5G 速率介绍

2023-11-17

本文就对如何计算最大速率不做介绍,主要介绍的是NSA和SA速率的差别,以及上下行速率的差异。

由于5G单用户下行可以到4流,上行可以到2流,而且上下行都支持256QAM,2.6G频率(5ms单周期)配置下,NSA和SA终端下行峰值速率约1.6GB,单在上行方面,由于NSA需要一根天线发送4G,所以NSA网络下,上行峰值速率150Mbps左右,而SA网络下,两个天线都用于5G,上行峰值速率约250Mbps(也达不到NSA的2倍)。

而在4.9G频率组网下,由于采用的是2.5ms双周期,下行峰值速率在1.5Gbps左右,上行峰值速率在370Mbps左右。

这里解释下单周期和双周期,因为现网使用的SCS=30Khz,所以一个时隙的时长是0.5ms。
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时隙、符号示意图

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单周期时隙配比

一个半帧中,单周期下行符号数:7(D)*14 + 10(特殊时隙中DwPTS) =108

上行符号数:2(U)*14+2=30,两个UwPTS其实是不能做业务,只有28个上行符号。移动的2.6G就是采用的这种配比,为了和LTE TDD保持同步。
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双周期时隙配比

双周期中,奇数帧时隙配比是3:1,偶数帧的时隙配比是2:2,特殊子帧配比是10:4(或10:2:2).所以在一个半帧中,下行符号数5(D)*14 + 10(特殊时隙中DwPTS)*2=80个,上行符号3(U)*14=42个。电信联通就是这种配比。

蜂窝网络,关注的主要是小区边缘用户速率,在下行方向,随着带宽的增大,小区的功率也会增大,也就是说,在下行方向上,小区中心用户和边缘用户均可以使用100Mhz的带宽。但在上行方向,因为终端上行功率不会随着系统带宽的增加而增加,上行是功率受限系统,而不是带宽受限系统,大带宽不能解决上行边缘速率,边缘用户还是只能使用2Mhz的带宽。

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通过外场测试,2.6Ghz频率下,小区边缘性能上下行相差近100倍。
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现在我们知道5G是上行受限系统,那有什么办法可以解决不?

最好的方法是,提升UE的最大发射功率,从现在最大功率23dBm,可以提升到24dBm(比如P40终端),而且5G手机都是2T4R,本身就有发射增益,如下图所示:

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上行功率
另一个方法是,协议上定义了SUL(supplementary uplink)和CA,两者之间的区别是SUL分属在两个不同的载波上进行业务,终端在NR上的时候,不能再SUL载波上进行业务传输,只能动态切换。而CA(载波聚合)可以两个小区同时激活,可以同时发送业务。

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SUL

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CA和SUL区别

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