日前，中國(guó)廣電攜 700MHz 正式入局，成為了名副其實(shí)的第四家移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商。

700MHz 被稱作移動(dòng)通信的 “黃金頻段”，在 4G 時(shí)代就曾引爆過很多話題，它到底因何備受關(guān)注呢？

本文從標(biāo)準(zhǔn)、頻譜特點(diǎn)入手，簡(jiǎn)要分析 700MHz 的背景、現(xiàn)狀以及優(yōu)劣勢(shì)，并介紹 700MHz 的關(guān)鍵技術(shù)、建設(shè)方案、應(yīng)用場(chǎng)景、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀、未來(lái)趨勢(shì)等。

700MHz 的定義及標(biāo)準(zhǔn)

全球的無(wú)線電頻譜資源由國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）按照不同的無(wú)線電傳輸技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)行分配。700MHz 在電信領(lǐng)域，泛指介于 700MHz～800MHz 附近的無(wú)線電波頻譜資源。

700MHz 位于特高頻 UHF（300MHz～3000MHz）范圍內(nèi)，由于頻率低、覆蓋范圍廣、穿透力強(qiáng)，在全球最早被廣泛用于廣播電視業(yè)務(wù)。但隨著數(shù)字電視技術(shù)及無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展，700MHz 被重新規(guī)劃，用于頻譜資源更加缺乏的移動(dòng)通信服務(wù)。

ITU 對(duì) 700MHz 的重新定義

2000 年以后，數(shù)字地面廣播技術(shù)在歐洲成為主流，部分模擬電視信號(hào)頻段被空置，頻譜利用率較低。同時(shí)，移動(dòng)寬帶服務(wù)需求量伴隨智能手機(jī)的普及而快速增長(zhǎng)，卻又缺乏足夠的頻譜支持。

2007 年，ITU 在世界無(wú)線電通信大會(huì) WRC-07 上，決定將原有模擬信號(hào)使用的 698MHz～806MHz 頻段（通稱 700MHz 頻段），用于移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。在 2015 年的 WRC-15 大會(huì)上，ITU 明確提出釋放原廣播電視業(yè)務(wù)占用的 700MHz 部分頻譜資源，在歐洲、非洲、中東和中亞地區(qū)用于移動(dòng)通信服務(wù)。

3GPP 對(duì) 700MHz 的標(biāo)準(zhǔn)定義

3GPP 在 Release15 版本中，將 5G 無(wú)線（NR）頻譜定義為兩大頻譜范圍（簡(jiǎn)稱 FR），即 FR1 和 FR2。FR1 是指較低頻段 450MHz～6GHz，也被稱為 Sub6G；FR2 是指較高頻段 24.2GHz～52.6GHz，也就是毫米波的頻段。

700MHz 在 FR1 中被定義為 n28 頻段，上行 703MHz～748MHz，下行 758MHz～803MHz，采用頻分雙工 FDD（Frequency-division Duplex）模式。

國(guó)外 700MHz 頻段發(fā)展情況

700MHz 頻段因具有強(qiáng)穿透、廣覆蓋等優(yōu)良特性，被歐盟委員會(huì)認(rèn)為是可以覆蓋整個(gè)歐洲（包括農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)）的最優(yōu)質(zhì)的互聯(lián)網(wǎng)接入，同時(shí)還能促進(jìn)廣播電視高效利用無(wú)線電頻譜技術(shù)，被稱為 “數(shù)字紅利”。

2015 年歐盟委員會(huì)就釋放 700MHz 頻段用于移動(dòng)寬帶領(lǐng)域，在歐盟范圍內(nèi)發(fā)出公開征詢，得到 60% 以上機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。隨后在 2016 年，歐盟委員會(huì)明確批準(zhǔn)所有歐盟成員國(guó)將 700MHz 頻段用于移動(dòng)通信服務(wù)（尤其是 5G 業(yè)務(wù)），并要求在 2020 年前完成 700MHz 清頻。

