Warum wird die 700-Meter-Frequenz des Rundfunks und Fernsehens als das goldene Band bezeichnet?

In China ist kein Frequenzband so aufsehenerregend wie 700 MHz.

Es heißt Mobilkommunikation"goldenes Band", hat im 4G-Zeitalter unzählige Diskussionen ausgelöst.

Wie kann die 700M so gut und leistungsfähig sein? Sie hat einen so guten Ruf und weckt so hohe Erwartungen?

In the 5G era, China Radio and Television officially entered the market with 700M, becoming the fourth mobile operator.

Is this new player with a powerful weapon in his hands a little-known, following the same trend, or is he a distinctive player who takes an eccentric approach?

In dieser Ausgabe geht es um 700M.

ein,Auch das „goldene Frequenzband“ hat Schwächen.

Vor über 130 Jahren, als auf Hertz' Versuchsbank elektrische Funken zuckten, öffnete die Menschheit die Tür zu elektromagnetischen Wellen. Von da an begann der Mensch, diese unsichtbare und ungreifbare, geheimnisvolle Substanz zu beherrschen.

Elektromagnetische Wellen breiten sich im Raum in Form von Sinuswellen aus. Hier müssen wir eine einfache und magische Formel einführen:

C = λf

CEs handelt sich um die Lichtgeschwindigkeit. Die Lichtgeschwindigkeit ist eine grundlegende Konstante im Universum. Elektromagnetische Wellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus.

λEs handelt sich um die Wellenlänge, also die Strecke, die elektromagnetische Wellen in einem Zyklus zurücklegen können.

fEs handelt sich um die Frequenz, also die Anzahl der Wellenlängen, die pro Sekunde übertragen werden können. Die Einheit ist nach Hertz benannt. Beispielsweise bedeutet 1 Hz, dass sich elektromagnetische Wellen eine Wellenlänge pro Sekunde ausbreiten, und 1,000,000 Hz (auch 1 MHz oder 1 Megahertz genannt) bedeutet, dass sich elektromagnetische Wellen eine Million Wellenlängen pro Sekunde ausbreiten.

Da die Lichtgeschwindigkeit konstant ist, sind Wellenlänge und Frequenz umgekehrt proportional, das heißt, je länger die Wellenlänge, desto niedriger die Frequenz;Umgekehrt gilt: Je kürzer die Wellenlänge, desto höher die Frequenz.

Nach untenDas Bild ist die Definition von 5G.Of the two frequency bands, FR1 ranges from 410MHz to 7125MHz. In fact, the mainstream spectrum used by 4G is between 700MHz and 3500MHz. 5G continues to expand to high frequency bands and large bandwidths while inheriting the 4G spectrum.

Je höher die Frequenz, desto größer die verfügbare Spektrumsbandbreite und desto höher die maximal erreichbare Datenrate. Dies erfüllt die Anforderungen an die extrem hohen Downloadraten von 5G, doch die Nachteile höherer Frequenzbänder dürfen nicht außer Acht gelassen werden.

Das heißt, je höher die Frequenz, desto kürzer die Wellenlänge und desto geradliniger breitet sich das Licht aus. Dadurch sind die Ausbreitungsverluste in komplexen Umgebungen größer und die Brechungs- und Beugungseigenschaften schlechter. Am deutlichsten wird dies durch die geringe Fähigkeit, Wände zu durchdringen.

For example, WiFi signals and lights are both electromagnetic waves. WiFi signals use frequencies of 2.4GHz and 5GHz. We can also discuss whether a home router can penetrate one wall or two walls. The frequency of visible light is very high, hundreds of thousands of times the frequency of WiFi, so not only can it not penetrate walls, it can't even penetrate paper.

Daher gilt beim Bau von Mobilfunkbasisstationen: Je höher das verwendete Frequenzband, desto kleiner der Abdeckungsradius der Basisstation. Um eine lückenlose Abdeckung zu erreichen, müssen die Basisstationen sehr dicht beieinander errichtet werden. Anders ausgedrückt: Je höher das Frequenzband, desto mehr Basisstationen werden benötigt, und die Kosten steigen entsprechend.

Moreover, the higher the frequency of the signal, the more difficult it is to provide indoor coverage.

As shown in the figure above, in order for the base station signal to reach your home from the base station, it needs to pass through five major killers: outdoor propagation loss, diffraction loss, penetration loss from trees and houses, and indoor propagation loss. Only the strong can survive.

700MHz is exactly such a powerhouse.

Es handelt sich um das am weitesten verbreitete Niederfrequenzband für mobile Kommunikation (unter 1 GHz, auch Sub1G genannt), das geringe Ausbreitungsverluste und eine sehr hohe Reichweite aufweist.

