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深度解读 5G 700MHz

发布时间:2021-12-29作者来源:金航标浏览:1939

  700MHz是什么?


700MHz频段是无线频率中的黄金频段,在中国以前一直用于广播信号。


工业和信息化部在今年3月25日发布了《关于调整700MHz频段频率使用规划的通知》,将部分原用于广播电视业务的频谱资源重新规划用于移动通信系统,并明确了移动通信系统双工方式、无线电频率使用许可和无线电台(站)设置使用许可权限、移动通信系统与现有无线电业务完成协调的相关要求等。 


通知明确:


702-798MHz频段频率使用规划调整用于移动通信系统,并将703-743/758-798MHz频段规划用于频分双工(FDD)工作方式的移动通信系统。


而同样是在3月份,3GPP通过了n28频段扩频提案,将R15中的2x20MHz,扩展到R16的 2x30MHz/40MHz,至此,700MHz成为5G非常重要的频段。


    5G采用700M的优势


无线电电波的高频与低频是个相对的概念,两者由于传输特性的不同有不同的适用场景。一般来讲,低频信号波长长,电波衰减小,传输中易产生散射和绕射,适合做网络覆盖。高频信号频点多,信息传输速率高,需要的天线尺寸更小,容易做到大功率发射。根据ITU研究表明,移动通信使用的最佳频谱位于400MHz-6GHz范围内。


无线电高低频信号特性


700MHz是发展移动通信的黄金频段。700MHz布网优势包括:


一、覆盖广,所需基站数量少,降低建网成本;

二、绕射能力强,损耗低,改善室内死角问题;

三、传输效率高;有更低的多普勒频偏,信号解调更可靠。


这是宏站覆盖半径以及相同区域需要的基站数对比图


简单来说,采用全球比较普遍3.5GHz频段来建5G基站,需要15个基站才能完全覆盖的区域,用700MHz的5G基站只要2个。


无线电传播方式主要有直射、绕射(地波)、折射和反射(天波)及散射传播等,理想状态下(没有障碍物),频率对传输距离没有影响。实际情况下信号穿透会损失很大能量,导致传输距离缩短,覆盖不到。


这就导致了决定传播特点的关键因素在于频率和天线增益,天线增益不可能无限增大,频率就变得尤其重要,这就是700M的珍贵之处。



当然,700MHz也不是没有缺点,例如容量和速率上,比起高频要差不少,但也能超过180Mb的速率,实际上能满足大部分的需求。另外就是天线要求比较大,不适合做小基站。最后就是清频工作,和很多地方的广播信道存在干扰的问题。


采用 700MHz 结合高频段双频布网是理想布网方案,高频段重点解决容量需求,700MHz满足广覆盖和室内覆盖需求。


    700MHz当前使用情况


中国


700M频段主要是广电用于模拟电视,但随着有线数字的推进,700M已经很少在用,而这次,工信部已发文要求清频,用于5G。





从现有广播电视台站数据库信息、监测结果和广电公布的模拟电视覆盖情况来看,主要大中城市700MHz频谱中,700MHz频段使用非常少,大功率发射台更少,因此广电清频难度还是比较小。


而中国广电,也因为有了5G牌照,并主导700M在3GPP中通过了2x30M/40M方案,让700M在频谱宽度上有了更大的想象力。


美国

 

美国联邦通信委员会(Federal Communication Commission,FCC)一直努力于用更有效的数字服务取代无线电模拟电视广播。2005年美国通过了数字电视转换和公共安全法案, 规定了美国对电视广播系统模/数转换后释放频谱的分配。700MHz(698-806MHz)之前用于 UHF电视的52-69频道,之后被释放出来作其他用途。在释放的108MHz频谱资源中,24MHz被规划给公共安全业务,84MHz被规划给商业业务。



美国2008年将84MHz频段,以195.9亿美元的价格,分别卖给了7家美国通信运营商,不少用于了4G,现在美国想要用大带宽的700M频段,整合的难度将相当大。


德国


2015年6月,德国成为欧洲第一个为移动宽带通信拍卖700MHz频谱的国家,获得700MHz频谱执照的运营商德国电信,需要为98%的德国人口提供高速移动宽带服务,拍卖总额为10亿欧元。


