中国idc圈■啥叫5G超级上行?
有首歌叫《我最深爱的人伤我最深》 , 这首歌也是5G最想唱给“上行”的心声吧 。
最爱上行
4G时代主要面向2C消费者 , 网络能力主要以下行流量为主 。 直到近几年 , 抖音等高速率的上行需求业务才逐渐出现 。
5G时代万物互联 , 与2C的eMBB不同 , 2B行业应用的海量数据将自下而上的产生 , 在传统下行大带宽的基础上 , 提出了上行大带宽、低时延的新需求 。 比如无人机、4K高清直播等需要40Mbps上传+20-40ms时延 , 无人采矿车需要多路30Mbps上传+30ms时延等 。
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这些种类繁多的2B新业务的需求 , 让5G的挑战接踵而至 。
5G时代新挑战
上行带宽与时延的挑战
5GNR的双工模式包括FDD和TDD 。 中国5G频段3.5G和2.6G , 均采用TDD模式 。
FDD叫频分双工 , 上行和下行分别在两个独立的、对称的频率信道上传送 。 这就好像是双向车道 , 两个方向的车辆各行其道 , 互不干扰;
TDD叫时分双工 , 上行和下行在同一频率信道上传送 , 两者通过时间间隔来分离 。 这就好像是潮汐车道 , 需要分时段来控制车辆通行方向 。
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5G初期 , 3.5G上下行时隙配比主要针对eMBB场景设计 , 典型采用7:3或8:2等 , 即整体资源70%的时间用于下行 , 30%的时间用于上行 , 因此下行单用户速率可以达到1.5Gbps , 上行只有280Mbps;而手机收下行数据时 , 反馈ACK/NACK需要等到上行时隙到来才能发送 , 因此造成7:3配比下最大时延约4.2ms , 平均时延约2.5ms 。
随着5G2B业务发展 , 下行体验不变的情况下大幅提升上行体验并缩短时延 , 是对网络提出的新的需求和挑战 。
上行覆盖的挑战
无线网络覆盖的短板在上行 。 基站功率可达200W , 基站向手机发送信号时 , 下行覆盖距离不用担心 。 但手机的发射功率只有0.2W , 手机向基站发射信号时 , 上行覆盖距离有限 。
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这就好比基站发射信号像用高音大喇叭喊话可以传几公里 , 手机发射信号像靠嘴喊只能传几百米 , 双方通信的距离就只能以手机发射信号的距离为准 。
而且频段越高 , 覆盖距离越短 , 3.5G频段相比4G主力频段1.8G/2.1G频段覆盖少50% 。
怎么办?
目前业界主要的解决方案有两种 , 一种是采用TDD+FDD的载波聚合技术(CA) , 一种是将FDD低频的上行频段做补充的技术(SUL) 。 其中:
上行CA:在3.5G基础上增开低频通道做上行 , 让流量同时承载于高频段+低频段 , 提升覆盖和体验 。 但CA技术存在两大问题:一是两个频段上行只能各占一个通道 , 导致3.5G频段无法充分发挥双通道大带宽优势 , 同时每个通道功率小于20dbm , 导致上行收缩3dB , 二是终端产业发展缓慢 , 目前无TDD+FDD上行载波聚合的终端并无任何实现路标 。
SUL:在远点3.5G上行无覆盖的地方增开低频做上行 , 高频段上传输5G下行 , 在低频上传输5G上行 , 从而提升5G上行覆盖 。 SUL虽然解决了上行覆盖问题 , 但用户在近中点依然只使用3.5G的上下行频谱 , 对于近中点用户体验和时延无任何改善 。
还有没有更好办法?几天前 , 中国电信和华为在MWC2019上海展发布会上联合提出了一种新的解决方案 , 叫5G超级上行 。
超级上行 , 光听名字就让人感觉很牛掰的样子 , 它的背后到底是啥原理?
啥叫超级上行?
提升上行带宽
缩短网络时延
5GTDD3.5G上行带宽不够 , 就用FDD上行带宽来补充 , 通过TDD+FDD的方式合力提升上行吞吐率 , 并缩短时延 。
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