700MHz频段的应用与发展探讨

2017-10-22李广平

中国新通信 2017年18期

李广平

【摘要】无线电频谱因其独一无二的不可再生性成为通信中最为宝贵的资源。ITU 和各国对于无线电频谱的划分有着严格的标准。700 MHz频段穿透性能好、覆盖范围大，适合大范围网络覆盖。700MHz频段可为用户提供优质、高性能、低成本的移动宽带业务，更加有利于LTE的发展。本文针对700MHz频段所具有的两大优势（覆盖能力强、穿透损耗小）以及未来基于700MHz频段组网所面临的挑战进行了系统分析。在此基础上，建议广电与电信企业能够彼此进行深度合作，统一协调，创新业务模式，加速 700MHz频谱资源的再利用，创造更大业务价值。

【关键词】通信与信息系统无线电频谱 700 MHz频段 LTE 穿透损耗

The application and development of 700 MHZ band

LI Guang Ping（The fourth branch of China International Telecommunication Construction Corporation， Zhengzhou 450052，China） Abstract：Radio spectrum is the most valuable resource in communications because of its unique irreducibility. The ITU and other countries have strict standards for the division of radio spectrum. 700 MHz band has a better penetration performance， wider coverage area and suitable for a wide range of network coverage. The 700 MHZ band can provide users with high-quality， high performance and low cost of mobile broadband business， which is more conducive to the development of LTE. This article analyzes the advantages on using 700 MHz frequency （wide coverage and less penetration loss） as well as the 700 MHZ band networking challenges we will facing in the future. On this basis， The Bureau of Radio and Television should in-depth cooperation with telecommunication companies， unified coordination， innovative business model， accelerate 700 MHZ of spectrum resources recycling， which can create greater value.

Keywords：Communication and information systems， The radio spectrum， 700 MHz frequency range， LTE， Penetration loss

一、現状分析

5G…物联网时代即将到来，频谱是无线通信最重要的战略资源。业内常说的“700M”，即处于…698MHz-806MHz/862MHz之间的频段，其穿透性能好、覆盖范围大，适合大范围网络覆盖，且组网成本低。700MHz信号传播质量明显优于2.6…GHz等高频段，同时，700…MHz频段可为用户提供优质、高性能、低成本的移动宽带业务，更加有利于LTE的发展。

因此，作为…LTE…部署首选频段，700MHz频谱利用已成国际风潮。2015…年…11…月，世界电信联盟（ITU）在世界无线电会议（WRC）上确认700MHz频谱可在欧洲、非洲、中东和中亚地区用于移动服务。

如今，随着全球范围内数据流量的飙涨，各国对700MHz频谱的利用进程正在加快。在亚洲，菲律宾两大运营商正争分夺秒部署最新获得的700MHz频谱。Globe…近日宣布，该国首个700MHz波段蜂窝基站已投入运营，其计划先在200个地点进行初步推广。

同时，PLDT也宣布将利用700M频谱加快部署LTE业务，目前正与部分设备制造商进行接触，试图研究出更实惠的…LTE…智能电话和平板电脑。

早前，欧盟呼吁在2020年前释放700MHz频段用于移动服务。一些欧盟成员国已在推动使用700MHz频段用于移动服务：2015年6月，德国成为欧洲首个拍卖700MHz频谱的大国市场，拍卖共筹资…10…亿欧元；2015年11月，法国也拍卖了同样的2×30MHz频段，获资…28…亿欧元；同时，英国电信监管机构Ofcom宣布计划到2020年释放700MHz频段；此外，意大利计划将700MHz频段用于高速移动互联网服务的截止期限推迟到2022年，丹麦、芬兰、瑞典也都针对700MHz频谱的再分配有了初步计划[1]。

我国当前广播电视行业共有两段广播频率属于UHF频段（470MHz～806MHz）。随着地面电视模数转换工作的持续推进，多套节目模拟信号可压缩到1…个原模拟频段的带宽里，700MHz频段可释放出约100M资源，部分空闲频段可以作为移动宽带业务使用，这将成为未来瞩目的焦点[2]。

2014年底，广科院确定无线双向网技术，创新得提出8M带宽、1024QAM、分层调制等创新技术；endprint

2015年6月，广科院发布《广播电视无线双向系统技术标准V1》…；

2015年8月-12月，上海、杭州、广东江门、深圳等地部署700M双向网实验局；

2016年1月中国广电获得工信部颁发的因特网数据中心业务、因特网接入服务业务、网络托管业务、国内多方通信服务业务等7张跨地区电信业务经营许可证，具备了在全国范围内进行电信业务的条件。

