5G网络SSB 1+X波束技术应用研究

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022012

电信科学 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (1): 150-158.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2022012

5G网络SSB 1+X波束技术应用研究

李贝¹, 胡煜华², 王鑫炎², 许国平³, 刘光海¹, 肖天¹, 成晨¹, 李一¹

¹ 中国联合网络通信有限公司研究院，北京 100048
² 中国联合网络通信有限公司浙江省分公司，浙江杭州 310051
³ 中国联合网络通信集团有限公司，北京 100033

修回日期:2022-01-07 出版日期:2022-01-20 发布日期:2022-01-01
作者简介:李贝（1983- ），女，中国联合网络通信有限公司研究院高级工程师，主要研究方向为网络智能运营
胡煜华（1973- ），男，中国联合网络通信有限公司浙江省分公司高级工程师，主要研究方向为无线网络规划建设
王鑫炎（1985- ），男，中国联合网络通信有限公司浙江省分公司工程师，主要研究方向为无线网络规划优化
许国平（1978- ），男，博士，中国联合网络通信集团有限公司教授级高级工程师，主要研究方向为无线网络优化
刘光海（1972- ），男，中国联合网络通信有限公司研究院高级工程师，主要研究方向为智能运营
肖天（1991- ），男，中国联合网络通信有限公司研究院工程师，主要研究方向为网络智能运营
成晨（1990- ），女，中国联合网络通信有限公司研究院工程师，主要研究方向为网络智能运营
李一（1990- ），女，中国联合网络通信有限公司研究院工程师，主要研究方向为网络智能运营

Research on SSB 1+X beam technology of 5G network

Bei LI¹, Yuhua HU², Xinyan WANG², Guoping XU³, Guanghai LIU¹, Tian XIAO¹, Chen CHENG¹, Yi LI¹

¹ Research Institute of China United Network Communications Co., Ltd., Beijing 100048, China
² Zhejiang Branch ofChina United Network Communications Co., Ltd., Hangzhou 310051, China
³ China United Network Communications Group Co., Ltd, Beijing 100033, China

Revised:2022-01-07 Online:2022-01-20 Published:2022-01-01

摘要/Abstract

摘要：

摘要：3GPP标准在5G中引入了波束扫描和空域的维度，信道状态信息（channel state information，CSI）是UE上报给eNodeB的信道状态信息，信道状态信息参考信号（channel state information-reference signal， CSI-RS）是UE用来获取信道状态信息的参考信号。终端接入时基站采用SSB波束轮发探测终端的最优波束，在终端接入后获取参考信号的配置信息后对信道状态信息进行反馈，基站采用CSI-RS波束轮发的最优波束。5G天线灵活配置波束个数并且兼顾水平维度、垂直维度的覆盖。结合广播波束发展、现网水平7波束面临的挑战，分析比较了水平7波束与1+X波束两种方案，并对两种方案进行测试分析。测试结果表明，1+X波束具有较水平 7 波束覆盖相当、控制干扰、降低资源开销和设备能耗的优势，结合自动优化工具的应用达到提升工作效率的效果。

关键词: 5G, 波束扫描, SSB, CSI-RS, 7波束, 1+X波束

Abstract:

Beam scanning and spatial dimensions in 5G was introduced in the 3GPP standard.When UE connects gNodeB, gNodeB uses SSB beam rotation to detect the optimal beam of UE.After UE was connected, the CSI-RS configuration information could be obtained and the CSI could be normal feedback，gNodeB adopted the optimal beam transmitted by the CSI-RS beam in turn.5G antennas flexibly configure the number of beams and take into account coverage in both horizontal and vertical dimensions.The development of broadcast beams and the horizontal 7 beams facing challenges were presented, the horizontal 7 beam and 1+X beam schemes were analyzed.Finally, efficiency was presented.

Key words: 5G, beam scanning, SSB, CSI-RS, 7 beam, 1+X beam

中图分类号:

TP393

李贝, 胡煜华, 王鑫炎, 许国平, 刘光海, 肖天, 成晨, 李一. 5G网络SSB 1+X波束技术应用研究[J]. 电信科学, 2022, 38(1): 150-158.

