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4G頻譜加速演進(jìn)到5G!中國聯(lián)通攜手華為頻出“妙招”

摘要:盡管5G現(xiàn)網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)數(shù)百M(fèi)bps-1000Mbps下行速率,但運(yùn)營商遭遇新難題:多路5G+VR直播業(yè)務(wù)等,對(duì)網(wǎng)絡(luò)上行速率提出極高要求,以前的幾Mbps、幾十Mbps的上行速率完全不夠用。

 ICC訊 2021年的春節(jié)臨近,很多人無法回家過年,也無法出省、出國旅游,但人們可以通過5G+VR云賞景、5G+4K慢直播等,獲得沉浸式場景體驗(yàn),替代并滿足外出的渴望。

  工信部1月26日數(shù)據(jù)顯示,我國已建成全球最大5G網(wǎng)絡(luò),截至2020年底,開通5G基站超過71.8萬個(gè),實(shí)現(xiàn)所有地級(jí)以上城市5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。2021年,我國將繼續(xù)建設(shè)超60萬5G基站,應(yīng)用MEC、切片、專網(wǎng)等技術(shù),提供高質(zhì)量精品5G網(wǎng)。

  盡管5G現(xiàn)網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)數(shù)百M(fèi)bps-1000Mbps下行速率,但運(yùn)營商遭遇新難題:多路5G+VR直播業(yè)務(wù)等,對(duì)網(wǎng)絡(luò)上行速率提出極高要求,以前的幾Mbps、幾十Mbps的上行速率完全不夠用。

  而且,不只是多路視頻直播,5G遠(yuǎn)程醫(yī)療、5G智能制造、5G無人駕駛等業(yè)務(wù)場景對(duì)網(wǎng)絡(luò)上行要求同樣很高。比如飛機(jī)制造的機(jī)身噴漆檢測工作,如果采用5G高清攝像頭拍攝并遠(yuǎn)程檢測處理,就對(duì)5G上行要求很高。

  但現(xiàn)在運(yùn)營商5G網(wǎng)絡(luò)上行理論峰值速率與多種toB業(yè)務(wù)需求存在巨大鴻溝??磥?,5G殺手級(jí)應(yīng)用遲遲未能出現(xiàn),與5G網(wǎng)絡(luò)上行速率增強(qiáng)技術(shù)發(fā)展緩慢有關(guān)。運(yùn)營商該如何解決這個(gè)難題,提升自身5G競爭力?

  我們看到,過去的一年,中國聯(lián)通基于共建共享發(fā)力推動(dòng)LTE黃金頻譜向5G遷移,4/5G協(xié)同不僅可構(gòu)建一張“廣深厚”的5G網(wǎng)絡(luò),還能有效降低5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)TCO投入。中國聯(lián)通創(chuàng)新試點(diǎn)各種上行技術(shù)增強(qiáng)方案:

  一方面從3GPP R16/R17標(biāo)準(zhǔn)角度發(fā)力,形成3.5GHz+2.1GHz雙頻協(xié)同的產(chǎn)業(yè)共識(shí);

  另一方面從網(wǎng)絡(luò)側(cè)入手,在內(nèi)蒙古、廣東佛山、山西太原、江蘇等試點(diǎn),推動(dòng)3.5GHz+2.1GHz雙頻協(xié)同建網(wǎng)落地。

  01解決上行短板:

  中國聯(lián)通確立5G目標(biāo)網(wǎng)

  5G的真正價(jià)值在于垂直行業(yè),也只有與垂直行業(yè)實(shí)現(xiàn)深度融合,才能真正激發(fā)5G的全部價(jià)值;但在垂直行業(yè)的拓展中,5G網(wǎng)絡(luò)上行能力正在成為新瓶頸。

  我們看到,中國聯(lián)通已探索出應(yīng)對(duì)方法——既然3.5GHz上行頻譜不足,那就想辦法釋放本來用在LTE網(wǎng)絡(luò)的2.1GHz頻段潛力,同時(shí)實(shí)現(xiàn)下行千兆速率和上行千兆速率。

