מדוע רשת 700M של הרדיו והטלוויזיה נקראת "הפס הזהוב"?

בסין, אף רצועת תדרים לא מושכת את העין כמו 700M.

זה נקרא תקשורת סלולרית「להקת זהב」, עורר אינספור נושאים בעידן ה-4G.

איך 700M יכול להיות כל כך טוב ובעל יכולות? יש לו מוניטין כל כך טוב והוא נושא כל כך הרבה ציפיות?

בעידן ה-5G, הרדיו והטלוויזיה של סין נכנסו רשמית לשוק עם 700 מיליון עותקים, והפכה למפעילת הסלולר הרביעית.

האם השחקן החדש הזה, עם נשק רב עוצמה בידיו, הוא שחקן פחות מוכר, שצועד באותה מגמה, או שמא הוא שחקן ייחודי שנוקט בגישה אקסצנטרית?

בגיליון הזה, בואו נדבר על 700 מיליון.

אחד,ל"פס התדרים הזהוב" יש גם חסרונות

לפני יותר מ-130 שנה, עם ניצוץ של ניצוצות חשמליים שהבהבו על שולחן הניסויים של הרץ, פתחה האנושות את הדלת לגלים אלקטרומגנטיים. מאז ואילך, החומר המסתורי הבלתי נראה והבלתי מוחשי הזה החל להיות מאולף על ידי בני האדם.

גלים אלקטרומגנטיים מתפשטים במרחב בצורת גלי סינוס. כאן עלינו להציג נוסחה פשוטה וקסומה:

C=λf

Cזוהי מהירות האור. מהירות האור היא קבועה בסיסית ביקום. גלים אלקטרומגנטיים מתפשטים במהירות האור.

λזהו אורך הגל, שהוא המרחק שגלים אלקטרומגנטיים יכולים להתפשט במחזור אחד.

fזוהי התדירות, כלומר, כמה אורכי גל ניתן להעביר בשנייה. היחידה נקראת על שם הרץ. לדוגמה, 1 הרץ פירושו שגלים אלקטרומגנטיים מתפשטים באורך גל אחד בשנייה, ו-1,000,000 הרץ (הנקרא גם 1 מגהרץ או 1 מגהרץ) פירושו שגלים אלקטרומגנטיים מתפשטים במיליון אורכי גל בשנייה.

מכיוון שמהירות האור קבועה, אורך הגל והתדירות הם ביחס הפוך, כלומר, ככל שאורך הגל ארוך יותר, כך התדירות נמוכה יותר;לעומת זאת, ככל שאורך הגל קצר יותר, כך התדר גבוה יותר.

למטההתמונה היא ההגדרה של 5Gמבין שני תחומי התדרים, FR1 נע בין 410 מגה-הרץ ל-7125 מגה-הרץ. למעשה, הספקטרום המרכזי בו משתמשת 4G נע בין 700 מגה-הרץ ל-3500 מגה-הרץ. 5G ממשיך להתרחב לתחומי תדר גבוהים ורוחבי פס גדולים תוך שהוא יורש את ספקטרום 4G.

ככל שהתדר גבוה יותר, כך רוחב הפס הזמין של הספקטרום גדול יותר וקצב השיא שניתן לספק גבוה יותר. זה עונה על הדרישה לקצבי הורדה גבוהים במיוחד של 5G, אך לא ניתן להתעלם מהחסרונות של פסי תדר גבוהים יותר.

כלומר, ככל שהתדר גבוה יותר, אורך הגל קצר יותר, וככל שהוא נוטה להתפשט בקו ישר, כך אובדן ההתפשטות בסביבה מורכבת גדול יותר, ויכולות השבירה והדיפרקציה גרועות יותר. התחושה האינטואיטיבית ביותר שלנו לגבי זה היא היכולת הירודה לחדור קירות.

לדוגמה, אותות WiFi ואורות הם שניהם גלים אלקטרומגנטיים. אותות WiFi משתמשים בתדרים של 2.4GHz ו-5GHz. נוכל גם לדון האם נתב ביתי יכול לחדור קיר אחד או שני קירות. תדירות האור הנראה גבוהה מאוד, פי מאות אלפי מתדירות ה-WiFi, כך שהוא לא רק לא יכול לחדור קירות, הוא אפילו לא יכול לחדור נייר.

