蜉蝣采采 无线深海
随着移动AI时代的蓬勃发展，5G-A大上行技术又被推到行业台前。从全民直播时代开始，数据流量从下行为主走向上下行均衡的趋势已不可逆转。随着AI手机、AI眼镜等智能终端的发展，运行于其上的多个智能体更是无时无刻上传大量数据进行端云协同，随时随地提供智能服务。
AI应用使流量结构发生了颠覆性变化。上行流量占比从传统的10%至15%跃升至40%至50%。而5G，最初依然是为下行为主的流量特征设计的。为应对上行流量不断增长，只能在5G-A阶段不断地打补丁。近期，中国移动发布了《5G-A超级上行技术白皮书》和《5G-A 超级上行技术演进及规划白皮书》，对上行增强技术进行了较为全面的描述，对行业有很强的参考作用。下面，我们来一起看下，5G-A大上行的补丁，到底该怎么打。
帧结构调整
5G的主流大带宽频谱都采用TDD（时分双工）模式。TDD载波在工作时，是上下行交替的，部分时隙用于下行，部分时隙用于上行。
这个固定配置好的上下行时隙配比，就叫做“帧结构”。
5G帧结构（来源：5G-A超级上行技术白皮书）
一般来说，5G主要采用的帧结构有5毫秒周期、2.5毫秒单周期、2.5毫秒双周期等等，不同的帧结构对应不同的上下行配比。
在实际组网中，为了规避干扰并方便协同，宏覆盖区域的帧结构应该对齐，不能随意调整。当前国内几大运营商配置的都是以下行为主的帧结构。
中国移动的2.6GHz频段采用5毫秒周期，每周期包含7个全下行时隙D + 1个特殊时隙S + 2 个全上行时隙U，下行和上行占比约为7:3。
4.9GHz频段采用2.5毫秒双周期，每周期包含5个全下行时隙D + 2个特殊时隙S + 3个全上行时隙U，下行和上行占比约为6:4。
电信和联通的3.5GHz频段也采用2.5毫秒双周期，但特殊时隙S配置的下行符号多一些，最终的下行和上行资源占比约为7:3。
可以看出，三大运营商现网的帧结构都是以下行为主的。
由于移动的4.9GHz网络较为独立，可以在特定场景配置为大上行帧结构，比如2D1S2U或1D1S3U，上行占比可达40%至60%。
补充上行（SUL）
补充上行的思路是，在单载波内，受限于上下行资源配比，在下行时隙没法发送上行数据，我可不可以在这个时候用另外一个辅助载波来发送上行呢？
当然可以，该技术在3GPP R15已有定义。在补充上行技术下，原先的主载波就叫做普通上行（Normal UL，简称NUL），新增的上行辅载波就叫做补充上行（Supplementary UL，简称SUL）。
5G补充上行（来源：5G-A超级上行技术白皮书）这样一来，任意时间就都可以发送上行数据了，不但多了一条上行通道，还使得下行数据可以随时确认，这就极大减少了时延。
并且，一般SUL载波都采用Sub-1GHz的低频，相当于通过中低频协作优化了覆盖。
中国移动1880-1920MHz这段频谱称为F频段，带宽40M；2010-2025MHz这段频谱称为A频段，带宽15M。
这俩频段是3G（TD-SCDMA）的核心频段，后来又用作4G的广覆盖频段，到了5G/5G-A，它们又有了新的使命，那就是和4.9G协作，通过SUL实现大上行。
多载波聚合
多载波聚合技术大家已经耳熟能详了。就是单个用户可以同时使用多个载波资源，以此达到上传或者下载速率提升的效果。
前几年，在热火朝天的5G-A建设中，下行三载波聚合被定义为5G-A的核心技术之一，被广为宣传。
在载波聚合中，每一个参与聚合的载波都被称作一个分量载波（Component Carrier，简称CC），因此三载波聚合也经常被叫做3CC。
3GPP从R15版本起就引入了载波聚合技术。这个版本的上行载波聚合最多支持两载波，每个载波只能各自使用一根天线发射，增益相对有限。
