中兴通讯时频双聚合方案 完美实现3.5G网络覆盖容量双增强

发布时间:2020-04-20  作者:张武 中兴通讯  阅读量:

2019年6月6日,工信部向中国移动、中国电信、中国联通、中国广电发放5G牌照,中国正式进入5G商用元年。3.5GHz作为5G网络部署的主力频段,由于其受路损较高、穿透损耗较高、上行占空比较低等因素的影响,相对于4G网络普遍使用的1.8GHz、2.1GHz等FDD频段,其在上行覆盖能力上存在一定的劣势。同时AR/VR、高清视频等2B业务和高价值的垂直行业业务的发展,对移动宽带网络的上下行容量和传输时延也提出了更高的要求。因此,采用单一的3.5GHz频段部署一张面向未来演进的高质量、高性价比5G SA网络仍存在一定挑战。结合频谱特性及行业现状,利用1.8GHz、2.1GHz等低频频段提升5G上行覆盖及容量,实现5G网络覆盖和性能的提升,成为业界考量的重点。

时频双聚合方案实现3.5G覆盖和容量双提升



针对现网已有的2.1GHz FDD频段和3.5GHz TDD频段,中兴通讯推出了上行增强“时频双聚合”解决方案。基于TDD 3.5GHz+FDD 2.1GHz高低频互补,在3.5GHz上行弱覆盖区域,终端可以依托2.1GHz频段进行高速数据发送,同时在下行方向可继续利用3.5GHz在带宽、大规模阵列天线等方面的优势,继续享受下行超高速率;在其他3.5GHz覆盖较好的区域,可充分发挥2.1GHz和3.5GHz频段的潜力,使得终端可同时在2个频段上采用3个通路进行上行数据发送(并发CA,见图1),时域充分使用FDD的全部上行频段。另外,通过深入分析2.1GHz上采用频分双工、3.5GHz上采用时分双工的特点,中兴通讯创新性地提出基于多个上行载波间时分发送且充分利用下行时隙资源的CA(时分复用CA,见图1)模式,使得只支持2通道发送的终端,通过灵活地在NR 3.5GHz双通道和FDD 2.1GHz单通道上切换,有效利用TDD和FDD频段的上行资源。同时,可以通过FDD+TDD频段聚合方式提升下行吞吐量,从而在复杂的无线环境中在上下行方向都能持续获得最佳的性能,且方便终端实现。

依托CA技术,时频双聚合组网简单、部署容易

时频双聚合方案依托于CA技术,是两个及以上载波的协作方案。时频双聚合方案中TDD载波和FDD载波相互解耦,每个载波都有独立的上行和下行链路完成测量与功控等闭环操作,因此不同载波能够独立组网。时频双聚合方案实现简单,部署容易,可部署在小区内、小区间及站间,具有很大的灵活性;时频双聚合方案亦可在弱覆盖区发挥优势:深度覆盖下3.5G下行覆盖不足时,通过主辅载波切换以FDD载波为主载波,利用FDD上下行提供5G覆盖和用户接入。

充分利用FDD载波,时频双聚合带来上下行容量提升

时频双聚合方案充分利用FDD载波带宽,相对TDD单载波,能够有效提升单用户峰值速率以及小区平均吞吐率。在小区极好点,采用并发CA单用户上行峰值速率提升超过50%,采用时分复用CA单用户上行峰值速率相对TDD单载波提升超过35%;两种模式均能带来约22%的下行峰值速率提升。

2019年11月,中兴通讯在深圳实验室完成了业界首个基于2.1GHz和3.5GHz频谱的5G时频双聚合方案验证,同时验证了并发CA和时分复用CA两种模式的单用户峰值速率。验证结果显示:在信道良好的环境下,采用时分复用CA时单用户上行速率相对3.5GHz单载波提升最大可达40%;采用并发CA时单用户上行速率最大提升可达60%。同时通过高低频聚合的方式,两方案的下行用户体验速率相对于3.5GHz单载波提升均可达20%,因此5G时频双聚合方案是保持5G高质量领先的一种有效解决方案。

利用FDD时隙对称性,时频双聚合降低系统传输时延

时频双聚合方案能够充分利用FDD上下行时隙对称特性,降低TDD系统的上下行平均传输时延。TDD单载波时,由于时分发送机制,发送方在发送数据后,需要收到来自接收端的信息确认,因此存在等待发送时隙,这会产生额外时延。时频双聚合方案使得TDD载波和FDD载波聚合,发送数据时上下行均可利用TDD和FDD两个载波选择性发送,无需额外等待发送时隙,可有效降低平均传输时延。以上行为例,在2.5ms双周期帧结构中,TDD单载波的上行平均传输时延约为2.15ms,与FDD载波聚合后,上行平均传输时延约为1.8ms,降低了0.35ms(16%)。

DSS快速实现FDD频谱NR化,保障时频双聚合方案快速部署

时频双聚合方案要求TDD和FDD载波都为NR制式,因此需要对FDD频谱进行NR化。中兴通讯DSS(动态频谱共享)方案可直接利用已有的FDD频谱部署FDD NR,无需申请新频谱。DSS方案能够在LTE有余量的情况下动态引入NR,优先保障现网用户的上网需求。中兴通讯能够实现PRB/TTI级DSS,可根据用户需求,实现毫秒级调度,满足用户的精细接入,既满足5G初期5G用户的接入,同时保证4G用户的体验,有效提升频谱使用效率。

中兴通讯将持续与运营商展开深度合作,共同推动时频双聚合方案的标准和终端产业链成熟,积极开展时频双聚合方案的商用验证,例如3.5G与2.1G时频双聚合下单站、连片组网测试等,验证时频双聚合方案对5G商用网络覆盖和容量的提升;同时中兴通讯将根据5G用户需求和网络特征,积极探索5G新技术、新功能,提升网络质量,让用户在语音、数据、多媒体、无线宽带等全方面享受优质服务。

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