לכן, בעת בניית תחנות בסיס, ככל שפס התדרים גבוה יותר, כך רדיוס הכיסוי של תחנת הבסיס קטן יותר. אם רוצים להשיג כיסוי רציף, יש לבנות את תחנות הבסיס בצפיפות רבה. במילים אחרות, ככל שפס התדרים גבוה יותר, כך יש לבנות יותר תחנות בסיס, והעלות תגדל באופן טבעי.

יתר על כן, ככל שתדר האות גבוה יותר, כך קשה יותר לספק כיסוי בתוך הבית.

כפי שמוצג באיור למעלה, כדי שאות תחנת הבסיס יגיע לביתכם מתחנת הבסיס, הוא צריך לעבור דרך חמישה גורמים עיקריים: אובדן התפשטות חיצוני, אובדן דיפרקציה, אובדן חדירה מעצים ובתים, ואובדן התפשטות פנימי. רק החזקים יכולים לשרוד.

700 מגה-הרץ הוא בדיוק תחנת כוח כזו.

זהו פס התדרים הנמוכים הנפוץ ביותר לתקשורת ניידת (פחות מ-1GHz, נקרא גם Sub1G), עם אובדן התפשטות קטן ויכולות כיסוי חזקות מאוד.

עד סוף 2020, צ'יינה מובייל בנתה כ-350,000 תחנות בסיס 5G, ובכך השיגה כיסוי ברוב הערים ברמת המחוזות. אך כדי לכסות את המחוזות והפרברים העצומים, יש צורך בתחנות בסיס נוספות.

ספקטרום ה-5G בו משתמשת צ'יינה מובייל הוא 2.6GHz, שהוא מעט גבוה יותר מספקטרום ה-4G. נכון לעכשיו, לצ'יינה מובייל יש סך של 3.15 מיליון תחנות בסיס 4G ברחבי המדינה. כדי שכיסוי 5G יגיע לרמת כיסוי 4G, אפשר לדמיין את מספר תחנות הבסיס החדשות שצריך לבנות.

על פי דיווחים, באמצעות פס התדרים 700M, יש צורך לבנות רק 450,000 עד 500,000 תחנות בסיס כדי לכסות את כל המדינה. רדיו וטלוויזיה מתכננים לבנות 400,000 תחנות בסיס בשנת 2021, שיכסו יותר מ-90% מהכפרים ברחבי המדינה.

ניתן לראות כי יתרון הכיסוי של פס התדרים 700M הוא עצום מאוד, ולכן הוא נקרא"להקת הזהב"סיבה.

אז זה"זָהָבתדריםהאם זה באמת מושלם?

כפי שאומרים, הצלחה גרועה כמו כישלון. החסרונות והיתרונות של 700M הם סיבתיים ובלתי נפרדים.

מכיוון שתדר 700M נמוך, אורך הגל גדול יחסית, כך שכאשר אותות נשלחים או מתקבלים, גודל רכיב האנטנה הנדרש חייב להיות גדול יותר בהתאם. עם זאת, שטח האנטנה מוגבל ומטבע הדברים אינו יכול להכיל יותר מדי מתנדים.

כתוצאה מכך, טכנולוגיית הליבה של 5G - מערך אנטנות מסיבי (Massive MIMO) פספסה למעשה 700 מגה-בייט.

נכון לעכשיו, מוצרי ה-5G המרכזיים הנמצאים בשימוש מסחרי בטווחי התדרים 2600M או 3500M הם כולם ויברטורים של 192.64 ימיםחוטטופס AAU, בעוד ש-700M יכול להשתמש רק בצורת RRU הקודמת בתוספת אנטנה בעלת 4 יציאות.

יתר על כן, הטלפון הנייד הוא2600 מ"רor3500Mמתחת לפס התדריםהוא יכול לתמוך בקליטה של ​​4 אנטנות, אך מתחת ל-700M, הוא יכול לתמוך רק בקליטה של ​​2 אנטנות.

