什么是高低频组网？5G高低频组网的作用
目前，全球5g网络建设正处于如火如荼的阶段。根据数据统计，截止2020年8月，全球已有92个5g商用网络，覆盖38个国家和地区。 这些5g网络，基本上都采用了tdd的制式。 相信大家一定知道，4g lte网络，就分为 fdd lte和tdd lte两种。 所谓的fdd和tdd，分别是指频分双工和时分双工。
fdd频分双工，是采用两个不同的频段，分别用于手机到基站的上行链路，以及基站到手机的下行链路。 tdd时分双工，则是上行与下行使用相同的频段传输。通过传输时间节点的不同，进行区分。 很显然，相对于fdd独占“车道”的方式，tdd要考虑上下行时隙分配与干扰抑制，技术实现上更为复杂。 但是，fdd的频谱资源利用率并不如tdd。
移动通信业务具有上下行数据流量不均衡的特点。例如，观看视频时，下行数据量很大，但上行很小。如果采用fdd，资源分配并不灵活，上行所占用的频段基本空闲。
而tdd支持上下行时隙灵活分配，下行流量大的场景，就下行时隙多一点，反之亦然。
4g时代，全球范围内fdd lte网络的数量要多于tdd lte。 到了5g时代，情况发生了变化。 5g实现高速率需要更大的频率带宽。在高频段，想要再像fdd一样，找两个对称大小的大频宽频段资源，实在是太难了。fdd较低的频率资源利用率，完全无法忍受。 而且，对于5g采用的大规模天线技术（massive mimo）来说，tdd拥有更好的信号互易性，更容易设计。 于是，综合种种因素，各大运营商在部署自己的5g网络时，纷纷转投了tdd的怀抱。真是应验了那句老话：“三十年河东，三十年河西”。
▊ 什么是高低频组网
到了这里，故事就结束了吗？当然没有。 5g采用tdd高频，意味着它必须面对一个比较棘手的问题——网络覆盖能力不足。 网络覆盖能力不足，主要是上行能力不足带来的。 下行，基站到手机，因为基站有更高的发射功率，加上波束赋形等技术的支持，一般都不会有什么问题。
上行，手机到基站，手机的天线功率很低，“嗓门小”，自然信号传播的距离就近，限制了手机和基站的通信距离（即限制了基站的覆盖范围）。
现在5g使用的都是比4g更高的频段，例如3.5ghz、4.9ghz频段等，穿透损耗更大，信号衰减更快。采用tdd，对覆盖能力的影响更加明显。 那么，该怎么解决这个问题呢？ 专家们想到了上下行解耦，sul（supplementary uplink，辅助上行）技术。 这个技术的思路非常简单，不是高频上行不足吗？那我们就从中低频“借点”频段资源，作为上行通道呗！
中低频穿透衰耗更小，传播距离更远，可以有效帮助5g提升覆盖范围。
虽然中低频的带宽更小，无法满足gbps的大带宽业务需求，但是对于包括手机通信在内的大部分场景，完全可以应付。 再继续往下想，哪些中低频频段资源是适合“借用”的呢？ 以2.1ghz为例，目前联通和电信在这个频段分别有25mhz、20mhz的频谱资源。这些资源暂时被4g lte网络占用，但是属于频段重耕的首选。
电信和联通2.1ghz频率范围 我们不可能采取一刀切的方式，直接将这些资源用于5g nr，否则会对现在的4g网络用户体验造成影响。但是，可以通过动态频谱共享（dss）技术，让4g/5g网络共享这段频谱资源。
这么一来，我们就形成了“中低频fdd nr+高频tdd nr”的组网方式，可以称之为“高低频组网”。 传统的sul辅助上行，在中近距离使用3.5ghz进行上下行，当距离越来越远，3.5ghz上行“够不着”的时候，激活sul，由2.1ghz替代3.5ghz，负责上行。
传统sul辅助上行 那么，这就意味着，在大部分的时间里（中近距离下），辅助上行是空闲的。 于是，华为就提出了“超级上行”。也就是说，在中近距离下，也使用辅助上行资源，与tdd主载波进行配合，轮发上行数据，增强上行能力。
超级上行 这无疑是一个很实用的idea，打破了载波聚合必须频谱“捆绑”的限制。
此外，华为还独创性地推出了fdd 5g广播信道窄波束技术，以及tdd 5g广播信道智能寻优技术。
fdd 5g广播信道窄波束技术，区别于传统的一个广播宽波束，而是采用了两个广播窄波束轮询，可以增加3db的覆盖，提升vonr业务深度和广度覆盖。
tdd系统广播信道智能寻优，主要是将广播信道进行波束赋形，轮询扫描，通过ai智能识别覆盖场景和用户分布情况，提供多种波束组合进行智能匹配，使用户体验和频谱效率达到最优。
▊ 标准制定与终端支持
“中低频fdd nr+高频tdd nr”的组网方式是否能够落地，还要看标准是否允许，终端是否支持。 虽然一直以来tdd nr都是运营商和设备商的优先选项，但fdd nr并没有被标准制定者遗忘。 2020年7月3日，3gpp r16版本标准冻结。该版本针对5g的2c和2b场景进行了全面增强，其中就包括fdd nr增强。
目前，nr/dss fdd大带宽的标准化工作已经完成，其中就包括2.1ghz nr fdd和700mhz nr fdd。 此外，fdd大带宽下行载波聚合（ca）和辅助上行（sul）目前已经立项，处于积极推进的状态。 终端方面，目前包括华为、高通在内的主流芯片均已全面支持3.5g/2.6g/2.1g/1.8g nr，部分支持700mhz nr。到2021年，5g芯片对大带宽fdd nr和大带宽sul的支持也将实现。
