廣電的700M為什么被稱(chēng)為黃金頻段？

在中國(guó)，任何一個(gè)頻段都不及 700M 這樣引人矚目。

它被稱(chēng)作移動(dòng)通信的「黃金頻段」，在 4G 時(shí)代就曾引爆過(guò)無(wú)數(shù)的話題。

700M，到底何德何能，有如此之美譽(yù)，承載如此多的期望？

到了 5G 時(shí)代，中國(guó)廣電攜 700M 在眾望所歸中正式入局，成為了第四家移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商。

這位手握重器的新晉玩家，是籍籍無(wú)名，亦步亦趨，還是特色鮮明，劍走偏鋒？

本期，我們就來(lái)聊聊 700M 的那些事兒。

一、「黃金頻段」也有缺點(diǎn)

130 多年前，隨著電火花的微光在赫茲的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的閃爍，人類(lèi)叩開(kāi)了電磁波的大門(mén)。從此，這種看不見(jiàn)摸不著的神秘物質(zhì)開(kāi)始被人類(lèi)馴服。

電磁波在空間中以正弦波的形式進(jìn)行傳播，這里要引入一個(gè)簡(jiǎn)單而神奇的公式：

C=λf

C：就是光速，光速是宇宙中的一個(gè)基本常量，電磁波正是以光速傳播。

λ：就是波長(zhǎng)，就是電磁波在一個(gè)周期內(nèi)能傳播的距離。

f：就是頻率，也就是每秒能傳播幾個(gè)波長(zhǎng)。單位就以赫茲為名，舉例來(lái)說(shuō)，1Hz 的含義就是電磁波每秒傳播一個(gè)波長(zhǎng)，1000000Hz（又叫 1MHz 或者 1 兆 Hz）的含義就是每秒傳播一百萬(wàn)個(gè)波長(zhǎng)。

由于光速恒定，所以波長(zhǎng)和頻率就是成反比關(guān)系，即波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低；反過(guò)來(lái)就是波長(zhǎng)越短，頻率越高。

下圖是 5G 定義的兩個(gè)頻段范圍，其中 FR1 的范圍是 410MHz 到 7125MHz，實(shí)際上，4G 使用的主流頻譜就處于 700MHz 到 3500MHz 之間，5G 則在繼承 4G 頻譜的同時(shí)不斷向高頻段，大帶寬拓展。

頻率越高，可用的頻譜帶寬也就越大，能提供的峰值速率也就越高。這滿足了 5G 超高下載速率的需求，但較高的頻段的缺點(diǎn)也不可忽視。

那就是，頻率越高，波長(zhǎng)越短，越趨向于直線傳播，在復(fù)雜環(huán)境中的傳播損耗越大，折射和繞射能力越差。我們對(duì)此最直觀的感受就是穿墻能力差。

舉例來(lái)說(shuō)，WiFi 信號(hào)和燈光都是電磁波，WiFi 信號(hào)使用的頻率為 2.4GHz 和 5GHz，我們還能討論下家用路由器能穿一堵墻還是兩堵墻的問(wèn)題；而可見(jiàn)光的頻率非常高，是 WiFi 所在頻率的十幾萬(wàn)倍，因此不但穿不了墻，甚至連紙都穿不了。

因此，在進(jìn)行基站建設(shè)時(shí)，使用的頻段越高，基站的覆蓋半徑就越小，想要達(dá)到連續(xù)覆蓋的話，就必須把基站建得很密集。也就是說(shuō)，頻段越高，需要建的基站也就越多，成本自然是水漲船高。

并且，信號(hào)的頻率高了，對(duì)于室內(nèi)的覆蓋，是要難上加難。

如上圖所示，基站信號(hào)要從基站到達(dá)你家，需要經(jīng)過(guò)室外傳播損耗，繞射損耗，樹(shù)木和房屋的穿透損耗，以及室內(nèi)的傳播損耗等五大殺手，需要強(qiáng)者才能生存。