2005 年，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（Federal Communication Commission，F(xiàn)CC）通過了數(shù)字電視轉(zhuǎn)換和公共安全法案，規(guī)定了美國(guó)在完成模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換后，釋放原用于電視頻道的 700MHz 頻譜資源，重新規(guī)劃用于商業(yè)業(yè)務(wù)（84MHz）及公共安全（24MHz）。2008 年，F(xiàn)CC 將 84MHz 頻段公開拍賣給了 7 家美國(guó)通信運(yùn)營(yíng)商。

中國(guó)對(duì) 5G 及 700MHz 的新定位

在中國(guó)，700MHz 頻段最早用于廣播電視系統(tǒng)。

我國(guó)廣電頻譜原本由 3 段 96MHz 帶寬組成，分別是 470MHz～566MHz、606MHz～702MHz、702MHz～798MHz。

考慮到全球 700MHz 頻段的產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況以及國(guó)內(nèi)地面電視 “模數(shù)轉(zhuǎn)換”進(jìn)展，2020 年 4 月，工信部發(fā)布了《關(guān)于調(diào)整 700MHz 頻段頻率使用規(guī)劃的通知》，旨在將 700MHz（703MHz～743MHz/758MHz～798MHz 頻段）原部分用于廣播電視業(yè)務(wù)的頻譜資源，重新規(guī)劃用于 5G 移動(dòng)通信系統(tǒng)，并使用頻分雙工（FDD）工作方式。

隨后，廣電總局開展全國(guó)地面數(shù)字電視 700MHz 頻率清頻工作。

2017 年以來(lái)，工信部為 5G 規(guī)劃了 3000MHz～5000MHz 的 5G 中頻段頻譜資源，同時(shí)，工信部已著手研究 5G 高頻段毫米波的規(guī)劃。將 700MHz 頻段規(guī)劃用于移動(dòng)通信系統(tǒng)，為中國(guó) 5G 發(fā)展提供了寶貴的低頻段頻譜資源，此舉有利推動(dòng) 5G 高、中、低頻段協(xié)同發(fā)展。

700MHz 無(wú)線頻譜特性

眾所周知，無(wú)線電波的物理特性是頻率越低，傳播損耗越小，覆蓋距離越遠(yuǎn)，而且繞射能力越強(qiáng)，建筑物室內(nèi)覆蓋效果越好。

700MHz 頻段相比 5G 中高頻段（如中頻 2.6GHz 及高頻毫米波），具有穿透力強(qiáng)、覆蓋范圍廣、傳輸損耗低等優(yōu)良特性，適合大范圍網(wǎng)絡(luò)覆蓋，并且 FDD 相比 TDD（時(shí)分雙工模式）具有時(shí)延低、可增強(qiáng)上行、打造高低頻立體網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

此外 700MHz 受國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)支持，產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟，將為運(yùn)營(yíng)商降低建網(wǎng)成本。

下面分別介紹 700MHz 頻譜的優(yōu)劣勢(shì)。

700MHz 頻譜的優(yōu)勢(shì)

覆蓋范圍廣，實(shí)現(xiàn)室外連續(xù)覆蓋

700MHz 是 5G 低頻頻譜，具有覆蓋范圍廣的優(yōu)勢(shì)。在農(nóng)村及郊區(qū)環(huán)境下，700MHz 覆蓋半徑約是 2.6GHz 的 2 倍，約是 3.5GHz 的 2.3 倍，是 4.9GHz 的近 3 倍，是毫米波的 16 倍（如表 1 所示 ， 按 700MHz 邊緣速率下行 20Mbit/s、上行 5Mbit/s，2.6GHz/3.5GHz/4.9GHz 邊緣速率下行 50Mbit/s、上行 5Mbit/s 計(jì)算的結(jié)果對(duì)比）。覆蓋面積是 2.6GHz 的 4～5 倍，4.9GHz 的近 9 倍，是毫米波的 250 多倍。高頻毫米波路徑損耗大，接近視距傳輸，容易被人體、墻體、植被、雨滴等阻擋，覆蓋范圍僅為 100～300 米，與 700MHz 的覆蓋范圍相差甚遠(yuǎn)。

