700MHz在移动5G网络的规划及应用

【摘要】移动通信的频谱资源是移动网络发展的核心资源，频谱资源的规划将在很大程度上决定未来通信发展格局。5G时代的到来，优质的频谱资源、特别是是低频段资源更加稀缺，其中700MHz作为全球首个5G低频段大带宽5G网络频率国际标准更是“独苗”一样的存在。

【关键词】5G频谱资源700MHz

一、概述

在3GPP第87次接入网全会上，中国广电700MHz频段2×30/40MHz技术提案获采纳正式列入5G国际标准，成为全球首个5G低频段（Sub-1GHz）大带宽5G国际标准，引入700MHz之后，运营商将获得更好的5G网络覆盖效果，将以相对中高频段少很多的基站数就能提供很好的覆盖，有效降低5G网络的建设成本以及能耗。

二、5G时代700MHz面临新的挑战

在技术上，700MHz有助于实现5G网络的高效率覆盖。从发展角度上，700MHz网络在4G时代已集有丰富经验，而在5G时代只有少数运营商尝试应用部署，作为新生的5G时代的700MHz仍然将面临巨大新的挑战。挑战（1）：700MH如何在5G系统侧支持新创新功能、推动5G网络下新产业链的成熟。在第87次RAN全会中，中国广电在700MHz频段上的2*30/40MHz的技术提案被3GPP列入到5G国际标准中，成为全球首个5G低频段(Sub-1GHz)大带宽5G国际标准，这就是一个很大的创新和挑战，但也需要一个成熟的技术产业链系统去支持它，才能保证700MH网络的正常商用。特别是基站硬件产品方面，如何能在短的时间内开发出既满足各运营商要求、又符合5G国际标准的高质量的硬件产品很关键。挑战（2）：怎样解决“共建共享”带来新的问题挑战，5G网络商用初期，中国移动与中国广电签署5G共建共享合作框架协议，双方联合确定5G网络建设计划，按1：1比例共同投资建设700MHz5G无线网络，共同具有所有权使用700MHz5G无线网络资产。这种1GHz低频段下大带宽的共建共享网络部署在全球范围内属于首例，势必会需要进行相对应的软件、硬件开发以及大量的互操作测试，需要整个通信行业一起努力、以最有效和可靠并且兼容性最好的方式，来助力700MHz5G网络的成功商用。挑战（3）：700MHz频段网络如何与中高频段协同发展，随着5G网络的商用发展，中高频段虽然具有大带宽优势、但覆盖成本高、深度覆盖弱的缺点也开始凸显出来，所以如何做好700MHz频段和中高频段协同发展的策略至关重要。

三、700MHz频段在5G网络的规划及应用

3.1700MHz在移动网络中协同规划结合场景类别及容量需求合理规划网络频段，使网络频谱资源有效利用。具体规划如下：3.2700MHz标准及频段分配1.标准：基站侧：原标准中，700M频段下仅支持20MHz带宽，R16标准新增30/40M带宽。UE侧：新增带宽30M（不支持40M），载波定义：703-733/758-788MHz/718-748/773-803MHz。2.广电：之前拥有702~798MHz频谱资源，主要用于数字广播电视，涉及DS37~DS48，后续需要进行全网退频。3.工信部：明确703~743MHz/758~798MHzFDD制式用于移动通讯，700M频段具备2*40MHz的组网频率资源。3.3700MHz5G网络规划在全国范围内，省广电已经将700M用于数字电视地面广播(DTMB)，需要将广播频道清理出来以供5G网络使用。传统的DTMB频道是标准的8M带宽，与700M冲突的频道为DS-36~DS-49。（图3）（1）如果需要完成30MHzFDDNR载波的试点，至少需要对DS-37/DS-38/DS-39/DS-40以及DS-44/DS-45/DS-46/DS-47这8个模拟频道清频。（2）如果需要完成40MHzFDDNR载波，同时考虑到隔离度要求，需要对整个DS-36~DS49频段均进行清频。（3）DS-36、DS-41、DS-42、DS-43、DS48、DS-49建议提前清频。3.4700MHz5G网络规划特点1、700MHz(N28)可明显提升5G网络竞争力，且产业链日益成熟。2、城区场景中，单站覆盖过程中，700M/4TR单站覆盖能力比2.6G/64TR好18dB，比竞对2.1G/4TR好16.5dB，700M覆盖优势非常明显。3、城区场景中，700M参照900M站址密度，与2.6G1:3组网，仍可比2.6G/64T多穿透一堵墙，实现深度覆盖。4、城区场景中，700M与2.6G1:3组网，700M/4T上行边缘速率是2.6G/64T的3倍。基于城区现网300~350米站间距组网时，2.6G/64TR的上行边缘速率1.09Mbps，下行UDP速率93Mbps；基于城区600米站间距组网时，此时700M站数为2.6G站数的~1/3(1:2.93)，上行边缘速率3.5Mbps，下行边缘速率75Mbps。5、城区场景中，700M与2.6G1:3组网，高低频协同(700M+2.6GCA)对5G用户体验有额外的显著提升，700MHz与2.6G进行CA组网，可释放2.6G下行能力，有效扩展2.6G覆盖范围5~8dB，700MHz与2.6G进行CA组网，可提升小区上行边缘速率4倍以上(1.1Mbps->4.6Mbps+)。6、偏远区域场景中，单站广覆盖下，700M是2.6G/8T覆盖面积的5倍(仅需~20%站数），略优于900MHz(700M带宽优势大）。7、城区场景中，MBB流量上行占比在5G时代将进一步下降，700M引入可为特殊场景提供上行容量的充分保障。8、郊区场景中，单站广覆盖下，700M覆盖略优于900MHz，700M比2.1G/4T单站覆盖好7dB，相当于700M可用~40%的站数实现2.1G/4T的覆盖能力；700M比900M单站覆盖略好1.2dB,相当于700M可用~85%的站数实现900M的覆盖能力。

基于5G技术的应用，宝贵的低频段700MHz频谱资源，可推动5G高、中、低频段协同发展。1GHz以下的低频段频谱资源具有良好的传播和覆盖特性，可更好地支持5G广覆盖和高速移动场景下的通信体验以及海量的设备连接，进一步推进5G的多场景多业务应用。

参考文献

[1]屠鹏飞如何促进广电700MHz频段无线覆盖[J].科技传播，2016（21），40-46

[2]赵凯丽浅析5G移动通信技术及未来发展趋势[J].数字技术与应用，2015（6）

[3]赵建东.700MHz频段的应用与展望[J].有线电视技术,2016,(10):42-43

作者:王文成 孙鹏飞 单位:辽宁邮电规划设计院有限公司