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1、5G使用稀疏同步信号栅格为了减少小区搜索的时间和复杂性,特别是在应用较长的同步信号周期时,同步信号的 候选频率位置比NR载波带宽中心的可能频率位置稀疏,同步信号的候选频率位置之间 的间隔(Hz)可取决于频带。这并不排除对于某些频带,同步信号的候选频率位置和 NR载波带宽中心的可能频率位置可以相同,UE不应假定同步信号的频率位置和NR载波 带宽的中心之间存在固定的频率间隔。NR同步信号的栅格可以在每个频率范围内不同,NR同步信号栅格可以大于LTE的 lOOkhz 栅格。在LTE中,信道栅格为100 kHz,这使得能够很好地灵活地微调相邻载波之间的ACLR (Adjacent Channel Le
2、akage power Ratio)。这种粒度也将有利于 NR,并在为 NR 重 新分配LTE频谱时防止额外的频谱规划工作。因此,在低频率下,NR与LTE共享相同 的信道栅格。对于更高的频率,有不通的方案,方案各自的优缺点,总结如下: 方案1:信道栅格可以是100 kHz的整数倍(即信道栅格为N*100 kHz) 0方案可 以降低合成器的复杂度。方案2:信道栅格可以是每个NR频带支持的同步子载波间隔(SCS)的整数倍(即, 假设同步SCS为15 kHz,那么信道栅格为N*15 kHz) 对于方案2,其结果是SS中 心正好位于其中一个SS栅格位置,由于NR SS中心和频率栅格位置之间没有偏移,
3、因此可能获得自然对齐。然而,当频率偏移小于SCS的一半时,就像在NB-IoT中 一样,这可以通过下行同步期间的频率偏移校正来处理。方案3:信道栅格可以是与RB对应的同步频域宽度的整数倍(假设同步的SCS为 15 kHz,那么信道栅格为N*180 kHz)。该方案目的是通道栅格和频率栅格与RB边界 对齐。另一方面,假设信道栅格和频率栅格不与RB边界对齐,那么除了到RE的数据 映射外,没有其他严重问题。只要到RE的数据映射满足类似LTE的标准,即RE不 用于SS传输,就可以解决此问题。方案4:信道栅格可能是每个NR频带支持的所有数据/控制SCS的整数倍(即假设 所有 SCS 设置为 15 kHz、
4、30 kHz、60 kHz、120 kHz,那么信道栅格为 N*120 kHz)。 从系统设计和实现简单性的角度来看,保持同步信号的子载波与数据信道的子载波 对齐是有益的,在某些情况下,该方案不能保证与相邻数据信道的所有子载波对齐, 这与具体的SCS和同步序列长度有关。当方案3和方案4应用于CA场景时,它们 优于方案2 (例如,信道栅格为105 kHz) o更具体地说,当应用方案3和方案4 时,CA的信道间隔更小,这使得部署更灵活。然而,方案3和方案4与方案2相似, 可能存在合成器复杂性问题。方案5:信道栅格可以是每个NR频带和100 kHz支持的同步SCS最小公倍数的整数 倍(即,假设同步S
5、CS为15 kHZ,那么信道栅格为N*300 kHz)。即使合成器复杂性 的问题目前还没有得到确认,仍然可以假设这一要求是合理的。方案5可以满足多 种要求,例如降低合成器的复杂性,SS中心正好位于SS光栅位置之一。方案6:信道栅格可以是每个NR频带和100 kHz支持的所有数据/控制SCS的最小 公倍数的整数倍(即,假设所有SCS设置为15 kHz、30 kHz、60 kHz、120 kHz, 那么信道光栅为N*600 kHz) o与方案5类似,方案6可以满足多个要求,例如降低 合成器的复杂性,SS中心正好位于SS栅格位置之一,尽可能保持同步信号的子载 波与数据信道的子载波对齐。但是方案6和方
6、案5有相同的缺点,即较大的信道栅 格可能会影响部署灵活性。稀疏频率栅格(比信道栅格)意味着同步信号(SS: synchronization signal)的频率 中心不同于物理载波(PC: physical carrier)的频率中心,这导致在独立模式下使用 更大的最小PC带宽。这是因为PC带宽中的可用子载波的数目应该大于或等于 (Ind_SS+N_SS/2) *2 = Ind_SS*2+N_SS,其中 Ind_SS 是 PC 中心子载波和 SS 中心子载 波之间的频率差,N_SS是如图1所示的SS带宽。较大的最小PC带宽将影响LTE频谱 的再利用,即带宽低于最小PC带宽的LTE频谱只能由NR
