用于新无线电的数字方案选项

摘要

通信网络系统的装置提供(S11)具有3.75*2M kHz的子载波间隔的带宽部分，M的值为0或1，确定(S12)用于带宽部分的资源分配粒度，并且执行(S13)基于所确定的资源分配粒度来分配带宽部分的资源块的资源分配。

说明书

技术领域

各种示例实施例涉及用于5G新无线电(NR)(例如，1GHz以下的操作)的正交频分多址(OFDM)数字方案(numerology)选项。

背景技术

用于5G新无线电的可用OFDM数字方案基于15*2

发明内容

至少一些示例实施例旨在提高NR系统中的频谱使用效率。

此外，至少一些示例实施例旨在优化NR与NB-IoT之间的共存。

此外，至少一些示例实施例旨在提供针对具有窄信道带宽的场景而设计/优化的NR。这些场景包括小于5MHz的信道带宽(NR版本15不支持)和大于或等于5MHz的带宽(NR版本15支持)。

根据本文中描述的主题的至少一些示例实施例，这通过如所附权利要求中限定的方法、装置和非瞬态计算机可读介质来实现。

一些示例实施例提供了数字方案选项，其中带宽部分被提供有3.75*2

在下面的示例实施例中，将参考附图进行描述。

附图说明

图1示出了图示用于5G NR和正常循环前缀长度的可用OFDM数字方案的表。

图2示出了图示作为子载波间隔和FFT大小的函数的信道带宽的表。

图3示出了图示针对NB-IoT而定义的三种不同操作模式的图。

图4示出了图示作为载波带宽的函数的NR和LTE频谱使用效率的图。

图5示出了图示根据本文中描述的主题的示例实现的数字方案选项的表。

图6示出了根据本文中描述的主题的示例实施例的带宽部分配置的流程图。

图7示出了图示实施例的示例在其中可实现的控制单元的配置的示意性框图。

图8A示出了图示用于NR 3.75kHz SCS和NR/LTE 15kHz SCS的子载波索引的图，并且图8B示出了图示用于三种资源分配方案(资源分配粒度)的资源索引的图。

图9示出了图示根据示例实现的用于部分物理资源块的资源索引原理的图。

图10示出了图示根据示例实现的NR 3.75kHz SCS与NR/LTE15kHz SCS之间的共存场景的图。

图11示出了图示根据一些示例实现的针对低于10MHz的带宽的估计频谱效率的图。

具体实施方式

各种示例实施例为新无线电(NR)提供了新的数字方案以促进新的用例，诸如低于1GHz的操作、由NR替代的长期演进(LTE)、LTE(诸如窄带物联网(NB-IoT))与NR之间的改进的共存等。

关于NR数字方案，图1所示的NR数字方案选项基于15*2

子载波间隔的无线电接入网(RAN)协议包括用于6GHz以下频带的[15，30，60]kHz的SCS以及用于6…52.6GHz频带的[60，120]kHz的SCS，其中如果通畅益处(clearbenefits)未示出，则可以考虑240kHz的SCS。

针对最小/最大信道带宽的RAN协议包括用于6GHz以下频带的5MHz/100MHz信道带宽以及用于6…52.6GHz频带的50MHz/400MHz信道带宽。载波聚合可以用于增加信道带宽超过这些数目。例如，可以通过聚合每个具有100MHz信道带宽的四个载波来支持低于6GHz处(例如，3.5GHz频带处)的400MHz带宽。

图2示出了作为子载波间隔和快速傅立叶变换(FFT)大小的函数的最大信道带宽。FFT大小本身就是一个实现问题。但是，应当注意，需要4k FFT才能支持特定频带上的最大信道带宽(400MHz)。因此，对于NR用户设备(UE)，这可以看作是可行的FFT大小。应当注意，由阴影部分指示的组合在当前RAN协议(为NR版本15而定义的RAN4协议)之外。

