中国信通院刘琪：德国发布26GHz频段区域专用频率管理规定，积极推进5G行业应用
2020年12月17日，德国联邦网络管理局（BNetzA）正式发布了《24.25-27.5GHz频段用于区域宽带系统的频率管理规定》（以下简称“《管理规定》”），自2021年1月1日起接受用户申请，该频段可用于电力、能源、电信、邮政、铁路等行业应用。目前德国已规划了3.7-3.8GHz中频段以及24.25-27.5GHz毫米波频段（26GHz频段）共3.35GHz的区域专用系统频率，积极推动5G行业应用发展。
一、德国规划区域专用频率的背景
随着德国工业4.0的发展，5G作为工业互联网的关键网络技术受到多个大型工业企业的关注。早在2019年，德国汽车、机械设备制造及电工器材等工业协会要求BNetzA规划5G专用频谱用于建设企业专网。BNetzA认为随着5G技术发展，未来会出现一些新的商业模式，带来在局部区域自建无线网络的需求。BNetzA多次征求相关方意见，决定分阶段将3.7-3.8GHz频段和24.25-27.5GHz频段规划用于区域专用网络。2019年11月19日BNetzA发布了《3700-3800MHz频段用于区域宽带系统的频率管理规定》， 2020年12月发布了《24.25-27.5GHz频段用于区域宽带系统的频率管理规定》。
BNetzA也意识到目前5G应用和商业模式还处于初级阶段，未来频率需求无法准确预测，随着区域专网用户增多，BNetzA保留对管理规定进行调整的权利。
二、德国中频段区域专用频率许可情况
2019年德国发布3.7-3.8GHz频率管理规定后，就收到多家企业申请。截止2020年12月11日，BNetzA共收到了102份区域专用频率许可申请，其中97份获得批准。从部分公布信息看，申请用户既有基础电信运营商（Telefonica Germany、Verizon Deutschland）、ICT服务提供商，也有奥迪、奔驰、宝马、巴斯夫等工业企业，还有科技园区、研究机构和大学等单位。
德国工业巨头对5G表现出了强烈兴趣，目前已申请许可的企业正在部署网络，开展5G用例和应用试验。博世希望利用5G实现未来工厂中移动机器人、自动运输车辆、AR眼镜等辅助工具之间的高效通信。奔驰计划利用5G实现工厂内机器人的控制以及汽车数据加载等应用。区域专用频率使用有助于德国智能制造发展。
三、德国26GHz频段区域专用频率管理规定
《管理规定》明确了26GHz频段频率使用要求以及申请流程等内容。26GHz频段主要用于区域专用系统相关应用，采用技术和服务中立管理模式，可应用于工业4.0、物联网等通信业务。26GHz频段的管理框架和申请流程与3.7-3.8GHz频段基本相同，区别主要在许可带宽、边界场强要求、射频指标、技术要求以及频占费等方面。
（一）管理要求
《管理规定》没有规定频率许可带宽上限以及最大使用区域面积限制。考虑到现有设备支持能力，BNetzA假设最大许可带宽为800MHz，如果后续需要申请更多频率，用户须提供详细的说明材料。频率许可会载明频率使用率要求，如果用户获得许可后一年内无法达标，BNetzA有权收回频谱。频率许可有效期最长到2040年12月31日。
对于同一区域多个用户的申请，单用户可用频率可能小于800MHz。频率许可与土地产权（使用权）相结合，频率申请者需要与土地产权所有者达成协议。除此之外，频率申请者还需要与同一区域邻频用户达成协调协议。如果无法达成协议的，边界场强须满足3米高度处场强-65dBμV/m/200MHz的限值。BNetzA将公布区域专网频率许可信息，包括许可区域、工作频段、许可用户等相关信息，以便开展频率协调。
（二）申请及许可
频率申请者需要按要求提交频率需求说明材料和技术方案，确保频率资源的高效使用。用户获得许可后一年内还须向BNetzA提交网络建设情况，供监管机构评价频段使用率是否达标。系统须为TDD工作模式，BNetzA按200MHz整数倍进行许可，尽管没有设定最大带宽限制，但目前最多许可800MHz。对于低带宽需求用户，BNetzA按50MHz整数倍进行许可，最多许可150MHz。
