德国5G专网频率政策研究
通信世界網消息(CWW)2020年1月3日,西門子聯合高通在其德國紐倫堡汽車展廳和測試中心部署了實際工廠環境下的3700-3800MHz頻段SA模式5G網絡,西門子提供工業設備,高通負責提供設備建設網絡,這標志著德國5G專網進入到部署階段。德國規劃了3700-3800MHz頻段用于工業、農業、林業等行業5G專網使用,制定了配套管理政策和技術要求。德國5G專網頻率政策為我國5G專網頻率管理提供了參考。
政策出臺背景及過程
隨著德國工業4.0的發展,5G作為工業互聯網的關鍵網絡技術受到多個大型工業企業的關注。早在2019年德國汽車、機械設備制造及電工器材等工業協會要求BNetzA規劃5G專網頻譜用于建設企業專網。BNetzA認為隨著5G技術發展,未來會出現一些新的商業模式引發在局部區域自建無線網絡的需求。BNetzA分階段將3700-3800MHz頻段和24.25-27.5GHz頻段(26GHz頻段)規劃用于無線專網。
首先發布的是3700-3800MHz頻段管理規定和技術要求。2018年8月德國聯邦網絡管理局(BNetzA)發布了《關于規劃3700-3800MHz頻段用于提供區域無線網絡接入業務的征求意見稿》,經過兩次征求意見,2019年3月出臺了《無線網絡接入設備使用3700-3800MHz頻段的基本框架要求》,提出將3700-3800MHz頻段用于區域范圍的無線接入應用(主要是5G應用)。同年11月19日正式發布《3700-3800MHz頻段用于區域無線網絡的頻率指配管理規定》,21日開始接受該頻段區域頻率申請。24.25-27.5GHz頻段規劃方案正在征求意見。
BNetzA也意識到目前5G應用和商業模式還處在初級階段,未來區域頻率需求無法準確預測,隨著區域專網用戶增多,BNetzA保留對管理規定進行調整的權利。
德國5G專網頻率許可及發展情況
目前德國多家企業制定5G發展計劃,并提交了5G專網頻率申請。截止2020年4月初,BNetzA已收到寶馬、博世、大眾、巴斯夫(大型化工企業)、德國漢莎航空等多家公司申請,目前已有包括巴斯夫、Mugler等33家企業獲得了區域5G頻率許可。
德國大眾計劃2020年在德國122家工廠開始建設5G專用網絡,將集團內所有工廠機器和系統整合,優化生產流程提高生產力,未來將連接全球供應鏈。德國漢莎航空公司計劃使用諾基亞設備建設5G專網,由沃達豐負責運維,主要用于發動機遠程監測以及3D機艙協同設計。西門子已申請了六個工廠的區域5G頻率,正在進行性能評估。
3700-3800MHz頻段5G專網頻率管理政策
1、管理政策
根據征求意見結果,BNetzA制定了用于區域無線網絡(5G)接入的3700MHz–3800MHz頻段管理框架和申請程序,包括頻率分配、申請主體要求和使用費用等內容。
3700-3800MHz頻段主要用于局部區域的無線接入業務,可在有限區域或企業廠區內使用,例如工業園區、博覽會場地、農業和林業用地。申請主體需擁有地塊的所有權或授權產生的用益物權(例如:租用、租賃)。多個地塊的所有人(例如:工業用地的所有人)可以為整個區域提出頻率申請。
BNetzA明確了5G專網的頻率使用費用,與使用區域面積相關,計算具體公式為1000+B*t*5*(6a1+ a2)。1000歐元是基本費用,B是帶寬(10到100 MHz之間)。t是持續時間(年),a1和a2是面積(平方公里),按定居區和交通基礎設施面積(a1)和其他區域(a2)予以區分。使用費用的目的是提高頻率使用效率,1000歐元基礎費用綜合考慮了初創企業、中小企業以及農民用戶的經濟實力。使用費用與使用年限成正比,這是為了避免個別用戶在沒有計劃情況下無限期的申請頻率。
為盡可能減小對相鄰頻段、相鄰區域無線電業務的干擾,申請企業需要與相關主體達成頻率協調協議,如果無法達成頻率協調的,BNetzA將對企業提出減小干擾的措施要求。
在申請頻率時,申請企業需要提供基站設置參數、頻率使用詳細計劃、資格確認文件、技術能力證明材料、頻率協調協議和使用承諾等材料。獲得頻率許可后,申請企業還須及時向BNetzA通報使用情況,使用的無線電發射設備需要經過型號核準。根據相關法規,申請企業獲得頻率許可后的一年內應開始使用頻率開展無線電業務,超過一年未使用的頻率將被收回。
2、 相關技術要求