700MHz，正是這樣的強(qiáng)者。

它是移動(dòng)通信最廣泛使用的低頻段（小于 1GHz，也稱(chēng) Sub1G），傳播損耗小，覆蓋能力非常強(qiáng)大。

到 2020 年底，中國(guó)移動(dòng)已建成 5G 基站約 35 萬(wàn)個(gè)，才基本實(shí)現(xiàn)了大部分地級(jí)市的覆蓋。但要覆蓋廣大縣城和郊區(qū)，還需要更多的基站。

中國(guó)移動(dòng)使用的 5G 頻譜為 2.6GHz，稍高于 4G 的頻譜。目前移動(dòng)在全國(guó)共有 315 萬(wàn)個(gè) 4G 基站，5G 覆蓋要達(dá)到 4G 的覆蓋程度，還需新建的基站數(shù)量可想而知。

據(jù)透露，使用 700M 頻段，只需建設(shè) 45 萬(wàn)到 50 萬(wàn)個(gè)基站就可以覆蓋全國(guó)了。廣電計(jì)劃 2021 年建 40 萬(wàn)個(gè)基站，就可以覆蓋到全國(guó) 90%以上的村莊。

由此可見(jiàn)，700M 頻段的覆蓋優(yōu)勢(shì)是非常巨大的，這樣正是它被稱(chēng)作「黃金頻段」的原因。

那么，這個(gè)「黃金頻段」就真的完美無(wú)缺么？

所謂成也蕭何敗也蕭何，700M 的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)互為因果，不可分割。

由于 700M 的頻率低，所以波長(zhǎng)就相對(duì)較大，導(dǎo)致信號(hào)在發(fā)送或者接收時(shí)，需要的天線振子的尺寸也必須相應(yīng)變大。但天線的面積是有限的，自然容不下太多的振子。

于是，5G 的核心技術(shù)——大規(guī)模天線陣列（Massive MIMO）也就基本跟 700M 無(wú)緣了。

目前商用的 2600M 或者 3500M 頻段下的 5G 主流產(chǎn)品都是 192 振子 64 天線的 AAU 形態(tài)，而 700M 則只能沿用之前的 RRU 形態(tài)加 4 端口天線。

并且，手機(jī)在 2600M 或者 3500M 頻段下可以支持 4 天線接收，而在 700M 下則只能 2 天線接收。

這樣一來(lái)，從小區(qū)容量角度來(lái)說(shuō)，2600M 或者 3500M 頻段可支持 16 流數(shù)據(jù)并發(fā)，而 700M 則只能同時(shí)支持 4 流數(shù)據(jù)并發(fā)。對(duì)單個(gè)手機(jī)來(lái)說(shuō)，用 2600M 或者 3500M 頻段時(shí)，可同時(shí)接收 4 流數(shù)據(jù)，而用 700M 則只能同時(shí)接收 2 流數(shù)據(jù)。

并且，700M 的可用帶寬也比動(dòng)輒數(shù)百兆的 3500M 頻段要小得多，這就讓容量不足的問(wèn)題雪上加霜。

也就是說(shuō)，700M 從覆蓋角度來(lái)說(shuō)是「黃金頻段」，但在容量上卻是短板。

二、700M 的頻段和帶寬

既然 700M 頻譜這么炙手可熱，我們街頭巷尾議論紛紛的 700M 到底是哪一段？莫非是 700MHz 到 800MHz 這 100M 的帶寬？

其實(shí)，在 4G 時(shí)代，3GPP 就定義了一系列的頻段列表，早已把 700M 囊括在內(nèi)。

從上圖可以看出，4G 定義的 700M 的分為兩個(gè)系列：北美 700 和亞太 700。其中 B12，B13，B14，B17 屬于北美 700，顧名思義主要在北美使用；B28 則叫做亞太 700，主要在亞洲太平洋區(qū)域使用。

實(shí)際上，由于亞太 700 的帶寬較大，覆蓋也好，在 4G 時(shí)代得到了廣泛使用。范圍并不局限于亞太，只要某個(gè)國(guó)家此頻段可用，再加上手機(jī)支持就行。

