时代变了,“大上行”成为通信网络升级聚焦点
飞象原创(魏德龄/文)去年开始,无论是展望6G,还是5G-A升级,提升上行能力成为聚焦点之一。然而,过往这并非一个被很多人所关注的速度表现,相比于5G时代超快的下行速率表现,上行速度明显逊色不少。
不过,在AI、短视频分享、汽车等因素的刺激下,时代已经变了。
上行成为交互升级的关键
随着AI的兴起,无论是用户需要何种想要的答案,都需要上行来提供请求与数据来源,本地产生的高清图像、音频及视频流等原始数据必须实时上传至云端进行处理,导致上行数据量在过去一年中大幅增加。
同时,在交互习惯上,用户已经不仅仅使用文字与云端AI进行互动,实时的语音与视觉对话同样正在成为新的使用习惯,这也给上行提出了更高要求。同理,在汽车、XR设备中,用户也不得不更依赖多模态与实时感知,来持续上传环境感知数据和控制指令。
用户的分享热情也愈发高涨,短视频上传、高清直播、元宇宙、4K/8K直播等业务呈爆发式增长,用户从被动接收信息的“下行主导”模式转向主动上传数据的模式。在大型赛事、演唱会、节日会演等高密度热点场景中,用户集中发起高清视频回传或实时直播,使得上行流量占比有时接近总流量的一半。
移动通信在使用需求变化的当下,正在从传统的“下行为主”模式逐步向“上下行并重”演进,上行能力已成为制约AI应用规模化落地和提升用户体验的关键瓶颈。
超级上行技术体系
不久前,中国移动(600941)联合产业合作伙伴发布的《5G-A超级上行技术演进及规划白皮书》中介绍了“3+2+3”上行增强技术体系,为5G-A时代高上行业务提供确定性网络能力支撑。
具体为近期3项技术“4.9GHz帧结构调整”“补充上行SUL”和“上行三载波聚合”已完成外场试点。4.9GHz帧结构调整是将4.9GHz频段的帧结构从传统的下行主导(如7D3U)调整为上行资源更多的比例(如6D4U或4D6U)。这种方式可将上行理论峰值速率提升33%至100%;补充上行SUL通过引入独立的补充上行载波(如F频段或A频段),与原有的TDD载波形成协同,实现全时隙上行传输,显著增强边缘覆盖和峰值速率;上行三载波聚合整合2.6GHz、4.9GHz和700MHz等多个分散的载波进行并行传输,带宽最高可达260MHz,单用户理论峰值速率可提升1倍以上。
中期2项技术“700MHz两通道高功率”和“上行数据压缩UDC”仍需加紧攻关,瞄准中期落地。700MHz两通道高功率将700MHz终端从单天线(1T)升级为双天线(2T)发射,并将功率从23dBm提升至26dBm。这可将单用户上行峰速提升100%,并显著改善深度覆盖和远距离传输体验;上行数据压缩UDC在终端和基站的PDCP层引入数据压缩机制,通过减少冗余数据的空口传输,节约上行资源并扩大覆盖范围。
远期3项技术聚焦“UE聚合”“毫米波”和“UDD”,面向长期持续演进,实现网络更广覆盖、更大容量、更灵活配置,系统性破解上行瓶颈。UE聚合让信道质量较差的终端通过Wi-Fi、蓝牙等方式与其他中继终端建立直连,实现数据的联合传输,上行速率提升可达2-10倍;毫米波利用30GHz以上的超大带宽(单载波200MHz),可实现超过2Gbps的上行峰值速率和亚米级的高精度定位;UDD在一个TDD载波内划分不同的子带同时进行收发,融合了TDD的大带宽与FDD的低时延优势,上行覆盖和吞吐量均有显著提升。
中国电信(601728)和中国联通(600050)在提升上行能力方面,同样针对5G-A时代和人工智能(AI)的需求,提出了各自的技术方案与行动计划。
例如,华为与中国电信通过高低频协同、SUL补充上行技术创新,成功解决传统网络上行覆盖弱、速率不稳定的行业难题。安徽实地测试数据显示,搭载华为2.1G 8T设备的大上行网络,上行峰值速率可达1Gbps,可实现随时随地20Mbps稳定传输,彻底突破上行带宽瓶颈。
中国联通在过去一年,已在超300个城市实现5G-A业务部署,伴随网络能力持续升级,产品服务同步迭代,上行峰值速率由现有300Mbps提升至500Mbps乃至Gbps级,让用户畅享高品质宽上行体验。
更大的6G上行
在6G时代,上行链路的提升被视为一次“变革性的机遇”,以应对AI智能体带来的海量数据(603138)回传需求。
6G计划引入全新的波形设计,仅通过波形改进,就可以带来2倍的上行链路增益。同时,6G的全双工技术可以实现所有子帧同时发送,极大提升了上行容量。基带算法也将在6G时代得到进一步优化,在不改变射频硬件的情况下,仅通过更新处理算法,预计上行链路速率即可实现2倍的提升。
6G上行能力的提升,也为运营商拓展业务模式提供了可能。6G网络将天然支持推理任务的拆分。例如,机器人的视觉部分在本地运行,而复杂的语言处理部分通过高带宽、低时延的上行链路传送到运营商云端进行远程推理。这种架构解决了终端功耗限制的问题,让轻量化设备也能运行大模型。
6G的通感一体特性,使每个基站和终端都变成“雷达”。这种广域感知能力会产生海量的环境、交通和避障数据,这些数据通过增强的上行链路实时回传,为智能交通和工业应用提供支持。
显然,曾经被人们忽视的上行速率,未来很可能成为验证网络能力的关键要素。分享、交互、感知,正在成为用户的网络使用新方式,也正在促进通信网络的上行体验革新。
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