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5G V2X 物理層流程

2022-11-21 11:16 作者:余網(wǎng)優(yōu)化  | 我要投稿

高級NR V2X服務(wù)支持sidelink單播和群播,而且可以同時執(zhí)行不同類型的V2X服務(wù)。

有的時候,利用HARQ反饋并不總是可行的,因?yàn)閁E可能沒有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。因此,需要一個專用信道來承載A/N反饋,其設(shè)計(jì)和配置適合于盡快傳輸A/N。

如圖1所示,定義了通過sidelink從目標(biāo)UE到源UE的反饋信道。該信道可用于NR?sidelink?mode-1和NR?sidelink?mode-2。源UE使用反饋信息進(jìn)行可能的重傳和MCS選擇。

在具有動態(tài)資源分配的NR?sidelink mode-1中,gNB調(diào)度初始傳輸資源。gNB可以在初始傳輸時或在接收NACK之后調(diào)度重傳資源。對于后一種情況,gNB接收A/N可考慮兩種選擇:

  • Option?1:在源UE接收到反饋信息后,它將反饋信息發(fā)送到gNB,如圖2(a)所示。注意,源UE可以在某種程度上重用NR PUCCH和NR UE過程來報(bào)告控制信息。

  • Option?2:如圖2(b)所示,將目標(biāo)UE直接反饋到gNB。

Option?2的設(shè)計(jì)存在一些限制和挑戰(zhàn)。首先,此選項(xiàng)僅在源和目標(biāo)UE都處于覆蓋和RRC連接狀態(tài)時有效。然而,選項(xiàng)(a)對目的UE的位置和狀態(tài)沒有限制。它可以處于覆蓋范圍內(nèi),也可以處于空閑/非活動狀態(tài),也可以不在覆蓋范圍內(nèi)。當(dāng)目標(biāo)UE在覆蓋范圍內(nèi)時,為了將反饋資源與源UE數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)聯(lián),目標(biāo)UE應(yīng)該知道用于下行調(diào)度許可控制信息(LTE V2X中的DCI 5A)的資源。如果信息通過Uu口發(fā)送,則需要在DCI中攜帶新字段,如目的UE ID或group?ID。如果通過sidelink發(fā)送信息以避免目的UE需要監(jiān)視源UE的DCI,則需要在SCI中攜帶gNB向源UE授予的信息,這會增加SCI大小。由于源UE由于DCI中的NDI而必須等待更長的時間才能知道它是否能夠清除緩沖區(qū),因此MAC緩沖也可能會比較麻煩。

因此,為了避免通過Uu口傳輸來自目的UE的sidelink反饋的復(fù)雜性并進(jìn)行可靠傳輸,優(yōu)選將反饋信息從源UE轉(zhuǎn)發(fā)到gNB。

UE可以是與各個服務(wù)相關(guān)的多個同時單播或群播傳輸?shù)哪康腢E。這里定義了四種HARQ重傳情況,如圖3所示:

  • Case?1:同步和非自適應(yīng)重傳。在這種情況下,在初始傳輸時確定重傳定時和頻率資源、傳輸模式和MCS;

  • Case?2:同步和自適應(yīng)重傳。在這種情況下,確定了重傳的定時,但在重傳時自適應(yīng)地確定了頻率資源、傳輸模式和MCS;

  • Case?3:異步和非自適應(yīng)重傳。在這種情況下,定時在重傳時動態(tài)確定,頻率資源、傳輸模式和MCS在初始傳輸時預(yù)先確定。

  • Case?4:異步和自適應(yīng)重傳。在這種情況下,在重傳時確定重傳定時和頻率資源、傳輸模式和MCS。


case 1中,預(yù)調(diào)度的重傳資源可用于時延嚴(yán)格的快速重傳。對于2、3和4的所有剩余情況,可以基于A/N反饋和CSI動態(tài)確定timing、頻率資源、MCS/TBS和傳輸模式參數(shù),如分集發(fā)射等。這可以實(shí)現(xiàn)更好的資源利用。這些類型的重傳可用于無延遲嚴(yán)格服務(wù)。

