5G网络上行覆盖增强研究

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2021148

电信科学 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (7): 134-141.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2021148

5G网络上行覆盖增强研究

胡煜华, 王鑫炎, 李贝

中国联合网络通信有限公司浙江省分公司，浙江杭州 310051

修回日期:2021-07-10 出版日期:2021-07-20 发布日期:2021-07-01
作者简介:胡煜华（1973- ），男，中国联合网络通信有限公司浙江省分公司高级工程师，主要研究方向为无线网络规划建设
王鑫炎（1985- ），男，中国联合网络通信有限公司浙江省分公司工程师，主要研究方向为无线网络规划优化
李贝（1983- ），女，中国联合网络通信有限公司浙江省分公司高级工程师，主要研究方向为无线网络规划优化

Research on uplink coverage enhancement of 5G network

Yuhua HU, Xinyan WANG, Bei LI

Zhejiang Branch of China United Network Communications Co., Ltd., Hangzhou 310051, China

Revised:2021-07-10 Online:2021-07-20 Published:2021-07-01

摘要/Abstract

摘要：

当前5G网络频段多为高频段，带宽资源丰富，但路径损耗、穿透损耗较高，上行覆盖相对较弱，如果引入低频段资源进行上行传输，高、低频载波协同有助于提升上行覆盖。结合频谱特性及行业现状，分析2.1 GHz和3.5 GHz等频段的链路预算和覆盖性能，比较上行覆盖增强的3种方案，并对载波聚合方案的优势和限制进行了具体分析，结果表明载波聚合方案是5G网络上行覆盖增强的优化解决方案。

关键词: 5G, 上行覆盖增强, 载波聚合

Abstract:

The 5G network frequency band is mostly high frequency band, which is rich in bandwidth resources, but the path loss and penetration loss are high, and the uplink coverage is relatively weak.If the low frequency band resources are introduced for uplink transmission, the cooperation of high and low frequency carriers will help to improve the uplink coverage.The link budget and coverage performance of 2.1 GHz and 3.5 GHz bands were analyzed, three uplink coverage enhancement schemes were compared, and the advantages and limitations of carrier aggregation scheme were analyzed.The result shows that carrier aggregation scheme is the optimal solution for 5G network uplink coverage enhancement.

Key words: 5G, uplink coverage enhancement, carrier aggregation

中图分类号:

TP393

胡煜华, 王鑫炎, 李贝. 5G网络上行覆盖增强研究[J]. 电信科学, 2021, 37(7): 134-141.

Yuhua HU, Xinyan WANG, Bei LI. Research on uplink coverage enhancement of 5G network[J]. Telecommunications Science, 2021, 37(7): 134-141.

图/表 11

图1

表1

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参考文献 6

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关键参数	5G NR TDD（sub-6 GHz）		5G NR FDD（sub-3 GHz）
关键参数	2.6 GHz 64T64R 160 W	3.5 GHz 64T64R 320 W	2.1 GHz 20Mbit/s 4T4R 4×20 W
穿透损耗	基准	3	-1
OTA+人体损耗	基准	0	0
馈线损耗	基准	0	0.5
UE发射功率	基准	0	0
UE噪声系数	基准	0	0
上行自由空间损耗	基准	2.6	-2.7
上行干扰余量	基准	0	0
上行总差异	基准	5.6	-3.2

关键参数	5G NR TDD（sub-6 GHz）		5G NR FDD（sub-3 GHz）
关键参数	2.6 GHz 64T64R 160 W	3.5 GHz 64T64R 320 W	2.1 GHz 20 Mbit/s 4T4R 4×20 W
雨衰	基准	0	0
植被损耗	基准	0	0
砖墙穿透损耗	基准	1～3	-2～-1
混凝土墙穿透损耗	基准	2	-3
石膏板墙穿透损耗	基准	1～2	-1
玻璃墙穿透损耗	基准	1～2	-2～-1
薄木门穿透损耗	基准	2	-1

	超级上行	SUL	CA
技术方案
UL MIMO	A: FDD 1流或 TDD 2流	A: TDD 2流	A: FDD 1流 + TDD 2流
	B: FDD 1流	B: FDD 1流	B: FDD 1流
DL MIMO	A: TDD 4流	A: TDD 4流	A: FDD 2流 + TDD 4流
	B: TDD 1～2流	B: TDD 1～2流	B: FDD 1流 + TDD 1～2流
性能对比	上行覆盖增强；	上行覆盖增强；	上行覆盖增强；
	上行峰值速率提升；	上行峰值速率不变；	上行峰值速率提升；
	下行峰值速率不变；	下行峰值速率不变；	下行峰值速率提升；
	不支持跨站跨小区	不支持跨站跨小区	支持跨站跨小区组网

NR双工模式	TDD	FDD
中心频点	3 450.2 MHz	2 120MHz
带宽	100 MHz	20 MHz
HARQ	开启	开启
功率控制	开启	开启
自适应调制编码	开启	开启
时隙配比	7:3	1:1
CP类型	Normal CP	Normal CP
上行调制方式	QPSK, 16QAM, 64QAM	QPSK, 16QAM, 64QAM
下行调制方式	QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM	QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM

	项目		性能目标（FDD为主载波）
	项目		TDD 3.5 GHz	CA
下行峰值速率/(Mbit·s^-1)		近点（-75 dBm）	1 460	1 680
		远点（-105 dBm）	270	345
上行峰值速率/(Mbit·s^-1)		近点（-75 dBm）	380	439
		远点（-105 dBm）	31	41
上行覆盖半径/m		上行1 Mbit/s	331	412
		上行3 Mbit/s	249	310
		上行5 Mbit/s	217	271

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Research on uplink coverage enhancement of 5G network

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