By the end of 2020, China Mobile had built approximately 350,000 5G base stations, basically achieving coverage in most prefecture-level cities. But to cover the vast counties and suburbs, more base stations are needed.

Das von China Mobile genutzte 5G-Spektrum liegt bei 2.6 GHz und damit etwas höher als das 4G-Spektrum. China Mobile betreibt derzeit landesweit insgesamt 3.15 Millionen 4G-Basisstationen. Um mit 5G die gleiche Abdeckung wie mit 4G zu erreichen, müsste eine enorme Anzahl neuer Basisstationen errichtet werden.

Berichten zufolge reichen im 700-Meter-Frequenzband lediglich 450,000 bis 500,000 Basisstationen aus, um das gesamte Land abzudecken. Radio und Fernsehen planen, im Jahr 2021 400,000 Basisstationen zu errichten, wodurch über 90 % der Dörfer im ganzen Land erreicht werden sollen.

Man erkennt, dass der Reichweitenvorteil des 700-Meter-Frequenzbands sehr groß ist, weshalb es auch so genannt wird."Golden Band"Grund.

Also das"GoldFrequenzbandIst es wirklich perfekt?

Wie man so schön sagt: Erfolg ist genauso schlimm wie Misserfolg. Die Schwächen und Stärken von 700M bedingen ursächlich einander und sind untrennbar miteinander verbunden.

Since the frequency of 700M is low, the wavelength is relatively large, so when signals are sent or received, the size of the antenna element required must also be correspondingly larger. However, the area of ​​the antenna is limited and naturally cannot accommodate too many oscillators.

Als Ergebnis hat die Kerntechnologie von 5G – massive Antennenanordnungen (Massive MIMO) – die 700M im Grunde verfehlt.

Aktuell sind die gängigen 5G-Produkte, die im 2600M- oder 3500M-Frequenzband kommerziell eingesetzt werden, allesamt 192-Vibration-Geräte.64 TageWireAAU-Form, während 700M nur die vorherige RRU-Form plus 4-Port-Antenne verwenden kann.

Außerdem ist das Mobiltelefon2600Mor3500MUnder the frequency bandIt can support 4-antenna reception, but under 700M, it can only support 2-antenna reception.

Auf diese Weise, aus der Perspektive der Zellkapazität,2600Mor3500MFrequenzbandIt can support 16 streams of data concurrently, while 700M can only support 4 streams of data concurrently. For a single mobile phone, use2600Mor3500MFrequenzbandBei Verwendung von 700M können 4 Datenströme gleichzeitig empfangen werden, bei Verwendung von 700M können jedoch nur 2 Datenströme gleichzeitig empfangen werden.

Darüber hinaus ist die verfügbare Bandbreite von 700M auch höher als die von Hunderten von Megabit.3500MFrequenzbandMuch smaller, which adds to the problem of insufficient capacity.

In other words, from a coverage perspective, 700M is"Golden Band", aber die Kapazität ist zu gering.

2. 700-MHz-Frequenzband und Bandbreite

Since the 700M spectrum is so hot, which section of 700M is the one that we are talking about in the streets? Could it be the 100M bandwidth from 700MHz to 800MHz?

Tatsächlich definierte 3GPP im 4G-Zeitalter eine Reihe von Frequenzbandlisten, darunter auch 700 MHz.

Wie aus der obigen Abbildung ersichtlich, ist die von 4G definierte 700M-Serie in zwei Serien unterteilt: die nordamerikanische 700 und die asiatisch-pazifische 700. Die Modelle B12, B13, B14 und B17 gehören zur nordamerikanischen 700 und werden, wie der Name schon sagt, hauptsächlich in Nordamerika eingesetzt; das Modell B28 wird als asiatisch-pazifische 700 bezeichnet und kommt hauptsächlich in der Asien-Pazifik-Region zum Einsatz.

In fact, due to its large bandwidth and good coverage, Asia Pacific 700 has been widely used in the 4G era. The scope is not limited to Asia-Pacific, as long as this frequency band is available in a certain country and supported by mobile phones.

In the 5G era, North America 700 is too fragmented and only defines n12 and n14. Asia Pacific 700 (n28) is still highly favored.

Im 4G-Zeitalter betrug die maximale Trägerbandbreite 20 Mbit/s, aber um in 5G ultrahohe Geschwindigkeiten zu erreichen, gilt: Je größer die Kanalbandbreite, desto besser.

Welche Bandbreite sollte das Protokoll für n28 definieren? Zunächst einmal darf sie die maximale Reichweite von 45 Mbit/s nicht überschreiten. Zweitens sollte jeder, der diese Bandbreite benötigt, dies dem 3GPP vorschlagen.

