5G SSB链路预算分析
如果用6GHz以上的频谱进行5G建网，SSB的链路预算能否满足要求，传输SSB所需的EIRP值和所需的波束数是否有新要求。
协议对应SS burst set中SSB的最大数量L取决于载波频率
对于频率范围类别#A（例如，0～6 GHz），数字（L）在L≤ 16
对于频率范围类别#B（例如，6～60GHz），数字L的范围≤ 128
为了在城市微站环境中支持200米的站间距（ISD：inter-site distance），考虑到图1所示的六角形网格布局，需要133米作为服务小区覆盖。为了降低UE处用于小区间检测/测量的实现负担，并帮助高移动性UE实现无缝切换，SSB需要至少50%的覆盖范围。在这方面，假设200米是用于链路预算分析的SSB的覆盖要求。
假设UE侧有5 dBi小区增益，如果使用NUE天线单元来形成接收机波束赋形，则获得Grx[dBi]天线增益
Grx = 5 + 10log10(NUE) - LUE [dBi]
LUE损耗至少包括天线元件和RF模块之间的馈线损耗。假设UE侧天线单元的最小数量为NUE=2，LUE=1 dB，那么将Grx=7 dBi天线增益应用于UE侧SSB的接收。
考虑Tx/Rx波束图的孔径视角与TRP和UE之间空间信道的AoD/AoA之间的失调。如果这种失调变大，则相应的波束失配损失将更大。为了减少波束失配损失，可以使用更多的波束模式，但它们的孔径视角差异需很小。例如，图2显示了波束失配损失高达3 dB的16 x 8阵列天线的波束图设计示例。
表1显示了两个不同频段28 GHz和39 GHz的链路预算分析。对于SSB的带宽，目前有两个候选34.6 MHz和69.1 MHz，预计NR可能支持其中一个或两个用于SSB传输。根据表1中的链接预算分析，有如下结论：
在SS块传输中，需要考虑约46.1-52.1dBm EIRP的传输，以支持NLoS信道条件下的UE，在城市微站环境下进行ISD 200米小区规划。
由于大多数UE往往位于室内，因此需要6 GHz以上的NR室外TRP来尽可能多地支持室内UE，尽管图3中显示了巨大的O2I穿透损失。对于6 GHz以上的NR，在物理上可能无法支持具有NLoS信道条件和高损耗模型产生的O2I穿透损耗的小区边缘UE。然而，为了最大限度地降低室内TRP的部署成本，至少应支持位于具有LoS信道条件且具有低损耗模型产生的O2I穿透损耗的建筑物中的UE，以便在城市微站环境中使用ISD 200米进行小区规划。
假设室内UE不需要室外gNB之间的小区间切换，SSB覆盖要求与服务小区覆盖133米相同。由于LoS信道条件，预计路径损耗和阴影衰落裕度方面的损耗将减少约32 dB。然而，即使对于低损耗模型，由于巨大的O2I穿透损耗，对于28 GHz和39 GHz频段，至少应分别考虑29 dB和31 dB的额外损耗。从表2中的链接预算分析中，结论是：
在SSB传输中，需要考虑约43.5-51.4dBm EIRP，以支持LoS信道条件下的EIRP，在城市微站环境中ISD 200米小区规划的O2I渗透损失。
通过假设天线单元增益6 dBi、波形PAPR 10 dB和交换损耗2 dB，提供了获得60 dBm EIRP的示例设计。由于所有这些都是与实现特定选择相关的可变参数，因此最好假设这些参数的值在特定范围内，例如，5–8 dBi天线单元增益和0–3交换损耗。考虑到给定示例值的这些变化，如果在用于GaAs/SiGe/CMOS技术的TXRU中分别有128/256/512个元素，则EIRP范围为58–64 dBm。为了验证，将天线单元增益5–8 dBi和波形PAPR 10 dB的相同假设应用于最新Tx功率值。然后，得到了256条射频链的SiGe的EIRP范围为59–62 dBm，这与表3中的范围相似。考虑到天线和射频链中每一半单元的EIRP降低6 dB，可以获得以下EIRP范围。
考虑到当前最先进的CMOS射频集成电路实现，每个TXRU最多可考虑128条射频链，以获得52 dBm左右的EIRP，用于传输SSB。假设8 x 16（=128）阵列天线的仰角半功率波束宽度为12度。考虑到30度作为仰角扫描范围（即类似于LTE FD-MIMO），需要大约4个波束以3 dB波束宽度覆盖仰角扫描范围，如图2所示。考虑到120度作为方位扫描范围，大约需要16个波束来覆盖方位扫描范围，如图2所示。就此而言，用于传输SSB的所需波束数量应至少为4 x 16=64。
而SS burst set结构的一个关键问题是如何在SS burst set中映射SSB，以及如何在NR时隙中映射SSB。解决此问题的一种方法是在SS burst set中选择多个时隙进行SSB映射，并在所选时隙中映射一个或多个SSB。但是由于SSB需要的符号数量与时隙中定义的符号数量之间的差异，一些资源可能会留在这些时隙中。因此，为了合并左边的资源，需要考虑在一些连续时隙内映射多个连续SSB的特殊设计，其中可以跨时隙边界映射SSB。示例如图4所示。X个连续的SSB作为一个单元映射到Y个连续的时隙中，并且一个SS burst set包含多个这样的单元。将分散的部分资源合并为一个整体以供使用并减少开销是有益的。
