700MHz为何被认为是5G的黄金频段?

田长松


    700MHz的“黄金频段”被广电牢牢抓住,但是却没有用于移动通信,700MHz具有传播损耗低、覆盖范围广、穿透能力强的特点,但是容量较小,可以广泛用于5G网络的物联网接入领域。

    700MHz用于5G网络

    据有关消息称,广电将有可能成为第四大运营商,参与到5G网络的竞争。这个还是有可能的,从技术角度而言,700MHz“黄金频段”的优势在于覆盖能力,但是短板在于容量。

    从覆盖范围和建设成本来说,700MHz频段有很大优势。根据计算,使用700Mhz频段建一个全国5G网络只需要40万座基站,而三大运营商需要建600万座5G宏基站才行,可以说广电只需要对方一个零头就可以拉起一张全国范围的5G网络。


    世界的很多地区已经开始把700Mhz频段得到了广泛应用。比如欧美等国家将700Mhz用于4G FDD LTE网络;2017年7月,德国将700MHz频段的,738MHz~753Mhz作为补充下行链路划分给5G使用。


    广电获取“5G牌照”?

    正式的5G牌照还没有颁发,根据传闻,广电已经获得了5G牌照的资格,分得了4.9GHz频段的50MHz频谱,并且将700Mhz的96MHz带宽用于5G网络建设。

    广电手里有一张好牌,广电是作为“参与者”还是“竞争者”参与5G网络建设,这个还需要时间的检验。目前,电信、联通、移动在全国各地广泛开展5G网络测试,很少听到广电在5G网络上的布局。


    总之,700MHz这一黄金频段,一直处于闲置的状态,而700MHz频段具有覆盖范围广、建网成本低等优势,但是网络容量较小。在5G时代,700Mhz频段非常适合开展NB-LoT应用,如果实现全国一张统一的700Mhz NB-LoT网络,那么很大程度上降低物联网建设成本。

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忘了06年还是07年我和同住地下室的司机聊天,一次关于通信的问题涉及到小灵通,我说小灵通到头了,但小灵通占据的700M频率是金矿,低频覆盖广比高频省基站和工程费,他说那要是占据这个频段有钱赚了,我说频率划给谁准有权利,折毁小灵通收回频率将来发展下一代道信。第二天他来了,兴高彩烈,说频谱是重新分配的,不给中移动和联通了。听的我直迷糊,后来这频率真给收回给广电了。


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700MHz频段现在可以被看做是发展5G移动通信的黄金频段,过去也一直处于一个闲置状态,700MHz频段拥有信号传播损耗低、覆盖广、穿透力强、组网成本低等优势特性,理论上对5G建设拥有非常强的先天优势,而就是这个700MHz的“黄金频段”被国内广电掌控着,手里握着这么一张王炸级的好牌。

可以打个比方:在农村环境下,处于低频段的700MHzTD-LTE覆盖半径约为2.6GHz的3到4倍,覆盖面积为2.6GHz的大约10倍。而在室外环境下,700MHz的平均信号强度比2.6GHz强20dB,室内环境下,比2.6GHz强20-30dB。因此700MHz频段良好的传播特性和覆盖能力,将使得TD-LTE建网成本大大降低。这也就是广电掌握700MHz的竞争力和优势所在,移动和联通等传统运营商在这方面便处于不利地位。

就5G网络建设成本上来说,700MHz频段也有很大优势。根据计算,使用700Mhz频段建一个全国5G网络只需要40万座基站,而三大运营商需要建600万座5G宏基站才行,可以说广电只需要对方一个零头就可以拉起一张全国范围的5G网络。

但是也不是说700MHz频段就没有缺点,最大的缺点就是容量较小,更适合广泛用于5G网络的物联网接入领域。不仅是国内,现在全球广播电视模数转换进程的加快,包括美国、欧洲、亚太等多国政府都在加速释放700MHz频段来发展移动通信。


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700Mhz之所以被称为黄金频段可能有以下三个原因:

第一,覆盖广。就实际情况而言,在相同的面积下,采用这一频段建网,基站数可以在很大程度上有所节省,基站数量少,建网成本也就下降了。

第二,绕射能力强。对于室内覆盖的需求来说,这一频段的传播损耗低,且能够有效的改善室内的死角问题。

第三,传输效率高。相比较而言,这一频段的信号解调更可靠,同时还具有国际标准支持等等一些优势。

综合以上所述,采用700MHz结合高频段双频布网,既可以满足广覆盖,也可以满足室内覆盖的需求,因此被称为“黄金频段”。


科技趣闻


700 MHz频段被称为无线通信的黄金频段,它包 含了 698 MHz到862 MHz之间的频率,由于处于低频段,所以具有信号覆盖广、穿透力强的明显优势。

通过比较电磁波传播距离和衰减关系可以看出, 移动通信系统部署在700MHz频谱上的传播优势是明显的。对于4G现有频段覆盖市区、县城等场景,受人口密 度大、无线通信系统容量接入用户数限制,移动基站的站间距一般比较小(各运营商的市区站间距在300~400m 左右)。而在小型乡镇、农村等人口密度小的区域,移动基站站间距一般大于市区场景(各运营商的农村站间距在 800~2000m左右),运营商通常会综合考虑经济效益和建设数量的关系开展网络建设,在地广人稀的区域通过以 更少的站点解决更广的覆盖;用户体验方面,单个站点覆盖范围的增加会使得单位覆盖面积基站数量减少,从而减少了切换频次,同时现网弱覆盖情况也会明显改善,

