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5G手機到底牛逼在哪里?

隨著5G時代的到來,5G手機如雨后春筍般涌現。顧名思義,“5G手機”最大的賣點自然就是5G,其中一個術語“SRS輪發”經??吹綇S家在宣傳。據說支持SRS輪發之后,手機的上網速度會更快!

這分明不是人話?!拜啺l”這兩個字還好理解,大概就是輪流發送的意思,那輪發前面的“SRS”又是什么意思呢?兩者合起來的“SRS輪發”到底是要表達什么呢?

話說5G的超高下載速率主要來自MIMO技術(詳見我之前的文章“什么是MIM? ”),MIMO的全稱是:Multiple Input Multiple Output,意為多入多出,主要靠在空中同時傳輸多路不同的數據來成倍地提升網速。

5G手機到底牛逼在哪里?

△ 僅為示意,跟實際情況相比有所簡化

由上圖可以看出,基站采用4根天線同時發送4路數據,手機同時也采用4根天線來接收數據,這樣就可以形成4條獨立的傳輸路徑,下載速度自然就可以達到一根天線的4倍。

基站的塊頭大,能力強,實現4路數據發送當然是比較容易的,但手機就不同了。對于目前的4G手機來說,僅有少量能支持4天線從基站接收數據,至于手機向基站發射,所有手機都只能支持單天線發射,如下圖所示。

5G手機到底牛逼在哪里?

△ 僅為示意,跟實際情況相比有所簡化

5G手機能力強一些,所有手機都可支持4天線從基站接收數據,NSA(非獨立組網)模式只支持單天線向基站發送數據,SA(獨立組網)可以支持兩根天線向基站發送數據。所以,對于上行兩根天線的5G手機來說,上行MIMO的情況是下圖這樣的。

5G手機到底牛逼在哪里?

△ 僅為示意,跟實際情況相比有所簡化

本期的主題不是SRS輪發嗎?怎么講了這么多的MIMO和天線相關的內容?先別急,我們后面再講講TDD和FDD相關的內容作為鋪墊,就可以開始聊SRS輪發了。

如上所述,MIMO是5G基站提升下載速率的關鍵,一般情況下基站和手機可支持4條發射路徑。如果把這些空間的路徑比作公路的話,基站必須對路況了如指掌才能更好地在這些路上分配發送的數據,在暢通的路上多發一些,在擁堵的路上少發一些。

因此,基站對于傳輸路徑的探測是至關重要的?;居蠪DD和TDD這兩種工作方式,不同的工作方式下的路徑探測可以采用不同的方式。

5G手機到底牛逼在哪里?

如上圖所示,對于FDD(頻分雙工,Frequency Division Duplex)模式來說,下行和上行采用不同的頻率,可以認為是不同的路徑,上面的路況也是截然不同的。因此如果基站想要獲取下行路況信息,就必須發送探測信號,由手機收到并進行分析之后,再把結論在通過上行路徑傳給基站。

因此FDD基站下發的探測信號就是CSI-RS(信道狀態信息參考信號,Channel State Information Reference Signal),基站測量之后,再把獲取到的信道狀態信息(Channel State Information)發回給基站。詳情見我之前的文章:5G下行信道探測之“CSI-RS”。

顯而易見,這種方式需要基站和手機一個消息來回才能完成,實時性有限,并且,由于手機處理能力較弱,獲取的信息也不夠準確全面。

5G手機到底牛逼在哪里?

對于TDD(時分雙工,Time Division Duplex)模式來說,下行和上行采用相同的頻率,可以認為是同樣的路徑,上面的路況也是完全相同的。因此如果基站想要獲取下行路況信息,只需要把手機發送的上行探測信號進行測量就可以直接使用了,不用像FDD模式那么麻煩。

這種用于上行信道探測的參考信號就是SRS(全稱為Sounding Reference Signal,意為探測參考信號)。SRS在FDD和TDD模式的基站下都可以使用。當用于FDD基站時,SRS只能用來探測上行信道,當用于TDD基站時,探測結果可以同時用于上行和下行,這就叫做TDD上下行信道的互易性。

綜上所述,在TDD模式下,上行探測參考信號SRS同時肩負著上下行信號探測的重任。當前5G的主流頻段,不論是3.5GHz還是4.9GHz都是TDD模式,因此SRS的角色就至關重要了,直接影響到5G下載速率。

如前面所說,基站一般采用4天線發射,會在空間有4條邏輯上的傳輸路徑,而手機則一般是上行單天線或者雙天線發射。那么手機怎么樣用一路或者兩路發射信號來探測下行的4條路徑呢?

這就需要用到SRS輪發了。簡單地說,就是手機有4根天線,4根都可以用于接收,但其中只有一根或者兩根才能用于發射,那么,手機就把SRS信號在所有的4根天線上輪流發,雖然同一時刻還是單天線或者雙天線發射,但實際上所有的天線都發射過信號,基站收到并分析之后,該天線代表的傳輸路徑也就得到了探測。

5G手機到底牛逼在哪里?

如上圖所示,最左邊的NSA-1T1R,代表在NSA模式下,手機的5G SRS信號只在一根天線上向基站發送,不進行輪發,這樣只能準確探測一根天線相關的路徑,其他天線代表的傳輸路徑狀況就只能靠猜了。路況都不清楚,基站發送數據的效果就要差一些。

中間的SA-1T4R,代表在SA模式下,如果手機只支持上行單發,則同一時刻可以在4個天線上選擇一個來輪流發送SRS,這樣所有天線代表的路徑狀況都可以被探測到。在NSA模式下,手機也可支持1T4R,進行4天線輪發(注:此處的R指round-輪流,不是receive接收的意思)。

最右邊的SA-2T4R,代表在SA模式下,如果手機支持上行雙發,則同一時刻可以在4個天線上選擇兩個來輪流發送SRS,信道估計的結果也就更準確,探測的效果更好。

通過SRS輪發,讓5G的MIMO如虎添翼,下載速率更高。同時在5G SA模式下,可以支持上行2x2 MIMO(也叫SA雙發),上傳速率也可以提高一倍,喜歡自拍,直播等上傳業務的朋友更要關注。

5G手機到底牛逼在哪里?

看上圖這張某品牌5G手機發布會的照片,上面是雙模5G,左面是今天講的SRS輪發,右邊是SA雙發!牛逼不?其實這應該是以后5G手機的標配了。

好了,本期的介紹就到這里,希望對大家有所幫助。

非常感謝能堅持看到最后。

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