中國移動和中國廣電之間有很強的互補性,移動的優勢在于網絡,廣電的優勢在于內容生產,2 家合作會推出大量的增值服務,將“語音+流量+寬帶+電視”套餐相融合,在寬帶的基礎上,能夠使用戶更好地享受到內容服務。兩者將業務和服務不斷地創新,彼此發揮優勢,尋找新的“價值”增長動能,服務于廣大用戶。本文重點基于700 MHz頻段,從雙方網絡現狀、業務類型、覆蓋策略、頻率資源、組網方案、核心網、承載網等方面進行研究,探索適合雙方發展的5G 發展道路。
700 MHz 被稱作是無線網絡覆蓋的黃金頻段,具有傳播損耗低、覆蓋廣、組網成本低等優勢,相比中國移動2.6/3.5 GHz 可以節省6 倍以上的基站,廣電具備702~798 MHz 頻譜資源,對應標準N28 頻譜,具備2×30/40 MHz 的組網頻率資源,工信部于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 頻段規劃用于頻分雙工(FDD)工作方式(見圖1)。

圖1 700 MHz國內頻譜使用和分配情況
現階段700 MHz 被廣泛用于模擬及數字電視業務,全面開展700 MHz 5G 建設前需要進行清頻工作,關閉對應頻率的電視業務。工信部調整700 MHz頻段頻率使用規劃,需要將用于數字電視地面廣播(DTMB)的700 MHz 清理出來以供5G 使用,需要清頻的部分涵蓋了DS-37~DS-48,一共12個廣播頻道。同時考慮到700 MHz 網絡的隔離度要求,為消除700 MHz 網絡的帶外干擾,需要對DS-36、DS-49 進行清頻(見圖2)。
全國廣電各地頻率占用情況不一,但均對700 MHz 頻段造成強干擾,干擾信號主要為8 MHz 帶寬的廣播。700 MHz 的清頻工作是一個工作量巨大,環節復雜,耗費投資較大的工作,需要做好統籌規劃,因地制宜,有序推進,此項工作是開展700 MHz 5G 工作建設的前提。

圖2 700 MHz國內頻譜清頻情況
對于4G 而言,700 MHz 是全球4G 商用網絡數第5的4G 頻段,但對于5G 而言,現全球僅有3 張700 MHz頻段5G網絡投入商用。700 MHz 產業鏈還不夠成熟,在網絡設備、用戶終端、芯片、行業應用等方面目前還處于培育和發展階段,加之中國廣電在移動通信市場領域處于一片空白,單獨依靠中國廣電帶動700 MHz產業鏈發展難度巨大,與中國移動達成共建共享協議后,依靠中國移動巨大的用戶群體規模和運營手段,能夠快速帶動整個產業鏈的發展,在個人用戶和行業應用上實現突破。
此次700 MHz 的合作將為后續4.9 GHz 的合作打下基礎,中國廣電4.9 GHz(4 900~4 960 MHz)與中國移動4.9 GHz(4 800~4 900 MHz)在4.9 GHz 頻段上是緊鄰的,利于雙方展開進一步的合作,類似于中國電信和中國聯通的3.5 GHz 的合作共享,將帶寬從各自的100 MHz 擴大成共享的200 MHz,讓用戶獲得更快的網速和更好的體驗。
5G 高速率主要依靠大帶寬、MIMO 天線、高速率調制等方式實現,而對于700 MHz 低頻來說,因為本身頻率低,波長長,難以使用Massive MIMO 技術提升頻譜利用效率,700 MHz 5G 相對于4G 速率上并無較大優勢(見表1)。
從上述分析可以看出,在700 MHz 低頻上采用低成本、低功耗組網模式,40 MHz 帶寬的理論下行網速為220~440 Mbit/s。現主流終端芯片均支持700 MHz頻段20 MHz 帶寬,支持700 MHz 頻段2×30 MHz 帶寬的芯片預計2021 年初量產,在20 MHz 帶寬2T4R 情況下,5G 小區峰值速率為215 Mbit/s,與4G 速率相差并不大,與中國移動的1.8 GHz 和2.1 GHz 4G 網絡相比,下載速率沒有太大優勢。

