鐘 奇,劉偉駿,江建興
(國家無線電監測中心福建監測站,福建 廈門 361004)
隨著700 MHz頻譜的“數字紅利”釋放,正式規劃為5G頻譜資源,此前,700 MHz作為“黃金頻段”,被廣泛應用于廣播電視系統等領域。未來在5G基站建設中,為避免現有業務與5G基站信號產生干擾,需要無線電管理部門提前調研規劃。筆者在日常無線電監測時,發現廈門市700 MHz頻段有數字廣播電視、移動運營商等信號,本文將重點探討廈門市700 MHz頻譜的使用現狀,對存在的干擾隱患提出解決的建議。
700 MHz頻段在國際上作為LTE部署首要考慮頻段。2020年4月,沃達豐打響了700 MHz 5G網絡建設的第一槍,通過動態頻譜共享,在700 MHz為用戶提供4G和5G兩個網絡服務。5月,Telia先后在挪威和瑞典開通了700 MHz 5G商用網絡。在挪威,Telia的目標是2021年5G網絡覆蓋一半人口,2023年實現全國覆蓋。在瑞典,Telia通過載波聚合實現了網絡覆蓋質量的增強。
工業和信息化部于2020年4月1日發布《關于調整700 MHz頻段頻率使用規劃的通知》,將703- 743/758-798 MHz頻段規劃為頻分雙工(FDD)工作方式的移動通信系統[1]。
5G有eMBB(增強型移動寬帶)、URLLC(超高可靠低時延)和mMTC(海量機器類終端通信)三大典型應用場景。5G的發展應用,需要低中高頻段的協同規劃使用,用于支持5G應用場景[2]。
700 MHz頻段是廣電部門傳統的廣播電視業務頻段,有著頻率低、穿透能力強的傳播特性,是開展公眾移動通信的黃金頻段,700 MHz作為新規劃的5G頻段,具有覆蓋范圍廣、多普勒頻偏小、繞射能力強和單向空口時延小等優勢。在5G建設上,采用700 MHz頻段組網能夠極大降低建網和運營成本,并在toB服務領域具有獨特的高質量覆蓋優勢且組網成本低,700 MHz頻段組網在國內具有完善的設備供應產業鏈[3]。
用戶在700 MHz頻段將獲得更好的上網體驗,在網絡建設時,能在無室內覆蓋補充的情況下,使用700 MHz頻段的用戶在室內有更優質服務相比其他中高頻段用戶,可有效地解決室內覆蓋深度問題[4]。
根據自由空間中傳播損耗公式為

式中,f是頻率(MHz);d是距離(km)。在同樣的距離情況下,頻率越高,傳播損耗就越大,通過計算可知,自由空間中700 MHz傳播損耗比2.6 GHz頻段低11.4 dB,比3.5 GHz頻段低13.9 dB,700 MHz的5G基站擁有明顯的覆蓋優勢。如圖1所示。

圖1 5G頻率傳播損耗對比
筆者攜帶便攜式接收機PR100及天線前往廈門市環島路監測700 MHz頻段,共發現6個信號,通過XE監測車判斷信號發射源方位,通過邊境公眾移動通信信號路測系統判斷公眾移動通信信號的技術體制,并使用數據采集軟件采集700 MHz頻段路測數據,統計分析頻段內信號在廈門區域的覆蓋情況,按照無線電頻譜評估要求,信號覆蓋率定義為統計區域內接收到超過一個給定門限值信號電平的區域面積百分比。廈門區域700 MHz頻段信號測試情況,詳見表1。

表1 700 M頻段監測信號
從表1可知,在廈門地區接收到700 MHz頻段的信號主要有:福建省廣電的數字電視、金門廣電的數字電視和金門的公眾移動通信信號,均為常發信號,信號發射功率較大。圖2和圖3為金門4G信號、金門數字電視信號在廈門接收覆蓋的情況。

圖2 758-768 MHz信號在廈門覆蓋情況

圖3 778-784 MHz信號在廈門覆蓋情況
由于廈門市和金門縣隔海相望,最近處僅3余千米,兩地頻譜規劃存在差異,容易造成無線電業務/系統間相互干擾。隨著5G正式商用,700 MHz頻段重耕規劃成5G頻譜資源,在不久將來700 MHz的下行頻段758-798 MHz基站的建設組網,與金門廣電及金門運營商現有使用頻率存在同頻現象,在廈門周邊海岸線區域會遇到同頻干擾的情況。針對上述存在的潛在干擾影響,筆者提出以下建議:
(1)頻譜重耕,通過頻譜評估對頻譜使用率低或空置的業務/系統重耕,提高頻譜的使用效率。
(2)在頻譜規劃后,系統使用過程中加強監督管理,盡量避免發射功率超標等現象;在通信系統發生相互干擾后,雙方建立良好的溝通協調機制。
(3)廈門市和金門縣在地理位置上隔海相望,運營商在基站建設時,對基站/扇區的方位角、站高和周邊環境等統一評估,有針對性的避開對方的服務區域。
本文介紹了廈門市700 MHz頻譜的使用現狀,700 MHz頻譜作為5G通信系統的低頻段黃金頻譜資源,將推動5G通信的快速發展,同時,現有700 MHz通信系統可能會對5G低頻段產生干擾,需要運營商提前研究基站布局規劃,確保5G通信持續健康發展。