從基站覆蓋面積談一下700MHz廣電頻段的重要性

導語:本文以門外漢角度,單純的從覆蓋面積上談一下廣電700兆頻段的重要性。

從基站覆蓋面積談一下700MHz廣電頻段的重要性

5G基站

談到5G我們就不得不提一下當下的中國廣電,而中國廣電又因為享有700兆頻段而變得非常重要。中國廣電乃至其合作伙伴中國移動對於5G的宣傳當中多次提到700兆的黃金頻段。那麼,為什麼700兆頻段會這樣重要呢?

大家或多或少地會從網上知道,5G網路所需要的基站數量是非常龐大的。但是對於這個數量或者是5G基站的覆蓋範圍並不是太瞭解。經過多方搜尋,現在大約能以一個門外漢的標準,對覆蓋相關的問題做點解答。

5G涉及了一個叫毫米波的概念,借鑑網路的定義就是:波長為1~10毫米的電磁波稱毫米波,它位於微波與遠紅外波相交疊的波長範圍,因而兼有兩種波譜的特點。毫米波的波動頻率為30GHz-300GHz。相對於6GHz以下的頻段,毫米波具有大頻寬、低空口時延和靈活彈性空口配置等獨特優勢,可滿足未來無線通訊對系統容量、傳輸速率和差異化應用等方面的需求。而上面出現的6GHz以下的頻段,也被稱為SUB-6頻段。

因此,我將5G的頻段大致分為了三個段,6GHz以下的稱為低頻段,6GHz-30GHz的稱為中頻段,而30GHz-300GHz稱為高頻段。

美國當初根據5G的發展做了一個報告,報告中的一個部分寫過市區內的高頻段28GHz與低頻段3。4GHz的一個覆蓋對比。而美國把28GHz也稱為了高頻段,這個劃分可能是國家與國家之間是不同的。也做一個參考吧。

先看28GHz的一個覆蓋情況:

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28GHz覆蓋圖

從圖中可以看出,28GHz的基站覆蓋半徑約為132米,這個覆蓋面積經過計算是54711平方米左右,圖中的藍色部分是100Mbps的傳輸速率覆蓋面積,而紅色部分是1Gbps的傳輸速率覆蓋面積。如果按照這個覆蓋面積來算,整個中國覆蓋大約需要1。75億個基站。

再就是3。4GHz的一個覆蓋情況:

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3。4GHz覆蓋圖

圖中可以看到,相對毫米波而言,3。4GHz基站的覆蓋面積有了明顯的擴大。覆蓋半徑變到了372米,而這個覆蓋面積計算後是434525平方米之多。同樣的,圖中的藍色部分是100Mbps的傳輸速率覆蓋面積,而紅色部分是1Gbps的傳輸速率覆蓋面積。如果按照這個來算,整個中國的覆蓋要用到2230萬基站。已經減少到了差不多8分之1 。

經過搜尋,在網友GSAcom的帖子中發現了700MHz的覆蓋情況,我們按照一般市區來算,一個基站的覆蓋半徑大約是1公里。那樣,一個700MHz基站的覆蓋面積就是314萬平方米。如果按照這個覆蓋來說,整個中國的覆蓋要大約306萬個基站。如果按照高密度城區計算,這個覆蓋面積是113萬平方米,換算成全國覆蓋,大約需要910萬個基站。

相對於毫米波28GHz的1.75億基站需求、3.4GHz基站的2230萬基站需求和700MHz基站的305萬(910萬)基站需求,700MHz基站數量是毫米波28GHz基站的20分之1或者是60分之1。毫無疑問,5G網路使用700MHz基站會節約更多的費用,也會做到更好的覆蓋。

當然,基站的覆蓋面積,可能涉及到很多方面,比如衰減、角度、方向、傳播模型等,這些都太專業化,確實不懂。那我們就單純地從訊號覆蓋面積做個比較吧。再者說來,農村和人口較少的地區會需要更少的基站,這個相信不難理解。

那毫米波就沒有用處了嗎?在我看來,毫米波會應用到室內的一些需要更低延遲、更多接入的一些地方,將5G網路的優異效能發揮到極致。

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種花家丁卯兔

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