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5G 700MHz的深度解讀

發(fā)表時(shí)間:2020/09/17 00:00:00  來源:5G通信,RF技術(shù)社區(qū)  瀏覽次數(shù):5749  
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1  700MHz是什么?

700MHz頻段是無線頻率中的黃金頻段,在中國以前一直用于廣播信號。

工業(yè)和信息化部在今年3月25日發(fā)布了《關(guān)于調(diào)整700MHz頻段頻率使用規(guī)劃的通知》,將部分原用于廣播電視業(yè)務(wù)的頻譜資源重新規(guī)劃用于移動(dòng)通信系統(tǒng),并明確了移動(dòng)通信系統(tǒng)雙工方式、無線電頻率使用許可和無線電臺(站)設(shè)置使用許可權(quán)限、移動(dòng)通信系統(tǒng)與現(xiàn)有無線電業(yè)務(wù)完成協(xié)調(diào)的相關(guān)要求等。

通知明確:

將702-798MHz頻段頻率使用規(guī)劃調(diào)整用于移動(dòng)通信系統(tǒng),并將703-743/758-798MHz頻段規(guī)劃用于頻分雙工(FDD)工作方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)。

而同樣是在3月份,3GPP通過了n28頻段擴(kuò)頻提案,將R15中的2x20MHz,擴(kuò)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(yōu)勢

無線電電波的高頻與低頻是個(gè)相對的概念,兩者由于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(chǎn)生散射和繞射,適合做網(wǎng)絡(luò)覆蓋。高頻信號頻點(diǎn)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(fā)射。根據(jù)ITU研究表明,移動(dòng)通信使用的最佳頻譜位于400MHz-6GHz范圍內(nèi)。

q1.1

無線電高低頻信號特性

700MHz是發(fā)展移動(dòng)通信的黃金頻段。700MHz布網(wǎng)優(yōu)勢包括:

一、覆蓋廣,所需基站數(shù)量少,降低建網(wǎng)成本;

二、繞射能力強(qiáng),損耗低,改善室內(nèi)死角問題;

三、傳輸效率高;有更低的多普勒頻偏,信號解調(diào)更可靠。

這是宏站覆蓋半徑以及相同區(qū)域需要的基站數(shù)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(gè)基站才能完全覆蓋的區(qū)域,用700MHz的5G基站只要2個(gè)。

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(tài)下(沒有障礙物),頻率對傳輸距離沒有影響。實(shí)際情況下信號穿透會損失很大能量,導(dǎo)致傳輸距離縮短,覆蓋不到。

這就導(dǎo)致了決定傳播特點(diǎn)的關(guān)鍵因素在于頻率和天線增益,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(dāng)然,700MHz也不是沒有缺點(diǎn),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(shí)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。最后就是清頻工作,和很多地方的廣播信道存在干擾的問題。

采用 700MHz 結(jié)合高頻段雙頻布網(wǎng)是理想布網(wǎng)方案,高頻段重點(diǎn)解決容量需求,700MHz滿足廣覆蓋和室內(nèi)覆蓋需求。

3 700MHz當(dāng)前使用情況

中國

700M頻段主要是廣電用于模擬電視,但隨著有線數(shù)字的推進(jìn),700M已經(jīng)很少在用,而這次,工信部已發(fā)文要求清頻,用于5G。

q1.4

從現(xiàn)有廣播電視臺站數(shù)據(jù)庫信息、監(jiān)測結(jié)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(fā)射臺更少,因此廣電清頻難度還是比較小。

而中國廣電,也因?yàn)橛辛?G牌照,并主導(dǎo)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(lián)邦通信委員會(Federal Communication Commission,F(xiàn)CC)一直努力于用更有效的數(shù)字服務(wù)取代無線電模擬電視廣播。2005年美國通過了數(shù)字電視轉(zhuǎn)換和公共安全法案, 規(guī)定了美國對電視廣播系統(tǒng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后釋放頻譜的分配。700MHz(698-806MHz)之前用于 UHF電視的52-69頻道,之后被釋放出來作其他用途。在釋放的108MHz頻譜資源中,24MHz被規(guī)劃給公共安全業(yè)務(wù),84MHz被規(guī)劃給商業(yè)業(yè)務(wù)。

q1.5

美國2008年將84MHz頻段,以195.9億美元的價(jià)格,分別賣給了7家美國通信運(yùn)營商,不少用于了4G,現(xiàn)在美國想要用大帶寬的700M頻段,整合的難度將相當(dāng)大。

德國

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

法國

法國拍賣了700MHz頻譜的6個(gè)頻段,Orange和FreeMobile分別拍得2個(gè)頻段,BouyguesTelecom 和SFR分別拍得1個(gè)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(hù)和救災(zāi)寬帶無線通信)

2019年,法國宣布在全國范圍內(nèi)逐步騰出700MHz頻譜。

英國

英國電信監(jiān)管機(jī)構(gòu)Ofcom宣布2020年要將釋放700MHz頻段,用于移動(dòng)寬帶通信。

日本

日本運(yùn)營商N(yùn)TTDoCoMo、KDDI 在2015年開始使用700MHz頻譜提供LTE服務(wù),并投入商業(yè)運(yùn)營,何時(shí)用于5G暫無時(shí)間表。

整體而言,世界各國都非常重視700MHz在5G的應(yīng)用,但中國顯然具備了這樣一個(gè)優(yōu)勢,廣電手握700M全頻譜,這非常有利于統(tǒng)一建網(wǎng)。

4  700MHz當(dāng)前5G進(jìn)展如何?