בדרך זו, מנקודת המבט של קיבולת התא,2600 מ"רor3500Mתדריםהוא יכול לתמוך ב-16 זרמי נתונים בו זמנית, בעוד ש-700M יכול לתמוך רק ב-4 זרמי נתונים בו זמנית. עבור טלפון נייד יחיד, השתמש2600 מ"רor3500Mתדריםבעת שימוש ב-700M, הוא יכול לקבל 4 זרמי נתונים בו זמנית, אך בעת שימוש ב-700M, הוא יכול לקבל רק 2 זרמי נתונים בו זמנית.

יתר על כן, רוחב הפס הזמין של 700 מגה-ביט גבוה גם מזה של מאות מגה-ביט.3500Mתדריםקטן בהרבה, מה שמוסיף לבעיית הקיבולת הלא מספקת.

במילים אחרות, מנקודת מבט של כיסוי, 700 מיליון הם"להקת הזהב", אבל קיבולתו קצרה.

2. פס תדרים ורוחב פס של 700M

מאחר שספקטרום ה-700M כל כך חם, על איזה מקטע של 700M אנחנו מדברים ברחובות? האם זה יכול להיות רוחב הפס של 100M מ-700MHz עד 800MHz?

למעשה, בעידן ה-4G, 3GPP הגדיר סדרה של רשימות תדרים, כולל 700M.

כפי שניתן לראות בתמונה למעלה, ה-700M המוגדר על ידי 4G מחולק לשתי סדרות: צפון אמריקה 700 ואסיה-פסיפיק 700. ביניהן, B12, B13, B14 ו-B17 שייכים לצפון אמריקה 700, וכפי שהשם מרמז, הם משמשים בעיקר בצפון אמריקה; B28 נקרא אסיה-פסיפיק 700, ומשמש בעיקר באזור אסיה-פסיפיק.

למעשה, בשל רוחב הפס הגדול והכיסוי הטוב שלו, Asia Pacific 700 נמצא בשימוש נרחב בעידן ה-4G. ההיקף אינו מוגבל לאסיה-פסיפיק, כל עוד פס תדרים זה זמין במדינה מסוימת ונתמך על ידי טלפונים ניידים.

בעידן ה-5G, צפון אמריקה 700 מקוטעת מדי ומגדירה רק את n12 ו-n14. אסיה פסיפיק 700 (n28) עדיין מועדפת מאוד.

בעידן ה-4G, רוחב הפס המרבי של הספק היה 20M, אך כדי להשיג מהירויות גבוהות במיוחד ב-5G, ככל שרוחב הפס של הערוץ גדול יותר, כך ייטב.

אז כמה רוחב פס של ספק התקשורת צריך הפרוטוקול להגדיר עבור n28? ראשית, אסור שיעבור את הטווח המקסימלי של 45 מגה-בייט. שנית, מי שצריך את זה צריך להרים את קולו ולהציע את זה ל-3GPP.

לכן, הרדיו והטלוויזיה של סין הרימו את זרועותיהם וצעקו: פס התדרים הזה בלעדי למשפחתי, ואני מקווה להשתמש בו עבור 5G ברוחב פס גדול, תמיכה ב-30M.ורוחב פס של 40 מגה-בייט הוא חובה!

הסיבות להצעה זו היו טובות מאוד, ו-3GPP קיבלה אותה.

מכיוון ש-n28 זה שייך למצב FDD, יש להשתמש בתדרים שונים כדי להבחין בין uplink ל-downlink. במילים אחרות, פס התדרים uplink המשמש טלפונים ניידים ופס התדרים downlink המשמש תחנות בסיס שונות.

לא רק שתחומי התדרים של הקישור העולה והקישור המורד שונים, אלא שגם רוחב הפס יכול להיות שונה.

תחנת הבסיס יכולה להשתמש ברוחב פס מרבי של 40M, אך הטלפון הנייד יכול להשתמש רק ברוחב פס מרבי של 30M, ורוחב הפס של 30M נקבע: 703-733MHz, או 718-748MHz, לבחירתכם.

למרות שמשרד התעשייה וטכנולוגיית המידע הוציא מסמך ל-703-743/758-798MHz(למעלה ולמטהכל תחומי החיים40רוחב פס M)הוא משמש עבור 4G ו-5G, אך נכון לעכשיו, נראה כי רדיו וטלוויזיה עדיין משתמשים ב-30M עבור uplink ו-30M עבור downlink.703-733מגהרץ, המגמה היורדת היא758-788מגהרץ.

