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5G 能多載波運(yùn)行嗎?

2021-07-23 09:25 作者:余網(wǎng)優(yōu)化  | 我要投稿

協(xié)議在V2X的研究項(xiàng)目階段,RAN 工作組得出結(jié)論,通過(guò)PC5支持V2I(路車間)和V2P(車步行者間)服務(wù)是可行的。基于PC5接口的V2P至少需要討論以下幾個(gè)方面

  • 如果“P”在同一載波中傳輸,V2P性能是否能夠滿足要求,則評(píng)估V2V(車車間)性能可能退化的結(jié)果;

  • 將基于PC5的V2V重用為V2P的可行性

P-UE和V-UE可以使用單獨(dú)的資源池(case1)或共享相同的資源池(case2)用于通過(guò)PC5的V2P消息傳輸。獨(dú)立的資源池包括同一運(yùn)營(yíng)商和不同運(yùn)營(yíng)商上的池。從頻譜效率來(lái)看,對(duì)于P-UE傳輸和V-UE傳輸共享資源池是有益的。然而,對(duì)P-UE的功率消耗的考慮可能會(huì)對(duì)資源復(fù)用引入一些限制:對(duì)于V-UE,由于對(duì)功率沒(méi)有限制,因此可以假設(shè)最大傳輸功率為23dBm。然而,P-UE的發(fā)射功率可能低于V-UE的發(fā)射功率。因此,如果用于P-UE傳輸?shù)馁Y源與用于V-UE傳輸?shù)馁Y源進(jìn)行頻率復(fù)用,則V-UE傳輸可能對(duì)P-UE傳輸造成嚴(yán)重的帶內(nèi)發(fā)射干擾。問(wèn)題如圖1所示。

在圖1中,P-UE和接收V-UE2之間的距離與V-UE1和V-UE2之間的距離相同。在感測(cè)之后,P-UE在與V-UE1相同的子幀中選擇資源。如果它們使用不同的發(fā)射功率,則V-UE1引起的帶內(nèi)發(fā)射干擾可能是嚴(yán)重的,并且V-UE2可能不能正確地解碼P-UE的消息。這種IBE干擾比在同一子幀中僅存在V-UE傳輸或僅存在P-UE傳輸?shù)那闆r更嚴(yán)重,因?yàn)閂-UE以比P-UE更高的功率傳輸。

解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是使用基于TDM的資源復(fù)用,即在時(shí)域中為P-UE和V-UE分配單獨(dú)的資源池。一個(gè)問(wèn)題是,它可能會(huì)為V-UE引入傳輸延遲,特別是在擁塞級(jí)別較高時(shí)。如果P-UE和V-UE使用不同的載波呢?

多載波運(yùn)行的一個(gè)可能場(chǎng)景是P-UE在Uu鏈路的上行載波上發(fā)射,這可能不同于V2V載波。當(dāng)P-UE在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)時(shí),它們將與基站同步,這將降低它們的功耗(不需要GNSS操作)。一個(gè)P2V傳輸就像一個(gè)普通的D2D傳輸。另外,由于P2V消息速率可以低于V2V消息的速率,因此Uu上的V2P開(kāi)銷將相對(duì)較低。

另一個(gè)場(chǎng)景是使用用于P-UE傳輸和V-UE傳輸?shù)膯为?dú)載波,其中這些載波不同于Uu鏈路載波,盡管這可能由于資源分段而限制頻譜效率。

5G的NSA場(chǎng)景,出現(xiàn)了雙連接,也是需要進(jìn)行多載波運(yùn)行。

對(duì)于NR的雙連接或LTE輔助NSA操作,可以考慮同一位置和非同一位置eNB和gNB。在共址的情況下,可以假設(shè)兩個(gè)基站是緊密同步的,并且通過(guò)理想回程連接。對(duì)于非共址情況,可以同時(shí)考慮理想和非理想情況,也可以同時(shí)考慮同步和異步情況。根據(jù)同步狀態(tài)和回程需求,NR載波上的輔LTE載波可支持的功能可以不同。例如,在同步和理想回程場(chǎng)景的情況下,至少可以考慮諸如波束掃描的輔助信息之類的實(shí)時(shí)輔助,并且可以考慮有限的跨載波調(diào)度。在非理想回程的情況下,LTE的雙連接功能可以被廣泛重用。