Deshalb hob der chinesische Rundfunk und das Fernsehen die Arme und riefen: Dieses Frequenzband gehört ausschließlich meiner Familie, und ich hoffe, es für 5G mit großer Bandbreite und Unterstützung für 30 Millionen nutzen zu können.And 40M bandwidth is a must!

Die Gründe für diesen Vorschlag waren sehr gut, und 3GPP hat ihn angenommen.

Since this n28 belongs to FDD mode, different frequencies need to be used to distinguish uplink and downlink. In other words, the uplink frequency band used by mobile phones and the downlink frequency band used by base stations are different.

Nicht nur die Uplink- und Downlink-Frequenzbänder unterscheiden sich, sondern auch die Bandbreite kann unterschiedlich sein.

Die Basisstation kann eine maximale Bandbreite von 40 Mbit/s nutzen, das Mobiltelefon hingegen nur eine maximale Bandbreite von 30 Mbit/s. Die Bandbreite von 30 Mbit/s ist festgelegt: 703-733 MHz oder 718-748 MHz, je nach Wahl.

Although the Ministry of Industry and Information Technology has issued a document to 703-743/758-798MHz(up and downAlle Gesellschaftsschichten40M Bandbreite)Es wird für 4G und 5G verwendet, aber aktuell scheinen Radio und Fernsehen immer noch 30M für Uplink und 30M für Downlink zu nutzen.703-733MHzDer Abwärtstrend ist758-788MHz.

From the above figure, we can also see the secret of FDD: using two separate spectrums for uplink and downlink. Therefore, for the use of radio and television frequency bands, we often use 2x30M to describe it, that is, 30M bandwidth for uplink and downlink, and a total of 60M is used.

Wenn wir also die Menge der Spektrumressourcen zwischen Radio- und Fernseh-FDD-700M-Trägern und TDD-2600M- oder 3500M-Trägern vergleichen müssen, beträgt das Verhältnis 60:100 oder 3:5.

Da der TDD-Modus das Verhältnis von Uplink- und Downlink-Zeitschlitzen frei anpassen kann, eignet er sich gut für verschiedene Diensttypen wie Downlink-dominierte, Uplink-dominierte und Uplink-Downlink-ausgewogene Dienste.

Da die im Uplink und Downlink genutzte Spektrumsbandbreite symmetrisch ist, eignet sich FDD besser für Dienste mit einem ausgeglichenen Uplink und Downlink.

In der Praxis lassen sich die Vorteile beider Systeme kombinieren.2600M oder3500MDer Anbieter konzentriert sich hauptsächlich auf die Downlink-Kapazität. 700M ergänzt zwar die Downlink-Kapazität, legt aber auch Wert auf die Uplink-Abdeckung.

Das ist„Hoch- und Niederfrequenzvernetzung“.

3. 700M "co-construction and sharing"

Aktuell stehen Radio und Fernsehen neben 700 MHz auch 60 MHz Bandbreite auf 4.9 GHz zur Verfügung. Diese beiden Frequenzbänder sind in ein niedriges und ein hohes unterteilt, wobei eines FDD und eines TDD ist. Die Reichweite und Kapazität, sowohl im Uplink als auch im Downlink, ist beeindruckend, nicht wahr?

Zu dieser Zeit hatten China Unicom und China Telecom beschlossen, 5G gemeinsam aufzubauen und zu teilen, daher verfügten sie über das 200M-Band im 3.5-GHz-Band.Die Kombination aus FDD und TDD bietet nicht nur ein breites Frequenzband, sondern auch eine gute Abdeckung, da sie mit einer Bandbreite von 45 MHz bei 2.1 GHz, einem hohen und niedrigen Frequenzbereich, verbunden ist.

China Mobile ist nun etwas beunruhigt. Das Unternehmen verfügt über eine Bandbreite von 160 Mbit/s im 2.6-GHz-Band, was weniger ist als die Bandbreite von China Telecom und China Unicom im 3.5-GHz-Band. Zwar stehen im 4.9-GHz-Band noch 100 Mbit/s zur Verfügung, doch die Abdeckung in diesem hohen Frequenzband ist schwach und kann nicht mit der von China Telecom und China Unicom konkurrieren.

Es wäre toll, wenn wir die 700M von Radio und Fernsehen ausleihen könnten! Sobald die beiden Familien miteinander ins Gespräch kamen, verstanden sie sich auf Anhieb und beschlossen, gemeinsam zu bauen und zu teilen.

