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中国电信和华为联手的“超级频率聚变”牛在哪?

1368726 20 0 2021-02-25 01:56:13

虽然5G发展迅速,但前方并非一片坦途,面临的困难仍旧特别庞大。带来庞大困难的一个重要因素,在于频段。

众所周知,无线电波传播能力和频率直接相关,一言以蔽之:频率越低,传播能力越强。

中国电信、中国联通是在3.5GHz频段上部署5G,虽然3.5GHz是全球主流的5G频段,但相比4G、3G、2G网络所使用的Sub 3GHz频段(如2.1GHz、1.8GHz)和Sub 1GHz(如900MHz、800MHz、700MHz等),3.5GHz频段的穿透率差。相关数据显示,相对于3.5GHz频段,900MHz、800MHz、700MHz频段具有22db增益优势。

祖国5G网络的发展路径是,从城市延伸到乡镇,再到农村,最终实现全国范畴内覆盖,并且在热点区域还要实现深度覆盖。但,如果不能有效利用Sub 3GHz频段、Sub 1GHz频段,不利于快速构成5G全网覆盖能力,也给用户体验带来庞大挑战,同样让运营商建设和运行5G的成本居高不下。

以中国电信为例,在完成与中国联通频谱共享后,1800MHz 和2100Mhz都能构成连续大带宽的FDD频谱。并且,2021年将继续有商用终端扶持大于20M小区带宽的1.8GHz、2.1GHz频段的5G,进而实现Sub 3GHz频谱的充分使用。

但在Sub 1GHz频谱上,在频谱共享后,中国电信在800MHz和900MHz频段上都只要11M带宽。并且考虑到将来语音的承载,在Sub 1GHz频谱中,还会有部分要用于VoLTE。

对比可以发觉,中国电信在Sub 1GHz频段上的可用频谱特别离散。当然,这不只是中国电信遇到的问题,国际范畴内非常多运营商在Sub 1GHz上的频谱也存在碎片化问题。

要充分使用中低频段,需要将这些碎片化频谱“聚合”起来。

或许有人会问,为什么不使用在业界已经特别流行的载波聚合技术呢?的确,运营商早在4G时代之初就通过载波聚合技术来提升频谱使用效率,将“单车道”聚合起来变成“多车道”,来增加传输带宽。

但在这样的场景下,载波聚合技术并不能担当重担,或者说这种方式比较简单,因为使用现有的载波聚合技术,会在不同的“离散小区”之间进行频繁的调度,将导致开销增加,仅能实现“1+1+1<3”的成效,这对使用极其宝贵的低频资源来说,并不是理想局面。

所以“超级频率聚变”来了,它将实现“1+1+1>3”!

03

频谱池化,实现效率聚变

按照中国电信和华为方面的引见,“超级频率聚变”是通过频谱池化,实现离散频谱从简单聚合到融合一体的频谱聚变新技术及频谱间灵活调度,提升资源效率。

进行“超级频率聚变”后,通过一个载波上的控制信道,可以同时调度多个载波上数据信道资源,实现控制信道和用户信道的载波解耦。

以700MHz、800MHz、900MHz为例,只在其中一个载波上配置控制信道,其余两个载波,不再用频谱资源用于下行控制消息的发送。这部分节省下来的资源,可用来传输用户业务数据,提升数据吞吐率,进而提升频谱效率。

打比方来说,原先每个车道都设有“应急通道”,即便将这些车道“聚合”起来,每个车道仍保留“应急通道”。而目前“超级频率聚变”后,只保留一个“应急通道”,路面的通行效率自然得到提升。

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上下行通道解耦

在传统FDD频谱使用方式中,上下行载波是逐个绑定的,比如某用户的下行使用的800MHz载波进行数据发送,则上行回包和业务数据也需要在800M的上行频谱发送。

例如,根据跨载波资源一体化调度机制,最终将用户下行分配的是800MHz和900MHz对应的频谱资源,而上行业务则采用的是700MHz对应的频谱资源。

而从下行小区的角度看,小区内的不同用户,在同一时辰使用的上行频谱资源,来自于多个不同的上行载波。例如,800MHz下行小区中,用户甲使用的上行是在700MHz,用户乙是900MHz。

通过这些软件能力创新,“超级频率聚变”可以将离散频谱的综合频谱效率提升约20%。

“超级频率聚变”是中国企业对全球5G发展做出的又一重要奉献,可以提升频谱利用效率,并且实现资源随选,帮忙全球运营商降低5G建网和运营成本 。

作者/IT时报记者 钱立富

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