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關于國際移動通信(IMT)所使用(5G)的700MHz頻段

瀏覽:6708  來源:通信人在線  日期:2021-11-07

我們說的700MHz頻段,是指698MHz~806MHz頻段,屬于ITU-R無線電頻譜劃分中的特高頻(UHF)頻段中的一段。直以來,它被ITU-R分配給陸地廣播電視業務(包括開路電視系統和閉路電視系統)所使用,如此長期以來該頻段默默無聞。當700MHz頻段被提議用于國際移動通信(IMT)業務后,該頻段火了,甚至被稱作數字紅利、黃金頻段。這是因為對于數字蜂窩移動通信來講,700MHz頻段屬于1GHz以下(SUB-1GHz)頻段,包括原來的800MHz/900MHz,這些SUB-1GHz頻段具有信號傳播損耗低、覆蓋廣、穿透力強、組網成本低等優勢,當然是與IMT1GHz以上頻段相比。

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一、700MHz頻段的歷史

在地面廣播電視業務開展以來,ITU-R就將該業務的工作頻率劃分到甚高頻(VHF)頻段和特高頻(UHF)頻段中。在早期的開路廣播電視系統(也稱無線廣播電視系統)時,其配置的工作頻率范圍跨越了48.5 MHz ~958 MHz(涵蓋有為其它通信系統使用的頻段),共配置了68個模擬電視頻道(不包括其它通信系統所使用的頻段),而700MHz頻段(698MHz~806MHz)屬于DS-36DS-49號頻道。在后期的閉路廣播電視系統(也稱有線廣播電視系統),其劃分的工作頻率范圍擴大為5 MHz ~1000MHz(此時包含了該范圍內的其它通信系統所使用的頻段,因為是有線傳輸,業務的開展可互不影響的),其頻道配置除增加了四十多個增補頻道(Z頻道)外,仍保留使用了原無線時的大部分DS頻道,其中仍包括了DS-36DS-49號頻道。

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在我國,由于目前地面廣播電視業務,已基本上關閉了開路廣播電視系統,全部實現了有線傳輸(即光纖同軸電纜混合(HFC)網絡),且已完成了電視信號的模數轉換,可以釋放出一部分頻譜資源。只要處理好相互的無線電管理的協調關系,700MHz頻段劃分給IMT使用已具備條件,它可以補充IMT系統的頻率資源,尤其是充實了SUB-1GHz頻段的頻譜資源。事實上國外有很多國家已實現了700MHz頻段的頻譜資源由地面廣播電視業務向移動通信業務的轉換。

二、700MHz頻段的IMT頻譜規劃

1、WRC-07的決議

ITU-R200710月在日內瓦召開的世界無線電大會(WRC-07)上,會議做出的最重要的決定是分配和確定450 MHz700 MHz800 MHz2.3 GHz 3.5 GHz頻段作為全球統一頻段,供國際移動通信(IMT)使用,該概念包含先進的寬帶移動在全球范圍內使用的技術。其中包括的700 MHz頻段的范圍為698MHz~806MHz,共108MHz頻寬。

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2、ITU-R M.1036建議書的頻段規劃

依據WRC-07的決議,ITU-R700 MHz頻段在IMT中的使用進行了研究論證,于是,在ITU-R建議書M.1036《“無線電規則”中為IMT確定的頻段內實現國際移動通信(IMT)地面部分的頻譜安排》中,對700 MHz頻段進行了頻譜安排,700 MHz頻段的安排被定義于A頻段(470MHz~960MHz)內。它包括了TDD使用的A4頻段(716MHz~728MHz,此頻段也可安排FDD使用)與A6頻段(698MHz~806MHz);和FDD使用的A4~A11(不含A6)頻段的頻譜規劃(包括上行和下行頻段、中心間隔和雙工間隔等),具體詳見下表2-2。在M.1036建議書中還給出了相應的注釋和各A頻段的頻率安排圖。