因此使用700MHZ频段的用户体验会好于现有频段。现有网络实例证明,在2G时代运营商通过高山站址结合GSM 800MHz的方式,解决 了大部分的农村覆盖。而以4G现有频普,沿用高山站的 方式使得覆盖距离受限,很难达到信号质量要求4G频 谱较低频段频谱资源的缺失,使得运营商在农村地区网络建设与优化的成本增加。




1.700MHz是运营商低成本建5G网的首选

随着全球广播电视模数转换进程的加快,包括美国、欧洲、亚太等多国政府加速释放700MHz发展移动通信。目前,随着我国5G大规模部署,给运营商带来沉重的资金压力,寻求更优质的频谱实现更低成本网络覆盖就成为运营商关注的焦点。而700MHz 频段具有的可用频谱较宽、传播特性好、国际标准支持等优势,则成为运营商低成本建网的首选。此前曾有媒体报道,2017年就有国内某省提出用700M建设5G网络,推动700MHz频段的合理部署利用,全力争取该频段“数字红利”的合理部署及使用,但与全球700MHz频段的快速布局相比,我国略显落后,700MHz频段的整体利用率较低。

2.700MHz的发展现状和趋势

700 MHz是广电发展新业务的利器,广电应抓住 700 MHz的优势,围绕广播电视主业务,建设全媒体业 务平台,向信息化、物联网、智慧城市等业务拓展。

我国的700 MHz频谱主要运营商就是广电,但目前发展现状并没有想象的乐观,只有一些地方的广电 已经有所进展。广电 行业应充分利用700 MHz穿透性强、面积覆盖广、信 号强度好、组网成本低的优势,打造立体传播体系、以 云平台为基础以无线和宽带网络为连接、以大数据分 析业务模式为支撑、以智能终端为呈现载体的多内容、多业务、多功能混合传播形态,加速推进传统广播电视 传输渠道有线、无线、直播卫星的统筹协调发展,实现电视无所不在。

随着中广移动的正式亮相,700MHz频段之争这出大剧显然已落下帷幕。作为“名副其实”的第四大运营商,广电旗下的中广移动如何用好700M,将为成为未来通信业关注的新悬念。

3.700MHz的应用-布局物联网

广电与电信、联通、移动三家老牌通信运营商相 比,广电的移动网络起步比较慢,短期内是无法与这三 家运营商相抗衡的,如何利用好700 MHz资源,充分发挥它的优势,快速产生收益是广电目前的重点,及时开拓物联网业务,实现资源最大价 值。NB -I〇T技术是物联网技术的新标准,覆盖距离远,接入能力强,700 MHz是目前最为理想的承载频 率。广电可以利用700 MHz建设一张专用物联网,承接现有的物联网业务,如社区及家庭服务、智能停车、 智慧物流、智慧农业等。



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应邀回答本行业问题。

700Mhz不仅仅是被认为是5G的黄金频段,这个频段在无线通信制式之中一直被称为"数字红利"。

700MHZ由于频谱低,同等覆盖建设的基站数量最少。

在移动通信领域之中,自由空间传播衰耗公式如下:

空间衰耗=20lg(F)+20lg(D)+32.4

其中F:频率,单位Mhz D:距离,单位Km。

从自由空间衰耗公式我们可以看到,频率越低,衰耗越小。

不过,这个自由空间指的是在完全真空之中,无阻挡状态下的理想传播模型。

实际上电磁波的传播在现实的情况下,要更复杂一些,通常都是经过了折射、反射、衍射、散射、绕射、透射等多种传播途径被我们接收到。

电磁波的绕射能力是和频谱相关的,频率越低的电磁波,波长就长,绕射能力就越强,而且穿透衰耗小,在现实环境的传播距离就越远(尤其是在城市环境中差别更大)。

700Mhz由于频谱低,覆盖远,深度覆盖能力强,适合作为大面积网络覆盖,组网成本最低,一直被称为"数字红利"。

700Mhz实际上在LTE时代就已经被多国启用了,而且效果非常的好。中国这部分频谱一直掌握在广电的手中,没有投入到无线通信网络中。

700M频段在5GNR中有相应的频段定义,对应的是n12/n28,是5GNR中的FDD频段。

5GNR之中除了我们比较熟悉的TDD频段之外其实也定义了一些FDD频段,不过这些FDD频段是无法承载eMBB(增强型移动宽带)的业务的,相对的速度要慢的一些。

700Mhz由于频段低,波长也大,因此天线阵子也大,我们通常使用的天线阵子是半波长阵子,所以700M使用的天线也就越长,也因此无法支持Massive MIMO。

所以,700M在5G之中的应用,适合做为广泛覆盖的打底网,但是不适合做高速数据网络。

5G之中不仅仅有eMBB应用,还有URLLC和mMTC应用。

在5G之中提出了三大应用场景,包括eMBB(增强型移动宽带)、URLLC(超高可靠低时延)和 mMTC(海量机器类终端通信)。

虽然700Mhz由于带宽不足,也无法支持Massive MIMO,很难有效的支持eMBB应用,但是对于URLLC和mMTC应用来说,700M是完全可以胜任的。

而且对于某些个人用户而言,也并不需要那些Gb以上的带宽,使用700M上网也可以满足大部分普通用户的个人应用了。

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什么是黄金频段?

