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5G 时代,“超级上行”有多行?

news2024-10-25 00:0466890
说到5G网络,让人最直观的联想可能是相对于4G网络下载速度更快,事实上,5G网络的下载速度可以达到4G的10倍左右。除了下载速率,我们也应该关注上行速率。上行速率是指用户上传文件时的速度,比如上传照片到各种网盘,或者通过微信发送文件给朋友,这些行为的快慢取决于网络的上行速率。相对于4G时代,如果5G的上行速率提升、时延减小、覆盖范围扩大到足够的程度,那么远程...

说到5G网络,让人最直观的联想可能是相对于4G网络下载速度更快,事实上,5G网络的下载速度可以达到4G的10倍左右。

除了下载速率,我们也应该关注上行速率。上行速率是指用户上传文件时的速度,比如上传照片到各种网盘,或者通过微信发送文件给朋友,这些行为的快慢取决于网络的上行速率。

相对于4G时代,如果5G的上行速率提升、时延减小、覆盖范围扩大到足够的程度,那么远程控制、远程医疗、智慧安防、智能工厂、视频直播等各种5G应用都能得到有利的支撑,有望蓬勃发展。

那么制约5G上行速率的因素都包括哪些呢?

  • 上行带宽与时延的挑战

    5G NR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。

    5G初期,3.5G上下行时隙配比典型采用7:3或8:2,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,而上行只有280Mbps。手机收下行数据时,反馈确认应答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5G toB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。

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%。

解决办法

超级上行技术

针对以上5G NR上行方向传输的制约,3GPP在R15版本已经有相关的上行增强技术,主要包括SUL(SupplementaryUplink,补充上行),CA(Carrier Aggregation,载波聚合)和EN-DC(EUTRA-NR DualConnection,4G-5G双连接)三类。

但是,以上三类上行增强技术都有其优点和不足。

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