在R16版本引入了上行发射通道切换（UL Tx Switching）和帧头偏移功能，进一步增强了载波聚合性能。
由于参与聚合的两个载波的带宽不同，通过发射通道切换，在合适的时候让能力更强的载波用两天线发射，比机械地每个载波一根天线要强。
如果两个载波的上行时隙重合，但天线只有两根，无论怎样分配的增益都不高。帧头偏移功能则是将两个载波的上行时隙错开，这样不但上行可发射数据的时隙增加了，且每个载波在发送时都可以独占两个天线，上行性能自然就提升了。
R17版本进一步增强了上行发射通道切换能力，并即将可聚合的上行载波数量扩展到了3个；R18则最大支持四频段五载波聚合，这相当于载波聚合天花板了。
R17上行三载波聚合特性（来源：5G-A超级上行技术白皮书）中国移动在2.6GHz上有160M带宽，可配置100M + 60M两个载波；4.9GHz上跟广电共享后也有160M带宽，也可配置100M + 60M两个载波；700M上还有30M带宽，可以支持三频段五载波聚合，将3GPP协议的能力发挥到极致。
R18上行载波聚合特性（来源：5G-A超级上行技术白皮书）
上行数据压缩
5G传输的基本数据单元是从手机IP数据包，这些数据包一般由IP/TCP/UDP 等协议包头和应用层净荷组成，在5G网络中会再加上PDCP头和层2及层1包头，从手机发送到基站，再经过核心网发到对端接收。
可以看出，层层加码的包头在数据包中占了相当大的比例。而这些包头里面的很多字段在一段时间是不变的，存在可压缩的空间。
在应用层净荷中，也往往存在大量相同的数据块，这些数据也可以被压缩。即使没有连续的重复块，通过对高频出现的内容采用较短编码，对其他内容采用较长编码，还可以进一步实现数据压缩。
5G上行数据压缩（UL Data Compression，简称UDC），就是通过手机和基站协作（手机进行压缩，基站进行解压缩）来实现用更少的资源传输更多的数据。
上行数据压缩UDC帧头格式（来源：5G-A超级上行技术白皮书）开启UDC功能，VoNR语音包压缩效率可达到50%左右，SIP信令压缩效率可达50-80%，即时通信、在线游戏、直播类等业务的压缩效率在10%-40%之间，FTP文档上传的压缩效率可达90%，效果可谓立竿见影。
目前，虽然UDC已经进行了试点，但手机的支持率还很低，2023年之后发布的终端，也仅旗舰芯片原生支持 ，中低端及入门级5G终端的适配率不足20%。
中国移动对UDC的商用验证主要集中在VoNR语音信令场景，对于XR、高清直播、工业互联网、AI助理、具身智能等领域的应用还在探索中。
低频双发大功率
700MHz属于低频，穿透能力强，建网成本低，属于5G“黄金频段”。
然而由于协议限制，700MHz终端的上行仅支持单发，无法实现MIMO；并且，最大发射功率也仅为23dBm（0.2瓦），在贴近人体时还有可能回退至18-20dBm，有效发射功率就更低了。
这就导致上下行不均衡的问题。纵使基站侧的信号再好，由于手机不给力，在小区边缘依然极易出现呼叫失败、上网卡顿等问题。
700MHz两通道高功率终端，就是要解决上述问题，实现上行两通道发射以及26dBm（0.4瓦）大功率发射。
3GPP通过R16和R17两个版本，已经全面支持低频终端两通道发射。在R18版本，协议也已正式支持700MHz上行26dBm大功率发射。
然而，双通道大功率发射，不会导致辐射超标吗？
为降低对人体的风险，各国对手机的SAR（吸收比率）值有严格的强制标准，中国为 2W/kg，美国为1.6W/kg。发射功率提升至 26dBm 后，极易超出 SAR 限值，这对手机设计也是一大挑战。
