補(bǔ)充上行鏈路（SUL，supplementary uplink）技術(shù)是3GPP支撐5G用戶終端（UE）設(shè)備能力的一項新技術(shù)，即要求5G UE應(yīng)具備的一種能力，使之UE在蜂窩小區(qū)邊緣時，也能盡可能的保證其上行數(shù)據(jù)信號的可靠傳輸。為此，3GPP 相關(guān)規(guī)范中專門對SUL技術(shù)相關(guān)要求進(jìn)行了描述。
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一、SUL技術(shù)的因由
1、射頻信號的傳輸衰減問題
我們知道，由于通信終端的尺寸及電池容量所限，終端設(shè)備（UE）的發(fā)射功率（TX Power）要遠(yuǎn)小于基站（BS）的發(fā)射功率。這就導(dǎo)致在一個蜂窩的覆蓋區(qū)內(nèi)，特別是UE在宏基站覆蓋區(qū)的邊緣時，其UE的上行鏈路（UL），發(fā)射的信號傳輸?shù)交荆捎谛盘杺鬏斔p的特性可能影響基站的接收，嚴(yán)重時可能使基站根本無法接收到UE發(fā)射的信號。總之，由于5G UE信號傳輸速率能力的提高，可能會導(dǎo)致上行鏈路的正常工作產(chǎn)生影響，其表現(xiàn)為性能下降、誤解或信息丟失等。
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2、射頻頻率配置問題
我們知道，對于射頻信號的傳輸，其低頻信號的傳輸特性要優(yōu)于高頻信號，即其傳輸距離要長，具有良好的覆蓋性。因此，在FDD雙工模式通信時，往往在上行鏈路配置的是低頻段頻率，下行鏈路配置的是高頻段頻率。然而，在5G系統(tǒng)中通常多采用TDD雙工模式，使得上下行鏈路配置的射頻工作頻率是相同的。而且5G系統(tǒng)所使用的工作頻率，相對于2/3/4G系統(tǒng)要高，雖然目前它們都使用的是中低頻段，2/3/4G系統(tǒng)的工作頻率為低于2GHz或2GHz左右，而5G系統(tǒng)的射頻頻率是工作在3GHz以上的頻段，這樣使其5G UE的上行鏈路傳輸能力進(jìn)一步帶來一定的影響，并進(jìn)一步影響了其上行覆蓋能力。
二、SUL的技術(shù)方案
1、方案思路
為了提高5G UE的上行鏈路（UL）在高頻場景下的覆蓋能力，3GPP推出了補(bǔ)充上行鏈路（SUL）技術(shù)方案。使用SUL，UE為同一個小區(qū)可配置1個下行鏈路（DL）和2個上行鏈路（UL），如下圖2-1所示。2個上行鏈路（UL），一個為原來正常使用的上行鏈路（UL）和一個補(bǔ)充上行鏈路（SUL）。
圖2-1：補(bǔ)充上行鏈路（SUL）示例（TS 38.300的圖B.1-1）
如圖中所示，當(dāng)5G UE在一個基站小區(qū)內(nèi)的上行信道處于正常的良好的傳輸時，采用原始的DL+UL覆蓋（即系統(tǒng)原來使用的UL/DL載波對（FDD頻帶）或雙向載波（TDD頻帶））；當(dāng)上行鏈路傳輸受到影響（如UE移動到小區(qū)邊緣時），基站接收到的信號降低到設(shè)定的閾值時，基站將通知UE使用SUL，即變?yōu)?/span>DL+SUL覆蓋，而此時的SUL使用的是較低的射頻頻率，將會使上行鏈路的傳輸質(zhì)量得到改善。這就是補(bǔ)充上行鏈路（SUL）技術(shù)方案的基本思路。
2、相關(guān)要求
根據(jù)3GPP TS 38.300的要求，SUL 與聚合上行鏈路的不同之處在于，UE 可以被調(diào)度為在補(bǔ)充上行鏈路或被補(bǔ)充載波的上行鏈路上傳輸，但不能同時在兩者上傳輸。對于在配置有 SUL 的小區(qū)中的初始接入，當(dāng)且僅當(dāng)測量的 DL 質(zhì)量低于廣播閾值時，UE 選擇 SUL 載波。一旦開始，隨機(jī)接入過程的所有上行鏈路傳輸都保留在所選載波上。在SUL的情況下，UE為同一小區(qū)的一個DL配置了2個UL，并且這兩個UL上的上行傳輸由網(wǎng)絡(luò)控制以避免在時間上重疊PUSCH/PUCCH傳輸。通過調(diào)度避免PUSCH上的重疊傳輸，而通過配置避免PUCCH上的重疊傳輸（PUCCH只能為小區(qū)的2個UL之一配置）。SUL技術(shù)方案應(yīng)用于5G新無線（NR）的FR1頻段范圍內(nèi)。
三、SUL的操作頻段
1、SUL工作頻段的配置
結(jié)合SUL技術(shù)方案的思路，其SUL使用的工作頻段應(yīng)為FR1的較低頻段，所謂較低頻段即要低于5G NR FR1的原始的工作頻段（如n41/n77/n78/n79等）。為此，在2021年12月發(fā)布的3GPP TS 38.101-1 V17.4.0《NR；UE無線發(fā)射與接收；第1部分：FR1 SA》配置了一組SUL的工作頻段，具體詳見下表3-1中，當(dāng)然，SUL工作頻段的配置隨著技術(shù)的深入研究可能仍會增加。
表3-1：3GPP配置的SUL工作頻段
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2、SUL操作頻段的組合
我們知道，目前的5G系統(tǒng)主要工作在TDD雙工方式。由上述SUL技術(shù)方案思路，在小區(qū)的DL+SUL覆蓋時，應(yīng)做到SUL頻段低于DL的頻段，為此，TS 38.101-1定義了SUL與原始使用的NR頻段的組合，具體詳見下表3-2，其中所有操作頻帶均在FR1范圍內(nèi)。
表3-2：SUL操作頻段的組合（FR1內(nèi)）
另外，在TS 38.101-1中還給出了與載波聚合（CA）相關(guān)的各種SUL操作頻段的組合；以及相關(guān)雙連接（DC）的各種SUL操作頻段的組合。
四、我國終端的相關(guān)規(guī)定
2019年我國首次發(fā)布了YD/T 3627《5G數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 增強(qiáng)移動寬帶終端設(shè)備技術(shù)要求（第一階段）》通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，為了支持UE的國際漫游，我國UE的工作頻段選用了3GPP NR的n41、n78和n79三個頻段，而SUL的操作頻段選用了3GPP NR的n80、n81和n84三個頻段。那么，我國UE應(yīng)支持的SUL頻段組合具體詳見下表4。
表4：我國終端支持的SUL頻段的組合
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補(bǔ)充上行鏈路（SUL）技術(shù)只是應(yīng)用于5G NR的FR1的頻率范圍內(nèi)，雖然對5G UE上行的覆蓋能力得到了一定的改善，但這對5G UE的技術(shù)能力提出了更高的要求。
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