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為什麼廣播電視的700億頻道被稱為「黃金頻道」?

2021-12-28 470

在中國,沒有哪個頻段比700M更引人注目。

這就是所謂的行動通信金戒指引發了4G時代無數的話題。

700M怎麼會這麼好、這麼強大?它口碑這麼好,承載著這麼多的期望?

在 5G 時代,中國廣播電視公司正式進軍市場,擁有 700 億用戶,成為第四家行動電信商。

這位手握強力武器的新玩家是默默無聞、隨波逐流的普通玩家,還是採取特立獨行、風格獨特的玩家?

本期我們來聊聊700億。


一,「黃金頻段」也有其不足之處。

130多年前,赫茲的實驗台上閃爍著微弱的電火花,人類也因此打開了電磁波的大門。從此,這種無形無質的神祕物質開始被人類所馴服。

電磁波在空間中以正弦波的形式傳播。這裡我們需要引入一個簡單而神奇的公式:

C=λf

C它是光速。光速是宇宙中的一個基本常數。電磁波以光速傳播。

λ它是波長,也就是電磁波在一個週期內可以傳播的距離。

f頻率是指每秒可以傳輸的波長數量。單位是赫茲(Hz)。例如,1Hz 表示電磁波每秒傳播一個波長,而 1,000,000Hz(也稱為 1MHz 或 1 兆赫茲)表示電磁波每秒傳播一百萬個波長。

由於光速是恆定的,波長和頻率成反比,也就是說,波長越長,頻率越低;相反,波長越短,頻率越高。

圖片展示的是5G的定義。在兩個頻段中,FR1 的頻率範圍為 410MHz 至 7125MHz。實際上,4G 使用的主流頻譜範圍在 700MHz 至 3500MHz 之間。 5G 在繼承 4G 頻譜的同時,繼續向高頻段和大頻寬擴展。

頻率越高,可用頻譜頻寬越大,可提供的峰值速率也越高。這滿足了5G超高下載速率的需求,但高頻段的缺點也不容忽視。

也就是說,頻率越高,波長越短,傳播路徑越趨向直線,在複雜環境中傳播損耗越大,折射和繞射能力越差。我們最直觀的感受就是它穿透牆壁的能力很差。

例如,WiFi訊號和光都是電磁波。 WiFi訊號使用2.4GHz和5GHz的頻率。我們也可以討論家用路由器能否穿透一面牆或兩面牆。可見光的頻率非常高,是WiFi頻率的數十萬倍,因此它不僅無法穿透牆壁,甚至連紙都穿透不了。

因此,在建造基地台時,所用頻段越高,基地台的覆蓋半徑就越小。如果想要實現連續覆蓋,就必須密集建造基地台。換句話說,頻段越高,需要建造的基地台就越多,成本自然也越高。

此外,訊號頻率越高,室內覆蓋就越困難。

如上圖所示,基地台訊號要從基地台到達你家,需要克服五大損耗:室外傳播損耗、繞射損耗、樹木和房屋穿透損耗以及室內傳播損耗。只有強者才能存活下來。

700MHz 正是這樣一個強大的頻率。

它是行動通訊中最廣泛使用的低頻段(小於 1GHz,也稱為 Sub1G),具有傳播損耗小、覆蓋能力強的特性。

截至2020年底,中國移動已建成約350,000萬個5G基站,基本上實現了對大部分地級市的覆蓋。但要涵蓋廣大的縣域和郊區,仍需興建更多基地台。

中國行動使用的5G頻譜為2.6GHz,略高於4G頻譜。目前,中國移動在全國擁有3.15萬個4G基地台。要讓5G覆蓋達到4G的水平,可想而知需要新建多少基地台。

據報道,使用700MHz頻段,只需建造450,000萬至500,000萬個基地台即可覆蓋全國。廣播電視公司計劃在2021年建造400,000萬個基地台,屆時將覆蓋全國90%以上的村莊。

可以看出,700MHz頻段的覆蓋優勢非常巨大,這也是它被稱為「覆蓋優勢」的原因。“金帶”原因。

所以這「金子頻帶真的很完美嗎?

