关于5G上行速率增强技术创新方案的探索

1、背景

以行业需求为导向，重新定义5G网络。2C市场主要以高速率为主， 当前 5G网络下行轻松可达1Gpbs 以上， 足以满足需求。但在 2B 市场， 垂直行业对上行速率提出新要求， 时延是刚需。比如智能工厂其对上行需求达 100Mbps 以上， 端到端时延要求低于 15ms。

5G上行受限于终端、网络、频谱，很难满足垂直行业上行速率要求。终端的发射功率远小于基站的发射功率基本上相差有一千倍；在主流的时隙配比（7：3、 4：1 或 8：2） 中上行占比很小；并且当前 5G 主流频段 C-band 传播损耗巨大，3. 5GHz 在典型墙体的穿透损耗高达 26dB。

业务需求正在不断的驱动 5G 技术向前发展， 5G 行业创新意味着上行超大带宽、 超低时延、 端到端切片和 MEC 边缘计算。积极探索 5G 上行增强技术创新方案， 结合 FDD 频谱的优势， 提出 TDD/FDD 协同， 高频/低频互补， 时域/频域聚合，探索最优速率和时延解决方案。

2、特性原理

当前 5G C-Band主要采用 TDD 组网，用于上行的实际时频资源有限，且频段较高导致覆盖不足。而现网 Sub3G 上行频谱利用率是比较低的。超级上行可通过在 TDD 频谱上叠加 sub-3G， 提升上行吞吐率和覆盖。双超级上行基于 SUL 技术实现两个 3. 5G+1. 8/2. 1G， 极大的增强网络上行能力。并且对下行速率也有一定增益。

基站进行上行数据调度时， 在 C-band UL 时隙， 使用 C-band 频谱发送；在C-band DL 时隙，使用 Sub-3G 频谱发送， 使能上行全时隙。

2.1、随机接入

仅支持 UE 在 C-band 小区随机接入。

随机接入

2.2、信道配置

PUSCH 配置在 C-band 和 Sub-3G；PUCCH 仅配置在 C-band；C-band：配置PUSCH+PUCCH+SRS；Sub-3G：配置 PUSCH+SRS。

2.3、切换场景

支持超级上行的 UE 在 NR 小区间移动切换

NR 小区间切换

2.4、上行TDM 调度

基站进行上行数据调度时， DCI 会指示 PUSCH 所在的载波。

TDM 调度

2.5、SRS Switching

当 C-band 上 SRS 调度时， 停止 Sub-3G 载波 PUSCH 调度。SRS 在 NUL 发送保证 BF 增益。

SRS 调度

3、测试配置

目前双超级上行仅适用于 SA 场景；只支持 n78 + n84 频段组合；C-Band 仅支持 7： 3 时隙配比；子载波间隔：C-band（30KHz）， Sub-3G（15kHz） ；终端具备SUL 和 dynamicSwitchSUL 能力（海思 B5000 2019 年 Q4 支持测试）。

3.1、版本配套

3.2、组网环境

3.3、组网方案

双超级上行组网方式

3.4、现场方案实施

本次试验点：电信大楼。本站点现网情况：4G 每个扇区采用 4 端口 L1.8G 天线， 其中第一扇区采用 L1.8G+L2.1G 级联；第二扇区实现 L1.8G-2T4R；第三扇区采用 2 台 L1.8G-2T2R 实现 L1.8G-4T4R 功能。5G 每个扇区采用 AAU 一体化天线。

4G 现网第一扇区如下：

4G 现网第二扇区如下：

4G 现网第三扇区如下：

双超级上行改造方案：将4G第一扇区原有L1.8G RRU1级联 L2.1GRRU1改成非级联接入光缆终端盒；将 4G 第二扇区原有 L1.8G RRU2 拆下 2 根馈线接入新增1台 L2.1G RRU2， 并将L2.1G RRU2 接入光缆终端盒；将第三扇区原有2 台 L1.8G RRU3拆除1台，替换新增1台 L2.1GRRU3接入光缆终端盒。实现 L1.8G+L2.1G独立接入网络。

方案实施安装示意图如下：

第一扇区：

第二扇区：

第三扇区：

4G 天线系统连接示意图如下：

BBU 侧改造方案：如下图所示， 需将原有 BBU 5900 改造成 4G/5G 双模 BBU，利旧站点原有 4G/5G 主控板、 基带板， 4G 主控板上联至现网原有的 6150 设备，5G 主控板上联至新的 6180 设备， 利旧现场尾纤接入。

3.5、注意事项

1. AAU 必须 2 根光纤配置负荷分担组网；

2. 本次方案使用 2 个单频 RRU 模块；

3. 为了保证性能， 建议 2. 1 和 1. 8 分别使用 4R， 通过合路器连接天面 4 端口；

4. 天面和 AAU 共平台平行安装， 水平距离小于 5 米， 方位角和下倾角保持一致；

5. 互斥功能：频段内 CA、 高速移动性及 Hyper Cell。

4、效果验证

电信于6月18日启动双超级上行试点部署与验证，本次试点选取电信大楼，采用一个3.5GAAU建立2个100MHz小区，同时使用 1个2. 1G频段+1. 8G频段共同补充3.5G的上行数传能力。
编辑：lyn