上行选择发射原理和实现分析

（中国电信股份有限公司研究院，广东 广州 510630）

0 引言

4G 时代的移动业务需求以下行为主，因此网络能力主要为下行大带宽，上行大带宽需求较少。而随着移动互联网蓬勃发展，5G 超高速率、超大连接、超低时延的特性进一步推动万物互联构建的智能世界进入各行各业千家万户，如AR/VR、4K/8K 高清直播、短视频等上行高速率需求的业务逐渐增多并占据重要位置，对移动网络提出了上行大带宽和低时延等需求。

国内运营商主流的5G 频段一般在中高频，以中国电信和中国联通的3.5 GHz TDD 网络为例，使用2.5 ms 双周期的帧结构，下行时隙占比远高于上行时隙，网络的上行利用率较低。提升网络的上行利用率是网络发展需要解决的问题，在这种背景下，利用多频协同的上行选择发射技术被提出以用于提升5G 的上行利用率和容量。

1 上行选择发射技术原理

在上行选择发射技术提出之前，3GPP 在R15 版本已经有相关的上行增强技术，主要包括SUL（Supplementary Uplink，补充上行）、CA（Carrier Aggregation，载波聚合）和EN-DC（EUTRA-NR Dual Connection，4G-5G 双连接）三类[1]。SUL 主要用于小区边缘，用于提升上行覆盖；CA 可以提升下行吞吐率，但受限于终端的发射天线数量无法有效提升上行吞吐量；EN-DC 主要用于NSA 网络。

2019 年9 月，上行选择发射技术正式纳入3GPP Rel-16 立项[2]，并分别于2019 年11 月和2020 年2 月由RAN4 联络函出发RAN1 和RAN2 工作组讨论。3GPP 定义了2Tx 终端的两种工作情形[3]，如表1 所示。

表1 2Tx终端的工作模式

Case1 指的是2Tx 终端在两个载波1 和载波2 上分别以1Tx 传输，Case2 指的是2Tx 终端在其中一个载波上以2Tx 传输。其中，Case1 根据是否支持上行数据在两载波并发又分为option1 和option2 两种模式，如表2 所示。……