关于Nb-IoT，LTE通过以下设计选项支持NB-IoT：

·具有正常循环前缀(CP)长度的仅频分双工(FDD)模式。

·用于下行链路(DL)和上行链路(UL)两者的180kHz UE射频(RF)带宽。

·DL利用具有15kHz的子载波间隔的正交频分多址(OFDMA)：

一个NB-IoT载波中有12个子载波可用。

·UL利用单载波频分多址(SC-FDMA)并且支持三个选项：

o具有3.75kHz SCS的单音调传输。

o具有15kHz SCS的单音调传输。

o具有15kHz SCS的多音调((3、6、12)音调)传输。

·三种不同操作模式：带内、独立、保护频带，如图3所示。

在频谱使用效率方面，对于所支持的某些带宽选项，LTE具有固定信道带宽和固定带宽使用效率，为90％。相反，NR操作基于可扩展带宽部分，并且可以在由RAN给出的限制(带外发射)范围内使用gNB配置选择期望的带宽使用效率。取决于条件(诸如子载波间隔、信道带宽和gNB实现)，NR可以能够以近似98％的带宽使用效率操作。

在很多情况下，由某个LTE(NR)频带支持的网络带宽仅达到5或10MHz。在低于1GHz的频带的情况下尤其如此。

如图4所示，对于≤10MHz的网络带宽，类似于LTE，NR在频谱使用效率方面未提供改进。从图4中还可以观察到，较低的子载波间隔会产生更好的频谱使用效率。这是因为较长的循环前缀，这允许频域中更有效的过滤。

根据各种示例实施例，针对尤其是低于1GHz的载波频率的频带，引入了SCS为3.75kHz的NR(和SCS为7.5kHz的NR)。图5示出了所提出的数字方案的基本性质。根据当前NR协议，每带宽部分(BWP)的物理资源块(PRB)的最大数目为275。背后的假定是，至少在某些情况下，UE实现基于4k FFT。275个PRB包含3300个频率仓(frequency bins)(275*12＝3300)，这是只有2048个频率仓的2k FFT无法支持的。

图6示出了图示根据示例实施例的带宽部分配置的过程的流程图。根据一个示例实施例，该过程由通信网络系统的装置执行。

在图6的步骤S11中，提供具有3.75*2

在步骤S12中，用于带宽部分的资源分配粒度(将在下面更详细地描述)被确定。

在步骤S13中，资源分配(将在下文中更详细地描述)被执行，包括基于所确定的资源分配粒度来分配带宽部分的资源块。

此外，作为探索各种示例实现的细节之前的初步事项，参考图7以说明适用于实践示例性实施例的控制单元20的简化框图。

根据一个示例实施例，控制单元20是通信网络系统的装置的一部分和/或由其使用。控制单元20包括经由链路24连接的处理资源(处理电路系统)21、存储器资源(存储器电路系统)22和接口(接口电路系统)23。

示例性实施例可以由存储在存储器资源22中并且由处理资源21可执行的计算机软件实现，或者由硬件实现，或者由控制单元20中的软件和/或固件与硬件的组合来实现。

存储器资源22可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何合适的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。处理资源可以是适合本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括以下一项或多项：通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器。

此外，在本申请中使用的术语“电路系统”是指所有以下内容：

(a)仅硬件电路实现(诸如仅使用模拟和/或数字电路系统的实现)，以及

(b)电路和软件(和/或固件)的组合，诸如(如适用)：(i)(多个)处理器的组合，或(ii)(多个)处理器/软件(包括(多个)数字信号处理器)、软件和(多个)存储器的部分，它们一起工作以使诸如移动电话或服务器的装置执行各种功能，以及

(c)电路，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，其需要软件或固件才能操作(尽管软件或固件实际上并不存在)。

该“电路系统”的定义适用于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中。作为另一示例，如在本申请中使用的，术语“电路系统”还将涵盖仅处理器(或多个处理器)或处理器的一部分及其(或它们的)随附软件和/或固件的实现。术语“电路系统”还将涵盖(例如，如果适用于特定权利要求要素)移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他网络设备中的类似集成电路。

