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全球规模最大的共建共享低频5G网络即将到来!

2021-06-27 12:15
物联网智库
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作者:赵小飞

物联网智库 原创

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导  读

昨日,一条消息引起业界热议:经中国广电与中国移动商定,700MHz无线网主设备和多频道天线产品的集中采购招标工作启动。本次大手笔的基站采购,可以预计将在未来1-2年内形成全球最大规模的700MHz低频5G网络,且这张网络还是两家运营商共建共享的形式商用,又一次在全球通信行业树立起一个新标杆。

昨日,一条消息引起业界热议:经中国广电与中国移动商定,700MHz无线网主设备和多频道天线产品的集中采购招标工作启动。招标工作由中国移动代表中国广电和中国移动进行,根据招标公告公开消息,两家厂商采购5G 700MHz宏基站的规模约为480397站。

来源:中国移动采购与招标网

本次大手笔的基站采购,可以预计将在未来1-2年内形成全球最大规模的700MHz低频5G网络,且这张网络还是两家运营商共建共享的形式商用,又一次在全球通信行业树立起一个新标杆。

700MHz低频5G,可用频率是最大焦点

从2019年6月6日中国发放5G正式商用牌照,到现在启动700MHz 5G基站招标,已经过去了2年时间,这期间5G网络建设已实现显著进展,截至2021年3月底已建成5G基站81.9万个,其中2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz频段均有部署,唯独700MHz没有进展。700MHz 5G网络的建设期待已久,业界很多观点认为进展太慢。但由于其中涉及大量工作要做,并非一蹴而就,很多进展都在为商用扫清障碍,才迎来如今这一靴子终于落地,这其中很多工作是围绕频率展开。

(1)频率政策和标准的明确

2020年4月,工信部发布了《关于调整700MHz频段频率使用规划的通知》,明确强调:将702-798MHz频段频率使用规划调整用于移动通信系统,并将703-743/758-798MHz频段规划用于频分双工(FDD)工作方式的移动通信系统。

将700MHz频段规划用于移动通信系统,为5G发展提供宝贵的低频段资源,能够直接推动我国5G高、中、低频段协同发展。工信部在解读这一通知时提出,目前,全球有超过56个国家或地区已经开始或计划在700MHz频段部署频分双工(FDD)方式的4G网络,从各国已公布的700MHz频段规划方案来看,703-748/758-803MHz方案是使用最广泛、频谱资源利用最为充分的频率规划方案,并支持向5G系统演进。将703-743/758-798MHz频段规划用于FDD方式的移动通信系统,与全球主流规划方案兼容,有利于共享全球产业基础。

当然,产业生态也尤其重要,700MHz频段5G技术方案并非只有中国采用。在工信部发布《关于调整700MHz频段频率使用规划的通知》后不久,3GPP在第87次接入网全会中正式将中国广电700MHz频段2×30/40MHz技术提案列入了5G国际标准,成为全球首个5G低频段大带宽5G国际标准。700MHz频段技术方案列入国际标准,让低频5G建设有了明确的资质,有利于全球700MHz频段产业生态的繁荣。实际上,截至2019年底,全球60多家运营商中获得700MHz 5G牌照的已超过14个,因此在700MHz频段技术方案上中国并非单打独斗。

(2)清频工作开展

除了政策和技术标准外,为700MHz低频5G部署扫清障碍的关键一步是频率可用,这就涉及到原有700MHz频率的清频工作,否则5G网络部署依然遥遥无期。

2020年3月31日,广电总局召开全国地面数字电视700兆赫频率迁移工作领导小组第一次工作会议,会上就《地面数字电视700兆赫频率迁移工作方案》做了讨论,广电总局副局长朱咏雷指示要“列出清单,明确时限,逐条逐项推进落实,确保700兆赫频率迁移目标如期实现”。随后,全国各地广电局纷纷成立了700MHz频率迁移工作领导小组,对700MHz频率迁移工作及时进行了安排和部署。

2021年6月21日,该工作有了重大进展,中国广电发布公告,正式启动了全国地面数字电视700MHz迁移招标项目。在公告中,中国广电提出,700兆赫频率迁移是广电5G网络建设、运营的重要基础条件。此次招标确定迁移项目总承包商后,将开始对全国范围内广播电视发射台站的现有发射机系统及天馈线系统进行改造,共涉及台站6026座,涉及频道12350个,预算金额18亿元。项目总工期约为一年,具体计划根据广电5G 700MHz网络建设进度和“边建设、边运营”需要作出科学安排。

根据通信业自媒体“网优雇佣军”的分析,这涉及对现有地面模拟和地面数字发射机的大改造,是一项工作量巨大且非常耗资的工程,但也是700MHz 5G建设运营的重中之重。

来源:网优雇佣军

具体来说,广电之前拥有的700MHz频谱资源主要用于数字电视地面广播(DTMB),DTMB频道为8M带宽,与700M 5G冲突的频道为DS36至DS49频道。而广电在全国的电视塔发射功率较高,一定会对700MHz 5G网络造成强干扰。

因此,700MHz 5G如果采用30MHz带宽的载波,至少需要对上行DS37、DS38、DS39、DS40和下行DS44、DS45、DS46、DS47这些频道进行清频。如果采用40Mz带宽,需要对整个DS36~DS49频段进行清频,即对这些频道上的广播地面模拟电视和地面数字电视的业务进行迁移。

