5G波形評(píng)估

2021-07-20 08:41 作者:余網(wǎng)優(yōu)化 0人讀過(guò) | 我要投稿

在5G波形評(píng)估方面，協(xié)議一致同意四種模擬情況，均使用鏈路級(jí)仿真：

Case 1a，1b：?jiǎn)我籲umerology case

1a:下行
1b：上行，只有一個(gè)窄帶UE位于寬頻帶邊緣。假設(shè)整個(gè)頻帶上沒(méi)有寬帶濾波器。

Case 2:DL混合numerology case

Case 3:UL單一numerology case （異步傳輸）

Case 4:UL混合numerology case （同步傳輸）

如圖1所示，Case1a是下行單一numerology 情況。

用戶頻譜效率用下面這個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算：

在這種情況下，假設(shè)一個(gè)UE。它表示在一個(gè)載波的整個(gè)帶寬上只有一個(gè)numerology 符號(hào)的情況。這個(gè)單一numerology case的目的是評(píng)估新波形本身引起的固有符號(hào)間干擾（ISI）和載波間干擾（ICI），以及各種數(shù)值的系統(tǒng)保護(hù)帶開(kāi)銷。

在圖（1a)(1b)中，Gsys是系統(tǒng)的保護(hù)帶，并且依賴于波形的OOB。

在模擬中，CP-OFDM的numerology 與LTE系統(tǒng)相同，F(xiàn)B-OFDM被切割和加窗，如圖1-1所示。在不損失通用性的前提下，在帶WOLA的CP-OFDM（W-OFDM）中，時(shí)域邊緣的形狀是長(zhǎng)度為1/2 CP長(zhǎng)度的升余弦窗。

在如圖（2）所示的Case2中，位于“目標(biāo)”子帶的邊緣或全頻帶內(nèi)的目標(biāo)用戶（使用numerology 1）受到干擾子帶的干擾（使用numerology 2）。Gsubband是相鄰子帶之間的保護(hù)帶寬度，其值取決于波形的OOB性能。

如圖(c)所示，Case3是上行numerology 情況（UE之間具有異步接收）。

在這種情況下，假設(shè)有三個(gè)UE。中間一個(gè)是目標(biāo)UE，并且在“目標(biāo)”UE的兩側(cè)存在兩個(gè)具有不同功率偏移的干擾UE。僅評(píng)估目標(biāo)UE，而其他兩個(gè)UE是干擾源。

如圖(d)所示，Case4是上行混合numerology 情況（UE之間具有同步接收）。

在這種情況下，假設(shè)有三個(gè)UE。中間一個(gè)是目標(biāo)UE，并且在“目標(biāo)”UE的兩側(cè)存在兩個(gè)具有不同數(shù)字和功率偏移的干擾UE。

與Case3相同，僅評(píng)估目標(biāo)UE，而其他兩個(gè)UE是干擾源。

?case 3 和case 4 ?建議的參數(shù)如表1：

·過(guò)濾/窗口配置

在求值過(guò)程中，華為給出了三種求值的濾波器順序（256和512）。在實(shí)際系統(tǒng)中，濾波器階數(shù)可以根據(jù)部署要求靈活配置，濾波器階數(shù)越高，頻譜定位性能越好。對(duì)于W-OFDM，窗邊長(zhǎng)度決定了其OOBE（Out-of-Band Emission）性能和ISI魯棒性。從OOBE的角度來(lái)看，窗口邊緣越長(zhǎng)越好，但這會(huì)導(dǎo)致衰落信道中的ISI越大。在評(píng)估中，評(píng)估了四個(gè)窗口邊緣長(zhǎng)度（[18，48]個(gè)采樣點(diǎn)，它們響應(yīng)[1/4，2/3]CP持續(xù)時(shí)間），以便在OOBE和ISI穩(wěn)健性之間找到最佳的權(quán)衡。

·信道模型

在基于濾波和加窗的新波形的兩種情況下，衰落信道中的ISI可能會(huì)變得更高，因?yàn)榕c豐富的多徑擴(kuò)展卷積的端到端濾波器/窗響應(yīng)夸大了固有ISI。鏈路級(jí)信道EPA和ETU已經(jīng)在3GPP中使用了很長(zhǎng)時(shí)間。在圖1中，TR 38.900的新信道模型TDLs與EPA和ETU進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，TDL-A的均方根時(shí)延擴(kuò)展（DS：delay spread）為30ns，與EPA的均方根時(shí)延擴(kuò)展（EPA的均方根時(shí)延為45ns）非常相似；ETU的均方根時(shí)延擴(kuò)展（ETU的均方根時(shí)延為991ns）與TDL-C的均方根時(shí)延擴(kuò)展（DS）為1000ns相似。因此，TDL-A（DS=30ns）和TDL-C（DS=1000ns）被用作EPA和ETU性能評(píng)估的替代品。

考慮到保護(hù)帶開(kāi)銷、時(shí)域開(kāi)銷和BLER，Case1a的頻譜效率評(píng)估如下：

對(duì)于TDL-C（DS=1000ns）信道模型，W-OFDM由于其ISI問(wèn)題，在64QAM的頻譜效率方面比OFDM基線差。

W-OFDM和f-OFDM的時(shí)域開(kāi)銷都可以忽略不計(jì)，并且即使考慮到短子幀長(zhǎng)度和自包含子幀結(jié)構(gòu)，也不會(huì)引入任何額外的時(shí)域開(kāi)銷。這也適用于其他情況。
在寬帶情況下，即使在豐富的多徑擴(kuò)頻信道中，f-OFDM也沒(méi)有因碼間干擾而造成的性能損失，獲得了良好的OOBE的好處。
在窗邊長(zhǎng)度為2/3cp（48點(diǎn)）的情況下，W-OFDM由于有效的CP長(zhǎng)度縮減，在豐富的多徑信道中對(duì)高M(jìn)CS（例如64QAM）的性能下降。如果放棄OOBE性能，可以通過(guò)減小窗口邊長(zhǎng)來(lái)減小ISI的影響。因此，窗口邊緣長(zhǎng)度必須在ISI和OOBE之間保持平衡。
考慮到保護(hù)帶開(kāi)銷、時(shí)域開(kāi)銷和BLER性能，f-OFDM在頻譜效率方面優(yōu)于W-OFDM，因?yàn)樵谌魏嗡ヂ湫诺乐?，f-OFDM具有更高的頻譜利用率和更好的ISI魯棒性。

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Case1b的頻譜效率評(píng)估如下：