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5G手机到底牛逼在哪里?

娱乐 阅读:- 来源: 2020-04-06 08:58:34

随着5G时代的到来,5G手机如雨后春笋般涌现。顾名思义,“5G手机”最大的卖点自然就是5G,其中一个术语“SRS轮发”经常看到厂家在宣传。据说支撑SRS轮发之后,手机的上网速度会更快!

这分明不是人话。“轮发”这两个字还好理解,大概就是轮流发送的意思,那轮发前面的“SRS”又是什么意思呢?两者合起来的“SRS轮发”到底是要表达什么呢?

话说5G的超高下载速率主要来自MIMO技术(详见我之前的文章“什么是MIM? ”),MIMO的全称是:Multiple Input Multiple Output,意为多入多出,主要靠在空中同时传输多路不同的数据来成倍地提升网速。

5G手机到底牛逼在哪里?

△ 仅为示意,跟实际情况相比有所简化

由上图可以看出,基站采用4根天线同时发送4路数据,手机同时也采用4根天线来接收数据,这样就可以形成4条独立的传输路径,下载速度自然就可以达到一根天线的4倍。

基站的块头大,能力强,实现4路数据发送当然是比较容易的,但手机就不同了。对于目前的4G手机来说,仅有少量能支撑4天线从基站接收数据,至于手机向基站发射,所有手机都只能支撑单天线发射,如下图所示。

5G手机到底牛逼在哪里?

△ 仅为示意,跟实际情况相比有所简化

5G手机能力强一些,所有手机都可支撑4天线从基站接收数据,NSA(非独立组网)模式只支撑单天线向基站发送数据,SA(独立组网)可以支撑两根天线向基站发送数据。所以,对于上行两根天线的5G手机来说,上行MIMO的情况是下图这样的。

5G手机到底牛逼在哪里?

△ 仅为示意,跟实际情况相比有所简化

本期的主题不是SRS轮发吗?怎么讲了这么多的MIMO和天线相关的内容?先别急,大家后面再讲讲TDD和FDD相关的内容作为铺垫,就可以开始聊SRS轮发了。

如上所述,MIMO是5G基站提升下载速率的关键,一般情况下基站和手机可支撑4条发射路径。如果把这些空间的路径比作公路的话,基站必须对路况了如指掌才能更好地在这些路上分配发送的数据,在畅通的路上多发一些,在拥堵的路上少发一些。

因此,基站对于传输路径的探测是至关重要的。基站有FDD和TDD这两种工作方式,不同的工作方式下的路径探测可以采用不同的方式。

5G手机到底牛逼在哪里?

如上图所示,对于FDD(频分双工,Frequency Division Duplex)模式来说,下行和上行采用不同的频率,可以认为是不同的路径,上面的路况也是截然不同的。因此如果基站想要获取下行路况信息,就必须发送探测信号,由手机收到并进行分析之后,再把结论在通过上行路径传给基站。

因此FDD基站下发的探测信号就是CSI-RS(信道状态信息参考信号,Channel State Information Reference Signal),基站测量之后,再把获取到的信道状态信息(Channel State Information)发回给基站。详情见我之前的文章:5G下行信道探测之“CSI-RS”。

显而易见,这种方式需要基站和手机一个消息来回才能完成,实时性有限,并且,由于手机处理能力较弱,获取的信息也不够准确全面。

5G手机到底牛逼在哪里?

对于TDD(时分双工,Time Division Duplex)模式来说,下行和上行采用相同的频率,可以认为是同样的路径,上面的路况也是完全相同的。因此如果基站想要获取下行路况信息,只需要把手机发送的上行探测信号进行测量就可以直接使用了,不用像FDD模式那么麻烦。

这种用于上行信道探测的参考信号就是SRS(全称为Sounding Reference Signal,意为探测参考信号)。SRS在FDD和TDD模式的基站下都可以使用。当用于FDD基站时,SRS只能用来探测上行信道,当用于TDD基站时,探测结果可以同时用于上行和下行,这就叫做TDD上下行信道的互易性。

综上所述,在TDD模式下,上行探测参考信号SRS同时肩负着上下行信号探测的重任。当前5G的主流频段,不论是3.5GHz还是4.9GHz都是TDD模式,因此SRS的角色就至关重要了,直接影响到5G下载速率。

如前面所说,基站一般采用4天线发射,会在空间有4条逻辑上的传输路径,而手机则一般是上行单天线或者双天线发射。那么手机怎么样用一路或者两路发射信号来探测下行的4条路径呢?

这就需要用到SRS轮发了。简单地说,就是手机有4根天线,4根都可以用于接收,但其中只有一根或者两根才能用于发射,那么,手机就把SRS信号在所有的4根天线上轮流发,虽然同一时刻还是单天线或者双天线发射,但实际上所有的天线都发射过信号,基站收到并分析之后,该天线代表的传输路径也就得到了探测。

5G手机到底牛逼在哪里?

如上图所示,最左边的NSA-1T1R,代表在NSA模式下,手机的5G SRS信号只在一根天线上向基站发送,不进行轮发,这样只能准确探测一根天线相关的路径,其他天线代表的传输路径状况就只能靠猜了。路况都不清楚,基站发送数据的效果就要差一些。

中间的SA-1T4R,代表在SA模式下,如果手机只支撑上行单发,则同一时刻可以在4个天线上选择一个来轮流发送SRS,这样所有天线代表的路径状况都可以被探测到。在NSA模式下,手机也可支撑1T4R,进行4天线轮发(注:此处的R指round-轮流,不是receive接收的意思)。

最右边的SA-2T4R,代表在SA模式下,如果手机支撑上行双发,则同一时刻可以在4个天线上选择两个来轮流发送SRS,信道估计的结果也就更准确,探测的效果更好。

通过SRS轮发,让5G的MIMO如虎添翼,下载速率更高。同时在5G SA模式下,可以支撑上行2x2 MIMO(也叫SA双发),上传速率也可以提高一倍,喜欢自拍,直播等上传业务的朋友更要关注。

5G手机到底牛逼在哪里?

看上图这张某品牌5G手机发布会的照片,上面是双模5G,左面是今天讲的SRS轮发,右边是SA双发!牛逼不?其实这应该是以后5G手机的标配了。

好了,本期的先容就到这里,希翼对大家有所帮助。

非常感谢能坚持看到最后。

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