芯耀
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最近這段時(shí)間，國(guó)內(nèi)各地運(yùn)營(yíng)商密集發(fā)布5G-A套餐，掀起了一股頗具規(guī)模的5G-A商用浪潮。
在宣傳5G-A的時(shí)候，有一個(gè)詞經(jīng)常會(huì)掛在運(yùn)營(yíng)商的嘴邊，作為5G-A的核心亮點(diǎn)進(jìn)行推介。
這個(gè)詞，就是——“大上行”。
運(yùn)營(yíng)商們是這么說的：“5G-A相比5G有十倍的理論速率提升，將會(huì)推動(dòng)移動(dòng)通信邁入‘下行萬兆，上行千兆’時(shí)代。大上行，將滿足AI時(shí)代的用戶場(chǎng)景需求，帶來全新的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。”
那么，為什么運(yùn)營(yíng)商們都開始強(qiáng)調(diào)“大上行”的重要性呢？這背后有著怎樣的技術(shù)背景和市場(chǎng)需求呢？5G-A，在技術(shù)上又是如何實(shí)現(xiàn)“大上行”的呢？
今天這篇文章，小棗君就和大家深入聊聊這個(gè)話題。
█?傳統(tǒng)上行，為什么這么慢？
所謂“大上行”，就是更高的上行連接速率。
大家都知道，像手機(jī)這樣的移動(dòng)終端，既會(huì)從基站接收數(shù)據(jù)，也會(huì)向基站發(fā)送數(shù)據(jù)。前者是下行，后者是上行。
上行和下行的通信速率，一直都是不平等的。上行速率明顯慢于下行速率。
原因很簡(jiǎn)單，蜂窩移動(dòng)通信一直都是中心化的架構(gòu)，一個(gè)基站服務(wù)幾百上千個(gè)終端。
基站的無線發(fā)射功率比手機(jī)大3個(gè)數(shù)量級(jí)，信號(hào)更強(qiáng)，傳播距離更遠(yuǎn)。
這就好比在一個(gè)操場(chǎng)上，一個(gè)老師和N個(gè)學(xué)生說話，為了能讓學(xué)生們能聽見，老師會(huì)拿一個(gè)大話筒。而學(xué)生手里沒有話筒。所以，學(xué)生很容易可以聽清老師的聲音，而老師卻很難聽見學(xué)生的聲音。
站在手機(jī)的角度，不僅手機(jī)的發(fā)射功率小，它的天線數(shù)量也有限制。一般來說，手機(jī)終端天線都是2T4R（2發(fā)4收）或者1T2R（1發(fā)2收），這也是不平衡的。
現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，就偏向于下行。例如，5G TDD的幀結(jié)構(gòu)配置中，上行時(shí)隙和下行時(shí)隙的比例通常是3:7，下行多于上行。
此外，手機(jī)在接收下行數(shù)據(jù)后，還要占用上行帶寬回傳應(yīng)答消息，進(jìn)一步影響了上行的能力。
從具體的技術(shù)代際來看，4G（FDD LTE）的上行/下行理論速率分別是50Mbps和150Mbps，5G NR的上行/下行理論速率分別是200-300Mbps和1.5-2Gbps（視具體頻段和配置而定）?？梢钥闯?，無論是4G還是5G，上行速率都明顯低于下行速率。
█?我們?yōu)槭裁葱枰嵘闲校?/p>
上行弱于下行，是通信網(wǎng)絡(luò)中心化架構(gòu)決定的。從某種意義上來說，也屬于“歷史遺留問題”。
移動(dòng)通信的早期發(fā)展階段，主要用于人與人之間的通訊，業(yè)務(wù)也以語音通話和短信為主。這種通信業(yè)務(wù)雖然屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，但對(duì)通信帶寬的要求不高。
后來，互聯(lián)網(wǎng)崛起，越來越多的網(wǎng)站和內(nèi)容服務(wù)提供商出現(xiàn)。內(nèi)容的形式，也從文本向音視頻等多媒體演進(jìn)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)開始變成了中心化的業(yè)務(wù)架構(gòu)。
在這種架構(gòu)下，大部分的通信需求，是需要將多媒體內(nèi)容從數(shù)據(jù)中心傳輸?shù)绞謾C(jī)終端。這顯然屬于下行需求，所以，那一時(shí)期的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，會(huì)偏向于加強(qiáng)下行能力。
如今，時(shí)代又發(fā)生了劇烈的變化。
