利用超级上行和辅助上行解决5G上行受限的应用研究-《中国新通信》(2022年16期).docx

龙源版权所有 利用超级上行和辅助上行解决5G上行受限的应用研究作者：张彦红来源：《中国新通信》2022年第16期 摘要：5G時代，通信对象既有传统的2C个人客户，也有新兴的2B行业用户，传统个人客户发展已进入瓶颈，新兴的2B行业客户，成为运营商发展的新引擎。中国移动5G网络的工作频段主要是TDD制式2.6G，频段高、上行资源少，导致上行覆盖能力弱、上行容量不足，难以支撑2B行业的高清视频业务需求。因此，发展2B行业客户，首先要解决5G网络上行受限问题，本篇文章，旨在利用“超级上行+辅助上行”技术，在5G覆盖良好区域内提高上行容量，在5G覆盖受限区域，提高上行覆盖能力，以提升网络对视频类2B业务的上行数据速率、时延、容量需求。 关键词：5G超级上行；5G辅助上行；5G；2B行业应用；5G上行受限 一、引言 2B行业应用对5G网络的需求，主要是上行大带宽、下行大带宽、时延低，5G终端产生海量视频数据，自下而上进行回传。2.6G网络的频段高导致上行覆盖能力变弱，TDD制式又决定了上行资源少，因此，5G上行容量受限、上行覆盖能力受限，成为制约2B行业应用落地与发展的痛点，为此，运营商不断进行解决5G上行受限的技术探索，下面是笔者的探索与实践，供参考。 二、2B行业应用对5G无线网络的需求 2B行业应用对5G无线网络的需求，大致分为三类，一是视频回传、现场直播、视频实时交互等视频类，需要网络上行、下行大带宽；二是工业车间机器臂、远程车辆操控、无人驾驶等操作控制类，需要网络高可靠性极低时延；三是远程定时数量采集、数据回传，需要网络支持海量客户连接且终端节电。 第一类：2B行业应用，是运营商目前发展的重点，业务有视频监控、医疗影像、机器视觉、无人机视频回传、远程医疗、4K/8K高清直播回传、AR/VR等，视频数据格式有720P、1080P、4K、8K，当以1K及以上视频格式进行上传、下载时，需要5G网络速率达到10M～100Mbps，目前5G网络可满足客户下行速率需求，上行速率在客户较少时可以满足需求，小区客户增多时难以满足。 第二类：2B行业应用，如无人驾驶、工厂机器臂、远程车辆操控、工业自动化等业务，有高清视频格式数据需求，存在的问题同第一类。无高清视频格式数据需求的，其上行、下行数据量一般较小，对5G网络的需求是高可靠性、极低时延，通过网络调整，可以达到可靠性99.999%、用户面时延1ms的业务需求。 第三类：2B行业应用，如远程抄表、穿戴设备、烟感、门禁、气象数据上报、共享单车等，其数据量极少，需求是海量接入、终端节电，目前其技术标准尚未冻结，本文不再讨论。 三、2B行业应用落地与发展的网络难题 目前运营商已建成5G基站150万个，网络覆盖到市区、县城城区、乡镇、部分农村，具备发展2B业务的网络基础。中国移动在推进2B行业应用落地遇到的难题如下： 难题1：5G上行资源少导致上行容量受限 TDD制式上下行子帧配比为8：2，80%用于下行，20%资源用于上行，2.6G上行带宽20M。4.9G上行带宽60M。FDD制式700M频段，上行资源30M（目前700M小区受广电干扰过半，发挥作用有限），5G上行资源较少，而上行资源少直接影响了上行速率。 上行速率要求是，普通视频3-5Mbps，高清视频10Mbps，超高清视频50Mbps，选取不同客户数量、不同位置进行测试，结果是5G网络上行资源，基本满足普通视频要求，但小区客户增多后无法满足高清、超高清视频要求。测试上行速率如表1。 难题2：5G频段高导致上行覆盖能力受限 5G网络频段高，无线信号穿透能力差，造成覆盖距离下降，选取不同频段、不同边缘速率要求，测试结果是上行覆盖能力较弱，测试覆盖距离如表2。 难题3：5G室分数量少导致上下行覆盖不足 当前网络规模，4G室分数量···试读结束