¿Por qué se llama a la frecuencia de 700 metros de radio y televisión la banda dorada?

En China, ninguna banda de frecuencia llama tanto la atención como la de 700 metros.

Se llama comunicación móvil."banda dorada」ha suscitado innumerables temas en la era del 4G.

¿Cómo puede el 700M ser tan bueno y capaz? Tiene tan buena reputación y genera tantas expectativas.

En la era del 5G, China Radio and Television entró oficialmente en el mercado con 700 millones de usuarios, convirtiéndose en el cuarto operador de telefonía móvil.

¿Este nuevo jugador, con un arma poderosa en sus manos, es un desconocido que sigue la misma tendencia, o es un jugador singular que adopta un enfoque excéntrico?

En este número, hablemos de 700M.

uno,La "banda de frecuencia dorada" también tiene deficiencias.

Hace más de 130 años, con el destello de chispas eléctricas en el banco experimental de Hertz, la humanidad abrió la puerta a las ondas electromagnéticas. A partir de entonces, esta sustancia misteriosa, invisible e intangible comenzó a ser dominada por los seres humanos.

Las ondas electromagnéticas se propagan en el espacio en forma de ondas sinusoidales. Aquí necesitamos introducir una fórmula simple y mágica:

C=λf

CEs la velocidad de la luz. La velocidad de la luz es una constante fundamental en el universo. Las ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de la luz.

λ: Es la longitud de onda, que es la distancia que las ondas electromagnéticas pueden propagarse en un ciclo.

fEs la frecuencia, es decir, cuántas longitudes de onda se pueden transmitir por segundo. La unidad recibe su nombre del hercio. Por ejemplo, 1 Hz significa que las ondas electromagnéticas se propagan a una longitud de onda por segundo, y 1,000,000 Hz (también llamado 1 MHz o 1 megahercio) significa que las ondas electromagnéticas se propagan a un millón de longitudes de onda por segundo.

Since the speed of light is constant, wavelength and frequency are inversely proportional, that is, the longer the wavelength, the lower the frequency;Por el contrario, cuanto más corta sea la longitud de onda, mayor será la frecuencia.

PlumónLa imagen es la definición de 5G.De las dos bandas de frecuencia, FR1 abarca desde 410 MHz hasta 7125 MHz. De hecho, el espectro principal utilizado por 4G se encuentra entre 700 MHz y 3500 MHz. 5G continúa expandiéndose hacia bandas de alta frecuencia y grandes anchos de banda, al tiempo que hereda el espectro de 4G.

Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será el ancho de banda del espectro disponible y mayor la velocidad máxima que se puede ofrecer. Esto satisface la demanda de velocidades de descarga ultrarrápidas de 5G, pero no se pueden ignorar las limitaciones de las bandas de frecuencia más altas.

Es decir, cuanto mayor sea la frecuencia, menor la longitud de onda y mayor sea su tendencia a propagarse en línea recta, mayor será la pérdida de propagación en un entorno complejo y peores serán sus capacidades de refracción y difracción. La impresión más intuitiva que tenemos al respecto es su escasa capacidad para penetrar paredes.

Por ejemplo, tanto las señales WiFi como la luz son ondas electromagnéticas. Las señales WiFi utilizan frecuencias de 2.4 GHz y 5 GHz. También podemos analizar si un router doméstico puede atravesar una o dos paredes. La frecuencia de la luz visible es muy alta, cientos de miles de veces superior a la del WiFi, por lo que no solo no puede atravesar paredes, sino que ni siquiera puede atravesar papel.

Por lo tanto, al construir estaciones base, cuanto mayor sea la frecuencia de banda utilizada, menor será el radio de cobertura. Para lograr una cobertura continua, es necesario construir estaciones base con una alta densidad. En otras palabras, cuanto mayor sea la frecuencia de banda, mayor será la cantidad de estaciones base necesarias, lo que, naturalmente, incrementará el costo.

Además, cuanto mayor sea la frecuencia de la señal, más difícil será proporcionar cobertura en interiores.

Como se muestra en la figura anterior, para que la señal de la estación base llegue a su hogar, debe superar cinco obstáculos principales: pérdida de propagación en exteriores, pérdida por difracción, pérdida por penetración de árboles y casas, y pérdida de propagación en interiores. Solo las señales más resistentes pueden sobrevivir.

700MHz es precisamente una potencia de ese tipo.

