频段带宽是什么意思
关注:16 发布时间:2022-01-09 15:31:01
在中国,没有一个频段像700m那样抢眼。
被称为移动通信的“黄金频段”,在4g时代点燃了无数话题。
700m,比较后有这么好的口碑,承载了这么多期待。
5g时代,中国广电以700m正式进入市场,成为第四大移动运营商。
这个手握重兵器的新玩家是默默无闻,跟风,还是特色鲜明,偏剑?
本期我们就来说说700m。
第一,“黄金频段”也有缺点
130多年前,随着赫兹实验平台上电火花闪烁的,人类开启了电磁波之门。从此,这种看不见摸不着的神秘物质被人类驯服了。
电磁波以正弦波的形式在空间传播,这里介绍一个简单而神奇的公式:
c=f
c:它是光速,这是中的一个基本常数。电磁波以光速传播。
:它是波长,也就是电磁波在一个周期内可以传播的距离。
f:它是频率,也就是说,它每秒可以传播几个周期。该单位以赫兹命名。比如1hz表示电磁波每秒传播一次,1000000hz(也叫1mhz或1mhz)表示每秒传播一百万个周期。
因为光速不变,波长和频率成反比,即波长越长,频率越低;反之,波长越短,频率越高。
下图是5g定义的两个频段,其中fr1的范围是410mhz到7125mhz。事实上,4g使用的主流频谱在700兆赫兹到3500兆赫兹之间,而5g继承了4g频谱,继续扩展到高频带和大带宽。
频率越高,可用频谱带宽越大,峰值速率越高。这满足了5g超高速率的需求,但更高频段的缺点也不容忽视。
即频率越高,波长越短,传播越直,在复杂环境中传播损耗越大,折射和衍射能力越差。我们比较直观的感觉就是穿墙能力差。
比如wifi信号和灯光都是电磁波,wifi信号使用2.4ghz和5ghz的频率。我们也可以讨论一个家用路由器是可以穿一面墙还是两面墙;可见光的频率很高,是wifi的10万倍以上,不能穿墙,甚至不能穿纸。
因此,在构建基站时,使用的频带越高,基站的覆盖半径越小。为了实现连续覆盖,基站必须建得非常密集。也就是说,频段越高,需要建的基站越多,成本自然会上升。
而且信号频率高,使得室内覆盖更加困难。
如上图所示,从基站到达你家,基站信号需要经过室外传播损耗、绕射损耗、树木房屋穿透损耗、室内传播损耗等五个杀手,需要强壮的人才能生存。
700mhz,就是这么强。
它是移动通信中应用比较广泛的低频带(小于1ghz,也叫sub1g),传播损耗小,覆盖能力强。
到2020年底,中国移动已建成约35万个5g基站,基本实现了大部分地级市的覆盖。但是为了覆盖广大的县城和郊区,需要更多的基站。
中国移动使用的5g频谱为2.6ghz,略高于4g频谱。目前全国4g基站315万个,需要新建的基站数量可想而知。
据报道,使用700m频段,只能建45万到50万个基站覆盖全国。广电计划2021年建设40万个基站,覆盖全国90%以上的村庄。
可见700m波段的覆盖优势是巨大的,这也是它被称为“黄金波段”的原因。
那么,这个“金乐队”真的完美吗?
700m的优劣互为因果,密不可分。
由于700m的频率较低,波长比较大,导致发送或接收信号时需要的天线振子尺寸较大。但是天线的面积有限,自然容纳不了太多的振荡器。
所以5g的核心技术—— massive mimo和700m基本不搭界。
目前2600m或3500m频段的主流5g产品都是192元64天线的aau,而700m只能使用之前的4端口天线的rru。
另外,手机可以支持2600m或3500m频段的4天线接收,但700m m只能支持2天线接收。
这样,从小区容量来看,2600m或3500m频段可以支持16路数据并发,而700m只能同时支持4路数据并发。对于单个手机,使用2600m或3500m频段时,可以同时接收4个数据流,而使用700m时,只能同时接收2个数据流。
而且700m的可用带宽远小于3500m,使得容量不足的问题更加严重。
也就是说,700m在覆盖面上是“黄金带”,但容量不足。
第二,频带和带宽为700米
既然700m频谱这么火,那我们大街上说的700m是什么?700mhz到800mhz是100m带宽吗?
事实上,在4g时代,3gpp定义了一系列频段列表,已经包括700m了。
从上图可以看出,4g定义的700m分为北美700和亚太700两个系列。b12、b13、b14、b17属于北美700,顾名思义主要用于北美。b28被称为亚太700,主要用于亚太地区。
事实上,亚太700在4g时代已经得到了广泛的应用,因为它的带宽大,覆盖面好。范围不限于亚太地区,只要这个频段在某个国家有,并且有手机支持。
5g时代北美700只定义了n12和n14,因为太碎片化了。亚太700(n28)依旧火爆。
4g时代,比较大载波带宽是20m,但为了追求超高速,信道带宽越大越好。
协议应该为n28定义多少载波带宽?首先,不能超过45m的比较大范围。其次,谁需要谁就提高嗓门向3gpp求婚。
于是,中国广电大吼一声:这个频段被我家垄断了,我们就指望着5g做大带宽。需要支持30m和40m带宽!