  考慮到共建共享,中國聯(lián)通與中國電信共同確立3.5GHz+2.1GHz頻段的FDD/TDD高低頻協(xié)同5G目標(biāo)網(wǎng)戰(zhàn)略。

  為何要選擇這樣的方案?我們知道,中國聯(lián)通和中國電信都有100MHz的3.5GHz頻段,還各自擁有用在4G LTE的2.1GHz頻段。以前,2.1GHz是中國聯(lián)通4G建網(wǎng)主力頻段。伴隨4G用戶向5G逐步遷移以及4G共建共享,中國聯(lián)通希望2.1GHz頻譜重耕方案能高效兼顧當(dāng)前4G業(yè)務(wù)體驗(yàn)、效益和未來5G發(fā)展。

  因?yàn)?.1GHz這些頻譜資源都利用起來,就能讓5G上行速率更快。一位中國聯(lián)通無線專家告知筆者,2021年,中國聯(lián)通希望實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)上行的高低頻載波聚合(CA),推動(dòng)終端產(chǎn)業(yè)鏈支持聯(lián)通和電信40MHz帶寬的2.1GHz頻段。

  為了賦予5G網(wǎng)絡(luò)千兆上行能力,中國聯(lián)通提出了“智享上行”技術(shù)方案。據(jù)悉,“智享上行”方案不只是一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新,而是系統(tǒng)級(jí)的解決方案,擁有三大核心。

  筆者了解到,該方案:

  一是通過智能調(diào)整上下行時(shí)隙配比去靈活匹配業(yè)務(wù)上下行業(yè)務(wù)需求,比如時(shí)隙動(dòng)態(tài)配比可以實(shí)現(xiàn)“哪里需求更旺盛,就把頻譜用在哪里”;

  二是通過上行載波聚合技術(shù)去增加傳輸帶寬,比如將兩家的3.5G和2.1G頻譜資源進(jìn)行CA載波聚合;

  三是通過面向行業(yè)的專享終端功率增強(qiáng)(高功率、3天線或4天線增強(qiáng)終端)去提升覆蓋和速率。

  通過三者技術(shù)的結(jié)合,中國聯(lián)通就可以從時(shí)域、頻域、空間域以及功率域進(jìn)一步增強(qiáng)上行能力,為用戶打造智能尊享的上行速率體驗(yàn)。

  02標(biāo)準(zhǔn)入手:5G NR 2.1GHz

  大帶寬形成產(chǎn)業(yè)共識(shí)

  3.5GHz與2.1GHz要真正協(xié)同,必須實(shí)現(xiàn)支持這兩大頻段的電信設(shè)備和行業(yè)終端。但此前市場上2.1GHz 5G終端支持率低。所以,中國聯(lián)通與中國電信,希望從R16標(biāo)準(zhǔn)制定角度,推動(dòng)2.1GHz大帶寬網(wǎng)絡(luò)和終端產(chǎn)業(yè)鏈成熟。

  回顧可知,2019年12月中國聯(lián)通和中國電信牽頭推進(jìn)立項(xiàng)2.1G(50MHz)大帶寬5G共建共享重要標(biāo)準(zhǔn)。2020年7月,該標(biāo)準(zhǔn)伴隨3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)發(fā)布而正式確立發(fā)布。過去,雙方基于3.5G C-Band 200M大帶寬快速推進(jìn)5G共建共享規(guī)模部署,為用戶提供最高2.7Gbps的最優(yōu)體驗(yàn)。

  現(xiàn)在,隨著2.1G(30M/40M/50M)大帶寬標(biāo)準(zhǔn)先后發(fā)布,雙方基于3.5G+2.1G協(xié)同建網(wǎng)最大化匹配電聯(lián)頻譜資源,最大化發(fā)揮共建共享效益,實(shí)現(xiàn)超大覆蓋、上下行超高速多重價(jià)值,構(gòu)建競爭力領(lǐng)先的5G精品網(wǎng)。

  其中,中國聯(lián)通在3GPP推進(jìn)成功立項(xiàng)的HP UE大功率5G共建共享標(biāo)準(zhǔn),也處于良好研究進(jìn)展中,已完成絕大部分關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)分析。此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)5G上行覆蓋不足問題從終端角度給出優(yōu)化方案,協(xié)助5G共建共享網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步提升覆蓋廣度和用戶體驗(yàn)。

