5G网络在一系列服务、新的垂直行业和高性价比的部署拓扑中具有极高的效率和可扩展性-从宏小区到small cell,跨越许可、无许可频谱,跨越sub6G和mmWave频谱。所有这些场景,要求上下行对numerology要求不同。需要注意的是,numerology的选择高度依赖于服务需求。需要专注于针对不同服务需求的5G网络的三种服务
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1.eMBB(增强型移动宽带):低延迟、更高的频谱效率/吞吐量
2.mMTC(大规模机器类型通信):改进链路预算,降低设备复杂性,延长设备电池寿命(低能耗),支持高密度设备部署
3.URLLC(超可靠低延迟通信):高可靠性(低分组错误率)、低延迟
频谱效率、跨部署场景的性能鲁棒性:
1. 多普勒:numerology设计应考虑到机动性场景,并且在高多普勒的情况下(例如,速度高达500km/h的HST场景),预期具有稳健的性能。
2. 延迟扩展:numerology设计需要考虑典型和百分位数的延迟扩展要求,并确保稳健的性能。
时延扩散可能由以下一种或多种原因造成:
·1) 来自宽带无线信道的多径(ISI)(取决于部署场景,DS的范围从<1us(室内、小区)到少数us(城区、郊区场景)
·2) 传输/接收器波形脉冲整形(例如,来自Tx/Rx侧的数字/模拟滤波、WOLA)
·3) 同时多点传输的接收(Comp、SFN和中继器场景)
·4) 多层/多用户传输和波束赋形(MU-MIMO)
3. 毫米波装置的相位噪声
4. mmWave可用的数字链数量:确定MIMO阶数和模拟波束扫描的需要
TDD中的双工效率和无许可/共享许可频谱中的CCA效率:
1. 低保护周期和UL/DL切换开销的中等符号持续时间
2. symbol持续时间小于或相当于CCA持续时间,以实现有效的介质捕获
灵活的numerology和TTI标度:
1. 按2^K缩放子载波间距:
① 使用优化的导频/控制布局缩小到短TTI,以实现低延迟HARQ周转的流水线处理。
② 启用具有缩放numerology的缩放符号设计,以实现DL中数据的控制/导频的更精细流水线处理,并启用反馈导频和Ack信道的UL流水线波形生成。
③ 扩展到大系统带宽时,复杂度适中
④ 在频分复用可能不可行的情况下,允许mmWave中有足够数量的时分复用UE。
2. 按2^(-K)缩放子载波间距。为了获得长延迟扩展的鲁棒性(由于MBSFN、Comp等)
3. 按1/2 ^K缩放每个TTI的符号数:支持低延迟,而不牺牲对延迟扩展的鲁棒性。
不同运营商、不同服务垂直行业之间的numerology复用,以满足不同的延迟和效率要求:
1. 支持不同垂直服务的混合部署(例如,eMBB w/更长CP用于频谱效率,URLLC w/正常CP用于低延迟),在PHY/MAC上采用不同的TTI缩放和高效复用方式。
2. TTI多路复用:
① PHY层复用:通过脉冲整形、滤波和频率保护带进行缩放的numerology符号复用,无需过多的接收机侧滤波要求(相关的复杂性和组延迟)。
② MAC层复用:在相同的TTI持续时间内启用公共控制(CMAC)和调度器,这与物理层特性无关(通过缩放子载波间隔或缩放符号数,不知道如何实现TTI)
具有高效干扰管理的动态UL/DL/SL:
1. 统一UL/DL/SL的numerology和对称波形,以支持动态UL/DL/SL环境中更有效的干扰管理。
调制解调器复杂性考虑:
1. 支持调制解调器硬件重用关键硬件组件,如多RAT(LTE和5G)上的XO。对于小的N和D,5G音调间隔应该是LTE音调间隔x N/D(例如,假设5G子载波间隔被选择为35kHz,35=15*7/3,N=7,D=3)
2. 大小的复杂性应保持适度,以适应宽带
信道栅格numerology
1. 高效频率扫描/搜索的波段相关raster设计
numerology对SYNC通道、init acq等的影响。
1. SYNC信道上的numerology统一。