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5G 700MHz的深度解讀

發表時間:2020/9/17  來源:5G通信,RF技術社區  瀏覽次數:3552  
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1  700MHz是什麽?

700MHz頻段是無線頻率中的黃金頻段,在中國以前一直用於廣播信號。

工業和信息化部在今年3月25日發布了《關於調整700MHz頻段頻率使用規劃的通知》,將部分原用於廣播電視業務的頻譜資源重新規劃用於移動通信係統,並明確了移動通信係統雙工方式、無線電頻率使用許可和無線電台(站)設置使用許可權限、移動通信係統與現有無線電業務完成協調的相關要求等。

通知明確:

將702-798MHz頻段頻率使用規劃調整用於移動通信係統,並將703-743/758-798MHz頻段規劃用於頻分雙工(FDD)工作方式的移動通信係統。

而同樣是在3月份,3GPP通過了n28頻段擴頻提案,將R15中的2x20MHz,擴展到R16的 2x30MHz/40MHz,至此,700MHz成為5G非常重要的頻段。

2  5G采用700M的優勢

無線電電波的高頻與低頻是個相對的概念,兩者由於傳輸特性的不同有不同的適用場景。一般來講,低頻信號波長長,電波衰減小,傳輸中易產生散射和繞射,適合做網絡覆蓋。高頻信號頻點多,信息傳輸速率高,需要的天線尺寸更小,容易做到大功率發射。根據ITU研究表明,移動通信使用的最佳頻譜位於400MHz-6GHz範圍內。

q1.1

無線電高低頻信號特性

700MHz是發展移動通信的黃金頻段。700MHz布網優勢包括:

一、覆蓋廣,所需基站數量少,降低建網成本;

二、繞射能力強,損耗低,改善室內死角問題;

三、傳輸效率高;有更低的多普勒頻偏,信號解調更可靠。

這是宏站覆蓋半徑以及相同區域需要的基站數對比圖

q1.2

簡單來說,采用全球比較普遍3.5GHz頻段來建5G基站,需要15個基站才能完全覆蓋的區域,用700MHz的5G基站隻要2個。

無線電傳播方式主要有直射、繞射(地波)、折射和反射(天波)及散射傳播等,理想狀態下(沒有障礙物),頻率對傳輸距離沒有影響。實際情況下信號穿透會損失很大能量,導致傳輸距離縮短,覆蓋不到。

這就導致了決定傳播特點的關鍵因素在於頻率和天線增益,天線增益不可能無限增大,頻率就變得尤其重要,這就是700M的珍貴之處。

q1.3

當然,700MHz也不是沒有缺點,例如容量和速率上,比起高頻要差不少,但也能超過180Mb的速率,實際上能滿足大部分的需求。另外就是天線要求比較大,不適合做小基站。最後就是清頻工作,和很多地方的廣播信道存在幹擾的問題。

采用 700MHz 結合高頻段雙頻布網是理想布網方案,高頻段重點解決容量需求,700MHz滿足廣覆蓋和室內覆蓋需求。

3 700MHz當前使用情況

中國

700M頻段主要是廣電用於模擬電視,但隨著有線數字的推進,700M已經很少在用,而這次,工信部已發文要求清頻,用於5G。

q1.4

從現有廣播電視台站數據庫信息、監測結果和廣電公布的模擬電視覆蓋情況來看,主要大中城市700MHz頻譜中,700MHz頻段使用非常少,大功率發射台更少,因此廣電清頻難度還是比較小。

而中國廣電,也因為有了5G牌照,並主導700M在3GPP中通過了2x30M/40M方案,讓700M在頻譜寬度上有了更大的想象力。

美國

美國聯邦通信委員會(Federal Communication Commission,FCC)一直努力於用更有效的數字服務取代無線電模擬電視廣播。2005年美國通過了數字電視轉換和公共安全法案, 規定了美國對電視廣播係統模/數轉換後釋放頻譜的分配。700MHz(698-806MHz)之前用於 UHF電視的52-69頻道,之後被釋放出來作其他用途。在釋放的108MHz頻譜資源中,24MHz被規劃給公共安全業務,84MHz被規劃給商業業務。

q1.5

美國2008年將84MHz頻段,以195.9億美元的價格,分別賣給了7家美國通信運營商,不少用於了4G,現在美國想要用大帶寬的700M頻段,整合的難度將相當大。

德國

2015年6月,德國成為歐洲第一個為移動寬帶通信拍賣700MHz頻譜的國家,獲得700MHz頻譜執照的運營商德國電信,需要為98%的德國人口提供高速移動寬帶服務,拍賣總額為10億歐元。

