好的，我们继续进行深度拆解。这是本系列的第十九篇文章。在前几篇文章中，我们已经对NR物理层的核心技术有了全面的了解。现在，我们将探讨NR设计中一个非常重要且务实的主题：如何与现有的4G LTE网络和谐共存与高效协作。
深度解析 3GPP TR 21.915：5.5.4.9 NR-LTE co-existence (NR与LTE的共存之道)
本文技术原理深度参考了3GPP TR 21.915 V15.0.0 (2019-09) Release 15规范中，关于“5.5.4.9 NR-LTE co-existence”、“5.5.4.10 Supplementary Downlink”、“5.5.4.11 Supplementary Uplink”以及“5.5.4.12 UL TPC”的核心章节。本文旨在为读者深入剖析5G NR为实现与存量4G LTE网络的频谱共享、协同工作而设计的关键技术，包括动态频谱共享（DSS）、补充下行/上行（SDL/SUL）以及跨RAT功率共享机制。
“李工，我们已经学习了NR这个强大的全新空口技术，”青年工程师小玲在完成了NR核心技术的学习后，提出了一个非常现实的问题，“但现实世界中，不可能一夜之间就用5G完全取代4G。运营商手里有大量宝贵的LTE频谱，全球已经建成了数百万的LTE基站。NR作为一个‘新来者’，是如何处理与LTE这个‘老大哥’的关系的？它们是会‘争夺地盘’，还是能‘和平共处’？”
“你的问题切中了5G成功部署的另一个关键——演进的平滑性。”导师李工肯定道，“NR的设计从一开始就深刻地考虑了与LTE的‘共存之道’。它不是一个试图推翻一切的‘革命者’，而更像一个善于合作的‘改革家’。今天我们要探讨的这几个章节，就是NR为实现与LTE‘和谐共生’，乃至‘协同增效’而设计的几大核心技术。”
为了让这个“共存”的场景更加具体，让我们再次将目光投向网络规划专家陈工。他所在城市的700MHz和2.1GHz等黄金低频段，目前都部署着LTE网络，承载着海量的用户。他现在面临一个难题：如何在不“清退”现有LTE用户的前提下，利用这些黄金频段来快速部署5G，以实现5G的广域覆盖？
1. 5.5.4.9 频谱的“时空挪移”：动态频谱共享 (DSS)
陈工的首要难题，就是频谱资源。他不可能为了部署5G，就直接关闭现有LTE载波，这会导致大量4G用户服务中断。此时，动态频谱共享（DSS）技术成为了他的“救星”。
NR is designed to support flexible operation taking co-existence with legacy RAT especially LTE into account. Since some NR frequency bands in FR1 have been used for LTE carriers, mechanisms for NR-LTE coexistence, e.g., NR DL/UL transmission within the bandwidth of an LTE carrier without impact on the legacy LTE devices, are supported.
“动态频谱共享（Dynamic Spectrum Sharing, DSS），可以被形象地比喻为在同一条‘高速公路’（频段）上，同时允许‘卡车’（LTE用户）和‘跑车’（5G用户）行驶的智能交通调度系统。”李工解释道。
它的核心思想是：在一个同时承载LTE和NR信号的载波上，通过毫秒级的时分复用，动态地将无线资源分配给LTE用户或NR用户。
To achieve NR-LTE coexistence in the same bandwidth, higher-layer signalling is supported in NR to configure reserved resources to be used by LTE.
为了实现这一目标，NR的设计引入了几个关键的“兼容性”特性：
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LTE CRS-Rate Matching: LTE的CRS（小区特定参考信号）像“路灯”一样，在所有下行子帧的特定位置上永久存在。为了不“撞”到这些“路灯”，NR的PDSCH在进行资源映射时，会智能地“绕开”（Rate-matching）这些CRS占用的资源位置。
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MBSFN子帧: LTE的MBSFN（多播广播单频网）子帧，允许在数据区域不发送CRS。NR可以被配置为主要在这些MBSFN子帧中传输数据，从而最大限度地减少与CRS的冲突，提升NR的频谱效率。
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灵活的NR-PDCCH位置: NR的PDCCH（通过CORE- SET配置）可以灵活地配置在时隙的任意符号上，从而可以避开LTE PDCCH通常占据的前1-3个符号区域。
“通过这些精巧的设计，”陈工在他的规划报告中写道，“我们可以在同一个700MHz载波上，当有LTE用户请求时，就发送LTE信号；当有NR用户请求时，就发送NR信号。频谱资源在两种制式之间，实现了毫秒级的动态、无缝共享。这使得我们能够在不影响4G用户体验的前提下，利用宝贵的低频段，快速构建5G的底层覆盖网。”
2. 频谱的“非对称”之美：补充下行/上行 (SDL & SUL)
在勘测频谱资源时，陈工发现了一些特殊的“边角料”频谱——一些不成对的、单独的频谱块。如何将这些碎片化的频谱利用起来？NR的补充下行/上行技术提供了答案。
2.2.1 5.5.4.10 补充下行 (Supplementary Downlink, SDL)
Similar as within LTE the concept of supplementary downlink (SDL) is supported wherein a carrier is pure DL carrier without any associated UL carrier. An SDL carrier can be aggregated with CA together with another DL and UL carrier.
