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标题: 广电的700M为什么被称为黄金频段？ [打印本页]
作者: RGB_lamp    时间: 2023-2-22 10:44
标题: 广电的700M为什么被称为黄金频段？
本帖最后由 RGB_lamp 于 2023-2-22 10:45 编辑 . y6 F2 o1 _$ ^
$ L# n5 Z- `0 w  r( I
广电的700M为什么被称为黄金频段？
- K2 |: F% u: q; V" R' V  Y3 G在中国，任何一个频段都不及700M这样引人瞩目。
. x' Y& t" H3 ?5 t0 Q; B" L! \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。6 {. [" Y" b) N6 B6 t7 N
700M，到底何德何能，有如此之美誉，承载如此多的期望？
: m9 e6 t: d  H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。
2 m2 \0 f; w* U- u) n" {2 N2 R$ h9 @这位手握重器的新晋玩家，是籍籍无名，亦步亦趋，还是特色鲜明，剑走偏锋？- Y1 u! m# E: d( F. ~. G- g
本期，我们就来聊聊700M的那些事儿。
+ r/ A/ d* N' x- A" }/ k一、「黄金频段」也有缺点4 _" [# s; l# T+ ^
130多年前，随着电火花的微光在赫兹的实验台上的闪烁，人类叩开了电磁波的大门。从此，这种看不
) t- \6 p2 C5 C# X- w3 G: C* l见摸不着的神秘物质开始被人类驯服。8 I+ Y* p7 z2 V7 ?. m
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：' ~' z" |1 W: @: u
C=λf5 I6 r, N* e( U
C：就是光速，光速是宇宙中的一个基本常量，电磁波正是以光速传播。" j( l$ r6 G& y& E& ?/ e% G) k
λ：就是波长，就是电磁波在一个周期内能传播的距离。: k2 H0 a4 Y. w1 ~; N7 C  |+ j! h
f：就是频率，也就是每秒能传播几个波长。单位就以赫兹为名，举例来说，1Hz的含义就是电磁波每秒4 t# i6 I5 {$ u1 A) m% C# f
传播一个波长，1000000Hz（又叫1MHz或者1兆Hz）的含义就是每秒传播一百万个波长。! W2 [9 ?  ]8 D% B( f" W( M( I
由于光速恒定，所以波长和频率就是成反比关系，即波长越长，频率越低；反过来就是波长越短，频率& f) \3 s, L9 c3 ~  H. [7 c
越高。
0 R: Z5 `% ~8 B) |9 e - c" U/ r0 U; T5 B. Z
下图是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
- h& _7 U; X* \1 B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。6 r: Y  {# b/ W* t. n# V& I6 b
2 P9 a9 ?" ^/ O- H& r5 a& x
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，
6 |. p! b  ]. y# O4 M1 w6 `# k& |但较高的频段的缺点也不可忽视。# r* G' X/ g& e' Z) P9 [$ \, [2 I  U. m# X
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1 O6 h! t7 |5 H/ @) q( l/ y2 f2 J6 u
差。我们对此最直观的感受就是穿墙能力差。7 \& z  z' C+ D6 l- D
举例来说，WiFi信号和灯光都是电磁波，WiFi信号使用的频率为2.4GHz和5GHz，我们还能讨论下家用/ {- [* i7 a' V4 x9 u& J8 X
路由器能穿一堵墙还是两堵墙的问题；而可见光的频率非常高，是WiFi所在频率的十几万倍，因此不但
% r# r: v8 A/ b穿不了墙，甚至连纸都穿不了。3 n7 V6 y+ l6 M$ k1 |4 O9 V
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; P0 b- L. a, t! Q; ~
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。  a! O# D  N) y  _: Q
4 W! Y% t/ v7 \  d0 _5 [7 J

; T: H& E. [% n7 W- k# L并且，信号的频率高了，对于室内的覆盖，是要难上加难。
: x) b) x% [4 c4 U$ x- d如上图所示，基站信号要从基站到达你家，需要经过室外传播损耗，绕射损耗，树木和房屋的穿透损: _# ]1 Q7 }3 w: G) p4 R
耗，以及室内的传播损耗等五大杀手，需要强者才能生存。2 F. F  K4 b$ e; s8 M  a9 Q2 ~# Q3 H
700MHz，正是这样的强者。/ W& J+ X4 w8 O2 t
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。
5 h# j! S7 k9 K; D9 p7 A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! S% F' \2 r; b; A2 ^
城和郊区，还需要更多的基站。
" Y0 r$ i# [7 t3 F6 b9 m/ s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2 s2 t# o2 s+ \/ q2 w+ i- ~/ u
要达到4G的覆盖程度，还需新建的基站数量可想而知。
9 p2 r0 f6 R9 I$ Z据透露，使用700M频段，只需建设45万到50万个基站就可以覆盖全国了。广电计划2021年建40万个: i0 D( v: |- b0 Q$ r# [
基站，就可以覆盖到全国90%以上的村庄。5 D# r6 O7 q8 T3 e5 `