當(dāng)考慮NSA時(shí),為了最小化開(kāi)銷,并提供更好的前向兼容性,可以刪除以下功能,或者將其配置為不受NSA支持。

(1) PSS/SSS或PBCH傳輸

在LTE和NR載波共址并且緊密同步的情況下,可以利用LTE同步信號(hào)進(jìn)行粗略的時(shí)間/頻率跟蹤。對(duì)于PBCH,除非載波也支持SA模式,否則在NSA載波中可以省略。

(2) NSA中基于競(jìng)爭(zhēng)的RACH過(guò)程

NSA上的非競(jìng)爭(zhēng)RACH過(guò)程也可以是相當(dāng)可觀的,而不是在高頻下通過(guò)RACH過(guò)程進(jìn)行波束掃描和協(xié)商的高開(kāi)銷?;贜SA上的RRM度量,可以使用適當(dāng)?shù)臒o(wú)競(jìng)爭(zhēng)PRACH資源配置。

當(dāng)考慮LTE和NR雙連接或載波聚合時(shí),可能在每個(gè)載波中使用不同的numerology 。對(duì)于多載波操作,應(yīng)闡明numerology 復(fù)用。基于每個(gè)載波中的子幀級(jí)對(duì)準(zhǔn)和子幀類型定義可以用于多載波操作屬于帶外復(fù)用情況的帶外復(fù)用情況。然而,當(dāng)考慮跨載波調(diào)度和功率控制時(shí),這種類型的對(duì)準(zhǔn)有一些缺點(diǎn)。

例如,如圖1所示,如果15 kHz NCP用于MCG,60 kHz NCP用于SCG,則SCG的兩個(gè)子幀將與MCG的一個(gè)OFDM符號(hào)沖突,并且即使使用MCG中的mini子幀,MCG和SCG子幀之間的對(duì)齊也可能是低效的。然而,如果SCG子幀結(jié)構(gòu)由MCG?numerology 確定,則還將使與不同numerology MCG相關(guān)聯(lián)的UE復(fù)用復(fù)雜化,并且可能使具有SA操作的同一載波上的UE復(fù)雜化。

如果MCG和SCG之間使用不同的numerology 符號(hào)用于CA或DC,則需要仔細(xì)考慮上行的處理??偟膩?lái)說(shuō),可以考慮在LTE和NR載波之間共享上行或者在LTE和NR載波之間獨(dú)立的上行操作。如果考慮共享,在不需要UL-CA的情況下,可以支持LTE和NR多載波操作,盡管它需要處理HARQ-ACK定時(shí)和可能具有不同numerology 的不異系統(tǒng)間的UCI?piggybacking 。如果考慮獨(dú)立操作,則可以簡(jiǎn)化操作??紤]到潛在的好處和可能的復(fù)雜性,這兩種選擇都應(yīng)該進(jìn)一步考慮,并且在適用的情況下也可以應(yīng)用LTE中的TTI。

在功率控制方面,可以擴(kuò)展雙連接性的功率控制,其中保證功率被分配給每個(gè)CG,并且剩余功率可以基于UCI類型或傳輸定時(shí)來(lái)共享。

雖然LTE雙連接性應(yīng)該是LTE/NR雙連接性的基線,但是應(yīng)該考慮一些高頻(例如,6ghz以上)的新方面,包括NR SCG的測(cè)量。在NR載波測(cè)量中,可以有兩個(gè)步驟:鄰小區(qū)測(cè)量(例如類似RSRP的測(cè)量)和服務(wù)小區(qū)波束測(cè)量(例如波束切換/跟蹤的測(cè)量)。為了處理快速和動(dòng)態(tài)的波束切換,波束切換過(guò)程可以通過(guò)L1/L2過(guò)程而不是通過(guò)RRC重構(gòu)來(lái)完成,而包括長(zhǎng)期服務(wù)小區(qū)測(cè)量在內(nèi)的相鄰小區(qū)測(cè)量可以通過(guò)RRC來(lái)完成。與LTE?DC類似,RRC過(guò)程(C面)可以由MCG處理,而波束切換過(guò)程可以在每個(gè)SCG中獨(dú)立處理。由于可能有必要的參數(shù)(例如,功率控制參數(shù))隨波束切換程序進(jìn)行更新,因此有必要通過(guò)帶波束切換程序的SCG實(shí)現(xiàn)快速RRC/參數(shù)重配置的機(jī)制。雖然波束切換流程通過(guò)L1/L2程序在SCG內(nèi)完成是可取的,但是為了有效地處理波束丟失情況(類似于RLF情況,在當(dāng)前波束配置下SCG無(wú)法到達(dá)),MCG的必要支持也是相當(dāng)可觀的。

