934-5G下行不同传输模式性能对比.docx
5G下行不同传输模式性能对比对于RANK=I的情况，Transmissionscheme2和基于DMRS的传输方案的向下选择有一些技术特性，比如： 使用透明DMRS进行预编码器循环 使用不透明DMRS进行预编码器循环 具有透明DMRS的小延迟CDD 基于DMRS的SFBC而对于RANK>1,还有LayerShifting和具有不透明DMR的大延迟CDD。SFBC和预编码器循环和SCDD具有什么特性呢？对于基于DMRS的SFBC,小RB分配情况下的痛点与大RB分配情况下的痛点相似，即信道估计惩罚（与透明方案相比，有3dB功率损耗）、传输维数限制和干扰抑制限制（R三2干扰）。然而，由于小RB分配的频域信道选择性可能低于大RB分配，因此SFBC提供的空间分集变得更加重要。预编码器循环主要有两种类型，即RE级或RB级循环。1. RE级循环只能使用不透明的DMRS进行。与SFBC类似，RE级循环的难点是信道估计惩罚和干扰抑制问题，而分集可能成为小RB分配中更重要的问题，以提高鲁棒性。2. RB级循环可通过透明DMRS或不透明DMRS实现。对于不透明的RB水平循环，痛点与RE级循环相同，RB级循环提供的多样性略低于RE级循环。对于透明RB级循环，不存在上述信道估计代价和干扰抑制问题。另一方面，由于预编码器在不同的RB上变化，因此无法执行PRB捆绑。因此，从信道估计的角度来看，透明RB级循环和非透明RB级循环在DMRS开销和PRB捆绑大小之间起到了权衡的作用。直观地说，对于较大的延迟扩展，透明RB循环可能具有较低的信道估计误差，因为DMRS端口功率是关键问题；在小延迟扩展时，捆绑大小对于获得高处理增益可能变得很重要。对于基于DMRS的SCDD（Smallcycledelaydiversity）,RB分配小的情况下的痛点是两倍。首先，由于不再可能执行宽带信道估计，因此与大RB分配的情况相比，SCDD提供的信道估计益处降低。其次，对于小RB分配，应用于每个音调的小相位偏移可能不能保证在分配的RB上有一个完整的周期，从而降低分集性能。然而，SCDD不存在干扰抑制问题，这是小区间干扰强的情况下的一个基本特征。链路级仿真在链路级仿真中，考虑选择基于宽带CSl的波束。对于SFBC、RE级预编码器循环和RB级不透明预编码器循环，波束赋形两个DMRS端口，即每个极化一个端口。然后，SFBe使用这两个端口进行AlamOUti传输，而预编码器循环应用额外的预编码器（i）,该预编码器在一组同相向量/矩阵上循环。对于rank-1传输，同相向量/矩阵循环超过俣（；焉（；）忌G）*C）卜对于SCDD,报告的波束与连续的同相矢量一起产生一个DMRS端口。考虑到相邻小区产生5dB的干扰，SlNR为-5dB进行计算，并进行了仿真。图1和图2分别显示了IoOnS和30OnS延迟扩展的5Hz多普勒频移下的rankT性能。可以看到，由于良好的信道估计质量，透明方案（即SCDD和RB级透明循环）的性能优于所有其他方案，并且非透明方案存在干扰抑制问题。值得注意的是，人们对SCDD在大延迟范围内的性能存在一些担忧。然而，评估表明，SCDD和透明方案在高延迟扩展下更具鲁棒性。这是因为与不透明方案相比，固有频率选择性补偿了分集损失。此外，在透明方案之间，SCDD具有更好的性能。图3和图4分别显示了500HZ多普勒频移下IoOnS和30OnS延迟扩展的rank-1吞吐量。观察到透明方案优于非透明方案。这一观察结果表明，虽然分集提高了高多普勒情况下的鲁棒性，但干扰抑制问题仍然是限制不透明方案性能的瓶颈。图5和图6分别比较了500HZ多普勒频移和100nS和30OnS延迟扩展下的rank-2结果。SCDD实现了与非透明预编码器循环方案相似的性能，并且由于通过PRB捆绑获得了更高的处理，SCDD优于透明RB循环。( Sdq 工二 ndM6n£图 L Rank-1, DS=IOOns, Doppler=5Hz.8x4, DS100ns, Doppler500Hz, INR=5dB. 4RB. rank-1® SFBC. BUndin4RE-NonTransCyc. BundbngM-RB*NonTramCyc. Blndllng=4 RB-TransCyc, dfir>g=1TSCDO, Bond"”81012Input SNR (dB)图3. Rank-1, DS=IOOns, DoppIer=SOOHz(Sdq)dn OJUF8x4, DS=IOOns1 Doppler=500Hz, INR=5dB, 4RB, rank-2Y-SCDD. BUndling=4 RE-NonTransCyc, BurxiIing=M RB-TransCyc, Bunding=I RB-NonTransCyc, Bundng4Input SNR (dB)图5. RalIk-2, DS=IOOns, Dopp!er=500Hz图2. Rank-1, DS=300ns, Doppler=5Hz.