基于无线电管理视角的“频谱重耕”维度分析

编 者 按

无线频谱是移动通信产业无可替代的重要资源。4G商用以来频谱资源更趋紧张，因此“数字红利”的释放、低频段优质资源的再规划、高频段的利用等皆成为业界关注重点，频谱重耕也势在必行。本次专题在解读频谱重耕基本涵义的基础上，提出了一些具体的实施方案和有针对性的重耕策略，最后亦囊括了对高频通信技术的探讨，希望通过对频谱重耕多层次、多维度的分析，为解决频谱资源日益紧张的问题提供一些思路。

【摘 要】以无线电管理视角阐述频谱重耕的定义与内涵，对频谱重耕的国际与国内、战略与战术以及效益与法规等多向维度进行了对比与分析，为我国正在逐步实施的频谱重耕提供借鉴。

【关键词】移动互联网 WRC IMT-2020 频谱重耕

[Abstract] The definition and significance of spectrum re-farming from perspective of radio management were addressed. Multiple dimensions of spectrum re-farming including international vs. domestic， strategy vs. tactics and benefit vs. regulation were compared and analyzed to provide a useful reference to China’s spectrum re-farming.

[Key words]mobile Internet WRC IMT-2020 spectrum re-farming

1 引言

移动互联网的快速发展深刻地改变着全球经济社会生活的方方面面，无线电频谱则是支撑和发展移动互联网中不可或缺的关键基础资源。为了挖掘和发挥移动通信已有频谱资源的潜力，有力支撑4G/LTE以及5G的建设和发展，提出了频谱重耕的概念。但是，频谱重耕绝不仅是利用原2G/3G网络的优质频谱以促进LTE网络建设、扩大和完善网络覆盖以及降低建设和运维成本。频谱重耕具有更为重要与广泛的内涵，其目标是在已十分拥挤的可用频谱范围内，寻找相应的已用于其它业务的频谱资源予以重新划分或分配给新的移动通信系统。因此，需要从国际与国内、战略与战术以及效益与法律法规支撑等多维度对频谱重耕进行分析与研究。

2 无线电管理中频谱重耕的歧义与阐释

当前，业界对频谱重耕的定义是“基于现有的第二和第三代移动通信（2G/3G）频段通过频率Re-farming（频谱重耕）实现LTE部署。”因此，频谱重耕也可理解为第二代和第三代移动通信（2G/3G）频率资源的升级利用，即充分利用2G/3G网络优质的频率资源加快LTE网络部署、扩大和完善移动网络覆盖以及降低建设和运维成本。

但是，频谱重耕并不是国际无线电管理中的法定用语，在国际电信联盟（ITU）出版的《无线电规则（2008年版）》的术语中，只有频率的划分、分配和指配，而且在关于IMT（国际移动通信）的所有决议或建议中都不存在频谱重耕用语的记载。据此，可以认为频谱重耕并不是无线电管理中的法定用语或程序，但却是ITU倡导和实施IMT发展过程中，为促进频谱的科学高效利用而采用的频谱重新分配或指配的手段。2015年8月，ITU电信发展局项目主管Aamir Riaz在北京举办的国际电信联盟频谱监测高级培训班上说：“ITU致力于与各国无线电主管部门在频谱经济、频谱重耕、监测、减少干扰等领域开展合作。”在此将频谱重耕与频谱经济、监测与干扰等无线电管理专用词汇并列。

因此，频谱重耕不应是频谱使用者（如电信运营商）的自发或自主行为，无线电管理应成为频谱重耕的主导方，承担频谱重耕的法定责任，并有权要求和落实频谱重耕的执行方或受益方对可能发生的电磁环境变化或造成的干扰承担责任与义务。

