻譜政策，而政策的制定需要從長遠角度考慮與整個經濟發展相協調。對無線電頻譜規劃和政策制定中因為一些因素的影響，往往會造成頻譜供求形成結構性的矛盾，頻譜分配形成碎片化，真正需求得不到滿足。

最為典型的是當前美國5G頻譜分配的態勢。在全球大多數國家和地區規劃將6GHz以下的低頻段作為5G覆蓋的頻段時，美國運營商卻無法獲得這一頻段，只能主要在28GHz和39GHz這些毫米波頻段部署5G，這緣於此前美國的6GHz以下頻段已經被政府和軍方佔用，雖然美國國防部已計劃騰退中低頻段，但這一工作什麼時間完成仍然是個未知數。眾所周知，毫米波頻段雖然頻寬資源充足，但覆蓋距離非常低，造成運營商更高的投資。而即使是24GHz毫米波頻段，也遭到了美國國家海洋和大氣管理局的反對，因為該頻段無線通訊有可能干涉到氣象預測的準確性。

可見，無線電頻譜政策的侷限性可能讓有頻譜需求的群體無法獲得頻譜授權，加劇供需矛盾。或許，頻譜共享技術的使用，可以讓頻譜所有權主體共享給需求方。

（3）高昂的頻譜獲取成本加劇頻譜供求矛盾

諾貝爾經濟學獎獲得者羅納德·科斯曾在1959年發表了《聯邦通訊委員會》一文，對全球無線電頻譜管理產生了重大影響，建立了無線電頻譜市場化管理的理論基礎，此後全球多個國家基於此理論開啟了頻譜市場化拍賣的方式。然而，拍賣方式雖然解決了稀缺資源的分配問題，但也在一定程度上大大增加了運營商的成本，加劇了頻譜供求矛盾。

根據德勤的統計，截至2017年第三季度，全美六大公開交易頻譜的持有人為AT&T、Dish、Sprint、TDS/U.S. Cellular、T-Mobile US和Verizon，這六家的資產負債表上共持有逾2650億美元的綜合頻譜資產，這一頻譜資產幾乎佔企業總價值的三分之一，美國之外的一些國家運營商的頻譜資產雖然佔其企業價值沒有那麼高，但這一比例也持續上升。

高昂的頻譜獲取成本給企業造成了很大負擔，此前因為頻譜拍賣中支付高額費用導致其網路運營虧損的運營商不在少數。因此，提升頻譜使用效率是降低企業成本的一種重要方式。

通訊網路代際升級緩慢、頻譜政策侷限以及高昂的頻譜獲取費用背景下，透過技術手段提升寶貴頻譜資源的利用率就非常必要，面對5G的高額投資，頻譜共享技術更有必要性。

產業鏈重要參與者都沒有缺席

整個產業鏈早已意識到頻譜資源稀缺性和非技術因素的影響，因此透過推出各類技術手段提升頻譜利用率就成為各領軍組織的重要任務，產業鏈各重要參與者均未缺席頻譜共享技術，尤其是在5G的頻譜共享方面。

2017年3月，當3GPP做出5G標準加速的決定同時，也引入了5G NR頻譜共享研究，將頻譜共享作為5G標準中的組成部分。中國的IMT-2020(5G)推進組也在進行頻譜共享專題技術研究，指導未來國內5G商用。

早在2016年11月，高通就宣佈推出其首個5G NR頻譜共享原型系統和試驗平臺。該原型系統旨在表明，5G頻譜共享技術將提高共享頻譜的移動寬頻效能至更高水平，從而提供“像光纖一樣”的移動體驗，同時將5G擴充套件至全新部署型別，如面向企業和工業物聯網的專用5G網路。

華為在頻譜共享技術方面也做了大量工作，其中CloudAIR解決方案就是對這一技術研究的體現。2017年世界移動大會期間，華為展示了CloudAIR解決方案，可以支援GSM&UMTS和GSM<E動態頻譜共享；在2018年世界移動大會期間CloudAIR 2.0釋出，該方案支援GSM & UMTS，GSM & LTE，UMTS & LTE和LTE & 5G NR等組合的部署；2018年11月，CloudAIR3.0 解決方案發布，該方案一個重要的價值就是LTE和5G新空口在相同頻譜動態共享部署，加速5G全頻段部署。

愛立信在頻譜共享方面也推出專門的方案。2019年世界行動通訊期間，愛立信使用英特爾5G裝置，首次展示頻譜共享技術，展現了4G和5G可以在同一個載波頻率上同時執行。愛立信的頻譜共享軟體透過智慧排程演算法，根據實際流量需求，在同一載波頻率內實現4G和5G之間的頻譜動態共享。每一毫秒，系統容量都會在4G和5G之間進行重新調整，確保網路中以任何比例混合的4G和5G裝置都能達到最佳效能。這將最大限度地減少頻譜浪費，並實現最佳的終端使用者效能。

頻譜共享在商用中已成為現實

頻譜共享不僅僅為了各大通訊廠商秀技術，而且已經在商用中得到落地，尤其是在5G網路商用中的落地。知名通訊自媒體“網優僱傭軍”曾對瑞士電信的共享頻譜5G網路進行過詳細解讀。今年4月，瑞士電信宣佈正式商用5G，這張網路與其他國家商用的5G網路最大的不同之處是4/5G頻譜共享的5G網路。

瑞士電信5G部署頻譜

從瑞士電信釋出的資料可以看出，其商用的5G網路不僅部署在專門為5G分配的3.5-3.8GHz頻段上，還充分利用了現有2G、3G、4G網路的1.8GHz、2.1GHz和2.6GHz頻段。瑞士電信所釋出的兩大品牌5G WIDE和5G FAST，其中共享原來2G/3G網路1.8GHz和2.1GHz頻段以及共享原來4G網路2.6GHz頻段的5G網路是5G WIDE品牌，因為更低的頻段可以實現更廣的覆蓋，因此突出了廣覆蓋特點；使用新分配的3.5-3.8 GHz新頻段的5G稱為5G FAST，這是突出高頻段頻寬大、速率高的特點。

瑞士電信的做法可以看作是透過提供頻譜效率手段，快速低成本建設5G。瑞士電信認為，若採用全新的5G頻段建網，需新建大量天線，尤其在城區， 90%的基站天面已沒有空間，困難重重，難以充分發揮5G潛力，而採取頻譜共享方式可以快速實現5G覆蓋。

瑞士電信的動態頻譜共享採用了愛立信的動態頻譜共享技術，基於智慧排程演算法，可在現有的4G載波中引入和新增5G，實現4G和5G使用者輪流使用相同的頻譜資源。

除了瑞士電信之外，本週宣佈商用的沃達豐英國公司，也採用了愛立信的動態頻譜共享技術。

此外，業內人士認為，美國AT&T和Verizon兩大運營商只有毫米波頻段，實際上可以採用動態頻譜共享技術，以利用現有的4G低頻段來快速實現全國性廣覆蓋。

當然，正如中國IMT-2020(5G)推進組所述，頻譜共享技術需要頻譜管理政策的支援，制定新型使用規則、安全策略和經濟模型，對基帶演算法和器件效能有較高要求。在中國5G商用推進中，隨著技術的逐步完善，政策和產業生態也需要及時跟進，使頻譜共享這一5G重要組成部分發揮出其商用價值。