2-2ITU-R 700 MHz頻段FDD用頻譜規劃

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3、3GPP的頻段安排

3GPP20186月發布的3GPP TS 36.101 V15.3.0 《演進的通用地面無線電接入(E-UTRA用戶設備(UE)無線電傳輸和接收》(R15版本)對5G系統的工作頻段進行了研究和安排,其中也包括了700 MHz頻段的頻譜安排。700 MHz頻段涉及到的頻段號包括有N12、N13、N14N17N28、N44TDD應用)、N68N85,其它為FDD應用,具體詳見下表2-3

2-33GPP700 MHz頻段的頻率安排

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4、我國的使用規劃

2020325日,我國工信部發布了《關于調整700MHz頻段頻率使用規劃的通知》(工信部無 [2020] 50號),要求將702MHz~798MHz頻段頻率使用規劃調整用于移動通信系統,并將703~743MHz/758~798MHz頻段規劃(2×40MHz)用于頻分雙工(FDD)工作方式的移動通信系統。由表2-2和表2-3知,我國劃定的頻段對應于ITU-R規劃的A5頻段和3GPP規劃的N28頻段。A5頻段和N28頻段均為703~748MHz/758~803MHz頻段(2×45MHz),且用于FDD。也即我國僅使用其中的40MHz頻寬,可用下圖2-4-1對照。下圖2-4-2ITU-R M.1036建議書給出的A5頻段安排圖。

2-4-1:我國使用的700MHz頻段與國際標準規劃的對照示意圖

2-4-2ITU-R 給出的A5頻段頻譜安排圖

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三、700MHz頻段的特點與意義

1、700MHz頻段的特點

700MHz頻段(698MHz~806MHz)是ITU-R的無線電頻譜劃分的特高頻(UHF)頻段(300MHz~3000MHz)中的一段,屬于分米波。相對于更高頻段(1GHz以上),低頻段的最大的優點是傳輸性能好。如其的直傳能力、繞射能力、穿墻能力等,這些能力較強,帶來的直接好處就是其覆蓋能力強,可以提供深度覆蓋和廣域覆蓋,尤其是對于5G網絡的部署,因為現在的5G網絡大多運行在高頻段。據相關數據顯示:700MHz的覆蓋能力是3.5GHz5倍以上;穿墻能力是3.5GHz5倍;700MHz的單位面積覆蓋能力約為2.6GHz網絡的3~4倍,且能多穿一堵墻以上,利于實現深度覆蓋。另外,700MHz頻段還可以在人口稀疏區域(如農村等)大規模部署宏基站,以利于廣域覆蓋。然而,700MHz頻段的不足也是明顯的,即是帶寬小而導致傳輸容量小,帶寬僅為30~40MHz,相對2.6GHz3.5GHz100M)帶寬較小,難以作為5G容量主力。下圖3-1給出了工作頻段的選擇表現在通信容量與覆蓋能力的關系。

3-1:工作頻段的選擇表現在通信容量與覆蓋能力的關系

2700MHz頻段的意義

本屬于廣電使用的700MHz頻段,依據工信部的要求,目前仍歸廣電使用,只是業務使用劃分的變化,即原來指配給廣播電視業務的使用,變更為移動通信業務(5G)的使用。我們知道,對于中國廣電來講,進入移動通信業務服務行業,與原三大電信運營商相比是一個十足的新手。國家為了給予扶持,將這個被稱為黃金頻段的700MHz頻段指配給廣電用于5G業務的部署,加上原已分配的4900MHz~4960MHz中低頻段,使他也有了SUB-1GHz頻段(低頻段,良好的覆蓋性、建網成本低)和SUB-6GHz頻段(中低頻段,5G主力頻段)的5G頻段搭配,更利于廣電5G移動通信業務的快速部署。更特別的是,目前中國廣電已于中國移動強強聯合,攜手5G網絡建設,對中國廣電來講更是如虎添翼。

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