Radio und Fernsehen nutzen das 700-Meter-„goldene Frequenzband“.„In Verbindung mit 4.9 GHz mangelt es nicht an Frequenzbändern. Warum sollten wir 5G gemeinsam mit China Mobile entwickeln und teilen?“

Tatsächlich ist es recht schwierig, ein Radio- und Fernsehunternehmen von Grund auf zu gründen, obwohl es über viel Kapital verfügt: Alles beginnt bei null, und es gibt wenig Erfahrung; nach dem Aufbau des drahtlosen Netzes muss ein Trägernetz aufgebaut werden, was kostspielig ist; es ist klein und hat eine schwache Triebkraft in der Wertschöpfungskette; es gibt viel Geld für den Aufbau des Netzes aus, und es ist schwer zu sagen, ob die Einnahmen die Betriebskosten decken können.

Doch mit der Unterstützung des Branchenführers China Mobile wird alles ganz einfach sein:

1. Sky surface sharing: Das 700M-Netz ist direkt mit dem 900M-Netz von China Mobile kombiniert, wobei Antennen und Türme gemeinsam genutzt werden, und die Kosten sind niedrig.

2. Freigabe von ÜbertragungsmedienDas Trägernetz von China Mobile ist sehr umfangreich. Wenn es mitgenutzt werden kann, wäre das nicht nur kostengünstig, sondern würde auch die schnelle Aktivierung von 5G im 700-Meilen-Netz ermöglichen.

3. KapazitätsteilungRadio und Fernsehen teilen sich 700M, was nicht nur die Netzabdeckung für China Mobile verbessert, sondern auch den Kapazitätsvorteil von China Mobile im 2.6-GHz-Band nutzt, sodass beide erhalten, was sie benötigen, und sich gegenseitig ergänzen.

4. Kosten reduzierenDer gemeinsame Aufbau eines 700M-Netzwerks mit einem Investitionsverhältnis von 1:1 kann den finanziellen Druck auf Radio und Fernsehen verringern und einen kostengünstigen und schnellen Aufbau des 5G-Netzwerks ermöglichen.

5. Industrieller SogAls weltweit größter Mobilfunkbetreiber kann China Mobile die 700-Meilen-Industriekette schnell weiterentwickeln und das Zeitfenster für den 5G-Ausbau sowie die damit verbundenen Chancen nutzen.

Darüber hinausundThe 4.9GHz frequency band of radio and television is also close to each other, and they can also be co-constructed and shared. It is really a match made in heaven.

4. Welche Vorteile bietet 5G für Radio und Fernsehen?

China's three traditional major operators have been in the field for many years and have a large number of users. As a new player in the 5G era, China Radio and Television will obviously not be able to compete with its predecessors if it only provides homogeneous services.

Wie können Radio und Fernsehen also differenzierte Dienstleistungen anbieten?Natürlich ist das mein eigener Arbeitsbereich:Radio und Fernsehen.

Tatsächlich unterstützte 3GPP bereits im 3G-Zeitalter den Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS), der ähnliche Funktionen wie mobiles Fernsehen ermöglicht. Aufgrund der Komplexität des Netzwerks und des Bedarfs an Inhaltsmanagement wurde er jedoch nicht weiterentwickelt.

Im 4G-Zeitalter wurde das ursprüngliche MBMS zu eMBMS (enhanced) aufgerüstet.MultimediaKörperBroadcast-Multicast-Dienst), however it still has not developed.

Im 5G-Zeitalter wird mit dem R17-Standard des 3GPP-Protokolls ein neuer 5G-Broadcast-Multicast-Dienst (NRMB) eingeführt. Dies ist das Geschäftsentwicklungsziel für Radio und Fernsehen.

Radio and Television not only has high-quality 700M spectrum, which can achieve 5G wide area coverage, but also has rich radio and television resources. This advantage is simply unique.

Da der Rundfunkdienst keine Interaktion erfordert, verfügt er nur über eine Downlink-Verbindung und benötigt keine Uplink-Verbindung.Therefore, there is no need to authenticate the mobile phone. As long as the mobile phone supports it, it can receive video broadcasts. It can be used on TVs, cars, and wearable devices without any problem.

Darüber hinaus benötigt die Basisstation nur einen Kanal zum Senden, und die Anzahl der Nutzer, die die Sendung gleichzeitig empfangen können, ist unbegrenzt. Dies spart nicht nur erheblich Netzwerkressourcen, sondern ermöglicht es auch, die Daten einmal zu senden und mehreren Nutzern in Rechnung zu stellen.

Zeng Qingjun, stellvertretender Generaldirektor von China Radio and Television, sagte kürzlich: State Grid setzt sich dafür ein, dass jedes Mobiltelefon bei den bevorstehenden Olympischen Winterspielen 2022 Radio und Fernsehen empfangen kann, ohne dass es zu Netzwerküberlastungen oder unzureichendem Datenverkehr kommt!

This all looks so great, let’s wait and see!