5G已進(jìn)入商用通道，雖然給業(yè)界帶來(lái)前所未有的體驗(yàn)，但5G是頻譜資源的消耗大戶，對(duì)頻譜帶寬的需求更高，5G商用中頻譜的供需矛盾更加突出，因此頻譜共享技術(shù)需要落地，同時(shí)頻譜共享也被視為是5G技術(shù)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵能力。

無(wú)線電頻譜在移動(dòng)通信業(yè)中的關(guān)鍵性毋庸置疑，無(wú)線技術(shù)的發(fā)展和商用，對(duì)頻譜需求急劇增長(zhǎng)，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(gè)或兩個(gè)以上用戶共同使用一個(gè)指定頻段的電磁頻譜，共享用戶可分為主用戶和次用戶。主用戶是指最初被授予頻段且愿意與其他接入者共享資源的用戶;次用戶是指其余被允許按照共享規(guī)則使用頻譜的用戶。對(duì)頻譜共享的概念、分類、技術(shù)研究的文獻(xiàn)較多，本文就不贅述，而頻譜共享在5G產(chǎn)業(yè)中如何商用值得關(guān)注。

5G已進(jìn)入商用通道，雖然給業(yè)界帶來(lái)前所未有的體驗(yàn)，但5G是頻譜資源的消耗大戶，對(duì)頻譜帶寬的需求更高，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(shí)頻譜共享也被視為是5G技術(shù)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵能力。

非技術(shù)因素加劇頻譜供需矛盾，呼喚技術(shù)手段來(lái)提升效率

無(wú)線電頻譜本身是一個(gè)不可再生資源，而且能夠用于移動(dòng)通信的頻段有限，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(shù)因素使得其利用效率并不高，從而進(jìn)一步加劇頻譜供需矛盾。總結(jié)下來(lái)，筆者認(rèn)為以下三個(gè)非技術(shù)因素加劇頻譜供求矛盾。

（1）移動(dòng)通信的代際升級(jí)緩慢加劇頻譜供求矛盾

所謂的代際升級(jí)中商用因素，是指新一代移動(dòng)通信技術(shù)商用時(shí)，上一代甚至上幾代技術(shù)會(huì)共存，代際升級(jí)速度太慢，多代通信技術(shù)的并存意味著每一代都獨(dú)占專門的無(wú)線電頻譜資源。例如，目前5G商用牌照已經(jīng)發(fā)放，今年5G網(wǎng)絡(luò)會(huì)正式商用，然而在未來(lái)一段時(shí)間中各運(yùn)營(yíng)商仍然要運(yùn)營(yíng)者多個(gè)制式的網(wǎng)絡(luò)，在很長(zhǎng)一段時(shí)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(fā)表的《頻譜共享趨勢(shì)和進(jìn)展》一文中指出：傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商多制式網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)制式都需要固定占用一定的頻譜資源，每個(gè)制式所需的頻譜資源與其最大話務(wù)容量相關(guān)，雖然不同制式業(yè)務(wù)負(fù)荷的潮汐特性不同，但由于每個(gè)制式都獨(dú)占頻譜，不同制式間的頻譜不能錯(cuò)峰共享使用，導(dǎo)致了頻譜資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

隨著新的業(yè)務(wù)發(fā)展，雖然2G/3G退網(wǎng)重耕到4G/5G是大勢(shì)所趨，但這一過(guò)程并非一蹴而就，過(guò)去幾年中中國(guó)移動(dòng)3G減頻退網(wǎng)、中國(guó)聯(lián)通2G減頻退網(wǎng)的消息不斷出現(xiàn)，但全部清退騰出頻譜資源談何容易？此時(shí)，頻譜共享技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在同一頻段按需、動(dòng)態(tài)地分配頻譜資源，成為運(yùn)營(yíng)商的必然選擇，可以釋放部分資源用于4G/5G。

