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5G時代,“快”仿佛成了最嘹亮的主打歌。
可是,5G在頻譜效率上跟4G相比并沒有本質的不同,因此只能靠增大信號帶寬來支撐。 于是5G最先建設的頻譜就落在了能提供連續幾百兆帶寬的3.5GHz,中國電信和聯通就各自獲取了該頻段100MHz的帶寬。 有了大帶寬的基礎,再加上Massive MIMO等技術的加持,5G的下行速率自然是高出天際。單用戶速率可達1.5Gbps,單小區吞吐量甚至能達到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,信號衰減快。 這對于基站來說倒也沒啥,體積大能力強發射功率大,還有波束賦形等技術支持,所以下行一般來說不成問題。 但對于上行來說就比較難了,手機體積小能力弱,且由于輻射指標的限制,在TDD場景下雙發場景下也就最大26dBm(0.4瓦),平均23dBm(0.2瓦)的發射功率,路徑上還要經歷重重折損,離得稍微遠點,還沒到達基站就衰減殆盡了。 ?
為了在達到5G的高速率的同時也能兼顧上行覆蓋,各路專家們是傷透了腦筋。最終也確實提出了一些切實可行的方案。?
一、EN-DC雙連接
在5G初期,優先在熱點部署,必然是點狀覆蓋的。為了保證用戶體驗的連續性,最容易想到的方法就是借用4G完善的覆蓋,手機同時連接4G和5G兩條腿走路。5G這條腿一旦沒信號了,因為4G那條腿還在,業務也能正常進行。 這就是5G的非獨立組網(NSA)模式,最常用的是選項3x(Option3x),4G負責控制面,5G作為容量的補充。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(近中點),手機可以同時連接5G 3.5GHz(TDD模式)和4G 2.1GHz(FDD模式)。 基站下行在4G和5G的上同時發送信息,容量為兩個載波之和。對于上行來說,手機在4G和5G上各用一根天線發送數據,共享23dBm的功率。 ?
一旦手機移動出了5G的覆蓋范圍(遠點),手機就只能斷開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的覆蓋問題,但畢竟要看4G的臉色,5G想必是心有不甘的。再說了,NSA也只是過渡方案,最終5G還是要走上自力更生的獨立部署(SA)路線的。
二、5G內部有哪些覆蓋增強方案??
其實,5G定義的FR1頻譜,其實已經包含了從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,只要這些前輩肯退頻分一些給5G用,5G還是有望獨立解決覆蓋問題的。
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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合起來,都部署成5G,不就容量和覆蓋都解決了嗎! 那么,到底要怎么個高低頻結合法呢?大體上有下面兩種思路。
思路1: 既然5G 3.5GHz的上行有問題,那我就拿出一段低頻,不獨立工作,專門做只上行的補充!這就是 輔助上行(Supplementary Uplink,簡稱SUL)方案 。?
思路2:
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