sidelink在半雙工模式下運(yùn)行。對于單播,目的UE應(yīng)處于接收狀態(tài),以保證其能夠接收傳輸數(shù)據(jù)。類似地,對于群播傳輸,當(dāng)group leader下發(fā)了操作命令時,所有目標(biāo)組成員都應(yīng)處于接收狀態(tài)。對于NR?sidelink mode-1傳輸,gNB可以管理鏈路以確保當(dāng)源UE處于活動狀態(tài)時預(yù)期目標(biāo)正在監(jiān)聽。因此,對于NR?sidelink mode-1,可以消除半雙工問題。對于NR?sidelink mode-2,無授權(quán)傳輸是通過讓UE使用不同傳輸模式來解決半雙工問題的有效解決方案。通過所提出的無授權(quán)傳輸,UE可以在時域中的傳輸模式長度上對每個相鄰UE配置不同的傳輸模式,從而至少成功接收一次。然而,對于其他模式2 a)、b)和d)模式,半雙工問題無法解決,并且在NR V2X中引入異步流量時會變得更糟。

車輛UE可以同時參與多個單播、或群播或廣播通信。如圖4所示,排長可以與前面的車輛進(jìn)行單播會話,以獲得透明服務(wù),同時參與另一個服務(wù)的群播傳輸。單播、群播和廣播傳輸可以承載不同類型的流量,例如,具有3ms E2E延遲的高可靠性單播、具有有限傳輸范圍的周期群播,以及具有盡可能大覆蓋率的周期廣播。這些傳輸請求可能同時出現(xiàn)。應(yīng)考慮不同的設(shè)計(jì)原則,以滿足各種傳輸要求。例如,具有60kHz SCS的短TTI和時隙設(shè)計(jì)可用于緊急單播傳輸,以實(shí)現(xiàn)低延遲。15kHz ?SCS由于其大覆蓋能力可應(yīng)用于廣播傳輸。此外,在發(fā)射機(jī)端,需要采用物理層復(fù)用方法,以支持采用TDM、FDM和多天線傳輸技術(shù)的單播、群播和廣播業(yè)務(wù)。

多路復(fù)用不同傳輸?shù)囊粋€簡單解決方案是使用TDM方法,如圖5(a)所示,其中發(fā)射機(jī)被調(diào)度用于隨后不同時隙中的不同傳輸。一次一個傳輸保證了傳輸可靠性和在完全可用傳輸功率下的更大覆蓋范圍。然而,由于等待傳輸機(jī)會,傳輸延遲可能會增大,這對于某些延遲嚴(yán)格的服務(wù)是不可容忍的。

5(b)所示的FDM方法可以同時支持不同的傳輸。從發(fā)射機(jī)的角度來看,單播分組的傳輸可以是FDM,而群播在同一時隙中。不同頻率帶寬中的數(shù)值可能不同。這是可能的,因?yàn)閷τ诖蠖鄶?shù)單播和群播,目標(biāo)UE位于源UE附近。通過適當(dāng)?shù)墓β史峙?,可以調(diào)度發(fā)射機(jī)以不同的頻率資源同時發(fā)送多個單播或群播。由于UE不需要在給定載波中同時使用不同的SCS發(fā)送/接收sidelink傳輸,因此具有不同numerology的FDM適用于UE在多個載波上發(fā)送或接收sidelink

多路復(fù)用方法還可以考慮一種類似mini-slot的方法,其中一個緊急傳輸(例如單播)與正在進(jìn)行的傳輸(如圖5(c)所示)重疊,并基于可靠性要求使用不同的MIMO層??梢耘c靈活的目標(biāo)塊錯誤率和HARQ一起研究資源效率高的自適應(yīng)復(fù)用方法,其中初始傳輸重疊并且以更高的可靠性執(zhí)行重傳。對于單播和群播,允許較低可靠性的初始傳輸可以與MIMO疊加,而重傳可以使用更穩(wěn)健的復(fù)用方法處理,例如正交調(diào)度或分集。在上述自適應(yīng)HARQ設(shè)計(jì)中,傳輸模式參數(shù)在不同的傳輸/重傳嘗試之間動態(tài)調(diào)整,并通過SCI發(fā)送信號。

除了TDM和FDM方法外,還可以利用具有多個天線模式的空分復(fù)用(SDM)方法來同時支持這些傳輸,例如,全向天線可用于群播和廣播型傳輸,而定向天線可用于單播。


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