  據(jù)悉,針對(duì)2.1GHz未來進(jìn)一步創(chuàng)新,中國聯(lián)通持續(xù)針對(duì)FDD Massive MIMO增強(qiáng)等創(chuàng)新技術(shù)加強(qiáng)研究分析,將推進(jìn)2.1G為5G目標(biāo)網(wǎng)最大化發(fā)揮價(jià)值。

  值得一提的是,在上述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定中,作為中國聯(lián)通的緊密合作者,華為等產(chǎn)業(yè)鏈伙伴發(fā)揮自身在國際標(biāo)準(zhǔn)組織中的力量,積極參與了相關(guān)提案討論和支持,為中國5G高質(zhì)量快速發(fā)展再助一臂之力。

  03多地試點(diǎn):端網(wǎng)合力,

  實(shí)現(xiàn)上行高低頻協(xié)同+下行載波聚合

  中國聯(lián)通5G目標(biāo)網(wǎng)的重任,落在中國聯(lián)通集團(tuán)以及各省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)維人員肩上。

  過去的2020年,我們看到了這群聯(lián)通技術(shù)達(dá)人們的努力碩果——在全國多地實(shí)現(xiàn)智享上行試點(diǎn)和初步規(guī)模應(yīng)用。

  1、內(nèi)蒙古聯(lián)通

  2020年6月15日,內(nèi)蒙古聯(lián)通率先實(shí)現(xiàn)全球首個(gè)共享場景下2.1GHz+3.5GHz雙智享上行創(chuàng)新試點(diǎn)。在此次試驗(yàn)中,基于聯(lián)通和電信5G共建共享200M場景,實(shí)測上行峰值速率基于100M帶寬可達(dá)420Mbps,基于200M帶寬高達(dá)819Mbps,滿足千行百業(yè)對(duì)于上行速率的需求。

  本次驗(yàn)證的雙智享上行方案,是利用2個(gè)3.5GHz 100M載波和2個(gè)2.1GHz SUL(補(bǔ)充上行鏈路)載波同時(shí)工作,可以進(jìn)一步提升5G上行容量,充分滿足toB業(yè)務(wù)需求,充分發(fā)揮電聯(lián)在TDD和FDD上的帶寬優(yōu)勢,構(gòu)建5GNR上行容量通道。

  據(jù)了解,試驗(yàn)使用華為3.5GHz AAU以及2.1GHz 4T4R射頻模塊組網(wǎng),雙用戶同時(shí)測試時(shí)速率分別達(dá)到414Mbps、405Mbps。在深度覆蓋場景,開啟雙智享上行最大增益可達(dá)4倍以上,F(xiàn)DD形成了對(duì)TDD網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充,全面提升了上行覆蓋及體驗(yàn)。

  2、廣東聯(lián)通

  2020年6月,廣東聯(lián)通佛山分公司(下文統(tǒng)稱“佛山聯(lián)通”)首次針對(duì)2.1G DSS 4G/5G動(dòng)態(tài)頻譜方案完成全國首個(gè)規(guī)模連片商用部署驗(yàn)證。

  據(jù)悉,佛山聯(lián)通連片部署DSS 4G/5G網(wǎng)絡(luò),以TTI毫秒級(jí)時(shí)間粒度為調(diào)度周期,按需智能調(diào)度RB資源。在優(yōu)先保障4G用戶體驗(yàn)的調(diào)度策略下,4G用戶路測平均速率超過百兆達(dá)到107Mbps,開通DSS對(duì)原有4G業(yè)務(wù)體驗(yàn)基本無影響,同時(shí)支持5G用戶接入,大幅提升頻譜資源利用效率。

  3、山西聯(lián)通

  2020年9月,山西聯(lián)通在太原實(shí)現(xiàn)全球首個(gè)FDD NR 2.1GHz 40MHz大帶寬連片組網(wǎng)試點(diǎn)。據(jù)悉,該連片組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)單小區(qū)下行峰值速率可達(dá)903Mbps,上行峰值速率可達(dá)492Mbps;連片拉網(wǎng)中上行平均速率超過250Mbps,下行平均速率超過500Mbps。

