广电700 M 5G网络架构及业务发展策略研究

邵 迪，张 晖

（1.江苏基久网络科技有限公司雨花分公司，江苏 南京 210000；2.中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京 210000）

文章通过对中国广电700MHz频段优劣势及网络架构的探讨，分析中国广电存在的劣势、优势、挑战和机遇，循序渐进地引出中国广电对5G 700MHz频段的业务定位及发展策略。

1 广电700 MHz频谱优劣势

1.1 700 MHz频段优势

1.1.1 广域连续覆盖，实现VoLTE向VoNR的技术演进

700 MHz是5G低频段频谱，具有良好的低频穿透性和优秀的覆盖特性。通过和中国移动的联合建设，依托中国移动现网已经建设的大量900 MHz、1 800 MHz和2.6 GHz基站资源，实现快速对农村广大区域的良好覆盖。在郊区、农村等广域覆盖区域，700 MHz单站覆盖半径不仅优于900 MHz、1 800 MHz基站，更大幅优于2.6 GHz、3.5 GHz、4.9 GHz等中高频段。因此，中国广电可以参考中国移动900 MHz的建设模式，而仅需建设900 MHz站址资源2/3的基站即可获得比肩900 MHz的覆盖能力，从而实现对郊区及农村地区700 MHz NR的连续覆盖。既能满足中国广电初期的覆盖需求，又能支撑中国移动900 MHzVoLTE向700 MHzVoNR技术的演进。如表1 所示。

表1 不同频段多场景下覆盖半径关系

1.1.2 空口时延更低，网络延迟低

相比5G中高频段均采用上下行单通道的时分双工TDD模式，700 MHz频段采用频分FDD上下行双通道模式，具有更低的网络延迟，单向空口时延小于4 ms，仅为5G中高频段网络时延的2/3。

网络时延的降低能够显著提升低时延类业务的用户体验，为工业制造、电力联网、视频应用、医疗创新、交通赋能等垂直行业应用提供极低的时延。

1.1.3 多普勒偏移更小，移动信号稳定性好

根据多普勒频移公式，700 MHz波长相比2.6G、4.9G频段更长，信号更加稳定可靠，更适合应用在特定目标快速移动场景下应用，例如高速铁路、高速公路、海滨快艇巡航等。

1.2 700 MHz频段劣势

1.2.1 频点低，波长长，无法支持Massive MIMO阵列天线

与5G中高频段相比，700 MHz频段存在频点低，波长长的特点，不支持Massive MIMO多阵列天线，仅能采用4T4R天线阵列天线，因而增益较小。因此在频谱效率、网络覆盖的灵活性、高容量增益等方面，700 MHz频段能力明显不足，需要和2.6 GHz、4.9 GHz等频段进行联合组网，提升基础网络能力。

1.2.2 峰值速率和网络容量有限

700 MHz单用户下行理论峰值速率为340 Mbps，上行峰值速率为182 Mbps，而2.6G的单用户下行理论峰值速率为1 726 Mbps，上传峰值速率为248 Mbps，700 MHz下行速率仅为2.6 GHz峰值速率的20%；蜂窝小区平均用户吞吐量，下行速率为100~120 Mbps，上行速率为60 Mbps。700 MHz小区平均用户吞吐量仅为2.6 GHz的10%。相比5G网络的中高频段，700 MHz峰值速率及网络容量较为劣势。

1.2.3 700 MHz移频困难，干扰问题突出，存在用户体验风险

700 MHz频段原作为中国广电公共广播频段使用，全国仍然存在着大量中国广电广播信号塔。不同城市中心频率不相同，并且覆盖区域过大，清频及移频工作执行困难且周期长。

700 MHz干扰影响如下表2所示：

表2 广播塔灵敏度恶化对照表

大阻塞信号依赖移频，非阻塞信号对隔离带间距要求大。

2 广电5G的网络架构

中国广电在无线接入网建设中，建议采用700 MHz、4.9 GHz室外站和3.3 GHz室分站组网。中国广电无移动基础打底网络，因此室外站以700 MHz宏站形成基础覆盖层，提高网络整体容量和下行带宽；对于部分热点高容量场景采用4.9 GHz宏站形成热点覆盖层，增加热点区域的网络深度覆盖同时保证容量，采用3.3 GHz室分站同时保证室内热点区域的覆盖及容量。

在承载网建设中，建议保持核心、汇聚、接入三层结构不变。通过租用中国移动基于SPN的承载网以及自建的IPRAN承载网络，使中国广电的承载网具备IPv6技术能力，提供基站和核心网关的IPv6连接能力，同时具备向EVPN、SR、网络切片等新兴技术的演进能力。

