『』5G上行,真是让人操碎了心

5G时代 , “快”仿佛成了最嘹亮的主打歌 。
可是 , 5G 在频谱效率上跟 4G 相比并没有本质的不同 , 因此只能靠增大信号带宽来支撑 。
于是 5G 最先建设的频谱就落在了能提供连续几百兆带宽的 3.5GHz , 中国电信和联通就各自获取了该频段 100MHz 的带宽 。
有了大带宽的基础 , 再加上 Massive MIMO 等技术的加持 , 5G 的下行速率自然是高出天际 。单用户速率可达 1.5Gbps , 单小区吞吐量甚至能达到 6~10Gbps 。
可是 , 在这光鲜亮丽的下载速率背后 , 上行覆盖不足的问题一直在隐隐作痛 。
由于 3.5GHz 的频率较高 , 跟 3G 和 4G 所用的 2.1GHz 或者 1.8GHz 相比 , 穿透损耗大 , 信号衰减快 。
这对于基站来说倒也没啥 , 体积大能力强发射功率大 , 还有波束赋形等技术支持 , 所以下行一般来说不成问题 。
但对于上行来说就比较难了 , 手机体积小能力弱 , 且由于辐射指标的限制 , 在 TDD 场景下双发场景下也就最大 26dBm(0.4 瓦) , 平均 23dBm(0.2 瓦)的发射功率 , 路径上还要经历重重折损 , 离得稍微远点 , 还没到达基站就衰减殆尽了 。
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为了在达到 5G 的高速率的同时也能兼顾上行覆盖 , 各路专家们是伤透了脑筋 。最终也确实提出了一些切实可行的方案 。
一、EN-DC 双连接
在 5G 初期 , 优先在热点部署 , 必然是点状覆盖的 。为了保证用户体验的连续性 , 最容易想到的方法就是借用 4G 完善的覆盖 , 手机同时连接 4G 和 5G 两条腿走路 。5G 这条腿一旦没信号了 , 因为 4G 那条腿还在 , 业务也能正常进行 。
这就是 5G 的非独立组网(NSA)模式 , 最常用的是选项 3x(Option3x) , 4G 负责控制面 , 5G 作为容量的补充 。这种方式也叫 EN-DC(EnodeB NR Dual Connectify)双连接 。
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以上图为例 , 在 4G 和 5G 共同覆盖范围内(近中点) , 手机可以同时连接 5G 3.5GHz(TDD 模式)和 4G 2.1GHz(FDD模式) 。
基站下行在 4G 和 5G 的上同时发送信息 , 容量为两个载波之和 。对于上行来说 , 手机在 4G 和 5G 上各用一根天线发送数据 , 共享 23dBm 的功率 。
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一旦手机移动出了 5G 的覆盖范围(远点) , 手机就只能断开 5G , 只用 4G 了 。虽然不再能享受到 5G , 但 4G 的容量和覆盖也还是可以保证的 。
这种方式虽然可以解决 5G 的覆盖问题 , 但毕竟要看 4G 的脸色 , 5G 想必是心有不甘的 。再说了 , NSA 也只是过渡方案 , 最终 5G 还是要走上自力更生的独立部署(SA)路线的 。
二、5G 内部有哪些覆盖增强方案?
其实 , 5G 定义的 FR1 频谱 , 其实已经包含了从 450MHz 到 6GHz 的广阔范围 , 把 2G/3G/4G 正在使用的 FDD 低频段频谱全部囊括在内 , 只要这些前辈肯退频分一些给 5G 用 , 5G 还是有望独立解决覆盖问题的 。
FDD 模式的历史悠久 , 一般频段较低 , 带宽较窄 , 700M , 800M , 900M , 1800M , 2100M 等主流频段都是 FDD 的;而 TDD 的频段相对较高一些 , 但是带宽大 , 比如 2.3GHz , 2.6GHz , 3.5GHz , 4.9GHz 等等 。
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