在下文中，SCS为3.75kHz的NR被认为是用于示出各种示例实施例的示例实现。可以为SCS为7.5kHz的NR定义类似的选项。

为3.75kHz SCS定义了三个资源分配选项(资源分配粒度)，即1音调分配(也称为第一粒度)、X音调分配(也称为第二粒度)和12音调分配(也称为第三粒度)。

当遵循1音调分配时，可以为一个UE(为发送器(Tx)或接收机(Rx))指派一个或多个相邻子载波(每个为3.75kHz)。这个选项在NR 3.75kHz SCS与基于3.75kHz SCS的NB-IoT之间提供正交复用。在使用1音调分配时，不支持在OFDM(离散傅立叶变换扩展OFDM(DFT-S-OFDM))符号内进行正交参考信号复用。由于这个原因，在由1音调分配调度的资源内只能支持有限数量的正交参考符号(RS)(例如，多达2个端口)。这些(如果被支持和定义)可以借助于正交覆盖码(OCC)来实现。

当遵循X音调分配时，可以为一个UE(为Tx或Rx)指派一个或多个相邻的X音调(每个是3.75kHz的X倍)。这个选项使用部分PRB为NR 3.75kHz SCS提供了优化的资源分配。此外，这个选项为OFDM(DFT-S-OFDM)符号内的正交参考信号提供了有限的支持(例如，多达4个正交端口)。借助于OCC可以支持附加DMRS端口。根据一个示例实施例，DMRS在频域中被限制在X个音调内。在X＝4的情况下，这允许NR 3.75kHz SCS与基于15kHz的NB-IoT和单音调传输之间的平滑共存(这两种场景的资源分配粒度相同)。

当NR 3.75kHz SCS共存除了3.75kHz之外的其他数字方案时，X音调分配可以使由于保护频带而造成的开销最小化。

关于12音调分配，可以将其视为NR 3.75kHz SCS的基准资源分配。

12音调分配基于完整PRB(每个为12个子载波)，提供针对以下的完全支持：OFDM(DFT-S-OFDM)符号内的正交参考信号(例如，多达8个正交端口)。OCC可以支持附加DMRS端口。

1音调分配(第一粒度)每分配的资源(每符号)支持多达A个参考信号，X音调分配(第二粒度)每分配的资源(每符号)支持多达B个参考信号，并且12音调粒度(第三粒度)每分配的资源(每符号)支持多达C个参考信号，并且其中A

在一个示例实施例中，在不同的PRB上将12音调分配与1音调/X音调分配相结合，这将在下面进行描述。

图8A示出了图示用于NR 3.75kHz SCS和NR/LTE 15kHz SCS的子载波索引的图，并且图8B示出了图示用于三种资源分配方案(资源分配粒度)“1音调”、“4音调”和“12音调”的资源索引的图。在图8B中，阴影线部分示出了一个分配的资源单元(资源块)。

因此，在1音调分配中，3.75*2

在一个示例实施例中，可以为DL和UL单独地并且在所选择的DL/UL数字方案上独立地定义资源分配选项。换言之，针对提供对通信网络系统的接入的接入网的节点与用户设备之间的通信的下行链路方向和上行链路方向分别确定资源分配粒度。在一个示例实现中，DL和UL两者均利用3.75kHz子载波间隔。这允许根据感兴趣的共存场景来使用不同的资源分配方案。

例如，如果已经为UL频带配置/分配了3.75kHz Nb-IoT，则对于NR 3.75kHz SCS，可以将UL配置为支持1音调传输。这允许在NR3.75kHz SCS与NB-IoT之间进行正交复用。此外，对于NR 3.75kHz SCS，可以将DL配置为支持4音调传输。这样可以使NR 3.75kHz SCS与NB-IoT 15kHz之间的保护频带最小化。