在核心网建设中，建议采用控制转发分离结构，并在运行过程中实现对用户界面的移动性管理和会话管理，并通过QoS参数直接对各个业务流程产生影响。利用不同的用户界面网络单元，可以在同一时间内创建多个不同的会话，并由多个控制面网络单元进行管理，从而实现了局部和远程业务的并行运行。

2.1 无线接入网

在3GPPR 15定义中，5G NR分为SA（独立组网）和NSA（非独立组网）两种部署模式。在SA模式下5G基站NR独立组网；在NSA模式下，5G基站需要依托4G基站提供控制信道。中国广电无4G网络，没有现有网络负担，可直接跳过NSA，选择极简的SA Option 2网络架构（见图1），可支持5G全部应用。

图1 SA独立组网示意图

广电与移动已形成了战略合作协议。中国移动前期组网以NSA为主，但随着5G建设的加速，实现SA独立组网也势在必行，因此基于Option 2的SA组网模式的共建共享的5G网络建设。

2.2 承载网

5G承载网作为无线接入网与核心网的连接网络，需要保障良好的带宽、超低的时延、稳定同步、高可靠性，提供灵活的网络调度能力、冗余的网络保护能力、精细的管理控制能力。

针对5G承载业务的需求，中国广电5G承载网络的总体架构主要包括转发面、协同控制、5G同步网等三个部分，在此架构下支持差异化的网络切片服务能力（见图2），提供基站和核心网关的IPv6连接，具备未来演进新技术的能力。

图2 5G承载网架构图

2.3 核心网

中国广电从自身需求出发，结合自身资源优劣势，放弃了传统软硬件结合的核心网建设模式。采用SBA（基于服务的架构）架构作为5G核心网建设模式（见图3），基于SBA架构，便于网络按照业务场景进行模块化定制，同时使用互联网协议，提供开放的API标准，提供面向服务的深度融合ICT接口，易于网络轻量化扩展，加速网络功能的升级。

图3 5G核心网架构图

针对中国广电未来发展的可能遇到的不同业务需求，用户面需要根据业务需求进行灵活的部署。用户面部署在核心网时，能够加强网络的集中调度与控制能力；用户面部署在接入网时，能够促进网络效率、优化用户的体验与流量控制。为了实现多功能的网络组合，核心网的云化架构势在必行。

3 广电5G业务定位及发展策略

3.1 业务定位

5G是广电探索新型媒体转型的契机。随着数字电视标准的不断更新，网络IP化是世界范围内的大趋势，全面打通IP，全面实现IP端到端的协同布局。随着网络信息技术的飞速发展，传统的广播电视网络呈现出IP化、接入无线化、宽带化、终端移动化等特点，而5G作为一种更高的移动通信技术，成为广电探索新媒体模式的一个重要契机。

5G是构建“党媒政网”生态体系的平台。互联网发展的历史经验表明，业务是决定互联网运营成败的关键因素。正确面对“信息浪潮”时代媒体多元化的现实，发挥中国广电在内容建设上的优势，打造全新生态体系，构建面向智慧5G时代的、融合广电传统业务与新兴互联网业务的综合业务平台，是实现“党媒政网”和市场化运营的共同诉求与目标。而5G时代的人工智能、大数据、云计算、切片和边缘计算等诸多技术，则是打造这一平台的技术基础。

3.2 发展策略

中国广电应当采用与传统三大运营商差异化的发展思路，不在正面与三大运营商进行市场搏杀，而是利用自身广播电视内容及5G超低时延的优势，采用差异化运营策略打造具有鲜明文化特征、具有业务核心竞争力的超高清媒体传播业务。同时充分发挥700 MHz频段覆盖能力的优势，推广以IoT物联网为基础的优势业务，例如：智慧农业、智慧医疗、智慧交通等对业务实时性要求极高，但是带宽要求相对较小的业务，实现广电业务由个人、家庭向各个垂直行业的拓展。

4 结束语

面对三大运营商庞大的基础网络及先发5G建设的压力，中国广电应该避其锋芒，充分发挥自身优势。通过与中国移动联合建设的方式，快速搭建覆盖全国的700 MHz宏站，满足基础覆盖。利用广电无线网络前期零建设、零投入的优势，优化资金使用，采用SA独立组网建设。通过SA独立组网，精准切入URLLC和mMTC应用，辅以网络切片、边缘计算等新技术，赋能垂直行业多元应用，推动相关产业的发展及成熟。探索新的5G运营模式，催生广电行业5G新质态，全面助力5G体系的健全发展。

作者简介：邵迪（1989-），男，籍贯：甘肃兰州，学历：本科，职称：通信工程师，研究方向：无线通信；张晖（1981-），男，籍贯：江苏南京，学历：硕士研究生，职称：高级通信工程师，研究方向：无线通信。