表1 700 MHz、2.6 GHz頻譜4G/5G速率對比
就中國廣電而言,部署低頻5G 意義巨大,因為中國廣電沒有4G 的歷史負擔,在中國廣電財力有限,且基建水平和三大運營商有較大差距的情況下,用低頻5G 能以相對小一些的基建成本和維護成本實現一定范圍的覆蓋。
就中國移動而言,鑒于700 MHz覆蓋能力強、容量小的特點,決定700 MHz 網絡僅能作為底層邊緣中低速業務承載網,如城區VoNR 業務、農村廣覆蓋、城區深度淺覆蓋、低話務區域5G低成本覆蓋等。
對于中國廣電而言,目前發展5G網絡最大的短板是現階段沒有連續覆蓋的無線網絡和巨大的投資成本,無法滿足用戶的語音及連續覆蓋的體驗需求,通過與中國移動達成的700 MHz 5G 網絡共建共享框架協議,在700 MHz 頻段5G 網絡具備商用條件前,中國廣電有償共享中國移動2G/4G/5G 網絡為其客戶提供服務,中國移動為中國廣電有償提供國際業務轉接服務。中國廣電在網絡建設、運營、維護、用戶服務等方面都會得到補充。5G 各種業務對速率和時延的要求如表2所示。
中國廣電擁有有線電視用戶總量2.12 億戶,寬帶用戶總量達到4 163 萬戶,智能終端用戶規模達到2 429.4萬戶;視頻點播用戶6 980.9萬戶,其中4K 視頻點播用戶為1 762.8 萬戶。在視頻內容的制作和采集上,中國廣電具有先天優勢,同時中國廣電具有良好的政企市場地位及關系。中國廣電擁有巨大的用戶群體和5G 業務發展基礎,發展5G 必能補齊業務發展短板,促進業務較快較好發展。

表2 5G典型業務通信需求參考
全網實現700 MHz 5G 網絡的連續覆蓋需要一個長期的過程,在這段時間里建議中國廣電從以下幾個方面入手進行5G方面的建設。
目前在個人業務方面,市場趨于飽和,中國移動、中國聯通、中國電信市場及網絡已經運營多年,具有穩定的客戶群體和市場關系,對于中國廣電來說,突破個人業務基本無優勢可言,中國廣電需結合自身業務及政企市場關系,發揮自身在ToB 服務領域的獨特優勢,重點發力2B 業務,ToC 業務根據雙方及約定或者根據業務發展方向和需求確定,劃定建設區域。具體的思路如下。
3.1.1 ToB建設
5G 建設初始階段主要以滿足政企客戶ToB 業務為主,是擴大政企市場,拉動5G+行業應用的絕佳窗口期,可以按照“誰的客戶,誰的需求,誰負責建設”的原則開展,發揮中國廣電在宣傳口的絕對優勢地位和客戶資源,發展高清視頻、5G 廣播電視、物聯網、政企專網等業務,未來重點發展超高清視頻、智慧廣電、智慧城市,并逐步推動公眾移動用戶業務發展。
在具體操作流程上,由相應政企客戶部門梳理政企清單,推動客戶快速簽約,直管名單制客戶包括在網大客戶、異網大客戶,包括5G+智慧園區、5G+智能制造、5G+智慧物流、5G+智慧醫療、5G+應急通信專網等政企和智慧城市業務,部署SA 和MEC 承載政務、商務、教育、醫療、交通、能源、旅游、金融、工業等領域業務應用。同時對于700 MHz 5G 可重點聚焦5G+港口、5G+海域等超遠覆蓋區域。
對于在網大客戶要優先簽約、做好網絡覆蓋和5G+應用拓展,鞏固發展存量業務;對于暫時沒有業務或業務量較少的大型客戶,要以5G 為新型進攻手段,實現5G網絡+應用的導入,搶占5G市場。
3.1.2 ToC建設
ToC 業務可按照雙方約定進行建設,或者可以從利于網絡建設、維護的角度出發,參照中國電信和中國聯通的5G 合作模式進行,按照全國統籌劃分;或者以本地網為單位按照城區、農村區域劃分;再或者以省為單位進行地(市)劃分,承擔對應區域內的700 MHz 5G建設。
聚焦的ToC 業務包括5G+廣覆蓋、5G+無線寬帶、5G+4K/8K超高清視頻、5G+VR/AR、5G+游戲娛樂等視頻類業務,同時可作為有線電視業務的重要補充,如大型場館的賽事直播、光纖無法接入的樓宇和商務區借助5G eMBB業務滿足用戶需求等。
中國廣電和中國移動5G 的共建共享將是一個長期的過程,核心網、傳輸網、無線網都需從整體架構上做一個明確的規劃和長遠的打算。
3.2.1 無線網
從接入網的共享技術方案上考慮,無線網組網有2種模式(見圖3)。
a)在700 MHz 5G 規模建成前采用異網漫游方式,中國移動共享2G/4G/5G 網絡給中國廣電,承載所有廣電用戶,中國廣電租用中國移動網絡,獨立開展各項電信業務,快速豎立品牌形象。
b)700 MHz 5G 規模建成后采用MOCN 共享載波方式,中國移動用戶優先接入2.6 GHz,中國廣電用戶優先接入700 MHz,語音采用VoNR 承載,中國廣電用戶從NR 覆蓋區移動至覆蓋盲區時,通過異網漫游、PLMN reserved等方式保障業務連續性。
2種方式的區別如下。
a)異網漫游:完全借用別的運營商的整個網絡通路,運營商雙方的HLR 互相開放鑒權,從對方的基站接入網到對方的核心網,按照漫游結算協議進行費用的結算。
b)MOCN:5G 的一個RAN 可以連接到多個運營商的核心網,對共享的NR 小區,物理上是同一套設備,但對于不同的運營商來說,是2 個不同的邏輯站點,分別連到各自的核心網上。不同運營商的用戶各自通過所屬的邏輯站點回傳到各自的運營商核心網上,相互來說是各自獨立的,基站廣播雙方獨立的PLMN號,終端基于PLMN選網。

