2030年愿景：毫米波频谱需求

在2025-2030时间范围内估算高频段频谱需求 2022年6月 GSMA是一个全球组织，统一移动生态系统，以发现、开发和交付为积极商业环境和社會變革奠定基礎的創新。我們的願景是釋放連接的全部力量，使人們、行業和社會蓬勃發展。代表移動運營商和移動生態系統及相關行業的組織，GSMA為其成員通過三大核心支柱提供服務：向善連接、行業服務與解決方案，以及社區拓展。這些活動包括推進政策、應對當前最大的社會挑戰、確保使移動通信運行的技術和互操作性，以及提供全球最大平台，在MWC和M360系列活動中召集移動生態系統。 gsma intelligence是全球移动运营商数据、分析和预测的权威来源，也是权威行业报告和研究的发布者。我们的数据涵盖了全球每个国家的所有运营商集团、网络和mvno——从阿富汗到津巴布韦。它是目前最准确和最完整的行业指标集合，包含数百万个独立数据点，每日更新。 gsma智能机构被领先的运营商、供应商、监管机构、金融机构和第三方行业参与者信赖，用以支持战略决策和长期投资规划。该数据被用作行业参考点，并经常被媒体和行业本身引用。 我们邀请您了解更多gsma.com跟随 GSMA 在推特上：@GSMA 我们的分析师和专家团队定期撰写涵盖多个行业主题的具有思想引领性的研究报告。 www.gsmaintelligence.com info@gsmaintelligence.com 内容 1引言5 2到2030年5G eMBB的毫米波频谱需求7 3城市中5G FWA的毫米波频谱需求10到2030年实现郊区和农村地区的覆盖 3.1 频谱需求模型结果：城市区域的5G FWA 113.2频谱需求模型结果：郊区5G FWA 13和农村城镇 45g网络上的毫米波频谱要求14工业4.0工厂车间 执行摘要 毫米波对于补充低频段和中级频段频谱并确保5G成功部署至关重要 毫米波频段1对于部署大容量、低延迟的5g网络至关重要。它补充低频段和中频段，通过5g固定无线接入（fwA）技术，为郊区地区和农村城镇的家庭提供类似光纤的连接。它还有助于 任何其他乐队。因为这些频段在密集的城市地区的频段实现应用程序，毫米波频谱将在保证5G网络容量中发挥关键作用，因为它能够容纳比丰富更多的容量和带宽，毫米波部署理想地支持低频段和中频段频谱，为5G网络提供容量。 确保安全、可靠和低延迟的网络 成功有效的毫米波频谱在诸如制造工厂或高分配任务等环境中，因此重要的是要确保 5G密度位置，例如观赛台和交通枢纽。在性能方面发挥其真正潜力 毫米波频谱带来挑战和 并且社会经济影响。任何频谱容量约束应当通过其物理特性独有的许可机会尽早解决。足够的毫米波频谱用于IMT服务。与任何其他相比，它提供了无与伦比的其他 5G 频段，提供容量、速度和低 A，许多 5G 应用场景将依赖于毫米波延迟；然而，毫米波在成功部署方面覆盖范围有限：增强移动能力，穿透玻璃的能力降低，宽带（eMBB），特别是在密集的城市混凝土和木材。区域；城市和郊区以及农村地区的FWA 随着移动数据流量持续快速增长，对更高数据速率以服务新 城镇；以及面向工业4.0工厂的5G企业网络。 企业网络 仅在大型工业4.0工厂车间部署毫米波企业网络，以支持高带宽、低延迟应用 每个市场平均需要 5 GHz 来满足不同用例的预期需求 到2030年，平均5 GHz的毫米波频谱 • 我们预计5G FWA需要350 MHz每个市场都需要满足不同5G应用场景的需求，包括eMBB、FWA和企业网络。本报告的发现强调了毫米波频谱在考虑消费者和家庭数据到2030年将继续增长时的重要性：到2030年提供1.2 GHz的毫米波频谱，以在城市、郊区和农村城镇提供FWA服务。毫米波将补充由7 GHz以下频谱提供的容量和覆盖范围，以在这些地区的家庭中维持类似光纤的速度。 到2030年。