【中兴通讯】2025年5G上行增强白皮书_24页_16mb
报告摘要
中兴通讯5G上行增强技术白皮书总结
核心内容概述
5G技术作为新一代移动通信技术,具备更大的传输容量、更高的可靠性、更低的时延,能够满足ToC和ToB业务对网络性能的高要求。随着5G网络的商用部署,其上行性能成为关键考量因素。由于5G主流商用频段采用TDD制式,上行覆盖和容量面临挑战,因此业界提出多种上行增强技术,如双连接(EN-DC)、载波聚合(CA)和补充上行链路(SUL),并在3GPP Rel-16中引入UL Tx Switching技术以进一步提升性能。
主要观点与关键信息
5G上行性能需求
- 5G上行需满足大带宽和低时延要求,以支持如超高清视频、AR/VR直播、智能监控等业务。
- 主流商用频段(如3.5GHz、2.6GHz)采用TDD制式,存在上行占空比低、覆盖能力弱、穿透损耗高的问题。
- TDD-NR的上行覆盖受限,导致用户在超出覆盖范围后无法享受5G高速数据服务。
上行增强技术
1. 双连接(EN-DC)
- 以4G为主节点,5G为辅节点,实现双连接。
- 支持跨站、跨小区的组网能力,但终端仅能使用1个发射通道,限制了双流传输,导致上行吞吐量仅为5GSA的74%。
- 通过UL Tx Switching技术,终端可在TDD-NR上行时隙使用2个发射通道,提升上行容量约17%。
2. 载波聚合(CA)
- 将多个频段的资源聚合,提升频谱利用率。
- 带内CA:聚合同一频段内载波,提升单用户吞吐量,但对上行覆盖无提升。
- 带外CA:聚合不同频段载波,提升带宽,但受限于终端发射通道,可能导致容量损失。
- 引入UL Tx Switching后,可实现TDD和FDD载波的灵活使用,提升上行容量约20%,时延降低约25%。
3. 补充上行链路(SUL)
- 提供低频段补充上行,增强覆盖能力。
- 需要与5G NR共小区,不支持跨站、跨小区调度,限制了部署灵活性。
- 引入UL Tx Switching后,上行容量提升约20%,时延降低约20%,但对下行无提升。
技术对比与分析
| 技术 | 进入3GPP标准 | 产业成熟度 | 组网能力 | 上行覆盖 | 上行峰值速率 | HARQ RTT时延 | 下行峰值速率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EN-DC | Rel-15 | ★★★★★ | 支持跨站、跨小区 | 1.18*A | 0.74*B | 0.75*C | 1.25*D |
| UL CA | Rel-15 | ★★★ | 支持跨站、跨小区 | 1.18*A | B | 0.75*C | 1.29*D |
| SUL | Rel-15 | ★★ | 不支持跨站、跨小区 | 1.18*A | B | 0.8*C | D |
| EN-DC with UL TxSwitching | Rel-16 | ★ | 支持跨站、跨小区 | 1.18*A | 1.17*B | 0.75*C | 1.25*D |
| UL CA with UL TxSwitching | Rel-16 | ★★★ | 支持跨站、跨小区 | 1.18*A | 1.2*B | 0.75*C | 1.29*D |
| SUL with UL TxSwitching | Rel-16 | ★★ | 不支持跨站、跨小区 | 1.18*A | 1.2*B | 0.8*C | D |
总结
- EN-DC:支持跨站、跨小区,但上行容量受限,引入UL Tx Switching后有所提升。
- UL CA:支持跨站、跨小区,提升上行容量和下行容量,是目前较优选择。
- SUL:提升上行覆盖和容量,但受限于共小区要求,不支持跨站调度,部署灵活性较低。
技术演进与发展方向
1. 载波聚合能力增强
- FDD-NR带宽可提升至40MHz以上,支持更丰富的频段组合。
- 3GPP Rel-16新增了更多频段组合,增强聚合能力,提升覆盖和容量。
2. NN-DC双连接
- 5G SA架构中支持NR-NR双连接,可利用低频段增强高频段上行性能。
- 在TDD异帧CA场景下,终端可同时连接两个上行时隙完全错开的TDD载波,提升上行时隙占比和双流能力。
3. TDD异帧CA
- 通过设计不同TDD频段的上行时隙错开,提升上行容量和覆盖。
- 例如,在DDDDDDSSU和DSUUU帧结构下,上行占比可提升至80%,显著增强性能。
总结与展望
- 5G上行增强技术是构建高质量、低成本5G网络的重要方向。
- CA技术在引入UL Tx Switching后,成为目前性能最优的上行增强方案,可同时提升上下行容量和覆盖。
- 随着多频段协同组网的常态化,未来5G上行增强技术将更加灵活和高效,支持更多场景和应用。
关键技术缩略语
| 缩略语 | 英文全称 | 中文全称 |
|---|---|---|
| ToB | To Business | 面向企业客户 |
| ToC | To Customer | 面向普通用户 |
| 3GPP | 3rd Generation Partnership Project | 第三代合作伙伴计划 |
| 5G | 5th generation mobile networks | 第五代移动通信技术 |
| CA | Carrier Aggregation | 载波聚合 |
| DC | Dual Connectivity | 双连接 |
| DL | Downlink | 下行链路 |
| eMBB | Enhanced Mobile Broadband | 增强移动宽带 |
| EN-DC | E-UTRA-NR Dual Connectivity | 以4G为主节点、5G为辅节点的双连接 |
| EPC | Evolved Packet Core | 4G核心网络 |
| FDD | Frequency-division Duplex | 频分双工 |
| FR1 | Frequency Range 1 | 频谱范围1 |
| FR2 | Frequency Range 2 | 频谱范围2 |
| Massive MIMO | Massive Multiple Input Multiple Output | 大规模天线技术 |
| NN-DC | NR NR Dual Connectivity | NR-NR基站双连接 |
| NR | New Radio | 5G新空口 |
| NSA | Non-Standalone | 非独立组网 |
| PUCCH | Physical Uplink Control Channel | 物理上行链路控制信道 |
| Rel-15 | Release 15 | 3GPP Release 15标准 |
| Rel-16 | Release 16 | 3GPP Release 16标准 |
| SA | Standalone | 独立组网 |
| SUL | Supplementary Uplink | 补充上行链路 |
| TDD | Time Division Duplex | 时分双工 |
| TDM | Time Division Mode | 时分模式 |
| Tx | Transmitter | 发射通道 |
| UL | Uplink | 上行链路 |
| UL CA | Uplink Carrier Aggregation | 上行载波聚合 |
| uRLLC | Ultra-reliable and Low Latency Communications | 超高可靠与低时延通信 |
| VR | Virtual Reality | 虚拟现实 |
展开完整摘要
试读结束,高清完整版pdf/doc/ppt,请点下载