Perché la banda dei 700 milioni di frequenze radiofoniche e televisive è chiamata la "banda d'oro"?

In Cina, nessuna banda di frequenza è così appariscente come quella dei 700 metri.

Si chiama comunicazione mobile「fascia dorata"ha generato innumerevoli discussioni nell'era del 4G.

Com'è possibile che un 700M sia così valido e performante? Ha una reputazione così elevata e su di esso gravano così tante aspettative?

Nell'era del 5G, China Radio and Television è entrata ufficialmente nel mercato con 700 milioni di abbonati, diventando il quarto operatore di telefonia mobile.

Questo nuovo giocatore, dotato di un'arma potente, è un talento poco conosciuto che segue la stessa tendenza, oppure è un giocatore originale che adotta un approccio eccentrico?

In questo numero, parliamo di 700 milioni.

uno,Anche la "banda di frequenza aurea" presenta delle carenze.

Oltre 130 anni fa, con il bagliore di scintille elettriche che guizzavano sul banco sperimentale di Hertz, l'umanità aprì le porte alle onde elettromagnetiche. Da allora, questa sostanza misteriosa, invisibile e intangibile iniziò ad essere domata dall'uomo.

Le onde elettromagnetiche si propagano nello spazio sotto forma di onde sinusoidali. Qui dobbiamo introdurre una formula semplice e magica:

C=λf

CÈ la velocità della luce. La velocità della luce è una costante fondamentale nell'universo. Le onde elettromagnetiche si propagano alla velocità della luce.

λ: È la lunghezza d'onda, ovvero la distanza che le onde elettromagnetiche possono percorrere in un ciclo.

fLa frequenza indica, ovvero quante lunghezze d'onda possono essere trasmesse al secondo. L'unità di misura prende il nome dall'hertz. Ad esempio, 1 Hz significa che le onde elettromagnetiche si propagano per una lunghezza d'onda al secondo, mentre 1,000,000 Hz (chiamato anche 1 MHz o 1 megahertz) significa che le onde elettromagnetiche si propagano per un milione di lunghezze d'onda al secondo.

Poiché la velocità della luce è costante, la lunghezza d'onda e la frequenza sono inversamente proporzionali, vale a dire che maggiore è la lunghezza d'onda, minore è la frequenza;Al contrario, più corta è la lunghezza d’onda, maggiore è la frequenza.

giùL'immagine è la definizione stessa di 5G.Delle due bande di frequenza, FR1 va da 410 MHz a 7125 MHz. In realtà, lo spettro principale utilizzato dal 4G è compreso tra 700 MHz e 3500 MHz. Il 5G continua ad espandersi verso bande di frequenza più elevate e larghezze di banda maggiori, ereditando al contempo lo spettro del 4G.

Maggiore è la frequenza, maggiore è la larghezza di banda spettrale disponibile e più elevata è la velocità di picco raggiungibile. Ciò soddisfa la richiesta di velocità di download ultra elevate del 5G, ma non si possono ignorare i limiti delle bande di frequenza più alte.

In altre parole, maggiore è la frequenza, più corta è la lunghezza d'onda e più tende a propagarsi in linea retta, maggiore è la perdita di propagazione in un ambiente complesso e peggiori sono le capacità di rifrazione e diffrazione. La nostra sensazione più intuitiva a riguardo è la scarsa capacità di penetrare le pareti.

Ad esempio, sia i segnali Wi-Fi che la luce sono onde elettromagnetiche. I segnali Wi-Fi utilizzano frequenze di 2.4 GHz e 5 GHz. Possiamo anche discutere se un router domestico sia in grado di attraversare una parete o due. La frequenza della luce visibile è molto alta, centinaia di migliaia di volte superiore alla frequenza del Wi-Fi, quindi non solo non può attraversare le pareti, ma non può nemmeno attraversare la carta.

Pertanto, nella costruzione delle stazioni base, maggiore è la banda di frequenza utilizzata, minore sarà il raggio di copertura della stazione base. Per ottenere una copertura continua, le stazioni base devono essere costruite con una densità molto elevata. In altre parole, maggiore è la banda di frequenza, maggiore sarà il numero di stazioni base da costruire e, di conseguenza, maggiore sarà il costo.

Inoltre, maggiore è la frequenza del segnale, più difficile è garantire la copertura all'interno degli edifici.

Come illustrato nella figura precedente, affinché il segnale della stazione base raggiunga la vostra abitazione, deve superare cinque ostacoli principali: la perdita di propagazione all'aperto, la perdita per diffrazione, la perdita dovuta alla penetrazione di alberi e case e la perdita di propagazione all'interno degli edifici. Solo i segnali più forti riescono a sopravvivere.

