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華信咨詢設(shè)計研究院有限公司 施晨霞 顧其源

成立之初就含著三網(wǎng)融合金鑰匙的廣電網(wǎng)絡(luò)，天然擁有著視頻/直播業(yè)務(wù)基因。而從三大運營商5G試商用情況看，5G+視頻成為技術(shù)條件最為成熟、市場基礎(chǔ)最為扎實的業(yè)務(wù)，廣電網(wǎng)絡(luò)自然不會放棄這個優(yōu)勢，一直在發(fā)掘5G時代機遇，積極搶占制高點，文章通過分析廣電5G頻段的優(yōu)勢以及對廣電業(yè)務(wù)的展望，對廣電網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)規(guī)劃和建站方式提出建議。

700MHz頻段由于其頻譜低，無論從覆蓋范圍或建設(shè)成本來說都有很大優(yōu)勢，這個頻段在無線通信制式之中一直被稱為”數(shù)字紅利”。相比其他運營商的5G頻段，700MHz同等覆蓋建設(shè)的基站數(shù)量最少，依據(jù)測算，假如用700MHz頻段來建設(shè)一張覆蓋全國范圍的5G網(wǎng)絡(luò)，大約只需40萬座左右的基站，而其他三大運營商則需建設(shè)600萬座左右才行；除此之外，在4G LTE時代700MHz就已經(jīng)被多國啟用了，而且效果也是非常好，那時候，中國這部分頻譜一直掌握在廣電的手中，用于廣播電視業(yè)務(wù)(702-798MHz)，沒有投入到無線通信網(wǎng)絡(luò)中。

1 背景分析

1.1 700M的前世今生

由于歷史原因，我國很多地區(qū)特別是農(nóng)村在十幾年前是沒有普及閉路電視，傳統(tǒng)的接收信號方法就是天線接收，而700MHz又是非常優(yōu)秀的無線頻譜資源，在這樣的一個情況下，我國就順理成章把700MHZ分配給了廣電用作模擬廣播電視信號的覆蓋。

然而隨著廣播電視技術(shù)的進步，首先，我國農(nóng)村地區(qū)有線電視和數(shù)字節(jié)目逐漸普及了，能夠接收的信號也越來越清晰，數(shù)字電視技術(shù)正在逐步地取代傳統(tǒng)的模擬電視技術(shù)，其次，根據(jù)對國內(nèi)部分城市的實測顯示，700M頻段存在不同程度的空閑情況，隨著數(shù)字化的推進，部分空閑頻段是可以作為移動寬帶業(yè)務(wù)來使用的，所以乘5G發(fā)展東風，我國把700MHz頻率重新分配給廣電用作5G移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋也正是適應(yīng)了時代發(fā)展的要求。

1.2 共建共享

2020年5月20日，中國移動和中國廣電確定了合作關(guān)系，并簽署5G網(wǎng)絡(luò)共建共享合作框架協(xié)議，開始共建共享700Mhz 5G無線接入網(wǎng)，對廣電來說與移動合作可以緊抓時間窗口期，緩解資金壓力、快速的進行5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，中國廣電作為一家擔任著“黨媒政網(wǎng)”使命的企業(yè)，同時，作為一家擁有700M黃金頻段的新晉移動通信運營商，對于資本市場及相關(guān)企業(yè)也有著相當程度的吸引力。

考慮到4.9GHz頻段相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈還不是很成熟，雙方合作暫不涉及4.9GHz 5G網(wǎng)絡(luò)，但未來仍有繼續(xù)合作的可能性。

2 700M技術(shù)優(yōu)勢

700Mhz頻段被稱為發(fā)展移動通信的黃金頻段，最主要的優(yōu)勢無疑是它具有的空間傳播損耗低、穿透能力強、覆蓋面積大，這也是目前大家最關(guān)注700M的特性和能力。

2.1 覆蓋范圍廣

首先，我們知道電磁波在空間中是以正弦波的形式進行傳播，根據(jù)公式：C=λf，其中C就是光速，λ是波長，f是頻率，由于光速恒定，所以波長和頻率就是成反比關(guān)系，即波長越長，頻率越低；反過來就是波長越短，頻率越高，而波長越短越趨向于直線傳播，在復雜環(huán)境中的傳播損耗越大，折射和繞射能力越差，波長越短穿透能力差。

在相同的覆蓋范圍內(nèi)，700MHz的信號強度要比其他5G頻段的信號強度要好；在不同的覆蓋范圍內(nèi)，700MHz覆蓋距離要大于其他5G頻段，對于相對廣闊的區(qū)域，比如農(nóng)村、海域等，優(yōu)勢還是比較明顯的。

2.2 多普勒頻移小

在移動通信中，假如不同的時刻發(fā)送相同的信號，在接收端收到的信號卻不相同，這種時變性在移動通信系統(tǒng)中的具體體現(xiàn)之一就是多普勒頻移。

△f=（v/λ）cosθ，其中θ為相對移動速度方向與信號到達方向的夾角。

從上式中可以看出，△f（多普勒頻偏）與v（相對移動速度）成正比；△f（多普勒頻偏）與λ（波長）成反比，所以，如果速度相同，波長小，頻偏大。

由于700MHz波長相對更長如果移動速度相同，入射角相同則多普勒頻偏更小，高速移動的穩(wěn)定性更好，廣電5G 700M頻段的多普勒頻偏會遠遠小于其他運營商的5G頻段，有助于高速場景如高鐵、高速公路的基站部署。

