700MHz黄金频段即将定局!5G来临如何分配“数字红利”?
林起劲| 流媒体网| 2019-07-01

 【流媒体网】消息:2019年6月6日,工信部正式向中国广电颁发了5G牌照,而6月24日,广电总局下属的广播电视规划院官方网站有一则新闻如是描述:“工信部正式向中国广电颁发了5G牌照,标志着700MHz频段已尘埃落地”,并且“总局近期将正式发布《全国地面数字电视广播频率规划方案》,该方案统筹规划了700MHz频段以下的地面数字电视频率”。这寥寥数语,既是将广电、700MHz频段与5G之间的关系牵扯在一起,而其正式的官方口气但略显语焉不详的描述(或许是因为主体不合适缘故),却让700MHz这个最优质的“数字红利”依然蒙着面纱。而在6月21日,吉林广播电视局在官网发布了《关于开展移动数字电视清理整顿工作的通知》,吉林省已经在全省范围内开展移动数字清理整顿工作。

  在中国5G牌照已经发放的背景下,无线领域最优质的“数字红利”在纠葛多年之后依然还是迷局。再次让业内人士深感2010年三网融合政策实施以来两大行业之间的利益纠葛。作为同样是在2010年“误入”广电行业的笔者,也是深深体会其中的利益纠结甚至是无奈。

  笔者预计最后的面纱要等《全国地面数字电视广播频率规划方案》发布后才能揭开。但综合各方面信息深究的话,或许我们基本可以判断出这一面纱背后的谜底。

  先科普一下700MHz“数字红利”

  从技术特性来讲,了解无线通信背景的都知道,频率越高,波长越短,越趋近于直线传播,绕射能力越差,在传播介质中的衰减也越大,具体实践中的情况是易于受到移动物体的干扰,并难以穿透建筑实现室内覆盖。相反,频率越低,波长越长,绕射能力和衰减越小,能较好地实现穿透建筑实现室内覆盖。从网络部署来讲,5G如果用了高频段,那么它最大的问题是传输距离缩短和覆盖能力减弱,这就需要以微基站、微蜂窝方式建设网络,其网络部署节奏相对较慢,投资也应该比较大(参考林起劲文《科普:5G基础知识(1)》)。这就是700MHz作为低频被视为“数字红利”和引发各方争夺的根本原因。

  图为:典型的4G宏蜂窝与5G微蜂窝覆盖特性比较

  图为:低频段在网络部署上的投资优势

  不太多谈技术,笔者就拿具体事例来证明低频段“数字红利”的杀伤力吧。上一次与700MHz类似的低频段规划是,2016年6月工信部关于同意中国电信使用800MHz频段开展LTE组网的193号文。该文同意中国电信使用825-835MHz(终端发)和870-880MHz(基站发)开展LTE组网。这其中的一个背景是:这是中国电信首次获得的优质低频段(想象一下泪流满面的一线员工吧),与之相比中国移动和中国联通之前都有900MHz的较优频段。因此,当时通信媒体均认为这对中国电信来说是“重磅利好消息”,并认为通过大规模全网上LTE800,“估计到年底,电信的覆盖和网络质量将会提升一个层次,4G连续覆盖体验将有可能超过移动!”800M频段都能对无线通信带来如此大的改变,何况是更加优质的700MHz黄金频段?如上图所示,笔者引用此前某有线运营商对于低频段进行LTE网络部署的投资优势研究,可以看到:700MHz较850MHz理论上会节省30%,是1800MHz投资的三分之一。这种强覆盖能力带来的投资利益正是700Mhz频段备受关注的核心原因。

  欧洲700MHz频段部署参考

  从全球角度来看,在移动通信技术体系较为统一、无线频谱规划较为完善的欧洲,早在2016年5月底,欧盟理事会就确定所有欧盟成员国将700MHz频段用于移动服务,特别是未来5G业务。该计划要求欧盟国家根据其“统一技术条件”,在不晚于2020年6月30日之前重新分配694MHz-790MHz频段频谱用于移动宽带服务,以支持移动通信发展和塑造欧洲“统一数字市场”。基于此,各成员国必须在2018年6月30日之前制定好频谱使用技术路线图,并列明他们将如何落实决定。欧盟内部将700MHz称为第二个“数字红利”,800MHz而是首批“数字红利”,后者此前已经大部分腾退完成并多数分配给了移动通信领域使用。正是这些早期的无线频段清理和重新分配工作,目前欧盟也已经确定同时在低、中、高频段部署5G网络,以尽量开发“数字红利”和减少巨额的5G无线网络投资。

