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45G共存下PRB中子载波映射

2022-09-11 09:34 作者:余网优化  | 我要投稿

NR需要和LTE共存,所以就存在LTE-UL和NR-UL在LTE分量载波的带宽内的子载波映射问题。在LTE FDD系统的上行载波上NR和LTE的上行资源共享,如图1所示。LTE对应的下行载波不共享,即对应的LTE DL载波上没有发送NR信号。NR专用载波可用于所有下行传输,或可包括SRS传输以获得更好的大规模MIMO性能。在LTE UL载波上,NR UL信号可以通过TDM和FDM与LTE UL信号复用。

专注于使用FDM复用具有相同子载波间隔(15 kHz)的NR UL和LTE UL信号的场景,为了避免NR和LTE之间的子载波间干扰(ICI),两个信号之间的子载波对准是最直接和最好的解决方案,如图2所示。

在没有子载波对准的情况下,可能需要在LTE-UL和NR-UL信号之间保留一些保护带。如果NB-IoT载波占用部分带宽,则同样的考虑也适用。如果以跳频方式调度的eMTC ue一样,LTE信号占用UL带宽的多个不相交部分,则所需的保护频带的数量可能会变大。

在NR UL使用15 kHz子载波间隔的情况下,当确保NR UL和LTE UL之间的子载波对准时,可以完全避免ICI问题。实现这一目标有多种方法,具体取决于协议如何定义NR的上行EARFCN:

  • 如果LTE UL和NR UL定义为相同的中心频率(UL EARFCN):应将7.5 kHz的偏移应用于与LTE UL中相同的NR UL SC-FDMA基带信号生成。

  • 如果LTE UL和NR UL定义为不同的中心频率偏移7.5 kHz:NR UL SC-FDMA基带信号生成不需要应用7.5 kHz偏移。

考虑到在未配对频谱中,NR的DL和UL子载波最好对齐(例如,在相同子载波间隔的情况下),如果NR DL和NR UL定义为相同的中心频率,则NR DL和NR UL都应应用7.5 kHz偏移或不应用偏移。

基于上述原理,图3示出了与LTE UL共享的成对频谱中NR的子载波映射,图4示出了未成对频谱中NR的子载波映射。

假设LTE-UL和NR-UL在LTE频带中定义为相同的上行中心频率(UL-EARFCN),则可以在NR-UL和NR-DL的基带中实现7.5 kHz的移位,就像在具有非常低基带复杂度的LTE上行中所做的一样。

此外,还可以考虑7.5 kHz的移位可用于NR,或使这种配置可用于某些频带。虽然这在基带上是可行的,并为NR提供了额外的灵活性,但基带信号生成的固定定义似乎足以确保NR DL与NR UL子载波的对齐,以及NR UL和LTE UL子载波的对齐。

支持子载波间隔相同的NR DL和NR UL之间的子载波对齐。

对于LTE-UL,DC可以位于两个子载波之间的中心。发射机和接收机侧分别受到Tx DC和Rx DC的影响。接收机处的Rx DC造成的影响比发射机处的Tx DC严重得多。然而,可以在上行接收机(gNB)上提供更高的复杂性,因此几乎可以消除Rx DC问题,从而不会导致性能下降。这是LTE-UL中没有定义显式DC子载波的主要原因。虽然受到UE复杂性的限制,但UE侧的UE Tx DC抑制技术(例如DC校准、DC偏移调整)在LTE中相当成熟,因此UE Tx DC的直流泄漏非常有限,如3GPP TS 36.101(表6.5.2.2.1-1)所要求的,例如-25 dBc直流泄漏。因此,直流泄漏对DFT-s-OFDM性能的影响可以忽略不计。由于NR在上行中也支持CP-OFDM,因此有兴趣了解直流泄漏对CP-OFDM波形的影响程度,尤其是在两个不同的直流位置,即距离子载波中心7.5KHz或15KHz和30KHz SCS的一个子载波上。此处提供了链路级模拟结果,以评估此类影响。DMRS模式和DC位置的图示如图5所示。根据图6-1/2/3和图7-1/2/3中分别针对15KHz和30KHz的曲线,可以观察到,无论直流位置如何,由UL直流失真引起的解调性能退化都非常有限。对于30KHz和15KHz SCS,不同DC位置的UE发射机DC对上行解调性能的影响几乎相同。

为了进一步评估当DC置于其中一个DMRS RE上时DC失真对信道估计的影响,图A1-1/2显示了所有调度的25个RB(与RS子载波功率情况相比,相对较大的DC功率)的瞬时信道估计。可以观察到,当使用最小二乘(LS:least square)估计时,直流失真会影响DMRS RE的信道估计,并且直流被置于on位置。此外,还评估了信道估计的均方误差(MSE:mean squared error),相应结果如图A-3所示。结果还表明,在LTE UL和NR UL之间实现子载波对准时,对DC没有严重影响。

如果NR UL和LTE UL子载波未对齐,则无法避免LTE UL和NR UL信号之间的ICI。尽管f-OFDM可应用于每个NR UE,但由于预计不会影响传统LTE设备在与NR共存的LTE载波上部署的能力,因此不能在LTE UE上采用接收机滤波器。在这种情况下,抑制ICI的唯一解决方案是在两个信号之间部署保护带

如果LTE信号占用UL带宽的多个不相交部分,例如使用以跳频方式调度的eMTC ue,或者在部署多个NB-IoT载波的情况下,则所需的保护频带的数量可能会变大。因此,开销将随着LTE-UL载波带宽内NR-UL信号和LTE-UL信号之间的边界数量的增加而增加。

如果子载波在LTE和NR之间未对齐,则调度器必须考虑由干扰引起的保护带限制。这将导致额外的系统实现优化,并且用于LTE的传统调度器可能导致总体系统性能的次优。

提供链路级仿真结果,以比较子载波对准和未对准之间的性能,并评估为确保满足对相邻PRB造成干扰的要求所需的保护带数量。从图5中的仿真结果可以看出,至少需要一个用于保护带的PRB,以避免由于子载波错位而导致的ICI,并确保不会影响LTE上行链路吞吐量的性能。如果带内发射目标匹配,QPSK和16QAM的保护带将为1个RB,16QAM的保护带为2个RB,64QAM调制的保护带将超过3个RB。


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