7、在非独立模式下再利用。Frequency rasterChannel rasterInd0图1:对最小PC带宽影响的说明2345678很明显,稀疏频率栅格意味着更快的小区搜索,但会导致更高的最小系统带宽要求。如 图2所示,其中假设100 kHz信道栅格和15 kHz SCS,可以看出,对于8000 kHz频率 栅格,最接近PC中心子载波的SS中心子载波的索引在最坏情况下为267。这意味着至 少应有596 (=(267+62/2) *2)个可用子载波,并且最小PC带宽可以是lOmhz (600 个可用子载波)。另一方面,如果频率栅格为2000khz,那么最接近PC中心子载波的SS 中心子载波的索
8、引在最坏情况下为67,这意味着如上分析的最小PC带宽至少为5mhzo 因此,在选择特定频带的具体频率栅格时,应考虑降低小区搜索复杂度和增加最小物理 载波带宽之间的折衷。同时,可以考虑在PC带宽较大的情况下应用多个NR SS,以进 一步减少小区搜索时间和复杂性。Frequency Raster: 8000(kHz), Channel Raster: 100(kHz), SCS: 15(kHz)Frequency Raster: 2000(kHz), Channel Raster: 100(kHz), SCS: 15(kHz)o o o o o o o o o o o2 1 12 3- - - o
9、d o = S9。山工 S0 Fhua。jo X3PU-IIIIIIIIIIIIIIIITV iiiiiiiiiiiiiiiiiiihK IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIX IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIH 川出阳加川端阳刷皿皿皿皿皿W llllllllllllllllllllllllllllll lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll NimiiiiiiiiiiiiIllIffllllfOT llllllllll Xmii-60001020604020o4JSC8Ood。二 saoo山H SS
10、sca。J。xapu_Ellk呵 t,限)川川llljl204060Channel Number801(4050607080901 00Channel Number图2:不同频率栅格(8000kHz与2000kHz)一旦根据上述原那么确定NR SS的频率位置,剩下的问题是确定初始接入期间使用的其他 信道的频率位置。每个NR SS应配备一个NR PBCHo NR SS和相应的NR PBCH之间的相 对位置是固定的,这样就可以防止用于指示NR PBCH位置的盲检测的复杂性。在初始接入期间,除NR SS/PBCH以外的信道(例如,RAR、其他SI、剩余最小SI和相 关控制信道)的资源分配应仅在PC带
11、宽的一局部内完成,为了便于描述,该局部在下 文中称为“virtual carrier”(VC)。这是因为初始接入的带宽应小于或等于UE接收 带宽的最小能力(例如20 MHz),这不应像LTE中所做的那样由最大PC带宽定义,因 为NR的PC带宽将比LTE的PC带宽大得多(例如100 MHz)。另一个问题是确定VC的频率位置。一种可能性是为NR SS和VC应用相同的中心子载波, 这防止了 NR PBCH中额外的信令开销以指示VC的频率位置。然而,该方法将对VC的可 用频率资源量产生限制,特别是在如图3-(a)所示的小PC带宽的情况下。另一个想 法是为PC和VC应用相同的中心子载波。尽管这种想法要求
12、指示NR PBCH中VC或PC 的频率位置,例如NR SS和VC的中心子载波之间的偏移,它允许在初始接入期间资源 分配的最大灵活性,因为如果VC的带宽不超过UE接收带宽的最小能力,那么其可以尽可 能大,如图3- (b)所示。图3: VC的频率位置图示意图一个相关的问题是如何通知这些信息。如果频率栅格比信道栅格更稀疏,那么很自然会 有一个可预见的事实,即一个频率栅格对应于一个或多个信道栅格。一种直接方法是, E-UTRA绝对射频信道号(EARFCN)可用于通知该信息。然而,在NR场景中,系统带宽 更宽。因此,如果直接使用EARFCN,信令开销非常大。另一种有效的方法是,可以使 用相对于当前频率位置的偏移来通知信息、。并且该偏移量可以是相对信道数或其他相对 量。