  当然,在技术更替中进行无线频谱的规划,必然牵涉现有“数字红利”频段的清理,以及跨行业之间的利益协调。特别是700MHz频段过去在欧洲被广泛应用于数字电视广播服务。为了确保这些服务的正常使用,欧盟委员会在上述部署同时也表示:会确保470MHz-694MHz频段频谱至少到2030年之前依旧可以用于数字电视和无线麦克风服务。必须严肃指出的是:在无线领域,欧盟上述宣布提及的数字电视就是“地面数字电视”,在欧洲包括北美等地区都用来提供免费的无线广播电视服务。也就是说,上述频段规划的逻辑是:出于移动通信的便利性和商业前景,欧盟在不损害广播电视公共利益的情况下将原先用于地面电视的部分700MHz频段划到4G/5G。笔者理解其中的技术背景是:作为免费服务的地面数字电视必然不会提供过多的内容,占用的700MHz相关频段不会太多,所以可以留出部分频段用于4G或5G。总的来看,通过统一的频谱规划,在不损害地面广播电视公益需求的情况下,将低频“数字红利”用于移动通信包括最新的5G技术是全球大势所趋。

  图为:常规技术更新下的无线频谱

  读到这里,读者或许会发问:欧洲将原先用于地面电视的部分700MHz频段划到4G/5G是可以理解的,但是在中国我们的地面电视场景在哪?好吧,这确实是一个核心问题。事实上,即使进入广电行业接近十年,笔者也只能很模糊地想起八九十年代在农村,叔叔辈们爬房子拉天线看电视的模拟电视时代——但现在的农村老家公共电视服务主角换成卫星电视了。而在城市,唯一的地面电视场景或许就是公共汽车的电视屏了,而在北京这种场景近年来也消失了,不知道其它城市情况如何。貌似行业曾经设想过针对小区户外固定屏幕用地面数字电视,但这类场景估计不多吧——而且这类场景太容易被新技术替代了。顺便提一下,在2008-2011年前后的短短时间里,应用700Mhz频段且针对手持终端的CMMB地面无线电视也曾经“轰轰烈烈”过,但比起发展久远的移动通信,CMMB满是各种缺漏,先天后天都是不足甚至是不对的,少提甚至不提也罢。

  揭秘700MHz无线频谱使用状况,猜想“数字红利”分配

  再次回到文章之初广电规划院的新闻通告,文中表示广电总局近期将正式发布的《全国地面数字电视广播频率规划方案》“统筹规划了700MHz频段以下的地面数字电视频率”。按照笔者的理解,如果认真研究对应的无线频段应用,广电规划院在6月底的这一声明或许已经完全描述了700MHz频段的应用归属问题。

  图为:2013年部分城市470M-800MHz无线频率部分使用情况示意

  笔者曾经在2013年对700MHz无线频谱有所涉猎。由于该项目已经结束5年多,并且相关信息均不涉及国家或者行业机密,笔者正好重新翻出来,以此确定700MHhz频段归属。上图是我国18个大中型城市470M-800MHz无线频率使用情况,横向代表频段情况(以8Mhz为一个区隔),纵向是18城市(为避免以数字代表)。除了558M-590MHz这32MHz频段之外,其它频段分布着地面模拟电视(橙色方块)、地面数字电视(绿色方块)以及个别CMMB应用(蓝色方块)。其中,前4个城市标出了三类电视的频段占用情况,而后18个城市仅列出其地面数字电视频段占用情况。从这个图可以看出:

  (1)2013年各类无线电视应用占据较多的是700MHhz以下频段(图中竖线之前部分),估计有2/3以上。

  (2)2013年模拟电视占据了大多数频段,地面数字电视和CMMB应用很少。

  也就是说,从2013年的技术情况看,在技术上完全可以扩大数字电视承载的电视节目,从而将模拟电视占用的频段省出来——这就是“数字红利”本身的含义。不过,在过去的数年间,中国的地面数字电视一直没有取得进展,广电总局的统计公报也难以找到地面数字电视发展的明确描述。倒是定位于公益服务的卫星数字电视成为地面电视的替代品。按照2018年广电总局统计公报,目前的卫星电视已经覆盖了大部分的农村地区,加上有线数字电视等方式,2018年底农村电视综合人口覆盖率99.01%(其中卫星数字电视和有线电视用户数分别是1.38亿户和0.74亿户)。更为重要的是,按照广电总局官方人士在2013年CCBN期间的说法,中国将在2020年停止地面模拟电视信号——而英美两国分别是在2012年和2008年就已经关闭模拟电视。