当前5G网络容量 • 制造业中使用的企业网络全球范围内，基于低频段和中频段频谱，工业4.0工厂将需要大约将不足以满足对 5G 150 MHz 毫米波频谱的需求。 中频段频谱分配，5G和FWA在低频段和频段之间，还需要相应的容量，这假设到2030年将分配足够的频段。2• 为了提供eMBB服务，需要平均4.5GHz的覆盖和工业5G应用的采用需要多少毫米波频谱才能为已识别的范围提供主要驱动因素。 * 在早期采用国家 ** 在密集的城市环境中 最大化5g社会经济利益的关键政策重点 当前行业职位3正在呼吁每个运营商在初始毫米波频段（例如 26/28 GHz）中获得至少 800 MHz，然而，这在长期内可能不够。4 对全部5G频段进行整体性的频谱释放，并确保运营商拥有清晰的分配路线图。 考虑当5G时频谱需求• 达到峰值，可能在大多数国家出现在2025-2030年期间。 本研究支持以下政策建议，以确保充足的网络安全 到2030年的容量：这种做法将确保覆盖范围和 容量频段有充足可用性。毫米波频谱不应被视为中频段的替代品，反之亦然。 实现 5 GHz 或更高的毫米波频段• 可用。 01 引言 本报告阐述了GSMA Intelligence为满足5G服务预期需求，到2030年全球所需的5G毫米波频谱数量的研究结果。 更高带宽的mmWave部署预计将在交付一系列5G用例中发挥关键作用： • 增强型移动宽带 (eMBB):毫米波频段中可用的带宽可以帮助在低频段和中等频段频谱已经提供的容量基础上，为消费者容纳高容量的eMBB应用。这在人口密集的城市环境以及产生大量数据的具体位置（例如交通枢纽和活动场所）将尤为重要。 向ftth发展。在我们的建模中，我们关注这些场景，假设毫米波将被用作补充中频段的附加容量层。 • 面向垂直行业和企业解决方案的企业网络毫米波预计将在，例如体育场和工厂地面的网络部署中发挥主要作用，原因有几点。由于干扰风险低，并且在这些频段中有显著的可用带宽，能够支持流量密集型用例，因此毫米波频谱非常适合室内环境。它也非常适合并发流量高且上行链路要求特别重要的应用，例如计算机视觉中视频摄像机的高密度应用、AR/VR应用和自动导引车（AGV）。 • 固定无线接入 (FWA):目前，5g fwa 部署依赖于中频段和毫米波频段。5g fwa 网络正在服务不足且固定宽带选择有限的地区铺开，包括农村城镇、郊区和城市地区。此外，在ftth 覆盖率低的地区，例如低收入和中等收入国家，fwa 被用作可靠且上市更快的替代方案 在本研究中，我们因此根据三种主要场景下对5G服务需求的预测，计算所需毫米波频谱的量。首先，我们评估在地球上人口最密集的10个城市中满足5G eMBB用例所需的毫米波频谱。其次，我们评估在城市、郊区和农村城镇提供FWA服务所需的毫米波频谱，并区分发达经济和发展中经济体。最后，我们评估在具有代表性的制造业工业4.0工厂车间实施企业网络所需的毫米波频谱。 对频谱的需求由两个主要因素驱动：每个地区的移动网络密度和该地区的流量。考虑到站点密集化存在限制（干扰和许可规划），我们假设一个密度非常高的移动基础设施（一个站点间距离为400米的网络），并根据每平方公里每Gb/s的不同流量需求密度级别来分析频谱需求。 在ITU IMT-2020要求的开发中，用户体验数据速率与人相关，但这仅占部分流量。连接汽车、摄像机和物联网设备将产生大量流量。实际上，5G的一项要求是每平方公里支持100万设备6我们预计这种非人类产生的流量将与人口密度高度相关，因此也主要在人口密度高的地区产生。 建模练习遵循并补充了之前的GSMA（2021）5报告。附表包含有关实施模型所使用的方法和假设的补充材料。 02 到2030年5G eMBB的毫米波频谱需求 根据所分析城市的城市特征和预期的5G渗透率，将需要 来满足 对IMT服务的需求 评估场景。