Es la banda de baja frecuencia más utilizada para las comunicaciones móviles (menos de 1 GHz, también llamada Sub1G), con una pequeña pérdida de propagación y una cobertura muy potente.

A finales de 2020, China Mobile había instalado aproximadamente 350,000 estaciones base 5G, logrando cobertura en la mayoría de las ciudades a nivel de prefectura. Sin embargo, para cubrir los extensos condados y suburbios, se necesitan más estaciones base.

El espectro 5G utilizado por China Mobile es de 2.6 GHz, ligeramente superior al del espectro 4G. Actualmente, China Mobile cuenta con un total de 3.15 millones de estaciones base 4G en todo el país. Para que la cobertura 5G alcance el nivel de la cobertura 4G, es fácil imaginar la cantidad de nuevas estaciones base que se necesitarían construir.

According to reports, using the 700M frequency band, only 450,000 to 500,000 base stations need to be built to cover the whole country. Radio and Television plans to build 400,000 base stations in 2021, which will cover more than 90% of villages across the country.

Se puede observar que la ventaja de cobertura de la banda de frecuencia de 700M es muy grande, por eso se llama"Banda de oro"razón.

Así que esto"oroBanda de frecuencia¿Es realmente perfecto?

Como dice el refrán, el éxito es tan malo como el fracaso. Las ventajas y desventajas de 700M son causales e inseparables.

Dado que la frecuencia de 700M es baja, la longitud de onda es relativamente grande, por lo que, al enviar o recibir señales, el tamaño del elemento de antena requerido también debe ser proporcionalmente mayor. Sin embargo, el área de la antena es limitada y, naturalmente, no puede albergar demasiados osciladores.

Como resultado, la tecnología central de 5G, la matriz de antenas masivas (Massive MIMO), ha perdido básicamente 700M.

Actualmente, los productos 5G más utilizados comercialmente en las bandas de frecuencia de 2600M o 3500M son todos vibradores de 192 MHz. 64 díasCableEl formato AAU, mientras que el 700M solo puede usar el formato RRU anterior más una antena de 4 puertos.

Además, el teléfono móvil es2600 mor3500MBajo la banda de frecuenciaPuede admitir la recepción con 4 antenas, pero por debajo de 700M, solo admite la recepción con 2 antenas.

De esta manera, desde la perspectiva de la capacidad celular,2600 mor3500Mbanda de frecuenciaPuede admitir 16 flujos de datos simultáneamente, mientras que 700M solo puede admitir 4 flujos de datos simultáneamente. Para un solo teléfono móvil, utilice2600 mor3500Mbanda de frecuenciaCuando se utiliza 700M, puede recibir 4 flujos de datos al mismo tiempo, pero cuando se utiliza 700M, solo puede recibir 2 flujos de datos al mismo tiempo.

Además, el ancho de banda disponible de 700M también es superior al de cientos de megabits.3500Mbanda de frecuenciaMucho más pequeño, lo que agrava el problema de la capacidad insuficiente.

En otras palabras, desde una perspectiva de cobertura, 700M es"Banda de oro", pero tiene poca capacidad.

2. Banda de frecuencia y ancho de banda de 700M

Dado que el espectro de 700M está tan saturado, ¿a qué sección de 700M nos referimos en las calles? ¿Podría ser el ancho de banda de 100M, desde 700MHz hasta 800MHz?

De hecho, en la era del 4G, el 3GPP definió una serie de listas de bandas de frecuencia, incluida la de 700 MHz.

Como se puede apreciar en la imagen superior, la banda 700M definida por 4G se divide en dos series: la 700 norteamericana y la 700 de Asia-Pacífico. Entre ellas, las bandas B12, B13, B14 y B17 pertenecen a la serie 700 norteamericana y, como su nombre indica, se utilizan principalmente en Norteamérica; la banda B28 se denomina 700 de Asia-Pacífico y se utiliza principalmente en la región de Asia-Pacífico.

De hecho, gracias a su gran ancho de banda y buena cobertura, la banda Asia-Pacífico 700 se ha utilizado ampliamente en la era 4G. Su uso no se limita a Asia-Pacífico, siempre y cuando esta banda de frecuencia esté disponible en un país determinado y sea compatible con teléfonos móviles.

En la era del 5G, la red North America 700 está demasiado fragmentada y solo define las bandas n12 y n14. La red Asia Pacific 700 (n28) sigue siendo la preferida.

