1 前言
频谱是移动通信系统十分宝贵的资源。当前国际上2G/3G/4G移动通信系统普遍采用6GHz以下中低频段。5G时代，随着对大带宽的迫切需求，基于6GHz以上频段的高频通信技术提上日程。
由于在移动通信网络中，高频作为一种全新的频段投入使用，而且其提供的业务与传统低频段网络相比也存在差异，因此高频通信的频谱使用和空口帧结构也需要做相应设计。
在高频通信方面，中国电信技术创新中心以灵活和可扩展为目标，聚焦频谱使用与空口设计，提出感知频谱策略和一致性帧结构。
2 感知频谱策略
在高频通信中，如何对FDD频谱进行更加合理有效的利用是十分关键的课题。
对于FDD的高频频谱使用，建议可以采用更加灵活的设计方式，通过增强技术和频谱分配等手段避免频率资源浪费，从而有效提高FDD系统的频谱利用效率。例如，可采用非对称的FDD频谱分配方式，以适应互联网数据流量的特点。同时可采用载波聚合的方式扩展上下行频带宽度，适应未来数据流量增长，如图1所示。
为了更灵活的配置和扩展FDD带宽，中国电信技术创新中心提出系统需要具备“感知自适应频谱使用”的能力，即高频通信系统需要根据该频段授权状态、业务忙闲和系统整体负载状况决定是否采用以及如何采用载波聚合。特别针对未来共享频段或轻授权频段的使用，要求系统不但能够感知系统内业务忙闲，还要能够感知频谱被外系统使用的情况，从而更加合理的利用频谱，如图2所示。
当高频通信系统在使用一个轻授权频段时，如果系统检测该频段没有被外来系统使用时，高频系统可以全部使用该频段进行业务传输，如图2(a)所示；当高频通信系统检测有其它系统在用该频段部分带宽，如卫星通信业务占用部分带宽，如图2(b)所示，则高频系统可自动调整频段使用带宽和业务类型，例如将一部分频段用于用户业务，另一部分频段用于物联网业务，如图2(c)所示。
图1 非对称频谱分配
图2 感知自适应频谱使用
3 一致帧结构
高频通信作为新的系统需要制定新的接入方式和新空口。在新空口设计上既要满足未来接入、回传、以及物联网等多种业务需求，又不能将空口设计的过于复杂。如果针对每种业务分别设计不同的空口帧结构，将导致设备复杂度太高、差异太大，不利于网络统一部署和维护。
基于以上分析，中国电信技术创新中心提出“一致的空口帧结构”设计。该一致空口帧结构设计在尽可能减少设备实现复杂度的同时，可以满足多种业务需求。以图3为例，该帧结构可考虑采用空口配置帧结构模型，设计几种超帧结构，不同超帧结构对应不同信道配置，满足不同业务需求。
图3 一致帧结构设计
4 结束语
在高频通信系统中，“感知自适应频谱使用”和“一致性帧结构”是提升高频通信多业务适配能力、提升高频频谱效率的潜在技术手段。中国电信技术创新中心愿与业界伙伴一起，合力推进相关研究进程。
