在4G时代，移动通信主要面向消费类用户，网络能力以下行流量为主。

到了5G万物互联，网络除了满足ToC大带宽移动互联网需求，还会与垂直行业的多种业务结合，丰富的应用场景更是对5G的上行传输性能提出了更高要求。

高清直播、AR/VR、智能无人机，矿山、港口、制造、电力等行业中的数据采集、高清视频监控、远程控制等业务场景，对上行传输速率和传输时延都提出了更为严苛的要求。

高数据速率、低传输时延、良好的上行边缘覆盖，上行增强需求就这样摆在了我们面前。5G网络有办法满足这些需求吗？上行业务中当仁不让的主角终端又需要具备哪些加持功能呢？下面就带你来一探5G终端的开挂表现。

5G有哪些上行增强特性

NO.1载波聚合。通过上行载波聚合（Carrier Aggregation，简称CA），终端聚合多个成员载波（Component Carrier，简称CC）进行上行数据传输，可提升上行传输速率、增强小区上行覆盖。载波聚合特性最早在LTE-A标准中引入，5G沿用了载波聚合并进行了全方位增强，一方面是提升载波聚合的性能，如进一步提高数据传输速率、缩短载波聚合的建立时延，另一方面则是增强载波聚合的网络部署灵活性，以适应多种多样的频段组合和部署场景的需求。下面，我们就来看几个关键功能点，以及所需的终端实现。

一是带间载波聚合帧头不对齐。R15协议要求不同载波间的系统帧和时隙边界需要严格对齐。R16引入NR inter-band CA帧头不对齐特性，不同载波保持时隙的边界对齐，但载波间帧头最多可以偏移±2.5ms，以子载波间隔为30kHz为例，载波间帧头最多可以偏移±5个时隙。有了这个功能，NR带间载波聚合的部署可以更加灵活，同时也为错开两个载波的发送时隙、最大化上行载波聚合的传输速率提供了前提条件。

为实现这一功能，终端需要独立维护Pcell、Scell不同载波间的帧号、时隙号以及对应调整调度、测量上报的时序关系等，对终端芯片的软件开发提出了一定要求，但目前来看，5G终端芯片的资源处理单位已经达到时隙或更细的颗粒度，因此支持该功能的实现难度较小。

二是上行载波聚合轮流发送（Tx switching）。上行载波聚合为最大化上行传输速率，可以考虑不同载波间采用TDM（时分复用）轮发方式。R16针对载波间轮发定义了1Tx与2Tx间的上行通道切换，每个上行时隙只有一个载波进行发射，每个载波可以采用单发或双发方式（UL-MIMO），可有效提升上行传输速率。上行载波轮发与刚才提到的帧头不对齐“强强联手”，带来的上行速率增益可以在50%以上。

终端支持上行载波聚合需时刻保持载波间并发的能力，上行射频通道处于开启状态。依据现有主流终端芯片的实现方案，针对1Tx与2Tx间的切换场景，已锁定在不同频点的锁相环需要与上行通道重新映射，所需时延最短约35us。

NO.2双连接。双连接（Dual Connectivity，简称DC）本质是在非理想回程前提下的站点间的多载波技术，UE可同时在多个载波上进行数据传输，提高数据传输速率。5G进一步利用双连接技术扩展实现了多种组网模式MR-DC（Multi-Radio Dual Connectivity），像5G网络部署初期非独立组网（NSA）方式EN-DC就是其中的典型代表。与上行载波聚合类似，终端支持双连接也需要具备在多个载波上并发传输能力。

NO.3 SUL（Supplementary Uplink），也称为上下行解耦技术，在R15标准中引入，在同一个NR小区中可配置两个上行载波和一个下行载波。通常情况下，SUL载波会采用一个比NUL（Normal Uplink）载波频率低的上行载波作为NR上行传输的补充。这就好比在原有的双向5G车道上，多加了一条单向上行车道。

利用SUL的技术本质，在小区近/中点使用SUL CC和NUL CC进行上行传输，在远点则采用SUL CC进行上行传输，可提升小区边缘上行覆盖、上行传输速率、时延体验。SUL与载波聚合和双连接不同，同一个时刻终端只在一个载波（SUL CC或NUL CC）进行发射。

NO.4灵活帧结构。5G系统的灵活帧结构配置，也为低时延或高速率需求提供了可能，例如，2.5ms单周期帧结构（3U1D1S）就是用于上行速率增强的一种典型帧结构配置。以30kHz子载波间隔为例，10个slot典型配置为：DSUUUDSUUU。与典型的公网帧结构相比，可显著提升网络的上行传输速率和上行容量，现网中实测的单载波上行峰值接近750Mbps（上行2流、256QAM调制方式）。

终端支持上行多载波技术需要什么准备

第一，基带芯片。目前，主流5G基带芯片在6GHz以下频段的硬件最大处理能力已达到下行4流的NR 2CC载波聚合以及上行2流的NR 2CC载波聚合。因此，面对现有典型的NR 2CC载波聚合的需求，主流基带芯片已具备支持能力。

第二，射频芯片。主要用于提供上/下行射频通路、上/下变频。一般来说，载波数和MIMO流数越多，需要的射频通路数越多。目前主流射频芯片可支持10个左右的下行通道并行接收，上行并行工作通路数则为2个。此外，射频芯片规格的另一个重要参数就是单个通路可支持的带宽，目前各家射频芯片已支持100MHz单通路带宽，且已有部分厂家可以支持200MHz单通路带宽。

第三，射频前端器件。目前主流功率放大器（Power Amplifier，简称PA）工作带宽为100MHz，且终端采用上行两个PA同时工作的设计方案。针对上行带间2CC载波聚合，现有的射频前端实现方案可满足载波聚合轮发方式下的每个频段100MHz×2流发送需求。若PA工作带宽支持200MHz，则可满足200M×2流的带内连续2CC载波聚合需求。

5G系统引入了载波聚合、双连接、SUL和大上行帧结构等多种技术方案并进行了大刀阔斧的升级改造，一方面是提升性能，包括提高用户峰值速率、缩短时延以及小区覆盖的增强，另一方面多载波部署方案也具有更强的灵活性。可以说，5G系统的多种上行增强方案加上逐步增强的终端软硬件处理能力，为应对日益迫切的上行增强需求和多样的业务场景提供了技术保障。

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