由于攝像頭等技術(shù)的不斷升級(jí)，終端具備了很強(qiáng)的影像采集能力，催生出了高清視頻通話、視頻會(huì)議、視頻直播等新型業(yè)務(wù)。這些業(yè)務(wù)，對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的上行能力提出了更高的要求。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的模式，從“下行為主”開始走向“上下行并重”。
除了手機(jī)之外，不斷發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)，也對(duì)上行能力有更高要求。物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)類型包括控制和采集。就采集而言，同樣也包括了大量的視頻終端（例如工業(yè)攝像頭、交通攝像頭、安防攝像頭等）上傳數(shù)據(jù)需求。
物聯(lián)網(wǎng)的終端規(guī)模更大，有些工業(yè)場(chǎng)景（例如智能制造）采集的視頻分辨率極高，不僅需要更高的上行速率，還需要更低的上行傳輸時(shí)延。
如果說視頻業(yè)務(wù)只是對(duì)上行能力提出了初步考驗(yàn)，那么，正在快速崛起的移動(dòng)AI，將會(huì)讓這個(gè)考驗(yàn)變得更加嚴(yán)峻。
AI是典型的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型業(yè)務(wù)。和AI相關(guān)的業(yè)務(wù)，例如AI助理、實(shí)時(shí)翻譯、圖像識(shí)別等，都需要將大量的原始數(shù)據(jù)（如語音、視頻、環(huán)境信息）上傳至云端處理。一些AI應(yīng)用涉及到多模態(tài)交互（文本、語音、視頻、AR等），對(duì)上行鏈路的帶寬、時(shí)延、穩(wěn)定性也有多樣化的要求。
如大家所見，AI端側(cè)應(yīng)用正在加速走向以Agent為中心的交互方式。80%的Agent交互場(chǎng)景，對(duì)上行的需求超過下行。
除了手機(jī)消費(fèi)類AI應(yīng)用之外，行業(yè)AI應(yīng)用對(duì)上行能力會(huì)帶來更大的挑戰(zhàn)。海量的場(chǎng)景數(shù)據(jù)需要上傳云端，經(jīng)過處理后成為大模型訓(xùn)練的樣本數(shù)據(jù)。
例如車聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景，自動(dòng)駕駛車輛每秒需要上傳的環(huán)境感知數(shù)據(jù)，就高達(dá)數(shù)GB。
總而言之，在視頻業(yè)務(wù)、AI業(yè)務(wù)的多重壓力下，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的上行能力提升變得迫在眉睫。在新一代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)5G-A中重點(diǎn)加強(qiáng)上行能力，打造Gbps級(jí)的上行速率，也成為整個(gè)行業(yè)的普遍共識(shí)。
█?怎樣才能提升上行能力？
那么，5G-A究竟該如何實(shí)現(xiàn)“大上行”的呢？
在此前的5G早期階段，其實(shí)已經(jīng)開始研究如何提升上行能力。
例如，在5G中引入的SUL（Supplementary Upload，輔助上行）技術(shù)，通過增開LTE FDD低頻（例如1.8GHz頻段）做上行，高頻段NR TDD做下行，可以一定程度解決手機(jī)發(fā)射功率弱導(dǎo)致的遠(yuǎn)點(diǎn)上行瓶頸。
SUL（輔助上行）
再例如，通過適當(dāng)修改幀結(jié)構(gòu)，增加上行時(shí)隙，可以提升數(shù)倍的上行速率。或者，在上行中采用CA載波聚合，也可以提升上行能力。
2019年，華為和中國(guó)電信還聯(lián)合發(fā)布了“超級(jí)上行”技術(shù)，通過TDD/FDD協(xié)同、高頻/低頻互補(bǔ)、時(shí)域/頻域聚合等方式，解決上行帶寬不足和覆蓋受限的問題。
在5G-A時(shí)代，業(yè)界基于這些嘗試，進(jìn)行了更加深入的探索。
我們來看看近期的一些最新進(jìn)展：
不久前，浙江移動(dòng)聯(lián)合華為等單位，在杭州率先完成全國(guó)首個(gè)F/A SUL（Supplementary Uplink）大上行外場(chǎng)規(guī)模組網(wǎng)技術(shù)驗(yàn)證。
F/A SUL技術(shù)通過在錨點(diǎn)站（本次試點(diǎn)采用4.9GHz）下行時(shí)隙內(nèi)引入F頻段（1880～1900MHz）或A頻段（2010～2025MHz）全上行頻譜，實(shí)現(xiàn)“異頻同時(shí)上行”，突破傳統(tǒng)TDD鏈路的上行資源瓶頸。
