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5G NR中信道栅格的作用
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2023.07.21 云南

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为了减少小区搜索的时间和复杂度,特别是在应用较长的同步信号周期时,提出了以下建议。

1. 同步信号的候选频率位置比NR载波带宽中心的可能频率位置稀疏。

2. 同步信号的候选频率位置之间的间隔(Hz)可以取决于频带。

3. 同步信号的候选频率位置和NR载波带宽中心的可能频率位置可以相同

4. UE不应假定同步信号的频率位置和NR载波带宽的中心之间存在固定的频率间隔。

同步信号的中心子载波选择

稀疏频率栅格(比信道栅格)意味着同步信号(SS synchronization signal)和物理载波(PC physical carrier)的中心频率位置不同,这导致在独立模式下使用更大的最小PC带宽。这是因为PC BW中可用子载波的数量应大于或等于(Ind_SS+N_SS/2)*2,其中Ind_SS是SS中心子载波的索引,N_SS是SS的带宽(以子载波为单位),如图1所示。注意,较大的最小PC BW将影响LTE频谱的重耕,即带宽低于最小PC带宽的LTE频谱只能由NR在NSA模式下重新使用。

直观地说,SS中心应与其中一个频率栅格位置重合。这种严格的限制可能导致SS中心子载波选择的灵活性降低,从而导致更大的最小物理载波带宽。频率偏移可以小于子载波间隔(SCSsubcarrier spacing)的一半,就像NB-IoT一样,并且在下行同步的频率偏移校正过程中处理。

图2中显示了一个示例,其中纵轴表示PC RB网格中距离PC中心子载波最近的SS中心子载波的索引(“0”是PC中心子载波的索引),横轴是信道号。信道栅格和频率栅格分别假定为100 kHz和2000 kHz。本例中使用LTE的SS带宽。可以看出,当SS中心不需要与频率栅格位置一致时,对于某些信道号,距离PC中心子载波最近的SS中心子载波的索引为67。这意味着至少应有196(=(67+62/2)*2)个可用子载波,并且最小PC BW可以是5mhz(300个可用子载波)。另一方面,如果SS中心被限制在频率栅格位置之一,则对于某些信道号,最接近PC中心子载波的SS中心子载波的索引是200。因此,应至少有462(=(200+62/2)*2)个可用子载波,这意味着最小PC BW为10mhz(600个可用子载波)。

频率和信道栅格

在LTE中,信道栅格为100 kHz,这使得能够很好地灵活地微调相邻载波之间的ACLR(Adjacent Channel Leakage power Ratio)。这种粒度也将有利于NR,并在为NR重新分配LTE频谱时避免额外的频谱规划工作。因此,建议在低频率下,NR与LTE共享相同的信道栅格。更高频率的信道栅格可以大于低频的信道栅格,例如N*100 kHz,这可能有助于降低相位噪声,因为合成器使用了更高的参考频率。

更稀疏的频率栅格意味着更快的小区搜索但更高的最低系统BW要求。数值结果如图3所示。可以看出,对于200 kHz频率栅格,距离PC中心子载波最近的SS中心子载波的索引为7,这意味着在假设LTE的SS带宽时,应该至少有76(=(7+62/2)*2)个可用子载波。因此,如果允许多4个子载波,NR仍可以在独立模式下使用1.4 MHz PC BW。另一方面,如果频率栅格为2000 kHz,则NR在独立模式下使用的最小PC BW应为5 MHz,。

此外,频率栅格应为100khz的整数倍,以便于NR和LTE双模UE共享同一频率合成器的集成。

初始接入的频率资源

对于较小的PC BW,单个NR-SS频率就足够了。对于较大的PC BW,可以考虑频率上的多个NR-SS,这有利于进一步降低小区搜索复杂度。如果所有信道号的公共NR-SS中心子载波索引不可用,则应为每个信道号预定义一个或多个NR-SS的候选中心子载波。此外,为了减少对最小PC BW的影响,建议对于每个信道号,在预定义的SS中心子载波候选集中至少包括最接近PC中心的子载波。对于预定义的NR-SS候选中心子载波,NR-SS和PC中心之间的频率偏移由NR-SS中心子载波标识暗示,该标识可由例如不同的SS序列或NR-PBCH指示。

每个NR-SS应配备一个NR-PBCH。NR-SS和相应NR-PBCH之间的相对位置应固定,以避免指示NR-PBCH位置。

在初始接入期间,除NR-SS/PBCH(例如PRACH)之外的信号/信道的资源分配应在虚拟载波内完成。这是因为在某些情况下,只有部分PC BW可用于初始接入。例如,当初始接入期间的参考子载波间隔为15khz并且FFT大小被限制为小于或等于2048(以避免额外的硬件复杂性)时,即使应用了更大的PC BW(例如80mhz),初始接入的BW也将小于20mhz。

可在NR-BPCH中指示VC DC的位置。当PC BW和PC BW的初始子载波位置不同时,我们可能需要为PC BW和PC BW分配更多资源,尤其是在图4所示的情况下。

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