由此可见，700M频段的覆盖优势是非常巨大的，这样正是它被称作「黄金频段」的原因。/ X7 J5 P( ^4 o' ^! [
那么，这个「黄金频段」就真的完美无缺么？所谓成也萧何败也萧何，700M的缺点和优点互为因果，不可分割。  b6 V$ I2 m" l2 r3 R! ]. I2 Z
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" [7 Q% D2 I2 B) S. A% D
须相应变大。但天线的面积是有限的，自然容不下太多的振子。
' |) B6 V, F+ x5 X  W) Y# |于是，5G的核心技术——大规模天线阵列（Massive MIMO）也就基本跟700M无缘了。5 N$ S/ r! W. ~' Y& Y. Q: ?3 v* B
目前商用的2600M或者3500M频段下的5G主流产品都是192振子64天线的AAU形态，而700M则只能
+ v  T2 z& |: o沿用之前的RRU形态加4端口天线。1 {( s8 u6 g$ \8 Q0 {! j: O/ X
并且，手机在2600M或者3500M频段下可以支持4天线接收，而在700M下则只能2天线接收。% M$ P+ F6 r$ H. s8 e
这样一来，从小区容量角度来说，2600M或者3500M频段可支持16流数据并发，而700M则只能同时/ v" V- ~$ z3 F1 g
支持4流数据并发。对单个手机来说，用2600M或者3500M频段时，可同时接收4流数据，而用700M) O; t( S. k6 P0 n8 t+ k
则只能同时接收2流数据。
9 {- ?; }- P( x并且，700M的可用带宽也比动辄数百兆的3500M频段要小得多，这就让容量不足的问题雪上加霜。0 Z0 w, g( E0 O/ E: @6 T4 W$ d
也就是说，700M从覆盖角度来说是「黄金频段」，但在容量上却是短板。! w# f- {- z4 O% d- a
二、700M的频段和带宽. u$ @% U. N) n% Z: P
既然700M频谱这么炙手可热，我们街头巷尾议论纷纷的700M到底是哪一段？莫非是700MHz到, L+ i# d& E7 b& r: c+ S3 X! \* F
800MHz这100M的带宽？! O. y$ F1 t4 A/ q+ C8 B
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。
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6 b+ x- t" w/ g2 A, A9 x从上图可以看出，4G定义的700M的分为两个系列：北美700和亚太700。其中B12，B13，B14，B17
- B3 B: |  C& a& V4 E/ p. Y属于北美700，顾名思义主要在北美使用；B28则叫做亚太700，主要在亚洲太平洋区域使用。0 W7 S( G7 E! V0 O4 D
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, I: s( F: V) u! x* t. b, _4 Y
某个国家此频段可用，再加上手机支持就行。
: S; V; g6 f- L+ ^  _* ^8 a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。) K3 a3 ?% L8 F6 F, @: [: G
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。3 \0 a3 u$ h7 U$ d- `: H  N0 x
那协议到底该给n28定义多大载波带宽呢？首先肯定不能超出45M的最大范围，其次就是谁有需求谁就
2 f& k+ v  B/ ]( h3 r) C抬高嗓门给3GPP提议。
9 E* U9 Y' _4 d% ]3 \0 w于是，中国广电振臂一呼：这个频段我一家独占，就指望着拿来做大带宽的5G呢，支持30M和40M带
/ B0 T4 y# g( l1 C( u- e/ r宽是必须的！& e6 R0 }1 `5 x6 C" S; H+ ?+ |5 n
这个提议的理由非常充分，3GPP也就接受了。
' Q2 Y- g) E- L由于这个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4 N* s8 y+ ~, }) o8 s
用的下行频段是不同的。* T' g) M; ]% H5 B/ F
不但上下行频段不同，连带宽也可以不同。
4 s9 F5 Z; S. {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-
9 n! w( s* c9 |$ t' r4 D/ K733MHz，或者718-748MHz这两段，你看着挑吧。
/ w. `! Y8 y4 b' v) o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2 ^% R! v- l8 A
使用的还是上下行各30M，上行使用703-733MHz，下行则是758-788MHz。5 G+ @; b- w1 Y  m* N' G
0 o7 Z2 Z1 R6 t2 ~5 B; p; w

# B8 D/ I! X; T  ?1 H, R+ u从上图也可以看出FDD的奥义：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
* B: G* t% s! y9 y* N用2x30M来描述，就是上下行各30M带宽，总共使用了60M。' R# c# ]3 X/ j
因此如果一定要拿广电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  U$ q/ R: f+ g, o  P
60：100，即3：5的关系。* d: B! |: X' q7 O9 Q, q9 f
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
, O% ?) ~4 W( X% U- @# T* a类型都能很好地支持。' ]- A3 ^$ b1 A  L0 i! ~
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平衡的业务。