正如俗語所說,成功和失敗一樣糟糕。 700億的缺點和優點是因果關係,密不可分。

由於700MHz頻段頻率較低,波長相對較長,因此在發送或接收訊號時,所需的天線單元尺寸也必須相應增大。然而,天線面積有限,自然無法容納過多的振盪器。

因此,5G 的核心技術——大規模天線陣列(Massive MIMO)基本上錯過了 700 億用戶。

目前,在 2600M 或 3500M 頻段商用的主流 5G 產品都是 192 個振子。為期64天AAU 形式,而 700M 只能使用先前的 RRU 形式加上 4 埠天線。

此外,手機是2600Mor3500M在頻段下它可以支援 4 根天線接收,但在 700M 以下,它只能支援 2 根天線接收。

這樣,從電池容量的角度來看,2600Mor3500M頻帶它可以同時支援 16 個資料流,而 700M 只能同時支援 4 個資料流。對於單一手機,使用2600Mor3500M頻帶使用 700M 時,它可以同時接收 4 路資料流;而使用 700M 時,它只能同時接收 2 路資料流。

此外,700M 的可用頻寬也高於數百兆位元。3500M頻帶規模小得多,加劇了產能不足的問題。

換句話說,從覆蓋範圍的角度來看,700億是“金帶”,但容量不足。


2. 700M頻段和頻寬

既然700MHz頻譜如此搶手,那麼我們現在熱議的究竟是700MHz頻譜中的哪一部分呢?會不會是700MHz到800MHz之間的100MHz頻寬?

事實上,在 4G 時代,3GPP 定義了一系列頻段列表,其中包括 700M。

從上圖可以看出,4G定義的700M分為兩個系列:北美700和亞太700。其中,B12、B13、B14和B17屬於北美700,顧名思義,它們主要用於北美;B28被稱為亞太地區700,主要用於亞太地區。

事實上,由於其頻寬大、覆蓋範圍廣,亞太700頻段在4G時代已被廣泛應用。其應用範圍不僅限於亞太地區,只要某個國家支援該頻段且其手機也支援該頻段即可。

在 5G 時代,北美 700 過於分散,僅定義了 n12 和 n14。亞太 700 (n28) 仍備受青睞。

在 4G 時代,最大載波頻寬為 20M,但為了在 5G 中追求超高速,頻道頻寬越大越好。

那麼,n28協定應該定義多大的載波頻寬呢?首先,它不能超過45M的最大範圍。其次,任何有此需求的使用者都應該提出建議,並提交給3GPP。

因此,中國廣播電視舉起雙手高喊:這個頻段是我們家的專屬,我們要用它來做大頻寬5G,支援30M網路。40M頻寬是必須的!

該提案的理由非常充分,3GPP 接受了該提案。

由於這款n28屬於FDD模式,因此需要使用不同的頻率來區分上行鏈路和下行鏈路。換句話說,行動電話使用的上行鏈路頻段和基地台使用的下行鏈路頻段是不同的。

不僅上行鏈路和下行鏈路的頻段不同,頻寬也可能不同。

基地台可以使用最大 40M 的頻寬,但手機只能使用最大 30M 的頻寬,而且這 30M 的頻寬是固定的:703-733MHz 或 718-748MHz,您可以選擇。

儘管工業和資訊化部已向 703-743/758-798MHz 發布了文件(上下各行各業40米頻寬它用於 4G 和 5G,但目前看來,無線電和電視仍然使用 30M 作為上行鏈路和 30M 作為下行鏈路。703-733兆赫下降趨勢是758-788兆赫

從上圖還可以看出FDD的奧秘:使用兩個獨立的頻譜進行上行鏈路和下行鏈路傳輸。因此,對於無線電和電視頻段的使用,我們通常用2×30M來描述,即上行鏈路和下行鏈路各使用30M頻寬,總共使用60M頻寬。

因此,如果我們必須比較無線電和電視 FDD 700M 載波與 TDD 2600M 或 3500M 載波之間的頻譜資源量,則關係為 60:100,或 3:5。

由於 TDD 模式可以自由調整上行鏈路和下行鏈路時隙的比例,因此可以很好地支援下行鏈路主導、上行鏈路主導和上行鏈路-下行鏈路平衡等不同的業務類型。

由於上行鏈路和下行鏈路使用的頻譜頻寬是對稱的,因此 FDD 更適合上行鏈路和下行鏈路均衡的業務。

實際應用中,可以結合兩者的優點。2600米或3500M該運營商主要專注於下行鏈路容量。雖然700M寬頻可以補充下行鏈路容量,但它也注重上行鏈路覆蓋範圍。

這是《高低頻聯網》


3. 700億“共同建設和共享”

目前,除了700MHz頻段外,廣播電視在4.9GHz頻段上還擁有60MHz頻寬。這兩個頻段一個低頻段一個高頻段,一個FDD頻段一個TDD頻段。考慮到上行鏈路和下行鏈路,覆蓋範圍和容量都相當不錯,不是嗎?

