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(hào)標(biāo)識(shí)，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?。‰y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(yíng)商們?yōu)榱?5G 的覆蓋是怎樣無所不用其極的。本文主要關(guān)注動(dòng)態(tài)頻譜共享這一個(gè)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(duì)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(jià)實(shí)的 5G”。

在中國(guó)，移動(dòng)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(shì)，基帶單元自然也要使用新平臺(tái)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(dòng)，只需來個(gè)軟件升級(jí)，就可以支持 5G 了！

雖然帶寬小，網(wǎng)速慢，但是頻段低覆蓋好??！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(hào)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(duì)于品牌宣傳的作用無疑是巨大的。因此國(guó)外很多運(yùn)營(yíng)商都打算這么搞，中國(guó)的三大運(yùn)營(yíng)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(shì)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(dòng)態(tài)靈活調(diào)整不浪費(fèi)該多好！

在上述需求的驅(qū)動(dòng)下，3GPP 在 R15 協(xié)議中，就引入 4/5G 動(dòng)態(tài)頻譜共享這個(gè)技術(shù)。該技術(shù)有個(gè)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(duì)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(shí)候關(guān)閉 5G 載波，以保證 4G 的體驗(yàn)?zāi)?？很抱歉不行，因?yàn)?FDD 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(shí)動(dòng)態(tài)頻譜共享出山了。

這里說的實(shí)時(shí)，也叫 TTI 級(jí)別的頻譜共享。TTI 的全稱是 Transmission Time Interval，也就是傳輸時(shí)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(gè)子幀，5G 也是每毫秒一個(gè)子幀（含一個(gè)時(shí)隙）。兩者這一毫秒都含有 14 個(gè) OFDM 符號(hào)。

因此，4G 和 5G 的 TTI 是一樣的，每毫秒調(diào)度一次，動(dòng)態(tài)刷新對(duì)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(gè)帶寬內(nèi)包含了各種控制信道和參考信號(hào)，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(shí)頻資源的使用上相互避讓，盡量和諧共處。

據(jù)業(yè)界的測(cè)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(dòng)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(shí)用于 2G，4G 和 5G，2100M 可同時(shí)用于 3G，4G 和 5G，因此多種制式之間的動(dòng)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(dòng)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(chǎng)景包括：5G 大帶寬場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)景，同時(shí)支持三個(gè)制式的動(dòng)態(tài)頻譜共享 2G/4G/5G、3G/4G/5G 或者 NB-IoT/4G/5G 三個(gè)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(duì)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(huì)長(zhǎng)時(shí)間駐扎在這個(gè)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(gè)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(shí)使用這個(gè) 5G 載波和多個(gè) 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(yíng)商只部署 FDD 的 5G 這一個(gè)載波，才會(huì)出現(xiàn)上述用戶體驗(yàn)不佳的問題。而中國(guó)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(shì)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(jià)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(chǎng)活動(dòng)；

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(duì)大家有所幫助。

非常感謝能堅(jiān)持看到最后。