新里程碑：美国5G频谱大拍卖进行中！「黄金频段」军用改商用-技术圈

新智元报道

来源：cnet

编辑：梦佳、雅新

【新智元导读】从军用转商用，美国5G频谱大拍卖进行中！5G策略的失守使美国不再是毫米波的坚定拥护者，转而成为Sub-6的追随者。5G争夺战现论输赢，还为时过早。

美国5G频谱大拍卖进行中！白宫和国防部周一公布计划，获准将3.45GHz-3.5GHz的5G中频段频谱，用于拍卖。

报道称，预计2022年中期开始将原本用于军事的这100MHz中频段频谱，用于商业用途，以扩大美国的5G网络覆盖。

一直以来，我国重点发力5G中低频段，而美国此前更多专注于使用毫米波频段（6000MHz以上）发展5G，且中低频段（6000MHz以下，又称Sub6G频段）的部分优质资源主要由美军方掌控。

媒体报道称，此举为美国，为5G之争当初出错的牌「亡羊补牢」。

拍卖5G「黄金频段」，军用改商用

这次美国政府要拍卖的 3.5GHz，属于所谓的中频段范围，是以 Sub-6GHz 方案建设 5G 网络的重要频段，可以称作是「黄金频段」。

虽然只有 100MHz 频段，即 3.45GHz-3.5GHz，但也向 5G 运营商和商业公司释放了积极信号，未来可能有更多中频段资源放出。美国无线服务提供商称，这是向郊区和农村用户提供下一代5G 无线服务的关键。

特朗普政府表示，从4月份即开始与国防部合作，确定美国各地100GHz的连续无线频谱，哪些可以在军事和商业用户之间共享。他们计划在今年夏末之前制定出如何在不同利益相关者（军事和商业用户）之间分享频谱的技术细节。

然后，美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission)将开始起草相关规定，并就频谱拍卖征求公众意见。拍卖可能在2021年12月举行，预计从2022年夏天开始商业实体可以使用这些频谱。

白宫顾问兼美国首席技术官迈克尔·克拉西奥斯（Michael Kratsios）表示，此举「使我们能在不损害国家安全的情况下，最大限度地提高5G频谱的可用性」。

这段亟待拍卖的频谱目前正被军方用于高性能防御雷达系统。这些系统包括防空导弹系统和战场武器的枪炮火力控制，以及武器系统的空中交通管制。

联邦通信委员会主席Ajit Pai表示，「这是确保美国在5G领域的领导地位的关键里程碑。」

「中频段频谱对 5G 来说至关重要，因其既提供地理覆盖，又提供传输大量数据的能力。」

与此同时，FCC计划在2020年年底前拍卖3.7GHz~4.2GHz频段的280MHz频谱。

频段的扩充意义重大。不难想象，将军用频段开放给商用将大幅增加5G覆盖。

这里又涉及到一个问题就是频谱分配方式，我国是工信部以牌照准许的形式平均分发给三大运营商。我国电信运营商是国营企业，频谱资源归国家所有，自然不存在频谱的市场交易甚至拍卖。

而美国主要采取的方式是拍卖，市场竞价。美国的频谱拍卖，不管是四大运营商还是地区性小电信商都可以参与，最高可卖至数百亿美元，赚的盆满钵满。就在今年年初，美国最大规模5G毫米波频谱拍卖结束：总成交额75.58亿美元！

频段之争，美国选错了路？

在全球5G测试你追我赶的同时，频段之争也是一个重点战场。只有有了优质的频谱资源，才能更好地展现出5G技术。

国际标准化组织3GPP把5G频段分为FR1频段和FR2频段，这里的FR就是Frequency Range的意思。两者分别对应的是低频和高频。

在5G频段方面，美国主要使用的是毫米波频段，而以中国为代表的其他国家则主要采用的是Sub-6 GHz频段。

FR1 就是我们通常说的 Sub 6GHz，低于 6GHz 的部分，其实这段频谱已经把现在的2G，3G和4G所用的频谱全部囊括在内了，而这部分将是5G当前的主流应用范围，因为频率越低，覆盖能力越强，穿透能力越好。此次美国FCC要拍卖的频段就属于FR1频率域。

由于 FR2 频谱电磁波的波长是毫米级别的，故称作毫米波（mmWave），严格来讲毫米波频段约为30-300GHz。毫米波的特点就是超大带宽，更大的频谱通道，传输速率快。

随着5G的商用，近年来，美国对于争夺5G领先地位的紧迫感日益强烈。

2016年7月14日，美国第一个正式发布5G频率规划，决定优先在28GHz、37GHz、39GHz、64GHz-71GHz共4个频段发展5G。

可以看出美国主要押注在5G毫米波的部署，因其具有丰富的频谱资源、连续大带宽，规划难度小等优势，这样可以避免与政府及军方使用冲突。此前美国6GHz以下的频段全部归军方使用，3GHz和4GHz频谱大部分是美国独有的联邦频段，特别是国防部广泛使用的频段。

美国防部5G报告中提到，3GHz和4GHz之间的频谱波段主导了全球的5G活动，因为相比于毫米波频谱，3Ghz和4GHz的传播范围得到了改善，能用更少的基站数量提供相同的覆盖范围和性能。

而毫米波的一大坑就是覆盖范围的问题，信号差，走在路上都会被树木或是电话亭遮挡。物理中学过，电磁波频率越高，容易被障碍物遮挡，因此覆盖范围也会受限。

利用一座基站的Sub-6GHz信号就可以绕过复杂地形，覆盖面自然更大。

此前，谷歌对于相同范围内、相同基站数量的5G覆盖做过测试，采用毫米波部署的5G网络，100Mbps速率的可以覆盖11.6%的人口，以每秒1Gbps的速度覆盖3.9%的人口。