מהאיור לעיל, אנו יכולים לראות גם את סוד ה-FDD: שימוש בשני ספקטרומים נפרדים עבור uplink ו-downlink. לכן, עבור שימוש בפסי תדרים של רדיו וטלוויזיה, אנו משתמשים לעתים קרובות ב-2x30M כדי לתאר זאת, כלומר, רוחב פס של 30M עבור uplink ו-downlink, ובסך הכל נעשה שימוש ב-60M.

לכן, אם עלינו להשוות את כמות משאבי הספקטרום בין נושאי גלישת רדיו וטלוויזיה בעלי FDD 700M לבין נושאי גלישת רדיו וטלוויזיה בעלי TDD 2600M או 3500M, היחס הוא 60:100, או 3:5.

מכיוון שמצב TDD יכול להתאים בחופשיות את היחס בין חריצי הזמן של uplink ו-downlink, הוא יכול לתמוך היטב בסוגי שירות שונים כגון downlink נשלט, uplink נשלט, ואיזון uplink-downlink.

מכיוון שרוחב הפס של הספקטרום המשמש ב-uplink וב-downlink הוא סימטרי, FDD מתאים יותר לשירותים עם uplink ו-downlink מאוזנים.

בשימוש בפועל, ניתן לשלב את היתרונות של שניהם,2600 מיליון או3500 מ"רהספק מתמקד בעיקר בקיבולת downlink. בעוד ש-700M משלימים את קיבולת downlink, הוא מתמקד גם בכיסוי uplink.

זהו"רשתות בתדר גבוה ונמוך".

3. 700 מיליון "בנייה משותפת ושיתוף"

כיום, בנוסף ל-700 מגה-בייט, לרדיו ולטלוויזיה יש גם רוחב פס של 60 מגה-הרץ ב-4.9G. שני תחומי התדרים הללו הם אחד נמוך ואחד גבוה, אחד FDD ואחד TDD. כיסוי וקיבולת, תוך התחשבות גם בקישור העולה וגם בקישור היורד, האם זה לא יפהפה?

באותו זמן, צ'יינה יוניקום וצ'יינה טלקום החליטו לבנות ולחלוק את רשת ה-5G במשותף, כך שהן קיבלו את פס ה-200M על תדר 3.5GHz.רחב, בשילוב עם רוחב פס של 45 מגה-בייט בתדר 2.1GHz, שהוא גם בתדר גבוה ונמוך, השילוב של FDD ו-TDD לא רק מספק פס תדרים רחב, אלא גם כיסוי טוב.

עכשיו צ'יינה מובייל קצת בפאניקה. יש לה רוחב פס של 160 מגה-בייט בתדר 2.6GHz, שהוא קטן יותר מרוחב הפס של צ'יינה טלקום וצ'יינה יוניקום בתדר 3.5GHz. למרות שעדיין יש 100 מגה-בייט בתדר 4.9GHz, לתחום התדרים הגבוהים יש כיסוי חלש ואינו יכול להתחרות בצ'יינה טלקום וצ'יינה יוניקום.

זה יהיה נהדר אם נוכל לשאול את ה-700M מהרדיו והטלוויזיה! ברגע ששתי המשפחות דיברו, הן התחברו והחליטו לבנות ולשתף יחד.

שלרדיו ולטלוויזיה יש 700M "פס תדרים מוזהב""בשילוב עם 4.9GHz, אין מחסור בתחומי תדרים. למה אנחנו רוצים לבנות ולשתף את 5G יחד עם צ'יינה מובייל?"

למעשה, די קשה להקים חברת רדיו וטלוויזיה מאפס למרות שיש לה הרבה כוח: הכל מתחיל מאפס, ויש מעט ניסיון; לאחר בניית רשת אלחוטית, יש צורך לבנות רשת בעלת רשת, שהיא יקרה; היא קטנה ובעלת כוח מניע חלש בשרשרת התעשייתית; היא מוציאה הרבה כסף על בניית הרשת, וקשה לומר אם ההכנסה יכולה לעמוד בעלויות התפעול.

אבל עם התמיכה של מובילת התעשייה צ'יינה מובייל, הכל יהיה קל:

1. שיתוף פני שטח השמיים‏700M משולב ישירות עם 900M של צ'יינה מובייל, חולק אנטנות ומגדלים, והעלות נמוכה.