  所以,现在我们可以逐步得出如下推论:

  (1)以直播卫星为主体的公益服务已经可以满足农村等边远地区基本收视需求,模拟电视正式关闭时间已经不能再拖了。

  (2)地面模拟电视关闭之后,可以省出很多很多的黄金无线频段,大有可为。

  (3)地面数字电视在过去数年间并没有取得显著发展,即使继续占用也占不了太多频段。

  再加上前述广电规划院官网关于“700MHz尘埃落地”和广电总局将“统筹规划了700MHz频段以下的地面数字电视频率”的声明,我们或许可以得出第四个也是最重要与5G直接相关的推论:

  (4)在即将关闭地面模拟电视的情况下,广电总局或将不得不把700MHz(694Mhz)以上的黄金频段让出,用于移动通信特别是5G应用。这应该是两大行业围绕基于三网融合的利益PK/协调的一部分。

  同时,广电行业将尽量把700MHz(694Mhz)以下频段以地面数字电视应用的名义保持在广电行业。当然,具体切割点还有待观察。

  (5)在将部分黄金频段用于移动通信后,广电行业必然会申请其中部分作为广电行业自身5G之用,具体申请多少有待观察。

  笔者简单说一下最后一点,近年来在广电总局的领导下,包括贵广网络、电广传媒、湖北广电网络等在内的有线网路运营商都纷纷基于700MHz开展的“有线无线卫星融合网试验”。所以,广电行业必然要将5G频段部分落在700MHz这一黄金频段上,这是不容置疑的。

  这里不得不说到的是国务院2016年底公布新修订的《中华人民共和国无线电管理条例》:除因不可抗力外,取得无线电频率使用许可后超过2年不使用或者使用率达不到许可证规定要求的,作出许可决定的无线电管理机构有权撤销无线电频率使用许可,收回无线电频率。事实上,以《中华人民共和国无线电管理条例》、《无线电频率使用许可管理办法》为依据,工信部在2017年专门印发了《无线电频率使用率要求及核查管理暂行规定》(自2018年1月1日起施行)。暂行规定指出,公众移动通信业务:频段占用度不低于80%,区域覆盖率不低于60%,用户承载率不低于60%。从上述角度来说,无线频段是国家的宝贵财产,如果不能合理与有效使用,必然面临各方责难;所以,即使广电总局在近期敲定地面数字电视频段相关规划,但关于700Mhz黄金频段的争议也可能不会由此终结。

  一些流言与猜测

  这里顺便回顾一些5G相关的有趣流言,以及笔者不负责的猜想。

  A、工信部800Mhz频段清理。6月25日消息,工信部无线电管理局起草了《关于调整800MHz频段数字集群通信系统频率使用规划的通知(公开征求意见稿)》。笔者猜想,工信部是否要在800Mhz进行频段清理,以为5G发展腾出空间。

  B、国网公司与中国移动合作猜想。广电国网公司拿到牌照后,行业人士普遍认为国网公司的5G频段将(部分)落在4.9G频段。由于中国移动部分5G频段也落在4.9G频段,坊间认为两者也有较大的协同性。事实上,此前湖南电广传媒与华为达成战略合作,合作内容就包括4.9G无线网络实验网、全省700M基础无线网络等。笔者猜想:考虑到网络共享的需求,或许中国移动与国网公司也有较大的合作空间。毕竟,中国移动与广电行业在CMMB上也有过渊源。

  C、国网公司与中国联通合作猜想。2017年中国联通混合制改革期间,坊间居然传出国网公司凭借700MHz频段参与其中的流言。而且有意思的是:2018年8月,广电规划院余英院长一行六人赴中国联通网络技术研究院进行交流,其中倒是谈到5G应用于700Mhz频段利用问题。事实上,2017年3月,工信部曾经批复中国联通扩大内蒙古试验范围450MHz频段LTE TD建设的试验。笔者猜想:难道说中国联通在低频段真有经验?

  或许,在特朗普的极端折腾下,中国的5G比原计划提前了,好多工作需要提前了,所以不妨良好地猜想猜想。

责任编辑:王楠

版权声明:凡本网注明来源“流媒体网”的所有内容,版权均属流媒体网所有,转载需注明出处。凡注明来源非“流媒体网”的所有内容,其目的在于传递更多信息,并不意味着流媒体网赞同其观点或证实其内容的真实性。