中国广电在推进5G网络部署时,面临如何高效利用现有4G频谱资源(如700MHz)并平滑过渡到5G的挑战。动态频谱共享(DSS,Dynamic Spectrum Sharing)技术成为关键解决方案,但其实际落地需平衡网络性能、用户体验和运营成本。以下是技术实现路径与平衡策略:
- 广电的频谱现状与挑战
• 4G/5G频谱重叠:广电700MHz原用于4G广播业务(如CMMB),现需同时承载4G(LTE)和5G(NR)信号。
• 业务冲突风险:若静态划分频谱(如固定分配20MHz给5G),会导致4G容量不足或5G性能受限。
• 终端兼容性:大量存量4G终端(如农村地区的机顶盒)仍需持续服务,无法一刀切关闭4G。
- 动态频谱共享(DSS)的核心机制
DSS通过时频资源动态分配,实现4G/5G在同一频段共存,关键技术包括:
(1) 资源块灵活调度
• 时域共享:以1ms为周期动态分配OFDM符号,如4G占用前半子帧,5G占用后半子帧(需对齐CP长度)。
• 频域共享:将频谱划分为RB(Resource Block),按业务需求实时分配(如4G语音优先占用中心频段)。
(2) 协同信令设计
• 4G/5G协同调度器:基站(gNB/eNB)通过X2接口交换负载信息,避免资源冲突。
• 终端指示信号:通过LTE-MIB或NR-SSB广播当前频谱分配模式,确保终端正确解码。
(3) 智能负载预测
• 基于AI算法预测4G/5G流量峰值(如晚间4K视频需求激增),提前调整资源分配比例。
- 广电的差异化实施方案
(1) 分阶段频谱迁移
阶段 策略
初期(1-2年) DSS模式为主:4G占用70%资源(保障存量用户),5G动态使用剩余30%。
中期(2-3年) 根据5G终端渗透率调整比例(如50:50),关闭冗余4G载波(如仅保留VoLTE载波)。
远期(5G主导) 逐步关闭4G,将700MHz全用于5G NR,通过VoNR承载语音。
(2) 业务优先级保障
• 广播业务优先:在700MHz保留固定资源块(如5MHz)用于应急广播,不受DSS动态调整影响。
• 低时延隔离区:为5G uRLLC业务(如远程医疗)预留专用RB,避免4G流量抢占。
(3) 多频段协同
• 高频补充容量:在城区用4.9GHz/毫米波分担5G流量,减少700MHz的DSS压力。
• 载波聚合(CA):将DSS频段与非共享频段(如3.3GHz)聚合,提升单用户速率。
- 技术挑战与应对
挑战 解决方案
4G/5G信号干扰 优化功率控制算法,限制邻频泄漏(ACLR)。
调度时延增加 采用硬件加速(FPGA)处理DSS调度指令。
终端兼容性差 推动支持DSS的5G芯片普及(如高通X65)。
网络管理复杂度高 引入SDN控制器统一管理4G/5G资源池。
- 全球运营商实践参考
• 美国Verizon:在850MHz频段部署DSS,5G下行速率较纯4G提升3倍,但时延波动增大15%。
• 欧洲Vodafone:通过DSS实现4G/5G平滑过渡,但要求设备商(爱立信、华为)定制调度算法。
- 对广电的最终建议
- 先试验后推广:在省级网络试点DSS(如江苏广电),验证700MHz下的性能指标。
- 强化终端生态:联合芯片厂商推出支持700MHz DSS的低成本5G模组(如用于应急广播终端)。
- 动态策略迭代:根据用户迁移进度(如5G终端渗透率超30%)逐步减少4G资源占比。
结论:DSS是广电平衡4G/5G资源的必要手段,但需避免“过度共享”导致两代网络性能均不达标。通过分阶段迁移+智能调度+业务隔离,可实现频谱效率与用户体验的双赢。