5G 附加上层链路SUL

在5G中的扩展频谱使用的技术中，除了CA和DC外，还引入了另外一个新技术，就是如题的SUPPLEMENTARY UPLINK，简称SUL。当然我们自然也会同时想到有没有SUPPLEMENTARY DOWNLINK，简称DUL。这些在38.104和38.101-1和38.101-2中所列的频谱中都有体现，比如下图黄色部分：

本文就先着重聊一聊SUL的机制。关于引入SUL的原因，个人理解还是在于5G所采用的频谱特性方面，由于5G的频谱大多数将使用高频部分，这样作为无线通信的薄弱环节的上行会首先受限。而采用低频时候要好的多。而低频的频段又比较稀缺，因此在这个地方的设计上就使用传统的“DL/UL载波对”来关联一个SUL的上行载波在小区边缘来增强上行覆盖。SUL的示意图如下：

这里的所谓传统的“DL/UL载波对”只是一个逻辑的泛指。因为它不仅仅是字面理解的上下行对称的两个FDD载波，也可以是上下行采用相同频带的TDD载波。这里可以举例说明一下，比如当前5G网络采用的是3.5GHz的mid-band频段，为了提升上行覆盖可以另外部署一个700MHz的SUL载波，并把这个载波和3.5GHz的“DL/UL载波对”相关联，就可以缓解上行受限的问题。

和载波聚合CA比较起来，CA主要是通过使用附加的带宽来提升整个可用的带宽从而提升整体速率。而SUL虽然也是通过增加可用的带宽但是目标如上所述，主要是为了改善上行覆盖而设计的。在实际的SUL场景应用中，一般使用的非SUL的上行载波频带会比较宽，而SUL载波比较窄，只是在小区边缘等覆盖场景时候提升覆盖。而在UE靠近发射天线的区域，非SUL的上行载波仍然要承担绝大部分的上行流量。

另外，对于已经广泛部署的LTE覆盖在5G部署初期也可以通过EN-DC模式来为5G的上行提供支持，这也可以和5G的SUL部署同时使用：

另外SUL的引入也改善了延迟，尤其在TDD系统中由于上下行的在时域上的分割索引入的对延迟的限制，使得上行资源发送的机会可能受限（上行子帧资源相对分配较少），而引入SUL载波后，SUL载波可以辅助传统的DL/UL中的上行载波进行上行流量的发送（包括数据和控制信息），这就改善了传统DL/UL的上行受限的情况。

从某些方面看，SUL和UL CA有些相似的地方，但是两者还是根本不同的。比如对于UL CA中的上行载波都有他们自己关联的下行载波，也就是说每个不同的下行载波都对应自己的归属cell，因此UL CA中的不同上行载波也对应不同的cell，如下图所示：

而SUL的机制就不是这样了 ，SUL载波不需要有专有的下行载波相关联，而是SUL载波和传统UL载波共享相同的下行载波。也正是基于此原因，SUL没有自己专有的下行载波，在典型SUL场景中就是一个SUl载波加上一个传统的上行载波对应一个下行载波来工作。这样说来就比较明白了。如下图：

如果在系统中同时开启了CA和SUL，那么有一个典型的场景就会出现：一个小区和另一个小区的上下行载波分别进行载波聚合CA，而其中1个或者2个小区也同时配置了自己的SUL载波。这也是没有问题的。如图所示：

这里的SUL可以只是参与CA的一个cell配置，或者如图的两个cell都配置SUL载波。只是当前5G刚刚起步，规范里的band list还比较少，以后会逐步丰富，相信类似场景应用会比较多。

ok，本文的最后用一个规范中的SUL应用场景示意图作为结尾，同图中可以看出SUL的设计初衷还是比较明晰的----采用低频段SUL载波来增强上行！：

SUL是崭新的东西，文中有些思路大部分是基于规范作者进行了扩展后自己的私有观点，大家可以讨论，多谢阅读！