Pourquoi la bande des 700 mètres de la radio et de la télévision est-elle surnommée la bande d'or ?

In China, no frequency band is as eye-catching as 700M.

C'est ce qu'on appelle la communication mobile「bande dorée」, has triggered countless topics in the 4G era.

Comment le 700M peut-il être aussi performant et efficace ? Il jouit d'une si bonne réputation et suscite tant d'attentes !

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

Ce nouveau joueur, doté d'une arme redoutable, est-il un joueur peu connu qui suit la même tendance, ou est-il un joueur atypique qui adopte une approche excentrique ?

Dans ce numéro, parlons de 700M.

un,La « bande de fréquences idéale » présente également des lacunes.

More than 130 years ago, with the glimmer of electric sparks flickering on Hertz's experimental bench, mankind opened the door to electromagnetic waves. From then on, this invisible and intangible mysterious substance began to be tamed by humans.

Les ondes électromagnétiques se propagent dans l'espace sous forme d'ondes sinusoïdales. Il nous faut ici introduire une formule simple et pourtant essentielle :

C=λf

CIl s'agit de la vitesse de la lumière. La vitesse de la lumière est une constante fondamentale de l'univers. Les ondes électromagnétiques se propagent à la vitesse de la lumière.

λ: It is the wavelength, which is the distance that electromagnetic waves can propagate in one cycle.

f: It is the frequency, that is, how many wavelengths can be transmitted per second. The unit is named after hertz. For example, 1Hz means that electromagnetic waves propagate one wavelength per second, and 1,000,000Hz (also called 1MHz or 1 megahertz) means that electromagnetic waves propagate one million wavelengths per second.

Since the speed of light is constant, wavelength and frequency are inversely proportional, that is, the longer the wavelength, the lower the frequency;A l’inverse, plus la longueur d’onde est courte, plus la fréquence est élevée.

Vers le basThe picture is the definition of 5GOf 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.

Plus la fréquence est élevée, plus la bande passante spectrale disponible est importante et plus le débit de pointe pouvant être fourni est élevé. Ceci répond à la demande de débits de téléchargement ultra-rapides pour la 5G, mais les limitations des bandes de fréquences élevées ne peuvent être ignorées.

That is, the higher the frequency, the shorter the wavelength, and the more it tends to propagate in a straight line, the greater the propagation loss in a complex environment, and the worse the refraction and diffraction capabilities. Our most intuitive feeling about this is the poor ability to penetrate walls.

Par exemple, les signaux Wi-Fi et la lumière sont tous deux des ondes électromagnétiques. Les signaux Wi-Fi utilisent les fréquences de 2.4 GHz et 5 GHz. On peut également se demander si un routeur domestique peut traverser un ou deux murs. La fréquence de la lumière visible est très élevée, des centaines de milliers de fois supérieure à celle du Wi-Fi ; par conséquent, elle ne peut pas traverser les murs, ni même le papier.

Par conséquent, lors de la construction de stations de base, plus la bande de fréquence utilisée est élevée, plus le rayon de couverture de la station est réduit. Pour obtenir une couverture continue, il est nécessaire de construire un réseau de stations de base très dense. Autrement dit, plus la bande de fréquence est élevée, plus le nombre de stations de base requises est important, et plus le coût augmente.

De plus, plus la fréquence du signal est élevée, plus il est difficile d'assurer une couverture intérieure.

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.

700 MHz est exactement ce genre de centrale électrique.

It is the most widely used low-frequency band for mobile communications (less than 1GHz, also called Sub1G), with small propagation loss and very strong coverage capabilities.

Fin 2020, China Mobile avait déployé environ 350 000 stations de base 5G, assurant ainsi une couverture dans la plupart des villes-préfectures. Cependant, pour couvrir les vastes comtés et les banlieues, davantage de stations de base sont nécessaires.

Le spectre 5G utilisé par China Mobile est de 2.6 GHz, légèrement supérieur à celui de la 4G. Actuellement, China Mobile dispose de 3.15 millions de stations de base 4G à travers le pays. Pour que la couverture 5G atteigne le niveau de la couverture 4G, on imagine aisément le nombre de nouvelles stations de base qui devront être construites.

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.

It can be seen that the coverage advantage of the 700M frequency band is very huge, which is why it is called"Golden Band"raison.

Donc ça"orBande de fréquencesEst-ce vraiment parfait ?

Comme le dit l'adage, le succès est aussi amer que l'échec. Les points forts et les faiblesses de 700M sont indissociables et liés par la cause.