▊ 高低频组网的作用
未来，针对城区和郊县等不同需求场景，5g网络最为合理部署方式，就是通过tdd nr实现大带宽，通过fdd nr实现补充覆盖和上行增强。 5g fdd nr除了弥补tdd nr的上行短板，增强农村地区覆盖等作用之外，还有增强城区深度覆盖的作用。 城区宏站采用高低频结合，可以提升室外覆盖率。更强的穿透能力，可以帮助覆盖室内，节省5g室分系统的投资。 甚至说，通过协同运维，可以在夜晚或者负荷较小的时间段，在网络kpi保证稳定的前提下，通过休眠部分网络，实现能耗节约目标。
总而言之，高低频组网充分结合了tdd大带宽和fdd远覆盖的优势，是一个非常“接地气”的5g组网策略。
好啦，以上就是关于5g高低频组网的内容。感谢大家的耐心阅读！
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移动通信业务具有上下行数据流量不均衡的特点。例如，观看视频时，下行数据量很大，但上行很小。如果采用fdd，资源分配并不灵活，上行所占用的频段基本空闲。
而tdd支持上下行时隙灵活分配，下行流量大的场景，就下行时隙多一点，反之亦然。
4g时代，全球范围内fdd lte网络的数量要多于tdd lte。 到了5g时代，情况发生了变化。 5g实现高速率需要更大的频率带宽。在高频段，想要再像fdd一样，找两个对称大小的大频宽频段资源，实在是太难了。fdd较低的频率资源利用率，完全无法忍受。 而且，对于5g采用的大规模天线技术（massive mimo）来说，tdd拥有更好的信号互易性，更容易设计。 于是，综合种种因素，各大运营商在部署自己的5g网络时，纷纷转投了tdd的怀抱。真是应验了那句老话：“三十年河东，三十年河西”。
▊ 什么是高低频组网
到了这里，故事就结束了吗？当然没有。 5g采用tdd高频，意味着它必须面对一个比较棘手的问题——网络覆盖能力不足。 网络覆盖能力不足，主要是上行能力不足带来的。 下行，基站到手机，因为基站有更高的发射功率，加上波束赋形等技术的支持，一般都不会有什么问题。
上行，手机到基站，手机的天线功率很低，“嗓门小”，自然信号传播的距离就近，限制了手机和基站的通信距离（即限制了基站的覆盖范围）。
现在5g使用的都是比4g更高的频段，例如3.5ghz、4.9ghz频段等，穿透损耗更大，信号衰减更快。采用tdd，对覆盖能力的影响更加明显。 那么，该怎么解决这个问题呢？ 专家们想到了上下行解耦，sul（supplementary uplink，辅助上行）技术。 这个技术的思路非常简单，不是高频上行不足吗？那我们就从中低频“借点”频段资源，作为上行通道呗！
中低频穿透衰耗更小，传播距离更远，可以有效帮助5g提升覆盖范围。
虽然中低频的带宽更小，无法满足gbps的大带宽业务需求，但是对于包括手机通信在内的大部分场景，完全可以应付。 再继续往下想，哪些中低频频段资源是适合“借用”的呢？ 以2.1ghz为例，目前联通和电信在这个频段分别有25mhz、20mhz的频谱资源。这些资源暂时被4g lte网络占用，但是属于频段重耕的首选。
电信和联通2.1ghz频率范围 我们不可能采取一刀切的方式，直接将这些资源用于5g nr，否则会对现在的4g网络用户体验造成影响。但是，可以通过动态频谱共享（dss）技术，让4g/5g网络共享这段频谱资源。
这么一来，我们就形成了“中低频fdd nr+高频tdd nr”的组网方式，可以称之为“高低频组网”。 传统的sul辅助上行，在中近距离使用3.5ghz进行上下行，当距离越来越远，3.5ghz上行“够不着”的时候，激活sul，由2.1ghz替代3.5ghz，负责上行。
传统sul辅助上行 那么，这就意味着，在大部分的时间里（中近距离下），辅助上行是空闲的。 于是，华为就提出了“超级上行”。也就是说，在中近距离下，也使用辅助上行资源，与tdd主载波进行配合，轮发上行数据，增强上行能力。
超级上行 这无疑是一个很实用的idea，打破了载波聚合必须频谱“捆绑”的限制。
此外，华为还独创性地推出了fdd 5g广播信道窄波束技术，以及tdd 5g广播信道智能寻优技术。
fdd 5g广播信道窄波束技术，区别于传统的一个广播宽波束，而是采用了两个广播窄波束轮询，可以增加3db的覆盖，提升vonr业务深度和广度覆盖。
tdd系统广播信道智能寻优，主要是将广播信道进行波束赋形，轮询扫描，通过ai智能识别覆盖场景和用户分布情况，提供多种波束组合进行智能匹配，使用户体验和频谱效率达到最优。
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好啦，以上就是关于5g高低频组网的内容。感谢大家的耐心阅读！
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