圖3 無線網絡組網架構
鑒于中國廣電沒有獨立的無線網絡,在自建網絡沒有成熟之前,所有用戶移動業務都需要使用中國移動的2G/4G/5G 網絡,相比共享載波方式,異網漫游網絡參數設置簡單,網絡改造成本低,建議中國廣電使用中國移動網絡開啟異網漫游方式。
3.2.2 核心網
核心網可以采用省集中部署和大區集中部署2種方案,2 種方式架構圖如圖4 所示。2 種方式的比較如表3所示。

圖4 核心網部署架構

表3 2種核心網部署架構對比
考慮中國廣電沒有3G/4G 核心網,無需對現網架構進行調整,采用大區制集中管控程度及資源利用率高,有利于全國業務統一發放,建議中國廣電核心網采用大區制部署方案。
3.2.3 傳輸網
按照雙方約定,中國移動向中國廣電有償提供700 MHz 頻段5G 基站至中國廣電在地(市)或者省中心對接點的傳輸承載網絡,在700 MHz 規模部署之前中國廣電采用異網漫游方式,規模部署后采用共享載波方式,因此首先需要對核心匯聚層進行升級改造擴容,與中國移動核心網進行對接。
目前中國廣電實現5G的數據傳輸,設備間需要嚴格的時鐘同步,并且需要同時采用北斗衛星同步和網內時鐘同步對時間進行校準。現有中國廣電網絡傳輸電視業務采用的是廣播、組播的模式,區縣級播控中心的時間和中央電視臺保持嚴格時鐘同步,而5G網絡需要將接入端小基站納入時鐘同步范圍,因此骨干網的核心設備需要進行5G升級。
5G 對于中國廣電而言并不是純粹的增加基站那么簡單,需要建設與之匹配的承載網,廣電現有的承載網大部分已不能滿足需求,必須盡快構建與之匹配的承載網絡。
圖5給出了承載網組網示意。
中國廣電在700 MHz 5G 網絡規模建成之前,需共享中國移動網絡,與中國移動用戶使用優先級上存在競爭關系,在中國廣電網絡不可用時自動漫游到中國移動網絡,中國廣電網絡可用時能自動切換回來,優先使用自有網絡。
異網漫游一般設置程序:本網用戶優先級高于漫游用戶,本網語音、上網這類低速數據業務優先級最高,其次是漫游用戶的這類業務,最后是本網用戶的視頻、大文件下載這類中高速數據業務(網絡繁忙時,優先滿足本網和漫游用戶基本業務需求,可能會被限速),優先級最低的是漫游用戶的這類業務(網絡繁忙時,優先滿足本網用戶需求,漫游用戶網速可能限制得比較低,網絡空閑時也能獲得不錯的網速)。在這種異網漫游的方式下如何保障中國廣電用戶的服務質量,可以考慮如下配置策略。
a)共同制定業務策略,確保雙方體驗平等。
b)中國移動與中國廣電用戶共享并分別優先接入2.6 GHz 與700 MHz NR,2 網之間配置合理的駐留切換等互操作配置。
c)區分運營商用戶,2網采取不同的駐留策略,通過專用頻點優先級引導中國廣電用戶優先駐留700 MHz,接入網絡后基站識別運營商用戶,通過RRC RELEASE 下發專用頻點優先級;中國移動5G 用戶的2.6 GHz NR 頻點優先級高,中國廣電5G 用戶的700 MHz NR頻點優先級高。
d)OMC 配置:承建方負責以專線方式將OMC 反拉至共享方,共享方操作權限僅限于對共享基站的查詢統計類指令,無“寫”操作權限;承建方可開放的網管能力包括:查詢能力(告警、性能、配置等)、導出能力(告警、性能、配置、用戶級TRACE 等);后期共享OMC 按要求輸出雙北向數據,包括告警、性能、配置、TRACE、MR/CDR等,雙方按本方需求進行數據分析。
從組網策略角度而言,隨著5G 網絡部署的展開,中、高頻段雖然具備大帶寬優勢,但建設成本高、深度覆蓋弱的短板也開始顯現,基于傳統FDD頻段實現5G深廣覆蓋,并和中、高頻5G 進行載波聚合協同組網已在全球得到共識。
從網絡應用角度而言,全球運營商應充分發揮700 MHz上下行整體資源的優勢,提供全業務的能力,特別是在5G語音方面。同時,將來還可以通過載波聚合的方式,充分發揮低、中、高不同頻段的優勢,滿足更多業務的需求。
中國移動擁有完善的無線、傳輸、核心網絡架構,站址及傳輸等配套資源充分,對于建設700 MHz 5G基站來說,可以利舊站址資源,對傳輸、核心網進行升級,建網及投入使用速度快。
中國移動和中國廣電結合后,就正式集齊了700 MHz+2.6 GHz+4.9 GHz 頻段,采用700 MHz 頻段做廣域覆蓋,2.6 GHz頻段做熱點覆蓋,4.9 GHz頻段做室內覆蓋,既能滿足當前ToC 的需求,也能滿足未來ToB 的應用。同時可以有效減少中國移動的5G 建設投資成本,快速形成媲美4G 的網絡覆蓋能力。使得5G 建設速度更快,覆蓋效果高效(見圖6)。
借助700 MHz,中國移動可以建成一張低頻5G 網絡打底覆蓋,同時利用其低頻穿透能力補充室內覆蓋。700 MHz VoNR 相對于900 MHz VoLTE 有3.3 dB的優勢,映射為700 MHz 覆蓋半徑為900 MHz 的1.2倍,面積為1.44倍;700 MHz 站點數量達到900 MHz宏站數量(約74 萬)的1/1.44 就可以達到GSM 900 MHz的語音覆蓋水平,約50萬站。