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.

As a result, the core technology of 5G - massive antenna array (Massive MIMO) has basically missed 700M.

Actuellement, les principaux produits 5G utilisés commercialement dans les bandes de fréquences 2600M ou 3500M sont tous des vibrateurs 192.64 joursWireLe format AAU, tandis que le 700M ne peut utiliser que le format RRU précédent plus une antenne à 4 ports.

Moreover, the mobile phone is2600Mor3500MDans la bande de fréquencesIl peut prendre en charge la réception à 4 antennes, mais en dessous de 700 m, il ne peut prendre en charge que la réception à 2 antennes.

De cette façon, du point de vue de la capacité cellulaire,2600Mor3500Mbande de fréquenceIt can support 16 streams of data concurrently, while 700M can only support 4 streams of data concurrently. For a single mobile phone, use2600Mor3500Mbande de fréquenceWhen using 700M, it can receive 4 streams of data at the same time, but when using 700M, it can only receive 2 streams of data at the same time.

Moreover, the available bandwidth of 700M is also higher than that of hundreds of megabits.3500Mbande de fréquenceBeaucoup plus petit, ce qui aggrave le problème de capacité insuffisante.

Autrement dit, du point de vue de la couverture, 700M est"Golden Band", mais sa capacité est limitée.

2. 700M frequency band and bandwidth

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?

In fact, in the 4G era, 3GPP defined a series of frequency band lists, including 700M.

As can be seen from the picture above, the 700M defined by 4G is divided into two series: North American 700 and Asia-Pacific 700. Among them, B12, B13, B14, and B17 belong to North American 700, and as the name suggests, they are mainly used in North America; B28 is called Asia-Pacific 700, and is mainly used in the Asia-Pacific region.

En effet, grâce à sa large bande passante et à sa bonne couverture, la bande de fréquences Asie-Pacifique 700 MHz a été largement utilisée à l'ère de la 4G. Son utilisation ne se limite pas à la région Asie-Pacifique, dès lors que cette bande de fréquences est disponible dans un pays donné et prise en charge par les téléphones mobiles.

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

In the 4G era, the maximum carrier bandwidth was 20M, but in order to pursue ultra-high speeds in 5G, the larger the channel bandwidth, the better.

Quelle bande passante porteuse le protocole doit-il définir pour le protocole n28 ? Premièrement, elle ne doit pas dépasser la portée maximale de 45 MHz. Deuxièmement, les personnes concernées doivent le faire savoir et soumettre cette demande au 3GPP.

En conséquence, la Radio-Télévision Chinoise a levé les bras et s'est exclamée : « Cette bande de fréquences est exclusive à ma famille, et j'espère l'utiliser pour la 5G à haut débit, prenant en charge 30 millions de MHz. »And 40M bandwidth is a must!

Les arguments en faveur de cette proposition étaient excellents, et le 3GPP l'a acceptée.

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.

Not only are the uplink and downlink frequency bands different, but the bandwidth can also be different.

La station de base peut utiliser une bande passante maximale de 40M, mais le téléphone mobile ne peut utiliser qu'une bande passante maximale de 30M, et la bande passante de 30M a été fixée : 703-733MHz ou 718-748MHz, vous pouvez choisir.

Although the Ministry of Industry and Information Technology has issued a document to 703-743/758-798MHz(up and downPour apprenants de tout âge et niveau, et venus des horizons les plus divers.40Bande passante M)It is used for 4G and 5G, but currently, it seems that radio and television still use 30M for uplink and 30M for downlink.703-733MHz, la tendance à la baisse est758-788MHz.

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.

Par conséquent, si nous devons comparer la quantité de ressources spectrales entre les porteuses FDD 700M de la radio et de la télévision et les porteuses TDD 2600M ou 3500M, le rapport est de 60:100, soit 3:5.

Étant donné que le mode TDD peut ajuster librement le rapport des créneaux horaires de liaison montante et descendante, il peut bien prendre en charge différents types de services tels que la liaison descendante dominante, la liaison montante dominante et l'équilibre liaison montante-liaison descendante.

Étant donné que la bande passante spectrale utilisée en liaison montante et descendante est symétrique, la technologie FDD est plus adaptée aux services avec une liaison montante et descendante équilibrée.

In actual use, the advantages of both can be combined,2600M ou3500MThe carrier mainly focuses on downlink capacity. While 700M supplements the downlink capacity, it also focuses on uplink coverage.

c'est"Réseau haute et basse fréquence".