700 MHz è proprio una centrale di potenza di questo tipo.

È la banda a bassa frequenza più utilizzata per le comunicazioni mobili (inferiore a 1 GHz, detta anche Sub1G), caratterizzata da una bassa perdita di propagazione e da un'ottima copertura.

Entro la fine del 2020, China Mobile aveva costruito circa 350,000 stazioni base 5G, raggiungendo di fatto la copertura nella maggior parte delle città a livello di prefettura. Tuttavia, per coprire le vaste contee e le aree suburbane, sono necessarie ulteriori stazioni base.

Lo spettro 5G utilizzato da China Mobile è a 2.6 GHz, leggermente superiore a quello del 4G. Attualmente, China Mobile dispone di un totale di 3.15 milioni di stazioni base 4G in tutto il paese. Per raggiungere lo stesso livello di copertura 4G con il 5G, si può immaginare il numero di nuove stazioni base che dovrebbero essere costruite.

Secondo quanto riportato, utilizzando la banda di frequenza dei 700 MHz, sarebbero necessarie solo dalle 450,000 alle 500,000 stazioni base per coprire l'intero Paese. La Radio e Televisione prevede di costruire 400,000 stazioni base entro il 2021, che copriranno oltre il 90% dei villaggi a livello nazionale.

Si può notare che il vantaggio di copertura della banda di frequenza 700M è enorme, motivo per cui viene chiamata"Fascia d'oro"ragionare.

Così questo"oroBanda di frequenzaÈ davvero perfetto?

Come dice il proverbio, il successo è tanto negativo quanto il fallimento. I pregi e i difetti di 700M sono causali e inseparabili.

Poiché la frequenza di 700 MHz è bassa, la lunghezza d'onda è relativamente grande, quindi quando si inviano o si ricevono segnali, anche le dimensioni dell'elemento d'antenna richiesto devono essere proporzionalmente maggiori. Tuttavia, l'area dell'antenna è limitata e naturalmente non può ospitare troppi oscillatori.

Di conseguenza, la tecnologia fondamentale del 5G, ovvero il Massive Antenna Array (Massive MIMO), ha sostanzialmente mancato i 700 milioni.

Attualmente, i principali prodotti 5G in uso commerciale nelle bande di frequenza 2600M o 3500M sono tutti vibratori a 192 pin.64 giorniWireIl modulo AAU è disponibile, mentre per la banda 700M è possibile utilizzare solo il precedente modulo RRU più un'antenna a 4 porte.

Inoltre, il telefono cellulare è2600Mor3500MSotto la banda di frequenzaPuò supportare la ricezione a 4 antenne, ma al di sotto dei 700 metri, può supportare solo la ricezione a 2 antenne.

In questo modo, dal punto di vista della capacità della cella,2600Mor3500Mbanda di frequenzaPuò supportare 16 flussi di dati contemporaneamente, mentre 700M può supportare solo 4 flussi di dati contemporaneamente. Per un singolo telefono cellulare, utilizzare2600Mor3500Mbanda di frequenzaQuando si utilizza 700M, è possibile ricevere 4 flussi di dati contemporaneamente, ma quando si utilizza 700M, è possibile ricevere solo 2 flussi di dati contemporaneamente.

Inoltre, la larghezza di banda disponibile di 700 Mbps è superiore a quella di centinaia di megabit.3500Mbanda di frequenzaMolto più piccole, il che aggrava il problema della capacità insufficiente.

In altre parole, dal punto di vista della copertura, 700 milioni sono"Fascia d'oro", ma ha poca capacità.

2. Banda di frequenza e larghezza di banda di 700 MHz

Visto che lo spettro a 700 MHz è così congestionato, di quale sezione di 700 MHz stiamo parlando nelle strade? Potrebbe trattarsi della banda di frequenza a 100 MHz, da 700 MHz a 800 MHz?

Infatti, nell'era del 4G, il 3GPP ha definito una serie di elenchi di bande di frequenza, tra cui quella a 700 MHz.

Come si può notare dall'immagine sopra, la banda a 700 Mbps definita dallo standard 4G è suddivisa in due serie: 700 Mbps nordamericana e 700 Mbps asiatica. Tra queste, le bande B12, B13, B14 e B17 appartengono alla serie 700 Mbps nordamericana e, come suggerisce il nome, sono utilizzate principalmente in Nord America; la banda B28 è denominata 700 Mbps asiatica ed è utilizzata principalmente nella regione Asia-Pacifico.

Infatti, grazie alla sua ampia larghezza di banda e alla buona copertura, la banda Asia Pacific 700 è stata ampiamente utilizzata nell'era del 4G. Il suo utilizzo non si limita all'area Asia-Pacifico, purché questa banda di frequenza sia disponibile in un determinato Paese e supportata dai telefoni cellulari.