2.3 繞射能力強

障礙物對于電磁波的阻擋是以波長為長度單位衡量的，同樣物理尺寸的障礙物，信號頻率低，其波長較長則容易繞射過去，而波長越短的高頻則會被反射回來。相比其他運營商的5G頻段，廣電5G的700MHz頻段因其擁有較長的波長所以具有很強的繞射能力，實現(xiàn)非視距傳輸。

2.4 空口時延小

由于FDD是頻分雙工，采用上下兩組對稱頻譜，上行和下行數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收可以同時進行，互不干擾；但是TDD是時分雙工，上行和下行數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收在同一頻段上，也就是說當上行數(shù)據(jù)發(fā)完之后一定要等到下一個上行時隙才能繼續(xù)發(fā)送，這樣一來，TDD的平均等待時間要高于FDD。所以，在理想狀態(tài)下，F(xiàn)DD空口時延要比TDD時延小。

其他運營商的5G(如2.6G/3.5G/4.9G)都是采用TDD制式，而廣電的700MHz使用的就是FDD制式，所以廣電5G 700MHz的空口時延小。

3 廣電5G建設(shè)方案探討

從業(yè)界相關(guān)資料可以了解到，廣電5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基本會采用SA獨立組網(wǎng)模式、極簡架構(gòu)的方案，用以實現(xiàn)700MHz打底覆蓋+4.9GHz按需建設(shè)及3.3-3.4GHz室內(nèi)覆蓋補盲等的多頻協(xié)同、FDD+TDD協(xié)同組網(wǎng)策略。

廣電5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括核心網(wǎng)、承載網(wǎng)、無線網(wǎng)等部分。

3.1 核心網(wǎng)

廣電5G核心網(wǎng)的設(shè)想是前期5G核心網(wǎng)構(gòu)建于北京、南京互聯(lián)互通云平臺之上，在北京和南京分別部署一套核心網(wǎng)節(jié)點；5G基站通過承載網(wǎng)與核心網(wǎng)節(jié)點進行連接。

未來中國廣電將打造6-8個核心節(jié)點，采用全云化架構(gòu)，信令控制面全國集中部署，用戶面先期按照分省部署。

3.2 承載網(wǎng)

廣電5G承載網(wǎng)的設(shè)想，考慮固移融合、綜合利用有線電視網(wǎng)絡(luò)的機房、管道、光纜等資源。因為廣電的光纖到戶網(wǎng)絡(luò)覆蓋率一年比一年深入（HFC或FTTH），具備了一定的開展“大帶寬業(yè)務(wù)”的能力，但目前不具備到室外基站的引入能力，而靠單獨投資，建設(shè)成本較大。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期可根據(jù)與移動共建共享的協(xié)議，有償?shù)亟栌弥袊苿拥呢S富承載網(wǎng)資源，建議采用與移動的異網(wǎng)漫游架構(gòu)，完全借用移動的網(wǎng)絡(luò)通路，如圖1所示。

圖1 異網(wǎng)漫游架構(gòu)

3.3 無線網(wǎng)

廣電的無線接入網(wǎng)建議采用極簡架構(gòu)方案，最核心的700MHz頻段用于打造一張以語音+物聯(lián)網(wǎng)的廣覆蓋為基礎(chǔ)的打底層，4.9GHz按需建設(shè)，在熱點區(qū)域建設(shè)4.9G基站，作為5G容量的補充，3.3GHz與其他運營商合作進行室分的部署。

在建站方式上，首先，推薦采用全室外站點方案，主要原因是站址資源容易獲取，節(jié)省了站址機房的租金，減少了工程量。根據(jù)測算，極簡站點“0”機房，無鐵塔機房租金，每站節(jié)省費用3500-5000元/年/站（已考慮設(shè)備折舊），假設(shè)城區(qū)樓面站有20萬站，可節(jié)省鐵塔租金至少7億/年。極簡站點不需要新建或改造機房，相對于工程交付時間也減少約8天，極簡建站方案如圖2所示。

圖2 極簡建設(shè)方案

另外，廣電企業(yè)當前有8000-10000個電視大塔，參考現(xiàn)在鐵塔租金每站每年約4萬元，利舊電視大塔可以節(jié)省租金至少3.2億元/年。因此，在站址規(guī)劃、設(shè)計和勘測中，考慮充分利舊廣播電視大塔，當然在實施之前必須核實電視大塔位置、配套情況及改造實施可能性，在具體工程上可考慮在電視塔的半腰30-40m處增加天線平臺，部署無線設(shè)備，減少租用鐵塔站點，進一步降低鐵塔租金。廣電大塔的使用方式分析如圖3所示。

圖3 廣電大塔使用分析

結(jié)束語：廣電未來的轉(zhuǎn)型是為了實現(xiàn)基于新技術(shù)支持下的業(yè)務(wù)與服務(wù)模式模型的大變革。因此，廣電更應(yīng)該繼續(xù)以維持現(xiàn)有用戶的前提下，積極踐行落實資源整合、新網(wǎng)建設(shè)的合作洽談，為后續(xù)的正式工作進行做好準備，希望本文對廣電5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)者有一定的幫助。