955-5G SSB链路预算分析.docx

5GSSB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ElRP值和所需的波束数是否有新要求。协议对应SSburstSet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，O6GHZ）,数字（L）在L16 对于频率范围类别#B（例如，660GHz）,数字L的范围W128为了在城市微站环境中支持200米的站间距（ISD：inter-sitedistance）,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IJE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席的覆盖范围。在这方面，假设200米是用于链路预算分析的SSB的覆盖要求。图1：用于小区规划的六角形网格布局假设UE侧有5dBi小区增益，如果使用NlE天线单元来形成接收机波束赋形，则获得GJdBi天线增益G,=5+IOlogio（Nue）LuedBi1.E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Nm2,U=IdB,那么将。产7dBi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3dB的16X8阵列天线的波束图设计示例。A i 8 BSRH9120 decrees图2:128（二16x8）阵列天线的波束图案设计示例表1显示了两个不同频段28GHZ和39GHZ的链路预算分析。对于SSB的带宽，目前有两个候选34.6MHZ和69.1MHz,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.IdBmEIRP的传输，以支持NLoS信道条件下的UE,在城市微站环境下进行ISD200米小区规划。表1:在UMiNLoS信道条件下SSB的链路预算分析输入参数(a)FrequencybandGHz28.039.0(b)Coveragerequirementsm200.0200.0(c)NoisefigureUEdB13.013.0Loss(d)SSBWMHz34.669.134.669.1(e)PathlossdB134.5137.5(DShadowfadingmargindB5.25.2Rx灵敏性(g)BeammismatchlossdB3.03.0(h)NoisepowerdBm-85.6-82.6-85.6-82.6(i)Req.SNRdB-6.0-6.0(j)ImplementationmargindB2.02.0RFspec.(k)RequiredrxsensitivitydBm-89.6-86.6-89.6-86.6(I)RxantennagaindBi7.07.0(m)RequiredTxEIRPdBm46.149.149.152.1(e)UMiNLoS应用路损：Pathloss=35.3×LOGo(b)+22.4+21.3×LOG>(a).(f)覆盖区域需达90%.(h)噪率=-114+10×LOGo(d)+(c)dBm.(k)Req.rxsensitivity=(h)+(i)+(j)dBm.(m)Req.TxEIRP=(e)+(f)+(g)+(k)-(l)dBm.由于大多数UE往往位于室内，因此需要6GHZ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021穿透损失。对于6GHZ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021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021穿透损耗的建筑物中的UE,以便在城市微站环境中使用ISD200米进行小区规划。penetration toss (dB)图3：在28GHZ和39GHZ时,021渗透损失的CDF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32dB0然而，即使对于低损耗模型，由于巨大的021穿透损耗，对于28GHZ和39GHZ频段，至少应分别考虑29dB和31dB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43.5-51.4dBmEIRP,以支持LoS信道条件下的EIRP,在城市微站环境中ISD200米小区规划的021渗透损失。表2:021渗透损耗UMiLoS信道条件下SSB徒路预算分析Input(a)FrequencybandGHz28.039.0(b)Coveragerequirementsm133.0133.0parameters(c)NoisefigureUEdB13.013.0(d)SSBWMHz34.669.134.669.1(el)PathlossdB105.9108.8(e2)021LossdB29.031.0Loss(f)ShadowfadingmargindB2.22.2Rxsensitivity(g)BeammismatchlossdB3.03.0(h)NoisepowerdBm-85.6-82.6-85.6-82.6(i)Req.SNRdB-6.0-6.0(j)ImplementationmargindB2.02.0RFspec.(k)ReqUiredrxsensitivitydBm-89.6-86.6-89.6-86.6(1)RxantennagaindBi7.07.0(m)RequiredTxEIRPdBm43.546.548.451.4通过假设天线单元增益6dBi、波形PAPR10dB和交换损耗2dB,提供了获得60dBmEIRP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，5-8dBi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GaAsSiGeCMOS技术的TXRiJ中分别有128/256/512个元素，则EIRP范围为58-64dBm。为了验证，将天线单元增益5-8dBi和波形PAPR10dB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59-62dBm,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6dB,可以获得以下EIRP范围。表3:ElRP的可实现范围和相应的天线元件/射频链所需数量RangeofEIRPdBmRequirednumberofantennaelements/RFchains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52dBm左右的EIRP,用于传输SSB。假设8X16(=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LTEFD-MIMO),需要大约4个波束以3dB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4X16=640而SSburstSet结构的一个关键问题是如何在SSburstSet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SSburstSet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SSburstSet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。the scattered resourcesoneormoreSSblocksaremappedwithinoneslot图1:在连续时隙内映射几个连续SSB的实例