5G 靈活雙工
在LTE系統(tǒng)中,在幀結(jié)構(gòu)、隨機(jī)接入等許多方面考慮了FDD和TDD之間的共性,以簡化UE的實(shí)現(xiàn),從而同時支持FDD和TDD部署。LTE系統(tǒng)的FDD和TDD部署也有很多方面是單獨(dú)設(shè)計的,這導(dǎo)致了LTE系統(tǒng)FDD和TDD部署之間的巨大差異。在NR物理層設(shè)計中,應(yīng)針對成對和非成對頻譜上雙工靈活性的共性。在NR設(shè)計中,同意在未配對頻譜和配對頻譜上靈活分配UL/DL資源。
對于干擾緩解方案,還同意為成對和非成對頻譜爭取共同的交叉鏈路干擾緩解方案。這是因為靈活的DL/UL資源分配導(dǎo)致的干擾情況對于成對和非成對頻譜非常相似。
幀結(jié)構(gòu)
對于幀結(jié)構(gòu),時隙可以包含所有下行、所有上行或{至少一個下行部分和至少一個上行部分}。對于雙工靈活性,這種幀結(jié)構(gòu)可以支持成對和非成對頻譜上的部署。對于未配對的頻譜,一個時隙可以包含下行和上行傳輸,以實(shí)現(xiàn)具有下行和上行傳輸部分配置的雙工靈活性。并且類似地,對于成對頻譜的任一部分上的傳輸,上行和下行也可以在相同的子幀或時隙中。
HARQ和調(diào)度
網(wǎng)絡(luò)向UE指示下行數(shù)據(jù)及其反饋、上行分配及其數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎g的定時關(guān)系。初始傳輸和重傳之間的定時也可以是靈活的,因為NR還將支持異步HARQ。
對于HARQ反饋,支持用于在一個上行數(shù)據(jù)/控制區(qū)域中實(shí)時傳輸?shù)亩鄠€下行傳輸?shù)腍ARQ ACK/NACK反饋。對于成對頻譜,一個HARQ ACK/NACK反饋可對應(yīng)于比成對頻譜更多的下行傳輸,因為成對頻譜具有能夠向UE傳輸下行數(shù)據(jù)的兩個載波??紤]到NR將支持載波聚合,將設(shè)計支持足夠有效負(fù)載大小的NR PUCCH結(jié)構(gòu)。然后,為了在成對和非成對頻譜上實(shí)現(xiàn)雙工靈活性,可以支持公共HARQ反饋過程。
初始接入
對于初始接入,在頻率范圍內(nèi)的一組頻帶內(nèi),物理層將努力為TDD和FDD部署建立統(tǒng)一的框架。對于雙工的靈活性,公共框架也可以通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計來支持。NR?SSS檢測基于與NR?PSS資源位置的固定時間/頻率關(guān)系,與雙工模式和波束操作類型無關(guān)。NR?PBCH解碼基于與NR?PSS或NR?SSS資源位置的固定關(guān)系,而不考慮至少在給定頻率范圍內(nèi)的雙工模式和波束部署類型以及CP開銷。因此,用于同步和PBCH的信號通常可以設(shè)計為在成對和非成對頻譜上運(yùn)行。UE可以在沒有任何頻譜分配假設(shè)的情況下搜索小區(qū)同步。對于成對和非成對頻譜,PBCH或其他系統(tǒng)信息的內(nèi)容可能不同。
干擾規(guī)避
對于干擾緩解方案,如先進(jìn)接收機(jī)、參考信號設(shè)計、傳感/測量方案、功率控制和鏈路自適應(yīng)方案等。對于高級接收機(jī)來說,它自然與雙工模式無關(guān)。不同類型的高級接收機(jī)需要不同的信息,例如信道估計或干擾信號的調(diào)制順序和秩。
對于用于交叉鏈路干擾緩解的參考信號設(shè)計,UL和DL的對稱參考設(shè)計有利于干擾信道估計。通過這種方式,UL和DL之間的參考信號污染可以顯著減輕。對于感測方案,感測信號可從干擾TRP發(fā)射。感測信號可以是專用信號或重用其他現(xiàn)有參考信號,例如CSI-RS信號等,并且感測信號可以在產(chǎn)生潛在交叉鏈路干擾的載波上傳輸。從這個角度來看,傳感信號對頻譜分配是不可知的。
靈活頻譜和雙工
在LTE中,每個頻帶定義與預(yù)定雙工模式相關(guān)聯(lián),即FDD、TDD或SDL。因此,為了為運(yùn)營商提供最靈活的頻譜使用,希望NR頻帶不與任何特定雙工模式相關(guān)聯(lián)。換句話說,NR頻帶應(yīng)該簡單地定義它是成對頻譜還是非成對頻譜及其相應(yīng)的頻率范圍。然后由運(yùn)營商決定如何使用頻譜,前提是符合區(qū)域監(jiān)管要求,并且NR設(shè)計通常適用于成對和非成對頻譜。UE可被配置為在具有雙工靈活性的成對或非成對頻譜上部署。