“补充下行（SDL）非常简单，”李工解释道，“就是将一个只有下行、没有上行的频谱，作为一个纯粹的‘下行加速通道’。”
假设陈工手里有一块10MHz的独立下行频谱。他可以将这个SDL载波，通过载波聚合（CA）技术，与一个常规的FDD或TDD载波（我们称之为主载波，拥有上下行链路）捆绑在一起，分配给美美。
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美美的所有上行传输（如PUCCH, PUSCH）都发生在主载波上。
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而她的下行数据，可以同时在主载波和这个SDL载波上接收。
“SDL就像是为一条双向公路，额外修建了一条并行的‘下山专用道’，”李工比喻道，“它非常适合用在那些下行业务远超上行的场景，比如视频分发、软件下载等，能经济高效地提升下行容量。”
2.2.2 5.5.4.11 补充上行 (Supplementary Uplink, SUL)
The UE can be configured with 2 ULs as normal uplink and supplementary uplink (SUL) for one DL of the same cell. Uplink transmissions on those two ULs are controlled by the network to avoid overlapping PUSCH/PUCCH transmissions in time.
补充上行（SUL）则是一个更具创新性的设计，它为单个下行载波，配备了两条上行链路。
“SUL的设计初衷，主要是为了改善上行覆盖。”李工解释道。
假设陈工的2.1GHz（n1频段）5G网络，下行覆盖很好，但上行由于终端发射功率受限，在小区边缘经常出现“上不去”的问题。恰好，他手里还有一个覆盖更好的低频段（如800MHz）的上行频谱。
此时，他可以为2.1GHz的小区配置一个SUL，将800MHz的这个上行频谱作为其“补充上行链路”。
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在小区中心，美美的手机可以使用2.1GHz的常规上行（Normal Uplink），速率更高。
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当美美移动到小区边缘，2.1GHz上行信号衰减严重时，网络可以动态地指示她的手机，切换到800MHz的SUL链路上进行上行传输。由于低频段的传播特性更好，可以保证上行链路的稳定连接。
“SUL就像是为一架飞机，除了主发动机外，还配备了一台更省油、更可靠的‘备用发动机’，”李工总结道，“它可以在关键时刻（弱覆盖）启动，确保‘飞机’（UE）不会‘失联’。这对于保障VoNR通话质量、提升URLLC业务的可靠性，都具有重要意义。”
3. 5.5.4.12 功率的“共享经济”：跨RAT动态功率共享
在NSA（EN-DC）网络中，美美的手机需要同时向4G eNB和5G gNB发送上行信号。手机的总发射功率是有限的，如何在这两个“任务”之间分配宝贵的功率资源，就成了一个关键问题。
In addition, for FR1 LTE-NR dual connectivity including both EN-DC and NR-E-UTRA dual connectivity (NE-DC), power sharing mechanism between RATs was introduced. When UE supports dynamic power sharing, power allocation for NR is dynamically adjusted on condition that the total transmission power never exceeds allowed value.