) {9 o* I- r3 {' I8 [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
' _( j4 s& y- |/ i0 {量的同时，主攻上行覆盖。
! c, v. s, ], e这就是「高低频组网」。
3 D2 _: [; j7 O! p  X+ O三、700M的「共建共享」) @- w1 r- ~5 ^. c( l" ?- o+ L7 u
目前广电除了拥有700M之外，还在4.9G上有60MHz的带宽，这俩频段一低一高，一个FDD一个. h. u5 Q) f2 Z
TDD，覆盖和容量，上下行兼顾，岂不美哉？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
- F" e" J& {9 E; w2.1GHz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。1 I! T, O9 }6 t7 p6 j0 A
这下中国移动就有些慌。自己在2.6GHz上有160M带宽，相比电信联通在3.5GHz上的带宽小。虽说在
& h) W3 X( \4 x# C4.9GHz上还有100M，但频段高覆盖弱，跟电信联通竞争不占上风。
9 D" }; k1 E) a如果能把广电的700M借过来用就好了！两家一谈，就一拍即合，决定也来个共建共享。
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; t) |8 L( ]- M2 K! d那广电这样拥有700M「黄金频段」再加4.9GHz，频段不缺的天之骄子，为什么要和移动进行5G共建8 S2 E( R8 @" \- Z9 L  S) M
共享呢？
5 z5 `6 o$ _( g" v. a; D+ [其实想想虽手握重器但白手起家的广电也挺难的：一切从零开始，经验少；建了无线还得建承载，成本
: V: U! t% U3 _2 g, o高；体量小，对产业链的推动力弱；花大价钱建了网，收入能否维持运营成本都难说。) |/ e+ u0 T, q/ e6 a4 B
而有了行业大佬中国移动的扶持，一切就都不是事了：
* z' `  Z8 Q0 E8 c. @& W6 d6 z1. 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。$ @! n! [( l( k( d) X2 Q* X( h
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
3 U2 o! i9 o) ]0 x5G。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，" Q9 e5 ?* `% U3 K, {
各取所需，相得益彰。/ _; w% y+ Q, d1 y( r5 }1 F
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- Z! T9 I( s) a' i  U% f5 @
络建设。
. G! b' J- B- d6 I! q; j2 f5. 产业拉动：中国移动作为全球体量最大的运营商，可快速推进700M产业链成熟，把握5G建设窗口和/ i+ h: A* w+ y5 a" \  n8 r
时代机遇。9 O0 h% F+ e* Y
此外，中国移动和广电的4.9GHz频段也是紧挨着的，也可以进行共建共享，真是天作之合啊。
6 c' ]% @: W; Q6 R" N2 k. N* C四、广电做5G有什么优势？( q4 ^9 Z9 ^) t; f4 \9 ~4 a' x
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
0 H6 P2 {, W& n) h0 S务，显然是没法跟前辈进行竞争的。
: c) O* C- F3 Q, k那广电要怎样实现差异化服务呢？自然是自己的老本行：广播电视。  s- \% ^1 X, P
其实早在3G时代，3GPP就已经支持了多媒体广播多播业务（MBMS），可实现类似手机电视的功能，
7 v% |! n. C/ ]  K* O5 j但是由于网络复杂，还需要内容经营，一直没有发展起来。
% o+ h* B$ g0 j4 G- z8 ]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7 g6 N. v6 r' Q% |
来。. G7 n& X, r& h  |6 u
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
( h/ S  l! Z  i业务发展目标。) D; U9 C# l1 W- g
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
: H) s1 }7 B$ n( u6 H4 @厚。) ?, _+ ^- b) t2 K# U; {( K
$ o; w6 i+ T8 \# D# O
' K( n. y, h6 }1 k# o5 H+ h
由于广播业务不需要交互，只有下行，不需要上行，因而也就对手机不需要鉴权，只要手机支持就可以2 `- H1 H* [7 n9 ?* o' ]
接收视频广播，用于电视，汽车，可穿戴设备统统没有问题。! m- a) ^  M9 e% v/ w( |
并且，基站只需一个信道发送即可，同时接收广播的用户数不受限制，不但大大节省网络资源，还能实4 ?+ c) h" a4 o
现一次发送，多用户收费的效果。9 X* ]  T0 F7 y

7 k& R2 {" L: V2 r* n. p4 b
+ R8 R- Y6 J+ i: y" ]* x9 k& ?
作者: niubility    时间: 2023-2-22 13:25
700M的优点是频率低、覆盖距离远、绕射能力强、信号穿墙能力强、组网成本较低。
作者: tick_tock    时间: 2023-2-22 14:18
700MHz的覆盖能力是3.5GHz的5倍以上,穿墙能力是3.5GHz的5倍。
作者: big_gun    时间: 2023-2-22 14:26
带宽小、容量小,带宽仅为30/40MHz,相对2.6GHz和3.5GHz(100M)带宽较小,无法作为5G容量主力



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