В этом году три крупнейших оператора Испании Movistar, Vodafone и MasOrange достигли соглашения о совместном использовании полосы частот 700 МГц с целью расширения покрытия сети 5G в сельских и отдаленных районах. Этот шаг привлек широкое внимание во всем мире. В настоящее время ресурсы спектра, несомненно, являются основным активом для развития беспроводных сетей. Почему операторы совместно используют полосу частот 700 МГц?

Почему полоса частот 700 МГц называется «золотой полосой частот»?

В области беспроводной связи полосу частот 700 МГц часто называют «золотой полосой частот». Это название главным образом обусловлено многими преимуществами полосы частот 700 МГц, включая низкие потери при распространении, широкую зону покрытия, высокую степень проникновения и низкую стоимость сети. Эти характеристики делают частоту 700 МГц идеальным частотным ресурсом, особенно при развертывании сетей мобильной связи, таких как 5G. Он позволяет обеспечить покрытие большой площади сигнала с меньшим количеством базовых станций, тем самым значительно снижая затраты на строительство и обслуживание. Поэтому частота 700 МГц стала полем битвы для операторов строительства 5G.

Полоса частот 700 МГц относится к диапазону частот беспроводной связи примерно между 698–806 МГц/862 МГц. Особенности этой группы:

① Низкие потери при распространении сигнала: по сравнению с высокочастотными диапазонами электромагнитные волны 700 МГц могут более эффективно проникать в здания и препятствия, уменьшая затухание сигнала и тем самым обеспечивая большее расстояние распространения.

② Широкий охват: благодаря низким потерям базовые станции, построенные с использованием диапазона частот 700 МГц, могут охватывать большую географическую территорию и сокращать количество необходимых базовых станций.

③ Высокая проникающая способность: он может глубоко проникать в помещение, улучшать слабые места сигнала, вызванные строительными конструкциями, и улучшать качество покрытия внутри помещений.

④ Высокая эффективность передачи: характеристики низкочастотного диапазона делают передачу данных более стабильной и надежной, особенно в мобильных или высокоскоростных сценариях.

⑤ Низкая стоимость сети. Преимущество широкого покрытия сокращает количество развертываний базовых станций и снижает затраты на строительство, эксплуатацию и обслуживание инфраструктуры, а также энергопотребление.

В моей стране полоса частот 700 МГц изначально использовалась для радио- и телевизионных служб, но некоторые ресурсы спектра были перераспределены для систем мобильной связи. Китайское радио и телевидение обладает ресурсами диапазона частот 700 МГц высочайшего качества. После получения лицензии 5G оно планирует использовать этот диапазон частот для построения сети 5G. Это не только поможет ускорить популяризацию сетей 5G, но также увеличит покрытие сети в сельских и отдаленных районах и сократит цифровой разрыв.

В настоящее время внутренняя связь 5G использует четыре диапазона частот: 700 МГц, 2,6 ГГц, 3,5 ГГц и 4,9 ГГц. Чем ниже частота и длиннее длина волны электромагнитных волн, тем сильнее дифракционная способность и, следовательно, тем дальше расстояние распространения. Среди них полоса частот 700 МГц имеет самое широкое покрытие, значительно превосходя другие полосы частот. Поэтому стоимость строительства сети в тех же условиях ниже, то есть можно построить меньше базовых станций 5G для покрытия всей страны.

700 МГц — это «золотой диапазон частот» с точки зрения покрытия, но у него есть недостатки в плане пропускной способности. Доступная полоса пропускания 700 МГц намного меньше, чем у 2,6 ГГц, 3,5 ГГц и других диапазонов частот. Однако для достижения сверхвысокой скорости в 5G чем больше пропускная способность канала, тем лучше. Не было бы лучше, если бы можно было принять во внимание и охват, и пропускную способность?

Во всем мире многие страны активно развертывают или рассматривают возможность использования полосы частот 700 МГц для расширения возможностей покрытия и качества обслуживания своих сетей 5G. Совместное создание и совместное использование полосы частот 700 МГц является ключевым шагом в улучшении покрытия сети 5G. Использование полосы частот 700 МГц для совместного использования сетей доступа может эффективно избежать непроизводительной траты ресурсов. Не только Испания, но и операторы Китая и США активно изучают возможность совместного использования полосы частот 700 МГц. Еще в 2020 году China Mobile подписала всеобъемлющее соглашение о стратегическом сотрудничестве «Совместное использование и совместное строительство 5G» с китайским радио и телевидением для достижения совместного использования ресурсов и совместного строительства сети. Радио и телевидение используют 700M для улучшения покрытия сети China Mobile и в то же время пользуются преимуществом China Mobile в пропускной способности на частоте 2,6 ГГц. Обе стороны получают то, что им нужно, и дополняют друг друга.

Станет ли полоса частот 600 МГц новой «золотой полосой частот»?

Низкочастотный диапазон 5G является ключом к глобальному строительству 5G. Полоса частот 600 МГц, являющаяся важным ресурсом спектра в области беспроводной связи, также рассматривается как один из ключевых ресурсов для развертывания сети 5G. Федеральная комиссия по связи США (FCC) предложила и пропагандировала использование полосы частот 600 МГц для строительства сети 5G для достижения более широкого покрытия и лучшего проникновения в здания. Такие операторы, как T-Mobile, уже используют полосу частот 600 МГц для развертывания сетей 5G, что показывает важную роль этой полосы частот в эпоху 5G.

В 2022 году организация по стандартизации 3GPP одобрила рабочий проект по 600 МГц 5G, указав, что этот диапазон частот официально поддерживается для приложений 5G во всем мире. В частности, принятие полосы частот APT 600 МГц (названной Азиатско-Тихоокеанской телекоммуникационной организацией) означает, что эта полоса частот может стать ключевым фактором в продвижении популярности услуг 5G в Азиатско-Тихоокеанском регионе. В некоторых странах и регионах частота 600 МГц в прошлом использовалась в основном для услуг вещания, но сейчас эти ресурсы постепенно переходят в сферу мобильной связи. В нашей стране обладателем частоты 600 МГц по-прежнему остается Китайское радио и телевидение.

Частотный диапазон APT 600 МГц

Хотя полоса 600 МГц имеет преимущества в покрытии, она также сталкивается с ограничениями пропускной способности и потенциальными проблемами помех, такими как сосуществование с другими беспроводными службами и устройствами. Это требует использования передовых технологий, таких как Massive MIMO, Dynamic Spectrum Sharing (DSS) и т. д., для оптимизации использования спектра и управления помехами.

Ожидается, что частота 600 МГц станет важной силой в продвижении глобального покрытия сети 5G, повышении качества обслуживания и содействии развитию цифровой экономики.