（2）無(wú)線電頻譜政策局限加劇頻譜供求矛盾

由于無(wú)線電頻譜歸國(guó)家所有，各國(guó)制定無(wú)線電頻譜政策，而政策的制定需要從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮與整個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)。對(duì)無(wú)線電頻譜規(guī)劃和政策制定中因?yàn)橐恍┮蛩氐挠绊?，往往?huì)造成頻譜供求形成結(jié)構(gòu)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(dāng)前美國(guó)5G頻譜分配的態(tài)勢(shì)。在全球大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)規(guī)劃將6GHz以下的低頻段作為5G覆蓋的頻段時(shí)，美國(guó)運(yùn)營(yíng)商卻無(wú)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，這緣于此前美國(guó)的6GHz以下頻段已經(jīng)被政府和軍方占用，雖然美國(guó)國(guó)防部已計(jì)劃騰退中低頻段，但這一工作什么時(shí)間完成仍然是個(gè)未知數(shù)。眾所周知，毫米波頻段雖然帶寬資源充足，但覆蓋距離非常低，造成運(yùn)營(yíng)商更高的投資。而即使是24GHz毫米波頻段，也遭到了美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局的反對(duì)，因?yàn)樵擃l段無(wú)線通信有可能干涉到氣象預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

可見(jiàn)，無(wú)線電頻譜政策的局限性可能讓有頻譜需求的群體無(wú)法獲得頻譜授權(quán)，加劇供需矛盾?；蛟S，頻譜共享技術(shù)的使用，可以讓頻譜所有權(quán)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(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者羅納德·科斯曾在1959年發(fā)表了《聯(lián)邦通訊委員會(huì)》一文，對(duì)全球無(wú)線電頻譜管理產(chǎn)生了重大影響，建立了無(wú)線電頻譜市場(chǎng)化管理的理論基礎(chǔ)，此后全球多個(gè)國(guó)家基于此理論開啟了頻譜市場(chǎng)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(wèn)題，但也在一定程度上大大增加了運(yùn)營(yíng)商的成本，加劇了頻譜供求矛盾。

根據(jù)德勤的統(tǒng)計(jì)，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(chǎn)負(fù)債表上共持有逾2650億美元的綜合頻譜資產(chǎn)，這一頻譜資產(chǎn)幾乎占企業(yè)總價(jià)值的三分之一，美國(guó)之外的一些國(guó)家運(yùn)營(yíng)商的頻譜資產(chǎn)雖然占其企業(yè)價(jià)值沒(méi)有那么高，但這一比例也持續(xù)上升。

頻譜資產(chǎn)占企業(yè)價(jià)值的比例（來(lái)源：德勤）

高昂的頻譜獲取成本給企業(yè)造成了很大負(fù)擔(dān)，此前因?yàn)轭l譜拍賣中支付高額費(fèi)用導(dǎo)致其網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)虧損的運(yùn)營(yíng)商不在少數(shù)。因此，提升頻譜使用效率是降低企業(yè)成本的一種重要方式。

通信網(wǎng)絡(luò)代際升級(jí)緩慢、頻譜政策局限以及高昂的頻譜獲取費(fèi)用背景下，通過(guò)技術(shù)手段提升寶貴頻譜資源的利用率就非常必要，面對(duì)5G的高額投資，頻譜共享技術(shù)更有必要性。

產(chǎn)業(yè)鏈重要參與者都沒(méi)有缺席

整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈早已意識(shí)到頻譜資源稀缺性和非技術(shù)因素的影響，因此通過(guò)推出各類技術(shù)手段提升頻譜利用率就成為各領(lǐng)軍組織的重要任務(wù)，產(chǎn)業(yè)鏈各重要參與者均未缺席頻譜共享技術(shù)，尤其是在5G的頻譜共享方面。

2017年3月，當(dāng)3GPP做出5G標(biāo)準(zhǔn)加速的決定同時(shí)，也引入了5G NR頻譜共享研究，將頻譜共享作為5G標(biāo)準(zhǔn)中的組成部分。我國(guó)的IMT-2020（5G）推進(jìn)組也在進(jìn)行頻譜共享專題技術(shù)研究，指導(dǎo)未來(lái)國(guó)內(nèi)5G商用。

早在2016年11月，高通就宣布推出其首個(gè)5G NR頻譜共享原型系統(tǒng)和試驗(yàn)平臺(tái)。該原型系統(tǒng)旨在表明，5G頻譜共享技術(shù)將提高共享頻譜的移動(dòng)寬帶性能至更高水平，從而提供“像光纖一樣”的移動(dòng)體驗(yàn)，同時(shí)將5G擴(kuò)展至全新部署類型，如面向企業(yè)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的專用5G網(wǎng)絡(luò)。

