去年末中國發(fā)放4G牌照之后，三大運營商迅速開始大規(guī)模部署4G網(wǎng)絡(luò)。預(yù)計到2014年末，中國部署的4G基站總量會達到100萬以上，其中僅中國移動一家的4G基站就將達到50萬個以上。在隨后幾年間，三大運營商還將繼續(xù)加大4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)力度，為規(guī)模龐大的國內(nèi)用戶提供良好的4G體驗。

不過4G站點規(guī)模上去之后，4G移動回傳又成了一個大問題。在近日舉行的“2014毫米波傳送產(chǎn)業(yè)技術(shù)論壇”上，工信部無線電管理局頻率規(guī)劃處和綜合處處長常若艇指出，目前國內(nèi)部署光纖存在不少困難，農(nóng)村地區(qū)的問題是投資回報少，小區(qū)、城市和高速公路的問題則是入場難、要價高等。與此同時，4G網(wǎng)絡(luò)的站點密度較高，光纖無法全覆蓋。“微波是4G回傳可選的一種重要解決手段，成本低且部署周期短。”常若艇說。

目前4G微波回傳在國外已經(jīng)有不少規(guī)模商用的成功案例，不過在國內(nèi)還處于探索中，標準、規(guī)范都有待進一步完善。而且最關(guān)鍵的，頻譜規(guī)劃依然沒有明晰，這在很大程度上影響了4G微波回傳產(chǎn)品及應(yīng)用的發(fā)展進度。

毫米波成4G回傳利器

微波回傳在移動通信網(wǎng)絡(luò)中早有應(yīng)用，不過由于4G網(wǎng)絡(luò)對回傳網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求較高，因此舊的微波回傳設(shè)備已經(jīng)不敷使用。據(jù)中國移動研究院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所副所長李晗透露，現(xiàn)有2萬跳微波面臨升級換代，同時預(yù)計到2015年中國移動將建成60萬個LTE基站，有20多萬個是新建站址，其中20%缺少光纖資源，因此預(yù)計需要上萬跳微波設(shè)備。

然而，30GHz以下微波由于頻率資源不足，并不適合用于4G回傳。30GHz頻段資源小于2GHz，而且以典型56MHz帶寬為主，難以實現(xiàn)高速率傳輸。另一方面，其傳播特性不適合小蜂窩基站密集部署。綜合起來看，毫米波頻段以下頻譜資源難以提供4G回傳所需要的鏈路容量。相比之下，毫米波頻段的傳播特性非常符合4G小基站和宏基站的回傳要求，而且這個波段頻譜資源豐富，特別是E-Band和V-Band有接近14GHz的頻譜帶寬，能夠輕易實現(xiàn)Gbps速率。而且相對于常規(guī)頻段，毫米波設(shè)備體積更小，更適應(yīng)密集城區(qū)部署。

“總之，毫米波段，特別是E/V-Band能夠提供足夠的帶寬來滿足4G回傳需求。”常若艇說。

由于毫米波傳送可以提供大帶寬和密集部署能力，已經(jīng)在很多國家投入了應(yīng)用，華為、愛立信、NEC等廠商都可以提供成熟的商用產(chǎn)品。

開放頻譜已成趨勢

目前各國用于數(shù)據(jù)通信的微波頻段大部分需要政府許可，這些許可證的需求大、價格高，申請過程也比較復(fù)雜。一些免許可頻段，則存在帶寬、服務(wù)質(zhì)量不穩(wěn)定和信息安全等問題。而V-Band(57-67GHz)和E-Band(71-76GHz和81-86GHz)則可以較好地滿足這些要求，這兩個頻帶都屬于毫米波頻段。

V-Band中用于通信的頻段已在各個主要國家開放，帶寬資源從5GHz到9GHz不等。在實際應(yīng)用中，V-Band微波具有在空氣、雨中的衰減較大的特點，因此可以在同一地區(qū)密集部署而不至出現(xiàn)嚴重干擾，頻率重用率非常高。同時毫米波的波長較小，因此天線尺寸可以做得非常小，波束更加集中、增益更高。華為微波產(chǎn)品線副總裁RenatoLombardi表示，V-Band微波的大帶寬非常適合用于建超寬帶局域網(wǎng)，是小站回傳的理想手段。

E-Band受大氣、雨、云霧的的影響較小，可以穩(wěn)定工作在2-3km的傳輸距離范圍內(nèi)。相對于傳統(tǒng)頻段，E-Band頻率資源豐富，支持比傳統(tǒng)頻段更大的帶寬，單頻點帶寬達到了2.5Gbps，因此非常適合帶寬需求高的LTE回傳應(yīng)用。目前全球有47個國家開放了E-Band頻譜，歐洲、中東等地區(qū)已經(jīng)開始規(guī)模部署E-Band設(shè)備，華為在其中40個E-band微波項目中取得了成功商用。