这就需要产业链联合攻关天线设计、智能功率回退、人体感应动态调整等技术，形成可规模化落地的成熟方案。
终端聚合
终端聚合（UE Aggregation，又称UE聚合）让多个终端（可以是手机、平板、可穿戴设备、物联网设备等等）组成一个相互协作的“虚拟的超级终端”。
在终端聚合架构中，基站是核心控制中枢，终端则分为主终端和从终端。主终端负责和基站建立连接，从终端则共享自身的能力给主终端。主从终端之间则通过直连口进行交互。
基站对聚合组内的所有终端进行统一联合调度，实现多终端的空口带宽、发射功率、天线通道、链路资源的全面聚合，从而突破单终端的能力天花板。
终端聚合应用场景（来源：网络）通过UE聚合的方式，终端之间可以相互借助周边的终端来发送数据。即使某个终端因受到遮挡信号不佳，也能通过其他终端的帮忙来获取不错的上行速率。
这里面的协作方式很多，有抱团取暖、以强补弱、积弱成强、互为备份等多种方式。
3GPP在R19标准进行终端聚合的标准化，并在后续的版本中持续完善。终端聚合也是6G的核心候选技术之一。
新频谱
频谱是移动网络的基础。要实现上行突破，频谱资源的拓展是从根本上解决问题的终极路径。
其中，U6G（6425-7125MHz）的优势非常明显。它拥有700M连续中频大带宽，在覆盖上能和5G的2.GHz和3.5GHz做到共站同覆盖，还能以TDD的方式灵活配置上下行占比。
因此，U6G是5G-A向6G演进的黄金频段，也是6G的打底频段之一。
毫米波的频段就更大了，有GHz级的连续频谱，单用户上行理论峰值速率可突破 20Gbps。这本是5G设计的目标，在特定场景可发挥作用。
未来，通过毫米波和SUL、RIS等技术的结合，有望实现更大规模的商用。
新双工
新双工的核心是子带全双工（Subband Full Duplex，简称SBFD）。
子带全双工也是高通在MWC2026展示的6G原型机的关键技术之一。
传统的双工方式分为TDD（时分双工）和FDD（频分双工）。时分双工下的上下行资源是通过时间片来划分的，而频分双工下的上下行资源则是两段对称的频谱。
TDD是5G的主流，上下行分配灵活，但时延较高；FDD天然支持上下行同时发送，系统时延低，但频谱利用率也低。
子带全双工打破了TDD和FDD的桎梏。其核心思路是在TDD带宽内引入FDD模式，将总带宽划分为下行子带和上行子带，融合了TDD的灵活性与FDD的同时收发优势，上下行同时传输，速率和时延兼顾。
TDD和SBFD对比
3GPP从R19版本开始，已经正式开始子带全双工的标准化。
全双工技术也已纳入6G核心候选技术，成为6G的基础之一。
写着最后
在设计5G技术指标时，网络下行流量依然处于统治地位。因此5G甫一出现，其上行能力增强的问题就被操碎了心。
随着移动互联网发展到了移动AI时代，上行需求的爆发已不可避免。而此时的5G已经发展到了下半场5G-A，只能时不断地打补丁增加新功能。
然而，产业链的完善并非一朝一夕就可完成，这些5G上行增强技术的落地，依然任重而道远，只能徐徐图之。
因此，在移动中，将4.9GHz帧结构调整、SUL补充上行、上行三载波聚合列为近期可规模商用的技术；将700MHz 两通道高功率终端、UDC 上行数据压缩作为中期攻关的突破的技术；而终端聚合、新频谱、新双工这些技术，则是远期前瞻布局的技术。
这些中期及远期的技术，实际要到6G阶段才可能规模落地。因为现在已经是2026年，留给5G的时间不多了。
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发表于 2026-4-28 09:52:24