构建AI时代移动通信能力,预演6G技术创新路径。

AI手机成为人手必备的智能终端,当XR眼镜开始走进日常办公与娱乐场景,当具身智能机器人在工厂车间、城市街道完成越来越复杂的任务,过去三十年以“下行主导”为核心的网络建设逻辑正在被改写。

过去三十年以“下行主导”为核心的网络建设逻辑正在被改写。

与传统移动通信时代用户主要追求“下载更快”不同,新一代智能终端普遍具备的强交互、多模态、实时感知特性,正在将网络上行能力推向前所未有的重要位置。尽管这给现有网络带来了上下行覆盖不平衡、边缘上行体验差、密集并发能力不足等多重挑战,但也为作为网络技术核心供应商的通信设备商,开启了新一轮技术创新与市场重构的增长周期

从“下载时代”到“上传时代”

近年来,随着短视频上传、高清直播、XR实时交互、AI Agent等业务爆发,用户主动上传数据的需求迅速增长,推动上行流量持续攀升。在部分高密度、高互动性的热点场景中,上行PRB利用率显著升高。这种流量结构的变化,正在打破传统移动通信网络“下行占主导”的基本假设。

人工智技术的驱动下,AI终端、AI智能眼镜、智能网联汽车和具身智能等新兴业务正加速进入规模化发展新阶段。这些业务不再只是被动接收信息,而是主动生产和上传海量数据,对网络上行能力提出了系统性的更高要求。

其中,AI终端普遍集成具备自主环境感知、意图理解、决策与执行能力的AIAgent系统,当前主流采用“端云协同”架构。复杂任务由云端大模型推理完成,而本地产生的高清图像、音频及视频流等原始数据需实时上传至云端处理。若上行业务容量不足或速率受限,将导致AI终端出现云端推理延迟、响应卡顿等问题,严重影响交互体验的连贯性和流畅度。

智能网联汽车作为新一代移动智能空间,融合了自动驾驶、车载娱乐与远程办公等多元功能,依赖移动通信网络实现车、人、路、云的高效协同。当前智驾系统普遍采用“数据驱动+云端训练”的发展模式,车辆需持续上传行驶过程中的感知数据、决策日志和环境信息,用于优化云端智驾大模型。面向后续演进的无人驾驶系统,需要远程进行实时接管,要求后台同步接收来自车载46路1080P高清摄像头的视频流,并将空口时延严格控制在20ms@99%以内。

具身智能基于通用AI大模型,实现在线认知推理与学习,同时需将视觉、触觉、位置等多模态传感器数据实时上传至云端,用于环境建模与决策优化。该类业务具有数据维度多样、传输连续性强等特点,对网络上行的速率、可靠性等提出更高要求。

面对上行流量持续攀升带来的网络压力,单纯依靠增加基站数量已无法从根本上解决问题,底层技术架构的调整成为必然选择。相较于4G时代的固定帧结构,5G的灵活帧结构设计为大上行能力提升提供了核心基础,通过动态调整子载波间隔、时隙长度和上下行资源配比,网络能够根据不同业务场景的需求实现精准适配,也为通信设备商划出了一条清晰的技术演进路线。

多维度构建大上行能力体系

从技术架构来看,面对上行流量持续攀升带来的网络压力,单纯依靠增加基站数量已无法从根本上解决问题,产业界正在构建覆盖时域、频域、空域、功率域以及端网深度协同的多维度大上行技术体系。

在TDD模式下,网络可根据业务需求动态配置上下行时隙比例。3GPP定义了多种预配置帧结构选项,网络可按需选择,实现“一网通用"到“一网多用,网随业动”的转变,为多样化服务提供底层支撑。

中国移动为例,其4.9GHz网络最初采用DDDSU DDSUU帧结构,通过最大化下行时域资源占比,满足高清视频流媒体、数据内容下载等传统业务的需求。随着日益增长的上行业务需求,网络可基于业务需求灵活调整上下行资源占比,DDSUU帧结构适用于视频会议、实时协作等上下行均衡业务,通过相对平衡的上下行时域资源配置,避免某一方成为瓶颈,保证交互流畅性;DSUUU帧结构适用于视频监控、云游戏、工业物联网传感器数据回传等上行密集型应用场景。

当前,5G网络主要采用NRTDD组网,上行和下行时分复用同一段频谱资源。受限于当前上下行时隙配比,上行可用时频资源相对受限,成为用户上行体验提升的瓶颈。5G SUL通过将上行数据在NR TDD频谱和NR SUL频谱上分时发送,在不影响下行资源的前提下,显著扩展了用户的上行时频资源,从而有效提升上行用户体验。

随着超高清视频回传、网络实时直播等应用的快速发展,用户对上行高速率的需求日益增长。上行三载波聚合通过跨频段、跨制式的频谱资源整合,显著提升单用户上行峰值速率,在热点区域及高价值场景中展现出广阔的应用前景。上行三载波聚合通过将多个分散的上行载波进行联合调度与并行数据传输,实现终端上行链路的带宽叠加,大幅提升单用户的上行峰值速率表现。

