sub 6G频谱5G部署介绍
6 GHz以下的国际移动通信(IMT:International Mobile Telecommunications )频谱已于2015年11月获得批准,由8个子带组成,带宽范围从20 MHz到315 MHz。部署此类频谱的直接问题是,5G空口可承担的带宽或可能带宽集是什么?以及此类频带对目标5G数据速率的实施有何影响。与此相关的另一个问题是,5G空口如何使用多个子带来支持各种应用。
表1中提供了2015年世界无线电通信会议(WRC-15:World Radiocommunication Conference 2015)之前分配给国际移动电信(IMT)的频带,以及WRC-15中新的和全球分配的频带。5G可以首先部署在这些新分配的频带中,然后部署在WRC-15之前分配的IMT频带中,例如通过从UMTS/LTE迁移。

6 GHz以下聚合带宽的初始选项
TR 38.913中已经确定并捕获了与6GHz以下频谱具有强烈相关性的几种部署场景。已经以特定场景的方式对聚合带宽提出了一些初步评估选项。
从关于6GHz以下的聚合带宽的建议选项中可以看出,对于主要用于容量目的的大约4GHz载波频率考虑200MHz聚合带宽(UL+DL)以及主要用于覆盖目的的大约700MHz载波频率考虑20MHz聚合带宽,存在共识。
有关频谱分配的技术方面
·有效实现关KPI
与载波带宽最相关的关键5G KPI包括0.5 ms的用户面延迟、峰值数据速率(下行为20 Gbps,上行为10 Gbps)和大规模机器类型通信(mMTC)。
满足用户面延迟要求的直接方式是具有显著减少的OFDM符号持续时间。OFDM符号持续时间的减少可能导致子载波间隔从15kHz增加到显著更大的值,例如60kHz。
满足峰值数据速率要求的直接方法是增加信号带宽。一般来说,更宽的载波导致更少的开销,因为需要聚合的载波更少,否则会复制大部分控制信道。另一方面,更宽的带宽会增加产品实施的复杂性。如果希望至少保持LTE实现复杂度的水平(以确保电池寿命,至少与LTE UE中一样),通过假设例如2048的FFT大小(在LTE UE中,其消耗了大约5%的总基带功率),在子载波间隔为60KHz的情况下,达到80MHz的最大带宽。
然而,由于5G中的NR应该能够灵活地支持并发应用,因此允许将给定载波的最大带宽灵活地重新配置为具有相互不同numerology的多个子带可能是有益的——例如,80 MHz的带宽可以分为两个子带,其中子载波间隔在20MHz带宽的一个子带中为15KHz(对应于2048的FFT大小)并且在60MHz带宽的另一个子带(对应于1536的FFT尺寸)中为60KHz。
为了支持mMTC,首先假设每个设备的数据量很小。由于传输带宽应该是支持所需吞吐量所需的最小带宽,因此应该可以在给定载波上定义一个小带宽范围。取决于接收的SNR区域,即取决于设备的部署,具有相同发射功率的不同设备可能具有不同的频谱要求——在高SNR区域(即传播损耗较小),需要较小的带宽。这进一步意味着不同的接入点可能具有不同的带宽要求。最终,与LTE空口类似,在5G的NR中分配小带宽时具有足够的灵活性是有益的,这对于将来向LTE频带的迁移也可能有用。
·适应灵活的频谱分配
5G应考虑灵活的频谱部署,不仅适用于全球IMT频段,而且适用于运营商特定的频谱资源,此外还应有效地实现上述KPI。LTE物理层规范与带宽无关,并且已经指定了一组6个带宽。尽管这可能是规范工作和复杂性之间的合理权衡,但它并不完全符合运营商可能拥有其他频谱分配的实际情况。
考虑到WRC-15中新分配的可用频谱资源以及WRC-15之后的所有可用频谱资源,建议支持至少80 MHz的宽载波带宽,如表1所示。主要目的是实现有关延迟和峰值速率的KPI。
考虑到可用频谱资源,还建议支持与LTE类似的更窄的载波带宽,例如10MHz。其主要目的是以带宽高效的方式支持mMTC,同时也适应灵活的频谱分配。
考虑到可用频谱资源,还需支持载波聚合。其主要目的是进一步满足峰值数据速率KPI,并且更适应灵活的频谱分配。例如,支持30 bps/Hz的20 Gbps将总共需要约670 MHz带宽,这对于单个载波可能不可行。