2020 年，作为5G元年，5G网络建设突飞猛进，5G手机也大量涌现。

可是，就算是买了最新的5G手机，并且开机后手机右上角显示着大大的“5G”信号标识，可别着急为此欣喜若狂。实际用起来，网速却可能比 4G 还慢！

明明都用上 5G 了啊！难道手机上这偌大的5G LOGO是假的？

下面将详细介绍运营商们为了5G的覆盖是怎样无所不用其极的。本文主要关注动态频谱共享这一个点。

1. 从 5G 频谱说起

5G 的频谱分为两段，低于 6GHz 的叫做 Sub6G，也就是 FR1（Frequency Range 1），高于 6GHz 的毫米波频段叫做 mmWave，也就是 FR2（Frequency Range 2）。

Sub6G 这段频谱，还有 FDD和 TDD 频段之分。这种分法从 2G，3G 和 4G 继承而来，FDD 的历史悠久，一般频段较低，700M，800M，900M，1800M，2100M 等主流频段都是 FDD 的；而 TDD 的频段相对较高一些，比如 2.3GHz，2.6GHz，3.5GHz，4.9GHz 等等。

这些 TDD 频段的带宽大，且能很好地支持 Massive MIMO 这种 5G 核心技术，因此能提供高速上网服务（也就是 eMBB），是“货真价实的 5G”。

在中国，移动在 2.6GHz 上的 160MHz 带宽，联通和电信在 3.5G 上各有 100MHz 带宽，都具备部署 5G 超高速业务的条件。

然而这真材实料的 5G 也有缺点，首先是频段高覆盖差，尤其是上行，要覆盖好必须建设更多的站点；其次就是射频单元必须使用 Massive MIMO 才能体现优势，基带单元自然也要使用新平台来支持 5G 的高速率，就导致来成本高，部署慢的问题。

而 FDD 频段呢？这些频段一般都被 2G，3G 或者 4G 占用，可用带宽很小，且 FDD 频谱上的 Massive MIMO 实现困难，因此就算部署了 5G，速度其实也就跟 4G 差不多。可以称之为“名不副实的 5G”。

虽然 FDD 的 5G 名不副实，但其也是有优点的，那就是，现网 3G 或者 4G 的频段给 5G 分上一点，原有基站的硬件不用大动，只需来个软件升级，就可以支持 5G 了！

虽然带宽小，网速慢，但是频段低覆盖好啊！话说现在 5G 手机已经铺天盖地地涌现，用户最不爽的事情就是买了 5G 手机却只能用 4G。如果部署了 FDD 模式的低频 5G，5G 手机就可以无处不在地显示 5G 信号的 LOGO 了。而且成本还更低！

因此，FDD 频段的 5G 虽然速度不快，但可以快速，低成本地让 5G 实现大面积覆盖，对于品牌宣传的作用无疑是巨大的。因此国外很多运营商都打算这么搞，中国的三大运营商也不例外。

在 FDD 上搞 5G 的需求明确了，可是 FDD 频谱都被 4G 占用着呢，如果全部拿来做 5G，势必导致 4G 速度变慢，用户体验降低；而 5G 则在初期用户少，网络空闲着白白浪费。这可咋办？

如果 5G 能跟 4G 共享频谱就好了！这样一来，一段频谱上既是 4G 也是 5G，4G 用户来了就提供 4G 服务，5G 用户来了就提供 5G 服务，动态灵活调整不浪费该多好！

在上述需求的驱动下，3GPP 在 R15 协议中，就引入 4/5G 动态频谱共享这个技术。该技术有个专有名称叫 DSS，全称 Dynamic Spectrum Sharing，高通的 X55 基带也是支持的。

2. DSS 是怎样实现的？

首先我们看看纯 4G 使用，不进行频谱共享的初始状态是什么样的。如下图所示，整整 20M 的带宽完全归 4G 用，干净利落。

再进一步，4G 给 5G 分一半频谱，但 4G 和 5G 独立运行，井水不犯河水。

这样一来，4G 的资源被生生砍掉了一半，速度自然也就下降了一半，网络负荷压力山大，用户体验自然是恶化了。而 5G 呢，由于用户少，网络空闲导致频谱浪费，并且，用户对于 5G 的期望很高，那点频谱能提供的速度自然是让人失望的。真是两头不讨好。

