5G的速度，可能比4G還要慢?
2020年，作為5G元年，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)突飛猛進(jìn)，5G手機(jī)也大量涌現(xiàn)。
可是，就算是買了最新的5G手機(jī)，并且開機(jī)后手機(jī)右上角顯示著大大的“5G”信號標(biāo)識，可別著急為此欣喜若狂。實(shí)際用起來，網(wǎng)速卻可能比4G還慢!
明明都用上5G了啊!難道手機(jī)上這偌大的5G LOGO是假的?下面，蜉蝣君將詳細(xì)介紹運(yùn)營商們?yōu)榱?G的覆蓋是怎樣無所不用其極的。本文主要關(guān)注動態(tài)頻譜共享這一個點(diǎn)。
1. 從5G頻譜說起
5G的頻譜分為兩段，低于6GHz的叫做Sub6G，也就是FR1(Frequency Range 1)，高于6GHz的毫米波頻段叫做mmWave，也就是FR2(Frequency Range 2)。
Sub6G這段頻譜，還有FDD和TDD頻段之分。這種分法從2G，3G和4G繼承而來，F(xiàn)DD的歷史悠久，一般頻段較低，700M，800M，900M，1800M，2100M等主流頻段都是FDD的;而TDD的頻段相對較高一些，比如2.3GHz，2.6GHz，3.5GHz，4.9GHz等等。
這些TDD頻段的帶寬大，且能很好地支持Massive MIMO這種5G核心技術(shù)，因此能提供高速上網(wǎng)服務(wù)(也就是eMBB)，是“貨真價實(shí)的5G”。
在中國，移動在2.6GHz上的160MHz帶寬，聯(lián)通和電信在3.5G上各有100MHz帶寬，都具備部署5G超高速業(yè)務(wù)的條件。
然而這真材實(shí)料的5G也有缺點(diǎn)，首先是頻段高覆蓋差，尤其是上行，要覆蓋好必須建設(shè)更多的站點(diǎn);其次就是射頻單元必須使用Massive MIMO才能體現(xiàn)優(yōu)勢，基帶單元自然也要使用新平臺來支持5G的高速率，就導(dǎo)致來成本高，部署慢的問題。
而FDD頻段呢?這些頻段一般都被2G，3G或者4G占用，可用帶寬很小，且FDD頻譜上的Massive MIMO實(shí)現(xiàn)困難，因此就算部署了5G，速度其實(shí)也就跟4G差不多?？梢苑Q之為“名不副實(shí)的5G”。
雖然FDD的5G名不副實(shí)，但其也是有優(yōu)點(diǎn)的，那就是，現(xiàn)網(wǎng)3G或者4G的頻段給5G分上一點(diǎn)，原有基站的硬件不用大動，只需來個軟件升級，就可以支持5G了!
雖然帶寬小，網(wǎng)速慢，但是頻段低覆蓋好啊!話說現(xiàn)在5G手機(jī)已經(jīng)鋪天蓋地地涌現(xiàn)，用戶最不爽的事情就是買了5G手機(jī)卻只能用4G。如果部署了FDD模式的低頻5G，5G手機(jī)就可以無處不在地顯示5G信號的LOGO了。而且成本還更低!
因此，F(xiàn)DD頻段的5G雖然速度不快，但可以快速，低成本地讓5G實(shí)現(xiàn)大面積覆蓋，對于品牌宣傳的作用無疑是巨大的。因此國外很多運(yùn)營商都打算這么搞，中國的三大運(yùn)營商也不例外。
在FDD上搞5G的需求明確了，可是FDD頻譜都被4G占用著呢，如果全部拿來做5G，勢必導(dǎo)致4G速度變慢，用戶體驗(yàn)降低;而5G則在初期用戶少，網(wǎng)絡(luò)空閑著白白浪費(fèi)。這可咋辦?
如果5G能跟4G共享頻譜就好了!這樣一來，一段頻譜上既是4G也是5G，4G用戶來了就提供4G服務(wù)，5G用戶來了就提供5G服務(wù)，動態(tài)靈活調(diào)整不浪費(fèi)該多好!
在上述需求的驅(qū)動下，3GPP在R15協(xié)議中，就引入4/5G動態(tài)頻譜共享這個技術(shù)。該技術(shù)有個專有名稱叫DSS，全稱Dynamic Spectrum Sharing，高通的X55基帶也是支持的。
