鐘 奇,劉偉駿,江建興
(國家無線電監(jiān)測中心福建監(jiān)測站,福建 廈門 361004)
隨著700 MHz頻譜的“數字紅利”釋放,正式規(guī)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(tǒng)等領域。未來在5G基站建設中,為避免現(xiàn)有業(yè)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(guī)劃。筆者在日常無線電監(jiān)測時,發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(tài)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(xiàn)全國覆蓋。在瑞典,Telia通過載波聚合實現(xiàn)了網絡覆蓋質量的增強。
工業(yè)和信息化部于2020年4月1日發(fā)布《關于調整700 MHz頻段頻率使用規(guī)劃的通知》,將703- 743/758-798 MHz頻段規(guī)劃為頻分雙工(FDD)工作方式的移動通信系統(tǒng)[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(fā)展應用,需要低中高頻段的協(xié)同規(guī)劃使用,用于支持5G應用場景[2]。
700 MHz頻段是廣電部門傳統(tǒng)的廣播電視業(yè)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(guī)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(yōu)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(yōu)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(yè)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(yōu)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(yōu)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(huán)島路監(jiān)測700 MHz頻段,共發(fā)現(xiàn)6個信號,通過XE監(jiān)測車判斷信號發(fā)射源方位,通過邊境公眾移動通信信號路測系統(tǒng)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(tǒng)計分析頻段內信號在廈門區(qū)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(tǒng)計區(qū)域內接收到超過一個給定門限值信號電平的區(qū)域面積百分比。廈門區(qū)域700 MHz頻段信號測試情況,詳見表1。
表1 700 M頻段監(jiān)測信號
從表1可知,在廈門地區(qū)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(fā)信號,信號發(fā)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(guī)劃存在差異,容易造成無線電業(yè)務/系統(tǒng)間相互干擾。隨著5G正式商用,700 MHz頻段重耕規(guī)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(xiàn)有使用頻率存在同頻現(xiàn)象,在廈門周邊海岸線區(qū)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(yè)務/系統(tǒng)重耕,提高頻譜的使用效率。
(2)在頻譜規(guī)劃后,系統(tǒng)使用過程中加強監(jiān)督管理,盡量避免發(fā)射功率超標等現(xiàn)象;在通信系統(tǒng)發(fā)生相互干擾后,雙方建立良好的溝通協(xié)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(qū)的方位角、站高和周邊環(huán)境等統(tǒng)一評估,有針對性的避開對方的服務區(qū)域。
本文介紹了廈門市700 MHz頻譜的使用現(xiàn)狀,700 MHz頻譜作為5G通信系統(tǒng)的低頻段黃金頻譜資源,將推動5G通信的快速發(fā)展,同時,現(xiàn)有700 MHz通信系統(tǒng)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(guī)劃,確保5G通信持續(xù)健康發(fā)展。