那么能不能在空闲的时候关闭 5G 载波，以保证 4G 的体验呢？很抱歉不行，因为 FDD 5G 低频属于覆盖层啊，关掉之后连 5G 的兜底覆盖就都没了。

静态分配不靠谱，就必须要 5G 和 4G 实时动态频谱共享出山了。

这里说的实时，也叫 TTI 级别的频谱共享。TTI 的全称是 Transmission Time Interval，也就是传输时间间隔的意思。

FDD 5G 和 4G 一般采用相同的子载波间隔，也就是 15KHz。这样一来，4G 每毫秒一个子帧，5G 也是每毫秒一个子帧（含一个时隙）。两者这一毫秒都含有 14 个 OFDM 符号。

因此，4G 和 5G 的 TTI 是一样的，每毫秒调度一次，动态刷新对于频谱的分配，谁话务多就给谁分的频谱多，谁话务少就给谁分的频谱少，频谱利用率自然就提升了。

但是，理想和现实毕竟还是有区别的。4G 在整个带宽内包含了各种控制信道和参考信号，必须要持久不变地占用某些资源。5G 这样需要固定占用资源的信道少一些，但也不可能没有。

这样一来，信道的冲突不可避免。要解决就只能是大家都牺牲一点速度，在时频资源的使用上相互避让，尽量和谐共处。

据业界的测试结果，DSS 下 4G 的损失在大约在 10%以下，5G 的损失可达 25%。因此，激活 DSS 之后，频谱效率实际是下降的，用户体验速率当然也是下降的。当然这也没办法，鱼和熊掌不可兼得。

传统的 DSS 只考虑了 4G 和 5G 之间的动态频谱共享，而实际上，大多数频段都是三种制式的。比如 1800M 可同时用于 2G，4G 和 5G，2100M 可同时用于 3G，4G 和 5G，因此多种制式之间的动态频谱共享方案也就呼之欲出了。

中兴在原先的 Magic Radio Pro 方案上进行来了扩展，提出了 Super DSS 方案，可以支持 2G/4G/5G 或者 3G/4G/5G 之间的动态频谱共享。

华为也扩展了原先的 CloudAir 方案，提出了 Hybrid DSS 方案，支持的场景包括：5G 大带宽场景，5G 使用大于 20MHz 连续大带宽频谱，4G 使用 20MHz 带宽；灵活带宽场景，支持存量 FDD 频谱非标准带宽，如 19.8MHz 的 5G；三模共存场景，同时支持三个制式的动态频谱共享 2G/4G/5G、3G/4G/5G 或者 NB-IoT/4G/5G 三个制式并存的情况。

最后，DSS 是要用 NSA 还是 SA 的部署方式呢？答案是都可以，不过对用户体验的影响不同。

在 SA 模式下：如果 5G 只有通过 DSS 实现的单载波，由于低频覆盖较好，手机很有可能就会长时间驻扎在这个窄带宽，低速率的 5G 上，用户体验并不好。而实际上 4G 可能有好几个载波，使用载波聚合后的速率更高！

在 NSA 模式下：手机可以通过双连接同时使用这个 5G 载波和多个 4G 载波，体验速率快于 SA，但由于 DSS 要处理信道冲突，实际网速跟部署 5G 前的纯 4G 网络相比，速度也降低了。

注意，如果某运营商只部署 FDD 的 5G 这一个载波，才会出现上述用户体验不佳的问题。而中国实际是 FDD 和 TDD 并举，FDD 主打覆盖，TDD 主打容量，两者优势互补相互扶持，5G 用户体验改善的。

最后，总结下 DSS 的价值：

1、快速，低成本地引入 5G，解决 5G 的“有无”问题；

2、支持新发布的 5G 终端，让用户看到 5G LOGO，保留用户，方便进行市场活动；

3、FDD 5G 和大带宽的 TDD 5G 进行载波聚合，增强上行覆盖。

好了，本期的介绍就到这里，希望对大家有所帮助。

（来源：与非网）