本次MWC上海以“势在人为”为主题,展示了移动通信技术革命浪潮将如何驱动全球机遇与创新,乃至重塑世界。大会期间,华为5G产品线总裁杨超斌分享了最新的华为5G技术与垂直行业创新应用进展,于是脑海里浮现出5G的三大革命路线,交织延伸,通向未来。
1
打破上下行不平衡的革命
从1G到4G,蜂窝通信技术都是按单频段进行设计的,FDD频段上下行成对,TDD上下行共用一段频段,总之,手机与基站在上下行方向上是绑定在一起的,不可分割。
但是,这种设计一直存在一个问题——上下行不平衡。
宏基站的发射功率可以达到上百瓦(50dBm),而手机的发射功率仅在毫瓦(20dBm)级别。手机发射功率太小,这是覆盖的短板,限制了小区覆盖范围。为此,我们不得不想办法来弥补覆盖差异,例如孙正义发布高功率终端(HPUE)来改善上行,或者通过增加基站侧天线的接收增益来补偿上行链路。
但到了5G时代,使用的频段越来越高,加上基站侧因规模阵列天线增益(Massive MIMO)、TDD模式下时隙配比差异,将会导致这种上下行覆盖不平衡的现象越发严重,网络投入成本遇到前所未有的挑战。
为此,5G将引入一项新技术——上下行解耦。
因此,在今年的3GPP会议上,华为与业界合作伙伴共同提出了通过上下行解耦,以实现5G 3.5GHz能与现网LTE中低频共站部署同覆盖的目标。
对于上下行解耦,个人的理解是,网络可对上行和下行独立管理,举个例子,一个3.5GHz和1.8GHz同站站点,5G下行通过3.5GHz频段发送数据,而5G上行则通过1.8GHz替代3.5GHz接收数据,这种方式可有效消除3.5GHz上行瓶颈,拓展3.5GHz整体覆盖。该方案主要有两个技术关注点:
1)1.8GHz频段上行主要为LTE使用,如何实现用1.8GHz承载5G上行?
对于1.8GHz上行资源,可通过频谱资源共享实现5G和LTE并存, 由于LTE FDD频段上行资源较为空闲,因此可根据LTE FDD空闲程度灵活分配给5G上行使用,如此在提升3.5GHz整体覆盖的同时还可提升FDD频段的频谱利用率,一举两得。
▲非华为公开资料,仅个人理解
2)网络和终端如何实现不同频段间的上下行数据解耦?
如果是3.5GHz和1.8GHz同站部署,实现上不同频段的上下行解耦应该不是难事,关键在于上行不同频段间的切换和终端配合,当手机处于3.5GHz上行覆盖区域时,可选择在3.5GHz发送上行数据,当手机脱离3.5GHz上行覆盖时,可选择切换到1.8GHz发送上行数据。相信如果上下行解耦技术一旦在3GPP标准中被定义,终端支持本特性那是迟早的事情。
▲非华为公开资料,仅个人理解
如果按照上面的理解,假设站点 A为3.5GHz,站点 B为1.8GHz,下行数据通过站点 A传送到终端,而上行数据通过站点 B传送到网络,这样既解决了上行覆盖受限的问题,又最大化利用了频率资源;既享受了3.5GHz高频段下行容量,又解决了高频段覆盖能力不足的问题。
覆盖和网络成本是5G的关键挑战,这不仅解决了覆盖,还极大的节省了基站主设备、土建、租赁成本,可谓一举多得。