3. 700 millions de « co-construction et de partage »

At present, in addition to 700M, radio and television also has 60MHz bandwidth on 4.9G. These two frequency bands are one low and one high, one FDD and one TDD. Coverage and capacity, taking into account both uplink and downlink, isn't it beautiful?

At that time, China Unicom and China Telecom had decided to co-build and share 5G, so they had the 200M band on 3.5GHz.Grâce à sa large bande passante de 45 MHz sur 2.1 GHz, qui couvre également les hautes et basses fréquences, la combinaison FDD et TDD offre non seulement une large bande de fréquences, mais aussi une bonne couverture.

Now China Mobile is a little panicked. It has 160M bandwidth on 2.6GHz, which is smaller than the bandwidth of China Telecom and China Unicom on 3.5GHz. Although there is still 100M on 4.9GHz, the high frequency band has weak coverage and cannot compete with China Telecom and China Unicom.

Ce serait formidable de pouvoir emprunter le 700M à Radio et Télévision ! Dès que les deux familles ont commencé à échanger, le courant est passé et elles ont décidé de construire et de partager ensemble.

That radio and television has 700M "golden frequency band""Coupled with 4.9GHz, there is no shortage of frequency bands. Why do we want to co-build and share 5G with China Mobile?"

En réalité, il est assez difficile de créer une entreprise de radio et de télévision à partir de rien, même si elle dispose de beaucoup de ressources : tout est à refaire, et l’expérience est limitée ; après la mise en place du réseau sans fil, il faut construire le support, ce qui est coûteux ; l’entreprise est petite et son influence sur la chaîne industrielle est faible ; elle investit beaucoup d’argent dans la construction du réseau, et il est difficile de dire si les revenus suffiront à couvrir les frais d’exploitation.

But with the support of industry leader China Mobile, everything will be easy:

1. Sky surface sharingLe réseau 700M est directement combiné au réseau 900M de China Mobile, partageant les antennes et les tours, et le coût est faible.

2. Transfer sharingLe réseau de transport de China Mobile est très complet. Son utilisation serait non seulement peu coûteuse, mais permettrait également un déploiement rapide de la 5G à 700 MHz.

3. Partage de capacités: Radio and television share 700M, which not only improves network coverage for China Mobile, but also enjoys China Mobile's capacity advantage in 2.6GHz, each getting what it needs and complementing each other.

4. Réduire les coûts: Jointly building a 700M network with an investment ratio of 1:1 can alleviate the financial pressure on radio and television and achieve low-cost and rapid 5G network construction.

5. Attirance industrielleEn tant que premier opérateur mondial, China Mobile peut rapidement faire mûrir la chaîne industrielle 700M et saisir la fenêtre de déploiement de la 5G et les opportunités de l'époque.

De plus, China MobileetThe 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. What are the advantages of radio and television doing 5G?

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.

Comment la radio et la télévision peuvent-elles proposer des services différenciés ?Naturellement, c'est mon propre domaine d'activité :radio et télévision.

In fact, as early as the 3G era, 3GPP had already supported Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS), which can achieve functions similar to mobile TV. However, due to the complexity of the network and the need for content management, it has not been developed.

In the 4G era, the original MBMS has been upgraded to eMBMS (enhancedmultimédiacorpsservice de diffusion multicast), however it still has not developed.

À l'ère de la 5G, un nouveau service de diffusion multicast 5G (NRMB) sera introduit dans la norme R17 du protocole 3GPP. Il s'agit de l'objectif de développement commercial de la radio et de la télévision.

La radio et la télévision bénéficient non seulement d'un spectre 700 MHz de haute qualité, permettant une couverture étendue 5G, mais aussi de ressources radio et télévision abondantes. Cet avantage est tout simplement unique.

Since the broadcast service does not require interaction, it only has downlink and does not require uplink.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.

De plus, la station de base n'a besoin que d'un seul canal pour émettre, et le nombre d'utilisateurs pouvant recevoir simultanément la diffusion est illimité. Cela permet non seulement d'économiser considérablement les ressources réseau, mais aussi de facturer plusieurs utilisateurs pour une seule émission.

Récemment, Zeng Qingjun, directeur général adjoint de la Radio et Télévision chinoise, a déclaré : « State Grid s'engage à permettre à chaque téléphone mobile de regarder la radio et la télévision lors des prochains Jeux olympiques d'hiver de 2022, sans congestion du réseau ni insuffisance de données ! »

Tout cela a l'air formidable, attendons de voir !