Figure 5.5.4.12-1: Dynamic power sharing between LTE and NR直观地展示了这个机制。
NR引入了动态功率共享（Dynamic Power Sharing）机制。手机可以根据网络侧的指示和自身的业务需求，在毫秒之间动态地调整分配给LTE和NR的功率比例，但要确保两者之和不超过手机的总发射功率上限。
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当美美的手机正在进行VoNR通话（通常承载在LTE上）时，大部分功率会优先分配给LTE上行，以保证通话质量。
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当她开始进行8K直播上行推流时，手机会将大部分功率动态地“挪”给NR上行，以支持超高的数据速率。
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如果手机不支持动态功率共享，则网络会为其配置一个半静态的功率分配比例，以避免超出总功率。
“动态功率共享，就像是在手机内部实现了一套‘智能电网’，”李工说，“它确保了在总功率预算有限的前提下，将‘电力’（发射功率）优先供应给当前最关键的‘部门’（RAT），实现了功率资源在不同制式间的最高效利用。”
4. 总结：NR的“生存智慧” — 合作共赢
通过对NR-LTE共存、SDL/SUL和功率共享这几大技术的深入剖析，小玲对NR的设计哲学有了更深的感悟。她明白了，NR的成功，不仅仅在于其自身技术的先进性，更在于其作为“后来者”所展现出的非凡“生存智慧”。
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动态频谱共享 (DSS)：体现了**“时间上的合作”**。通过在毫秒级上与LTE分时共享频谱，NR实现了在不“驱逐”存量用户的前提下，快速实现广域覆盖。
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补充上下行 (SDL/SUL)：体现了**“频谱上的协同”**。通过将碎片化的、非对称的频谱资源进行灵活组合，NR将“边角料”变成了提升下行容量和上行覆盖的“利器”。
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动态功率共享：体现了**“资源上的共享”**。在多模终端内部，通过智能地分配功率资源，NR与LTE从“竞争者”变成了“合作者”，共同保障了用户的最佳体验。
“我明白了，”小玲在笔记的最后写道，“NR与LTE的关系，不是‘你死我活’的替代，而是‘合作共赢’的演进。NR通过一系列精巧的共存与协同设计，最大限度地保护了运营商的存量投资，保证了用户的体验连续性，并为自己赢得了平滑、快速成长的空间。这种务实而智慧的工程哲学，值得我们每一个技术人员深思。”
FAQ 环节
Q1：动态频谱共享（DSS）会降低5G的性能吗？
A1：会的。DSS是一种典型的“空间换时间”策略，它不可避免地会对5G的性能造成一定影响。主要体现在：1. 资源开销：NR需要避开LTE CRS占用的资源，这部分开销（overhead）会降低NR的峰值吞吐率。2. 调度灵活性受限：NR的调度需要时刻考虑与LTE信令的兼容性，无法像在纯5G载波（Dedicated Carrier）上那样“随心所欲”。然而，DSS带来的好处——利用低频段快速实现5G覆盖——在5G部署初期，其战略价值远大于这点性能损失。
Q2：SUL（补充上行）的两个上行链路，可以同时发送数据吗？
A2：不可以。为了避免复杂的自干扰问题和PAPR问题，UE在SUL场景下，同一时刻只能选择其中一条上行链路进行传输。选择哪条链路是由网络（gNB）通过下行控制信令（DCI）动态指示的。网络会根据UE的测量报告和业务需求，决定当前使用覆盖更好的SUL链路，还是速率更高的常规上行链路。
Q3：我的手机是否支持DSS、SUL等特性，是由什么决定的？
A3：这由**UE的能力（UE Capability）**决定。DSS、SUL、动态功率共享等都属于UE的可选功能。手机在初始接入网络时，会向网络上报一个长长的“能力清单”，明确告知网络自己支持哪些频段组合、哪些特性。网络只有在确认UE支持某个特性后，才会为其进行相应的配置。因此，您能否享受到这些高级特性，取决于您手机的芯片和射频前端的设计。
Q4：UL TPC（上行功率控制）在本章中被提及，它的作用是什么？
A4：上行功率控制（Uplink Transmit Power Control）是无线通信中的一项基础而关键的技术。其核心目标是：让所有UE到达基站的信号强度（接收功率）都“恰到好处”，既不能太弱（导致无法解调），也不能太强（对其他UE造成不必要的干扰）。5.5.4.12节特别提及了NR的上行功控设计，它通过开环和闭环相结合的方式，允许网络对PUSCH, PUCCH, SRS, PRACH等不同上行信道的功率进行精细化、动态化的控制。
Q5：这些共存技术是只在NSA模式下使用，还是SA模式也用？
A5：这些技术与NSA/SA模式没有绝对的绑定关系，而是取决于具体的部署场景。
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DSS：既可以在NSA模式下用于4G/5G共享，也可以在SA模式下，让4G和5G SA共享同一段频谱。
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SUL/SDL：是NR原生的载波类型，主要在SA模式下与常规NR载波进行聚合，以增强覆盖或容量。
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动态功率共享：主要应用场景是需要LTE和NR同时上行传输的双连接模式，因此在NSA（EN-DC）和SA下的NE-DC场景中都会使用。