700M与2.6G合作的必要性研究

唐兴权 莫若

（重庆有线电视网络股份有限公司 重庆市 400000）

在中国，任何一个频段都不及700M 这样引人瞩目。它被称作移动通信的「黄金频段」，在4G 时代就曾引爆过无数的话题。到了5G 时代，中国广电携700M 在众望所归中正式入局，成为了第四家移动运营商。现在，我们就来探讨一下700M。

1 「黄金频段」也有缺点

电磁波在空间中以正弦波的形式进行传播，这里要引入一个简单而神奇的公式：

C：光速。

λ：就是波长，就是电磁波在一个周期内能传播的距离。

f：频率。

频率及波长如图1 所示。

表1 是5G 定义的两个频段范围，其中FR1 的范围是410MHz到7125MHz，实际上，4G 使用的主流频谱就处于700MHz 到3500MHz 之间，5G 则在继承4G 频谱的同时不断向高频段，大带宽拓展。5G 的两个频率范围如表1 所示。

表1：5G 的两个频率范围

频率越高，可用的频谱带宽也就越大，能提供的峰值速率也就越高。这满足了5G 超高下载速率的需求，但较高的频段的缺点也不可忽视。那就是，频率越高，波长越短，越趋向于直线传播，在复杂环境中的传播损耗越大，折射和绕射能力越差。我们对此最直观的感受就是穿墙能力差。因此，在进行基站建设时，使用的频段越高，基站的覆盖半径就越小，想要达到连续覆盖的话，就必须把基站建得很密集。也就是说，频段越高，需要建的基站也就越多，成本自然是水涨船高。传播损耗如图2 所示。

信号的频率高了，对于室内的覆盖，更是难上加难。如图2 所示，基站信号要从基站到达用户家里且能被移动终端良好接收，需要经过室外传播损耗，绕射损耗等，需要强者才能生存。

700MHz，正是这样的强者。它是移动通信最广泛使用的低频段（小于1GHz，也称Sub1G），传播损耗小，覆盖能力非常强大。到2020年底，中国移动已建成5G 基站约35 万个，才基本实现了大部分地级市的覆盖。但要覆盖广大县城和郊区，还需要更多的基站。中国移动使用的5G 频谱为2.6GHz，稍高于4G 的频谱。目前移动在全国共有315 万个4G 基站，5G 覆盖要达到4G 的覆盖程度，还需新建的基站数量可想而知。由此可见，700M 频段的覆盖优势是非常巨大的，这也正是它被称作「黄金频段」的根本原因。700M 的缺点和优点互为因果，由于700M 的频率低，所以波长就相对较大，导致信号在发送或者接收时，需要的天线振子的尺寸也必须相应变大。这避让不利于5G 天线的和5G 终端的小型化。

图1：频率及波长

图2：传播损耗

图3：广电700M 频谱使用现状

2 700M的频段和带宽

其实，在4G 时代，3GPP 就定义了一系列的频段列表，早已把700M 囊括在内。4/5G 700M 频段如表2 所示。

实际上，由于亚太700 的带宽较大，覆盖也好，在4G 时代得到了广泛使用。范围并不局限于亚太，只要某个国家此频段可用，再加上手机支持就行。到了5G 时代，北美700 由于过于零碎，就只定义了n12 和n14。亚太700（n28）则依然是备受青睐。在4G 时代，载波带宽最多就20M，但5G 为了追求超高速率，信道带宽是越大越好。n28 定义载波带宽不能超出45M 的最大范围，其次就是谁有需求谁就抬高嗓门给3GPP 提议。这个提议的理由非常充分，3GPP也就接受了。由于n28 属于FDD 模式，需要使用不同频率来区分上下行。也就是说手机使用的上行频段和基站使用的下行频段是不同的。不但上下行频段不同，连带宽也可以不同。基站可以使用最大40M 带宽，但手机最多只能用30M 带宽，并且这30M 带宽已经被定死了：703-733MHz，或者718-748MHz 这两段。虽说工信部已发文将703-743/758-798MHz（上下行各40M 带宽）用于4G 和5G，但目前看来，广电使用的还是上下行各30M，上行使用703-733MHz，下行则是758-788MHz。广电700M 频谱使用现状如图3所示。

表2：4/5G 700M 频段表

从图3 也可以看出FDD 的定义：上下行使用两段分离的频谱。因此对于广电的频段使用，我们也经常使用2x30M 来描述，就是上下行各30M 带宽，总共使用了60M。

如果一定要拿广电FDD 700M 载波跟TDD 2600M 或者3500M载波来对比频谱资源多寡的话，就是60：100，即3：5 的关系。由于TDD 模式可自由调节上下行时隙的比例，因此对于下行为主，上行为主，上下行均衡等不同的业务类型都能很好地支持。而FDD由于上下行使用的频谱带宽是对称的，更适合于上下行比较钧衡的业务。

在实际使用中，可以把两者的优势结合起来，2600M 或者3500M 载波主攻下行容量，700M 补充下行容量的同时，主攻上行覆盖。这就是「高低频组网」。

3 700M的「共建共享」

目前广电除了拥有700M 之外，还在4.9G 上有60MHz 的带宽，这频段一低一高，一个FDD 一个TDD，覆盖和容量，上下行兼顾，彼时，中国联通和电信已经决定5G 共建共享，这样一来他们就拥有了3.5GHz 上的200M 带宽，再加上2.1GHz 上的45M 带宽，也是高低频，FDD 加TDD 的组合，不但频段宽，覆盖也好。中国移动虽说在4.9GHz 上还有100M，但频段高覆盖弱，跟电信联通竞争不占上风。如果能把广电的700M 也用起来就好了。共建共享优势如下：

（1）天面共享：700M 直接跟中国移动的900M 合路，共用天线和铁塔，成本低。

（2）传输共享：中国移动的承载网络非常完备，如果能借用的话，不但成本低，还可快速开通700M 的5G。

（3）容量共享：广电共享700M，为中国移动完善网络覆盖的同时，也可享受移动在2.6GHz 的容量优势，各取所需，相得益彰。

（4）降低成本：通过1:1 的投资比例共建700M 网络，可缓解广电的资金压力，实现低成本，快速的5G 网络建设。

（5）可快速推进700M 产业链成熟，把握5G 建设窗口和时代机遇。也可以进行共建共享，真是天作之合啊。

4 结束语

中国传统的三大运营商已深耕多年，用户数众多，广电作为一个5G 时代的新玩家，如果只提供同质化业务，显然是没法跟前辈进行竞争的。广电的老本行是广播电视。3GPP 由于网络复杂，还需要内容经营，一直没有发展起来。到了4G 时代，原先的MBMS升级成了eMBMS（增强的多媒体广播多播业务），然而依旧没有发展起来。到了5G 时代，在3GPP 协议的R17 标准上，将会引入全新的5G 广播多播服务（NRMB），这正是广电的业务发展目标。广电不但有优质的700M 频谱，可以实现5G 广域覆盖，还有丰富的广播电视资源，这优势简直是得天独厚。