为什么5G NR支持两个上行波形？

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LTE 上行链路强制使用 SC-FDMA，5G NR 没有延续这一做法，而是把波形做成一个可配置的参数，让网络在 CP-OFDM 和 DFT-s-OFDM 之间选择。

LTE 上行只考虑一个核心约束：终端功放效率。NR 上行则需要同时服务两类链路，一类是功率受限的场景，像小区边缘、物联网和毫米波覆盖受限的终端，另一类是追求容量最大化的场景，比如大规模 MIMO、大带宽和密集调度。没有哪种单一波形能同时做到最优，所以 NR 标准化了两种波形，把选择权交给了网络。

峰均比的成因很直接。OFDM 信号由大量独立调制、相位对齐的子载波叠加而成，某些时刻这些子载波会建设性叠加，出现远超平均包络的瞬时峰值，形成很高的峰均功率比。基站功放和功率预算都很充裕，应对并不困难，但靠电池供电的用户设备就不一样了。终端功放必须在整个峰值范围内保持线性，只能从饱和点回退，留出余量，这就是最大功率回退，它直接拉低了有效发射功率，而不只是效率。

LTE 的应对方式是在 OFDM 调制前对符号做 DFT 预编码，把多载波包络压缩到接近单载波的行为，也就是 SC-FDMA，等价称为 DFT-s-OFDM。这解决了峰均比问题，但付出了结构代价：DFT 预编码后的符号散布在整个分配带宽上，限制了频率选择性调度，并且与超过一个流的空间复用不兼容。LTE 时期上行 MIMO 需求有限，这种限制还可以接受，但在 NR 里就成了实在的局限。NR 上行需要支持 4 层，到 Release 18 甚至要达到 8 层空间复用，还要支持灵活的子载波间隔、迷你时隙调度和非连续资源分配。把每个终端都锁在类似单载波的波形上，等于放弃了 5G 要实现的容量增益。

3GPP 没有选边，而是将两种波形都标准化，做成了可配置的能力。

波形选择通过 PUSCH-Config 里的 transformPrecoder 参数实现，枚举值为 enabled 或 disabled，见 TS 38.331。设为 disabled 时使用 CP-OFDM，没有 DFT 环节，调度灵活性和 MIMO 层数支持都完整保留，但终端要承受 OFDM 固有的高峰均比和相应的功率回退。设为 enabled 时使用 DFT-s-OFDM，在资源映射前加入 DFT 扩展，恢复低峰均比、接近单载波的包络，代价是被限制在一个天线端口和一个空间层上。

这是 RRC 层配置给 PUSCH 的属性，不是按每次传输或每个符号来选的。一条已配置的 PUSCH 在整个生命周期里就固定用一种波形，更换波形需要重配。Release 18 引入了动态波形切换，允许网络绕过完整 RRC 重配往返，让终端在两种波形之间切换，主要面向覆盖受限、需要比 RRC 信令更快跟踪信道条件的场景。这一特性目前在大规模商用中的公开证据还比较有限。

从这个设计里能看出，3GPP 把容量和覆盖的权衡直接编码到了波形层面，而不是只靠功率控制和 MCS 选择来弥补。这与 LTE 上行固定波形、靠其他手段补偿单一峰均比的思路明显不同。

看现网落地，多数已商用的 5G NR 部署默认采用 CP-OFDM，原因很简单：大规模 MIMO 增益、密集城区容量和灵活调度这些商业重点，正好是 CP-OFDM 擅长的领域，而多数现网中频宏站的覆盖状况还没有到非用 DFT-s-OFDM 扩展覆盖不可的程度。DFT-s-OFDM 仍然保留在标准里，随时可用，准备给那些条件翻转的场景：农村或大站间距部署、功率严重受限的物联网设备，以及毫米波上行链路。在这些地方，高峰均比带来的覆盖惩罚会变成瓶颈，而不再是能承受的代价。

还有几点需要澄清。“5G 不再使用 SC-FDMA”这种说法并不准确，DFT-s-OFDM 就是 SC-FDMA 在 NR 规范里的直接继承，只要把 transformPrecoder 设为 enabled 就能得到。同样，“5G 总是用 OFDM”也只适用于下行，PUSCH 实实在在是双波形的，PDSCH 则完全没有变换预编码选项。另外，终端也不能在传输中途随意切换波形，波形是配置属性，只能通过重配来改变，Release 18 的动态切换只是缩短了这一过程，并没有取消配置状态的概念。

NR 的双波形上行链路本质上承认了 5G 不是一个面孔的部署，它既是城区容量网，也是广覆盖延伸网，而且经常在同一载波上服务于功耗约束差异巨大的设备。3GPP 没有逼着一种波形勉强去应付两种场景，而是把取舍做成一个可配置参数，让网络而不是标准去决定每个终端落在容量与覆盖曲线上的哪个位置。

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