華為在頻譜共享技術(shù)方面也做了大量工作，其中CloudAIR解決方案就是對(duì)這一技術(shù)研究的體現(xiàn)。2017年世界移動(dòng)大會(huì)期間，華為展示了CloudAIR解決方案，可以支持GSM&UMTS和GSM《e動(dòng)態(tài)頻譜共享;在2018年世界移動(dòng)大會(huì)期間cloudair p=“” 解決方案發(fā)布，該方案一個(gè)重要的價(jià)值就是lte和5g新空口在相同頻譜動(dòng)態(tài)共享部署，加速5g全頻段部署。

來(lái)源：愛(ài)立信

愛(ài)立信在頻譜共享方面也推出專門的方案。2019年世界移動(dòng)通信期間，愛(ài)立信使用英特爾5G設(shè)備，首次展示頻譜共享技術(shù)，展現(xiàn)了4G和5G可以在同一個(gè)載波頻率上同時(shí)運(yùn)行。愛(ài)立信的頻譜共享軟件通過(guò)智能調(diào)度算法，根據(jù)實(shí)際流量需求，在同一載波頻率內(nèi)實(shí)現(xiàn)4G和5G之間的頻譜動(dòng)態(tài)共享。每一毫秒，系統(tǒng)容量都會(huì)在4G和5G之間進(jìn)行重新調(diào)整，確保網(wǎng)絡(luò)中以任何比例混合的4G和5G設(shè)備都能達(dá)到最佳性能。這將最大限度地減少頻譜浪費(fèi)，并實(shí)現(xiàn)最佳的最終用戶性能。

頻譜共享不僅僅為了各大通信廠商秀技術(shù)，而且已經(jīng)在商用中得到落地，尤其是在5G網(wǎng)絡(luò)商用中的落地。知名通信自媒體“網(wǎng)優(yōu)雇傭軍”曾對(duì)瑞士電信的共享頻譜5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行過(guò)詳細(xì)解讀。今年4月，瑞士電信宣布正式商用5G，這張網(wǎng)絡(luò)與其他國(guó)家商用的5G網(wǎng)絡(luò)最大的不同之處是4/5G頻譜共享的5G網(wǎng)絡(luò)。

瑞士電信5G部署頻譜

從瑞士電信發(fā)布的資料可以看出，其商用的5G網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)有2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)的1.8GHz、2.1GHz和2.6GHz頻段。瑞士電信所發(fā)布的兩大品牌5G WIDE和5G FAST，其中共享原來(lái)2G/3G網(wǎng)絡(luò)1.8GHz和2.1GHz頻段以及共享原來(lái)4G網(wǎng)絡(luò)2.6GHz頻段的5G網(wǎng)絡(luò)是5G WIDE品牌，因?yàn)楦偷念l段可以實(shí)現(xiàn)更廣的覆蓋，因此突出了廣覆蓋特點(diǎn);使用新分配的3.5-3.8 GHz新頻段的5G稱為5G FAST，這是突出高頻段帶寬大、速率高的特點(diǎn)。

瑞士電信的做法可以看作是通過(guò)提供頻譜效率手段，快速低成本建設(shè)5G。瑞士電信認(rèn)為，若采用全新的5G頻段建網(wǎng)，需新建大量天線，尤其在城區(qū)， 90%的基站天面已沒(méi)有空間，困難重重，難以充分發(fā)揮5G潛力，而采取頻譜共享方式可以快速實(shí)現(xiàn)5G覆蓋。

瑞士電信的動(dòng)態(tài)頻譜共享采用了愛(ài)立信的動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)，基于智能調(diào)度算法，可在現(xiàn)有的4G載波中引入和添加5G，實(shí)現(xiàn)4G和5G用戶輪流使用相同的頻譜資源。

除了瑞士電信之外，本周宣布商用的沃達(dá)豐英國(guó)公司，也采用了愛(ài)立信的動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)。

此外，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，美國(guó)AT&T和Verizon兩大運(yùn)營(yíng)商只有毫米波頻段，實(shí)際上可以采用動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)，以利用現(xiàn)有的4G低頻段來(lái)快速實(shí)現(xiàn)全國(guó)性廣覆蓋。

當(dāng)然，正如中國(guó)IMT-2020（5G）推進(jìn)組所述，頻譜共享技術(shù)需要頻譜管理政策的支持，制定新型使用規(guī)則、安全策略和經(jīng)濟(jì)模型，對(duì)基帶算法和器件性能有較高要求。在我國(guó)5G商用推進(jìn)中，隨著技術(shù)的逐步完善，政策和產(chǎn)業(yè)生態(tài)也需要及時(shí)跟進(jìn)，使頻譜共享這一5G重要組成部分發(fā)揮出其商用價(jià)值。