廣電的700M為什么被稱為黃金頻段？

在中國，任何一個(gè)頻段都不及 700M 這樣引人矚目。

它被稱作移動(dòng)通信的「黃金頻段」，在 4G 時(shí)代就曾引爆過無數(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)營商。

這位手握重器的新晉玩家，是籍籍無名，亦步亦趨，還是特色鮮明，劍走偏鋒？

本期，我們就來聊聊 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，人類叩開了電磁波的大門。從此，這種看不見摸不著的神秘物質(zhì)開始被人類馴服。

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，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。單位就以赫茲為名，舉例來說，1Hz 的含義就是電磁波每秒傳播一個(gè)波長，1000000Hz（又叫 1MHz 或者 1 兆 Hz）的含義就是每秒傳播一百萬個(gè)波長。

由于光速恒定，所以波長和頻率就是成反比關(guān)系，即波長越長，頻率越低；反過來就是波長越短，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。我們對此最直觀的感受就是穿墻能力差。

舉例來說，WiFi 信號和燈光都是電磁波，WiFi 信號使用的頻率為 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題；而可見光的頻率非常高，是 WiFi 所在頻率的十幾萬倍，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，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，信號的頻率高了，對于室內(nèi)的覆蓋，是要難上加難。

如上圖所示，基站信號要從基站到達(dá)你家，需要經(jīng)過室外傳播損耗，繞射損耗，樹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 Sub1G），傳播損耗小，覆蓋能力非常強(qiáng)大。

到 2020 年底，中國移動(dòng)已建成 5G 基站約 35 萬個(gè)，才基本實(shí)現(xiàn)了大部分地級市的覆蓋。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)在全國共有 315 萬個(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 萬到 50 萬個(gè)基站就可以覆蓋全國了。廣電計(jì)劃 2021 年建 40 萬個(gè)基站，就可以覆蓋到全國 90%以上的村莊。

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

那么，這個(gè)「黃金頻段」就真的完美無缺么？

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，所以波長就相對較大，導(dǎo)致信號在發(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，從小區(qū)容量角度來說，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)。對單個(gè)手機(jī)來說，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題雪上加霜。

也就是說，700M 從覆蓋角度來說是「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，其次就是誰有需求誰就抬高嗓門給 3GPP 提議。

于是，中國廣電振臂一呼：這個(gè)頻段我一家獨(dú)占，就指望著拿來做大帶寬的 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區(qū)分上下行。也就是說手機(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，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。因此對于廣電的頻段使用，我們也經(jīng)常使用 2x30M 來描述，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 載波來對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，因此對于下行為主，上行為主，上下行均衡等不同的業(yè)務(wù)類型都能很好地支持。

而 FDD 由于上下行使用的頻譜帶寬是對稱的，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)勢結(jié)合起來，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)，中國聯(lián)通和電信已經(jīng)決定 5G 共建共享，這樣一來他們就擁有了 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。雖說在 4.9GHz 上還有 100M，但頻段高覆蓋弱，跟電信聯(lián)通競爭不占上風(fēng)。

如果能把廣電的 700M 借過來用就好了！兩家一談，就一拍即合，決定也來個(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：一切從零開始，經(jīng)驗(yàn)少；建了無線還得建承載，成本高；體量小，對產(chǎn)業(yè)鏈的推動(dòng)力弱；花大價(jià)錢建了網(wǎng)，收入能否維持運(yùn)營成本都難說。

而有了行業(yè)大佬中國移動(dòng)的扶持，一切就都不是事了：

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

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

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

4. 降低成本：通過 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)：中國移動(dòng)作為全球體量最大的運(yùn)營商，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？

中國傳統(tǒng)的三大運(yùn)營商已深耕多年，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)，顯然是沒法跟前輩進(jìn)行競爭的。

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，一直沒有發(fā)展起來。

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

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)勢簡直是得天獨(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，可穿戴設(shè)備統(tǒng)統(tǒng)沒有問題。

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

這一切看起來如此美妙，讓我們拭目以待吧！