IT时报|5G最新标准:纳米级“舞蹈”提升手机八成上行速率

有没有过这样的体验?在5G网络环境下看次直播 , 屏幕里主播的演示却“卡”出天际?明明是5G手机 , 可为什么开视频会议时却无法共享我的高清视频?随着5G日益普及 , 人们逐渐习惯于秒速看大片 , 可一旦需要实时视频互动 , 效果却依然一言难尽 。
这并非你的5G网络出了问题 , 而是你和网络那边的主播 , 跑在两条并不对称的5G高速公路“车道”上 。 广为人知的5G特性之一“高带宽” , 有一个潜在定语“下载” , 隐藏的台词是“上行速率还不够快” 。
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当然 , 5G不会让你失望 。 在北京时间7月3日冻结的5G第一个演进版本标准R16中 , 出现了一个新名词——ULTxswitching(上行发射机切换) , 作为R16中引入的新特性 , 它可以将上行峰值速率提升40%到80% , 该核心标准由中国电信引领完成 。 在中国 , 它还有另一个更加通俗的名字——“超级上行” 。
近日 , 《IT时报》采访人员独家专访中国电信研究院超级上行3GPP标准团队 , 解读何为“超级上行” 。
01
难两全的5GNR模式
4G改变生活 , 5G改变社会 。 这句耳熟能详“5G广告语”所透露的意味是 , 5G更像生产工具 , 它改变的是整个社会生产模式 , 但在5G第一阶段 , 出于快速商用的考量 , 有些关键问题并未解决 , 比如超高清视频回传、视频监控等需要的高上行带宽和远程医疗、工业互联网、无人驾驶需要的低网络时延 , 这些问题留给了R16标准去解决 。
众所周知 , 5GNR(NewRadio , 新空口)模式包括FDD和TDD 。 FDD是频分双工 , 上下行在两条独立的频率信道上传送 , 好处是互不干扰、资源对等、覆盖范围广 , 但缺点是带宽较窄 , 700M、800M、900M、1.8G、2.1G等主流频段属于FDD 。
TDD是时分双工 , 上下行按时间比率分配 。 一般分配比率是7:3或8:2 , 比如当用户上网时 , 有点像过独木桥 , 5毫秒中 , 3.5毫秒用来下载数据 , 1.5毫秒用来上传 。 这种模式的好处是带宽大 , 2.3GHz、2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz等频段都属于TDD , 缺点便是上行“吃亏” , 而且高频覆盖范围小 , 离基站较远 , 手机很可能便连接不到5G网络 , 而掉入4G频段 。
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一种方案是在手机里装3套发射机 。 比如用两套TDD发射机和一套FDD发射机 , 便可以让TDD交叉完成上行下行 , 确保带宽 , 同时用FDD确保上行覆盖和时延 。 但至少在目前 , 此方案并不可行 。
“增加手机发射机会带来成本、散热、功耗等问题 , 简单来说 , 就是手机会变贵、容易发烫、耗电比较快 。 ”一位业内人士告诉《IT时报》采访人员 , 在移动通信发展的几十年历程中 , 手机里只有一套上行发射机 , 一直到5G时代 , 手机才进入两套发射机时代 。
进入R15阶段后 , 虽然有2个上行载波 , 可每个载波只能有1套上行发射机 , 比如2.1G低频单发+3.5GHz中频单发 , 无法同时使用上行双流MIMO技术 , 上行峰值速率也无法提速 。
所以 , 必须另辟蹊径 。
02
在手机发射机上“跳舞”
根据中国电信向3GPP国际标准组织提交的技术文稿 , 在刚刚冻结的R16标准中 , 超级上行可将上行峰值速率提升40%到80% 。 粗略估算 , 理论上行峰值速率可达380Mbps到500Mbps , 与最高测试可达1.5Gbps的下载速率相比 , 虽然还不能完全对称 , 但已基本满足现有应用对高上行带宽的需求 。
据采访人员此前了解 , 用VR直播一台晚会时 , 300Mbps的上行带宽可以在遭遇瞬间突发流量时仍旧保持网络稳定 。
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