资料介绍
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。
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。
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。
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。
很容易想到,把这些低频段和高频段结合起来,都部署成5G,不就容量和覆盖都解决了吗! 那么,到底要怎么个高低频结合法呢?大体上有下面两种思路。
思路1: 既然5G 3.5GHz的上行有问题,那我就拿出一段低频,不独立工作,专门做只上行的补充!这就是 辅助上行(Supplementary Uplink,简称SUL)方案 。
思路2:
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