En la era 4G, el ancho de banda máximo de la portadora era de 20M, pero para lograr velocidades ultrarrápidas en 5G, cuanto mayor sea el ancho de banda del canal, mejor.

Entonces, ¿cuánto ancho de banda debería definir el protocolo para n28? En primer lugar, no debe exceder el alcance máximo de 45M. En segundo lugar, quien lo necesite debería alzar la voz y proponerlo a 3GPP.

Por lo tanto, la Radio y Televisión de China alzó los brazos y gritó: Esta banda de frecuencia es exclusiva para mi familia, y espero usarla para 5G de gran ancho de banda, compatible con 30M¡Y un ancho de banda de 40M es imprescindible!

Los motivos de esta propuesta eran muy buenos, y 3GPP la aceptó.

Dado que este n28 pertenece al modo FDD, se deben usar frecuencias diferentes para distinguir entre el enlace ascendente y el descendente. En otras palabras, la banda de frecuencia de enlace ascendente que usan los teléfonos móviles y la banda de frecuencia de enlace descendente que usan las estaciones base son diferentes.

No solo son diferentes las bandas de frecuencia de enlace ascendente y descendente, sino que el ancho de banda también puede ser diferente.

La estación base puede utilizar un ancho de banda máximo de 40M, pero el teléfono móvil solo puede utilizar un ancho de banda máximo de 30M, y este ancho de banda de 30M está fijado: puede elegir entre 703-733MHz o 718-748MHz.

Aunque el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información ha emitido un documento para 703-743/758-798MHz(arriba y abajo)Todos los niveles y ámbitos de la vida.40ancho de banda m)Se utiliza para 4G y 5G, pero actualmente, parece que la radio y la televisión todavía utilizan 30M para la subida y 30M para la bajada.703-733MHzLa tendencia a la baja es758-788MHz.

En la figura anterior, también podemos apreciar el secreto de FDD: el uso de dos espectros separados para el enlace ascendente y descendente. Por lo tanto, para describir el uso de las bandas de frecuencia de radio y televisión, solemos utilizar 2x30M, es decir, un ancho de banda de 30M para el enlace ascendente y descendente, lo que suma un total de 60M.

Por lo tanto, si debemos comparar la cantidad de recursos de espectro entre las portadoras de radio y televisión FDD de 700M y las portadoras TDD de 2600M o 3500M, la relación es de 60:100, o 3:5.

Dado que el modo TDD permite ajustar libremente la proporción de intervalos de tiempo de enlace ascendente y descendente, puede admitir diferentes tipos de servicio, como enlaces descendentes dominantes, enlaces ascendentes dominantes y un equilibrio entre enlaces ascendentes y descendentes.

Dado que el ancho de banda del espectro utilizado en el enlace ascendente y descendente es simétrico, FDD es más adecuado para servicios con un enlace ascendente y descendente equilibrado.

En la práctica, las ventajas de ambos se pueden combinar,2600M o3500 mEl operador se centra principalmente en la capacidad de enlace descendente. Si bien la tecnología de 700M complementa dicha capacidad, también se enfoca en la cobertura de enlace ascendente.

esto es"Redes de alta y baja frecuencia".

3. 700 millones de "coconstrucción y compartición"

Actualmente, además de los 700M, la radio y la televisión también cuentan con un ancho de banda de 60MHz en 4.9G. Estas dos bandas de frecuencia son una baja y otra alta, una FDD y otra TDD. La cobertura y la capacidad, considerando tanto el enlace ascendente como el descendente, son magníficas.

En aquel momento, China Unicom y China Telecom habían decidido construir conjuntamente y compartir la red 5G, por lo que disponían de la banda de 200M en la frecuencia de 3.5GHz.Gracias a su amplio ancho de banda de 45M en 2.1 GHz, que también abarca frecuencias altas y bajas, la combinación de FDD y TDD no solo ofrece una amplia banda de frecuencia, sino también una buena cobertura.

Ahora China Mobile está algo preocupada. Tiene un ancho de banda de 160M en 2.6 GHz, menor que el de China Telecom y China Unicom en 3.5 GHz. Si bien aún cuenta con 100M en 4.9 GHz, la banda de alta frecuencia tiene una cobertura débil y no puede competir con China Telecom y China Unicom.

¡Sería fantástico si pudiéramos pedir prestado el equipo de 700M a la compañía de radio y televisión! En cuanto las dos familias hablaron, congeniaron de inmediato y decidieron construir y compartir juntos.

