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5G上行,真是讓人操碎了心

2020-03-14 13:51:23
 5G時代,“快”仿佛成了最嘹亮的主打歌。可是,5G 在頻譜效率上跟 4G 相比并沒有本質的不同,因此只能靠增大信號帶寬來支撐。

5G時代,“快”仿佛成了最嘹亮的主打歌。

可是,5G 在頻譜效率上跟 4G 相比并沒有本質的不同,因此只能靠增大信號帶寬來支撐。

于是 5G 最先建設的頻譜就落在了能提供連續幾百兆帶寬的 3.5GHz,中國電信和聯通就各自獲取了該頻段 100MHz 的帶寬。

有了大帶寬的基礎,再加上 Massive MIMO 等技術的加持,5G 的下行速率自然是高出天際。單用戶速率可達 1.5Gbps,單小區吞吐量甚至能達到 6~10Gbps。

可是,在這光鮮亮麗的下載速率背后,上行覆蓋不足的問題一直在隱隱作痛。

由于 3.5GHz 的頻率較高,跟 3G 和 4G 所用的 2.1GHz 或者 1.8GHz 相比,穿透損耗大,信號衰減快。

這對于基站來說倒也沒啥,體積大能力強發射功率大,還有波束賦形等技術支持,所以下行一般來說不成問題。

但對于上行來說就比較難了,手機體積小能力弱,且由于輻射指標的限制,在 TDD 場景下雙發場景下也就最大 26dBm(0.4 瓦),平均 23dBm(0.2 瓦)的發射功率,路徑上還要經歷重重折損,離得稍微遠點,還沒到達基站就衰減殆盡了。

為了在達到 5G 的高速率的同時也能兼顧上行覆蓋,各路專家們是傷透了腦筋。最終也確實提出了一些切實可行的方案。

一、EN-DC 雙連接

在 5G 初期,優先在熱點部署,必然是點狀覆蓋的。為了保證用戶體驗的連續性,最容易想到的方法就是借用 4G 完善的覆蓋,手機同時連接 4G 和 5G 兩條腿走路。5G 這條腿一旦沒信號了,因為 4G 那條腿還在,業務也能正常進行。

這就是 5G 的非獨立組網(NSA)模式,最常用的是選項 3x(Option3x),4G 負責控制面,5G 作為容量的補充。這種方式也叫 EN-DC(EnodeB NR Dual Connectify)雙連接。

以上圖為例,在 4G 和 5G 共同覆蓋范圍內(近中點),手機可以同時連接 5G 3.5GHz(TDD 模式)和 4G 2.1GHz(FDD模式)。

基站下行在 4G 和 5G 的上同時發送信息,容量為兩個載波之和。對于上行來說,手機在 4G 和 5G 上各用一根天線發送數據,共享 23dBm 的功率。

一旦手機移動出了 5G 的覆蓋范圍(遠點),手機就只能斷開 5G,只用 4G 了。雖然不再能享受到 5G,但 4G 的容量和覆蓋也還是可以保證的。

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