國際標準組織ITU-R已經(jīng)對毫米波傳送給予了充分肯定，認為在未來回傳應(yīng)用中小型化和高速率是關(guān)鍵，而毫米波傳輸具有明顯的優(yōu)勢。近兩年ITU-R發(fā)布了新增的V-band和E-band的頻譜分配建議。

頻譜策略各有不同

在毫米波傳送的頻譜劃分上，各個國家的差異較大。V-Band方面，美國、英國均免費開放了57-64GHz頻段，但英國對64-66GHz頻段收費;日本免費開放59-66GHz頻段;澳大利亞免費開放59.4-62.9GHz頻段。德國軍方與公眾共用59-64GHz頻段，64-66GHz則只給公眾使用，而且傾向于License方式;瑞士也是License方式開放59-66GHz頻段。E-band方面，北美、俄羅斯、歐洲、澳大利亞等主要國家均采取License方式開放頻譜。

華為RenatoLombardi建議，針對V-Band微波點對點傳輸?shù)膽?yīng)用，國內(nèi)有必要適當放寬EIRP限制，允許更遠距離的傳輸;同時需要增加對于最小天線增益的限制，從而避免密集部署時的相互干擾。此外，RenatoLombardi還建議將V-Band的頻譜開放范圍擴大至57-66GHz，為超4G網(wǎng)絡(luò)的小站回傳應(yīng)用準備好充足的頻譜資源。

對于E-band，RenatoLombardi認為LICENSE方式劃分基本信道比較合理。電信網(wǎng)絡(luò)需要相對較高的可靠性，License模式能夠盡力避免來自其它使用者的干擾，因此近年歐洲的德國、意大利等主要國家均采用了這種頻段開放模式。

據(jù)常若艇介紹，國內(nèi)正在逐步放開毫米波頻段。目前中國在150GHz以下劃分了大量固定業(yè)務(wù)用的頻譜資源，2014年工作計劃中包括了E-Band，預(yù)計我國會采用單信道250MHz作為基本信道劃分，允許多個250MHz信道聚合連續(xù)分配，同時會采用License模式(收費授權(quán)使用)以提供更可靠的業(yè)務(wù)傳輸。“無線管局已經(jīng)開放Q波段和V波段，并將適時開放E波段，支持運營商4G建網(wǎng)需求。”常若艇說。

研發(fā)與應(yīng)用進展迅速

目前毫米波傳送技術(shù)研發(fā)已經(jīng)非常成熟，華為、愛立信、NEC、Coriant、中興/Siklu、BridgeWAVE、E-BandConmunications等主流廠商均推出了毫米波分組微波設(shè)備。其中E-Band分組微波設(shè)備可提供1Gbps-2.5Gbps容量，可以滿足LTE基站回傳帶寬需求。“而且現(xiàn)有的設(shè)備基本上為全戶外ODU型設(shè)備，即將微波基帶調(diào)制解調(diào)單元與射頻首發(fā)信機集成于一體，可以很好地適應(yīng)戶外微蜂窩的接入安裝。”中國電信研究院李芳說。

在歐洲、中東等地區(qū)，運營商已經(jīng)開始規(guī)模部署E-Band微波。2013年6-8月和11月，受中國移動計劃部委托，中國移動通信研究院和傳輸所進行了分組數(shù)字微波設(shè)備的實驗室技術(shù)摸底測試，涉及5個廠家11款分組微波設(shè)備。日前，中國移動和華為在北京移動現(xiàn)網(wǎng)建立了全國第一個E-Band試驗局，完成了E-Band物理鏈路、業(yè)務(wù)測試以及可靠性驗證，為頻譜開放提供了詳細的實驗數(shù)據(jù)和技術(shù)評估。目前該試驗局承載了現(xiàn)網(wǎng)LTE業(yè)務(wù)，和PTN混合組保護環(huán)網(wǎng)，提供高質(zhì)量、大帶寬保障。

可以說，現(xiàn)在毫米波傳送技術(shù)要在國內(nèi)推廣應(yīng)用，從市場需求、技術(shù)、設(shè)備到商用部署經(jīng)驗都已經(jīng)做好了準備，現(xiàn)在需要的是盡快完成頻譜規(guī)劃、標準制定、設(shè)備準入等程序。李芳認為，這些工作大概還需要1-2年時間才能完成。

參加此次毫米波論壇的多位專家表示，毫米波用于4G回傳已經(jīng)成為了全球通信行業(yè)的趨勢，呼吁國家盡快明確、完善頻譜的開放政策，從而使得各大通信廠商和運營商可以更有針對性地推進產(chǎn)品和應(yīng)用開發(fā)，為國家寬帶戰(zhàn)略的實施、4G的成功商用奠定良好的基礎(chǔ)。