5G创新看中国：超级上行开拓出自主可控之路

在过去三十多年时间里，中国通信产业从2G时代的跟随到3G时代的突破，从4G时代的并驾齐驱到5G时代的全面领先，逐步走出了一条自主创新的产业化之路。如今中国不仅建成了全球规模最大、最先进的5G网络，在新技术研发、业务创新、行业应用探索等方面也走在世界最前列。

不过我们应该看到，中国5G的成长之路并不顺利。华为、中国移动等通信公司频频遭到西方国家阻击，人员、资金、技术、市场、供应链、设计制造等等诸多环节被重重设限，中国5G产业的发展因此受到非常大的影响。然而能够独立开发出北斗卫星导航系统、新冠疫苗、“天宫”空间站，并且在5G领域引领全球的中国科技产业，从来不会因外部的干扰而止步。

2019年，中国通信产业联手推出了创新的5G超级上行技术，其中的核心技术在2020年被纳入3GPP全球统一规范，成为了5GR16标准的关键特性之一。顶着西方国家层层加码的压力，中国通信产业还有条不紊地建立起了端到端的5G超级上行解决方案能力，不仅为国内5G应用创新提供了领先世界的基础环境支持，也在前沿科技领域走出了一条自主可控的产业化之路。

需求驱动，中国企业创新引领

网络的上行能力，从来没有像在当今这个时代一样，显得如此重要。

自从5G在国内商用以来，各行各业都在推进数字化转型，特别是港口、钢铁、煤矿、电力等行业，借助5G网络大范围引入视频监控、远程控制、机器视觉等典型应用。这些5G应用随时需要上传大量数据，对5G网络的上行能力形成了挑战。与此同时，网课、VR、视频会议、视频直播等个人应用全面爆发，也对网络上行能力提出了非常高的要求。

5G时代的网络，普遍以高频段大带宽来部署。对于下行，通过增大基站发射功率、引入Massive MIMO 和波束赋形等技术，来弥补高频段快速衰减导致的下行覆盖不足。至于上行，由于手机发射功率低、天线数量受限，所以上行覆盖不足问题非常突出。上行能力不足，不但影响用户体验、抑制流量增长，也直接影响到了运营商的业务收入。为解决5G网络上行问题，中国通信产业界联合开展技术创新，提出了5G超级上行解决方案。

超级上行的核心技术包括补充上行链路(SUL, Supplementary Uplink)和上行发射机切换(UL Tx Switching)。传统的上行频谱会与下行频谱进行对称绑定(FDD)或者分时绑定(TDD)，而SUL则提供了一种上行频谱与下行频谱解绑的技术，可以专门用于补充上行，实现频谱资源利用效率和商业价值的最大化。UL Tx Switching技术是在上行链路以时分复用方式使用低频载波和高频载波，从而提高终端天线的使用效率，这是一种改善终端上行体验的高性价比方案。

2019年9月，中国电信提交的5G超级上行的核心技术进入3GPPR16立项，此后中国通信产业密切协作，合力推进5G超级上行技术创新。中国联通提出了“智享上行”技术方案，赋予5G网络千兆上行能力；中国移动在2020年7月发布的5G专网启航计划中，将超级上行列为5G专网关键能力之一，并在2020年10月发布了《5G 大上行能力在行业数字化中的价值》白皮书。中国通信标准化协会(CCSA)也将超级上行的关键技术写入到国家通信行业标准中，并正式发布。

在中国企业的共同努力下，5G超级上行的核心技术成功进入2020年7月冻结的3GPPR16标准，并成为了新版5G标准的关键特性之一。早在2016年，在中国通信产业链的努力下，华为提议的Polar码入选5G标准；四年后，5G超级上行核心技术再次被纳入5G标准，这是中国通信产业团结协作的成果，不仅有利于削弱西方国家的技术霸权，也为中国自主可控的产业化之路指明了方向，对整个中国通信产业的长远发展具有重要意义。

集体发力，商用部署释放强烈信号

对于一种新技术来说，技术研发、标准制定固然重要，但现网测试、规模部署的意义更大，这是决定未来发展前景的关键步骤。进入2021年后，国内四大运营商均已启动了超级上行的规模部署和商用。

2021年4月，厦门电信与华为联合发布了“超级上行第一城”，在2021厦门马拉松赛上，沿线商用5G超级上行基站以其高达460Mbps的上行网络带宽能力，为5G 8K VR现场直播和无数现场博主的直播提供了有力支持。2021年7月，北京联通在1000多个商用5G站点上开通了超级上行功能。9月，北京移动、中国广电与华为率先完成了700M和2.6G协同超级上行技术商用站点测试，在天安门区域30多个站点上连片开启了功能。

四大运营商集体发力超级上行释放出了一个明显的信号，即超级上行已经成为5G建设必不可少的新热点、新趋势。与国外运营商还在忙于改善5G下行能力相比，中国运营商已经进入了全新的5G上行能力建设阶段，开始为更多的个人、企业应用场景搭建能力舞台。在这个新舞台上，直播、互动、VR等应用将具备更好的体验，企业可以将传感器收集到的海量数据高速上传并实时回馈决策结果，真正释放智慧城市、智慧工业、智慧交通、智慧能源等等大量数字化、智能化应用的生机和活力。

终端、芯片跟上，击破“卡脖子”困局

超级上行不仅需要在网络侧进行部署，也需要终端侧予以配合。华为与中国电信在2019年发布超级上行技术时，曾在现场展示了支持超级上行的芯片和终端，随后又陆续推出了支持超级上行的系列化终端，包括与长虹联合开发的5G模组、5G AR企业路由器、5G CPE、Mate40 Pro、NOVA7/8系列手机等。

据统计，目前国内支持超级上行的手机出货量接近7000万部，在5G用户中占比达到20%。这个数字原本应该更多，但由于众所周知的原因，华为芯片、终端的研发和生产受到了极大的干扰，这在很大程度上也影响了超级上行的应用发展速度。

不过已经发展壮大起来的中国通信产业韧性十足，很快就有其它国内生态伙伴跟上。今年8月，联发科与厦门电信合作，在5G商用网络上测试了天玑移动芯片的超级上行能力。9月初，联发科又与中国移动完成了2.6G+700MSUL上行增强解决方案测试，这意味着联发科芯片已经具备了支持5G超级上行的能力。最近紫光展锐也宣布与天津联通完成了基于5G现网的SUL上行增强测试，测试终端基于展锐唐古拉V516芯片。

这些测试结果表明，国产芯片正在接过华为海思的大旗，击破“卡脖子”困局。随着越来越多国产芯片的加入，支持超级上行的5G终端必然会越来越多，超级上行商用之路也将越走越宽。

近年来，中国高科技产业面临着日益严峻的“卡脖子"问题，这不是一两个行业、三四家企业自身的问题，而是当中国经济、科技和国际影响力发展到一定阶段后，必然会面临的外部压力。从陆地高铁到海上巨舰，从“嫦娥”奔月到“神舟”飞天，无数的例证告诉我们，高科技的可持续发展必须建立在自主可控的基础上。在5G超级上行技术领域，华为联合运营商验证技术方案，国内四大运营商启动规模商用，国产终端、芯片企业跟进产品能力——自主可控的全链条能力再一次让中国无惧外界阻力，继续引领全球5G发展趋势，同时也为国产技术的产业化之路指明了前进方向。