2. שיתוף העברותרשת ה-bearer של צ'יינה מובייל היא שלמה מאוד. אם ניתן יהיה לשאול אותה, זה לא רק יהיה זול, אלא גם יאפשר הפעלה מהירה של 700M 5G.

3. שיתוף קיבולתרדיו וטלוויזיה חולקים 700 מגה-בייט, מה שלא רק משפר את כיסוי הרשת של צ'יינה מובייל, אלא גם נהנה מיתרון הקיבולת של צ'יינה מובייל בתדר 2.6GHz, כאשר כל אחד מהם מקבל את מה שהוא צריך ומשלים זה את זה.

4. צמצמו עלויותבנייה משותפת של רשת בגודל 700 מיליון עותקים ביחס השקעה של 1:1 יכולה להקל על הלחץ הפיננסי על הרדיו והטלוויזיה ולהשיג בנייה מהירה וזולה של רשת 5G.

5. משיכה תעשייתיתכמפעילת הרשת הגדולה בעולם, צ'יינה מובייל יכולה לבשל במהירות את שרשרת התעשייה של 700 מיליון חברות ולנצל את חלון הבנייה של 5G ואת ההזדמנויות של התקופה.

בנוסף, צ'יינה מוביילוגם פס התדרים 4.9GHz של רדיו וטלוויזיה קרוב זה לזה, וניתן לבנות אותם יחד ולשתף אותם. זהו באמת שילוב משמיים.

4. מהם היתרונות של רדיו וטלוויזיה שעושים 5G?

שלושת המפעילים הגדולים המסורתיים של סין פועלים בתחום שנים רבות ויש להם מספר רב של משתמשים. כשחקן חדש בעידן ה-5G, חברת הרדיו והטלוויזיה של סין לא תוכל להתחרות בקודמיה אם תספק רק שירותים הומוגניים.

אז איך יכולים רדיו וטלוויזיה להשיג שירותים מובחנים?באופן טבעי, זה תחום העיסוק שלי:רדיו וטלוויזיה.

למעשה, כבר בעידן ה-3G, 3GPP כבר תמך בשירות שידור מולטימדיה (MBMS), שיכול להשיג פונקציות דומות לטלוויזיה ניידת. עם זאת, בשל מורכבות הרשת והצורך בניהול תוכן, הוא לא פותח.

בעידן ה-4G, רשת ה-MBMS המקורית שודרגה ל-eMBMS (משופרתמולטימדיהגוּףשירות שידור רב-שידור), אולם זה עדיין לא התפתח.

בעידן ה-5G, שירות שידור רב-שידורי 5G חדש (NRMB) יוכנס לתקן R17 של פרוטוקול 3GPP. זוהי מטרת הפיתוח העסקי של הרדיו והטלוויזיה.

לרדיו ולטלוויזיה לא רק ספקטרום איכותי של 700M, שיכול להשיג כיסוי רחב של 5G, אלא גם משאבי רדיו וטלוויזיה עשירים. יתרון זה הוא פשוט ייחודי.

מכיוון ששירות השידור אינו דורש אינטראקציה, יש לו רק קישור למטה ואינו דורש קישור למעלה.לכן, אין צורך לאמת את הטלפון הנייד. כל עוד הטלפון הנייד תומך בכך, הוא יכול לקלוט שידורי וידאו. ניתן להשתמש בו בטלוויזיות, מכוניות ומכשירים לבישים ללא כל בעיה.

יתר על כן, תחנת הבסיס זקוקה רק לערוץ אחד כדי לשלוח, ומספר המשתמשים שיכולים לקבל את השידור בו זמנית אינו מוגבל. זה לא רק חוסך מאוד משאבי רשת, אלא גם משיג את האפקט של שליחה חד פעמית וחיוב של משתמשים מרובים.

לאחרונה, זנג צ'ינג'ון, סגן המנכ"ל של הרדיו והטלוויזיה של סין, אמר: חברת State Grid מחויבת לאפשר לכל טלפון נייד לצפות ברדיו ובטלוויזיה באולימפיאדת החורף הקרובה 2022, ללא עומסי רשת או תעבורת נתונים לא מספקת!

הכל נראה כל כך נהדר, בואו נחכה ונראה!