中國廣電攜700MHz正式入局 成第四家移動運營商

日前，中國廣電攜 700MHz 正式入局，成為了名副其實的第四家移動運營商。

700MHz 被稱作移動通信的 “黃金頻段”，在 4G 時代就曾引爆過很多話題，它到底因何備受關(guān)注呢?

本文從標(biāo)準(zhǔn)、頻譜特點入手，簡要分析 700MHz 的背景、現(xiàn)狀以及優(yōu)劣勢，并介紹 700MHz 的關(guān)鍵技術(shù)、建設(shè)方案、應(yīng)用場景、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀、未來趨勢等。

700MHz 的定義及標(biāo)準(zhǔn)

全球的無線電頻譜資源由國際電信聯(lián)盟(ITU)按照不同的無線電傳輸技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)行分配。700MHz 在電信領(lǐng)域，泛指介于 700MHz～800MHz 附近的無線電波頻譜資源。

700MHz 位于特高頻 UHF(300MHz～3000MHz)范圍內(nèi)，由于頻率低、覆蓋范圍廣、穿透力強，在全球最早被廣泛用于廣播電視業(yè)務(wù)。但隨著數(shù)字電視技術(shù)及無線通信技術(shù)發(fā)展，700MHz 被重新規(guī)劃，用于頻譜資源更加缺乏的移動通信服務(wù)。

ITU 對 700MHz 的重新定義

2000 年以后，數(shù)字地面廣播技術(shù)在歐洲成為主流，部分模擬電視信號頻段被空置，頻譜利用率較低。同時，移動寬帶服務(wù)需求量伴隨智能手機的普及而快速增長，卻又缺乏足夠的頻譜支持。

2007 年，ITU 在世界無線電通信大會 WRC-07 上，決定將原有模擬信號使用的 698MHz～806MHz 頻段(通稱 700MHz 頻段)，用于移動通信業(yè)務(wù)。在 2015 年的 WRC-15 大會上，ITU 明確提出釋放原廣播電視業(yè)務(wù)占用的 700MHz 部分頻譜資源，在歐洲、非洲、中東和中亞地區(qū)用于移動通信服務(wù)。

3GPP 對 700MHz 的標(biāo)準(zhǔn)定義

3GPP 在 Release15 版本中，將 5G 無線(NR)頻譜定義為兩大頻譜范圍(簡稱 FR)，即 FR1 和 FR2。FR1 是指較低頻段 450MHz～6GHz，也被稱為 Sub6G;FR2 是指較高頻段 24.2GHz～52.6GHz，也就是毫米波的頻段。

700MHz 在 FR1 中被定義為 n28 頻段，上行 703MHz～748MHz，下行 758MHz～803MHz，采用頻分雙工 FDD(Frequency-division Duplex)模式。

國外 700MHz 頻段發(fā)展情況

700MHz 頻段因具有強穿透、廣覆蓋等優(yōu)良特性，被歐盟委員會認(rèn)為是可以覆蓋整個歐洲(包括農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū))的最優(yōu)質(zhì)的互聯(lián)網(wǎng)接入，同時還能促進(jìn)廣播電視高效利用無線電頻譜技術(shù)，被稱為 “數(shù)字紅利”。

2015 年歐盟委員會就釋放 700MHz 頻段用于移動寬帶領(lǐng)域，在歐盟范圍內(nèi)發(fā)出公開征詢，得到 60% 以上機構(gòu)的認(rèn)可。隨后在 2016 年，歐盟委員會明確批準(zhǔn)所有歐盟成員國將 700MHz 頻段用于移動通信服務(wù)(尤其是 5G 業(yè)務(wù))，并要求在 2020 年前完成 700MHz 清頻。

2005 年，美國聯(lián)邦通信委員會(Federal Communication Commission，F(xiàn)CC)通過了數(shù)字電視轉(zhuǎn)換和公共安全法案，規(guī)定了美國在完成模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換后，釋放原用于電視頻道的 700MHz 頻譜資源，重新規(guī)劃用于商業(yè)業(yè)務(wù)(84MHz)及公共安全(24MHz)。2008 年，F(xiàn)CC 將 84MHz 頻段公開拍賣給了 7 家美國通信運營商。

中國對 5G 及 700MHz 的新定位

在中國，700MHz 頻段最早用于廣播電視系統(tǒng)。

我國廣電頻譜原本由 3 段 96MHz 帶寬組成，分別是 470MHz～566MHz、606MHz～702MHz、702MHz～798MHz。

考慮到全球 700MHz 頻段的產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況以及國內(nèi)地面電視 “模數(shù)轉(zhuǎn)換”進(jìn)展，2020 年 4 月，工信部發(fā)布了《關(guān)于調(diào)整 700MHz 頻段頻率使用規(guī)劃的通知》，旨在將 700MHz(703MHz～743MHz/758MHz～798MHz 頻段)原部分用于廣播電視業(yè)務(wù)的頻譜資源，重新規(guī)劃用于 5G 移動通信系統(tǒng)，并使用頻分雙工(FDD)工作方式。

隨后，廣電總局開展全國地面數(shù)字電視 700MHz 頻率清頻工作。

2017 年以來，工信部為 5G 規(guī)劃了 3000MHz～5000MHz 的 5G 中頻段頻譜資源，同時，工信部已著手研究 5G 高頻段毫米波的規(guī)劃。將 700MHz 頻段規(guī)劃用于移動通信系統(tǒng)，為中國 5G 發(fā)展提供了寶貴的低頻段頻譜資源，此舉有利推動 5G 高、中、低頻段協(xié)同發(fā)展。