这个提议的理由很好,3gpp已经接受了。
由于该n28属于fdd模式,需要使用不同的频率来区分上行和下行。也就是说,移动电话使用的上行频带不同于基站使用的下行频带。
不仅上下行频段不同,带宽也可以不同。
基站可以使用比较大带宽40m,手机只能使用比较大带宽30m,30m的带宽已经固定:703-733mhz,或者718-748mhz。
虽然工信部发文4g和5g使用703-743/758-798mhz(上下行40m带宽),但目前广电仍使用30m上行,703-733mhz上行,758-788mhz下行。
从上图我们也可以看出fdd的含义:上行和下行使用两个独立的频谱。所以对于广电频段的使用,我们经常用2x30m来描述,即上下行带宽30m,总共用60m。
所以如果一定要比较fdd 700m载波和tdd 2600m或3500m载波的频谱资源,那就是60: 100,也就是3: 5。
由于tdd模式可以自由调整上下行时隙的比例,因此可以很好地支持面向下行、面向上行、上下行均衡等不同的业务类型。
而fdd更适合上下行均衡的业务,因为上下行使用的频谱带宽是对称的。
实际使用中,两者优势可以结合,2600m或3500m载波侧重下行容量,700m补充下行容量,侧重上行覆盖。
这就是“高低频联网”。
三、7亿“共建共享”
目前广电除了700m,在4.9g上也有60mhz带宽,这个频段有低有高,一个fdd一个tdd,覆盖和容量,兼顾上下行。是不是很美?
当时中国联通和电信已经决定联合建设和共享5g,使其在3.5ghz有200m的带宽,在2.1ghz有45m的带宽,这也是高低频、fdd和tdd的结合,不仅频带宽,而且覆盖面好。
现在中国移动有些慌了。我在2.6ghz有160m的带宽,比中国电信联通在3.5ghz的带宽小,虽然在4.9ghz有100m,但是频段高,覆盖弱,所以和中国联通的竞争不占优势。
要是能借广电的7亿就好了!两家一谈,一拍即合,决定共建共享。
然后广电有700m“黄金频段”加4.9ghz,频段缺一不可。为什么要和移动一起打造和分享5g?
其实想想广播电视还是挺难的,尽管抱着笨重的设备,还是从零开始:一切从零开始,经验少;如果造无线,就得造承载器,成本高;体积小,对产业链的驱动力弱;花大价钱建网络,收入能不能维持运营成本就不好说了。
在行业龙头中国移动的支持下,一切都不算什么:
1. 天面共享: 700m直接和中国移动的900m合并,共用天线和发射塔,成本低。
2. 传输共享:中国移动的承载网络非常完整。如果能借,不仅成本低,还能快速开700m 5g。
3. 容量共享:广电共享700m,可以为中国移动提升网络覆盖,同时也可以享受移动在2.6ghz的容量优势,相互需要,相互补充。
4. 降低成本:建设700米网络,投资比例133.36万1,可以缓解广电资金压力,实现低成本、快速的5g网络建设。
5. 产业拉动:中国移动作为比较大的运营商,能够迅速推动700m产业链的成熟,把握5g建设的窗口和时代的机遇。
此外,中国移动和广电的4.9ghz频段也比较接近,也可以搭建共享。真是绝配。
4.广电做5g有什么优势?
中国传统三大运营商已经深入涉足多年,用户数量庞大。广电作为5g时代的新玩家,如果只提供同质化的服务,显然无法与前辈竞争。
广电应该如何实现差异化服务?大自然是你的老本行:广播电视.
其实早在3g时代,3gpp就已经支持多媒体广播组播业务(mbms),可以实现类似移动电视的功能。但是,由于网络的复杂性,它仍然需要内容管理,这一点还没有得到发展。
在4g时代,比较初的mbms被升级为embms(增强型多媒体广播多播服务),但它仍然没有发展起来。
在5g时代,一种全新的5g广播组播业务(nrmb)将被引入3gpp协议的r17标准,这是广电的业务发展目标。
广电不仅拥有高质量的700m频谱,可以实现5g广域覆盖,而且广电资源丰富,简直。
因为广播业务不需要交互,只需要下行,不需要上行,所以手机不需要认证,只要手机支持,就可以接收视频广播,对于电视、汽车、可穿戴设备都没有问题。
而且基站只需要一个信道发送,接收广播的用户数量不受限制,不仅大大节省了网络资源,还达到了一次传输多用户计费的效果。
近日,中国广电副总经理曾庆军表示:国家电网致力于让每部手机在即将到来的2022年冬奥会上都能收看广播电视,没有网络拥堵,也不用担心流量不足!
这一切看起来如此美妙,让我们拭目以待!
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