美国频谱分配报告（英文）

美国的频谱分配 分析主要利益相关者之间的无线电频谱分配的当前状态，对许可频谱的不断增长的需求以及潜在的前进路径 委托CTIA 执行摘要 12345+ 执行摘要 这项研究探讨了美国无线电频谱（频谱）分配的现状，以及额外的许可频谱将如何使无线提供商继续扩展5G连接并解锁5G支持的创新 。 较低的中频带频谱分布(2022年中期可用) 5G带来了更大容量、更低延迟和更快速度的新承诺。预计到2027年，北美90%的移动用户将使用 5G网络，同时工业5G连接的预期增长，1商业无线行业将需要额外的频谱来支持网络，并确保 5G连接发挥其全部潜力。 在评估美国频谱分配的当前状态时，很明显，一些失衡可能会阻碍无线网络跟上预期增长和需求增长的能力。在出于本研究的目的而定义为3至8.4GHz*之间的无线电频率范围的较低中频带中，商业无线行业目前只能使用5％**的频谱。相比之下，未经许可的频谱用户可以访问超过7x***的频谱数量 （约36％），政府利益相关者可以访问超过12x***的频谱数量（约61％）。考虑到较低的中频带对于支持与5G服务相关联的新数据流量的类型和数量是至关重要的,因为其能够满足覆盖和容量要求。 商用无线频谱 (270MHz)** 预计将于2023年底上市 7x 比商业无线当前可用的频谱更多*** 未经许可的频谱 （1910MHz ） 12x 比商业无线当前可用的频谱更多*** 政府频谱 (3300MHz) *虽然在低、中和高频段频谱之间没有固定的划分规则，但我们选择的分界线最能反映政策制定者在了解即将到来的5G服务部署的情况下做出的最近分配决策。为了进一步扩展我们所做的这样的描述：虽然我们选择3GHz作为中低频段和中低频段之间的分界线，但大约二 十年前首次分配的2.5GHz频段具有许多相同的特征。Procedre、带宽大、使用时分双工、传播能力强)。 **在分配给商业无线用途的450兆赫中，目前有270兆赫可用，另外180兆赫假设在2023年底之前可用，等待C波段的第二批清理。就本报告所载分析而言，商业无线频谱是指灵活和/或蜂窝点到多点许可证。 ***随着商业无线，未经许可和政府用户可使用的额外180MHz频谱将分别比商业无线多4倍和7倍。 执行摘要 12345+ 目前可用 重新分配候选频带的较低中频带频谱分布 拟议转让 1.19x 比商业无线可获得的频谱更多 1.34x 比商业无线可获得的频谱更多 拟议 Assignment 目前 可用 迄今为止，商业无线行业已经通过快速部署有限的许可中频带频谱，为消费者提供了高质量的服务，优化流量，并重新利用频段（通常称为“重新耕种”）以满足不断变化的需求。2但是，如果无法通过向商业无线提供商提供更多许可频谱来解决频谱分配的相对不平衡，则消费者，企业和公共服务将承担预期网络压力的负担-通过降低服务质量和可用性，以及无法兑现5G用例的全部承诺，这些用例有望改变经济并帮助应对气候变化。 商用无线频谱未经许可的频政府频谱 候选人乐队聚焦 7.125-8.4GHz频段 ） （1910MHz频段 4.4-4.94GHz 3.1-3.45GHz频段 (2150MHz) 400MHz在 谱 400MHz在 (1600MHz)** 350MHz在 在过去两年中，商业无线行业已经获得了额外的许可频谱。例如，3.45GHz频段，C频段和CBRS频段*共同使270MHz可用于商业无线行业，预计到2023年底将增加180MHz。尽管最近取得了这些进展，但仍有必要进一步访问广泛的连续频谱，以实现全球统一，限制部署基础设施的成本，并确保继续有效使用已经分配的商业无线频谱。在这项研究中，我们探讨了。低3GHz，中4GHz,and7至8.4GHz频段是支持网络和支持5G服务的有力候选人。这些频段如果分配给许可的商业无线用途 ，可以使美国人获得5G的承诺回报，包括改善的经济成果，通过减少碳排放和技术进步带来的环境效益。 *CBRS作为商业无线频谱包含在此分析中，因为它是技术许可的，但是应该注意的是，在此实验系统中的较低功率限制和政府抢占，使得将此频段用于商业无线更具挑战性。 **此方案反映了计划在2023年底之前提供的180MHz，等待C波段的第二批清算。 执行摘要 12345+ 在我们的分析中，我们确定了三个频段，它们为满足无线运营商额外5G部署的需求提供了最大的潜力：更低的3GHz,mid4GHz,and7至8.4GHzbands.Below,weofferabriefpreviewintohowthesebandsarepositionedamongexistingallocations,andtheuniquebenefitstheymayeachpresentifallocatedforCommercialWirelessuse. 当前较低的中频带频谱分配，通过使用与附加候选频带重叠 1 3 8 2 分配 商用无线 商用无线(待定) 350MHz之间 13.1至3.45GHz 400MHz在 24.4至4.94GHz范围 3 较低的3GHz频段提供可靠的覆盖和 足够的覆盖范围，使其成为5G数据流量的理想选择。该频段与最近拍卖的3.45GHz频段相邻，这将有助于降低设备制造商的成本，当 为更宽的连续波段开发产品。 Mid4GHz频段是一个宽的连续块 为5G网络提供高容量的频谱。它已分配给许多其他国家的无线运营商，这意味着美国的类似分配将支持国际 协调努力产生成本效益。 400MHz在 7.125至8.4GHz范围 7到8.4GHz范围是较高频率连续频谱的重要块。该范围的容量特性使其成为服务人口稠密地区（如城市中心）的理想选择 要求更大。 政府其他未经许可 Content Introduction 06 满足频谱需求的解决方案 30 频谱分配的当前状态 15 Conclusion 39 许可频谱需求的演变 21 Appendix 42 5 第01节 Introduction 什么是频谱？为什么它是如何分配的？ 频谱是有限的资源 无线电频谱5 无线电频谱（频谱）是看不见的原始自然资源，是信息无线传输的基础。它连接了我们的社区，并实现了我们的现代生活方式。没有无线电频谱，就不会有移动电话，没有旅途中的电子邮件，也没有卫星通信。 无线电频谱是电磁频谱的一部分，由各种频率组成（见电磁频谱和无线电频谱，右）。这些频率被组织成不同的频段，每个频段都有不同的技术应用，这取决于频率的覆盖和速度倾向 o3 电磁频谱4 这些宽频带分组通常被称为:低频带、中频带和高频带(参见右低频带、中频带和高频带频谱)。 作为一种令人垂涎的稀缺资源，频谱必须以最大限度地减少干扰 、最大限度地提高使用效率并平衡公平以造福社会的方式进行分配 。 低、中、高频带频谱6 低频段 增加容量 Mid-Band High-Band 上部中带 8.4-24GHz 较低的中带 3-8.4GHz High-Band24-50GHz Mid-Band3-24GHz 低频段0.3-3GHz 以最小的信号中断行驶更长的距离。当今的 4G无线网络主要建立在低频段频谱上 融合了低频和高频频谱的特性，提供了覆盖范围和容量的混合 与低频段频谱相比，行驶的距离要短得多（想想脚，而不是英里），但提供高容量和超快速度 政府依靠频谱开展研究、提供安全和运行卫星等活动。商业频谱分配由联邦通信委员会（FCC）与国家电信和信息协会（NTIA）协调仔细管理。FCC通常通过拍卖过程向特定利益相关者提供某些频段。7 这是一个平衡的行为，为每个利益相关者最大化频谱的利益 o8对于商业实体来说，这是通过支持技术进步和创新来获得经济回报。 对于政府实体来说，这是对更广泛的国家公共利益的支持。由于公民在公共和商业频谱分配方面都有既得利益，因此必须在这些利益之间取得平衡，以有效地满足他们的需求并最大程度地提高生活质量。 