Esa radio y televisión tiene una "banda de frecuencia dorada" de 700M."Junto con la banda de 4.9 GHz, no hay escasez de bandas de frecuencia. ¿Por qué queremos colaborar con China Mobile en la construcción y el uso compartido de la red 5G?"

De hecho, es bastante difícil crear una empresa de radio y televisión desde cero, incluso teniendo mucho potencial: todo empieza desde cero y hay poca experiencia; después de construir la red inalámbrica, es necesario construir la red de transmisión, lo cual es costoso; es pequeña y tiene poca influencia en la cadena industrial; se gasta mucho dinero en construir la red y es difícil decir si los ingresos pueden cubrir los costos operativos.

Pero con el apoyo del líder del sector, China Mobile, todo será fácil:

1. Compartición de la superficie del cieloLa red de 700M se combina directamente con la de 900M de China Mobile, compartiendo antenas y torres, y su coste es bajo.

2. Transferencia compartidaLa red de China Mobile es muy completa. Si se pudiera utilizar como préstamo, no solo sería económico, sino que también permitiría activar rápidamente 700 millones de redes 5G.

3. Capacidad compartidaLa radio y la televisión comparten 700M, lo que no solo mejora la cobertura de red para China Mobile, sino que también aprovecha la ventaja de capacidad de China Mobile en 2.6 GHz, obteniendo cada una lo que necesita y complementándose entre sí.

4. Reducir costosLa construcción conjunta de una red de 700M con una relación de inversión de 1:1 puede aliviar la presión financiera sobre la radio y la televisión y lograr una construcción de red 5G rápida y de bajo costo.

5. Atracción industrialComo el mayor operador del mundo, China Mobile puede desarrollar rápidamente la cadena de valor de la industria de los 700 millones de usuarios y aprovechar la ventana de oportunidad y las ventajas que ofrece la construcción de la red 5G.

Además, China MobileyLa banda de frecuencia de 4.9 GHz utilizada para radio y televisión también está muy cerca, por lo que pueden utilizarse conjuntamente y compartirse. Es una combinación perfecta.

4. ¿Cuáles son las ventajas de que la radio y la televisión utilicen 5G?

Los tres principales operadores tradicionales de China llevan muchos años en el mercado y cuentan con una gran cantidad de usuarios. Como nuevo actor en la era del 5G, es evidente que China Radio and Television no podrá competir con sus predecesores si solo ofrece servicios homogéneos.

¿Cómo pueden, entonces, la radio y la televisión ofrecer servicios diferenciados?Naturalmente, es mi profesión:radio y television.

De hecho, ya en la era 3G, 3GPP admitía el Servicio de Difusión y Multidifusión Multimedia (MBMS), que permite funciones similares a las de la televisión móvil. Sin embargo, debido a la complejidad de la red y la necesidad de gestionar el contenido, no se ha desarrollado.

En la era 4G, el MBMS original se ha actualizado a eMBMS (enhancedmultimediacuerposervicio de multidifusión de difusión), sin embargo, todavía no se ha desarrollado.

En la era 5G, se introducirá un nuevo servicio de multidifusión 5G (NRMB) en el estándar R17 del protocolo 3GPP. Este es el objetivo de desarrollo comercial de la radio y la televisión.

La radio y la televisión no solo cuentan con un espectro de alta calidad de 700M, que permite una amplia cobertura 5G, sino que también disponen de abundantes recursos de radio y televisión. Esta ventaja es sencillamente única.

Dado que el servicio de transmisión no requiere interacción, solo tiene enlace descendente y no requiere enlace ascendente.Por lo tanto, no es necesario autenticar el teléfono móvil. Siempre que el teléfono lo admita, podrá recibir transmisiones de vídeo. Se puede utilizar en televisores, automóviles y dispositivos portátiles sin ningún problema.

Además, la estación base solo necesita un canal para transmitir, y no hay límite en la cantidad de usuarios que pueden recibir la transmisión simultáneamente. Esto no solo ahorra considerablemente recursos de red, sino que también permite transmitir una sola vez y cobrar a varios usuarios.

Recientemente, Zeng Qingjun, subdirector general de la Radio y Televisión de China, declaró: ¡State Grid se compromete a permitir que todos los teléfonos móviles vean la radio y la televisión en los próximos Juegos Olímpicos de Invierno de 2022, sin congestión de la red ni tráfico de datos insuficiente!

¡Todo esto tiene muy buena pinta, esperemos a ver qué pasa!