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我國農(nóng)村區(qū)域廣闊,薄弱的通信基礎設施成為制約農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、社會進步及生活水平提高的重要因素之一,而傳統(tǒng)的有線寬帶解決方式在農(nóng)村區(qū)域存在最后1公里的障礙,接入存在困難。700M頻段目前雖歸屬廣電系統(tǒng),但使用率不高,本文研究利用700M TD-LTE進行農(nóng)村地區(qū)無線寬帶覆蓋的組網(wǎng)方案和其巨大優(yōu)勢。經(jīng)研究表明,利用700M TD-LTE進行農(nóng)村地區(qū)無線寬帶覆蓋具有良好的社會和經(jīng)濟效益,推廣意義巨大。
背景
2012年7月9日,國務院頒發(fā)的國發(fā)[2012]28號文《國務院關于印發(fā)“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》要求發(fā)展寬帶無線城市、家庭信息網(wǎng)絡,加快信息基礎設施向農(nóng)村和偏遠地區(qū)延伸覆蓋,普及信息應用;2013年8月1日,國務院頒發(fā)的國發(fā)[2013]31號文《國務院關于印發(fā)“寬帶中國”戰(zhàn)略及實施方案的通知》將寬帶網(wǎng)絡定義為新時期我國經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略性公共基礎設施,要求加快推動農(nóng)村地區(qū)無線通信及寬帶的發(fā)展、普及。
我國農(nóng)村區(qū)域廣闊,特別是在中西部偏遠農(nóng)村地區(qū)丘陵多、地勢起伏,特殊的地形地貌造成寬帶網(wǎng)絡建設難度大和投資大的局面,通信基礎設施薄弱已成為制約當?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和農(nóng)民生活水平提高的重要因素之一,亟需探索新的思路和研究新的技術方案,搶占時間窗口,加速推進農(nóng)村地區(qū)寬帶建設,縮小城鄉(xiāng)之間的“數(shù)字鴻溝”。
農(nóng)村地區(qū)無線寬帶覆蓋技術方案
目前行政村及以下區(qū)域的農(nóng)村地區(qū)的數(shù)據(jù)通信主要依靠GSM的EDGE網(wǎng)絡實現(xiàn),GSM技術數(shù)據(jù)通信效率低、帶寬小,無法滿足廣大農(nóng)村區(qū)域日益增長的信息消費。此外,目前業(yè)界通常采用的農(nóng)村寬帶解決方式如下。
1、有線寬帶方式
傳統(tǒng)的寬帶方式解決手段是采用有線寬帶方式,但是有線寬帶方式由于用戶比較分散,存在最后1公里的障礙。特別是在偏遠農(nóng)村,寬帶接入存在困難。
2、采用室外AP方式
采用室外型AP,利用WiMAX技術通過無線方式進行寬帶覆蓋,但該模式覆蓋距離較近,且由于WiMAX技術的移動性較差,今后在廣區(qū)域組網(wǎng)情況下也存在切換等相關問題。
3、采用高頻段的TD-LTE覆蓋方式
TD-LTE作為第四代移動通信網(wǎng)絡,是一個中國主導的并具有“國際化”特征的標準,其技術優(yōu)勢體現(xiàn)在速率、時延和頻譜利用率等多個領域,使得運營商能夠在有限的頻譜帶寬資源上具備更強大的業(yè)務提供能力。采用高頻段的LTE 無線覆蓋方式的優(yōu)勢是頻率資源穩(wěn)定并可與目前建設的大網(wǎng)實現(xiàn)移動性,但由于高頻段的穿透力和傳播距離較目前廣大農(nóng)村區(qū)域的900M GSM小很多,目前農(nóng)村3G基站覆蓋度密度不夠,為達到現(xiàn)網(wǎng)(GSM網(wǎng))一致的覆蓋效果需要新建基站配套,造價較高,不利于在鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村地區(qū)進行廣覆蓋。
4、采用700M低頻段的TD-LTE覆蓋方式
鑒于目前的技術應用手段都無法有效快速、低成本解決農(nóng)村寬帶接入,亟需探索新的思路和研究新的技術方案。700M頻段目前在我國主要為廣電地面模擬電視信號傳輸使用,雖歸屬于廣電,但是使用率不高,700M頻段處于低頻段,具有信號覆蓋廣、穿透力強等特性,適合大范圍網(wǎng)絡覆蓋,組網(wǎng)成本低,若用于移動通信網(wǎng)建設,可降低運營商的建網(wǎng)成本,為用戶提供優(yōu)質(zhì)、高性能、低成本的移動寬帶業(yè)務,將創(chuàng)造全新的社會和經(jīng)濟價值?;谠擃l段的優(yōu)勢,若將700M頻段用于LTE網(wǎng)絡建設,依托現(xiàn)網(wǎng)的GSM基站配套資源,可快速低成本實現(xiàn)廣大農(nóng)村地區(qū)的寬帶接入廣覆蓋。
700M TD-LTE農(nóng)村地區(qū)無線寬帶覆蓋解決方案
1、700M現(xiàn)狀
