近日,中國移動研究院聯合中興通訊等合作伙伴,在中國移動協同創新基地5G-A實驗室和中興通訊西安實驗室,共同完成了UDD關鍵能力驗證。測試結果顯示,基于5G-A UDD(時頻統一全雙工)技術,在100MHz的單載波上5G商用模組可并發實現5.1ms@99.999%的確定性低時延和超650Mbps的上行吞吐量,可高效滿足工業互聯網應用對超低時延、超低抖動、超高可靠網絡的確定性需求,為加速5G-A UDD技術提前商用以及賦能存量終端奠定了堅實基礎。
自5G商用以來,中國移動已建成全球最大的5G網絡,開通基站總數超過190萬。同時,中國移動持續引領5G發展、鍛造技術領先的5G能力、積極推動5G演進方向,提出了卓越網絡、智生智簡、低碳高效三大方向,以滿足個人和行業應用新需求和持續發展新需要。特別是針對工業領域,目前5G應用已從生產外圍輔助環節逐步深入至生產核心控制環節,連接人、機、料、法、環、測等生產要素,實現數據采集、工業控制、生產管理等核心生產環節應用的實時處理和本地閉環。因此,需要5G網絡具備用戶級服務定制能力、適配差異化的業務需求,如:上行覆蓋增強,上行吞吐量提升,提供確定性低時延保障等。在這個背景下,中國移動提出了UDD(時頻統一全雙工)技術,并作為卓越網絡的主要方向之一,實現TDD頻譜上下行同時傳輸、零等待時延等要求。
在5G-A標準推動中,中國移動作為報告人主導3GPP首個全雙工標準研究課題——R18雙工演進SI(Study on Evolution of NR Duplex Operation),開展單載波UDD,即子帶不重疊全雙工(SBFD:SubBand non-overlapping Full Duplex)的技術研究工作。單載波UDD技術通過融合TDD和FDD特點,引入子帶的方式使基站具備在單載波同時接收和發送數據的能力,既能保留TDD上下行資源高效匹配業務需求的靈活性,又能提升上行覆蓋和容量,并大幅降低傳輸等待時延。該技術將拓寬5G融合應用的行業廣度和業務深度,滿足千行百業的核心生產業務需求。R18雙工演進SI課題已于2023年12月結項,技術報告TR 38.858初步確認了單載波UDD技術可行性。2024-2025年,中國移動將繼續推動3GPP R19雙工演進標準制定(WI)工作。
為推動UDD技術的提前商用,單載波UDD除了要優化R19新型終端性能之外,還必須賦能5G存量終端。即只需基站升級支持單載波UDD工作模式,現網已支持靈活時隙配置(3GPP R15定義)的5G存量終端就可以無感知地接入UDD網絡,初步享受UDD技術帶來的用戶級服務定制能力優勢。為加速UDD技術的商用進程,中國移動研究院在中國移動協同創新基地5G-A實驗室和中興通訊西安實驗室,攜手業界多個合作伙伴開展UDD技術的關鍵能力、兼容性和行業應用支持能力的驗證。測試采用中興通訊的UDD原型機和5G現網商用終端、以及行業綜合測試儀模擬行業應用驗證。根據測試結果顯示,基于100MHz帶寬的單載波,UDD技術可以提升5G商用頻段的傳輸靈活性、滿足工業互聯網的極致要求:
一是單載波確定性能力大幅提升?;趩屋d波(100MHz帶寬)上行速率可達650Mbps以上,較商用網絡(DDDSUDDSUU)提升超70%;端到端時延平均4.8ms,可靠性達5.1ms@99.999%。
二是終端兼容性驗證逐步完善??紤]到行業終端部署的難度,UDD系統已充分考慮了系統的前向兼容性。通過結合3GPP R15標準中動態幀結構flexible slot(靈活時隙)的方式,存量終端可正常接入5G網絡,也就是說5G現網的行業終端無需軟硬件升級也能獲得5G-A的性能收益。目前已經完成了和高通、MTK等主流商用芯片、中興AXON30 Ultra等部分商用終端的兼容性驗證。
三是關鍵行業應用模擬測試。業務支持能力驗證采用5G行業綜合測試儀、通過模擬 智能制造、鋼鐵、電力、礦山、軌交、鋼鐵、港口等場景按真實業務協議進行模擬測試,包括PLC等業務,性能滿足預期。
本次驗證也充分體現了中國移動的5G-A產業鏈鏈長引領帶動作用,通過加速關鍵技術突破和加速創新成果轉化,可推動5G-A技術向行業應用向縱深拓展,助力各類工業企業提升創新效能,助力我國工業高質量可持續的發展。
UDD技術是 TDD與全雙工之間承前啟后的關鍵里程碑,將進一步提升5G的網絡能力,解決當下5G網絡靈活滿足行業應用確定性要求和差異化需求的部署難題,也對一部分6G關鍵技術進行提前驗證,為6G標準制定和技術落地積累重要經驗。
站在新的起點,中國移動研究院愿攜手社會各方,共同推進產業融合、資源融通、能力共享,為促進數實深度融合,加速新型工業化發展貢獻智慧和力量。