5G-A超级上行技术白皮书

需求与挑战

• 服务业务发展：从早期以语音短信为主的双向非对称业务模式，向高清视频等双向交互业务模式转变，上行流量增速迅猛。
• 释放5G潜能：AI Agent、具身智能、沉浸式通信、网联汽车等新兴业务对网络上下行均提出更高要求。
  • AI Agent：端侧、混合、云侧三种方案，端侧图片上云场景对上行提出高速率需求。
  • 具身智能：高精度定位、低延迟、实时控制等能力提升对上行提出更高要求。
  • 沉浸式通信：超高清、高交互、强计算特点，AR眼镜普及对上行时延和带宽提出严苛要求。
  • 网联汽车：L2以上自动驾驶需持续上传运行数据，L3/L4级需云端遥控，未来需50+Mbps@99%上行速率。
• 追求卓越性能：系统容量、网络覆盖、用户速率三大核心性能指标面临挑战。
  • 系统容量：热点场景高并发上传，频谱内支持用户数和速率受限。
  • 网络覆盖：广域场景边缘用户体验差，高频段衰减和穿透损耗严重，上行发射功率有限，高容量场景用户体验差。
  • 用户速率：受频谱带宽、载波数、调制阶数等因素制约，4K/8K视频、AR/VR等业务需百兆级上行速率，TDD系统上下行资源配置不灵活，载波聚合应用限制。

技术与应用

• 面向系统容量、网络覆盖、用户速率挑战，中国移动布局上行增强技术：
  • 系统容量：F/ASUL、4.9GHz帧结构调整、UDC。
  • 网络覆盖：F/A SUL、UDC。
  • 用户速率：上行3CC、4.9GHz帧结构调整。
• 关键技术：
  • 补充上行（SUL）：
    • 技术方案：NRTDD小区额外补充上行链路（SUL），与NUL链路时分调度，扩展上行链路。
    • 性能增益：峰值速率提升53.33%-200%，边缘速率显著提升（如4.9GHz 0.7Mbps提升至4.9GHz+FSUL 20Mbps）。
    • 应用试点：杭州创新试点实现单用户上行1Gbps峰值，上海外场验证达1Gbps峰值，支持超高清直播、AR/VR、工业应用等。
  • 多载波聚合：
    • 技术方案：从R15上行两载波并发，到R16 ULTxSwitching时分发射，R17任意频段载波两天线动态切换，R18最大四频段五载波聚合。
    • 性能增益：2.6GHz、700MHz和4.9GHz载波聚合（最高260MHz带宽），单用户上行峰值速率250Mbps提升240%。
    • 应用试点：嘉兴外场三载波聚合验证达769Mbps峰值，MWC上海展达865Mbps峰值，支持AI交互、超高清直播、工业互联网等。
  • 4.9GHz帧结构调整：
    • 技术方案：将时隙配比（5D2S3U）配置为大上行帧结构（2D1S2U或1D1S3U），增加上行时隙数量。
    • 性能增益：上行速率提升（如2.5ms单周期/双周期帧结构对比），上行容量提升（如1D1S3U容量近增加1倍）。
    • 应用试点：实验室端到端验证符合理论预期，为后续上行业务体验提升完成技术储备。
  • 上行数据压缩（UDC）：
    • 技术方案：终端和基站PDCP层增加压缩和解压缩机制，对上行数据包包头和净荷中重复数据进行整体压缩。
    • 性能增益：语音类业务压缩效率50%-84%，数据类业务压缩效率10%-90%，提升上行覆盖和边缘用户体验。
    • 应用试点：广州外场测试表明，UDC技术可提升上行覆盖和边缘用户体验，尤其在语音类业务和小区负荷高时。

总结与展望

• 中国移动将持续深化5G-A上行增强技术的研究与应用，提升网络上行能力、覆盖和容量性能。
• 积极探索终端聚合、时频统一全双工、协作式MIMO、U6GSUL等新技术，加速数智转型进程。
• 为个人生活数字化升级、产业智能化跃迁、社会智慧化发展铸牢网络基础。