在频率政策、标准和清频工作开展下,700MHz 5G网络建设有了频率资源的保证,启动网络建设正当时。

全球规模最大的共建共享低频5G网络

本次中国移动和中国广电启动的48万700MHz 5G基站的招标,目的是建设一张共建共享的低频5G网络,而这张网络建成后则将成为全球最大的低频5G网络。

2020年5月,中国移动与中国广电签署5G网络共建共享合作框架协议,协议中约定双方共建共享700MHz、共享2.6GHz频段5G无线网络,在保持各自品牌和运营独立的基础上,共同探索产品、运营等方面的模式创新,开展内容、平台、渠道、客户服务等方面的深入合作。

到2021年1月,中国移动与中国广电签署了《5G网络共建共享合作协议》、《5G网络维护合作协议》、《市场合作协议》、《网络使用费结算协议》四份协议,双方合作细节出炉。

在700MHz 5G建设方面,主要包括700MHz无线网络新建、扩容、更新改造由双方按1:1比例共同投资,700MHz无线网络作为不可分割的整体资产由双方按照1:1的份额享有所有权,双方均有权充分使用700MHz无线网络为各自客户提供服务。而无线网络的维护则由中国移动承担,中国广电向中国移动支付网络维护费用等。

众所周知,过去两年里中国电信和中国联通5G共建共享工作已深入推进,并形成明显成效。根据工信部数据,截至2021年3月底,两家运营商共建共享的基站超过40万个,节约建设成本超过800亿元。

中国电信和中国联通是基于3.5GHz频段开展共建共享的,未来还将持续建设更多基站来实现更进一步覆盖。但是,基于700MHz低频的5G网络覆盖面更广、穿透性更强,相比3.5GHz仅需少量基站即可实现全国覆盖。

2020年5月,沃达丰在德国开通了全球首个700MHz低频段5G网络。德国沃达丰将700MHz频段的5G网络和其已商用的3.5GHz频段5G网络做了对比,两者的差距非常明显。

首先在覆盖距离方面,3.5GHz单站点覆盖距离约1公里,而700MHz站点覆盖达到5-8公里,覆盖能力是3.5GHz的5倍以上。

在穿墙能力上,700MHz同样具有超强优势,也是3.5GHz的5倍。

所以,本次48万个700MHz低频5G基站若投入建设后,可能形成的是超过200万个3.5GHz中频5G基站覆盖的效果。700MHz频段的优势,将推动中国移动和中国广电快速建成覆盖全国的低频5G网络,而且这张网络是全球规模最大的低频5G网络,树立全球700MHz资源使用新标杆。

当然,在速率方面,700MHz网络就比3.5Ghz逊色不少。沃达丰给出的数据是3.5GHz网络的峰值速率1Gbps,而700MHz网络的峰值速率是200Mbps。不过,3.5GHz网络使用的是90M频率带宽,而700MHz网络使用的是20M频率带宽,而且是通过4G/5G频率动态共享的形式实现的。另外,700MHz 5G网络速率已远高于德国4G网络速率,因此虽然不能达到1Gbps的高速,但也可以说是相对4G有实质性的提升。中国移动和中国广电共建共享的700MHz 5G网络是基于2*30M上下行带宽资源,其网络质量将优于沃达丰德国网络。

700MHz 5G业务展望:物联网将成核心场景之一

700MHz低频5G网络具有广覆盖、穿透能力强的特点,但其速率不高,且上下行均仅有30M-40M频谱带宽,因此对于手机用户需要高速率数据需求来说是很难满足的。在很多网络规划的文献中,都将700MHz作为广覆盖的手段。这样的特性,对于未来海量物联网的接入提供了较好的手段。

回顾物联网的发展历程,之所以NB-IoT、LoRa等技术能够实现低功耗、广覆盖、低成本等特性,一个重要原因在于其采用的是Sub 1GHz频段。例如,中国电信在800MHz频段建设一张NB-IoT网络,实现了全球NB-IoT产业的领先。

未来,700MHz 5G网络也能给中低速率物联网业务提供最佳接入手段,可以说是5G mMTC场景的重要抓手。根据3GPP标准演进计划,未来NR-Light这类“低配版”的5G将为中低速率、非实时性业务形成有力支持,也是若干年后4G退网的承接方案。海量物联网连接的需求让700MHz 5G网络的作用充分发挥。

另外,中国广电作为新入局的运营商,在三大运营商多年经营的个人手机用户市场中很难有效打开市场,而物联网增量市场的蓝海加上700MHz 5G网络的特点,给其建立竞争优势提供另一条路径。

而且,广电系企业对于物联网的经验也并非空白。中国广电虽然还未形成全国统一市场,但一些地方企业已持续开展物联网业务,如歌华有线、华数传媒、东方明珠、贵州广电等在物联网领域已有大量成功案例。例如,歌华有线在北京多个区运营物联网网络,落地煤改气的环境监测、智慧社区等方案;贵州广电在贵州省开展智慧燃气、水质监测、地质灾害监测等物联网业务;东方明珠与阿里云合作部署城市大脑,并部署数十万传感器开展智慧社区、公用事业的应用。

随着700MHz 5G网络的落地,国内4家运营商“2+2”共建共享的格局进一步稳固,5G建设将进一步在深水区探索,同时也引领全球5G的发展。

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