5GNRmmWframestructure

5G-NR 毫米波段帧结构(关注两个功能块&＃xff1a;同步信号SS和CSI参考信号CSI-RS)

• 帧长TF&＃61;20ms
• 5G 毫米波段OFDM子载波间隔120KHZ或者240KHZ。
• 如图1&＃xff0c;一个帧中有一个SS信号&＃xff0c;SS包括M&＃61;64个burst block&＃xff0c;每一个burst block持续时间TB&＃xff0c;BS和UE的使用一个特定的波束对。
• 如图1&＃xff0c;一个帧中有周期为TR的多个CSI-RS block&＃xff0c;每个CSI-RS block持续时间TR(可设定)&＃xff0c;专门用来UE fine beam training and tracking
• 如图1&＃xff0c;Synchronization Signal SS:每一个burst block中有4个OFDM符号(PSS&＃xff0c;PBCH&＃xff0c;SSS&＃xff0c;PBCH)
  P(primary)SS用于cell detection and synchronization&＃xff0c;分配在第一个OFDM符号的中间P&＃61;128个子载波&＃xff0c;在4G中PSS基于ZC序列由于良好的循环自相关和傅里叶对偶&＃xff0c;而5G-NR中PSS使用的是Maximum Length Sequence (M-Sequences)&＃xff0c;PSS和SSS分别由3、336个独特的序列&＃xff0c;组成1008种组合定义了BS的cell identifier。
• Beamformed Initial Access:BS周期性的发送IA block&＃xff0c;UE可以对这些信号进行处理用于establish the initial access&＃xff0c;reconnect after beam misalignment and search for additional BSs for potential handover。在没有先验CSI可用的时候&＃xff0c;SS中的sounding beam用于促进BS和UE的多天线处理。如图1&＃xff0c;在DIA方案中BS使用MT种发射波束&＃xff0c;UE使用MR种发射波束&＃xff0c;用于覆盖所有的角度空间&＃xff0c;每个beam用一次&＃xff0c;所以需要M&＃61;MT*MR个SS bursts。
• Beam Training:目的在于识别和上报BS和UE最好的波束对。在DIA中sound’ing beam有large beam-width and flat response inside angular sectors。这种设计在M个burst内可以覆盖角度空间&＃xff0c;但只能实现粗传播方向估计。因此&＃xff0c;在CSI-RS阶段&＃xff0c;DIA依靠定向波束训练来改善角分辨率&＃xff0c;BS和UE在感兴趣的区域内控制窄测深波束。

UE寻找BS进行初始连接阶段&＃xff0c;接收信号模型示意图

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• 如图2&＃xff0c;NB是一个SS burst的采样点总数&＃xff0c;每个SS都包含有NCP个采样点长度的循环前缀用于对抗多径时延。因此0,…,N种前NCP是循环前缀&＃xff0c;后是PSS信号对应的采样点。BS和UE在每一个burst block的NB个采样点中从IA beam codebook中选择一个波束&＃xff0c;然后再在下一个block切换波束&＃xff0c;假设切换波束不引入延迟和相位偏移。
• 其中式1中的H同样是常用的extended S-V model。
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• 其中pc(t)是时域响应滤波器due to limited temporal resolution T s T_s Ts​