3GPP Rel-15包括多种上行增强技术3GPP Rel-15涉及如下三种上行增强技术：双 连 接（EN-DC, EUTRA-NR Dual Connectivity）、载波聚合（CA，Carrier Aggregation）、和上行补充载波（SUL，Supplementary Uplink）。
5G双连接（EN-DC）技术
1、技术原理在5G部署初期，考虑到5G核心网的成本及成熟度、并快速开展业务，部分运营商选择非独立组网（NSA）模式，并选择5G基站优先接入4G核心网（EPC），因此选项3系列（Option 3/3A/3X）作为 5G 初期首选。在Option3系列架构中以4G为主节点，5G为辅节点的双连接，也称为EN-DC（E-UTRA-NR Dual Connectivity）。在这样的双连接架构中，手机有两条路径——4G或者5G基站到达核心网，因此能很好地解决小区边缘用户的覆盖问题。
2、应用场景由于4G和5G的覆盖有所差异，EN-DC的应用场景如下图所示：在区域A：同时存在4G和5G的覆盖。采用EN-DC架构后，上行方向可以采用双连接、即数据可以从4G和5G发送。由于商用终端普遍支持2个发射通道，所以会采用一个Tx支持LTE、另一个Tx支持5G NR的方式来发送数据。在区域B：对于上行方向，由于只有4G的覆盖，那么此时数据只能从4G发送。
在区域A和区域B，终端的上行工作模式如下图所示：
无论在区域A还是区域 B，因为始终保持了用户的数据连接、不会产生掉话，保证了用户体验。
3、性能分析单用户峰值由于采用了双连接的方式，终端可以使用4G和5G的通道发射数据。但是由于终端的一个Tx支持LTE，另一个Tx支持5G NR，5G NR 的上行双流能力被限制，上行吞吐量只有5G SA单用户上行吞吐量的74%左右。覆盖在没有5G覆盖的区域，上行使用LTE来发送数据，所以尽管5G的上行覆盖实质上没有提升，但是对于用户来说覆盖范围得 到了延伸，数据连接保持不掉话。
例如，在密集城区、上行链路的边缘速率为2Mbps的情况下，如果基于EN-DC架构并采用FDD-LTE2.1GHz（带宽 20MHz）和 TDD-NR 3.5GHz（带宽 100MHz）组网，其覆盖相比基于SA架构采用TDD-NR单载波 的情况下提升17.8%。总体来看，5G部署采用NSA架构的情况下，其上行吞吐量相比4G 网络有了一定程度的提升，但相比5G SA架构的吞吐量是降低的本质上5G NR的覆盖没有提升，但是对超出5G上行覆盖区的用户来说由于信令和数据都可以利用4G来传输，所以用户体验相比4G没有明显下降。
5G载波聚合 (CA) 技术
1、技术原理
由于每个运营商获取到的频段有限，且不一定连续，如果每个终端都只能用其中一部分频段的话，那么资源将不能被充分使用。CA（Carrier Aggregation，载波聚合）技术就是针对这类情况，把相同频段或者不同频段的频谱资源聚合起来给终端使用，从而提升整网资源利用率，改善用户体验。 CA在3GPP发布的4G标准Release 10阶段就已经引入，并在全球成熟商用。5G时代载波聚合的需求和作用将会更明显。
2、CA 技术
按照聚合载波所在的频段，可以进一步区分为带内载波聚合和带外载波聚合。带内载波聚合（Intra-Band CA）带内载波聚合是聚合同一频段内的多个载波，在标准中定义了多种频段的带内载波聚合，包括 n77、 n78、n79 等。 在上行方向，尽管通过带内载波聚合后对不会提升覆 盖，但是由于两个载波可以共用相同的发射通道，所以针对单用户来说吞吐量有所提升。 例如3.5GHz频段内两个相同带宽的载波聚合后，单个用户的数据速率约100%提升。
带外载波聚合（Inter-Band CA）带外载波聚合是聚合不同频段的载波。在3GPP Rel-15中定义的 FR1带外载波聚合包括13种频段组合 [1]，例如CA_ n3-n78、CA_n28-n78等。针对同时存在多个NR载波并且覆盖都比较好的区域，可以采用 UL CA提升频谱利用率，但是由于受到终端普遍支持2Tx的限制，需要两个Tx分别支持两个频段，因此采用UL CA会使得在TDD-NR上的上行双流能力被限制，容量可能会有损失。应用场景在区域A：在两个载波的都覆盖的区域可以利用UL CA进行频段聚合； 在区域B：由于只有单载波的覆盖，所以上行链路仅使用NR Carrier2进行通信。
在区域A和B，终端的上行链路的工作模式：