Bei LI, Yuhua HU, Xinyan WANG, Guoping XU, Guanghai LIU, Tian XIAO, Chen CHENG, Yi LI. Research on SSB 1+X beam technology of 5G network[J]. Telecommunications Science, 2022, 38(1): 150-158.

图/表 13

图1

表1

图2

图3

表2

表3

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表4

图6

图7

表5

图8

参考文献 5

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项目	取值
NR频率	3 400～3 600 MHz
NR带宽/发射功率	100 MHz/200 W
NR帧结构/特殊子帧配比	2.5 ms双周期/10:2:2
PRACH格式	长格式 Format 0 必选；短格式Format B4或C2必选
PRACH/PBCH周期	10 ms/20 ms
PUCCH格式	Format 0/Format 1 选一种同时Format 2/Format 3选一种
SSB子载波间隔/PDCCH符号数	30 kHz/1个
SSB波束数量	1；7
CSI-RS配置	8Port4Beam
天线通道数	64T64R
上行功率控制/AMC	启用

	SSB单束boosting 6dB+模3错开开销计算	7波束开销计算
总体开销	PDSCH RB Num=[273 RB×(7×1 s/2.5 ms/2)-(13 RB+20 RB+60 RB)×(1 s/20 ms)	PDSCH RB Num=[273 RB×(1 s/2.5 ms×7)-(20 RB+12 RB+1 RB)×4 slot×(1 s/20 ms)
	-18 RB×(1 s/40 ms)-30×(1 s/20 ms)-20 RB×50]/(7×1 s/2.5 ms/2)≈2.01%	-(18 RB×5+28 RB×2)×(1 s/40 ms)-30 RB×7波束× (1 s/20 ms)]/(7×1 s/2.5 ms/2)≈258
	开销≈1-（267.5/273）≈2.01%	开销≈1-（258/273）≈5.49%
接入资源开销	273 RB-[273 RB×（7×1 s/2.5 ms/2）-(13 RB+20 RB+60 RB)×(1 s/20 ms)	273 RB-[273 RB×（1 s/2.5 ms×7）-(20 RB+12 RB+1 RB)×4 slot×(1 s/20 ms)
	-18 RB×(1 s/40 ms)-30×(1 s/20 ms)]-20 RB×50]/(7×1 s/2.5 ms/2)≈5.5	-(18 RB×5+28 RB×2)×(1 s/40 ms)-30 RB×7波束（1 s/20 ms）]/(7×1 s/2.5 ms/2)≈15
	开销≈5.5/48≈11.46%	开销≈15/48≈31.25%

配置	SSB波束数	单个SSB符号数/个	SSB周期/slot	SIB符号数	SIB周期/slot	CSIRS符号数/个	CSIRS周期/slot	TRS符号数/个	TRS周期/slot	Paging符号数/个	Paging周期/slot	基准周期/slot	基准周期的下行符号数/个	占空比
2.5 ms双周期	7	4	40	14	80	4	40	4	40	14	20	40	360	78.06%
2.5 ms双周期	1+3	4	40	14	80	4	40	4	40	14	20	40	360	45.56%

波束配置	点位	RSRP/dBm	SINR/dB	误块率	调制与编码策略	下行平均速率/(Mbit·s^-1)	调度次数/次	信道质量指示
7	拉网均值	-85.09	23.88	7.91%	21.95	670.59	1 394.6	12.01
1+3	拉网均值	-85.95	22.39	7.96%	21.93	663.18	1 393.7	12.15

波束配置	点位	RSRP/dBm	SINR/dB	误块率	调制与编码策略	下行平均速率/(Mbit·s^-1)	调度次数/次	信道质量指示
7	拉网均值	-86.23	19.43	9.44%	18.78	500.12	1 339.7	12.27
1+3	拉网均值	-85.21	22.53	9.4%	19.11	476.59	1 331.7	12.07

5G网络SSB 1+X波束技术应用研究

Research on SSB 1+X beam technology of 5G network

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