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關于5G上行速率增強技術創新方案的探索

電子工程師 ? 來源:前景理論 ? 作者:前景理論 ? 2021-04-13 17:01 ? 次閱讀

1、背景

以行業需求為導向,重新定義5G網絡。2C市場主要以高速率為主, 當前 5G網絡下行輕松可達1Gpbs 以上, 足以滿足需求。但在 2B 市場, 垂直行業對上行速率提出新要求, 時延是剛需。比如智能工廠其對上行需求達 100Mbps 以上, 端到端時延要求低于 15ms。

5G上行受限于終端、網絡、頻譜,很難滿足垂直行業上行速率要求。終端的發射功率遠小于基站的發射功率基本上相差有一千倍;在主流的時隙配比(7:3、 4:1 或 8:2) 中上行占比很小;并且當前 5G 主流頻段 C-band 傳播損耗巨大,3. 5GHz 在典型墻體的穿透損耗高達 26dB。

業務需求正在不斷的驅動 5G 技術向前發展, 5G 行業創新意味著上行超大帶寬、 超低時延、 端到端切片和 MEC 邊緣計算。積極探索 5G 上行增強技術創新方案, 結合 FDD 頻譜的優勢, 提出 TDD/FDD 協同, 高頻/低頻互補, 時域/頻域聚合,探索最優速率和時延解決方案。

2、特性原理

當前 5G C-Band主要采用 TDD 組網,用于上行的實際時頻資源有限,且頻段較高導致覆蓋不足。而現網 Sub3G 上行頻譜利用率是比較低的。超級上行可通過在 TDD 頻譜上疊加 sub-3G, 提升上行吞吐率和覆蓋。雙超級上行基于 SUL 技術實現兩個 3. 5G+1. 8/2. 1G, 極大的增強網絡上行能力。并且對下行速率也有一定增益。

基站進行上行數據調度時, 在 C-band UL 時隙, 使用 C-band 頻譜發送;在C-band DL 時隙,使用 Sub-3G 頻譜發送, 使能上行全時隙。

MBXY-CR-110996fa0ff09b8550d0a91993d21c0a.png

2.1、隨機接入

僅支持 UE 在 C-band 小區隨機接入。

MBXY-CR-ead587ffe7b50d429f576e7dd91d959b.png

隨機接入

2.2、信道配置

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

MBXY-CR-5de5a5635c222c99d5f0407b2ac7ae97.png

2.3、切換場景

支持超級上行的 UE 在 NR 小區間移動切換

MBXY-CR-a7ff3ecc9a35c7bd96a7fdedafcb5b3b.png

NR 小區間切換

2.4、上行TDM 調度

基站進行上行數據調度時, DCI 會指示 PUSCH 所在的載波。

MBXY-CR-18be3844d223137f4d9a7b537bd17f23.png

TDM 調度

2.5、SRS Switching

當 C-band 上 SRS 調度時, 停止 Sub-3G 載波 PUSCH 調度。SRS 在 NUL 發送保證 BF 增益。

MBXY-CR-e1339ad21dd64127063fc2abe126a7b5.png

SRS 調度

3、測試配置

目前雙超級上行僅適用于 SA 場景;只支持 n78 + n84 頻段組合;C-Band 僅支持 7: 3 時隙配比;子載波間隔:C-band(30KHz), Sub-3G(15kHz) ;終端具備SUL 和 dynamicSwitchSUL 能力(海思 B5000 2019 年 Q4 支持測試)。

3.1、版本配套

MBXY-CR-65481c3bfa8a193b7753ee62b18ffb88.png

3.2、組網環境

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3.3、組網方案

MBXY-CR-00bff262b6523696e014131badab28b1.png

雙超級上行組網方式

3.4、現場方案實施

本次試驗點:電信大樓。本站點現網情況:4G 每個扇區采用 4 端口 L1.8G 天線, 其中第一扇區采用 L1.8G+L2.1G 級聯;第二扇區實現 L1.8G-2T4R;第三扇區采用 2 臺 L1.8G-2T2R 實現 L1.8G-4T4R 功能。5G 每個扇區采用 AAU 一體化天線。

4G 現網第一扇區如下:

MBXY-CR-9a84176bdcfa4a415feb6c6be7512055.png

4G 現網第二扇區如下:

MBXY-CR-0c36ac66b0666c63daeb68b7e7967b1e.png

4G 現網第三扇區如下:

MBXY-CR-76c33fa4c9c57acad7cb6cea3a728a23.png

雙超級上行改造方案:將4G第一扇區原有L1.8G RRU1級聯 L2.1GRRU1改成非級聯接入光纜終端盒;將 4G 第二扇區原有 L1.8G RRU2 拆下 2 根饋線接入新增1臺 L2.1G RRU2, 并將L2.1G RRU2 接入光纜終端盒;將第三扇區原有2 臺 L1.8G RRU3拆除1臺,替換新增1臺 L2.1GRRU3接入光纜終端盒。實現 L1.8G+L2.1G獨立接入網絡。

方案實施安裝示意圖如下:

第一扇區:

MBXY-CR-512f3439835896ebff8a8c06004db07e.png

第二扇區:

MBXY-CR-ae163fc1c8784f18fada24bc9c771aed.png

第三扇區:

MBXY-CR-cf321f1ea060f6e37bfb7d5f81fb2602.png

4G 天線系統連接示意圖如下:

MBXY-CR-cade83fe65cf8953938576cdbd8de415.png

BBU 側改造方案:如下圖所示, 需將原有 BBU 5900 改造成 4G/5G 雙模 BBU,利舊站點原有 4G/5G 主控板、 基帶板, 4G 主控板上聯至現網原有的 6150 設備,5G 主控板上聯至新的 6180 設備, 利舊現場尾纖接入。

MBXY-CR-b41a2a1b5deb88ea31f205494a657d2e.png

3.5、注意事項

1. AAU 必須 2 根光纖配置負荷分擔組網;

2. 本次方案使用 2 個單頻 RRU 模塊;

3. 為了保證性能, 建議 2. 1 和 1. 8 分別使用 4R, 通過合路器連接天面 4 端口;

4. 天面和 AAU 共平臺平行安裝, 水平距離小于 5 米, 方位角和下傾角保持一致;

5. 互斥功能:頻段內 CA、 高速移動性及 Hyper Cell。

4、效果驗證

電信于6月18日啟動雙超級上行試點部署與驗證,本次試點選取電信大樓,采用一個3.5GAAU建立2個100MHz小區,同時使用 1個2. 1G頻段+1. 8G頻段共同補充3.5G的上行數傳能力。
編輯:lyn

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