5G時頻雙聚合應對3.5GHz網絡部署挑戰

05-04-2021

頻譜是移動通信領域的核心資源。5G頻譜分布在多個頻段,每個頻段各有優缺點。全球首波商用5G網絡主要使用更高的3.5GHz(3.3~3.8ghz,N78頻段)和毫米波頻段,以及2.6GHz(2.496~2.69ghz,n41頻段)頻段。3.5GHz頻段采用TDD模式。與4G網絡常用的1.8GHz(頻段3)等FDD頻段相比,3.5GHz不僅穿透損耗更高,可用上行時隙比例也更小。在滿足5G業務需求方面,存在上行帶寬、上行覆蓋和傳輸時延三大挑戰。

上行帶寬

TDD模式上下行使用同頻,采用時分雙工傳輸。中國3.5GHz頻段上下行比例為3:7,即30%的時隙用于上行,70%的時隙用于下行。以100MHz帶寬為例,可用上行帶寬僅為30MHz,僅為4G單載波的1.5倍。

上行覆蓋

頻率越高,空間傳播損耗越大,覆蓋距離越短。3.5GHz上行路徑損耗比2.1GHz頻段高5dB。此外,頻率越高,穿透損耗越大,導致覆蓋距離越短。

傳輸延遲

由于TDD模式上下行時分傳輸,終端在接收下行數據時無法發送上行數據,導致上行傳輸過程中產生額外的等待延遲。對于上行占30%的3.5GHz頻段,等待時間為0-2ms,平均等待時間為0.8ms。同樣,在向下方向,等待時間為0-1毫秒,平均等待時間為0.2毫秒。

時頻雙聚合提升5G網絡容量和覆蓋性能

結合頻譜特點和行業現狀,如何提升2.1GHz和700MHz的5G上行性能成為業界的熱點話題。中興通訊提出5G時頻雙聚合方案,幫助運營商有效提升5G網絡性能。

該技術基于載波聚合,利用FDD和TDD的優勢形成互補,從而提升5g上下行性能。FDD頻率低,覆蓋強,FDD傳輸時沒有額外的等待延遲,但帶寬通常較??;TDD帶寬大,上下行都成熟,應用了MIMO技術,但覆蓋和時延比FDD弱。采用5G時頻雙聚合技術后,如圖1所示,終端可以使用FDD+TDD頻譜在小區中心(近點)進行上下行傳輸,獲得大帶寬和低延遲能力;在小區邊緣(遠端),終端將上行切換到FDD提高覆蓋,下行保持FDD+TDD聚合,

5g time frequency dual aggregation to meet the challenge of 3.5GHz network deployment

5G時頻雙聚合技術巧妙地將FDD和TDD頻譜在時域和頻域上進行了配合。在充分利用成熟技術、不增加終端額外成本的基礎上,引入創新的載波間協調調度技術,解決3.5GHz單頻組網三大挑戰,提升容量、覆蓋和時延性能。

1) 增加5g容量

將5G時頻雙匯聚技術引入3.5GHz網絡后,借助2.1GHz頻段,終端上行帶寬可提升23%,下行帶寬可提升28%。如果運營商未來能夠在2.1GHz頻段使用50MHz帶寬,上下行提升空間將進一步擴大至58%和71%,容量提升顯著。

一般5G終端的上行傳輸通道數最多為2個。上行2x2 MIMO傳輸可用于TDD頻段,等效帶寬翻倍。但是,如果終端采用傳統的上行載波聚合技術連接FDD+TDD雙載波,FDD和TDD各只能使用一個發射機,而TDD上行不能使用2x2 MIMO傳輸。因此,聚合后的上行容量可能不如不激活載波聚合。為了解決這個問題,5G時頻雙聚合技術采用輪詢模式,保證FDD+TDD載波聚合中TDD載波上行的2x2MIMO能力。具體來說,在TDD上行時隙終端中,雙發射機用于TDD 2x2 MIMO傳輸,而在TDD下行時隙中,FDD立即用于上行傳輸。這種快速切換機制不僅將上行方向的可用時隙增加到接近100%,而且沒有犧牲TDD 2x2 MIMO能力。

圖2 5G時頻雙聚合上下行時隙關系及上行輪發機制

2) 增強5g覆蓋

如果5G部署在3.5GHz頻段,覆蓋瓶頸首先會出現在上行方向,即使網絡下行覆蓋還可以。這"不對稱" 上下行限制3.5GHz "覆蓋面"范圍并降低網絡利用率。通過5G時頻雙聚合技術,終端可以同時連接FDD和TDD載波,在小區邊緣繼續享受TDD載波的大下行帶寬,同時上行傳輸可以切換到具有更好的FDD載波覆蓋范圍,不再因上行限制而與5G網絡服務分離。

與單TDD載波相比,雙載波比單FDD載波具有更大的服務范圍和更高的下行速率。在1GHz下行鏈路中是單載波和上行鏈路的2.2.2.3倍。協同作用導致 1 + 1 大于 2 的收入。

3) 減少5g延遲

在5G時頻雙聚合中,終端可以使用FDD和TDD載波選擇性接收和接收,并且隨時有可用的傳輸時隙,無需額外等待,從而降低傳輸時延。例如,3.5GHz TDD單載波的平均上行傳輸時延約為2.2ms,采用時頻雙聚合技術后可降低31%至1.5ms。

4) 組網靈活,部署方便

時頻雙聚合技術可應用于扇區間和站間網絡,具有很大的靈活性。運營商不必強制 軟驅 和 TDD 建立公共站。網絡側每個FDD載波可以同時與多個TDD載波進行時頻雙聚合。反之,一個TDD載波也可以與多個FDD載波進行時頻雙聚合。每個聚合組合都是針對特定終端動態建立的。

在部分運營商的FDD和TDD不在同一站部署,或者扇區覆蓋不完全重疊的情況下,中興通訊提出靈活調度技術放寬要求,讓運營商可以輕松應用時頻雙聚合。這些技術包括使用靜態碼本和兩個 PUCCH 組。

2019年11月,中興通訊完成了業界首個基于2.1GHz和3.5GHz頻段的5G時頻雙聚合方案驗證。驗證結果表明,在良好的信道環境下,單用戶上行速率較3.5GHz單載波最高可提高40%。5G時頻雙聚合技術正在3GPP標準化進程中,預計完成R16。



獲取最新價格? 我們會盡快回復(12小時內)

隱私協議

<蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>