中国广电的700MHz频段与中国移动的2.6GHz频段在5G覆盖能力上具有显著差异,这种差异源于频谱的物理特性、传播模型及实际部署场景。以下从覆盖范围、穿透能力、容量与速率、适用场景等维度进行科学对比,并结合广电与移动共建共享的实际背景分析其协同效应。
一、覆盖能力对比的科学原理
- 频率与波长特性
700MHz(n28频段):
- 频率:698-790MHz,波长约3.7-4.3米(波长=光速/频率)。
- 传播特性:低频信号波长较长,绕射能力(衍射)强,易穿透建筑物、植被等障碍物,路径损耗较低。
- 覆盖半径:在相同发射功率下,700MHz基站的覆盖半径约为2.6GHz基站的2-3倍。例如,3.5GHz基站覆盖半径约500米,700MHz可达1公里以上。
2.6GHz(n41频段):
- 频率:2515-2675MHz,波长约11.2-11.9毫米。
- 传播特性:高频信号波长短,直线传播为主,易被障碍物阻挡,路径损耗较高。
- 覆盖半径:城市密集区域覆盖半径约300-500米,农村开阔区域约1-2公里。
- 路径损耗模型验证
根据自由空间路径损耗公式(L = 20log₁₀(d) + 20log₁₀(f) + 32.44):
- 700MHz在1公里距离的路径损耗约为122dB;
- 2.6GHz在1公里距离的路径损耗约为134dB。
结论:700MHz的路径损耗比2.6GHz低约12dB,相当于信号强度高16倍(每10dB对应信号强度10倍差异)。
- 实际部署覆盖效率
城市区域:
- 700MHz基站可覆盖约5-8平方公里,而2.6GHz基站仅覆盖1-2平方公里。
- 700MHz信号穿透混凝土墙的损耗约5-8dB,2.6GHz损耗达15-20dB。
农村/偏远地区:
- 700MHz单基站覆盖半径可达10公里,2.6GHz需部署3-4倍基站才能达到同等覆盖。
二、穿透能力与室内覆盖
- 建筑物穿透损耗
700MHz:
- 穿透单层砖墙损耗约3dB,双层混凝土墙约8dB,穿透后信号强度仍可支持100Mbps以上速率。
- 适合农村自建房、低层住宅的室内覆盖。
2.6GHz:
- 穿透同样墙体损耗达10-15dB,需依赖室内分布系统(DAS)或小型基站(Small Cell)补盲。
- 地形与障碍物适应性
700MHz:
- 在丘陵、森林等复杂地形中,信号衰减较慢,适合广域连续覆盖。
- 地铁隧道内覆盖距离可达200米(2.6GHz仅50-80米)。
2.6GHz:
- 易受高楼、树木遮挡,需密集部署小基站,成本较高。
三、容量与速率差异
- 带宽与峰值速率
700MHz:
- 单载波带宽通常为10MHz或20MHz(广电目前主要分配10MHz)。
- 理论峰值速率(下行):10MHz带宽下约1.5Gbps(Massive MIMO+256QAM)。
2.6GHz:
- 单载波带宽可达100MHz(n41频段连续频谱优势)。
- 理论峰值速率(下行):100MHz带宽下可达6Gbps(Massive MIMO+1024QAM)。
- 容量与用户密度
700MHz:
- 低频资源适合广域覆盖,但单小区容量较低,适合低密度用户场景(如农村、高速公路)。
2.6GHz:
- 高频段支持更大带宽,适合高密度城市区域的容量需求(如商业区、体育场)。
四、广电700MHz的差异化应用场景
- 广域覆盖与农村市场
700MHz:
- 以“一张网”低成本覆盖全国,尤其适合农村、山区等低回报区域,解决传统运营商覆盖盲区问题。
- 广电可凭借700MHz优势,快速抢占农村5G用户市场,与移动的2.6GHz形成互补。
- 广播电视融合
700MHz:
- 支持5G NR广播技术,实现“一点对多点”的低时延直播分发(如冬奥会开幕式直播),无需依赖传统广电塔。
- 结合广电内容资源,提供4K/8K超高清、VR直播等差异化服务。
- 物联网与智慧城市
700MHz:
- 低功耗、广覆盖特性适配农业传感器、智能电表等低速率、广连接(mMTC)场景。
- 例如:在农田中部署大量传感器,通过700MHz网络回传数据,覆盖半径达数公里。
五、与移动2.6GHz的协同:共建共享的互补逻辑
- 覆盖与容量的动态平衡
700MHz+2.6GHz双频组网:
- 广电共享移动的2.6GHz频段,在城市区域通过载波聚合(CA)提升峰值速率;
- 在农村区域以700MHz单频段覆盖,降低建网成本。
- 技术协同案例
动态频谱共享(DSS):
- 在700MHz频段上,4G与5G动态切换,农村区域优先保障5G覆盖,城市高峰时段释放资源给4G用户。
边缘计算(MEC):
- 移动的2.6GHz网络提供边缘算力,广电的700MHz负责广域连接,共同支持工业物联网(如远程设备控制)。
六、挑战与局限性
- 700MHz的天然短板
- 带宽限制:单载波带宽仅为10/20MHz,难以满足超高清视频、VR等高带宽需求。
- 终端生态:早期700MHz终端型号较少,需推动芯片厂商(如高通、联发科)优化多频段支持。
- 2.6GHz的部署成本
- 高频段覆盖成本:2.6GHz基站密度需求高,广电若独立建网成本压力巨大,共建共享是唯一可行方案。
七、总结:科学选择背后的战略意义
700MHz是广电的“黄金频段”:
其广覆盖、强穿透特性完美适配广电的“内容+网络”战略,低成本快速切入农村与垂直行业市场。
- 2.6GHz是移动的“容量引擎”:
高带宽支持城市高密度用户场景,与广电形成互补。
协同效应:广电通过共享移动的2.6GHz补足容量短板,移动借助广电的700MHz扩展农村覆盖,双方实现“1+1>2”的共赢。未来,通过动态频谱共享、载波聚合等技术,广电5G有望在覆盖与容量之间找到更优平衡点。