在牌照具备之下，近日国网公司又拿到了700M频段。

二、700MHz频段优势

2.1 700MHz频段覆盖能力强

无线通信系统的性能主要受到移动无线信道的制约，发射机和接收机之间的传播路径非常复杂，信号在传播过程中，从端到端之间，存在多种损耗与增益，所有的损耗与增益都会对覆盖半径造成影响。

在一定的传播环境下，小区的覆盖范围直接取决于所允许的最大路径损耗。

链路预算是指对通信链路中的增益与损耗进行核算，即计算在一个呼叫连接中、保持一定呼叫质量下，链路所允许的最大传播损耗，从而结合传播模型确定基站的覆盖范围[3]。LTE上行链路的链路预算示意图如图1所示。

通过链路预算，可以得出700MHz频段时不同場景下小区覆盖半径、站间距、覆盖面积和不同频段下快速建网所需要的基站个数，分别如表1和表2所示：

由表2可以看出：相对于其他高频段，当LTE部署在700…MHz频段时，其快速建网所需基站数目较少，网络覆盖能力更强，在相同的覆盖要求下，将大大有利于基站网络的快速部署，同时有效节约建设成本。

2.2 700MHz频段穿透损耗小

当无线信号通过建筑或车体时，无线信号的穿透损耗非常大，极不利于信号的传播。穿透损耗的大小与无线电波频率、建筑物类型、电波入射角等因素有关[4]。通常，无线电波的频率越高，穿透损耗越大。700…MHz与2.6…GHz的穿透损耗的对比如表3所示：

三、700MHz组网面临挑战

3.1 考虑产业化程度，尽可能降低设备和终端成本

2014年2月成立APT700产业论坛以来，700MHz网络已广泛在亚太/拉美落地，多个全球统一频谱/制式用于LTE，方便用户漫游，从而促进该区域的信息技术和经济的发展。截止2016-6…GSA报告，ATP700…FDD（B28）商用终端（手机/平板/CPE/MiFi）已有372款，Apple、ZTE、Huawei、三星、LG等主流厂家都有支持。

因此，在对700MHz进行组网规划时，应充分考虑已有产业化程度，尽可能降低设备和终端成本，最大限度提高市场效益。

3.2 频谱规划应满足地面电视和LTE共存要求

总局给700M双向网试点城市批复了以8M为单位的频点，如图2所示，…LTE需支持8MHz带宽组网，目前LTE…8M组网华为、ZTE等厂家均能够支持。

目前8M组网的实现方案为：…

？空口下行边缘1MHz的RB不分配，并通过RRU数字成型滤波性虑成8MHz；

？上行采用PUCCH…Blanking技术控制终端只使用8M带宽；…

？系统广播信息仍然指示的是10M带宽，因此可兼容LTE终端。

而对于16MHz带宽场景，可以采用20压16的方案实现，也可以使用15+1方案进行实现。…

根据北京、上海、成都、深圳等地实测结果表明，目前广电频谱使用率较低，…具备频道清理的条件。但是，地面电视频谱分配不统一，各地可用的频点不一样。因此在部署LTE之前，必须先在当地进行扫频清频，达到基站正常工作要求，各地频谱占用情况如图3所示。

3.3 最大限度提高频谱使用率

同频组网（1×3×1）：全网所有小区使用相同的频点，控制信道和业务信道均全网同频。…小区之间会出现较多的同频干扰；

同频SFR（1×3×1）：小区边缘用户使用整个可用频段的一部分，且邻小区相互正交，用户全功率发送。…小区中心用户可以使用整个可用频段，但降低功率发送；

异频组网（1×3×3）：同一基站的不同小区采用不同的频率，同一基站的控制信道和业务信道全部异频，但不同基站的小区间存在同频配置，700MHz进行组网规划时，应充分考虑各种组网形式的优缺点，最大限度提高频谱使用效率。三种组网方式如图4所示。

四、小结

700MHz…频段是未来发展的重点频段，其在…2020…年左右所能创造的价值可能达到上千亿元。目前在体制、机制、资金、市场与产品服务等能力方面，广电尚不具备在全国范围建设与运营移动通信网络的能力，先天缺失骨干网、基站难题等都是广电面前不容忽视的壁垒。如果广电与电信运营商的合作，则有着显著的成本优势，尤其在解决“最后一公里”的宽带接入上，如果双方能够寻找到一条携手合作、利益共享的道路，完全可以实现优势互补，达到双赢的目的。因此，各个无线业务运营商应当在所拥有的频段更加优化频谱资源，高效有序的整合各自业务，彼此进行深度合作，统一协调，加速…700MHz…频谱资源的再利用，创新业务模式，创造更大价值。