擴大5G覆蓋范圍

2021-08-30 09:49 作者:余網(wǎng)優(yōu)化 0人讀過 | 我要投稿

為了提升5G的覆蓋率，協(xié)議已確定FR1和FR2的瓶頸信道，并討論了PUSCH、PUCCH等信道的增強，且針對PUSCH增強提出了具體的建議，但沒有就PUCCH和其他信道改進(jìn)的建議達(dá)成共識。

FR1的瓶頸識別

為了提升覆蓋率，F(xiàn)R1是優(yōu)先考慮的頻率，這里選取了兩種典型的場景進(jìn)行分析，分別是2.6GHz城市場景和700MHz農(nóng)村場景。下面列出了這些場景中MPL的覆蓋性能，可以在TR 38.830中查看。

NR部署的第一階段集中在城市場景中。而最有價值的流量發(fā)生在室內(nèi)。然而，由于穿透損失，O2I（室外覆蓋室內(nèi)）方案是最具挑戰(zhàn)性的?？梢杂^察到PUSCH是最受限的信道?？紤]到400m ISD（站間距）是城市場景部署的典型ISD，只有PUSCH是受限的。在這種情況下，應(yīng)補償約5.13dB。對于4GHz的城市場景，覆蓋差距可能在8.12dB左右。

在農(nóng)村地區(qū)，由于頻帶較低，考慮到3km ISD，大多數(shù)信道都能滿足要求。由于上行鏈路的數(shù)據(jù)速率要求僅為100kbps，遠(yuǎn)低于城市場景的要求，因此eMBB的PUSCH在農(nóng)村場景中并不是瓶頸。具有22位的PUCCH format3是受限的，并且差距約為0.95dB。PRACH formatB4也受限，但數(shù)據(jù)樣本太有限，無法做出決定?？紤]到4km ISD，可能會限制更多的信道，如用于eMBB和VoIP的PUSCH、Msg 3等。22位的PUCCH format3的覆蓋差距約為5.78dB。

以下信道被認(rèn)為是從絕對度量（即服務(wù)相關(guān)度量和場景相關(guān)度量）和相對度量（即通道之間的相對差異）派生的潛在瓶頸信道：

第一優(yōu)先級

1. 用于eMBB的PUSCH（用于帶DDDSU、DDDSUDDSUU和DDD SUU的FDD和TDD）

2. 用于VoIP的PUSCH（用于帶DDDSU、DDDSUDDSUU的FDD和TDD）

第二優(yōu)先級

1. PRACH format B4

2. PUSCH 是的Msg3

3. PUCCH format 1

4. PUCCH format 3 with 11bit

5. PUCCH format 3 with 22bit

6. Broadcast PDCCH

根據(jù)上述場景的觀察，具有1Mbps要求的PUSCH是最受限的信道。盡管在農(nóng)村場景中，22位的PUCCH format 3被視為受限信道，這是因為PUSCH的要求太低。所以，需要增強的重點應(yīng)放在eMBB的PUSCH上。PRACH format B4已被確定為瓶頸，但其他PRACH格式（如format 0）可用于FR1以擴展覆蓋范圍。從圖1可以看出，msg3的PUSCH比eMBB的PUSCH具有幾乎13dB的覆蓋增益。msg3的PUSCH也具有重傳能力。最后，廣播PDCCH的結(jié)論是基于24dBm/MHz的較低發(fā)射功率，比正常gNB低7dB。

考慮到eMBB的PUSCH的覆蓋差距巨大，如5.13dB和8.12dB，并且增強的解決方案和可實現(xiàn)的性能增益有限，對其他信道（如PUCCH、Msg 3的PUSCH等）進(jìn)行增強的必要性可能不強。

PUSCH增強

針對PUSCH增強提出了三個建議：

建議1：PUSCH重復(fù)type A的增強有利于TDD的PUSCH覆蓋增強。建議在Rel-17中進(jìn)行PUSCH重復(fù)type A的增強，包括以下兩個選項

1. 選項1：增加最大重復(fù)次數(shù)，例如最多32次。

2. 選項2：根據(jù)可用的上行時隙計算的重復(fù)次數(shù)。

建議2：多時隙PUSCH上的TB處理有利于PUSCH覆蓋增強。在Rel-17中進(jìn)行多時隙PUSCH支持TB處理，包括基于多個時隙確定并在多個整數(shù)時隙上傳輸?shù)腡BS。
建議3：聯(lián)合信道估計有利于增強PUSCH覆蓋。在Rel-17中支持PUSCH的聯(lián)合信道估計或DM-RS捆綁，包括：

1. 連續(xù)PUSCH傳輸中的聯(lián)合信道估計

2. 時隙間捆綁跳頻

第一個建議是增強PUSCH重復(fù)type A，擴展最大重復(fù)次數(shù)并重新定義如何計算重復(fù)次數(shù)。但是在TDD系統(tǒng)中，上行資源是有限的。數(shù)據(jù)速率計算已經(jīng)考慮了PUSCH數(shù)據(jù)速率的所有上行時隙。沒有可用的上行資源可用于PUSCH eMBB的進(jìn)一步重復(fù)。PUSCH重復(fù)type A的增強對PUSCH eMBB的影響不大。

第2條和第3條建議的重點是多時隙PUSCH上的TB處理和聯(lián)合信道估計。多時隙PUSCH上的TB處理可以通過更長的編碼獲得更多的性能增益。聯(lián)合信道估計可以提高信道估計的性能，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸速率。與PUSCH重復(fù)相比，多時隙PUSCH上的TB處理和聯(lián)合信道估計都不需要額外的上行時域資源。

基于上述結(jié)論，上行沒有額外的資源來增加重復(fù)數(shù)，而不會丟失數(shù)據(jù)速率。同時，在多個時隙上實現(xiàn)TB處理的性能增益和聯(lián)合信道估計也受到限制。eMBB的PUSCH覆蓋間隙可能無法完全補償。

由于推薦了聯(lián)合信道估計，因此，應(yīng)考慮DMRS的優(yōu)化，以減少開銷，為數(shù)據(jù)傳輸提供更多資源。另一方面，UE可能并不總是位于小區(qū)邊緣或低RSRP區(qū)域，靈活配置DMRS可以方便地使用覆蓋增強方案。

TDD系統(tǒng)需要特殊的時隙來實現(xiàn)上下行轉(zhuǎn)換。并且還應(yīng)考慮并利用上行符號來增強PUSCH等信道的性能。

PUCCH增強

對PUCCH增強提出了四個功能：

DMRS-less PUCCH
類似PUSCH type B重復(fù)的PUCCH重復(fù)
（顯式或隱式）動態(tài)PUCCH重復(fù)因子指示
跨PUCCH重復(fù)的DMRS捆綁

DMRS-less PUCCH

提出了一種基于序列的PUCCH算法來提高PUCCH的覆蓋率。使用非相干接收機的基于序列的PUCCH與使用相干接收機的傳統(tǒng)PUCCH解調(diào)相比，可以提供更低的接收機靈敏度。對基于序列的DTX to ACK檢測方法提出了評論。當(dāng)考慮DTX to ACK的檢測概率時，DMRS-less PUCCH的性能會降低。提出了在不影響規(guī)范的情況下，對PUCCH format3采用非相干接收機的競爭方案?？紤]到上述兩個問題，進(jìn)行了如下模擬，并考慮了4個符號和14個符號的情況。