性能分析吞吐量由于UL CA不能使用上行双流，所以可能会对容量会产生负面影 响，例如采用2.1GHz（20MHz 带宽）和3.5GHz（100MHz带宽） 进行载波聚合时，单用户的上行峰值下降到SA模式单载波峰值的 80%。在这种情况下系统侧将采用单载波的资源分配方式以保持单 用户的峰值不下降。但是，UL CA并非在所有情况下都会对容量产生负面影响。
载波聚 合后的容量和聚合的两个载波（CC1 和 CC2）的带宽、上行占空比 等都相关，当CC2的吞吐量不低于CC1单流的吞吐量时，UL CA会提升上行容量。例如，CC1是TDD-NR 载波（带宽50MHz）， CC2是FDD-NR载波（带宽20MHz），在采用2.5ms双周期的帧结构情况下，采用UL CA的上行峰值相比于TDD-NR单载波双流的上行峰值提升了约8%。覆盖FDD-NR一般都采用中低频段，上行覆盖好于TDD-NR。所以超出 TDD-NR覆盖区域时，主要是利用FDD-NR来提供覆盖，对于单用户来说用户体验有提升。例如，在密集城区、上行链路的边缘速率为 2Mbps的情况下，如果采用FDD-NR 2.1GHz（带 宽 20MHz）和 TDD-NR 3.5GHz（ 带宽100MHz）组网，其覆盖相比基于SA架构采用TDD-NR单载波的情况提升17.8%。
载波聚合技术从4G时代引入，并已经在全球多个LTE网络中成功部署和商用。3GPP Rel-15中已经包括载波聚合的内容。频段内的载波聚合技术可以达到聚合多个频段并改善用户峰值速率体验的目标，但是频段间的载波聚合技术却受限于终端的发射通道限制，在某些场景下对吞吐量有负面影响。
5G补充上行链路 (SUL) 技术
1、技术原理在3GPP Rel-15中新增了一个上行增强技术——补充上行链路 （SUL，Supplementary Uplink）技术，通过提供一个补充的上 行链路（一般处于低频段）来保证上行覆盖。
对于采用SUL的通信系统，在同一个小区内会配置一个DL频段 （NR 频段）和 2个上行频段（NR频段 +SUL频段）。 在NR载波的上行覆盖比较好的情况下，终端会采用NR载波进行数据发送和接收。当超出 NR 载波的覆盖范围后，终端会采用SUL载波进行数据的发送。终端可以在UL NR和SUL之间动态 选择发送链路，但是在同一个时刻终端只能选择其中的一条发送，不能同时使用两条上行链路。3GPP定义的SUL频段：
SUL频段和普通的FDD-LTE/FDD-NR频段的上行定义完全相同，需要和现网（4G或者5G）的频段共享使用。 SUL频段只有上行，所以不能单独使用。因此在3GPP Rel-15中针对NR和SUL的组合频段也进行了定义，包括n78、n79频段和SUL 频段的组合定义，共计 8 种。2、应用场景SUL的应用场景如下图所示：
区域A：TDD-NR（例如3.5GHz）的覆盖良好时，终端的上行使用 TDD-NR来进行数据收发； 区域B：当终端远离基站时，上行就会切换到SUL频段上进行数据发送。不同的终端，在区域A和区域B中所使用的工作模式如下：
3、性能分析容量分析从终端的工作模式图示可以看到，在TDD-NR覆盖好的区域，用户会采用TDD-NR来收发数据，所以SUL对单用户的峰值没有影响。覆盖分析SUL一般都采用中低频段，上行覆盖好于TDD-NR。所以SUL主要是利用低频段补充了TDD-NR 覆盖，对于单用户来说用户体验有提 升。例如，在密集城区、上行链路的边缘速率为2Mbps的情况下，如果采用SUL 2.1GHz（带宽 20MHz）和TDD-NR 3.5GHz（带宽 100MHz）组网，其覆盖相比基于SA架构采用TDD-NR单载波的情况下提升17.8%。
虽然SUL从上述的性能提升来看，既能保证在5G覆盖区域使用 TDD 的双流能力，又能在小区远点使用SUL频段来补充上行覆盖。但是作为新引入的技术，上行补充增强技术实际加强了普通5G NR频段和SUL频段之间的紧耦合，在实际的部署上存在明显的限制，包括：TDD-NR DL/UL和SUL必须属于一个小区，这是SUL与CA的区别之处，也就是说SUL无法做到跨小区、跨基站之间的上行补充覆盖。即便是同站的TDD-NR频段和SUL频段，也要求两个不同载波同覆盖且具备相同的工参，这在商用组网环境下难以实现。
SUL技术通过新引入SUL频段来解决中高频段的上行覆盖受限问题，但对容量没有提升。同时，SUL必须和5G NR组合成一个逻辑小区，因此要求4G和5G站点紧耦合，限制了5G部署的自由度，给实际的商用部署带来了新问题。
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