在足球赛事、演唱会等高密用户场景中,由于大量终端集中发起业务请求,导致网络拥塞,严重影响用户体验。3GPP R17标准引入了上行数据压缩(UDC)机制,终端通过对上行数据包中重复数据进行压缩,基站进行解压缩,能有效节约上行空口资源,降低终端发射功率,实现上行传输效率和上行覆盖范围的提升。

5G UDC技术通过在终端和基站的PDCP层引入数据压缩和解压缩机制,对上行数据包的包头和净荷中重复数据进行整体压缩。在传输相同的业务数据时,UE可以使用更少的功率和空口资源发送。

值得一提的是,面向单个终端存在带宽/通道/资源等多重限制,难以满足部分场景的业务需求,UE聚合技术通过将处于信道质量欠佳的远端UE与其他UE建立直连链路,全部数据或部分数据经由后者“中继”至网络,实现数据的联合传输,有效提升传输速率和可靠性。

在创新技术架构下,大上行时代的到来,为通信设备商带来了新一轮技术创新与市场重构。目前,全球主要的通信设备商都已经将大上行作为5G-A技术研发的重点方向,形成了各具特色的技术路线和市场布局。

作为大上行技术的核心推动者,主设备商掌握着从标准制定、芯片设计到系统集成的全链条能力,其技术路线选择直接决定了整个产业的发展方向。目前全球主设备商均已将大上行作为5G-A阶段的核心战略,形成了“中国厂商引领技术创新、欧美厂商深耕全球市场”的竞争格局。

中兴通讯聚焦“技术+商用”双轮驱动,构建了覆盖时域、频域、空域、功率域以及端网深度协同的多维度大上行技术体系。作为3GPPR17/R18上行增强技术的主要贡献者,中兴通讯主导了多项关键技术的标准化工作。其与中国联通联合发布的5GAxIUniMAX泛在确定性连接方案,依托基站内生的专用AI加速计算,实现用户体验一致性提升20%以上、频谱效率提升40%以上。在商用落地方面,中兴通讯的大上行技术已成功应用于杭州明星演唱会直播保障、工业机器视觉检测等多个场景,累计完成30多个行业应用落地,在中国移动5G-A集采中获得第二大份额。

华为凭借在5G领域的积累,构建了行业最完整的全栈大上行技术体系。在硬件层面,其2026年MWC发布的U6GHz 256TR xAAU,通过超分辨MU-MIMO算法和400MHz超大带宽,首次实现了上行1Gbps的商用体验;在算法层面,与中国电信联合推出的“智聚大上行”技术,通过AI模型实现时域、频域、空域、功率域和用户域的五维协同调度,将网络上行时延降低30%以上,速率提升15%以上;在商业落地层面,华为不仅推出了面向C端的“超级直播神器”随行WiFiX,还联合运营商验证了toC动态切片技术,为高价值用户提供确定性上行保障。

爱立信诺基亚作为全球传统通信设备巨头,更加注重技术的通用性和网络的智能化水平。

爱立信提出“智能编织”网络架构,强调网络应具备海量数据传输、端到端低时延和动态资源调整三大核心能力,其大上行解决方案重点通过AI算法实现上行资源的智能调度,在IMT-2020(5G)推进组的组织下,完成了上行L4S技术测试

诺基亚则聚焦高可靠场景,其AirScale大上行基站针对工业互联网和车联网进行了专门优化,支持SUL和上行载波聚合等技术,在欧洲和亚太市场拥有稳定的客户群体,同时通过诺基亚贝尔积极拓展中国市场。

信科移动作为国产替代的核心力量,重点深耕国内市场,构建了完整的自主可控大上行技术体系。其推出的5G-A基站产品全面支持TDD帧结构调整、SUL、上行三载波聚合等关键技术。在行业应用方面,中信科移动的大上行解决方案已广泛应用于智慧矿山、智慧港口、智慧工厂等垂直领域,成为国内能源、交通等关键行业数字化转型的重要支撑。

同样,大上行的发展,正在推动基站天线从传统的“发射优先”向“收发并重”转型。过去基站天线的设计主要围绕下行发射性能优化,而现在上行接收灵敏度、多波束赋形能力、多频段融合支持成为衡量天线性能的核心指标,这为天线厂商带来了全新的技术创新空间和市场机遇。

5G-A大上行应用正在遍地开花。

通宇通讯作为全球基站天线行业的领军企业,在大上行天线技术方面走在行业前列。其推出的5G-A Massive MIMO天线,通过优化阵列设计和波束赋形算法,显著提升了上行接收灵敏度;同时积极布局通感一体化天线、智能超表面(RIS)天线和太赫兹相控阵天线等前沿技术,其中6-7GHz256TRAFU产品已实现商用。

亨鑫科技则聚焦特殊场景的上行覆盖解决方案,其超材料透镜天线增益可达20dB,能够有效提升边缘区域的上行信号质量,已在隧道、地铁等场景实现大规模应用。同时,亨鑫科技推出的4.9GHz扩频漏缆和HPLAS柔性馈线方案,解决了室内和地下空间的上行覆盖难题,成为三大运营商核心供应商,在国内漏缆市场占据领先地位。