(Sdq-ndqQJqI1618208x4, DS=300nst DoppIer=SOOHz, INR=5dB, 4RB, rank-1-SFBC. BUndlng=4-¼- RE-NonTramCyc. BundIogM-RB-NonTransCyc. Budlng=4-<-RB-TramCyc. Bundfcng-I-SCDD. BundtnyMInput SNR (dB)图4. Rank-1, DS=300ns, I)oppler=500Hz.8x4, DS-300ns, DoppIer=SOOHz, INR=5dB, 4RB, rank-26 5 4 3 2 1 0 (Sdq)du6nojm68101214161820Input SNR (dB)图6. Rank-2, DS=300ns, Doppler=500Hz.系统级仿真这里提供了SFBC、RE级循环、RB级透明循环和SCDD之间的系统级比较。使用UMa500mChannel进行仿真。所有方案均采用rank-1传输和子带调度（由8个PRB组成）。16个天线端口配置有（NI,N2）=（4,2）和双极化，其中NI和N2分别代表水平和垂直方向的天线端口。UE移动性为120kmh°每个方案的波束选择和CSl反馈与链路级仿真中相同。总结了mk-l的主要结果。透明方案在小区边缘比SFBC有20%的增益，在50%的带宽下，比SFBC有13%的增益。在两种透明TS2方案之间，由于PRB捆绑提供的信道估计优势，SCDD稍好一些。对于非透明方案，SFBC在小区边缘比RE级循环差，而在小区中心比RE级循环好。这是因为SFBC在低SINR条件下对干扰抑制限制更为敏感，而在高SlNR条件下，分集效益变得更为关键。表2总结了rank-2的传输的关键结果。结果与链路级模拟中的观察结果一致。SCDD在非透明RE级循环中实现了类似的性能，而在小区边缘的性能略优于透明RB循环。表1:rankT下，系统级模拟结果概述SFBCRE-cycRB-cycSCDDFullbufferCBCfg15%-tile100%2.8%20%20%50%-tile100%-0.3%13%13%95%-tile100%-3.1%5.4%5.4%FTPCBCfg15%-tile1%-4.3%35%34.3%50%-lile100%-6.7%18.3%19.2%RU50.5%52.4%43.4%43.8%FullbufferCBCg25%-tile100%7.5%32%32%50%-tile100%-0.4%15%15%95%-tile100%-1.3%6.5%7.5%FTPCBCfg25%-tile100%7%41.3%59.5%50%-tile100%0.6%23.1%28%RU53.6%53.7%46%44.3%表2:rank-2、满buffer情况下，系统级仿真结果概述RE-cycRB-cycSCDDFullbuffer5%-tile100%-3.2%0%CBCfgI50%-tile100%-1.6%-0.4%Rank-295%-tile100%0.6%0.8%根据链路级和系统级的仿真结果，可以看出信道估计质量和抗干扰能力是OUSemi-OL方案的重要特征。虽然SFBC在理想的信道估计和干扰抑制下提供了更好的分集增益，但在实际情况下损失是无法承受的。此外，从秩自适应的角度来看，透明方案更容易在rankl和rank2之间以最小的信令和复杂性动态切换。然而，SFBC必须切换到不同的方案来执行rank2传输，这会产生更高的开销和实现复杂性。此外，SCDD中采用的小延迟在信道估计质量和预编码器选择性之间进行了权衡。可以根据不同的通道属性进行选择。例如，对于较小的RB分配和较小的延迟扩展，可以获取较大的延迟（频域中的相位偏移）以获得更高的选择性，因为频域中的信道相对平坦，因此较大的延迟不会太大地降低信道估计。小延迟可能适用于大延迟扩展或大RB分配。所选延迟的值可以对UE透明。
