频谱入门（第二版）

中性许思源（Cindy）, CFA +1 212 526 7952 siyuan.huang@barclays.com BCI, 美国北美有线电视、卫星及电信服务Viren Uchil+1 (212) 526 7523viren.uchil@barclays.com BCI，美国阿米尔·萨利 +1 212 526 7564amir.saley@barclays.com BCI, 美国北美有线电视、卫星及电信服务卡纳南·文卡塔什瓦拉+1 212 528 7054 kannan.venkat@barclays.com BCI, US劳伦·邦汉姆+1 212 526 3856 lauren.bonham@barclays.com BCI，美国 目录2025年6月16日 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392第六章：频谱所有权。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33第四章：频谱需求。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第三章：频谱供给。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7对未来频谱管道的估值考虑。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40第五章：卫星频谱。 26引言第一章：概述第二章：谁分配频谱？第七章：频谱估值过去十年的频谱估值3.1. 未来供应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .9 3.2. 技术在增强频谱供给中的作用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165.1. 固定卫星服务频谱. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 5.2.移动卫星服务频谱. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 5.3. 来自太空的补充覆盖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 EchoStar/SpaceX争端. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32A。更高频段. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 B.天线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 C. 压实/资本. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 D. 对称谱与非对称谱. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 E. 频谱共享. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 F. 调制方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 第一章：概述无线频谱，虽然通常在商业电信网络背景下讨论和辩论，但历史上曾有多种多样的应用场景。在20世纪初期th世纪，在20世纪20年代，最大的用例是无线电，其次是二战后的四十年里广播电视。然而，无线电话早在40年代就已经在使用，尽管其用例范围非常狭窄，例如汽车电话1甚至到今天，~80%的1～10GHz频段频率可用于非联邦使用，要么专属，要么共享（图1），但只有11%的该范围用于已获许可的无线网络。在该范围的高端的分配，对于5G网络具有更高的数据容量，对于商业电信更是稀疏，因为只有~8%的3～8.4GHz频段频率用于商业无线网络（图2）。1https://www.smithsonianmag.com/innovation/first-mobile-phone-call-was-made-75-years-ago-180978003/ #:~:text=第一次移动电话服务，是在75年前做出的，而不是由个人而是由公司提供的。2美国频谱分配,Accenture,CTIA,2022年9月28日图1。~80%的中频频谱可用于非联邦使用…在300MHz~6GHz范围内的2.6GHz频谱，一直是主要商业应用的工作 horse，被商业使用，其中22%用于无线电信 (图3)。该频谱范围内的13%为未授权频谱，主要用于WiFi、蓝牙和业余无线电 (图4)。美国主要频谱分配的最大部分属于联邦政府，控制着约一半6GHz以下的频谱2，其中大部分被国防部（DoD）使用。其他联邦用途包括公共服务，如空中和海上交通通信系统、气象卫星系统和无线电服务，以及洪水预警和水利控制系统。翻译文本：频谱再利用及其他举措状况年度报告, 工业与科学部, 2023年3月 4501,9103,30005001,0001,5002,0002,5003,0003,50033 -8.4 GHz 频谱分配MHz商业无线未授权政府图2。……但未获得许可和政府用户在3～8.4GHz频段中分别比商业无线拥有~4倍和~7倍更多的频谱注意：3～8.4GHz范围内的商业无线频谱包括100MHz的3.45GHz频谱、70MHz的CBRS频谱和280MHz的C波段频谱。来源：美国频谱分配，2022年9月, 安永, CTIA, 摩根大通研究 2025年6月16日注意：截至2021年底来源： 较低频段（5.925–7.125GHz）可供无许可共享使用，以支持下一代Wi-Fi。尽管目前该频段内没有频谱分配给商业无线通信，但2019年起已将7.125–8.4GHz频段（目前保留用于联邦专用）确定为研究重新分配的频段，并在白宫的国家频谱战略中再次成为研究目标(NSS)。我们在本报告的后面将进一步讨论这一频段。https://docs.fcc.gov/public/attachments/DOC-363945A1.pdfhttps://www.ntia.doc.gov/files/ntia/publications/ 指导机构当前频谱使用情况的最终版_2019-08-01https://www.ntia.gov/sites/default/files/publications/national_spectrum_strategy_final.pdf源：2022年9月美国频谱分配，埃森哲，CTIA，FCC，巴克莱研究在过去的十年中，对更大数据容量的需求使更高频段的频谱（厘米波和毫米波）成为焦点，尤其是考虑到这些频谱也具有显著的数据承载能力。在6GHz至24GHz的范围内，大部分频谱被分配给政府和卫星使用，其中包括Dish和DirecTV使用的500MHz 12GHz直接广播卫星服务（DBS）频谱。“其他”用途在这个范围内包括约4,850MHz用于固定无线服务的回程（图5）。在2020年，1政府拥有高频毫米波频谱的最大份额，它用于无线电定位、无线电导航、卫星和实验用途。2019年的频谱前沿拍卖使4,950MHz的毫米波频谱可用于无线使用（图6），另外在37-37.6GHz范围内另有600MHz频谱被确定为潜在共享频谱，供国家空间站使用。随着6G技术日益受到关注，这些更高频段将成为无线网络容量部署中越来越大的部分。 34534.pdf5,200MHz的频谱 4 2025年6月16日注意：其他用途包括固定无线回程。源：2022年9月美国频谱分配，埃森哲，CTIA，FCC，巴克莱研究 第二章：谁分配频谱？尽管全球频谱协调有明显的优势，但现有利益相关因素往往限制了频谱在全球重叠使用场景中的可用性。因此，像3GPP这样的标准制定机构和设备制造商在决定每个国家要包含哪些频段以及要排除哪些频段时，会有不同的考量。在设备中包含更多频段成本更高，但可以增加跨地域的互操作性。包含较少频段可以节省成本，但设备将更具区域性。6介绍频谱管理,GSMA,2017年2月7全球频谱协调的案例, ctia, 2024年2月7日为防止频谱使用场景之间的干扰，并维持每个应用的服务质量，全球范围内在国家和全球层面都对频谱分配进行严格管理。为了频谱协调——即各国对相同服务使用相同频段——需要进行国际合作。6协调的好处包括避免国际干预、降低移动设备成本以及规模经济7设备制造商选择在手机中支持哪些频段（图7），因此，如果将相同的频段分配给国际无线服务，则成本效率更高。此外，如果没有关于这些用例的频