法國

法國拍賣了700MHz頻譜的6個頻段,Orange和Freemobiles分別拍得2個頻段,BouyguesTelecom 和SFR分別拍得1個頻段,拍賣總額為28億歐元。

法國將698-703/753-758MHz和733-736/788-791MHz分配給PPDR(Public Protection & DisasterRelief,公共保護和救災寬帶無線通信)

2019年,法國宣布在全國範圍內逐步騰出700MHz頻譜。

英國

英國電信監管機構Ofcom宣布2020年要將釋放700MHz頻段,用於移動寬帶通信。

日本

日本運營商NTTDoCoMo、KDDI 在2015年開始使用700MHz頻譜提供LTE服務,並投入商業運營,何時用於5G暫無時間表。

整體而言,世界各國都非常重視700MHz在5G的應用,但中國顯然具備了這樣一個優勢,廣電手握700M全頻譜,這非常有利於統一建網。

4  700MHz當前5G進展如何?

中國廣電2019年6月6日獲得5G牌照,700M明確調整用於移動通信係統,中國廣電拿下703-733/758-788MHz頻段,並推動了3GPP將原來 n28 由2x20MHz擴展到2x30M/40M,後來又與中國移動達成共建共享協議,引入國家電網、阿裏巴巴等。

2020年10月12日上午,中國廣電網絡股份有限公司成立大會在國家廣播電視總局大樓舉行。由46家公司發起並共同組建,總注冊資本為1012億元的中國廣電網絡股份有限公司正式揭牌,並與國家電網、阿裏巴巴簽署了戰略合作協議。

但廣電顯然是要走差異化的5G發展方向,中國廣播電視網絡有限公司副總經理曾慶軍曾介紹,“作為國網公司來說,如何避免跟三個移動通訊的“老大哥”同質化的競爭,形成差異化的發展,實現中央四個運營商的整體布局,是一個非常重大的課題。要解決這個課題不是很容易。”

廣電試圖利用5G NR在廣播領域進行差異化發展,手機上高清看電視,類似於以前的CMMB,下行免流量,又能上行流量的互動,這個應用應該來說是未來廣電發展5G的差異化市場空間。

根據《中國廣電5G試驗網的建設實施方案》,中國廣電2020年開始規模建網:2020年1月~6月,在40個大中型城市建網,啟動商用準備工作;2020年7月~12月,擴展至334個地市及重點旅遊城市。目前看來,還遠未實現。

當然,在700M上廣電與三大運營商更應該合作大於競爭,5G使用700M+高頻段熱點是最佳的網絡方案。

5 廣電牽手移動共建700M遇到問題?

在5月份,中國廣電和中國移動官宣700M共建共享,但如何推進仍然是一團迷霧。

中國移動發布《中國移動5G通信指數報告(第二期)》,提出5G手機要高質量支持700M頻段。

q1.6

而隨後,中國移動集團浙江公司啟動2020年700M多頻天線采購項目的招標。

q1.7

但隨後,這個招標又取消了。

q1.8

廣電和移動在700M上麵的合作遇到什麽問題了嗎?

從技術和運營層麵上來看,廣電和移動合作幾近完美:廣電可以直接用移動的成熟網絡和運營,移動可以用700M實現5G的全覆蓋和大大降低成本。

如果存在問題,則多半是利益與商業的問題。

6 哪些5G手機支持700M?

5G手機支持700M,可以說非常重要,5G頻率比起以往的高,覆蓋始終是個問題,如果支持700M,後續在5G信號上絕對是很大的優勢。

據猛虎視頻統計的不完全名單,當前有以下機型支持700M:(歡迎補充)

  • iphoness12
  • 華為 Mate 40, Mate 40 pro+
  • 華為 Mate 30 pro
  • OPPO find X2 pro
  • 中興 天機Axon 11 SE
  • MOTO razr NR

不少機型的調製解調器還是隻支持2x20MHz的帶寬,目前的標準是要求最高支持2x30MHz(基站側可以到2x40MHz),今後是否能擴展到2x40MHz,還要等待3GPP的標準擴展。

q1.9

7 總結

700M絕對是5G的頻率紅利,無論是增加覆蓋、節省投資,還是降低5G基站能耗等方麵,都能起到巨大的作用。

而工信部決定將700M劃撥給移動通信,是對5G建設的巨大支持,彰顯了國家對5G建設支持和期望,要知道,在歐美,700M頻段的拍賣,動輒數百億美金。

難點則在於廣電和三大傳統運營商的競爭與合作的關係,怎樣能合作共贏,共同推進700M最合理的方案,需要智慧去解決。

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