被配置为使用3.75kHz SCS的带宽部分(BWP)可以基于所确定的资源分配粒度来应用资源网格。例如，根据一个示例实现，基于所确定的资源分配粒度(1音调、X音调、12音调)，来使用NR资源分配类型1(由起始虚拟资源块(RB)索引和连续虚拟RB的数目定义)。

根据另一示例实现，针对带宽部分(BWP)的不同频率资源分别定义资源分配。

根据这个原理，在默认情况下，PRB(3.75kHz SCS)遵循根据完整PRB(12音调)的资源分配。可以将某些PRB(例如，位于NB-IoT旁边的那些PRB)配置为根据X音调(或1音调)资源分配而定义的部分PRB。注意，在1音调分配的情况下，一个子载波可以被视为一个“资源块”。

然后，根据一个示例实现，在这些PRB上的资源块索引遵循如图9的上部示例所示的分配粒度，其中资源块#0、#1和#2是完整PRB，并且资源块#3、#4和#5是部分PRB。在图9中，阴影部分示出了根据3.75kHz SCS的示例性资源分配，白色部分示出了保护频带，并且虚线部分示出了使用15kHz子载波间隔的NB-IoT。在图9的上部示例中，可以利用上述NR资源分配类型1和部分PRB的合适解释来进行资源分配。

根据另一示例实现，RB索引保持不变，并且如图9的下部示例所示引入部分PRB内的子PRB索引(根据X音调粒度)，其中资源块#0、#1和#2是完整PRB，并且资源块#3a、#3b和#3c是部分PRB。该方法可能需要指示(多个)部分PRB上的资源的附加信令。

根据另一示例实现，部分PRB的某些部分(诸如3c)被配置为预留资源(即，不可用于传输/接收)。如果UE的资源分配与预留资源重叠，则UE可以对预留资源周围的数据(例如，在物理下行链路共享信道(PDSCH)/物理上行链路共享信道(PUSCH)上)进行速率匹配。

根据一个示例实现，频域资源也以时间相关方式定义。遵循这个原理，某些PRB在预定义时刻(诸如时隙/小时隙)被视为部分PRB。图10中示出了一个示例。

图10示出了图示根据一个示例实现的NR 3.75kHz SCS与NR/LTE 15kHz SCS之间的共存场景的图。图10描绘了三个时隙(#0、#3和#6，阴影部分所描绘)上的NR 3.75kHz SCS的X音调粒度的部分PRB、以及3×4个时隙(虚线部分所描绘)上的演进型机器类型通信(eMTC)/Nb-IoT的15kHz PRB。

时间上的资源分配粒度也可以取决于所选择的资源分配选项。例如：

·1音调传输(分配)：4个(小)时隙

·X音调传输(分配)：2个(小)时隙

·12音调传输(分配)：1个(小)时隙。

根据一个示例实施例，针对NR 3.75kHz SCS的资源分配被定义为使得UE被配置为具有多个资源分配选项或者UE以UE特定方式被配置。然后，基于发送到UE并且由UE接收的下行链路控制信息(DCI)来确定实际资源分配方案。

根据一个示例实现，所选择的资源分配方案经由DCI有效载荷被明确地传送。

根据另一示例实现，针对为UE而配置的不同资源分配原理来定义了(针对不同UE的)单独的无线电网络临时标识符(RNTI)。

当5G基站(gNB)在正交DMRS能力有限的BWP/部分PRB上分配资源时，当在那些资源上调度单用户多输入多输出(SU-MIMO)/多用户多输入多输出(MU-MIMO)时，需要考虑到这一点。

