聊聊6G的FR3頻段

前幾天聊6G試驗頻段的時候，有讀者問到了FR3頻段。今天，我就補一篇，介紹一下FR3。

█什么是FR3頻段

大家對5G稍有了解的話，就會知道，5G有兩個頻段范圍，分別是FR1和FR2。如下圖所示：

所謂的FR，就是frequency range，頻率范圍。

FR1是Sub-6G頻段，頻率相對比較低。我們中國以及全球大部分國家，5G采用的都是這個頻段。

FR2，是著名的毫米波頻段，頻率相對比較高。只有美國等少數(shù)國家采用了這個頻段。我們國家去年也進行了一些試驗（中國聯(lián)通在亞冬會上）。

毫米波的特點，是頻率資源豐富，可以實現(xiàn)大頻寬，進而實現(xiàn)更高的連接速率。但它的波長短，傳播損耗大、穿透力弱、覆蓋距離短，對基站密度和天線技術(shù)要求極高。

FR3，是為6G新定義的頻段，范圍是7.125~24.25GHz，也被稱作Upper Mid-band（上中頻）。

█FR3頻段，有什么特點？

從上面的圖可以看出，F(xiàn)R3剛好位于FR1和FR2之間，屬于厘米波范疇，擁有接近17GHz的連續(xù)頻譜資源。

所以，F(xiàn)R3的容量承載能力，要比FR1更強。覆蓋能力，要比FR2更優(yōu)。

換言之，F(xiàn)R3在容量與覆蓋之間，取得了更好的平衡。業(yè)界普遍認為，F(xiàn)R3是唯一能同時滿足6G“全域覆蓋+極致速率”雙重需求的頻段，也將是6G的主力頻段。

FR3也被分為若干個區(qū)間（子帶），每個區(qū)間的特點不一樣。例如：

7.125–8.4GHz：全球優(yōu)先部署頻段，擁有連續(xù)1.275GHz帶寬，覆蓋與容量性能均衡，適合宏站與微站混合組網(wǎng)，是FR3頻段的核心部署區(qū)域。

10-10.5GHz：具備500MHz連續(xù)帶寬，有被用于雷達（氣象、航空）、衛(wèi)星遙感、部分點對點微波通信等用途。

14.8–15.35GHz：擁有500MHz連續(xù)帶寬，是3GPP明確的通感一體化（ISAC）優(yōu)選頻段，可同時實現(xiàn)通信與雷達感知功能，適配6G多場景融合需求。

17.7–19.3 GHz：擁有1.6GHz連續(xù)帶寬，是當(dāng)前組織重點協(xié)調(diào)的候選頻段之一，兼具傳播特性和頻譜效率優(yōu)勢。

18–24GHz：擴展帶寬頻段，主要用于大容量熱點覆蓋、企業(yè)專網(wǎng)建設(shè)、無線回傳等場景，進一步提升6G網(wǎng)絡(luò)的容量上限。

█FR3頻段的標準化進展

無線電頻譜資源的用途和分配，必須經(jīng)過國際電信聯(lián)盟（ITU）的統(tǒng)一協(xié)調(diào)與批準。

一般來說，ITU會在每隔3-4年一屆的世界無線電通信大會（WRC）上，決定未來5~10年全球無線電頻率、衛(wèi)星軌道資源的分配。WRC協(xié)調(diào)討論的結(jié)果，會體現(xiàn)在《無線電規(guī)則（RR）》中。

基于《無線電規(guī)則（RR）》，各國監(jiān)管機構(gòu)（例如，美國的FCC、英國的Ofcom、中國的工信部和日本的總務(wù)省）才會進一步?jīng)Q定本國的頻率劃分。

2015年的WRC-15上，確認了FR1頻段。2019年的WRC-19，則為FR2劃定了初步框架。

當(dāng)時并沒有討論FR3用于5G，主要是因為FR3被衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)、氣象雷達等強保護業(yè)務(wù)占用，各國無法達成使用共識。另外，F(xiàn)R1和FR2對于5G來說已經(jīng)基本滿足需求，沒必要再考慮FR3。

