19 高速列车场景下3Gpp 5G NR的DMRS设计与评估

文章目录

  • 解决问题
  • 设计DMRS
  • 仿真参数
  • 仿真结果

解决问题

多普勒/扩展影响十分显著,设计用于信道估计时,需要考虑解调参考信号,5G用DMRS结构而不是CRS结构,因此需要为高速UE设计DMRS结构,DMRS设计是为了提高信道估计并减低DMRS开销之间找到折中
系统描述(网络模型、天线配置、信道模型)
DMRS设计与信道特性相关,设计DMRS是估计用于相干检测的信道系数。

设计DMRS

DMRS设计原则:如果信道在频域上波动较为剧烈(有比较短的相干带宽),则应增加DMRS在频域上的密度;类似如果信道变化非常快(有较短的信道相干时间),增强DMRS在时域上的密度

  1. 时域DMRS密度
    基线前载DMRS能够实现低延迟,但是,UE速度过高,通信相干时间变短,需要在时域增加DMRS密度(2,3)
    请添加图片描述
  2. 频域DMRS密度
    高速列车LOS主要信道条件,时域展宽更短,相干带宽变长,在不降低信道估计精度前提下,可以减低DMRS频域密度,减少DMRS开销。对于MIMO传输,最多支持2个频域正交的DMRS端口,Port 0、Port 1
    请添加图片描述
    前载参考信号对于信道相干时间

仿真参数

请添加图片描述

仿真结果

作为相位噪声模型,采用多寄点、零模型。在相位噪声误差中,对常见的相位误差进行补偿,对强LOS路径产生的多普勒频移引起的频率偏移也进行了补偿
SLER 、频谱效率

  1. figuer 5/figure 6:不同DMRS结构,BLER随SNR变化的曲线
    变量:DMRS位置(Pattern 1B 1C 2A 2B)
    固定量:层数 1 (figure 5) 层数2 (figure 6)
    figure 5:
    figure 5
    figure 6:
    请添加图片描述

结论
- 在时域和频域采用更密集的DMRS,可以降低BLER;
- 为了满足UE高速运动给,一个时隙需要有4个以上的DMRS;
- 减少DMRS在频域上的分配并不能降低BLER,因为CDL-D信道有较强的LOS路径和较弱的多径分量,相干带宽较大

  1. figure 7/figure 8:不同DMRS结构,频谱效率随SNR变化的情况
    频谱效率:在给定时间和给定带宽内正确接收到的信息比特数,衡量多提出DMRS结构如何有效利用可用带宽的指标,计算公式: η = ( 1 − B L E R ) L T T I ω \eta=\frac{(1-BLER)L}{TTI\omega} η=TTIω(1BLER)L
    L:传输块大小
    ω \omega ω:系统带宽
    firgure 7:
    请添加图片描述
    figure 8:
    请添加图片描述
    结论:
  • 表现趋势与BLER曲线相似
  • 时域密度较小的DMRS会降低频谱效率
  • 在频域降低DMRS有利于提高频谱效率
  • 层1,降低DMRS密度小于4个RE/RB不利于提高频谱效率
  • 层2,在SNR高于20dB的区域,每RB有2个RE可以提供更高的频谱效率
    参考文献:DMRS Design and Evaluation for 3GPP 5G New Radio in a High Speed Train Scenario

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