3 频谱重耕的国际与国内维度分析

从无线电管理的视角来看，频谱重耕既包括第二代和第三代移动通信（2G/3G）频率资源的升级利用，也包括对全球或地区（国家）已用频谱的重新利用与分配。

首先，从国际的维度审视，频谱重耕是随着移动通信系统的快速演进，如何在已十分拥挤的可用频谱范围内，经过缜密的研究、试验与分析，再通过地区或全球无线电管理机构的研究、讨论与多方协调及相应程序，寻找相应的已用于其它业务的频谱资源予以重新划分或分配给新的移动通信系统的过程。在刚刚闭幕的WRC-15大会上，经过激烈交锋和认真协调，形成了700MHz（694―790MHz）、1427―1518MHz和3400―3600MHz三个全球趋于统一的IMT频段，标志着移动宽带通信在满足全球日益增长的需求中迈出了重要一步，更是对全球范围内的频谱重耕具有里程碑的意义。

以其中的700MHz（694―790MHz）为例，早在WRC-07大会上，经历了长时间的讨论后已决定698―802MHz/862MHz频段以国家脚注的方式注明部分国家将用于IMT（称为“数字红利”）。纵观国际上各国700MHz频段的释放，大多数发达国家已完成或接近完成在广播电视系统的模/数转换中释放出频谱资源。目前，美洲多个国家的移动通信已应用700MHz以下频段，并覆盖了美洲一半以上的人口；美国、欧洲也分别采用700MHz+AWS频段部署LTE FDD网络；亚太地区的韩国、印度、马来西亚等国也都在国家宽带战略推进中实现了“数字红利”的释放；而澳大利亚等国甚至在频谱拍卖时直接将700MHz频段分配给运营商用于移动通信；2010年，亚太电信组织（APT）也推出了面向700MHz频段的2×45MHz频段计划。由上可见，从国际维度上审视，释放700MHz“数字红利”主要用于IMT建设已成国际共识，成为全球一致的重大频谱重耕举措与行动。

从国内维度审视，我国面对重大频谱重耕的决策步伐比较缓慢，即使我国2013年8月《“宽带中国”战略及其实施方案》已有两年，但至今尚未出台700MHz频段的释放方案，也未明确广播电视模/数转换以及模拟电视信号停播的具体时间表。按照已的“宽带中国”战略，至2016～2020年“宽带中国”应进入优化升级阶段，如果700MHz“数字红利”的释放仍停留在议论阶段，那么我国在落实WRC-15确定的频谱重耕战略中将处于十分尴尬的地位，并将影响我国在国际无线电管理领域的话语权。应该看到，在国家战略方向上我国已成为LTE频谱俱乐部的一员，但在700MHz“数字红利”战术部署上却大大落后于国际步伐。

4 频谱重耕的战略与战术维度分析

从已发生或正在规划的频谱重耕可见，相当多的案例都具有重大的战略作用。分析我国频谱重耕的战略维度，包括：

（1）频谱重耕符合国际移动通信的演进趋势。全球移动通信频谱资源的划分主要基于1992年、2000年和2007年ITU WRC大会的规划，涵盖1GHz以下频率（450―470MHz、698/790―960MHz）；1―3GHz频率（1710―1885MHz、1885―2025MHz和2110―2200MHz）；3―5GHz频率资源（3400―3600MHz）。但4G的兴起和网络部署以及2G/3G/4G网络共存的现状，加剧了全球移动通信频段的分散化趋势。

（2）在全球范围内选择合适的频段开展国际漫游是频谱重耕的重要目标之一。因此，在战略维度层面应尽快推动和落实700MHz低频段频谱的释放，以便我国LTE建设和运营可与国际逐渐同步，并享受全球漫游的“红利” 。

（3）对2G/3G频段进行频率重耕。从2010年开始，欧洲多个国家针对900MHz和1800MHz频段进行了一系列频谱拍卖，1800MHz已成为全球移动通信运营商部署LTE的主流频段（占比达43.8%）。同时，采用900MHz频段部署LTE网络的运营商也逐渐增多。

