SUL上行增强堪称5G发展的“顶梁柱”。

 

从网络角度看,由于5G中频段的频率更高,无线信号覆盖能力更差,尽管可通过在基站侧部署Massive MIMO和波束赋形等技术的方式来弥补下行覆盖不足,但由于终端侧受限于发射功率和天线配置数量,导致5G网络的上行能力短板突出,亟需引入新技术提升5G上行能力。

 

从业务角度看,与4G时代用户主要从网上获取内容的上网方式不同,进入5G时代,随着短视频、网络直播、视频会议、网课、VR等业务兴起,随时随地上传高清视频正成为人们的日常上网行为习惯,对移动网络的上行能力提出了越来越高的要求。在toB领域,远程控制、AI质检等5G行业应用均要求实时上传多路高清视频,大上行是不同垂直行业领域的普遍诉求。

 

而SUL上行增强技术通过高频与低频协同互补、时域和频域聚合的方式,充分利用低频段的频谱资源和良好的无线传播特性来补充5G TDD中频段上行能力,从而能提升5G上行覆盖和容量,缩短网络时延,更好地应对以上新兴应用规模发展。

 

不言而喻,不管是运营商还是C端和B端用户,都翘首以盼SUL上行增强技术能规模应用,以进一步提升用户上网体验,加速5G应用繁荣生长。

 

但问题是,与大多数移动网络技术一样,SUL需要终端与网络之间密切配合才能实现,要靠产业链各方协同推进,才能实现规模商用。

 

值得庆幸的是,这一天终于等来了!

 

SUL将成为5G手机标配

 

近日,为更好地引导5G终端产业发展,中国移动发布了2022年版《中国移动5G手机产品白皮书》、《中国移动泛终端产品白皮书》,其中,对5G手机和泛终端产品的上行性能增强功能提出了明确要求。在5G手机方面,《白皮书》要求自2022年10月1日起,3000元及以上产品必选支持SUL(SUL_n41A-n83)或上行NR CA;自2022年10月31日起,4000元及以上产品必选支持R16上行1TX和2TX轮发。在泛终端方面,推荐支持SUL。

 

今年1月份,中国移动与中国广电签署了“5G战略”合作协议,正式启动700MHz 5G网络共建共享。当前,双方正在大力推进700MHz 5G网络规模部署,以通过2.6GHz中频段和700MHz低频段协同组网来提升5G网络的广度覆盖、深度覆盖和容量,以及提升网络的上行边缘速率。显然,本次最新发布5G手机和泛终端产品白皮书,正是为了引导5G终端发展与网络建设节奏同步,以“端网协同”进一步提升5G网络质量和用户体验,推进5G应用持续发展。

 

不管从网络能力竞争,还是从业务发展角度看,规模引入SUL上行增强技术,都对运营商有着重要的战略意义。为构筑5G上行竞争优势,中国联通和中国电信也正在积极部署 “3.5GHz+2.1GHz”中低频段协同的5G网络。今年8月,双方已联合完成24.2万站5G 2.1G基站设备集采。为引导终端与网络同步发展,接下来估计中国联通和中国电信也将在终端白皮书中对SUL有所要求。

 

事实上,为把握运营商网络部署节奏和市场需求,领先的芯片厂商们已针对SUL提前完成布局。

 

不久前,联发科表示,新一代5G基带M80支持R16超级上行技术,弱场增速可达300%。同时,还联合运营商、设备商、仪表商等验证了SUL上行增强技术的出色性能,比如,今年9月,中国移动联合联发科完成了基于搭载M80 5G调制解调器的终端完成了2.6G+700M SUL上行增强解决方案测试,实测上行峰值吞吐速率超过390Mbps,上行边缘吞吐率提升427%;今年8月,厦门电信携手联发科完成了超级上行测试,实现了平均速率高达343Mbps, 测试上行峰值速率超过440Mbps。

 

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2020年2月,紫光展锐发布新一代5G SoC移动平台——虎贲T7520,同样支持5G超级上行技术。现在这款芯片已经改名为唐古拉T770,计划于2021年上市商用。今年9月,展锐还与联通基于展锐唐古拉 V516平台完成了5G SUL测试,对SUL接入和切换、SUL远点增益等功能进行了验证,在小区边缘实现了高达300%的上行速率提升。

 

