netty权威指南第二版_1.6 LTE的频谱选择及迁移计划

发布时间：2016-09-25 09:21

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3GPP规范允许在全球范围内广泛的频段上部署LTE。它可以部署在现有2G和3G的任何频段上，也可以部署在几个新频段上。3GPP和其他标准机构以及几个工业协会继续和世界各地的专家就全球频谱协调问题进行协商，以便形成更大的规模经济和更快的部署速度。
表1-8和表1-9列出了许多比较常见的成对和不成对频段，LTE分别以FDD或TDD模式在其上部署[17-18]。FDD内的频段1～10和TDD内的频段33～38是目前3GPP系统已部署的频谱。多数情况下，在这些频段部署LTE都需要重整频谱，也就是说，现存的2G或3G系统将不得不从这些频段撤出，被LTE系统替代。FDD模式的频段11～17和TDD模式内的频段39和40是新频段，大部分都没有被现有2G或3G网络占用，因此更容易为LTE所使用。可以使用新频谱的运营商更有可能用新频谱将LTE部署为现有网络的覆盖解决方案。表1-10按地区总结了有可能部署LTE的不同频段。
表1-8　3GPP为LTE指定的FDD频段

3GPP频段 频段（常用）名 频谱数 上行链路（MHz） 下行链路（MHz） 能获得的地区

1 2.1GHz（IMT） 2×60MHz 1920～1980 2110～2170 欧洲、亚洲、日本、大洋洲

2 1900MHz（PCS） 2×60MHz 1850～1910 1930～1990 北美

3 1800MHz（DCS） 2×75MHz 1710～1985 1805～1880 欧洲、亚洲

4 1.7/2.1GHz（AWS） 2×45MHz 1710～1755 2110～2155 美国、加拿大（未来）

5 850MHz（CLR） 2×25MHz 824～849 869～894 北美、大洋洲

6 800MHz（IMT-E） 2×10MHz 830～840 875～885 日本

7 2.6GHz 2×70MHz 2500～2570 2620～2690 欧洲（未来）

8 900MHz（GSM） 2×35MHz 880～915 925～960 欧洲、亚洲、大洋洲

9 1700MHz 2×35MHz 1749.9～1784.9 1844.9～1879.9 日本

10 扩展1.7/2.1MHz 2×60MHz 1710～1770 2110～2170 北美（不包括美国）

11 1500MHz 2×25MHz 1427.9～1452.9 1475.9～1500.9 日本

12 低700MHz（UHF） 2×18MHz 698～716 728～746 美国

13 低700MHz（UHF） 2×10MHz 777～787 746～756 美国

14 高700MHz（UHF）公共安全/专用 2×10MHz 788～798 758～768 美国

17 低700MHz（UHF） 2×12MHz 704～716 734～746 美国

 

 
表1-9　为LTE指定的TDD频率

3GPP频段 频段（常用）名 频　谱　数 频　　率 能获得的地区

33 TDD 2000 20 MHz 1990~1920MHz 欧洲

34 TDD 2000 15 MHz 2010~2025MHz 欧洲和中国

35 TDD 1900 60 MHz 1850~1910MHz 美国、加拿大

36 TDD 1900 60 MHz 1850~1910MHz 美国、加拿大

37 PCSCenterGap 20 MHz 1910~1930MHz 美国、加拿大

38 IMT扩展Center Gap 50 MHz 2570~2620MHz 欧洲

39 中国TDD 40 MHz 1880~1920MHz 中国

40 2.3GHz TDD 100 MHz 2300~2400MHz 中国

 

 
表1-10　全球不同地区LTE的频谱选择

  候选频谱

初期LTE部署 未来潜在的LTE部署

北美 AWS：2100MHz
UHF：700MHz 850MHz（重整）
1.9GHz（重整）

亚太地区 1.5GHz（日本）
2.6GHz（日本） 2.1GHz（日本）
2.3～2.4GHz（中国）
470～854MHz
1.8GHz（重整）

欧洲、中东、非洲 2.1GHz（日本）
2.6GHz（日本） 900MHz（重整）
1.8GHz（重整）
450MHz（重整）
470～854MHz

 

 
图1-5展示了美国能获得的不同频谱选择。而今不同的3GPP和3GPP2系统已经部署在850 MHz移动频段和1900 MHz PCS频段。AWS（Advanced Wireless Services，高级无线业务）频段和最近拍卖的700 MHz的UHF频段可能是美国境内LTE初期部署的主要候选频段。
在欧洲，许多运营商可能希望重整900 MHz的GSM频段，用于LTE部署。由于许多运营商不断将其顾客迁移到UMTS频段（1920～1980 MHz/2110～2179 MHz）的3G系统上，900 MHz上的负载不断减小。一些运营商可能将3G UMTS/HSPA系统部署在900 MHz上，而其他的一些可能等待用LTE替代该频段上的GSM。HSPA需要每次使用5 MHz，而LTE允许在低至1.4MHz的频段上运行，这使得它能吸引频谱有限的运营商。我们也有可能看到LTE部署在UMTS频段上，因为几个运营商还没有用完这些频段上的所有频带。在欧洲，新增的LTE部署候选频率还有2.6 GHz范围内的IMT扩展频段（IMT Extension Band）。
接下来我们较详细地讨论一些较新且更可能为LTE早期部署所选择的频谱。