这假设到2030年将分配足够的中间频段频谱，7 gsma（2021）建议mmWave频段3 ghz和4.5 ghz的平均值 由于毫米波频谱的需求受人口密度和预期5G渗透率驱动，在大多数发达经济体中，人口最密集的城市地区——通常与较高的5G渗透率相关——将是毫米波在低频段和中频段频谱之上增加网络容量方面发挥最重要作用的地区。 未来几年，对5G服务的需求预计将继续快速增长。城市地区，尤其是其最密集的部分，如果没有毫米波频谱，其网络将面临接近饱和的风险。 选定城市的光谱需求模型结果 在经济发展方面相似的那些。例如，约翰内斯堡人口最多的四分位区的密度（每平方公里超过50,000人）高于孟买（每平方公里大约35,000人）。这 我们已计算了全球10个城市的毫米波频谱需求。建模练习的详细信息，包括对所使用的假设、数据和计算过程的详细说明，均列于附件中。 提高了对额外频谱的需求，模型的结果显示在表中进一步密实化变得不可能。 1. 城市 按照 从最小到最高的顺序排列 密集城市区域的5G服务。满足活动因子需求的必要毫米波量，活动因子定义为 在任何给定时刻活跃的连接，是第二 负责术语差异的元素 所呈现的结果考虑了两个主要的对人口相似的城市，5G服务的需求与供给的决定因素：密度不同，但经济特征不同，其中包括活动因子，在中心情景中范围从能够指示更高或更低预期 5G 10% 至 15% 的代理，以及可用的中频段频谱渗透。到2030年，反映了这样一种情景：不再有进一步的 (2021)9到2030年，中频段频谱将被分配给IMT，提供一个较低和较高的极限，我们旨在并且一个场景，其中GSMA的建议解决了活动因子可能会在中间带频谱的需求被集成。世界各地有所不同。例如，我们基于 采用和使用，因为可以预期每个城市都需要一个频谱，而这需要一些国家收入分类较高的国家将会有解释。如上所述，关键变量这在一定程度上反映了国家收入水平作为衡量5G普及程度的代理指标，特别是5G收入分类，根据评估城市的收入水平分类，我们突出了 我们的建模结果显示，在毫米波频段需求和可用中频段频谱数量方面存在广泛的驾驶差异。 智能手机——其特征为光谱较低，人口密度、活动因子 人口密度以及我们认为每个城市的活动因子大小上的差异识别出的城市中心有助于最现实地解释5G服务的使用差距在位于2030年的国家中的城市结果之间。所选的值在表1中呈现。 尽管每个城市都会呈现一套社会经济发展和地理上的差异，这些差异会影响5G服务的供需以及后续对毫米波频谱的需求，我们可以根据收入分类对所分析的10个城市的分析结果进行平均化处理。这为到2030年毫米波频段内IMT服务的频谱需求提供了一个全球估计。 中频段频谱将于2030年分配，正如GSMA（2021）所建议的那样。10 对于其他国家，与早期采用国家相比，在密集城市地区满足5G服务需求的毫米波频谱预期数量较小。我们估计，在收入分类为这一水平的国家，位于其中的城市平均将需要高达3 GHz的毫米波频谱，前提是到2030年将按照GSMA（2021）的建议分配足够的的中频段频谱。11 我们的评估表明，对于早期采用国家，需要高达4.5 GHz的毫米波频谱才能满足评估场景中IMT服务的需求，该评估场景假设有充足 03 到2030年城市、郊区和农村地区5G FWA的毫米波频谱要求 我们估计，在密集的城市环境中，使用5G FWA提供类似光纤的连接，平均需要350 MHz的毫米波频谱。在ftth渗透率较低的地区，包括郊区地区和农村城镇，将需要700-1200 MHz（郊区地区）和50-850 MHz（农村城镇）的毫米波频谱，以满足这些地区家庭用户的5G FWA需求。 特别是，郊区5G网络需要额外容量来满足家庭数据消费的显著增长。毫米波非常适合提供这层额外容量，同时还能支持更高的速度和更低的延迟。 fwA是主要的5G用例之一，也是实现固定宽带连接目标的关键解决方案。毫米波频谱提供更大的带宽来支持低延迟和高（千兆）速度。 而当前大多数5G FWA部署集中于3.5GHz的中频段频谱–3.8 GHz频段，