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调研机构Counterpoint Research最近发布报告显示,联发科已连续四季度登顶全球手机芯片市场份额第一,并在2021 Q2以43%的份额打破历史记录。据业内人士分析,联发科能实现高速增长的主要原因是,在5G智能手机快速增长的背景下,其5G芯片技术成熟且供应稳定,获得了来自小米、Oppo、Vivo等国产手机厂商持续增加的订单。今年上半年,Counterpoint Research曾预计,2021年联发科将获得全球芯片市场37%的最高份额,其中,5G芯片份额将达到28%,成为今年5G芯片市场最大赢家。另据近期多家机构市场调研显示,紫光展锐的手机芯片出货量也呈现迅猛增长之势。

 

从以上不难看出,当前国产芯片厂商都为超级上行技术规模商用做好了充分准备。依托于联发科和紫光展锐不断提升的市场份额地位,后续势必将有越来越多的终端支持超级上行能力。而随着运营商支持SUL的终端策略陆续出台,更是为SUL技术在终端侧普及注入了“加速剂”,相信后续将加速扩展到千元机,成为所有5G手机的标配。

 

网络侧迈入规模部署阶段

 

对于网络侧,一直以来,运营商在引入新技术、新产品上都采用非常稳健的部署节奏,一般会经历从实验室测试、外场试验,到商业网络验证、试验网建设,再到规模部署和商用的过程。目前来看,SUL已经走过了前期严苛的验证阶段,正迈向规模部署阶段。

 

据报道,2021年7月,北京联通已携手华为基于商用网络在1000多个站点上开通了超级上行功能,建成了全球首个千站级的5G超级上行网络。据介绍,北京联通早在2020年就完成了5G超级上行技术的商业网络验证,并于今年5月完成了小规模连片商用。经过一段时间的数据监测,网络性能提升符合预期,超级上行用户上行速率整体提升了10%-40%,边缘用户上行速率提升可达3倍。

 

2021年9月,山东移动携手华为采用业界领先的2.6G+700M 双频协同SUL上行增强技术,在山东移动华为建设区域全网开启了SUL上行增强特性,开通规模超千站。测试结果显示,上行峰值可达到324Mbps;在深度覆盖区域,上行5Mbps和10Mbps边缘速率时上行增强覆盖分别提升4.1dB和3.2dB。

 

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可见,在经历了前期严谨的性能验证后,目前SUL上行增强技术已满足网络规模部署条件。值得注意的是,在北京联通开通千站级5G超级上行网络的报道中,我们看到一个细节,即“5天内在1000多个站点上开通了超级上行”。5天即可开通1000多个站,这表明5G超级上行部署不必经历天面改造、配套改造、设备硬装等一系列繁琐的工程实施,估计只需通过软件升级即可快速完成规模部署。这意味着,在当前芯片、网络均已准备就绪的前提下,未来全网级的SUL上行增强技术规模部署和商用将会很快实现,比之前任何一项5G新技术的普及速度都快。

 

5G创新再次跑出中国速度

 

为推动5G网络和应用持续发展,中国通信产业界早就预见到提升5G上行能力的重要性,并一直致力于上行技术方案创新。

 

中国电信早在2019年就与业界通力合作启动了5G超级上行的3GPP国际标准推动工作,并于2020年7月成功推动5G超级上行的核心技术纳入3GPP全球统一标准,成为5G R16标准的关键特性之一。中国联通提出了智享上行技术方案,旨在从时间、频率、功率、天线并发几个方面进行上行增强,并与SUL增强技术等方案融合,进一步增强网络上行能力。中国移动在2020年7月发布的5G专网启航计划中,将超级上行列为5G专网关键能力之一,并在2020年10月发布了《5G 大上行能力在行业数字化中的价值》白皮书。

 

任何一项移动通信新技术要普惠大众乃至赋能千行万业,都要经历从标准制定、产品研制到商用试验,再到规模商用的过程,也需要运营商、设备商、手机厂商、芯片厂商等端到端产业链各方齐心协力,共同推动技术和生态进化。

 

回顾SUL上行增强技术的发展历程,从“推动纳入5G R16标准”,到“芯片准备就绪”,到“成为5G中高端手机标配”,再到“基站规模部署”,短短两年多时间就完成了一项新技术从诞生到成熟的全过程,与海外还处于提升5G下行覆盖和速率阶段相比,无疑体现出中国通信产业链在通力合作下跑出了5G技术创新的中国速度。接下来,随着SUL上行增强进入规模商用时代,相信在推动5G应用繁荣以及赋能千行万业数智化转型上,我们将再次引领全球,跑出新的中国速度!