目前中國(guó)移動(dòng)在全國(guó)建設(shè)了 315 萬(wàn)座 4G 基站，已覆蓋全國(guó)；但如果用 700MHz 頻段，據(jù)測(cè)算，只需要建設(shè) 50 萬(wàn)～60 萬(wàn)座基站就可覆蓋全國(guó)。使用 700MHz 作為在農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，可以大大縮減建站、運(yùn)維、電力損耗成本。

表 1 頻譜覆蓋半徑對(duì)比

傳播損耗低，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)深度覆蓋

相比同樣用于 5G 的 2.6GHz 頻段，700MHz 傳播損耗低，繞射能力和室內(nèi)覆蓋力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)普通樓宇的深度覆蓋。

700MHz 比毫米波傳播損耗低 33.8dB， 比 2.6GHz 傳播損耗低 15.4dB，比 2.1GHz 傳播損耗低 12.9dB。墻體穿透損耗上，700MHz 比 2.6GHz 損耗低 6dB，比 3.5GHz 低 9dB，深度覆蓋能力提升 17dB。而毫米波甚至連一張紙都無(wú)法穿透。在室外環(huán)境下，700MHz 系統(tǒng)的平均信號(hào)強(qiáng)度比 2.6GHz 系統(tǒng)強(qiáng)約 20dB，比 1800MHz 平均信號(hào)強(qiáng) 12dB。

在光纖難以到達(dá)的地區(qū)，700MHz 可以充分發(fā)揮廣覆蓋和室內(nèi)覆蓋優(yōu)勢(shì)，通過客戶前置設(shè)備（CPE 方式）代替光纖接入，打通偏遠(yuǎn)地區(qū)網(wǎng)絡(luò) “最后一公里”。

空口時(shí)延低

由于 700MHz 采用上下行雙通道的頻分 FDD 模式（由 3GPP 定義），而在中頻段均采用上下行單通道的時(shí)分雙工 TDD 模式，F(xiàn)DD 模式天然具有上下行網(wǎng)絡(luò)延遲低的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)測(cè)試，700MHz 單向空口時(shí)延為 2ms～4ms，僅為中頻段網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的 30%～60%。

網(wǎng)絡(luò)時(shí)延降低，將明顯提升視頻類業(yè)務(wù)的用戶體驗(yàn)，有助于實(shí)現(xiàn) 5G 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等高可靠、低時(shí)延（uRLLC）業(yè)務(wù)。

多普勒頻偏小、移動(dòng)信號(hào)穩(wěn)定性好

相比 4G，5G 使用的中高頻段由于 700MHz 波長(zhǎng)更長(zhǎng)，在移動(dòng)速度相同的情況下，入射角相同則多普勒頻偏更小，高速移動(dòng)時(shí)的信號(hào)穩(wěn)定性更好。例如在高鐵、高速公路等移動(dòng)場(chǎng)景下，700MHz 信號(hào)更加穩(wěn)定可靠。

與毫米波對(duì)比，毫米波波束窄，物體移動(dòng)很容易離開波束區(qū)域，對(duì)于移動(dòng)物體的信號(hào)提供難度較大，需要有較強(qiáng)的追蹤能力和重連機(jī)制。

700MHz 頻譜的劣勢(shì)

相比 5G 中高頻，由于 700MHz 頻點(diǎn)低，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，一般采用 4 天線，無(wú)法支持 Massive MIMO 大陣列天線（64/128/256 天線），相比 5G 中高頻段，上下行速率和網(wǎng)絡(luò)容量是短板。

相比 2.6GHz 或毫米波，700MHz 峰值速率和平均吞吐量較低，如表 2 所示。

700MHz 下行理論峰值速率為 350Mbit/s，約是 2.6GHz（64 天線）峰值速率的 1/5，約是毫米波峰值速率的 1/11，其中毫米波峰值速率取值 4Gbit/s；蜂窩小區(qū)平均用戶吞吐量，下行速率 100bit/s～120Mbit/s，約是 2.6GHz 網(wǎng)絡(luò)容量的 1/12，上行速率 60Mbit/s，約是 2.6GHz 網(wǎng)絡(luò)容量的 1/6。700MHz 的峰值速率和網(wǎng)絡(luò)容量有限。

表 2 各頻段理論上下行峰值速率

責(zé)任編輯：PSY