【摘要】频率规划对于LTE的发展至关重要，文章研究了国际LTE频率规划的相关情况，包括移动通信的整体频率规划、国际规划用于LTE的主要频率资源、LTE商用网络的频率使用情况等，在此基础上给出了我国LTE频率规划的建议。
【关键词】LTE 频谱资源 频率规划 频率重耕
1 蜂窝通信频率概况
频率是移动通信技术发展的基础资源，为了协调各国的频率规划，国际电信联盟（ITU）针对蜂窝移动通信系统（IMT）所使用的频率资源给出了相关的规划建议。截至目前，经过1992年、2000年和2007年的3次世界无线电大会，ITU已经为移动通信规划了共1100MHz的频率资源，具体频段规划情况见图1：
其中，1GHz以下的频率资源为450～470MHz、698/790～960MHz，总带宽约为200MHz；1～3GHz的频率资源为1710～1885MHz、1885～2025MHz和2110～2200MHz，总带宽约为700MHz；3～5GHz频段资源为3400～3600MHz，总带宽为200MHz。
2 国际LTE频率规划
国际上用于LTE的频率资源主要包括4G新频段，以及将原有2G、3G的频率资源重新规划用作LTE。其中4G新频段集中在700/800MHz、2.3GHz和2.6GHz频段，2G/3G频段的重新规划利用包括了900MHz、1.7/1.8/1.9GHz、2.1GHz等频率资源。总的来说，国际LTE频率规划呈现以下几个特点：
（1）4G新频段TDD频率占比大幅上升
TDD（时分双工）和FDD（频分双工）对频率资源的使用方法不同，FDD需使用上下行对称的两段频率，TDD只使用一段频率。由于全球频率资源日益紧张，TDD频率分配比FDD更灵活，因此在4G新增频率资源中，TDD频率占比有了较大提高。根据ITU的频率建议，在2G/3G的典型频段中（900MHz/1.7GHz/1.8GHz/1.9GHz/2.1GHz等），规划为FDD频率的带宽为340MHz，规划为TDD频率的带宽为55MHz，占比仅为13.9%。在4G的新增频段中（700MHz/800MHz/2.3GHz/2.6GHz），在2.3GHz和2.6GHz频段为TDD规划了大量的频率资源，总带宽超过150MHz，占比超过27%。
4G TDD频率资源的增多为TD-LTE发展带来了机遇。根据GSA（全球移动设备供应商协会）的统计，截至2012年6月，全球已经开通9个TD-LTE商用网络，另外还有40个TD-LTE试验网络，分布在中国、印度、美国、日本和欧洲等地区。
（2）700/800MHz“数字红利”频率用作LTE成为国际趋势
“数字红利”频率指的是广播电信由模拟技术转换到数字技术后所节省出来的频率资源，其中的700/800MHz频段用于LTE已经成为国际趋势。随着广播电视的技术进步，数字电视的频谱利用率较模拟电视要高出很多，一般来说，传输1套模拟电视节目所需的8MHz带宽信道可以传输4～6套标清电视节目，通过模数转换能够节省出大量的频率资源。目前美国、德国、瑞典、日本等8个国家已经发放了700/800MHz数字红利频段用作移动通信，其中美国、德国和瑞典已经在该频段商用LTE网络，墨西哥、巴西、马来西亚、菲律宾等发展中国家也正在实施相关规划。
700/800MHz属于移动通信低频段的频率资源，在网络覆盖方面具有明显优势。低频段的无线信号传播距离较远，使用低频段部署LTE网络可以减少所需的基站数量，大幅降低建网成本，有利于网络快速形成规模覆盖。根据GSMA（全球移动通信系统协会）的测算，建设覆盖同样区域的移动通信网络，使用700MHz频段所需要的基站数量仅为2.6GHz的1/5（图2）。2.3GHz和2.6GHz属于高频段的频率资源，频率带宽较大，在网络容量方面具有优势。高低频相结合的频率规划兼顾无线网络的覆盖和容量，有利于LTE的发展，已经成为国际LTE频率规划的发展趋势。
（3）2G/3G频率资源的升级成为LTE频率的重要组成部分
2G/3G频率资源的升级利用又称为“频率重耕”，包括900MHz、1.7/1.8/1.9GHz、2.1GHz等频段。随着移动通信技术由2G、3G向LTE的发展，越来越多的国家开始规划相关频率资源的升级利用。从2010年开始，欧洲多个国家着手对2G/3G频段的频率进行重耕利用，进行了一系列频谱拍卖，主要是900MHz和1800MHz频段。美国已经有多个运营商在1.7/2.1GHz频段开始部署LTE。韩国的LTE频段全部位于原有2G/3G频段。日本运营商DoCoMo正在利用原有WCDMA系统的1.9/2.1GHz频段部署LTE，后续日本原有2G移动系统使用的1.5GHz频段也将全面升级用于LTE。
在频率管制政策方面，目前多数国家倾向于采取技术中立的原则，允许运营商将2/3G频率资源升级用于LTE。在实施过程中，各国通常会采用配套的管制措施进行必要的调整，方便新运营商获得频率资源，例如在新频段的分配中进行倾斜以及重新规划部分频段资源等。
3 国际LTE商用网络的频率使用情况
目前国际上LTE FDD商用网络使用的频率比较分散。截至2012年6月，全球已经开通79个LTE FDD商用网络，2.6GHz是使用最多的频段，有44个网络使用；其次是1.8GHz频段和700/800MHz频段，分别有24个和19个网络使用；另外8个网络使用1.7/2.1GHz，2个网络使用1.9/2.1GHz频段。
TD-LTE使用的频率主要集中在2.3GHz和2.6GHz。截至2012年6月，全球已经开通9个TD-LTE商用网络，其中5个使用2.6GHz频段，3个使用2.3GHz频段，1个使用3.5GHz频段。在目前全球40个TD-LTE试验网中，至少有30个使用了2.3GHz或者2.6GHz频段。
4 结论
4G新增的TDD频率资源为TD-LTE发展提供了机遇，我国4G频率规划需要保证TDD频率资源，带动TD-LTE在国内和国际的共同发展。同时，高低频相结合的频率规划有利于移动通信网络的建设，700/800MHz“数字红利”频率用于LTE已经成为国际趋势，我国也应该积极规划，利用相关频率资源促进TD-LTE的发展。最后，目前国际上LTE FDD频率使用比较分散，TD-LTE主要集中在2.3GHz和2.6GHz频段，我国的4G频率规划需要考虑与国际接轨，以利于产生移动通信产业的规模经济效益，降低产业链成本，方便国际漫游。
参考文献：
[1] ITU. Radio Regulations[S]. 2008.
[2] 工业和信息化部. 中华人民共和国无线电频率划分规定[S]. 2010.
