近日,中國移動研究院聯合中興通訊和聯發科技(MediaTek),在中國移動協同創新基地5G-A實驗室完成了UE聚合(User Equipment Aggregation)端到端的預商用驗證。
5G-A UE聚合是一種基于終端協作方式,使多個終端可共享關聯終端的發射功率、帶寬、發射通道數等能力,形成一個虛擬工作組的技術,終端能力可得到數倍提升。雖然目前可通過載波聚合、雙連接、MIMO等技術手段來實現網絡側資源能力共享,但終端側始終缺乏行之有效的資源能力共享方案。UE聚合技術是中國移動在全球首提的保證終端的使用原子化、可擴展、可編排的技術手段,如同壘樂高積木,可實現不同數量、不同類型終端之間按需組合、能力敏捷共享,從而減少了極致性能需求業務(如工業控制、沉浸性業務),對高配置終端的依賴,優化了終端成本和無線資源使用效率。驗證結果表明,UE聚合方式可破除一直以來終端在發射功率、帶寬、發射通道數等方面的限制,使得用戶上行體驗速率提升2至10倍。本次驗證旨在加速打通5G-A關鍵技術研發和產業落地環節,對于創新技術高效快速落實到5G商用應用中有重要意義,為通過終端聚合實現業務無邊界邁出了重要一步。
5G快速發展極大地改變了我們的生活,從高清視頻、到AR/VR類沉浸式體驗、再到3D視頻、全息視頻等,人們的娛樂和交流要求不斷提高;同時5G也加速賦能行業數字化轉型升級,行業應用從已從生產外圍輔助環節逐步深入至生產核心控制環節,需要視頻監控、遠程控制、信息采集、人員通訊等海量數據上傳。個人業務和行業應用的發展都需不斷提升上行能力來支撐,但是受限于終端的體積、發射功率等因素,單個終端的能力已經逐步成為5G網絡提升上行業務體驗的瓶頸。同時5G終端數量快速增長、且終端的形態和用途也多樣化發展,除了智能手機之外、還有便攜式設備、穿戴設備、輕量化終端等。總體來看,一個UE周圍總是有多個終端、且數量不斷增加。因此,聚合多個UE能力來增強上行已經成為5G-A研究的主要技術方向之一。
在此背景下,中國移動研究院在5G-A標準積極推動UE聚合技術,希望通過多個終端能力協作和功率共享的方式,在相同網絡部署條件下突破5G網絡上行瓶頸,使得通過單個終端無法使能的業務成為可能,從而提高業務覆蓋比例,助力鍛造上行體驗優異的5G卓越網絡。為了加快5G-A UE聚合技術的商用,中國移動研究院積極推動UE聚合能力的端到端預商用驗證。驗證采用中興通訊的5G商用系統設備和內置聯發科技天璣5G旗艦移動芯片的測試終端。驗證基于商用網絡中的多種場景,性能均超出預期:
一是抱團取暖提升上行速率,保障沉浸式流暢體驗。通過UE聚合的方式,可以借助周邊的終端來進行數據分流發送,處于小區邊緣的用戶速率可從10Mbps提升到100Mbps,上行速率提升超10倍。
二是以強補弱擴展上行覆蓋,視頻監控無盲區。受到遮擋等影響,處于室內深度覆蓋的終端視頻上傳質量不高。通過UE聚合的方式,處于覆蓋弱場的終端可以借助周邊信號覆蓋較好的終端發送數據,視頻直播從卡頓變為流暢。
在NTN應急通信等場景下,通過UE聚合技術,也可以突破UE端發射功率或帶寬等的限制因素,保障流暢的語音通信以及求助信息的及時發送,守護生命和財產安全;另外,RedCap通過在Sub-6GHz頻段將最大帶寬從100MHz收窄至20MHz,收發的天線和通道數都進行了縮減,降低了成本和功耗,取得了產業化的成功,但目前只局限在低成本、低功耗的工業互聯網和可穿戴設備等的物聯場景,而通過UE聚合,可以實現RedCap終端的按需組合,擴展應用場景,比如大流量數據傳輸的場景,或者高確定性、高可靠性、低時延的柔性制造、云化PLC、遠程操控、無人駕駛等高需求應用場景,根據驗證結果表明,采用UE聚合后可靠性至少提升一個9。
UE聚合則可以突破單個UE在傳輸上的局限性,使得終端的使用可以原子化,突破終端在發射功率、天線數量、帶寬等方面的局限、解除上行瓶頸、提升上行性能。同時也有助于5G網絡能力提升,如擴大覆蓋范圍、提高頻譜效率、降低功耗等。目前UE聚合功能已經在3GPP R18完成了標準化工作。
中國移動研究院積極推進5G-A商用進程,UE聚合技術與網絡技術發展相呼應,是終端能力擴展的功能之一。后續中國移動研究院將繼續聯合中興通訊、聯發科技等合作伙伴繼續推動該技術在商用外場的落地驗證、同步探索更多應用場景,助力5G-Advanced技術標準產業化進程。