到WRC-23，需要為6G進行頻譜資源規(guī)劃的時候，就盯上了FR1里還沒使用的U6GHz頻段，以及FR3頻段。

WRC-23上關(guān)于U6GHz的爭奪，我之前已經(jīng)介紹過了。FR3的話，也有一些進展。

ITU-R將世界劃分為第1區(qū)域、第2區(qū)域和第3區(qū)域。如下：

RR決定的頻率分配區(qū)域（引自ITU網(wǎng)站）

第1區(qū)域（藍色）：歐洲、非洲、中東地區(qū)等

第2區(qū)域（橙色）：北美洲、南美洲、太平洋群島等

第3區(qū)域（黑色）：亞洲、大洋洲等

概括來說，WRC-23上并沒有給FR3做全球IMT劃分，僅在10~10.5GHz給2區(qū)部分國家做了區(qū)域性IMT標識，并把整個FR3正式排入WRC-27重點研究議程（為6G鋪路）。

當(dāng)時，2區(qū)的巴西、墨西哥、秘魯?shù)?2國同意將FR3里的10~10.5GHz標識為IMT（5G/6G）。美國、加拿大反對，未納入全國性標識。

針對7.125~10 GHz、10.5~24.25 GHz（FR3的主體），WRC-23沒有做任何IMT劃分或標識。主要原因是FR3與現(xiàn)有衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)、氣象雷達、無線電定位等沖突嚴重，共存規(guī)則不成熟。

WRC-23提出，ITU-R將在2024–2027年完成FR3的共享以及兼容性研究，提交WRC-27決策。

簡單來說，就是要等到2027年，再討論確認FR3的全球性IMT劃分方案。

不過，WRC-23討論的U6G，緊鄰FR3。這為FR3的平滑過渡預(yù)留了標準與產(chǎn)業(yè)鏈空間。

目前，各個廠商推出的6G原型機，基本上都是采用U6G頻段。我們國家前不久推出的6G試驗頻率，也是U6G頻段。

U6G已通過WRC-23全球確權(quán)，3GPP標準已完全凍結(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈（芯片、基站、終端）也已成熟。U6G可以直接復(fù)用現(xiàn)有Sub-6GHz的部分產(chǎn)業(yè)鏈和硬件設(shè)計，起步更方便。

而FR3在頻譜確權(quán)、技術(shù)驗證、干擾協(xié)調(diào)、產(chǎn)業(yè)鏈推進等各個方面，都不具備條件。所以，暫時沒有被6G原型機或測試驗證項目所采用。

目前，在3GPP的規(guī)劃中，Rel-19（2024-2026）主要完成6G頻譜可行性研究、信道模型更新，實現(xiàn)U6G（6425~7125MHz，n104頻段）規(guī)范凍結(jié)。同時，會完成10~10.5GHz、14.8~15.35GHz 等FR3子帶的共存與共享研究，輸出WRC-27技術(shù)提案。

Rel-20（2025-2027）階段，會深化FR3、Sub-THz（亞太赫茲，90GHz–300GHz）頻段的技術(shù)規(guī)范，完成空口設(shè)計與關(guān)鍵參數(shù)定義，推動技術(shù)方案走向成熟。

Rel-21（2026-2029）階段，6G首個正式標準版本正式凍結(jié)，全面對接ITU IMT-2030要求，開啟6G商用。

值得一提的是，3GPP TR38.901信道模型一直是0.5~100GHz頻段的行業(yè)基準，為城市、園區(qū)、室內(nèi)等各種應(yīng)用場景的仿真提供了基礎(chǔ)。

然而，針對FR3頻段，TR38.901的測量數(shù)據(jù)目前存在空白。所以，為了驗證TR 38.901信道模型在FR3頻段的適用性，3GPP鼓勵各公司提供相應(yīng)的信道測量結(jié)果，探討需要修訂的信道模型參數(shù)。

華為、中興、愛立信、諾基亞等廠商，應(yīng)該都在開展FR3頻段的信道建模與原型驗證工作。隨著時間的推移，F(xiàn)R3還是會逐漸走向前臺，更多地出現(xiàn)在大家的視野中。

█結(jié)語

頻段是無線通信技術(shù)的基石，直接決定了連接速率、系統(tǒng)容量、覆蓋能力與部署成本。

留給6G可供使用的頻段，目前看來，就是U6G、FR3和Sub-T。U6G是6G的起步頻段，已進入標準化快車道。FR3是最具潛力的主力頻段，但其技術(shù)成熟度與產(chǎn)業(yè)配套仍需時間沉淀。Sub-T的難度最大，到后期才會考慮。

明年WRC-27就要召開了，屆時頻段究竟會如何分配，將直接影響全球6G產(chǎn)業(yè)的演進節(jié)奏與生態(tài)格局。讓我們拭目以待！