這次驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)商用終端單用戶上行峰值超1Gbps，證明了F/A SUL技術(shù)的上行能力，也為下一階段的商用規(guī)模組網(wǎng)驗(yàn)證奠定了基礎(chǔ)。
業(yè)界首款F/A SUL大規(guī)模天線陣列AAU
上個(gè)月，浙江電信、浙江聯(lián)通、華為攜手，共同完成1.8GHz + 2.1GHz雙頻8T8R基站創(chuàng)新商用驗(yàn)證，5G單用戶上行速率突破1.1Gbps。
此次商用驗(yàn)證采用的1.8GHz + 2.1GHz雙頻8T8R基站具備頻分雙工（FDD）上下行各95MHz大帶寬能力，通過上行載波聚合（CA）和單用戶多輸入多輸出（SU-MIMO）技術(shù)的協(xié)同作用，有效提升了基站的上行能力。
6月19日，也就是2025 MWC上海展期間，中國(guó)電信聯(lián)合華為共同舉辦了5G-A“智聚大上行”聯(lián)合創(chuàng)新發(fā)布會(huì)。他們提出的“智聚大上行”技術(shù)，非常值得關(guān)注。
該技術(shù)包括智能頻譜聚合、智能小區(qū)協(xié)同、智能鏈路管理三大創(chuàng)新，充分挖掘多天線的上行覆蓋能力，并結(jié)合分布式UCN（User-Centric Network，用戶中心網(wǎng)絡(luò)）和時(shí)頻制空功全資源實(shí)時(shí)共享，引入無線智能化技術(shù)，構(gòu)筑無線網(wǎng)絡(luò)AI業(yè)務(wù)承載網(wǎng)。
智能頻譜聚合，是指以往傳統(tǒng)4G/5G不能做到頻譜跨制式靈活分配，而采用這個(gè)創(chuàng)新之后，可以實(shí)現(xiàn)跨制式智能頻譜池化，將部分4G上行頻譜“借給”5G上行使用。
智能小區(qū)協(xié)同，是在組網(wǎng)上進(jìn)行創(chuàng)新，讓多個(gè)網(wǎng)絡(luò)級(jí)小區(qū)進(jìn)行智能協(xié)同，為用戶提供確定性時(shí)延保障。
智能鏈路創(chuàng)新，是指通過智能信道追蹤，智能化重構(gòu)上行鏈路，實(shí)現(xiàn)極致的頻譜效率。
根據(jù)發(fā)布會(huì)上的數(shù)據(jù)，這些創(chuàng)新可以讓5G-A網(wǎng)絡(luò)具備精準(zhǔn)預(yù)估能力，讓時(shí)延降低超30%，上行速率提升超15%，邊緣體驗(yàn)提升超15%。
█?最后的話
目前，5G-A在國(guó)內(nèi)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了快車道。三大運(yùn)營(yíng)商已在國(guó)內(nèi)31個(gè)省份，300余個(gè)城市部署5G-A網(wǎng)絡(luò)，覆蓋核心商圈、交通樞紐、工業(yè)園區(qū)等關(guān)鍵場(chǎng)景，預(yù)計(jì)可支撐5000萬用戶。
具體來看，中國(guó)移動(dòng)5G-A商用城市已超330個(gè)，2025年中國(guó)移動(dòng)將投入98億元推進(jìn)5G-A商用，預(yù)計(jì)年底發(fā)展5000萬5G-A用戶。中國(guó)聯(lián)通計(jì)劃2025年在39個(gè)重點(diǎn)城市主城區(qū)全面啟動(dòng)5G-A業(yè)務(wù)，其他300余城市重點(diǎn)場(chǎng)景啟動(dòng)5G-A業(yè)務(wù)。中國(guó)電信2024年在121個(gè)城市規(guī)模部署了約7萬5G-A基站。2025年，他們計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)大5G-A基站覆蓋規(guī)模，覆蓋至超過150個(gè)重點(diǎn)城市。
隨著5G-A網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，越來越多的用戶將會(huì)享受到包括“大上行”在內(nèi)的卓越網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)?！按笊闲小钡耐七M(jìn)，不僅僅是技術(shù)上的革新，更是對(duì)未來網(wǎng)絡(luò)需求的積極響應(yīng)。希望產(chǎn)業(yè)鏈各方能夠共同努力，加速推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí)和應(yīng)用拓展，為移動(dòng)AI時(shí)代的到來奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