對(duì)于多載波下行,已經(jīng)為一組載波上的信道接入定義了typeA和typeB。

typeA:每個(gè)運(yùn)營(yíng)商獨(dú)立維護(hù)競(jìng)爭(zhēng)窗口大小(CWSCondition Window Size),并執(zhí)行Cat-4信道訪問(wèn)過(guò)程。

l?typeA1:如果不能長(zhǎng)期保證沒(méi)有共享載波的任何其他技術(shù)(例如通過(guò)調(diào)節(jié)級(jí)別),則eNB在任何載波上傳輸之后,eNB可以在等待4個(gè)CCA時(shí)隙之后或者在重新初始化計(jì)數(shù)器之后恢復(fù)遞減計(jì)數(shù)器。

l?typeA2:使用所有載波中的最大CWS生成每個(gè)載波的計(jì)數(shù)器,并且在任何載波上傳輸后重新初始化計(jì)數(shù)器。

typeB:從載波組中隨機(jī)或半靜態(tài)地選擇一個(gè)載波在傳輸前執(zhí)行Cat-4 LBTListen Before Talk,如果在傳輸前使用25us LBT成功,其他載波可以同時(shí)開(kāi)始傳輸。

l?typeB1:為載波組維護(hù)單個(gè)CWS,CWS自適應(yīng)基于組內(nèi)所有載波的HARQ-ACK反饋。

l?typeB2:CWS僅基于每個(gè)載波上的HARQ-ACK反饋在該載波上獨(dú)立地維護(hù)。基于所有載波中的最大CWS來(lái)選擇所選載波上用于Cat-4 LBT的隨機(jī)計(jì)數(shù)器。

多載波UL-LBT不同于多載波DL-LBT,即(1)不同的UL載波可以具有不同的LBT類型,即25us-LBT或Cat-4?LBT。(2) 根據(jù)調(diào)度信息,用于UL傳輸?shù)膱?zhí)行LBT的載波組是動(dòng)態(tài)的。為了使DL多載波信道接入過(guò)程適用于UL,需要進(jìn)行一些修改。

在多個(gè)UL載波的情況下,對(duì)于預(yù)期使用25us LBT的UL載波,UE可以簡(jiǎn)單地在預(yù)期傳輸時(shí)間之前在該載波上進(jìn)行25us LBT。這不受多載波信道接入過(guò)程的影響,并且無(wú)論使用哪種多載波接入類型都是如此。

現(xiàn)在我們關(guān)注的是預(yù)計(jì)將使用Cat-4 LBT的運(yùn)營(yíng)商。相同的載波分組概念可用于UL,這意味著預(yù)期使用Cat-4?LBT的載波可被劃分為組,并且每組載波將遵循特定的多載波接入類型。

對(duì)于DL上的typeA多載波接入,存在一個(gè)問(wèn)題,即每個(gè)載波上的獨(dú)立LBT過(guò)程可能導(dǎo)致不同(相鄰)載波相繼接入信道,這可能會(huì)在給定Wi-Fi中的信道綁定規(guī)則的情況下阻止Wi-Fi節(jié)點(diǎn)同時(shí)接入多個(gè)信道。這推動(dòng)了typeA1和typeA2的定義。然而,UL的情況不同。

·UL傳輸由eNB調(diào)度,并且對(duì)于每個(gè)調(diào)度的子幀(可能具有一些偏移的子幀邊界)具有預(yù)定義的開(kāi)始傳輸時(shí)間,不像DL傳輸可以在任何時(shí)間開(kāi)始。

·子幀之間可能存在較小的LBT間隙(25 us到一個(gè)符號(hào))。

這些差異使得計(jì)數(shù)器重新初始化非常難搞,因?yàn)檫@將極大地影響eLAA的性能。

如圖1左側(cè)所示。UE在傳輸開(kāi)始時(shí)使用Cat-4?LBT在兩個(gè)載波上調(diào)度多個(gè)子幀(子幀n、n+1和n+2)。在第2和第3子幀的開(kāi)始處還存在LBT間隙,其中如果Cat-4 LBT在前一子幀中已成功傳輸,UE將執(zhí)行25us LBT。假設(shè)Cat-4 LBT在載波1的子幀n中的傳輸成功,但在載波2上沒(méi)有成功(意味著載波2的計(jì)數(shù)器沒(méi)有達(dá)到零),UE在載波1上開(kāi)始傳輸。如果UE遵循typeA2行為,則UE在載波1上“停止傳輸”之后,載波2上的計(jì)數(shù)器將被重新初始化。因?yàn)樵谧訋琻之后存在間隙,所以可以將其解釋為在子幀n結(jié)束之后“停止傳輸”。