在中国Sub-6标准中，相同的基站以每秒100Mbps的速度覆盖57.4%的人口，以每秒1Gbps的速度覆盖21.2%的人口。

测试结果对比：左图是毫米波部署的5G网络，右图是Sub-6部署的5G网络

来源：THE 5G ECOSYSTEM: RISKS & OPPORTUNITIES FOR DoD

我国为何主打Sub-6？

Sub-6GHz 是指频率低于6GHz的电磁波，相比毫米波自然是低了很多，在传播速度和带宽容量上自然也比毫米波逊色不少。但Sub-6GHz的优势就是覆盖范围更广，而且只需在原有4G基站上加装5G基站即可，大大节省了部署成本。

我国幅员辽阔，5G建设必须考虑全面覆盖和成本可控，采用Sub-6GHz进行前期建设也是出于覆盖面和成本的考虑，因此Sub6更符合我国国情。

我国5G候选频段分配方面，各大运营商的频段划分中除了N79达到4.9GHz，其他频段基本都以2-3GHz居多。

此前有专业人士做了一个频段分配图。

来源：无线深海

其中国内三大运营商支持的频段如下。

中国移动：2515MHz-2675MHz （频段号：n41）；4800MHz-4900MHz （频段号：n79）

中国电信：3400MHz-3500MHz（频段号：n78）

中国联通：3500MHz-3600MHz（频段号：n78）

从分配情况来看，3400MHz-3500Mhz分配给中国电信，3500MHz-3600MHz分配给中国联通，中国移动则在2.6GHz频段和4.9GHz频段上持续深耕。

另外，中国虽然专注于Sub-6G的深耕，但是并没有放弃对毫米波的探索。

5G成「脱钩」主战场，美国转战Sub-6「亡羊补牢」？

当前，5G领域已成为中美「脱钩」的主战场。美国之所以一直在奋力打压华为中兴，是因为不希望他们独享5G技术带来的巨大红利。

Sub-6 其实也可以称为厘米波，华为公司在这方面拥有技术上的领先优势，因此也被称为「中国」的5G标准。

中国在5G领域的领先有目共睹，而美国对中国5G的发展却虎视眈眈。

来源：A National Spectrum Strategy to Lead in 5G

中国政府的支持是中国5G发展与建设的优势。从中国的2G到4G发展建设来看，包括频谱资源、通信基础设施资源以及技术推动等，得到政府的大力支持。

每个国家的5G能力可以通过五个指标进行比较：

1频谱可用性

2广泛的5G试验

3国家监管机构建立的5G路线图

4政府承诺（例如，为5G实施铺平道路的战略文件和政策）

5行业对早期5G发展的承诺

在这些指标中，频谱可用性影响最大，因为许多其他因素都依赖于可用性。中国通过采取一系列积极投资和频谱分配措施，使得在5G领域的发展处于领先地位。

而美国对于为商业部门分配或共享政府拥有的频谱存在很大的担忧，但其毫米波的探索又存在着巨大的缺陷。需要更多的基站进行部署，成本大幅升高。

如果世界上大多数国家采用的未来5G生态系统是建立在Sub-6中频频谱之上，美国也将面临毫米波设备通用性的挑战和Sub-6基础设施安全问题。

随着Sub-6成为全球标准，中国也逐渐走上了领先的地位。

美国欲转战Sub-6GHz

去年4月，美国国防部发布的《5G生态系统：对美国国防部的风险与机遇》报告指出，国防部作为一个在海外运营的政府实体，无论美国如何选择在国内实施5G，国防部最终都必须学会在Sub-6 GHz的基础设施上运营5G网络。

美国毫米波方案的失败，让其转向Sub-6GHz。这就必然要和华为、中兴、爱立信等企业进行正面对垒。虽然美国在国际上打压华为，但自己却没有能拿得出手的设备建造商。AT&T，被拆分了；朗讯，从AT&T拆分后，被收购了；摩托罗拉，半死不活。

然而美国想要实现Sub-6频段的商用，可以重新规划政府的频段或者共享这些频段，但这两个方式的时间都相对过长。因为清除频谱占用，再通过拍卖、直接分配等方式后再商用，通常平均需要10年的时间。虽然共享频谱相较于前者是个稍快的方式，但也得需要花费5年以上的时间。

可以说，美国已经陷入了实现5G商用的困局。任正非曾经公开表示，美国在5G方面「押错了宝」。开头拍卖军用频段为民用也是为了转换频道，所做的努力。

华为恰恰是5G厘米波技术的领先者，也是5G技术标准的最大贡献者，如此也就不难理解为何美国要多次对华为出手。在过去10年里，华为在5G研发方面投入巨大的资本，这使我们比竞争对手领先大约一年。

目前，华为已经建成5G基站20万站，预计到今年年底，能够建成80万站，全面覆盖340多个城市。

而与此同时，中国也在推进毫米波建设，就在今年3月，工信部发布了《关于推动5G加快发展的通知》，当中有两个关于毫米波的内容。其实，毫米波5G与Sub-6GHz都是好东西，有各自的战场，他们的优势互补，共同推进5G产业的未来。

美国也显然发现了在5G建设这方面的欠缺，欲借Open RAN鼓励美国在5G方面的创新，促进竞争和扩大供应链。虽然美国在5G赛道上有所落后，但不可否认，美国依旧是不容忽视的重量级玩家。

未来终归是未知的，5G是一场马拉松，只有跑到最后的才是真正的赢家！

参考链接：

https://www.defense.gov/Newsroom/Releases/Release/Article/2307275/white-house-and-dod-announce-additional-mid-band-spectrum-available-for-5g-by-t/

https://www.secrss.com/articles/10324

https://zhuanlan.zhihu.com/p/102111301