双超级上行提升5G上行速率

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。





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本篇文章来源于微信公众号: 前景理论

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