到了 5G 時(shí)代，北美 700 由于過(guò)于零碎，就只定義了 n12 和 n14。亞太 700（n28）則依然是備受青睞。

在 4G 時(shí)代，載波帶寬最多就 20M，但 5G 為了追求超高速率，信道帶寬是越大越好。

那協(xié)議到底該給 n28 定義多大載波帶寬呢？首先肯定不能超出 45M 的最大范圍，其次就是誰(shuí)有需求誰(shuí)就抬高嗓門(mén)給 3GPP 提議。

于是，中國(guó)廣電振臂一呼：這個(gè)頻段我一家獨(dú)占，就指望著拿來(lái)做大帶寬的 5G 呢，支持 30M 和 40M 帶寬是必須的！

這個(gè)提議的理由非常充分，3GPP 也就接受了。

由于這個(gè) n28 屬于 FDD 模式，需要使用不同頻率來(lái)區(qū)分上下行。也就是說(shuō)手機(jī)使用的上行頻段和基站使用的下行頻段是不同的。

不但上下行頻段不同，連帶寬也可以不同。

基站可以使用最大 40M 帶寬，但手機(jī)最多只能用 30M 帶寬，并且這 30M 帶寬已經(jīng)被定死了：703-733MHz，或者 718-748MHz 這兩段，你看著挑吧。

雖說(shuō)工信部已發(fā)文將 703-743/758-798MHz（上下行各 40M 帶寬）用于 4G 和 5G，但目前看來(lái)，廣電使用的還是上下行各 30M，上行使用 703-733MHz，下行則是 758-788MHz。

從上圖也可以看出 FDD 的奧義：上下行使用兩段分離的頻譜。因此對(duì)于廣電的頻段使用，我們也經(jīng)常使用 2x30M 來(lái)描述，就是上下行各 30M 帶寬，總共使用了 60M。

因此如果一定要拿廣電 FDD 700M 載波跟 TDD 2600M 或者 3500M 載波來(lái)對(duì)比頻譜資源多寡的話，就是 60：100，即 3：5 的關(guān)系。

由于 TDD 模式可自由調(diào)節(jié)上下行時(shí)隙的比例，因此對(duì)于下行為主，上行為主，上下行均衡等不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型都能很好地支持。

而 FDD 由于上下行使用的頻譜帶寬是對(duì)稱(chēng)的，更適合于上下行比較平衡的業(yè)務(wù)。

在實(shí)際使用中，可以把兩者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，2600M 或者 3500M 載波主攻下行容量，700M 補(bǔ)充下行容量的同時(shí)，主攻上行覆蓋。

這就是「高低頻組網(wǎng)」。

三、700M 的「共建共享」

目前廣電除了擁有 700M 之外，還在 4.9G 上有 60MHz 的帶寬，這倆頻段一低一高，一個(gè) FDD 一個(gè) TDD，覆蓋和容量，上下行兼顧，豈不美哉？

彼時(shí)，中國(guó)聯(lián)通和電信已經(jīng)決定 5G 共建共享，這樣一來(lái)他們就擁有了 3.5GHz 上的 200M 帶寬，再加上 2.1GHz 上的 45M 帶寬，也是高低頻，F(xiàn)DD 加 TDD 的組合，不但頻段寬，覆蓋也好。

這下中國(guó)移動(dòng)就有些慌。自己在 2.6GHz 上有 160M 帶寬，相比電信聯(lián)通在 3.5GHz 上的帶寬小。雖說(shuō)在 4.9GHz 上還有 100M，但頻段高覆蓋弱，跟電信聯(lián)通競(jìng)爭(zhēng)不占上風(fēng)。

如果能把廣電的 700M 借過(guò)來(lái)用就好了！兩家一談，就一拍即合，決定也來(lái)個(gè)共建共享。

那廣電這樣擁有 700M「黃金頻段」再加 4.9GHz，頻段不缺的天之驕子，為什么要和移動(dòng)進(jìn)行 5G 共建共享呢？

其實(shí)想想雖手握重器但白手起家的廣電也挺難的：一切從零開(kāi)始，經(jīng)驗(yàn)少；建了無(wú)線還得建承載，成本高；體量小，對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的推動(dòng)力弱；花大價(jià)錢(qián)建了網(wǎng)，收入能否維持運(yùn)營(yíng)成本都難說(shuō)。