中國廣電2019年6月6日獲得5G牌照,700M明確調(diào)整用于移動(dòng)通信系統(tǒng),中國廣電拿下703-733/758-788MHz頻段,并推動(dòng)了3GPP將原來 n28 由2x20MHz擴(kuò)展到2x30M/40M,后來又與中國移動(dòng)達(dá)成共建共享協(xié)議,引入國家電網(wǎng)、阿里巴巴等。

2020年10月12日上午,中國廣電網(wǎng)絡(luò)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(fā)起并共同組建,總注冊資本為1012億元的中國廣電網(wǎng)絡(luò)股份有限公司正式揭牌,并與國家電網(wǎng)、阿里巴巴簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。

但廣電顯然是要走差異化的5G發(fā)展方向,中國廣播電視網(wǎng)絡(luò)有限公司副總經(jīng)理曾慶軍曾介紹,“作為國網(wǎng)公司來說,如何避免跟三個(gè)移動(dòng)通訊的“老大哥”同質(zhì)化的競爭,形成差異化的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)中央四個(gè)運(yùn)營商的整體布局,是一個(gè)非常重大的課題。要解決這個(gè)課題不是很容易。”

廣電試圖利用5G NR在廣播領(lǐng)域進(jìn)行差異化發(fā)展,手機(jī)上高清看電視,類似于以前的CMMB,下行免流量,又能上行流量的互動(dòng),這個(gè)應(yīng)用應(yīng)該來說是未來廣電發(fā)展5G的差異化市場空間。

根據(jù)《中國廣電5G試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)實(shí)施方案》,中國廣電2020年開始規(guī)模建網(wǎng):2020年1月~6月,在40個(gè)大中型城市建網(wǎng),啟動(dòng)商用準(zhǔn)備工作;2020年7月~12月,擴(kuò)展至334個(gè)地市及重點(diǎn)旅游城市。目前看來,還遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)然,在700M上廣電與三大運(yùn)營商更應(yīng)該合作大于競爭,5G使用700M+高頻段熱點(diǎn)是最佳的網(wǎng)絡(luò)方案。

5 廣電牽手移動(dòng)共建700M遇到問題?

在5月份,中國廣電和中國移動(dòng)官宣700M共建共享,但如何推進(jìn)仍然是一團(tuán)迷霧。

中國移動(dòng)發(fā)布《中國移動(dòng)5G通信指數(shù)報(bào)告(第二期)》,提出5G手機(jī)要高質(zhì)量支持700M頻段。

q1.6

而隨后,中國移動(dòng)集團(tuán)浙江公司啟動(dòng)2020年700M多頻天線采購項(xiàng)目的招標(biāo)。

q1.7

但隨后,這個(gè)招標(biāo)又取消了。

q1.8

廣電和移動(dòng)在700M上面的合作遇到什么問題了嗎?

從技術(shù)和運(yùn)營層面上來看,廣電和移動(dòng)合作幾近完美:廣電可以直接用移動(dòng)的成熟網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營,移動(dòng)可以用700M實(shí)現(xiàn)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(yè)的問題。

6 哪些5G手機(jī)支持700M?

5G手機(jī)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(gè)問題,如果支持700M,后續(xù)在5G信號上絕對是很大的優(yōu)勢。

據(jù)我們統(tǒng)計(jì)的不完全名單,當(dāng)前有以下機(jī)型支持700M:(歡迎補(bǔ)充)

  • iPhone12
  • 華為 Mate 40, Mate 40 pro+
  • 華為 Mate 30 pro
  • OPPO find X2 pro
  • 中興 天機(jī)Axon 11 SE
  • MOTO razr NR

不少機(jī)型的調(diào)制解調(diào)器還是只支持2x20MHz的帶寬,目前的標(biāo)準(zhǔn)是要求最高支持2x30MHz(基站側(cè)可以到2x40MHz),今后是否能擴(kuò)展到2x40MHz,還要等待3GPP的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展。

q1.9

7 總結(jié)

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

而工信部決定將700M劃撥給移動(dòng)通信,是對5G建設(shè)的巨大支持,彰顯了國家對5G建設(shè)支持和期望,要知道,在歐美,700M頻段的拍賣,動(dòng)輒數(shù)百億美金。

難點(diǎn)則在于廣電和三大傳統(tǒng)運(yùn)營商的競爭與合作的關(guān)系,怎樣能合作共贏,共同推進(jìn)700M最合理的方案,需要智慧去解決。

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