眾所周知，無線電波的物理特性是頻率越低，傳播損耗越小，覆蓋距離越遠(yuǎn)，而且繞射能力越強，建筑物室內(nèi)覆蓋效果越好。

700MHz 頻段相比 5G 中高頻段(如中頻 2.6GHz 及高頻毫米波)，具有穿透力強、覆蓋范圍廣、傳輸損耗低等優(yōu)良特性，適合大范圍網(wǎng)絡(luò)覆蓋，并且 FDD 相比 TDD(時分雙工模式)具有時延低、可增強上行、打造高低頻立體網(wǎng)的優(yōu)點。

此外 700MHz 受國際標(biāo)準(zhǔn)支持，產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟，將為運營商降低建網(wǎng)成本。

下面分別介紹 700MHz 頻譜的優(yōu)劣勢。

700MHz 是 5G 低頻頻譜，具有覆蓋范圍廣的優(yōu)勢。在農(nóng)村及郊區(qū)環(huán)境下，700MHz 覆蓋半徑約是 2.6GHz 的 2 倍，約是 3.5GHz 的 2.3 倍，是 4.9GHz 的近 3 倍，是毫米波的 16 倍(如表 1 所示 , 按 700MHz 邊緣速率下行 20Mbit/s、上行 5Mbit/s，2.6GHz/3.5GHz/4.9GHz 邊緣速率下行 50Mbit/s、上行 5Mbit/s 計算的結(jié)果對比)。覆蓋面積是 2.6GHz 的 4～5 倍，4.9GHz 的近 9 倍，是毫米波的 250 多倍。高頻毫米波路徑損耗大，接近視距傳輸，容易被人體、墻體、植被、雨滴等阻擋，覆蓋范圍僅為 100～300 米，與 700MHz 的覆蓋范圍相差甚遠(yuǎn)。

目前中國移動在全國建設(shè)了 315 萬座 4G 基站，已覆蓋全國;但如果用 700MHz 頻段，據(jù)測算，只需要建設(shè) 50 萬～60 萬座基站就可覆蓋全國。使用 700MHz 作為在農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，可以大大縮減建站、運維、電力損耗成本。

相比同樣用于 5G 的 2.6GHz 頻段，700MHz 傳播損耗低，繞射能力和室內(nèi)覆蓋力強，可實現(xiàn)普通樓宇的深度覆蓋。

700MHz 比毫米波傳播損耗低 33.8dB, 比 2.6GHz 傳播損耗低 15.4dB，比 2.1GHz 傳播損耗低 12.9dB。墻體穿透損耗上，700MHz 比 2.6GHz 損耗低 6dB，比 3.5GHz 低 9dB，深度覆蓋能力提升 17dB。而毫米波甚至連一張紙都無法穿透。在室外環(huán)境下，700MHz 系統(tǒng)的平均信號強度比 2.6GHz 系統(tǒng)強約 20dB，比 1800MHz 平均信號強 12dB。

在光纖難以到達(dá)的地區(qū)，700MHz 可以充分發(fā)揮廣覆蓋和室內(nèi)覆蓋優(yōu)勢，通過客戶前置設(shè)備(CPE 方式)代替光纖接入，打通偏遠(yuǎn)地區(qū)網(wǎng)絡(luò) “最后一公里”。

由于 700MHz 采用上下行雙通道的頻分 FDD 模式(由 3GPP 定義)，而在中頻段均采用上下行單通道的時分雙工 TDD 模式，F(xiàn)DD 模式天然具有上下行網(wǎng)絡(luò)延遲低的優(yōu)勢。根據(jù)測試，700MHz 單向空口時延為 2ms～4ms，僅為中頻段網(wǎng)絡(luò)時延的 30%～60%。

網(wǎng)絡(luò)時延降低，將明顯提升視頻類業(yè)務(wù)的用戶體驗，有助于實現(xiàn) 5G 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等高可靠、低時延(uRLLC)業(yè)務(wù)。

相比 4G，5G 使用的中高頻段由于 700MHz 波長更長，在移動速度相同的情況下，入射角相同則多普勒頻偏更小，高速移動時的信號穩(wěn)定性更好。例如在高鐵、高速公路等移動場景下，700MHz 信號更加穩(wěn)定可靠。

與毫米波對比，毫米波波束窄，物體移動很容易離開波束區(qū)域，對于移動物體的信號提供難度較大，需要有較強的追蹤能力和重連機制。

相比 5G 中高頻，由于 700MHz 頻點低，波長較長，一般采用 4 天線，無法支持 Massive MIMO 大陣列天線(64/128/256 天線)，相比 5G 中高頻段，上下行速率和網(wǎng)絡(luò)容量是短板。

相比 2.6GHz 或毫米波，700MHz 峰值速率和平均吞吐量較低，如表 2 所示。

700MHz 下行理論峰值速率為 350Mbit/s，約是 2.6GHz(64 天線)峰值速率的 1/5，約是毫米波峰值速率的 1/11，其中毫米波峰值速率取值 4Gbit/s;蜂窩小區(qū)平均用戶吞吐量，下行速率 100bit/s～120Mbit/s，約是 2.6GHz 網(wǎng)絡(luò)容量的 1/12，上行速率 60Mbit/s，約是 2.6GHz 網(wǎng)絡(luò)容量的 1/6。700MHz 的峰值速率和網(wǎng)絡(luò)容量有限。

關(guān)鍵詞： 中國廣電 有線電視網(wǎng) 700MHz