德國對3700-3800MHz頻段使用采用技術中立原則,為確保用戶能夠正常使用頻率免受干擾,申請企業需要遵守相關的技術標準要求。3700-3800MHz頻段按照10MHz的倍數進行劃分,工作在TDD模式,不預留保護帶寬。使用期限最長10年,許可到期可以續期,但最長有效期不超過2040年12月31日。
為避免對相鄰頻段半同步和非同步TDD網絡造成干擾,需要設置保護帶寬。申請企業必須按保護帶寬要求進行部署使用。BNetzA盡管沒有規定基站帶內發射的EIRP限值,但明確了覆蓋區域邊界場強以及基站帶外發射的要求,邊界區域3米及以上高度的場強值限值為-32dBμV/m/5MHz。BNetzA還明確了5G基站對同頻衛星固定業務保護要求以及邊境地區頻率協調要求。
26GHz頻段5G專網頻率規劃考慮
考慮到不同業務頻率需求的差異性以及毫米波頻段的物理傳播特性,基于歐盟5G頻率規劃建議,德國計劃將24.25-27.5GHz頻段規劃用于局部區域以及跨區域的專網和公網5G業務。26GHz頻段有三種應用場景,一是用于公眾移動通信的容量補充(作為熱點),以小蜂窩形式(最大半徑200米)為一定區域內的移動通信用戶提供服務;二是用于工業自動化、農業以及林業等行業應用,使用要求與3700-3800MHz頻段類似,限制在工廠或園區等局部區域,申請主體需要有土地所有權或用益物權;三是用于農村地區“最后一英里”寬帶接入,覆蓋半徑可以達到700米。
目前德國26GHz頻段有多個無線電業務,例如固定業務(微波點對點)和衛星地球探測業務,5G與原有業務的兼容共存是亟需解決的問題。BNetzA考慮26GHz頻段許可將采用一事一議的方式。申請企業根據擬覆蓋區域提出申請,提交材料包括商業模式、技術方案和頻率利用率目標等內容,BNetzA進行評估,如果認為技術方案無法高效利用頻率,將拒絕發放許可。
德國26GHz頻段正在征求意見的管理框架還規定了覆蓋區域邊界干擾保護要求,采用技術和業務中立方式分配頻率。如果移動通信運營商申請使用,須為TDD模式,載波帶寬為200MHz的整倍數。管理框架還提出了5G與原有無線電業務干擾協調、邊境頻率協調、使用期限、申請信息公開、使用費用等內容。BNetzA根據反饋的意見正在完善管理框架。
德國5G專網頻率政策分析
從發展路徑、頻率規劃、管理模式等方面分析,德國5G專網頻率政策有以下特點:
1、將區域5G作為推動5G應用的重要模式之一
德國是傳統的工業強國,多個工業巨頭密切關注5G在工業領域的應用,很早向BNetzA提出了5G專網頻率需求。2018年8月,德國規劃了3700-3800MHz用于區域5G系統,其目的就是滿足工業自動化、農業以及林業等行業5G應用需要。德國企業積極申請5G專網頻率,開放申請5個月內,已有33家企業獲得許可,還有越來越多的企業申請區域5G頻率。
2、 積極配置頻率資源
德國采用中頻段和毫米波搭配的方式,為區域5G規劃3700-3800MHz及24.25-27.5GHz共3350MHz頻率資源。每段頻段與運營商5G頻段相近,可以充分利用公網5G產業優勢發展專網。目前許可的3700-3800MHz頻段有較好的產業基礎,能夠支持企業快速應用部署,已有諾基亞、愛立信等設備商宣布提供完整的解決方案。
3、探索新的5G頻率許可模式
與全國性5G頻率相比,區域5G頻率的應用場景和業務高度集中在局部區域。3700-3800MHz頻段區域5G許可與土地所有權或用益物權緊密結合,限定使用范圍,能夠高效復用頻率資源,而運營商不允許申請。但對于26GHz頻段,運營商也可以申請用于公眾移動通信的容量補充。區域5G頻率管理模式可以滿足靈活多樣的業務需求。
4、制定配套政策和規范,鼓勵5G行業應用
為了確保區域5G網絡的順利部署,德國制定了較為完善的配套規范,包括系統技術指標、兼容共存要求等,設定了較為優惠的收費標準,遠低于運營商5G頻率拍賣費用。德國通過支持專網5G發展,積極鼓勵多個行業和企業利用5G技術加快數字化轉型。
德國5G專網頻率許可及發展情況
德國基于本國特點將專網5G作為發展5G行業應用的重要模式之一,為此規劃了中、高頻段頻率資源、制定了較為完備的頻率管理政策和技術規范,鼓勵企業積極申請。隨著專網5G頻率許可的增加,可以預計5G將在多個行業廣泛應用。德國專網5G頻率政策為我國開展5G行業專用頻率規劃、創新管理模式,推動5G行業應用提供參考。
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總結
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