在无线通讯领域中,电磁波的频率越低,波长越长,其绕射能力越强,传播的距离也就越远,意味着同样的信号覆盖范围所需的基站越少,建设成本就越低,这样的频段就被称之为黄金频段。


在我们国内三大运营商中,只有中国电信的800M被称之为“黄金频段”,主要用于电信2G网络的覆盖,而700M的频段一直被广电公司牢牢把住,没有用于移动组网中。

近日则有消息宣称,广电公司将会成为我国第四家运营商,并拟将700M频段用于5G的通信组网中,这对于5G网络的加速覆盖会起到很大的作用,不过由于频率较低,并不能支撑5G网络的大带宽和高速率等特性,所以广电5G更多的是向物联网方向发展,以较低的成本来实现大面积的5G网络覆盖。



国内第四家运营商的产生也意味着我们今后的选择又多了一家,并且运营商们相互竞争,最终受惠的还是我们消费者,所以对于我们来说是一个好消息。


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700MHz是建设成本最低,经济效果最好,实际功能满足需要的黄金频段。


频率与波长的反比关系,5G高频段特性在提升带宽的同时,也会造成波长锐减,因此基站覆盖范围要远比4G小。为了保证稳定的信号输出,基站建设密度会有所增加。所以在G的推广使用中,经济是一个必须重点考虑的因素。


从全球范围来看,以前700MHz主要用于广播电视,但随着几年前4G网络的发展,越来越多的国家将700MHz频段清理出来用于移动宽带发展。因为700MHz频段处于低频段,具有信号覆盖广、穿透力强等特性,适合大范围网络覆盖,而且组网成本低。



通过比较电磁波传播距离和衰减关系可以看出, 移动通信系统部署在700MHz频谱上的传播优势是明显的。对于4G现有频段覆盖市区、县城等场景,受人口密 度大、无线通信系统容量接入用户数限制,移动基站的站间距一般比较小(各运营商的市区站间距在300~400m 左右)。而在小型乡镇、农村等人口密度小的区域,移动基站站间距一般大于市区场景(各运营商的农村站间距在 800~2000m左右)。


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700MHz离不开广电,因为我国700MHz频段拥有者就是广电。广电就是攒着这个频段,不给三大运营商使用,我们不得不非常确认的一件事:广电是想凭借这个“黄金频段”,借机进入到5G市场,甚至可能会想成为第四大运营商。

那么,为什么700M黄金频段是香饽饽?因为它的优势是:信号传播损耗低、覆盖广、穿透力强、组网成本低等优势特性。也就是说,这款信号的主力是覆盖,而能够解决5G网络覆盖的问题。不过,相比国外在加速释放700MHz,我国的700MHz还发展滞后,比如国外大部分资源分配(或拍卖)给运营商:

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等等的国家都在不断推进700MHz的释放,不过在目前广电和中信、阿里等合作似乎会在5G到来之际使用上这个频段。对于广电来说,这个频段的5G基站建设只需要40万,就能完成全国的覆盖,而这对于三大运营商的几百万个基站来说,优势明显。但是,投资金额在1100亿元,这又有限制。

而且,700M频段的短板是不能满足5G的高速高容量,不过毕竟它的优势比劣势更好,所以在我国5G大规模部署时期,而700MHz 频段能够迅速的提供优质的频谱,减少建网成本,所以,只要广电能够积极释放,那么,能够将该频段“数字红利”的合理部署及使用。


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评论员李睿阳:

700MHz之所以好,关键点就在于其频段低。

我们知道,5G国内目前主流开发频段是2.6GHz和3.5GHz,未来还会开发30GHz以上的超高频。那么为什运营商目前都选择开发较低的频段?

因为低频段的波,其覆盖范围更远。举个简单的例子,同样的强度下,假设一个2GHz的波能传输100m,那么一个4GHz的波传输距离就会小很多。频段越低,覆盖范围越广。对于移动电信联通三大运营商而言,更低的频段就意味着更低的成本。如果信号想覆盖一个城市的范围,采用低频可以建设更少的基站,从而大大减轻运营商的压力。

在5G建设的初期,主要还是考虑到信号能够覆盖到所有人。加上之前提速降费导致运营商整体的盈利水平并不乐观,前期采取低频段广覆盖的方式来建网是一个更加经济的选择。而700MHz相对于主流的3.5GHz其频率只有1/5,建站的覆盖效率非常高,自然也就可以称为黄金频段。


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