京信通信摩比发展也在各自领域形成了差异化优势。京信通信的超宽带Massive MIMO天线和有源天线系统(AAS),能够支持多频段、多制式的融合部署,其室内分布式大上行天线解决方案已广泛应用于商场、写字楼等热点区域。摩比发展则专注于多频段融合天线和小型化大上行天线的研发,为华为、中兴等主设备商提供定制化天线产品,同时积极拓展行业应用市场。

大上行对基站的信号处理能力、数据存储能力和传输效率提出了更高要求,也直接带动了射频器件和存储芯片等核心元器件的技术升级。低噪声放大器、功率放大器、高速存储芯片等产品的性能,成为决定大上行网络最终体验的关键因素。

江波龙作为国内存储芯片行业的领先企业,针对大上行场景推出了高速大容量存储芯片和低功耗射频存储解决方案。其基站基带存储方案能够满足上行数据量大幅增加带来的存储需求,边缘计算存储方案则为数据本地处理提供了支撑。

卓胜微唯捷创芯则在射频前端领域实现了突破。卓胜微的高性能低噪声放大器(LNA)和射频开关,具有更低的噪声系数和更高的线性度,能够显著提升基站的上行接收性能;唯捷创芯的功率放大器(PA)和集成射频前端模组,在提升发射效率的同时降低了功耗,在国内射频前端市场占据重要地位。

产业链协力“向上”

伴随AI终端、智能网联汽车与具身智能等新兴业态持续规模化落地,市场对于移动通信网络上行传输能力的诉求还将持续走高,5G-A大上行技术也将步入稳步迭代、深度落地的全新发展阶段。纵观行业整体发展走向,未来,移动通信网络将告别长期以来下行优先的建设思路,稳步迈入上下行能力均衡协同的全新发展阶段,依托帧结构优化、补充上行、多载波聚合、数据压缩等成熟技术完成全网能力普及,逐步搭建起适配全场景上行业务需求的网络底座,持续夯实万物智联时代的通信传输根基。

在清晰的产业发展路径之下,大上行相关技术将循序渐进完成布局升级,短期内产业重心将聚焦现有成熟技术的全网规模化部署,推动灵活时隙调配、上行增强传输等方案在城区热点、交通干线、产业园区等重点区域完成全覆盖,不断优化存量网络上行体验,满足高清直播、实时交互等大众化上行业务需求。

中长期阶段,行业将推动大上行技术与边缘计算、网络智能调度、通感融合技术深度相融,打通端、网、云三者之间的数据传输与算力协同壁垒,进一步压低传输时延,拓宽上行传输带宽,全面适配自动驾驶远程管控、工业多模态数据回传、XR沉浸式交互等高端垂直业务。长远来看,大上行能力还将作为核心基础能力,持续向着6G全域互联体系延伸拓展,依托新一代通信技术实现更广范围、更高速率、更高可靠性的上行传输,赋能数字孪生、全域智能协同等前沿应用落地生根。

行业高速发展的同时,大上行产业前行之路依旧存在诸多现实阻碍。

从技术层面而言,大规模开启上行增强配置后,基站基带数据处理压力显著增加,多类上行增强技术协同适配难度较大,不同终端设备与网络架构之间的兼容适配问题,依旧会制约整体上行效能的充分释放。

从网络建设层面来看,大上行网络升级改造涉及基站硬件迭代、频谱资源重新规划、全网参数优化调整等多项工作,前期建设投入与后期运维能耗成本偏高,一定程度上放缓了全网升级推进节奏。

从产业生态层面分析,目前上行高价值行业应用场景仍处于培育阶段,传统流量计费模式难以匹配大上行网络的建设价值,合理可持续的商业化运营模式尚未成型,同时产业链上下游协同力度不足,终端、芯片、行业应用端的适配进度,难以跟上网络侧上行能力升级步伐。立足行业整体发展大势,未来通信产业将持续围绕大上行完成全方位转型升级,网络建设由单纯追求传输速率,转向速率、时延、覆盖、能效一体化统筹优化;技术研发由单点功能突破,转向多技术融合协同创新;市场布局由通用网络搭建,转向细分行业定制化解决方案输出。与此同时,国内通信产业链将持续强化自主技术研发与资源整合力度,推动基站设备、天线射频、终端芯片等核心产品完成技术升级,不断完善大上行产业配套体系。

5月25日《通信产业报》第15期特别策划,“5G-A大上行:面向智能时代的通信”,直击5G-A大上行产业变局,解码设备商创新路线与全链升级机遇,获产业链广泛关注。

在全行业协同发力之下,大上行将逐步成为5G-A网络的标配能力,持续打通万物互联的数据上行通道,为人工智能产业、高端智能制造、智能交通等数字产业高质量发展,提供稳定强劲的通信支撑,推动移动通信产业完成新一轮高质量转型升级。

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