法国


法国拍卖了700MHz频谱的6个频段,Orange和FreeMobile分别拍得2个频段,BouyguesTelecom 和SFR分别拍得1个频段,拍卖总额为28亿欧元。


法国将698-703/753-758MHz和733-736/788-791MHz分配给PPDR(Public Protection & DisasterRelief,公共保护和救灾宽带无线通信


2019年,法国宣布在全国范围内逐步腾出700MHz频谱。


英国


英国电信监管机构Ofcom宣布2020年要将释放700MHz频段,用于移动宽带通信。


日本


日本运营商NTTDoCoMo、KDDI 在2015年开始使用700MHz频谱提供LTE服务,并投入商业运营,何时用于5G暂无时间表。


整体而言,世界各国都非常重视700MHz在5G的应用,但中国显然具备了这样一个优势,广电手握700M全频谱,这非常有利于统一建网。


    700MHz当前5G进展如何?


中国广电2019年6月6日获得5G牌照,700M明确调整用于移动通信系统,中国广电拿下703-733/758-788MHz频段,并推动了3GPP将原来 n28 由2x20MHz扩展到2x30M/40M,后来又与中国移动达成共建共享协议,引入国家电网、阿里巴巴等。


2020年10月12日上午中国广电网络股份有限公司成立大会在国家广播电视总局大楼举行由46家公司发起并共同组建总注册资本为1012亿元的中国广电网络股份有限公司正式揭牌,并与国家电网、阿里巴巴签署了战略合作协议。


但广电显然是要走差异化的5G发展方向,中国广播电视网络有限公司副总经理曾庆军曾介绍,“作为国网公司来说,如何避免跟三个移动通讯的“老大哥”同质化的竞争,形成差异化的发展,实现中央四个运营商的整体布局,是一个非常重大的课题。要解决这个课题不是很容易。


广电试图利用5G NR在广播领域进行差异化发展,手机上高清看电视,类似于以前的CMMB,下行免流量,又能上行流量的互动,这个应用应该来说是未来广电发展5G的差异化市场空间


根据《中国广电5G试验网的建设实施方案》,中国广电2020年开始规模建网:2020年1月~6月,在40个大中型城市建网,启动商用准备工作;2020年7月~12月,扩展至334个地市及重点旅游城市。目前看来,还远未实现。


当然,在700M上广电与三大运营商更应该合作大于竞争,5G使用700M+高频段热点是最佳的网络方案。


    广电牵手移动共建700M遇到问题?


在5月份,中国广电和中国移动官宣700M共建共享,但如何推进仍然是一团迷雾。


中国移动发布《中国移动5G通信指数报告(第二期)》,提出5G手机要高质量支持700M频段



而随后,中国移动集团浙江公司启动2020年700M多频天线采购项目的招标。


但随后,这个招标又取消了。。



广电和移动在700M上面的合作遇到什么问题了吗?


从技术和运营层面上来看,广电和移动合作几近完美:广电可以直接用移动的成熟网络和运营,移动可以用700M实现5G的全覆盖和大大降低成本。


如果存在问题,则多半是利益与商业的问题。


    哪些5G手机支持700M?


5G手机支持700M,可以说非常重要,5G频率比起以往的高,覆盖始终是个问题,如果支持700M,后续在5G信号上[敏感词]是很大的优势。


据我们统计的不完全名单,当前有以下机型支持700M:欢迎补充


  • iPhone12

  • 华为 Mate 40, Mate 40 pro+

  • 华为 Mate 30 pro

  • OPPO find X2 pro

  • 中兴 天机Axon 11 SE

  • MOTO razr NR


不少机型的调制解调器还是只支持2x20MHz的带宽,目前的标准是要求[敏感词]支持2x30MHz(基站侧可以到2x40MHz),今后是否能扩展到2x40MHz,还要等待3GPP的标准扩展。



    总结


700M[敏感词]是5G的频率红利,无论是增加覆盖、节省投资,还是降低5G基站能耗等方面,都能起到巨大的作用。


而工信部决定将700M划拨给移动通信,是对5G建设的巨大支持,彰显了国家对5G建设支持和期望,要知道,在欧美,700M频段的拍卖,动辄数百亿美金。


难点则在于广电和三大传统运营商的竞争与合作的关系,怎样能合作共赢,共同推进700M最合理的方案,需要智慧去解决。


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