图1-5　美国潜在LTE部署能获得的无线频谱

AWS频段。2006年，FCC拍卖了用于AWS的90 MHz（2×45 MHz）的不成对频谱。总共1087个执照由104个竞拍方获得，为美国财政部净赚139亿美元，平均每人每兆赫兹0.53美元。该频谱被称为AWS-I，其中1710～1755 MHz用于移动传输，2100～2155 MHz用于基站传输。上频带与IMT-2000的下行链路有交叠，后者的频率范围是2110～2170 MHz。AWS频谱被分成6对进行拍卖，3对2X5MHz，3对2X10MHz。BRS（Broadband Radio Services，广播无线业务）和FMS（Fixed Microwave Services，固定微波业务）运营商所占用的频段必须首先被撤销，再部署移动业务。美国的几个运营商已开始在AWS上部署3G，而另外一些在此频段上部署系统前可能会等待LTE。加拿大于2008年拍卖了AWS，而拉美国家也有望在短期内使用AWS。目前，，FCC正在制订拍卖规则，拍卖对象有新增的20 MHz的成对频率，命名为AWS-II，目标频段是1915～1920 MHz/1995～2000 MHz和2020～2025 MHz/2175～2180 MHz，还有新增的2155～2175 MHz频段上的20 MHz的不成对频率，命名为AWS-III。FCC正提议允许TDD在AWS-III上运行，但是许多业内人士更关心在AWS-IFDD频谱附近运行TDD。

700 MHz UHF频段。2008年，FCC拍卖了700 MHz UHF频段的52 MHz的频谱。之前这一频谱大部分分配给了电视广播，FCC对之进行回收，作为向数字电视转变的一部分。FCC将其分成较低的700 MHz频段（范围是698～746 MHz）和较高的700 MHz频段（范围是746～806 MHz）。低700 MHz频段有几个成对和不成对频谱块，每个6 MHz宽，与6 MHz的电视信道一致。高700 MHz频段有一个2X5MHz成对块，凭（美国）全国许可证进行拍卖。它还有另外两个2X1MHz成对频段和一个被称为“C频段”的2X11MHz的宽成对频段。C频段与FCC的“开放接入”的条款一起出现。

一共101个竞标人赢得了1090个许可证，净花费约为190亿美元，比过去15年其他任何一次卖出的都多。AT&T和Verizon这两个美国最大的移动运营商赢得了许可证的最大份额。运营商之所以对700 MHz如此青睐，是因为这一低频段具有吸引人的传播特性，能提供更大的覆盖范围，更强的建筑穿透性。因为在上部署LTE 700 MHz比在较高频率所需基站的数目更少，所以它对于在农村和郊区部署新系统尤其有吸引力。700 MHz拍卖被看成是获得UHF频谱的最后一次机会，为获得许可证，参与者花费平均每人每兆赫兹1.28美元，是AWS所花费的2倍。为容许LTE使用10 MHz和20 MHz的带宽运行，以便有可能获取非常高的峰值数据速率，部分700 MHz频谱以足够大的一块进行授权。
美国带头拍卖了700 MHz UHF频谱，与此同时，世界各地也正在向数字电视转变，该转变必然会产生频谱红利。很可能世界上其他地区也会拍卖之前被模拟电视占用的470～862 MHz频谱的一些部分，以用于新业务（包括移动宽带）。

IMT扩展频段。2000年世界无线电大会（World Radio Congress）上，确认2500～2690 MHz频段作为IMT2000的新增频段。欧洲国家已经为FDD运行分配了IMT2000扩展频谱中的140 MHz，上行链路使用2500～2570 MHz，下行链路使用2630～2690 MHz。不久也将新增分配给TDD的50 MHz的不成对频段，范围是2570～2620 MHz。正如700 MHz UHF频段一样，该频段也为潜在的LTE部署提供20 MHz的信道带宽。

每个运营商的频谱状况和他们所处的竞争位置及进行资本投资的能力将决定他们部署及将用户迁移到LTE的时机和方法。运营商也不得不管理技术风险，在过渡期间维持业务和网络品质，控制包括传输成本在内的运行成本，并开发一种能支持和刺激用户向LTE迁移的设备生态系统。
那些已经为LTE获得新频谱的运营商将更有可能把LTE作为一种新频谱上的覆盖解决方案，首先从人口稠密的市区开始部署，然后慢慢向外扩展。随着越来越多的用户向LTE迁移，这些运营商可能会开始释放他们现有的3G频谱，对其进行重整，以部署LTE。即使在把数据转移到LTE之后，许多运营商也有可能会继续使用2G或3G电路交换语音网络。除非运营商在品质和容量上很有把握，已完全部署IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）以支持分组承载上的实时业务，并已建立一种在LTE和早期系统间进行语音切换的固定机制，否则语音不可能完全向LTE转变。
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