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5G新空口L1底层分离技术解读
汤圆儿
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发表于 2020-07-14 16:21:52  只看楼主 

 RAN3#97(2017/8)和 RAN3#97bis(2017/10)上 L1 底层分离
1.1 RAN3 #97(2017/8)中关于 CU/DU 低层切分(PHY 内部)讨论内容摘录(2017/8)
1.1.1 R3-173300-->R3-173302-->R3-173352-->R3-173404-->
R3-173437 Skelton TR for CU-DU LLS SI [NTT DOCOMO, INC. (SI rapporteur)]

对底层切分时的一些概念进行了定义。
lls-CU:进行低层切分时,gNB CU 中实现 PHY 以上的各层(如 MAC、RLC、 PDCP、SDAP 和 RRC)以及部分 PHY 的高层功能,并对一到多个 lls-DU 进行控制和操作。
lls-DU:进行低层切分时,gNB DU 中实现部分 PHY 的底层功能,并部分地被lls-CU 所控制。

1.1.2 R3-172946:Further analysis on option 7 (ZTE)

此提案是认为可以采用 TR38.801 V14.0 和 R3-172580 中类似的 L1 处理流程来进行 NR 分析。

5G新空口L1底层分离技术解读1.jpg

DL:NR 还采用 CP-OFDM 勃兴,且下行处理过程与 LTE 相类似。当然,NR中采用了数字波束赋形,但它可以看作是预编码的特殊情况,且模拟波束赋形可看作是天线的一部分,因此它们对前传带宽没有影响。
UL:NR 采用 CP-OFDM 和 DFT-S-OFDM,而 LTE 只采用 DFT-S-OFDM。然而,上行都可以采用相同的预滤波(pre-filtering)和均衡功能。NR 中采用DFT-S-OFDM 时,IDFT 可以看作一个 add-on 功能。
下行应主要考虑前传带宽,上行则应同时考虑性能和前传带宽。

UL 的 3 个选项中,选项 7-2 将 pre-filtering 功能移到 DU 中,将 MMSE 均衡留在 CU 中。由于 pre-filtering 明显降低前传上数据流的维度,比如从 Rx 天线数变为层数,因此相对于 7-1 下的标准均衡,7-2 这种切分方式会导致性能恶化。仿真采用 8 个 UE 采用 1 层在相同的时频资源上进行 UL 传送,标准均衡方式下,基于 DMRS 信道估计,采用所有的 64 个 Rx 的数据来恢复 8 用户的数据(途中标注为 64RX);而 PreEqu 方式下,在 DU 中采用预滤波矩阵将 64RX 降低到8RX 数据之后,在 CU 中执行均衡,以恢复 8 个用户的数据。

5G新空口L1底层分离技术解读2.jpg

仿真表明,低于 3Km/h 时,标准的 MMSE 均衡比基于 pre-filtering 的均衡时的性能略好。当但速度增加到 60Km/h 时,标准 MMSE 均衡的性能略有降低,而基于 pre-filtering 的均衡的性能明显降低,30Km/h 也如此。
建议 UL 物理层切分应保证 UE 从中速到高速移动时 UE 的均衡性能不应该降低。为此,建议增加新的切分方式,将标准均衡和 IDFT 功能分成 2 个功能块,标准的均衡功能完全位于 DU 中,而 IDFT 位于 CU 中,暂称为选项 7-new。

5G新空口L1底层分离技术解读3.jpg

当 IDFT 位于 CU 中时,支持符号级的 UL CoMP。选项 7-new 也有助于实现此点。

低于前传的带宽,基于以下参数进行估算:
载波带宽:10MHz,64T64R,DL MIMO 层数 32,UL MIMO 层数 16。每个 UL/DU 时隙有 12 个数据符号和 2 个 DMRS 符号。
前传带宽不包括 MAC 信息。
计算结果如下。详细过程请参见原提案。可见 7-new 所需前传带宽较低。

5G新空口L1底层分离技术解读4.jpg

不同切分方式对 CoMP 的支持性如下。

5G新空口L1底层分离技术解读5.jpg

......

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