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[转载] 5G NR波形详细介绍

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发表于 2021-6-29 11:13:04 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
与LTE不同的是,NR在波形选择方面,上下行都是使用正交子载波的波形,协议早在RAN1 #84会议上就定了基于OFDM的波形,而且需要支持多个numerology,但是否使用DFT-S-OFDM未下定论。

OFDM具有以下简单列出的优点,因此,LTE下行波形选择OFDM。
1. 频率选择性资源调度
2. 灵活的时频资源分配
3. 灵活参考信号设计
4. 低复杂度MIMO支持

LTE与NR设计理念的主要区别在于LTE以移动宽带为主要用例,NR应在单一技术框架内支持各种垂直业务。因此,对于NR波形的决定,应该考虑各个方面,具体而言,NR波形不仅有利于满足独立垂直业务的要求,而且还应在载波带宽内提供复用多个垂直业务的灵活性。此外,我们还应考虑到宽范围的频带,高达100Ghz。

从LTE的经验来看,OFDM已经在eMBB用例中得到了很好的证明。然而,NR的设计应该比LTE提供更高的峰值数据速率和用户体验数据速率。为了满足这些要求,需要对NR应用更宽的带宽或先进的MIMO技术。由于循环前缀的存在,OFDM使得循环卷积能够在频域进行信道均衡,从而能够有效地应对多径衰落信道。因此,预期OFDM发射机和接收机将具有可接受的复杂度,同时支持更宽。

与SC-FDMA相比,采用OFDM进行上行链路有几个优点。

首先,如果上行链路和下行链路都使用OFDM,则上行链路和下行链路的物理信道可以设计成具有共同的结构。例如,上行链路和下行链路物理信道可以具有没有任何约束的单个解调参考信号(DMRS)结构。在当前的LTE中,上行链路DMRS是带有数据符号的TDMed。但是,由于两个DMRS符号之间的时间间隔过大,因此这种上行链路DMRS容易由于高UE速度或大频率偏移而受到大多普勒频率的影响。

另一方面,如果将类似于LTE下行链路DMRS的DMRS模式应用于上行链路,则基站可以成功地应对高多普勒频率或频率偏移。此外,各种DMRS模式可用于支持各种UE速度。其次,对于动态TDD,有效的干扰管理是可能的。在动态TDD中,干扰情况经常发生。一个示例是从在相邻小区边界中发射上行链路的UE到在另一小区边界中接收下行链路信号的UE的干扰。在这种情况下,如果上行链路和下行链路都使用单个波形,则可以更有效地管理干扰。

第三,与SC-FDMA相比,OFDM有利于满足uRLLC的超低时延要求。SC-FDMA还需要UE侧的DFT预编码器和基站侧的IDFT后编码器,这会产生额外的延迟。由于URLLC需要相对较大的频率资源来提高可靠性和缩短TTI,DFT预编码器和后编码器的延迟影响可能不可忽略。

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