全球統(tǒng)一將700M頻段劃分給IMT,國際上普遍用于部署LTE網(wǎng)絡,700M頻段可能成為LTE的全球統(tǒng)一劃分頻段或全球漫游頻段,亞太地區(qū)國家支持FDD/TDD兩種方案,中國支持并推動700M TD-LTE案。目前,主流廠家的TD-LTE(700M)射頻設備可支持738~758MHz工作頻段,支持更多頻段的射頻設備正在開發(fā)中,整個700M產(chǎn)業(yè)正處于支持與后續(xù)推動階段。
700M在國內(nèi)主要是在廣電的地面模擬電視信號使用,但是隨著全國地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)的基本建成,地面模擬電視信號將逐漸停止播出。700M雖然歸屬于廣電,但頻譜使用率較低,具備頻譜清理條件,具備引入LTE的基礎。
效益分析
700M TD-LTE技術可在農(nóng)村場景下快速、高效益實現(xiàn)農(nóng)村寬帶接入,創(chuàng)新性的采用LTE+CPE的方式實現(xiàn)多用戶寬帶,可快速提升農(nóng)村寬帶接入能力,在宏觀經(jīng)濟效益、信息化水平等方面能起到積極作用。
1、有效降低運營商投資
LAN、PON等有線寬帶接入技術費用較低,但由于是點覆蓋,隨著用戶發(fā)展或趨于分散,后期需要進行二次建設(需增加AP或ONU等設備),仍需追加投資。
700M TD-LTE利用已建基站的網(wǎng)絡資源,采用4G+CPE方式可以建設一張覆蓋更廣泛、覆蓋效果更好的網(wǎng)絡,農(nóng)村現(xiàn)網(wǎng)站點配套資源得到更加充分利用,有效降低綜合造價,提升網(wǎng)絡能力,緩解運營壓力,是農(nóng)村區(qū)域?qū)拵Ы尤氲氖走x技術。
表1 不同村通寬帶技術方案對比
注:1.以上表格估算按照一個中等規(guī)模的行政村(半徑約0.55km)做到完全覆蓋所需設備及投資來計算;2.各廠家主設備報價差別較大,以上700M TD-LTE投資估算依據(jù)來自西部某地市實驗網(wǎng)。
采用有線寬帶覆蓋方式,雖然第一階段投資和低頻段4G技術投資相差不多,但由于該方案僅實現(xiàn)了點覆蓋,隨著用戶發(fā)展或區(qū)域分散,后期需要進行二次建設(需增加AP或ONU等設備),仍需進一步追加投資。相比有線寬帶接入的點覆蓋方式,700M LTE+CPE技術實現(xiàn)了面覆蓋,可支持最多18個CPE并發(fā)使用。
2、進一步推動農(nóng)村信息化建設
700M TD-LTE技術可助力我國農(nóng)村信息化建設,能有效推進政府推出的“農(nóng)村政務公開平臺”、“農(nóng)村便民服務平臺”、“新農(nóng)合”、“致富信息早知道”、“農(nóng)商助手”、“視頻信息化應用”等農(nóng)村信息化產(chǎn)品,全面加快“智慧農(nóng)村”、“寬帶鄉(xiāng)村”建設。
3、推動產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,推動自主創(chuàng)新
目前700M產(chǎn)業(yè)在全球仍處于支持與后續(xù)推動階段,700M TD-LTE在農(nóng)村地區(qū)的無線寬帶建設有助于通信企業(yè)與廣電部門、頻率主管部門的溝通與協(xié)調(diào),爭取政府、通管局和監(jiān)管部門的支持,加強產(chǎn)業(yè)界合作,有利于推動整個700M產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,形成具有自主特性的產(chǎn)業(yè)群體,促進和帶動技術進步,推動自主創(chuàng)新,提高勞動生產(chǎn)率。
4、促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展,縮小城鄉(xiāng)“數(shù)字鴻溝”
電信業(yè)是為社會和人民生活服務的公共事業(yè),700M TD-LTE技術能有效快速實現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)無線寬帶覆蓋,構建優(yōu)質(zhì)4G網(wǎng)絡,助力農(nóng)村種植戶實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的電子商務化,讓原來因信息封閉滯銷的農(nóng)產(chǎn)品走向全國乃至全世界,讓基層農(nóng)戶切實享受到4G網(wǎng)絡帶來的實實在在好處,提升農(nóng)村業(yè)務收入,增強用戶粘性,鍛造農(nóng)村網(wǎng)絡競爭新優(yōu)勢,彌合城市、農(nóng)村“數(shù)字鴻溝”,建設智慧農(nóng)村,推動“三農(nóng)”信息服務工程,落實國家的“寬帶中國”戰(zhàn)略。
結(jié)語
700M頻段信號傳播質(zhì)量優(yōu)勢突出,網(wǎng)絡覆蓋質(zhì)量好,700M TD-LTE網(wǎng)絡具有投資小、成本低、工期短、見效快、效果好,能解決偏遠農(nóng)村無線寬帶覆蓋問題,同時農(nóng)村700M TD-LTE組網(wǎng)方案受客觀因素影響小、引入成本適中,可在全國農(nóng)村地區(qū)或者重要的特殊場景引入,推廣意義巨大。