频谱分配应遵循需求和推动最大社会效益的潜力 对许可频谱的需求呈指数增长，这与对无线连接的日益增长的需求直接相关，因为它在社会通信和功能方面变得更加根深蒂固。 消费者移动数据使用量继续以惊人的速度增长;截至2022年6月，北美地区每台智能手机的平均每月移动数据使用量约为15GB，预计2027年将达到52GB-复合年增长率（CAGR）为24％。5G将实现无数的连接设备（比4G高100倍）和技术应用（能够以高达4G100倍的速度传输数据），并且它将严重依赖频谱的可用性。10它将需要高频段频谱来支持更多设备和密集城市地区的高数据吞吐量以及中频段频谱，以提供地理覆盖和数据吞吐量的混合。12同时，将需要低频频谱作为5G覆盖层，并支持和维持现有的无线用例和前几代技术（例如Procedre，4G），目前覆盖99.9%的美国人 。 +1.Introduction 2345+ 在考虑频谱如何支持可持续性，经济，社会和地缘政治成果时，对5G支持频谱的需求不断增长变得越来越复杂 。 埃森哲今年早些时候发布的一项研究发现，5G有可能通过用例技术为美国2025年的气候变化目标贡献约20%。此外，如果频谱与全球标准协调并在连续区块中分配，运营商和设备制造商可能会进一步减少其供应链的碳足迹（稍后会详细介绍）。这有可能推动更高效的设备设计和频谱使用，同时降低功耗。 从经济角度来看，5G网络的部署和运营预计将为2021-2031.15年美国经济创造多达450万个就业机会，并产生1.5万亿美元的国内生产总值（GDP） 社会压力也推动了公平访问互联网的需求。5G是固定无线接入（ FWA）的基础，这对于弥合数字鸿沟，为农村社区带来高速互联网 ，改善生活质量以及实现远程医疗和远程教育等基本服务至关重要。 16 最后，地缘政治压力为加快5G的推出带来了紧迫性，因此企业可以在全球经济中保持竞争力，而美国可以在整个无线生态系统中保持其5G领导者的地位。这将进一步有助于保持美国在无线通信国际标准制定组织中的影响力。 有效的频谱分配对于无线技术的发展至关重要，并且使美国人能够获得5G.17承诺的众多好处。 +1.Introduction 2345+ 频谱如何分配，谁参与？ 随着对需要商业分配和许可频谱的用例的需求继续快速增长，这种有限资源的分配如何演变为在整个生态系统中取得更好的平衡？ 主要利益相关者* 原始设备制造商 •技术公司设计和构建使用无线电频谱上的某些频率无线传输和接收信息的设备 频谱利益相关者包括管理频谱，使用频谱以及设计和制造利用该频谱的设备的利益相关者。 光谱管家 •购买频谱许可证并使用频率为企业和消费者部署服务的电信公司 •拥有国家利益用例权利和使用频谱的政府组织 •FCC和NTIA管理频谱分配，无论是许可的还是未许可的 •使用频谱提供服务的其他商业实体（例如，广播公司，卫星运营商） 频谱用户 •电信提供商的客户 •政府服务的用户（例如，海洋雷达） •非授权频段的一般公共用户（如Wi-Fi） *利益相关者列表并不详尽。 频谱分配杠杆 在频谱分配过程中，必须做出若干决定。频谱是否会被分配用于独占许可或一般未许可使用？哪些类型的实体可以使用许可频谱？频谱如何管理？在美国，这些问题由FCC和NTIA回答并协调决策。 许可或未许可 一般公共用途 未经许可 频谱许可授予频谱许可持有人（可以是政府，商业或个人）在定义的频段，地理范围和持续时间内使用无线电波（用于特定用途）的唯一权利。18许可频谱使持有人能够进行管理以防止干扰并控制所提供的服务水平，从而为用户提供好处。同时，许可频谱允许运营商构建采用最新全球标准设计的移动网络（例如Procedre5G），带来增强的安全效益。通过比较,分配给未经许可使用的频谱对于普通公众是可用的,但是由于可能的干扰和拥塞而不能保证容量。常见的未经许可的用途包括WiFi、蓝牙和业余无线电。 许可