根据一个示例实施例，通过支持针对SSB(同步信号块)和物理随机接入信道(PRACH)的3.75kHz和/或7.5kHz SCS的公共信道设计来补充新的NR数字方案的设计。这将对使用3.75或7.5kHz数字方案的NR载波上的保护频带的需求最小化。与NR版本15相比，它还可以减少最小UE带宽。已经同意，NR版本15支持5MHz的最小带宽。这一方面受到由SSB占用的PRB的数目(20个PRB)的限制，另一方面受到由用于调度系统信息块#1(SIB1)的控制资源集(CORESET#0)占用的PRB的数目的限制。CORESET#0的PRB分配还定义UE的初始带宽部分。CORESET#0的最小带宽分配为24个PRB。当使用15kHz子载波间隔时，SSB分别占用3.6MHz带宽和CORESET#0 4.32MHz。当使用3.75kHz子载波间隔时，具有20个PRB的SSB仅占用900MHz，并且具有24个PRB的CORESET#0仅占用1.08MHz。这表明，与NR版本15相比，具有3.75kHz子载波间隔的SSB设计允许将最小UE带宽减少四倍。当根据默认带宽部分进行操作时，这会对UE的功耗产生很大影响。

根据一个示例实现，带宽部分的最小带宽是根据具有3.75kHz的子载波间隔的Y个PRB定义的，其中Y等于20或24。

NR 3.75*2

此外，NR 3.75*2

此外，NR 3.75*2

根据一个示例实施例，提供了一种通信网络系统的装置。根据示例实现，该装置包括和/或使用图7的控制单元20。根据备选示例实现或另外，该装置执行图6的过程。

根据一个示例实施例，通信网络系统的装置包括：用于提供具有3.75*2

根据一个示例实施例，针对提供对通信网络系统的接入的接入网的节点与用户设备之间的通信的下行链路方向和上行链路方向分别确定资源分配粒度。

根据一个示例实施例，资源分配粒度包括以下至少一项：针对用户设备指派一个或多个相邻的3.75*2

根据一个示例实施例，第一粒度支持每分配的资源或每符号多达A个参考信号，第二粒度支持每分配的资源或每符号多达B个参考信号，以及第三粒度支持每分配的资源或每符号多达C个参考信号，并且其中A

根据一个示例实施例，资源分配包括根据所确定的资源分配粒度来分配资源块。

根据备选示例实施例，资源分配包括使用各自包括12个3.75*2

根据一个示例实施例，该装置还包括用于将带宽部分的一个或多个资源块配置为部分物理资源块的部件。

根据一个示例实施例，该装置还包括用于通过对一个或多个完整物理资源块和一个或多个部分物理资源块进行计数来应用连续编号的部件；或者用于通过对一个或多个完整物理资源块进行计数并且对一个或多个部分物理资源块作为整体进行计数来应用连续编号并且通过对一个或多个部分物理资源块进行计数来应用连续编号的部件。

根据一个示例实施例，该装置还包括用于将一个或多个部分物理资源块的一部分配置为预留资源的部件。

根据一个示例实施例，资源分配包括以时间相关方式分配资源块。

根据一个示例实施例，资源块根据所确定的资源分配粒度以时间相关方式被分配。

根据一个示例实施例，该装置还包括用于使用下行链路控制信息和无线电网络临时标识符中的至少一项配置用于用户设备的资源分配的部件。

根据一个示例实施例，该装置还包括用于根据具有3.75kHz的子载波间隔的带宽部分来定义同步信号块和/或物理随机接入信道的部件。

根据一个示例实施例，带宽部分的载波频率小于1GHz。

根据一个示例实施例，带宽部分的最小带宽是根据具有3.75kHz的子载波间隔的Y个PRB来定义的，并且其中Y等于20或24。

根据一个实施例，上述部件(例如，用于提供的部件、用于确定的部件、用于执行的部件、用于应用的部件、用于配置的部件、用于定义的部件)由图7所示的处理资源(处理电路系统)21、存储器资源(电路系统)22和接口(接口电路系统)23来实现。

应当理解，以上描述是对本发明的说明，而不应当解释为对本发明的限制。在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的真实精神和范围的情况下，本领域技术人员可以进行各种修改和应用。