當時,中國聯通和中國電信決定共同建造和共享 5G 網絡,因此他們擁有 3.5GHz 頻段上的 200M 頻段。寬廣的頻段,加上 2.1GHz 頻段的 45M 頻寬(此頻段也涵蓋高低頻),FDD 和 TDD 的組合不僅具有寬廣的頻段,而且具有良好的覆蓋範圍。

現在中國移動有點慌了。它在2.6GHz頻段只有160M的頻寬,比中國電信和中國聯通在3.5GHz頻段的頻寬還要小。雖然4.9GHz頻段還有100M的頻寬,但高頻段覆蓋範圍弱,無法與中國電信和中國聯通競爭。

如果我們能從廣播電視公司借到那台700M就好了!兩家人一交談就一拍即合,決定共同建造並分享。

無線電和電視擁有700兆赫的「黃金頻段」。“加上4.9GHz頻段,我們並不缺少頻段。為什麼我們要和中國移動共同建設和共享5G網路呢?”

事實上,即使擁有強大的實力,從零開始創辦一家廣播電視公司也相當困難:一切都要從頭開始,經驗不足;架設好無線網絡後,還需要架設承載網絡,成本很高;規模小,在產業鏈上的驅動力弱;建網投入巨大,難以保證收入能夠覆蓋運營成本。

但有了產業領軍企業中國移動的支持,一切都會變得容易:

1. 天空表面共享700M 與中國移動的 900M 直接結合,共享天線和基地台,成本低廉。

2. 轉帳共享中國移動的承載網路非常完善。如果能夠借用,不僅成本低廉,還能快速開通700億5G網路。

3. 能力共享廣播和電視共享 700M 頻寬,這不僅改善了中國移動的網路覆蓋範圍,也享受了中國移動在 2.6GHz 頻段的容量優勢,雙方各取所需,相得益彰。

4.降低成本:以 1:1 的投資比例共同建造 700 億個網絡,可以緩解廣播電視的財務壓力,實現低成本、快速的 5G 網路建設。

5、產業拉動身為全球最大的營運商,中國移動能夠快速完善700億級產業鏈,抓住5G建設窗口期和時代機會。

此外,中國移動以及 無線電和電視的4.9GHz頻段也很接近,它們可以共建共享,真是天作之合。

4. 廣播和電視採用 5G 技術有哪些優點?

中國三大傳統業者已深耕多年,擁有龐大的使用者群體。作為5G時代的新晉玩家,中國廣播電視若僅提供同質化服務,顯然無法與前輩營運商競爭。

那麼,廣播和電視如何提供差異化服務?當然,這是我自己的專業領域:廣播電視

事實上,早在3G時代,3GPP就已經支援多媒體廣播群播服務(MBMS),其功能類似於行動電視。然而,由於網路複雜性和內容管理的需求,這項技術尚未充分發展。

在4G時代,原有的MBMS已升級為eMBMS(增強型MBMS)。多媒體身體廣播組播服務然而,它至今仍未發展起來。

在5G時代,3GPP協定的R17標準將引進新的5G廣播組播服務(NRMB)。這是廣播電視產業的業務發展目標。

廣播電視不僅擁有可實現5G廣域覆蓋的高品質700M頻譜,而且還擁有豐富的廣播電視資源。這一優勢可謂獨一無二。

由於廣播服務不需要交互,因此它只有下行鏈路,不需要上行鏈路。因此,無需對手機進行身份驗證。只要手機支持,即可接收視訊廣播。它可以毫無問題地在電視、汽車和穿戴式裝置上使用。

此外,基地台只需一個頻道即可發送訊息,且同時接收廣播的使用者數量沒有限制。這不僅大大節省了網路資源,而且實現了一次發送多用戶計費的效果。

近日,中國廣播電視總公司副總經理曾慶軍表示:國家電網致力於讓每部手機都能在即將到來的2022年冬奧會期間收看廣播電視,不會出現網路擁擠或數據流量不足的情況!

這一切看起來都很棒,讓我們拭目以待吧!