（4）争夺5G话语权。例如，在WRC-15大会上，我国建议的3300―3400MHz频段被全球45个国家确定为IMT频段；4800―4990MHz频段在部分国家被确定为IMT频段，这都具有重大的战略意义。

（5）为TD-LTE进入国际市场开路。以前由于我国在700MHz频段缺乏话语权，致使全球在700MHz频段推行基于美国的FDD规划方案，TD-LTE被排除在低频段优质频谱以外，进一步拉大了与FDD LTE的差距，导致了TD-LTE实现国际化的重大障碍。因此，我国能否尽快为TD-LTE重新分配700MHz等优质低频段的频谱成为重大的战略选择。

从我国频谱重耕的战术维度分析，包括：

（1）运营商提高服务能力，降低建网成本。我国TD-LTE以及LTE FDD频段主要集中在1.8GHz、1.9GHz、2.3GHz以及2.6GHz频段上，应尽快推动规划1GHz以下低频谱用于LTE网络的发展。同时，在向4G网络升级中，已有的GSM主设备支持度达到80%（包括BBU和RRU在内的主设备支持软硬件升级等）。

（2）由于GSM的庞大基站规模，如启动频谱重耕能快速建成覆盖全国的宽带4G网络，并大幅减少建网成本。因此，将部分2G/3G话音容量迁移到VoLTE，重耕2G/3G网络1GHz以下优质的频谱，以扩大和完善4G网络覆盖，降低建设和运维成本。

（3）提升农村及边远地区移动宽带覆盖能力。采用频谱重耕将800MHz LTE FDD用于提升农村及边远地区广覆盖，可以充分利用原有的3G网络站址，网络投资之比为1：1.65，可见低端频谱重耕用于4G网络建设，其经济效益十分突出。

5 频谱重耕的效益与法律法规支撑维度分析

频谱重耕的效益维度分析，包括：

（1）未来IMT频谱全球统一，成为向全球消费者提供低成本的通用移动宽带规模经济的关键因素之一。如果频谱及其所采用的技术制式有利于国际漫游，将产生巨大的规模效应，并降低整个产业链的成本，也体现了频谱重耕价值与社会效益。据GSMA的研究，如果亚太各国将700MHz“数字红利”应用于移动宽带通信，至2020年亚太地区的GDP及税收将分别增加7300亿美元和1300多亿美元，如果仍用于广播电视业务则只有以上数据的1/10。GSM协会的《欧洲频谱使用的评估》报告也显示，2013～2023年，除地面广播电视业务外，移动通信、WLAN、民航等各应用的频谱经济价值均呈现增长态势，到2023年移动通信频谱经济价值将达到4770亿欧元，约是同期广播电视业务频谱经济价值的20倍。另外，GSMA选取韩国、印度、印度尼西亚和马来西亚进行研究表明，将700MHz“数字红利”用于农村地区，其农村互联网业务分别增长了14%、21%、22%和23%，仅这4个国家就新增2500多万农村互联网用户。另外，GSMA研究还表明，如WRC-15通过的全球IMT使用1452―1492MHz频段，其潜在经济收益有望超过400亿美元。

（2）采用市场化的频谱重耕也将获得明显的经济与社会效益。例如2008年3月，美国FCC对700MHz“数字红利”进行了拍卖，拍卖所得的195.9亿美元创下了新记录。2015年11月，法国700MHz频谱拍卖首日竞价突破27亿欧元，并预测至2024年将为法国经济带来250亿欧元的利益。

毋庸讳言，保障和实现频谱重耕需要法律和法规的支撑，也是保障频谱重耕的重要维度。1997年，美国国会通过《平衡预算法案（the Balanced Budget Act of 1997）》，该法案要求联邦通讯委员会（FCC）对计划收回的模拟广播电视频谱在完成向数字电视转移后进行拍卖。美国2005年《削减赤字法案》涉及到700MHz频谱的拍卖，并设定拍卖限期为2009年2月17日，要求拍卖开始的时间不晚于2008年1月，抵押金到位不晚于2008年6月。