·如果在UE完成子幀n中的傳輸之后重新初始化計(jì)數(shù)器,則意味著UE將僅在子幀n+1的開(kāi)始處具有小間隙,以完成其在載波2上的子幀n+1的全部Cat-4 LBT,以便在子幀n+1中傳輸,根據(jù)計(jì)數(shù)器的值和間隙的持續(xù)時(shí)間,這可能是不可能的。另一方面,允許計(jì)數(shù)器在載波2上繼續(xù)倒計(jì)時(shí)將允許UE在隨后的子幀中在載波2上發(fā)射的更好機(jī)會(huì)。注意,如果LBT在載波2上沒(méi)有成功,那么分配的資源將在eLAA中浪費(fèi)。

·就對(duì)Wi-Fi的影響而言,在這種情況下,如果eNB打算允許DL和UL上的多載波傳輸,則期望eNB在多個(gè)載波上對(duì)齊DL和UL子幀(至少?gòu)膃NB的角度來(lái)看)。UL由eNB調(diào)度,因此載波1和2上的調(diào)度子幀的數(shù)目(即使UE不能在部分或全部調(diào)度子幀中發(fā)射)必須滿足對(duì)應(yīng)的Cat-4 LBT過(guò)程的MCOT要求。即使UE被允許在載波2上繼續(xù)倒計(jì)時(shí)并且能夠在一些稍后的子幀中發(fā)射,調(diào)度子幀的總長(zhǎng)度仍然受到MCOT的限制??紤]到所有UL載波之間的對(duì)齊,它不應(yīng)影響Wi-Fi中的多載波傳輸。

上圖展示了兩個(gè)載波上的第一調(diào)度子幀被對(duì)齊的情況。但同樣的考慮也適用于兩個(gè)載波上的第一調(diào)度子幀未對(duì)齊的情況,如圖1中右側(cè)所示。在這種情況下,UE還可以在子幀n之前(例如,在接收到UL許可之后)在載波2上為子幀n+1中的UL傳輸啟動(dòng)Cat-4 LBT。在子幀n中的載波1上傳輸之后重新初始化計(jì)數(shù)器也會(huì)對(duì)載波2上的LBT成功率產(chǎn)生不利影響。

由于這些原因,我們認(rèn)為不需要支持類似于DL?typeA2的多載波接入過(guò)程,其中計(jì)數(shù)器在每次傳輸后重新初始化。此外,在組中的所有載波中使用最大CWS(如DL?typeA2中)也是非常保守的,并且會(huì)降低eLAA UL性能。因此,我們認(rèn)為不需要支持typeA2,而可以支持typeA1。

在為DL定義的typeB多載波接入上,對(duì)于UL重用typeB1存在一些問(wèn)題。對(duì)于DL,用于接入的載波組通常是相當(dāng)靜態(tài)或半靜態(tài)的,并且它取決于eNB能力。因此,將載波組定義為一個(gè)組并為該組維護(hù)單個(gè)CWS是有意義的,因?yàn)閑NB將嘗試接入的載波組不會(huì)改變或改變緩慢。然而,對(duì)于UL,UL的載波集取決于來(lái)自eNB的UL調(diào)度信息,該信息根據(jù)調(diào)度決策從一個(gè)突發(fā)到下一個(gè)突發(fā)是完全動(dòng)態(tài)的。這使得很難將一組相當(dāng)(半)靜態(tài)的載波定義為信道接入的單個(gè)實(shí)體。對(duì)于圖3所示的示例,UE可以僅在突發(fā)1中調(diào)度在載波1上,僅在突發(fā)2中調(diào)度在載波2上,以及在突發(fā)3中調(diào)度在載波1和2上。一個(gè)自然的問(wèn)題是,如何為這些不同的機(jī)組維護(hù)CWS。如果每次更改設(shè)置時(shí)都重置CWS,則信道接入可能過(guò)于激進(jìn),因?yàn)樗鼛缀蹩偸鞘褂米钚〉腃WS。如果為載波的每個(gè)可能組合保持一個(gè)CWS,則可能存在大量的組合(如果載波的數(shù)目較大)。此外,CWS適配可能相當(dāng)慢,因?yàn)橐唤M載波上的傳輸不能用于將CWS適配到任何其他載波組。出于這些原因,typeB1似乎不是UL的好選擇。

另一方面,typeB2多載波接入可直接用于一組Cat-4?LBT載波的UL。



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