5G NOMA 流程
針對NOMA相關(guān)流程,可以考慮由preamble?和數(shù)據(jù)組成的信道結(jié)構(gòu),以支持異步傳輸。Rel-15中的Preamble可以被視為起點,如有必要,可以包括其他組件,例如,用于輔助UE檢測或GP的上行信道。
對于上行NOMA,有三種潛在的使用場景,mMTC、eMBB和URLLC。對于eMBB或URLLC場景,以同步模式運行的NOMA傳輸可以作為基線。對于mMTC和eMBB小數(shù)據(jù)場景,上行NOMA有望提高容量和資源利用率,異步模式下的NOMA傳輸有利于減少信令開銷和功耗。在這種情況下,很難保持緊密的上行同步,即UE可能在INACTIVE/IDLE狀態(tài)或不同步狀態(tài)下工作。如果在傳輸上行數(shù)據(jù)之前始終需要同步,則UE將有更大的延遲和功耗。因此,如何支持異步傳輸?shù)腎NACTIVE/IDLE模式的數(shù)據(jù)傳輸是值得研究的。
另一方面,對于處于INACTIVE/IDLE狀態(tài)的UE,可以采用簡化的RACH流程,即2-step?RACH。因此,使用2-step?RACH流程研究RRC?INACTIVE/IDLE狀態(tài)下的NOMA傳輸也是有益的。
DMRS和MA簽名配置
在Rel-15中,DMRS用于上行配置的授權(quán)傳輸?shù)腢E標識。對于NOMA傳輸?shù)闹饕獔鼍埃珼MRS也可用于UE識別。然而,可能沒有足夠的正交DMRS來支持大量設備,尤其是對于mMTC場景。因此,需要考慮增強DMRS配置或增強用于NOMA傳輸?shù)腢E識別。
對于DMRS配置,可以考慮以下選項。
Option 1: 每個UE都配置有特定于UE的DMRS配置/序列
Option 2: 每個UE配置有DMRS配置/序列池
對于Option 1,UE配置有UE特定的DMRS配置,可用于RRC連接狀態(tài)下的NOMA傳輸。對于Option 2,UE配置有DMRS配置池,其中池中的不同DMRS配置可以與不同的DMRS端口、DMRS時間/頻率資源或DMRS加擾ID相關(guān)聯(lián)。Option 2可用于RRC?INACTIVE/IDLE狀態(tài)下的NOMA傳輸。對于這兩種選項,如果DMRS用于UE識別,則重要的是增強DMRS容量以緩解多個UE之間的沖突。
對于RRC?INACTIVE/IDLE狀態(tài),它通?;谟糜谫Y源分配的網(wǎng)絡配置和相應資源的UE選擇。在這種情況下,UE可以配置一組MA簽名/資源,例如多個DMRS配置和多個MA簽名,用于NOMA傳輸。可以通過小區(qū)特定信令或UE特定信令來發(fā)送資源配置,其中小區(qū)特定配置可用于無法從專用信令獲得信息的空閑UE。
與DMRS配置類似,UE可以配置UE特定的MA簽名或MA簽名池。特別是對于處于INACTIVE/IDLE狀態(tài)的ue,需要MA簽名池配置。然而,如果為UE配置了資源配置池,并且不同資源之間沒有關(guān)聯(lián),則網(wǎng)絡將必須檢測所有可能的組合,并且這種復雜性將是禁止的。因此,DMRS可以與MA簽名相關(guān)聯(lián),即DMRS和MA簽名是一對一映射。池中的每個MA簽名都可以與DMRS配置/序列相關(guān)聯(lián)。在這種情況下,gNB可以采用這些資源之間的映射關(guān)系進行檢測,這可以降低復雜性。
MA簽名/資源選擇
對于配置有一組MA簽名/資源的UE,當UE處于INACTIVE狀態(tài)時,UE可以從該集中隨機選擇一個MA簽名/源。此外,UE可以配置多組MA簽名/資源,針對不同的TSB,區(qū)分初始傳輸和重傳,以及不同的路徑損耗等。
可以考慮由Preamble和數(shù)據(jù)組成的信道結(jié)構(gòu)來支持異步傳輸,例如,Preamble傳輸用于網(wǎng)絡的異步傳輸,以同步UE。但它也可以被同步上行傳輸用于識別UE。網(wǎng)絡可以利用Preamble的大容量來識別可能大量的UE。
對于RRC?CONNECTED狀態(tài),DMRS用于UE檢測,因為在Rel-15中為每個UE配置了特定于UE的DMRS。然而,對于NOMA,DMRS序列的容量可能不足以進行UE檢測。此外,如果由UE隨機選擇MA簽名和DMRS,則網(wǎng)絡將有相當多的組合進行檢測。Preamble用于隨機接入,Preamble Pool的大小遠大于DMRS。因此,Preamble也可用于UE識別??梢酝ㄟ^配置將前導碼映射到特定UE。這種設計可以利用Preamble設計不依賴于純正交序列的事實。在有限的資源內(nèi),可以設計比正交DMRS端口多得多的Preamble。