Nell'era del 5G, la rete Nord America 700 è troppo frammentata e definisce solo n12 e n14. La rete Asia Pacific 700 (n28) rimane invece fortemente preferita.

Nell'era del 4G, la larghezza di banda massima della portante era di 20 Mbps, ma per raggiungere velocità ultra elevate nel 5G, maggiore è la larghezza di banda del canale, meglio è.

Quindi, quanta larghezza di banda dovrebbe definire il protocollo per n28? Innanzitutto, non deve superare la portata massima di 45 Mbps. In secondo luogo, chiunque ne abbia bisogno dovrebbe far sentire la propria voce e proporlo al 3GPP.

Pertanto, la Radio e Televisione cinese ha alzato le braccia e ha gridato: Questa banda di frequenza è esclusiva della mia famiglia e spero di usarla per il 5G a banda larga, supportando 30ME una larghezza di banda di 40 Mbps è indispensabile!

Le motivazioni alla base di questa proposta erano ottime e il 3GPP l'ha accettata.

Poiché questo n28 appartiene alla modalità FDD, è necessario utilizzare frequenze diverse per distinguere il collegamento in uplink da quello in downlink. In altre parole, la banda di frequenza di uplink utilizzata dai telefoni cellulari e la banda di frequenza di downlink utilizzata dalle stazioni base sono diverse.

Non solo le bande di frequenza di uplink e downlink sono diverse, ma anche la larghezza di banda può essere differente.

La stazione base può utilizzare una larghezza di banda massima di 40 Mbps, ma il telefono cellulare può utilizzare solo una larghezza di banda massima di 30 Mbps, e la larghezza di banda di 30 Mbps è fissa: 703-733 MHz o 718-748 MHz, è possibile scegliere.

Sebbene il Ministero dell'Industria e dell'Informatica abbia emesso un documento a 703-743/758-798MHz(su e giù)Tutte le strade della vita40Larghezza di banda M)Viene utilizzato per il 4G e il 5G, ma attualmente sembra che la radio e la televisione utilizzino ancora 30 Mbps per il collegamento in salita e 30 Mbps per quello in discesa.703-733MHz, la tendenza al ribasso è758-788MHz.

Dalla figura precedente, possiamo anche notare il segreto dell'FDD: l'utilizzo di due spettri separati per il collegamento in salita e in discesa. Pertanto, per indicare l'utilizzo delle bande di frequenza radio e televisive, si usa spesso la dicitura 2x30M, ovvero 30 MHz di larghezza di banda per il collegamento in salita e in discesa, per un totale di 60 MHz utilizzati.

Pertanto, se dobbiamo confrontare la quantità di risorse spettrali tra le portanti FDD a 700 MHz per radio e televisione e le portanti TDD a 2600 MHz o 3500 MHz, il rapporto è di 60:100, ovvero 3:5.

Poiché la modalità TDD consente di regolare liberamente il rapporto tra gli intervalli di tempo di uplink e downlink, supporta efficacemente diverse tipologie di servizio, come quelle a predominanza di downlink, a predominanza di uplink e con bilanciamento tra uplink e downlink.

Poiché la larghezza di banda spettrale utilizzata in uplink e downlink è simmetrica, FDD è più adatto per servizi con un uplink e un downlink bilanciati.

Nell'uso effettivo, i vantaggi di entrambi possono essere combinati,2600 metri o3500ML'operatore si concentra principalmente sulla capacità di downlink. Sebbene la banda a 700 Mbps integri la capacità di downlink, si concentra anche sulla copertura di uplink.

questo è"Reti ad alta e bassa frequenza".

3. 700 milioni "co-costruzione e condivisione"

Attualmente, oltre ai 700 MHz, la radio e la televisione dispongono anche di una larghezza di banda di 60 MHz sulla banda 4.9G. Queste due bande di frequenza sono una bassa e una alta, una FDD e una TDD. Copertura e capacità, considerando sia il collegamento in uplink che in downlink, non è fantastico?

All'epoca, China Unicom e China Telecom avevano deciso di sviluppare e condividere la rete 5G, quindi disponevano della banda a 200 MHz sulla frequenza di 3.5 GHz.Grazie all'ampia banda di frequenza, abbinata alla larghezza di banda di 45 Mbps a 2.1 GHz, che comprende sia le alte che le basse frequenze, la combinazione di FDD e TDD non solo offre un'ampia banda di frequenza, ma garantisce anche una buona copertura.

Ora China Mobile è un po' nel panico. Ha una larghezza di banda di 160 Mbps sulla banda a 2.6 GHz, inferiore a quella di China Telecom e China Unicom sulla banda a 3.5 GHz. Sebbene disponga ancora di 100 Mbps sulla banda a 4.9 GHz, quest'ultima ha una copertura debole e non può competere con China Telecom e China Unicom.

