5G為什么需要Numerology
5G網(wǎng)絡(luò)在一系列服務(wù)、新的垂直行業(yè)和高性價(jià)比的部署拓?fù)渲芯哂袠O高的效率和可擴(kuò)展性-從宏小區(qū)到small cell,跨越許可、無許可頻譜,跨越sub6G和mmWave頻譜。所有這些場景,要求上下行對(duì)numerology要求不同。需要注意的是,numerology的選擇高度依賴于服務(wù)需求。需要專注于針對(duì)不同服務(wù)需求的5G網(wǎng)絡(luò)的三種服務(wù)
1.eMBB(增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶):低延遲、更高的頻譜效率/吞吐量
2.mMTC(大規(guī)模機(jī)器類型通信):改進(jìn)鏈路預(yù)算,降低設(shè)備復(fù)雜性,延長設(shè)備電池壽命(低能耗),支持高密度設(shè)備部署
3.URLLC(超可靠低延遲通信):高可靠性(低分組錯(cuò)誤率)、低延遲
頻譜效率、跨部署場景的性能魯棒性:
1.?多普勒:numerology設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到機(jī)動(dòng)性場景,并且在高多普勒的情況下(例如,速度高達(dá)500km/h的HST場景),預(yù)期具有穩(wěn)健的性能。
2.?延遲擴(kuò)展:numerology設(shè)計(jì)需要考慮典型和百分位數(shù)的延遲擴(kuò)展要求,并確保穩(wěn)健的性能。
時(shí)延擴(kuò)散可能由以下一種或多種原因造成:
·1) 來自寬帶無線信道的多徑(ISI)(取決于部署場景,DS的范圍從<1us(室內(nèi)、小區(qū))到少數(shù)us(城區(qū)、郊區(qū)場景)
·2) 傳輸/接收器波形脈沖整形(例如,來自Tx/Rx側(cè)的數(shù)字/模擬濾波、WOLA)
·3) 同時(shí)多點(diǎn)傳輸?shù)慕邮眨–omp、SFN和中繼器場景)
·4) 多層/多用戶傳輸和波束賦形(MU-MIMO)
3.?毫米波裝置的相位噪聲
4.?mmWave可用的數(shù)字鏈數(shù)量:確定MIMO階數(shù)和模擬波束掃描的需要
TDD中的雙工效率和無許可/共享許可頻譜中的CCA效率:
1.?低保護(hù)周期和UL/DL切換開銷的中等符號(hào)持續(xù)時(shí)間
2.?symbol持續(xù)時(shí)間小于或相當(dāng)于CCA持續(xù)時(shí)間,以實(shí)現(xiàn)有效的介質(zhì)捕獲
靈活的numerology和TTI標(biāo)度:
1.?按2^K縮放子載波間距:
① 使用優(yōu)化的導(dǎo)頻/控制布局縮小到短TTI,以實(shí)現(xiàn)低延遲HARQ周轉(zhuǎn)的流水線處理。
② 啟用具有縮放numerology的縮放符號(hào)設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)DL中數(shù)據(jù)的控制/導(dǎo)頻的更精細(xì)流水線處理,并啟用反饋導(dǎo)頻和Ack信道的UL流水線波形生成。
③ 擴(kuò)展到大系統(tǒng)帶寬時(shí),復(fù)雜度適中
④ 在頻分復(fù)用可能不可行的情況下,允許mmWave中有足夠數(shù)量的時(shí)分復(fù)用UE。
2.?按2^(-K)縮放子載波間距。為了獲得長延遲擴(kuò)展的魯棒性(由于MBSFN、Comp等)
3.?按1/2 ^K縮放每個(gè)TTI的符號(hào)數(shù):支持低延遲,而不犧牲對(duì)延遲擴(kuò)展的魯棒性。
不同運(yùn)營商、不同服務(wù)垂直行業(yè)之間的numerology復(fù)用,以滿足不同的延遲和效率要求:
1.?支持不同垂直服務(wù)的混合部署(例如,eMBB w/更長CP用于頻譜效率,URLLC w/正常CP用于低延遲),在PHY/MAC上采用不同的TTI縮放和高效復(fù)用方式。
2.?TTI多路復(fù)用:
① PHY層復(fù)用:通過脈沖整形、濾波和頻率保護(hù)帶進(jìn)行縮放的numerology符號(hào)復(fù)用,無需過多的接收機(jī)側(cè)濾波要求(相關(guān)的復(fù)雜性和組延遲)。
② MAC層復(fù)用:在相同的TTI持續(xù)時(shí)間內(nèi)啟用公共控制(CMAC)和調(diào)度器,這與物理層特性無關(guān)(通過縮放子載波間隔或縮放符號(hào)數(shù),不知道如何實(shí)現(xiàn)TTI)
具有高效干擾管理的動(dòng)態(tài)UL/DL/SL:
1.?統(tǒng)一UL/DL/SL的numerology和對(duì)稱波形,以支持動(dòng)態(tài)UL/DL/SL環(huán)境中更有效的干擾管理。
調(diào)制解調(diào)器復(fù)雜性考慮:
1.?支持調(diào)制解調(diào)器硬件重用關(guān)鍵硬件組件,如多RAT(LTE和5G)上的XO。對(duì)于小的N和D,5G音調(diào)間隔應(yīng)該是LTE音調(diào)間隔x N/D(例如,假設(shè)5G子載波間隔被選擇為35kHz,35=15*7/3,N=7,D=3)
2.??大小的復(fù)雜性應(yīng)保持適度,以適應(yīng)寬帶
信道柵格numerology
1.?高效頻率掃描/搜索的波段相關(guān)raster設(shè)計(jì)
numerology對(duì)SYNC通道、init acq等的影響。
1.?SYNC信道上的numerology統(tǒng)一。