對于RRC?INACTIVE/IDLE狀態(tài),UE可以在沒有緊密上行同步的情況下啟動上行傳輸。因此,gNB在沒有預先上行定時信息的情況下檢測上行傳輸是重要的。可以采用初始接入過程中使用的方法,例如,UE以預定義/預配置的格式與上行數(shù)據(jù)一起傳輸Preamble。Preamble在數(shù)據(jù)之前預訂,用于gNB檢測相應的上行定時,如下結(jié)構(gòu)所示。此外,基于Preamble的上行傳輸信道結(jié)構(gòu)也適用于RRC?INACTIVE/IDLE狀態(tài)的兩步RACH過程。

對于Preamble+數(shù)據(jù)信道結(jié)構(gòu),需要進一步討論傳輸過程的設計和資源分配。對于Preamble傳輸,可以使用NR Rel-15中的Preamble結(jié)構(gòu)和格式??紤]到NOMA傳輸?shù)馁Y源配置池,可以采用Preamble和DMRS/MA簽名之間的關(guān)聯(lián),其中UE可以配置一組Preamble,每個Preamble碼與DMRS/MA簽名相關(guān)聯(lián)。由于Preamble碼的數(shù)量可能大于DMRS的數(shù)量,因此根據(jù)DMRS池的配置大小,Preamble碼可以與多個DMRS相關(guān)聯(lián)。另一方面,數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁Y源分配也可以與Preamble傳輸相關(guān)聯(lián)。
用于NOMA傳輸?shù)腢E識別包括UE活動檢測和UE ID確定。首先,gNB可以基于RS檢測(例如通過前導碼或DMRS)來識別UE活動。如果DMRS也用于UE識別,類似于Rel-15配置的授權(quán),則DMRS池需要足夠大。如前所述,如果可以支持基于Preamble的上行傳輸,則Preamble碼池比DMRS大得多,并且對UE檢測有用。
對于UE ID的確定,由于UE將從預配置的池中選擇MA簽名,因此UE有必要在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中攜帶UE ID。一種方法是使用相應的CRC對UE ID進行加擾,或者可以在MAC CE內(nèi)顯式地進行加載。另一種方法可以是在PUSCH上設計新的多路復用,如UCI,以傳輸相應的UE ID。從標準化工作的角度來看,第一種方法似乎很容易。
當多個UE同時傳輸上行傳輸并共享同一資源時,可能會在gNB處發(fā)生沖突。根據(jù)碰撞類型的不同,會出現(xiàn)不同的情況。
DMRS碰撞
MA簽名沖突
Preamble沖突
在DMRS沖突或MA簽名沖突的情況下,依賴高層ARQ將導致較大的延遲。因此,物理層中的HARQ-ACK是有益的,使得UE可以在不等待高層ARQ的情況下重新傳輸數(shù)據(jù)。
由于基于池的配置,UE在傳輸上行數(shù)據(jù)時可能會或可能不會與其他UE發(fā)生沖突。在這種情況下,UE可能不知道gNB是否未能檢測到UE或解碼數(shù)據(jù)。因此,需要來自gNB的顯式ACK/NACK。ACK/NACK可以通過UE特定DCI或group common?DCI來指示。如果支持攜帶數(shù)據(jù)的UE ID,gNB可以傳輸UE特定的DCI以指示ACK。在沒有接收到ACK的情況下,UE可以假設未正確接收到上行數(shù)據(jù),并在稍后重新傳輸數(shù)據(jù)。
如果Preamble碼與數(shù)據(jù)一起傳輸,則可以使用group common?DCI來指示ACK/NACK?;赨E選擇的Preamble碼來區(qū)分接收group common?DCI的不同UE。比如與數(shù)據(jù)對應的Preamble碼索引和ACK/NACK可以包括在group common?DCI中。
如果來自不同UE的Preamble碼發(fā)生沖突,gNB可能無法識別沖突的UE和傳輸上行信號的活動UE的數(shù)量。因此,可以使用高層的ARQ。