  本次測試結(jié)果表明,2.1GHz大帶寬連片組網(wǎng)可以充分發(fā)揮共建共享的優(yōu)勢,滿足不同行業(yè)用戶對(duì)大帶寬速率的需求,尤其可有效補(bǔ)充5G高頻在小區(qū)邊緣的上行覆蓋不足。同時(shí),2.1GHz頻段可利用現(xiàn)網(wǎng)站址快速開通5G業(yè)務(wù),有利于降低5G建網(wǎng)成本。

  4、江蘇聯(lián)通

  2020年10月,江蘇聯(lián)通在南京江寧大學(xué)城完成了“智享上行+下行CA+ DSS”三大解決方案融合的創(chuàng)新試點(diǎn),這是三大解決方案首次在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)開通部署。

  本次測試選擇南京江寧大學(xué)城商用基站,利用3.5G 100M和2.1G 20M頻譜實(shí)現(xiàn)的智享上行,5G單用戶手機(jī)上行峰值達(dá)到了493Mbps,刷新現(xiàn)網(wǎng)測試速率的新記錄;5G下行峰值速率達(dá)1.62Gbps,下行CA對(duì)5G下行的性能提升非常明顯。由于LTE&NR DSS的使用,LTE和NR動(dòng)態(tài)共享2.1G頻譜資源,提升了頻譜的使用效率,也兼顧了4G網(wǎng)絡(luò)的性能。

  可以發(fā)現(xiàn),中國聯(lián)通通過3.5GHz+2.1GHz高低頻協(xié)同和載波聚合,實(shí)現(xiàn)one 5G網(wǎng)絡(luò),提供上下行速率都是雙千兆相關(guān)的精品體驗(yàn):一方面發(fā)力下行CA,提升覆蓋范圍體驗(yàn);另一方面,中國聯(lián)通致力于智享上行方面推進(jìn),即通過上行SUL CA補(bǔ)充上行短板。

  此外,我們發(fā)現(xiàn)上述中國聯(lián)通在多地的創(chuàng)新試點(diǎn),都得到華為等產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的大力支持。據(jù)悉,華為從2018年就開始推動(dòng)上行SUL(補(bǔ)充上行鏈路)技術(shù)創(chuàng)新,提出整個(gè)行業(yè)上行高低頻協(xié)同解耦的新理念。這也進(jìn)一步促進(jìn)了高通等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)跟進(jìn)。

  總結(jié):4G/5G頻譜協(xié)同,

  滿足應(yīng)用新需求

  2021年,隨著5G網(wǎng)絡(luò)部署逐漸形成規(guī)模,行業(yè)用戶對(duì)5G提出了更多訴求,如上行大帶寬等。各種5G上行增強(qiáng)技術(shù)(UL TX-Switching)必然是三大運(yùn)營商發(fā)力的重點(diǎn),全面滿足5G時(shí)代各類應(yīng)用對(duì)更高上行速率和更低時(shí)延的需求。

  目前,三大運(yùn)營商5G套餐用戶滲透率超過20%,且部署數(shù)千個(gè)5GtoB 行業(yè)應(yīng)用,彼此網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量競爭激烈。隨著5G用戶的持續(xù)增加,未來中國聯(lián)通與中國電信等合作,將頻譜資源從4G LTE逐步向5G NR傾斜,發(fā)揮2.1GHz頻段優(yōu)勢,結(jié)合智享上行技術(shù)方案、2.1G 40M/50M大帶寬技術(shù)以及DSS方案,打造5G領(lǐng)先競爭力。

  而中國聯(lián)通上述多個(gè)5G創(chuàng)新試點(diǎn),對(duì)于中國聯(lián)通集團(tuán)后續(xù)的5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)持續(xù)演進(jìn)具有重大意義,將為toC用戶帶來更流暢的業(yè)務(wù)體驗(yàn),為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、醫(yī)療健康、交通物流、新媒體、能源、礦山等更多toB行業(yè)的拓展提供有力支撐。

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