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5G多载波部署需要考虑什么?

NR频率使用范围可以从700MHz至100GHz,目前在ITU-R无线电条例中为IMT确定的频带将保留在NR时代,比如中移2.6G有160MHz,可以使用2个载波,电联共200MHz,目前工建已经是2个载波。WRC-15的IMT有19个候选频带,从470MHz到6.425GHz,对于6GHz以上的频带,WRC-15从24.25 GHz扩展到86GHz。

为了支持广泛的服务,例如eMBB、mMTC、URLLC和各种部署场景,例如主城市、密集城市、高速列车,应在同一频带上应用多种numerology。

对于具有多个numerology的FDM,可以以半静态方式配置多个段(Segment)。此外,一个段中未使用的资源可以被其他服务动态重用。对于一个载波中的段划分,单个numerology占用的资源可以被视为一个段,并且段的数量等于载波中复用的numerology的数量。如图1所示,在宽带载波内的FDM中复用有四个numerology,可以根据numerology将载波分为四段。

G多载波部署需要考虑什么?"

NR可在许多频段工作,包括6GHz以下和6GHz以上。它需要至少在这些频带之间支持载波聚合,以支持高峰值速率数据以及实现更有效地利用宽频谱范围。此外,如果频带的带宽大于标准中定义的载波的最大带宽,则必须将频带划分为多个载波。因此,如图2所示,3种类型的CA场景,即带内连续CA、带内非连续CA和带间CA,应在NR中得到支持。每个载波可能包含一个或多个对应于可能多个numerology的段。

G多载波部署需要考虑什么?"

除了载波聚合之外,UE还可以通过LTE中的双连接从不同的传输点连接到多个载波。在NR的部署中,由于LTE中固定UE和TRP关联机制的限制,可以形成覆盖一组TRP的逻辑实体,称为hypercell,以服务于UE。在hypercell中,由于实际服务的TRP对UE是透明的,因此应该在一个TRP和具有理想和非理想回程的多个TRP上的多载波部署的统一设计。

G多载波部署需要考虑什么?"

为了实现用于TRP内/TRP间CA的统一设计,应考虑以下因素。

  • 载波数量和载波类型

在LTE Rel-10中,最多可以聚合5个载波。在LTE Rel-13中,聚合载波的最大数目增加到32。由于NR可以使用更多的频带,因此应讨论是否支持超过32个聚合载波。

在LTE Rel-13中,提出了CA中的cell group的概念,其中最多定义了两个小区组。在每个小区组中,PUCCH只能携带在一个载波上,即Pcell或PScell,不能被去激活。在NR中,TRP对hypercell中的UE是透明的,并且当UE在TRP之间移动时不会发生切换,因此应该考虑承载PUCCH的载波。

  • 跨载波调度与联合UCI反馈

由于与高频相比,低频不易受到路径损耗和阻塞的影响,因此可以考虑通过CA提供可靠控制信息的低频辅助高频。此外,由于UE能力的限制,支持的UL载波的数量通常小于DL载波的数量。因此,NR中应支持跨载波调度和联合UCI反馈,例如HARQ反馈。与LTE不同,NR中的不同载波可使用多个numerology。例如,2GHz以下一个载波的时隙长度可能为0.5ms,28GHz下另一个载波的时隙长度可能为0.125ms。因此,当使用多个numerology时,跨载波调度和联合UCI反馈会比较复杂,需要统一。

  • 快速载波接入,实现高效CA部署和有限的UE能力

在NR中,UE可能支持32个以上的载波,因此需要解决如何有效地使用CA。显然,要求UE始终监控所有聚合载波(例如,类似于LTE激活的载波)在UE功耗、监控复杂性等方面是无效的。另一方面,停用一些聚合载波直到数据到达也是无效的,除非激活流程可以足够快地执行。因此,CA场景应考虑基于物理层指示和程序的快速载波接入。换句话说,UE通常仅监视聚合载波的子集,但它在接收到指示后立即快速接入由快速物理层指示,然后监视载波。通过该机制,具有有限DL聚合能力的UE可以随着时间的推移有效地利用网络上可用的全部带宽。同样,该机制也可以应用于UL中,使得具有有限UL-CA能力的UE可以随时间在网络的整个带宽上传输。

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