而有了行業(yè)大佬中國(guó)移動(dòng)的扶持，一切就都不是事了：

1. 天面共享：700M 直接跟中國(guó)移動(dòng)的 900M 合路，共用天線和鐵塔，成本低。

2. 傳輸共享：中國(guó)移動(dòng)的承載網(wǎng)絡(luò)非常完備，如果能借用的話，不但成本低，還可快速開(kāi)通 700M 的 5G。

3. 容量共享：廣電共享 700M，為中國(guó)移動(dòng)完善網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時(shí)，也可享受移動(dòng)在 2.6GHz 的容量?jī)?yōu)勢(shì)，各取所需，相得益彰。

4. 降低成本：通過(guò) 1:1 的投資比例共建 700M 網(wǎng)絡(luò)，可緩解廣電的資金壓力，實(shí)現(xiàn)低成本，快速的 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

5. 產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)：中國(guó)移動(dòng)作為全球體量最大的運(yùn)營(yíng)商，可快速推進(jìn) 700M 產(chǎn)業(yè)鏈成熟，把握 5G 建設(shè)窗口和時(shí)代機(jī)遇。

此外，中國(guó)移動(dòng)和廣電的 4.9GHz 頻段也是緊挨著的，也可以進(jìn)行共建共享，真是天作之合啊。
 

四、廣電做 5G 有什么優(yōu)勢(shì)？

中國(guó)傳統(tǒng)的三大運(yùn)營(yíng)商已深耕多年，用戶數(shù)眾多，廣電作為一個(gè) 5G 時(shí)代的新玩家，如果只提供同質(zhì)化業(yè)務(wù)，顯然是沒(méi)法跟前輩進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的。

那廣電要怎樣實(shí)現(xiàn)差異化服務(wù)呢？自然是自己的老本行：廣播電視。

其實(shí)早在 3G 時(shí)代，3GPP 就已經(jīng)支持了多媒體廣播多播業(yè)務(wù)（MBMS），可實(shí)現(xiàn)類(lèi)似手機(jī)電視的功能，但是由于網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，還需要內(nèi)容經(jīng)營(yíng)，一直沒(méi)有發(fā)展起來(lái)。

到了 4G 時(shí)代，原先的 MBMS 升級(jí)成了 eMBMS（增強(qiáng)的多媒體廣播多播業(yè)務(wù)），然而依舊沒(méi)有發(fā)展起來(lái)。

到了 5G 時(shí)代，在 3GPP 協(xié)議的 R17 標(biāo)準(zhǔn)上，將會(huì)引入全新的 5G 廣播多播服務(wù)（NRMB），這正是廣電的業(yè)務(wù)發(fā)展目標(biāo)。

廣電不但有優(yōu)質(zhì)的 700M 頻譜，可以實(shí)現(xiàn) 5G 廣域覆蓋，還有豐富的廣播電視資源，這優(yōu)勢(shì)簡(jiǎn)直是得天獨(dú)厚。

由于廣播業(yè)務(wù)不需要交互，只有下行，不需要上行，因而也就對(duì)手機(jī)不需要鑒權(quán)，只要手機(jī)支持就可以接收視頻廣播，用于電視，汽車(chē)，可穿戴設(shè)備統(tǒng)統(tǒng)沒(méi)有問(wèn)題。

并且，基站只需一個(gè)信道發(fā)送即可，同時(shí)接收廣播的用戶數(shù)不受限制，不但大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，還能實(shí)現(xiàn)一次發(fā)送，多用戶收費(fèi)的效果。

近期，中國(guó)廣電副總經(jīng)理曾慶軍就表示：國(guó)網(wǎng)致力于在即將到來(lái)的 2022 年冬奧會(huì)上，讓每部手機(jī)都能收看廣播電視，既沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)擁堵，又不怕流量不夠！

這一切看起來(lái)如此美妙，讓我們拭目以待吧！