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5G時(shí)代,“快”仿佛成了最嘹亮的主打歌。
可是,5G在頻譜效率上跟4G相比并沒(méi)有本質(zhì)的不同,因此只能靠增大信號(hào)帶寬來(lái)支撐。 于是5G最先建設(shè)的頻譜就落在了能提供連續(xù)幾百兆帶寬的3.5GHz,中國(guó)電信和聯(lián)通就各自獲取了該頻段100MHz的帶寬。 有了大帶寬的基礎(chǔ),再加上Massive MIMO等技術(shù)的加持,5G的下行速率自然是高出天際。單用戶速率可達(dá)1.5Gbps,單小區(qū)吞吐量甚至能達(dá)到6~10Gbps。
可是,在這光鮮亮麗的下載速率背后,上行覆蓋不足的問(wèn)題一直在隱隱作痛。 由于3.5GHz的頻率較高,跟3G和4G所用的2.1GHz或者1.8GHz相比,穿透損耗大,信號(hào)衰減快。 這對(duì)于基站來(lái)說(shuō)倒也沒(méi)啥,體積大能力強(qiáng)發(fā)射功率大,還有波束賦形等技術(shù)支持,所以下行一般來(lái)說(shuō)不成問(wèn)題。 但對(duì)于上行來(lái)說(shuō)就比較難了,手機(jī)體積小能力弱,且由于輻射指標(biāo)的限制,在TDD場(chǎng)景下雙發(fā)場(chǎng)景下也就最大26dBm(0.4瓦),平均23dBm(0.2瓦)的發(fā)射功率,路徑上還要經(jīng)歷重重折損,離得稍微遠(yuǎn)點(diǎn),還沒(méi)到達(dá)基站就衰減殆盡了。 ?
為了在達(dá)到5G的高速率的同時(shí)也能兼顧上行覆蓋,各路專(zhuān)家們是傷透了腦筋。最終也確實(shí)提出了一些切實(shí)可行的方案。?
一、EN-DC雙連接
在5G初期,優(yōu)先在熱點(diǎn)部署,必然是點(diǎn)狀覆蓋的。為了保證用戶體驗(yàn)的連續(xù)性,最容易想到的方法就是借用4G完善的覆蓋,手機(jī)同時(shí)連接4G和5G兩條腿走路。5G這條腿一旦沒(méi)信號(hào)了,因?yàn)?G那條腿還在,業(yè)務(wù)也能正常進(jìn)行。 這就是5G的非獨(dú)立組網(wǎng)(NSA)模式,最常用的是選項(xiàng)3x(Option3x),4G負(fù)責(zé)控制面,5G作為容量的補(bǔ)充。這種方式也叫EN-DC(EnodeB NR Dual Connectify)雙連接。
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以上圖為例,在4G和5G共同覆蓋范圍內(nèi)(近中點(diǎn)),手機(jī)可以同時(shí)連接5G 3.5GHz(TDD模式)和4G 2.1GHz(FDD模式)。 基站下行在4G和5G的上同時(shí)發(fā)送信息,容量為兩個(gè)載波之和。對(duì)于上行來(lái)說(shuō),手機(jī)在4G和5G上各用一根天線發(fā)送數(shù)據(jù),共享23dBm的功率。 ?
一旦手機(jī)移動(dòng)出了5G的覆蓋范圍(遠(yuǎn)點(diǎn)),手機(jī)就只能斷開(kāi)5G,只用4G了。雖然不再能享受到5G,但4G的容量和覆蓋也還是可以保證的。 ?
這種方式雖然可以解決5G的覆蓋問(wèn)題,但畢竟要看4G的臉色,5G想必是心有不甘的。再說(shuō)了,NSA也只是過(guò)渡方案,最終5G還是要走上自力更生的獨(dú)立部署(SA)路線的。
二、5G內(nèi)部有哪些覆蓋增強(qiáng)方案??
其實(shí),5G定義的FR1頻譜,其實(shí)已經(jīng)包含了從450MHz到6GHz的廣闊范圍,把2G/3G/4G正在使用的FDD低頻段頻譜全部囊括在內(nèi),只要這些前輩肯退頻分一些給5G用,5G還是有望獨(dú)立解決覆蓋問(wèn)題的。
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FDD模式的歷史悠久,一般頻段較低,帶寬較窄,700M,800M,900M,1800M,2100M等主流頻段都是FDD的;而TDD的頻段相對(duì)較高一些,但是帶寬大,比如2.3GHz,2.6GHz,3.5GHz,4.9GHz等等。
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很容易想到,把這些低頻段和高頻段結(jié)合起來(lái),都部署成5G,不就容量和覆蓋都解決了嗎! 那么,到底要怎么個(gè)高低頻結(jié)合法呢?大體上有下面兩種思路。
思路1: 既然5G 3.5GHz的上行有問(wèn)題,那我就拿出一段低頻,不獨(dú)立工作,專(zhuān)門(mén)做只上行的補(bǔ)充!這就是 輔助上行(Supplementary Uplink,簡(jiǎn)稱SUL)方案 。?
思路2:
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