5G初始接入应考虑的问题点
初始接入是通信系统的第一步,应努力实现覆盖,而且支持基于单波束和基于多波束的部署,也支持TDD和FDD部署。
基于单波束和基于多波束的部署
在NR中,根据频带的不同,可以对公共信号和信道应用不同的波束赋形覆盖。在低于6GHz的情况下,预计NR还可以使用单个宽波束提供与LTE/LTE-A类似的覆盖(比如FNR 700MHz)。另一方面,在6GHz以上,预计小区覆盖变得相当小,尤其是在30GHz和70GHz,这主要是由于较大的传播损耗和更多的阻塞。看来,多波束技术将是解决小区覆盖率低问题的一个有前途的解决方案。
对于NR中的初始接入,应考虑将公共信号和信道传输如下:
同步信号(如PSS、SSS):时间/频率同步、Cell ID采集
系统信息传输信道(如PBCH):系统带宽、PRACH配置
RRM测量信号(例如MRS、波束赋形MRS):TRP选择、波束选择、切换
L1控制信道:寻呼、随机接入响应、系统信息
为了向服务区内的UE发送公共信号/信道,gNB可以根据每个波束方法采用不同的传输方法。在初始接入过程中,几个点(例如同步信号传输、UE行为、系统信息、PRACH配置、RRM测量、L1控制信道交付等)将根据波束方法而不同。
例如,在单波束和多波束方法中,同步信号传输和UE检测行为将不同。在单波束方法中,gNB可以使用单波束传输所有公共信道/信号。所有公共信道/信号可一次性传输。另一方面,在多波束方法中,当没有关于尝试初始接入的UE的分布的信息时,gNB使用波束扫描方法。在这种情况下,包括同步信号和系统信息传送信道的相同初始接入信号将被发送多次。如果UE不知道采用单波束还是多波束方法,UE将采用单波束方法来寻找同步信号和系统信息传输信道。在同步信号检测过程中,UE可以隐式地知道使用哪种波束方法。若UE得出应用多波束方法的结论,则UE可尝试从多个接收机信号对系统信息传送信道进行相干组合。
不同/多重numerology
如果针对给定的频率范围引入参考numerology,则需要根据每个频率范围的参考numerology设计同步信号。对于简单的设计和较低的实现复杂性,可以假设同步信号序列通常用于多个numerology。考虑到numerology可扩展性,可以根据可扩展性设计NR PSS和SSS。也就是说,当OFDM符号持续时间由于子载波间隔的增加而减少时,NR-PSS和SSS的带宽应该被扩展以确保所需的能量。一种简单的方法是,当子载波间隔改变时,保持同步信号的RE数,如图1所示。

公共信号/信道复用
对于NR中的公共信号/信道复用,需要考虑最小带宽和波束工作模式。如果在NR中假设包括低于6GHz的1.4MHz带宽的频带,则同步信号(例如PSS和SSS)和系统信息传输信道(例如PBCH)可以在时域中复用。此外,单波束方法将适用于这种情况。另一方面,对于假设多波束方法的情况,频域复用可能比时域复用更有效。然而,由于FDMed方法需要更宽的带宽,它可以应用于更高的频带,从而可以提供更宽的系统带宽。
简而言之,可以认为TDMed方法适用于6GHz以下,FDMed方法适用于6GHz以上。此外,在6GHz以下提供更宽带宽的情况下,FDMed方法可应用于6GHz以下,这提供了跨频带的设计通用性。
在6GHz以下,TDMed方法采用单波束,如果提供更宽的系统带宽,也可以考虑FDMed。
在6GHz以上,采用FDMed方法进行波束扫描。