圖6 中國移動5G網絡頻段規劃
SUL 利用LTE 空閑上行頻譜補充NR 上行,FDD+TDD NR 載波上行輪發,增強終端上行容量和覆蓋,下行無增強。
700 MHz 和2.6 GHz 頻段協同,在2.6 GHz 下行大帶寬的基礎上,最大化發揮700 MHz 上行和深度覆蓋優勢,支撐5G 精品網絡建設。在上行方面,終端數據發送在2.6 GHz和700 MHz上靈活切換,實現了上行的全時隙調度,每個時隙都可以發送上行數據,有效提升了終端上行吞吐率和用戶上行體驗。在下行方面,700 MHz 深度覆蓋好,穿透損耗低,可作為2.6 GHz 深度覆蓋的有效補充,提升運營商的站點投資效益。
TDD DL/UL 子載波時域上相互間隔,使得TDD 難以滿足1 ms時延要求,FDD DL/UL Subframe 頻域上互相隔離,同時上傳與下載數據,因此可以滿足1 ms 時延要求,Sub 1G FDD 更適用于uRLLC。700 MHz 采用FDD 組網方式,相比TDD 組網在5G uRLLC 更具有優勢,對于智慧醫療、工業制造、自動駕駛等對時延要求較高但速率要求不高的政企業務場景有比較大的優勢。
通過CA 可以實現700 MHz+2.6 GHz、700 MHz+2.6 GHz+4.9 GHz NR 載波上下行聚合,增強終端上下行容量,對于發展eMBB、視頻、AR/VR 等業務,提升用戶的體驗效果具有重要意義。
700 MHz 無論在穿損還是自由空間傳播損耗上,相對其他頻段均有較大優勢,可作為5G NR 打底頻段,對于居民小區電梯、地下停車場等低話務區域,因其建筑結構特點,室外宏站信號穿透困難,網絡覆蓋較差,網絡建設投資與收益不成正比,使用700 MHz可以實現低成本組網覆蓋。
對于高密度居民區,使用2.6 GHz、4.9 GHz高頻覆蓋需要較多站址,站址協調難度較大,通過宏微結合的方式實現整體良好覆蓋,利用700 MHz 廣覆蓋的優勢,可以對高密度住宅等進深較小的樓宇進行較好地覆蓋。
中國廣電和中國移動通過700 MHz 頻段5G 的共建共享,可以低成本快速實現5G 網絡全覆蓋,實現雙方優勢互補,在5G方面雙方將基于“真誠合作、互利共贏”的原則進行合作,同時可以開展內容、平臺、渠道、客戶服務的深入合作。通過合作,雙方可發揮5G 技術、頻率資源、內容等方面的優勢,集約高效地實現5G網絡覆蓋,豐富5G 業務,為推動5G 融入百業、服務大眾奠定良好基礎。同時在國家新基建的整體政策建設推動下,快速實現企業轉型,融入數字城市,加入智慧生活的快車道。