中國移動700 MHz和2.6 GHz混合組網(wǎng)研究

楊之騰

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210009）

0 引 言

受中國廣電委托，中國移動啟動4.8×105個5G 700 MHz基站設備招標。本次招標意味著移動和廣電的5G 700 MHz網(wǎng)絡共建共享正式進入實質性操作階段，也意味著一張全球覆蓋最廣、容量最厚的Sub 1 GHz低頻5G網(wǎng)絡正在加速到來[1]。

700 MHz被業(yè)界譽為“黃金頻段”，具有覆蓋距離遠、繞射能力強以及穿墻能力強等覆蓋能力優(yōu)勢，同時廣電700 MHz還擁有2×30 MHz帶寬，兼具一定的容量優(yōu)勢。移動和廣電通過這4.8×105個5G 700 MHz基站與現(xiàn)有的5G 2.6 GHz網(wǎng)絡混合組網(wǎng)，不僅能快速實現(xiàn)5G信號的城市深度覆蓋以及農村和郊區(qū)的廣域覆蓋，而且能大幅提升5G網(wǎng)絡的邊緣速率，滿足VoNR、直播、視頻會議、視頻監(jiān)控以及車聯(lián)網(wǎng)等需廣域覆蓋的2C和2B業(yè)務需求。

1 頻譜優(yōu)劣勢分析

目前，四大運營商形成了強強聯(lián)合，移動+廣電、電信+聯(lián)通兩大集團在各自領域相互競爭，各有優(yōu)勢性，其頻譜特性如表1所示[2]。

表1 四大運營商5G頻譜分析

1.1 雙方頻譜資源的比較

除了當前沒有規(guī)模部署的4.9 GHz頻段，移動和廣電在2.6 GHz頻段擁有160 MHz帶寬，在700 MHz擁有上下行各30 MHz帶寬，電信和聯(lián)通在3.5 GHz擁有200 MHz帶寬，在2.1 GHz擁有上下行各45 MHz帶寬。相比較而言，電信、聯(lián)通在頻譜資源和網(wǎng)絡容量上略占優(yōu)勢。

1.2 雙方覆蓋能力的比較

首先，2.6 GHz/64T64R單站覆蓋能力強于3.5 GHz/64T64R。其次，從圖1傳播模型仿真圖中看到，在相同的EIRP和天線類型條件下，無論是單站覆蓋能力，還是在城區(qū)和郊區(qū)場景，移動、廣電的700 MHz的覆蓋能力明顯強于電信、聯(lián)通的2.1 GHz[3]。

在同樣的條件下，移動、廣電2.6 GHz+700 MHz組網(wǎng)的覆蓋能力強于電信、聯(lián)通3.5 GHz+2.1 GHz組網(wǎng)，要到達同等規(guī)模的網(wǎng)絡覆蓋，700 MHz需要的基站數(shù)量也明顯少于2.1 GHz。

2 中低頻混合組網(wǎng)

相對于電信和聯(lián)通采用3.5 GHz+2.1 GHz中低頻組網(wǎng)的方式來部署廣覆蓋和大帶寬的5G網(wǎng)絡，移動和廣電2.6 GHz+700 MHz 5G混合組網(wǎng)優(yōu)劣勢顯著。

移動、廣電700 MHz基站采用FDD制式，上下行采用2×30 MHz作為黃金頻段，具有損耗低、覆蓋廣、站點少、建站成本低以及傳輸效率高的特點，而且有更低的多普勒頻偏，信號解調更可靠。但其帶寬有限，可用頻譜重耕復雜，不能用MIMO技術，導致傳輸速率較其他運營商更低。目前，700 MHz只能采用4T4R，而2.6 GHz可以采用支持Massive MIMO的AAU設備來補齊與700 MHz的覆蓋差距，并進一步提升網(wǎng)絡容量。

共建共享網(wǎng)絡架構如圖2所示，廣電與移動網(wǎng)絡共享采用多運營商核心網(wǎng)絡（Multi-Operator Core Network，MOCN）技術，即一套無線網(wǎng)絡可以同時連接到多個運營商的核心網(wǎng)節(jié)點，實現(xiàn)多家運營商共享同一套無線網(wǎng)絡。基于廣電與移動5G網(wǎng)絡共建共享原則，廣電與移動5G網(wǎng)絡架構采用兩家在各自頻段上共享建設端到端的5G網(wǎng)絡，在承載網(wǎng)側雙方相互打通鏈路，實現(xiàn)互聯(lián)互通[4]。

廣電5G獨立建設頻段包括700 MHz和4.9 GHz的獨立核心網(wǎng)，直接租用中國移動的承載網(wǎng)和無線網(wǎng)。廣電與移動5G網(wǎng)絡可通過承載網(wǎng)或核心網(wǎng)鏈路進行互聯(lián)互通。

MOCN共享網(wǎng)絡架構下，根據(jù)載波是否共享又分為獨立載波網(wǎng)絡共享和共享載波網(wǎng)絡共享。獨立載波共享時，廣電和移動只共享BBU，不共享RRU和AAU，兩者同基站，不同載波。共享載波共享時，廣電和移動BBU、RRU以及AAU均共享，站點側RAN設備全共享，共享兩家運營商的某段或某幾段載波，形成一個連續(xù)大帶寬的共享載波，兩者同基站，相同載波，可進一步降低基礎設施和設備費用（見圖3）。

圖3 獨立載波和共享載波架構和分層網(wǎng)絡

由于廣電和移動共同出資建設700 MHz基站，因此采用同基站同載波的共享載波方案，其相對成本低。無線網(wǎng)側，雙方建設同一套無線基站，采用共享載波方式，BBU、RRU以及AAU均共享。共享載波包含兩家運營商的PLMN列表，各運營商用戶通過識別各自的PLMN去接入到共享網(wǎng)絡小區(qū)中。基站按照用戶攜帶的PLMN信息，將用戶分別連接到用戶注冊核心網(wǎng)[5]。

3 結 論

中國廣電在移動通信領域一片空白，同時缺少建設資金和運維經(jīng)驗，在電信聯(lián)通已實現(xiàn)共建共享大背景下，實現(xiàn)與移動合作建設5G 700 MHz基站是最佳途徑，可大大節(jié)省網(wǎng)絡建設投資，縮短了5G商用時間。雙方BBU可共框、共天線、共配套設備、共承載網(wǎng)設備、線路以及管道，新建5G核心網(wǎng)實現(xiàn)了端到端的網(wǎng)絡互通。