2. DSS是怎樣實(shí)現(xiàn)的?
首先我們看看純4G使用，不進(jìn)行頻譜共享的初始狀態(tài)是什么樣的。如下圖所示，整整20M的帶寬完全歸4G用，干凈利落。
再進(jìn)一步，4G給5G分一半頻譜，但4G和5G獨(dú)立運(yùn)行，井水不犯河水。
這樣一來，4G的資源被生生砍掉了一半，速度自然也就下降了一半，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷壓力山大，用戶體驗(yàn)自然是惡化了。而5G呢，由于用戶少，網(wǎng)絡(luò)空閑導(dǎo)致頻譜浪費(fèi)，并且，用戶對于5G的期望很高，那點(diǎn)頻譜能提供的速度自然是讓人失望的。真是兩頭不討好。
那么能不能在空閑的時候關(guān)閉5G載波，以保證4G的體驗(yàn)?zāi)?很抱歉不行，因?yàn)镕DD 5G低頻屬于覆蓋層啊，關(guān)掉之后連5G的兜底覆蓋就都沒了。
靜態(tài)分配不靠譜，就必須要5G和4G實(shí)時動態(tài)頻譜共享出山了。
這里說的實(shí)時，也叫TTI級別的頻譜共享。TTI的全稱是Transmission Time Interval，也就是傳輸時間間隔的意思。
FDD 5G和4G一般采用相同的子載波間隔，也就是15KHz。這樣一來，4G每毫秒一個子幀，5G也是每毫秒一個子幀(含一個時隙)。兩者這一毫秒都含有14個OFDM符號。
因此，4G和5G的TTI是一樣的，每毫秒調(diào)度一次，動態(tài)刷新對于頻譜的分配，誰話務(wù)多就給誰分的頻譜多，誰話務(wù)少就給誰分的頻譜少，頻譜利用率自然就提升了。
但是，理想和現(xiàn)實(shí)畢竟還是有區(qū)別的。4G在整個帶寬內(nèi)包含了各種控制信道和參考信號，必須要持久不變地占用某些資源。5G這樣需要固定占用資源的信道少一些，但也不可能沒有。
這樣一來，信道的沖突不可避免。要解決就只能是大家都犧牲一點(diǎn)速度，在時頻資源的使用上相互避讓，盡量和諧共處。
據(jù)業(yè)界的測試結(jié)果，DSS下4G的損失在大約在10%以下，5G的損失可達(dá)25%。因此，激活DSS之后，頻譜效率實(shí)際是下降的，用戶體驗(yàn)速率當(dāng)然也是下降的。當(dāng)然這也沒辦法，魚和熊掌不可兼得。
傳統(tǒng)的DSS只考慮了4G和5G之間的動態(tài)頻譜共享，而實(shí)際上，大多數(shù)頻段都是三種制式的。比如1800M可同時用于2G，4G和5G，2100M可同時用于3G，4G和5G，因此多種制式之間的動態(tài)頻譜共享方案也就呼之欲出了。
中興在原先的Magic Radio Pro方案上進(jìn)行來了擴(kuò)展，提出了Super DSS方案，可以支持2G/4G/5G或者3G/4G/5G之間的動態(tài)頻譜共享。
華為也擴(kuò)展了原先的CloudAir方案，提出了Hybrid DSS方案，支持的場景包括：5G大帶寬場景，5G使用大于20MHz連續(xù)大帶寬頻譜，4G使用20MHz帶寬;靈活帶寬場景，支持存量FDD頻譜非標(biāo)準(zhǔn)帶寬，如19.8MHz的5G;三模共存場景，同時支持三個制式的動態(tài)頻譜共享2G/4G/5G、3G/4G/5G或者NB-IoT/4G/5G三個制式并存的情況。
最后，DSS是要用NSA還是SA的部署方式呢?答案是都可以，不過對用戶體驗(yàn)的影響不同。
在SA模式下：如果5G只有通過DSS實(shí)現(xiàn)的單載波，由于低頻覆蓋較好，手機(jī)很有可能就會長時間駐扎在這個窄帶寬，低速率的5G上，用戶體驗(yàn)并不好。而實(shí)際上4G可能有好幾個載波，使用載波聚合后的速率更高!
在NSA模式下：手機(jī)可以通過雙連接同時使用這個5G載波和多個4G載波，體驗(yàn)速率快于SA，但由于DSS要處理信道沖突，實(shí)際網(wǎng)速跟部署5G前的純4G網(wǎng)絡(luò)相比，速度也降低了。
注意，如果某運(yùn)營商只部署FDD的5G這一個載波，才會出現(xiàn)上述用戶體驗(yàn)不佳的問題。而中國實(shí)際是FDD和TDD并舉，F(xiàn)DD主打覆蓋，TDD主打容量，兩者優(yōu)勢互補(bǔ)相互扶持，5G用戶體驗(yàn)改善的。
最后，總結(jié)下DSS的價值：
1、快速，低成本地引入5G，解決5G的“有無”問題;
2、支持新發(fā)布的5G終端，讓用戶看到5G LOGO，保留用戶，方便進(jìn)行市場活動;
3、FDD 5G和大帶寬的TDD 5G進(jìn)行載波聚合，增強(qiáng)上行覆蓋。好了，本期的介紹就到這里，希望對大家有所幫助。
非常感謝能堅(jiān)持看到最后。