（三）射频要求
《管理规定》未对基站带内信号设定发射功率限值，但明确了带外发射功率及兼容性要求。相关指标参考了欧盟(EU) 2019/784和(EU) 2020/590规范。在同步模式下，基站带外发射功率有以下要求：
（四）技术要求
考虑到26GHz频段已存在多种无线电业务，不同使用区域可用频段有所差异，许可连续大段频率存在一定困难。BNetzA认为相关系统应具备载波聚合功能，可根据后续需求进一步扩展工作频段（50MHz频率块）。中频段区域专用频率没有该技术要求。
（五）建筑物内使用
对于同一区域有多个产权用户申请频率的情况，可以区分建筑物室内、室外开展许可，但相关方必须达成协议。如果室内只部署一个基站，则按照该站最大发射功率进行协调；如果室内部署多个基站，则按照建筑物最高天线高度以及中心位置进行协调，室内基站可以灵活部署。
（六）与其他无线电业务的兼容共存要求
在申请阶段，用户需要提交系统参数开展兼容性分析。《管理规定》明确了对BNetzA 20-3000MHz频段监测站、空间无线电业务监测站、大地观测站、射电天文业务、卫星对地探测业务、卫星固定业务、广播业务的保护要求，并提供受保护台站列表。《管理规定》还规定了边境地区须按照相关协议及ECC建议开展频率协调。相关内容与中频段区域专用频率管理规定类似。
（七）频占费收费标准
根据相关法规，26GHz频段用户须缴纳频占费，收费标准按照1000+0.63Bt（6a1+a2）进行计算。1000欧元是基本费用，B是带宽（最小50MHz）。t是持续时间（以年为单位），a1和a2是面积（平方公里），按定居区和交通基础设施面积（a1）和其他区域（a2）予以区分。以某工厂申请城市地区3平方公里内400MHz带宽的区域专用频率为例，10年的费用为4.63万欧元。毫米波频占费收费公式中的带宽系数仅是中频段的13%，相同带宽情况毫米波费用远低于中频段费用。
四、德国区域专用频率规划和管理特点分析
（一）规划中频段和毫米波频率发展区域专网应用
德国监管机构认为区域专网将是5G应用的一种重要形式，所以搭配规划了中频段和毫米波频率资源满足行业应用需求。从带宽看，3.35GHz的带宽能够满足大部分行业应用需求；从频段看，中频段和毫米波频段更适合区域部署使用，满足工厂范围、热点等局部区域应用。从设备支持能力看，德国规划的3.7GHz和26GHz频段均与公众移动通信频段相邻，有就好的产业支持能力。
（二）围绕区域使用特点开展管理模式创新
与公众移动通信5G频率相比，区域专网的应用场景和业务集中在局部区域。所以BNetzA将区域频率许可与不动产权（使用权）或用益物权结合，限定频率使用范围。运营商也可以申请26GHz频率用于公众移动通信的容量补充。BNetzA还强调了对频率使用率的评估和考核，使用率不达标将回收频率。
（三）干扰协调是重点关注问题
随着区域专用频率许可数量的增加，区域专网之间以及专网与邻频运营商5G公网间的干扰协调问题日趋重要。BNetzA要求区域专网用户之间以及与运营商间须达成协调协议，建议采用同步方式部署网络，无须预留保护带宽。如果不能达成协议，则严格按照边界场限值进行管理。另一方面BNetzA还考虑了26GHz频段与卫星固定、卫星对地探测等其他无线电业务的干扰协调问题。
德国区域专用频率管理政策为我国规划5G工业互联网专用频率、创新频率管理模式，推动5G行业应用提供参考。
作者简介
刘琪，博士，高级工程师。中国信息通信研究院无线电研究中心无线电资源研究部主任。长期从事频率规划、无线电管理政策，无线通信技术与应用，频谱资源经济价值等方面的研究工作，参与了国家和地方无线电管理五年规划，我国4G/5G移动通信系统频率规划等工作。
联系方式：liuqi@caict.ac.cn
校 审 | 陈 力、 珊 珊
编 辑 | 凌 霄
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