Sarebbe fantastico se potessimo prendere in prestito i 700 metri dalla Radio e Televisione! Non appena le due famiglie si sono parlate, si sono trovate subito in sintonia e hanno deciso di costruire e condividere insieme.

Quella radio e televisione hanno 700 metri di "banda di frequenza aurea""Insieme alla banda a 4.9 GHz, non mancano le bande di frequenza. Perché vogliamo collaborare con China Mobile per costruire e condividere il 5G?"

In realtà, è piuttosto difficile avviare un'azienda radiofonica e televisiva da zero, anche se si dispone di grandi risorse: tutto parte da zero e l'esperienza è limitata; dopo aver costruito la rete wireless, è necessario costruire l'infrastruttura di trasporto, che è costosa; l'azienda è piccola e ha una debole forza trainante nella catena industriale; investe ingenti somme per costruire la rete ed è difficile prevedere se i ricavi saranno sufficienti a coprire i costi operativi.

Ma con il supporto del leader del settore China Mobile, tutto sarà facile:

1. Condivisione della superficie del cieloLa banda da 700M è direttamente combinata con quella da 900M di China Mobile, condividendo antenne e torri, e il costo è contenuto.

2. Trasferimento e condivisioneLa rete di trasporto di China Mobile è molto capillare. Se fosse possibile prenderla in prestito, non solo sarebbe economica, ma permetterebbe anche di attivare rapidamente il 5G a 700 Mbps.

3. Condivisione delle capacitàRadio e televisione condividono 700 metri, il che non solo migliora la copertura di rete per China Mobile, ma sfrutta anche il vantaggio di capacità di China Mobile nella banda a 2.6 GHz, ottenendo ciascuna ciò di cui ha bisogno e completandosi a vicenda.

4. Ridurre i costiLa costruzione congiunta di una rete da 700 metri con un rapporto di investimento di 1:1 può alleviare la pressione finanziaria su radio e televisione e consentire una realizzazione rapida ed economica della rete 5G.

5. Attrazione industrialeIn quanto maggiore operatore al mondo, China Mobile può far maturare rapidamente la catena del valore da 700 milioni di dollari e cogliere le opportunità e la finestra di opportunità offerte dallo sviluppo del 5G.

Inoltre, China MobileandLa banda di frequenza a 4.9 GHz, utilizzata sia per la radio che per la televisione, è molto vicina e permette la co-progettazione e la condivisione dei segnali. È davvero un connubio perfetto.

4. Quali sono i vantaggi del 5G per radio e televisione?

I tre principali operatori tradizionali cinesi sono presenti sul mercato da molti anni e vantano un ampio numero di utenti. Come nuovo attore nell'era del 5G, China Radio and Television non potrà ovviamente competere con i suoi predecessori se offrirà solo servizi omogenei.

Come possono dunque la radio e la televisione offrire servizi differenziati?Naturalmente, è il mio campo di lavoro:radio e televisione.

In realtà, già nell'era del 3G, il 3GPP supportava il Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS), che poteva svolgere funzioni simili alla TV mobile. Tuttavia, a causa della complessità della rete e della necessità di gestire i contenuti, non è stato sviluppato ulteriormente.

Nell'era 4G, l'MBMS originale è stato aggiornato a eMBMS (migliorato)multimediastile di vitaservizio di trasmissione multicast), tuttavia non si è ancora sviluppato.

Nell'era del 5G, verrà introdotto un nuovo servizio di broadcast multicast 5G (NRMB) nello standard R17 del protocollo 3GPP. Questo è l'obiettivo di sviluppo commerciale per la radio e la televisione.

La radio e la televisione non solo dispongono di uno spettro di 700 metri di alta qualità, in grado di garantire una copertura 5G su vasta scala, ma possiedono anche ricche risorse radiofoniche e televisive. Questo vantaggio è semplicemente unico.

Poiché il servizio di trasmissione non richiede interazione, dispone solo di un collegamento in downlink e non necessita di un collegamento in uplink.Pertanto, non è necessario autenticare il telefono cellulare. Finché il telefono lo supporta, può ricevere trasmissioni video. Può essere utilizzato su TV, automobili e dispositivi indossabili senza alcun problema.

Inoltre, la stazione base necessita di un solo canale per trasmettere e il numero di utenti che possono ricevere la trasmissione contemporaneamente non è limitato. Ciò non solo consente un notevole risparmio di risorse di rete, ma permette anche di inviare una sola volta e addebitare il costo a più utenti.

Di recente, Zeng Qingjun, vicedirettore generale di China Radio and Television, ha dichiarato: "State Grid si impegna a garantire che ogni telefono cellulare possa guardare la radio e la televisione durante le prossime Olimpiadi invernali del 2022, senza congestione della rete o traffico dati insufficiente!"

Sembra tutto fantastico, non ci resta che aspettare e vedere!