5G新空口系统参数设计与研究文献综述
2020-04-14 17:12:49
设计的目的及意义
随着移动通信技术不断的更迭与普及,使得信息与数据传输更为便利,而人们对于高清影音娱乐等多媒体业务的需求逐渐增长,使得数据业务量日益增加,现有的4G通信网络很难满足快速发展的无线数据业务以及传输服务质量的需求。为了提升通信网络的质量,为广大用户提供无所不在的更快更好的业务能力,5G通信技术开始受到大家的广泛关注。而发展新的空中接口技术则是网络架构升级中必不可少的一个部分,5G新空口的系统参数设计以及性能分析更是必不可少的环节,在未来5G的主要部署场景中,用不同参数方案来进行通信,分析其时延、移动性、吞吐量等关系,以遴选出最优的方案以供未来场景的自适应选择参考。
国内外现状
5G的主要部署场景分别具有不同的技术需求,面对不同的性能要求,5G通信技术很难像往常一样“一刀切”地形成应用于所有情况的技术方法。新空口在此情况下应运而生,它具有良好的前向兼容性,能够支持多种业务(移动互联网与各种物联网),带宽可以支持最大1 GHz左右带宽的连续频谱(1 GHz大带宽是NR实现峰值速率、流量密度、用户体验速率等指标的重要条件),并具有高峰值速率、高用户体验速率等特点。
3 GPP RAN工作组主要工作侧重于无线接入技术与组网,这当中就包含了5G新空口技术(NR, New Radio)。工作组正在加速进行5G新空口标准化的相关工作,目前已经完成框架设计以及核心技术研讨,2017年3月基本完成了Release 14的第三阶段任务。第一版本的5G标准(Release 15的第一阶段)在2017年6月开始相关工作,12月完成初版的修订。
与空口系统参数设计相关的会议讨论内容如下:
(1)在帧结构参数的讨论中,第84次会议中提到是否延续原有的间隔1 5KHz还是换用17. 5KHz,而在第85次会议上则确定子载波间隔不再是4G时代固定的1 5KHz,而是为了适应SG新空口技术的要求升级为可变、灵活的子载波带宽。帧结构的设计应该能够实现快速响应,以满足低延迟高可靠的性能要求。在后续会议中,不仅关注了新结构新设计,还考虑到了选用新参数与系统前向兼容之间的关系。
(2)新空口对于动态TDD的支持更为强大,调度、反馈、重传等时序关系可以通之过动态信令或半静态(显示或隐式)方式指示给终端。新空口中某一资源格的上下行关系是可以自主选择的,可包含DL, GP, UL这三种数据并任意组合。
(3)信道信息可以通过基于CSI-RS的信道测量、信道反馈来获取,并支持周期性、非周期性及半静态CSI上报中的至少一种。上行调度与数据传输、下行传输与上行反馈两者的间隔基于信令信息进行动态支配,以更灵活的使用传输资源。参考信号/功能;的设计要考虑是否有藕合关系(固定的定时或联合配置等),并且实现灵活配置和调度csI-RS, car上报及传输模式。下行DMRS要求支持传输模式(发射分集和空间复用)的动态切换。
目前NR小组基本完成了5G新空口标准制定,中心思想是新空口的初始接入要尽量用统一的架构设计,具体地来说在单波束和多波束部署、TDD和FDD、不同/混合numerology下、授权和非授权频段上的设计都要尽量统一,在统一的架构内部则是根据具体场景需求灵活可变。