室內(nèi)熱點(diǎn)場景靈活雙工
比如TRP放置在一個120m x 50m的開放式辦公室內(nèi),所有UE在辦公室都統(tǒng)一。假設(shè)載波頻率為4GHz和30GHz的未配對頻譜。
為了研究未配對頻譜的雙工靈活性的潛在益處,基線采用半靜態(tài)子幀分配,并且所有trp共享相同的子幀比率分配。
當(dāng)DL/UL的業(yè)務(wù)比率為1:1和2:1時,基線下行和上行子幀比率為6:4,當(dāng)DL/UL的業(yè)務(wù)比率為4:1時,基線下行和上行子幀比率為4:1。為了在非成對頻譜上實(shí)現(xiàn)雙工靈活性,采用動態(tài)DL/UL子幀比分配來適應(yīng)瞬時DL/UL業(yè)務(wù)需求。
通過不同的系統(tǒng)流量負(fù)載、DL與UL的比率、靜態(tài)或自適應(yīng)DL/UL子幀配置,對具有不同TRP部署的幾種場景進(jìn)行評估,如表1所示。

為了評估具有靈活資源分配的雙工靈活性,使用用戶感知吞吐量(UPT:user perceived throughput )作為評估指標(biāo),與LTE eIMTA中的評估指標(biāo)相同。
在雙工靈活性中,如圖1所示,如果相鄰小區(qū)在相同或部分重疊的時頻資源上使用不同的傳輸方向,則存在交叉鏈路干擾,例如TRP到TRP和UE到UE干擾。

對于一個房間內(nèi)有多個TPR的室內(nèi)辦公場景,交叉鏈路干擾將嚴(yán)重降低靈活資源分配帶來的潛在性能增益,尤其是在TPR/UE部署密集的情況下。在評估中考慮了一些初步的CIM方案,例如協(xié)調(diào)調(diào)度和功率控制。
在室內(nèi)熱點(diǎn)場景中,所有用戶在一個房間內(nèi)統(tǒng)一,穿透損失較小,服務(wù)水平概率較高。當(dāng)兩個相鄰的UE同時在重疊的時間/頻率資源上分別以發(fā)送和接收操作時,一個UE的下行鏈路接收將受到另一個UE的上行鏈路傳輸?shù)挠绊?。由于兩個用戶之間的距離很小,這種影響可能非常強(qiáng)烈。因此,UE-UE干擾在室內(nèi)場景中變得更加重要,尤其是對于小區(qū)邊緣用戶。為了評估雙工靈活性和CIM的潛在收益,尤其是在室內(nèi)熱點(diǎn)場景中緩解嚴(yán)重的UE-UE干擾,在模擬器中模擬了三種方案:
方案0:靜態(tài)UL/DL資源分配。UL/DL資源不可更改。該方案是基線。
方案1:靈活的UL/DL資源分配,無需交叉鏈路干擾緩解方案。UL/DL資源可以根據(jù)即時UL/DL業(yè)務(wù)需求而改變。但沒有實(shí)施交叉鏈路干擾緩解方案。
方案2:靈活的UL/DL資源分配和交叉鏈路干擾緩解方案。UL/DL資源可以根據(jù)即時UL/DL業(yè)務(wù)需求而改變。實(shí)現(xiàn)了交叉鏈路干擾抑制方案。
在方案2中,為了緩解TRP對TRP的干擾,在TRP處使用高級IRC接收機(jī),而不在TRP之間進(jìn)行信息交換。靜態(tài)波束協(xié)調(diào)(基站天線傾斜可根據(jù)附錄進(jìn)行配置)也在TRP中實(shí)施。
在方案2中,對于UE-to-UE干擾緩解,使用協(xié)調(diào)調(diào)度和UL功率控制。以下流程顯示了基本步驟。基于長期的UE-UE測量/報告,TRP可以為其自己的邊緣UE維護(hù)配對相鄰UE的黑名單。例如,在這個圖中,UE1屬于UE2的黑名單。假設(shè)UL UE1在DL UE2由TRP2調(diào)度之前由TRP1調(diào)度,則TRP1可以在調(diào)度下行UE2之前向TRP2發(fā)送一些協(xié)調(diào)信息(例如,調(diào)度的UE、調(diào)度的資源等)。這種協(xié)調(diào)信息將被用作TRP2處下行鏈路調(diào)度的輸入,并且至少需要一個TTI延遲來完成該信息交換。然后,當(dāng)TRP2想要在與上行UE1相同的時隙中調(diào)度下行UE2時,它可以避免將UE1將在其上實(shí)現(xiàn)上行傳輸?shù)馁Y源分配給UE2。如果使用UE1的(部分)重疊資源來調(diào)度UE2,則UE1可以基于短期UE-UE測量或來自相鄰小區(qū)的控制信令的竊聽,意識到它將對UE2造成的干擾。然后,UE1可以降低其上行功率以減輕對UE2的交叉鏈路干擾。