欧洲的频谱资源市场化始于本世纪初，2000年7月欧洲委员会了电子通信网络及业务的公用用频管理框架（简称管理框架指南），其中第8.4款指出：“欧盟成员国要为采用频谱交易的方式使用频率做好准备，以便与其它已经采纳频谱拍卖和交易的成员国进行合作。”2000年12月，英国政府发表了通信白皮书《21世纪的通信》，明确了将对广播电台的用频进行价值评估，并准备引入新的频谱管理机制，允许实施频谱交易；2003年7月，英国《通信法2003》要求频谱管理机构引入频谱交易的具体实施方式和管理条款；2004年11月，英国《无线电报（频谱交易）管理条例2004》制定了频谱交易的法律框架。至此，英国用四年时间完成了频谱市场化配置的法律和技术操作的准备，从2004年末开始实施频谱的市场化交易。同时，频谱重耕涉及大量军民频谱协调，美国商务部《将500MHz频谱用于无线宽带的计划与时间表》报告中，确定了大约2200MHz候选频段，其中涉及联邦政府使用的频谱1473.9MHz，占候选频谱总量的65%，因此军民频谱协调的法律法规也成为频谱重耕的必选项。

频谱重耕除了需要法律和法规的支撑之外，还需要部级的相关规划予以保障，以实现频谱重耕的固化。以美国为例，NTIA和FCC分别提出联邦政府和非联邦政府的频谱战略规划，战略规划具有很强的前瞻性和实用性，并能折射出美国频谱资源管理的新理念。NTIA制定了《联邦机构频谱战略规划》，主要包括阶段性战略目标、无线电新技术与频谱资源管理新方法、频谱使用情况与未来频谱需求等。FCC《2009～2014年FCC战略规划》，之后又更新《2012～2016年FCC战略规划》，其战略目标是频谱资源效益最大化，子目标是制定与执行灵活的以市场为导向的频谱资源分配政策，促进频谱交易二级市场发展，建立激励机制等。

6 结束语

综上可见，频谱重耕绝不是仅限于电信运营商通过业务卸载和转移，将2G/3G移动通信所用频谱用于LTE建设及未来IMT的发展。其真正内涵是对全球或地区（国家）已用频谱的重新利用与分配，因此必然涉及国际上频谱资源话语权的竞争，以及相关国家的战略布局与定位，也涉及到频谱重耕的价值与法律法规的保障。

因此，充分认识频谱重耕的战略价值，理顺频谱重耕的维度关系是推进频谱重耕的必由之路。

参考文献：

[1] 马斌. WRC-15为IMT新增频率划分[N]. 人民邮电报， 2015-12-15.

[2] 郭川. 移动互联网是“互联网+”的前沿阵地[N]. 人民邮电报， 2015-09-24.

[3] 周瑶. 国际LTE网络频谱使用分析及启示[J]. 邮电设计技术， 2015（4）： 14-18.

[4] 彭健. 我国5G研发国际领先 产业发展需提前布局[N]. 中国电子报， 2015-01-29.

[5] 朱东照，史俊潇，余毅. 我国移动通信频谱重耕的价值探讨和实施策略[J]. 电信科学， 2015（1）： 122-127.

[6] 史俊潇，赵知劲，朱东照. 移动通信频谱重耕的实施策略探讨[J]. 移动通信， 2015（15）： 58-61.

[7] 张冬晨，王首峰. 2G频率重耕关键问题研究[J]. 电信工程技术与标准化， 2015（6）： 12-18.

[8] 谢华，邱倩琳. 移动网络应对数据海啸的建设策略探讨[J]. 邮电设计技术， 2015（2）： 69-72.

[9] 沈嘉. VoLTE发展前景与4G话音之争[N]. 人民邮电报， 2015-03-26.

[10] 薛楠，乔维. 美国高效用频 我国急需跟上[N]. 中国电子报， 2015-06-12.