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。...



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。

5G时代最值得期待的就是空前提升网络上行能力。

过去，互联网与移动互联网时代主要面向消费者，内容产生和分发主要是自上而下的，网络能力也主要以下行流量需求为主。5G万物互联时代面向全行业，海量数据将自下而上的产生，并与云、大数据、AI等技术融合产出巨大价值，进而深刻改变各行各业的生产方式。

5G时代，网络能力不再以下行为主，而是要求双向低时延、大带宽。

但是，偏偏就是这个上行，把5G伤得最深。伤点主要有三：上行带宽、上行覆盖和时延。5G NR的双工模式包括FDD和TDD，其中新引入的频段采用TDD模式，比如3.5GHz中频段和毫米波高频段。

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。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。

FDD就好像是双行道，两个方向的汽车各行其道，互不干扰；TDD就好像是在多车道上跑双向车流，来往车流通过红绿灯来控制，一会放行下行车辆，一会放行上行车辆。在4G时代，业务主要以下行流量需求为主，比如移动视频，所以在红绿灯设置上，下行车辆的放行时间更长，表现在网络性能上就是：下载速率快，上传速率较慢。

进入5G时代，目前5G NR TDD频段的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70%的资源用于下行，30%的资源用于上行，下行时隙占比高，依然以下行流量需求为主。

但5G上行流量需求也很高，这就会导致上行车辆排队等红灯的现象，表现在网络性能上就是：上传速率不够，且时延更大。

基站覆盖的短板在上行。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。这就好比基站用高音大喇叭喊话，而手机却只能靠嘴喊，基站的“声音”传得再远，但听不到手机的“回答”，也只是一厢情愿，双方是没法沟通的。

5G无线频段更高，频段越高，覆盖距离越短，5G上行覆盖短板也就越长。

怎么办？

传统解决方案是采用TDD中频段+FDD低频段的载波聚合（CA）技术，让上行流量承载于低频段，来补缺TDD中频段的上行覆盖和容量短板。

但载波聚合技术存在两大问题：一是5G TDD上行终端只能采用1T发射，无法充分发挥大带宽优势，二是终端产业发展缓慢，目前支持TDD+FDD上行载波聚合的终端几乎没有。

还有没有更好办法？几天前，中国电信在2019MWC大会上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？超级上行怎样提升上行带宽、上行覆盖，以及缩短网络时延呢？

5G TDD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。

超级上行在提升上行速率的同时，也会更及时准确的对下行数据进行反馈，也会带来下行速率的大幅提升。

这就相当于加开了一条FDD上行车道，从此上行车辆就不用排队等红灯了，双向畅通无阻。值得一提的是，当TDD频段传送上行数据时，FDD不参与上行数据传送。原因是，5G TDD中频段具有100MHz带宽和终端2T优势，而FDD低频段只有20MHz带宽，这样可以充分利用TDD中频段“2*100MHz”的大带宽能力提升上行吞吐率，让能者多劳。如前所述，基站覆盖的短板在上行，5G TDD频段更高，上行覆盖短板更长，但FDD低频段信号的覆盖距离更远，刚好可以利用FDD的覆盖优势来补充TDD的上行覆盖。当终端远离基站，离开TDD频段上行覆盖范围时，超级上行通过上行全部使用FDD低频段的方式，来补齐TDD上行覆盖短板，从而扩大覆盖范围。

简单的讲，所谓超级上行，就是将TDD和FDD协同，高频和低频互补，时域和频域聚合，来合力提升上行覆盖和上行带宽能力，以及缩短时延。它是首个时频结合的技术，是无线技术突破的又一座里程碑。

面向5G时代，远程控制、远程医疗、智慧安防、智能工厂、视频直播等各种各样的5G应用都需网络上行低时延、大带宽能力来支撑。毫不夸张的讲，只有提升网络上行能力，才能真正实现“5G改变社会”的梦想。

当前超级上行解决方案需要从芯片、终端、基站的端到端网络能力支持，为此，中国电信在MWC上呼吁全产业链的合作伙伴共同参与技术验证、部署和应用，全力支持超级上行技术落地。

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