本文是ZTE提出的一種時(shí)間結(jié)構(gòu)NR子幀（NRsf）和一種自包含的數(shù)據(jù)傳輸幀SDF。此外，還討論了如何聚合不同長度和組成的調(diào)度幀，HARQ功能以及FDM和TDM方式下的復(fù)用，以提高資源利用率。

本文中假設(shè)的波形是CP-OFDM。通過子載波間隔縮放fsc＝f0*M可以導(dǎo)出不同的numerology，其中f0是子載波間隔基值，M優(yōu)選為2^M類型，其中M是整數(shù)，數(shù)字包括0。

在LTE中，子幀的持續(xù)時(shí)間為1ms，對于NR，更傾向于允許可變的子幀持續(xù)時(shí)間。為了區(qū)別于LTE中應(yīng)用的固定持續(xù)時(shí)間，使用術(shù)語“NR?sub-frame（NRsf）”來表示NR。NR子幀是可調(diào)度的最短時(shí)域結(jié)構(gòu)。NR子幀的持續(xù)時(shí)間可以通過考慮時(shí)延敏感服務(wù)（例如URLLC）的要求來定義。

定義NR子幀的持續(xù)時(shí)間至少有兩種可能性：

1.通過定義絕對持續(xù)時(shí)間。子幀中包含的OFDM符號的數(shù)目然后從OFDM符號持續(xù)時(shí)間導(dǎo)出；

2.通過定義子幀中要使用的符號數(shù)。然后從OFDM符號持續(xù)時(shí)間導(dǎo)出子幀持續(xù)時(shí)間。

這兩種選擇或多或少是等價(jià)的。第一種方法似乎很簡單；當(dāng)需要引入短時(shí)間或需要調(diào)整不同的調(diào)度幀時(shí)，首先可以定義子幀的持續(xù)時(shí)間。另一方面，第二個(gè)選項(xiàng)似乎是向前兼容的，甚至更低的比例因子也可以應(yīng)用于未來的用例。在第一種方法中，非常低的子載波間隔縮放因子（例如1/16）可以創(chuàng)建比子幀長的符號。

NR子幀的彈性持續(xù)時(shí)間可表示為：

其中“#symbols”是每個(gè)子幀的符號數(shù)，M是子載波間隔的應(yīng)用比例因子。例如，上面的公式將允許NR子幀持續(xù)時(shí)間為0.5ms，對于SCS比例因子為1的8個(gè)OFDM符號。

NR子幀的持續(xù)時(shí)間應(yīng)設(shè)計(jì)為滿足5G時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的要求。此外，為了允許LTE和NR之間的緊密集成，在一個(gè)LTE子幀中應(yīng)該存在整數(shù)個(gè)NR子幀。

可能的NR子幀類型：

對于未配對頻譜，應(yīng)至少有3種類型的NR子幀：

• Type0：全部下行，可以包括控制，可以包括數(shù)據(jù)，可以包括用于解調(diào)的RS。

• Type1：全部上行，可以包括gap，可以包括控制，可以包括數(shù)據(jù)，可以包括用于解調(diào)的RS。

• Type2：混合UL/D，L可以包括DL控制、DL數(shù)據(jù)、gap、UL數(shù)據(jù)、UL控制和RS，用于在兩個(gè)傳輸方向上解調(diào)。

對于成對頻譜，可能只需要Type0和Type1。而且，希望對成對和非成對頻譜盡可能采用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)。

三種不同NRsf類型的示例如下所示：

調(diào)度幀（SDF：scheduling frame）描述了數(shù)據(jù)突發(fā)傳輸所需的資源。調(diào)度幀可以由一個(gè)或多個(gè)NR子幀組成。通過子幀聚合可以創(chuàng)建大于一個(gè)子幀的調(diào)度幀。一個(gè)調(diào)度幀中的子幀的數(shù)目取決于特定應(yīng)用的特定要求。它也可能與部署場景和載波頻率有關(guān)。

RS是基于NR子幀設(shè)計(jì)的。當(dāng)多個(gè)子幀被聚合以形成調(diào)度幀時(shí)，子幀中的RS用于調(diào)度幀的數(shù)據(jù)解調(diào)。不應(yīng)要求RS存在于調(diào)度幀的所有子幀中。

調(diào)度幀還可以包含用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆峙浠虼_認(rèn)。但是，特定的調(diào)度幀是否包含分配或確認(rèn)取決于數(shù)據(jù)傳輸過程和控制的具體設(shè)計(jì)。

人們傾向于最大化不同鏈接之間的共性，但也認(rèn)識到不同鏈接可能存在一些差異。這些細(xì)節(jié)與具體設(shè)計(jì)高度相關(guān)。

為了允許低時(shí)延服務(wù)和促進(jìn)前向兼容性，中興建議引入一種基于NR子幀聚合的自包含調(diào)度幀結(jié)構(gòu)（self-contained scheduling frame）。自包含結(jié)構(gòu)意味著在調(diào)度幀中包括從源到目的地以及從目的地到源的數(shù)據(jù)突發(fā)傳輸所需的所有信號。

“Self-contained scheduling frame structure”意味著需要雙向傳輸。因此，一個(gè)自包含的調(diào)度框架必須包含

• 至少一個(gè)NR子幀Type0和一個(gè)NR子幀Type1；

• 混合NR子幀Type2。

來自聚合NR子幀的不同字段由調(diào)度幀繼承。但并非所有繼承的控制字段都必須用于控制，其中一些字段可能用于數(shù)據(jù)傳輸。

下面，舉例說明TDD中最小可能的自包含調(diào)度幀。它由兩個(gè)NR子幀組成，每個(gè)子幀包含2個(gè)符號。在type0 NR子幀期間在下行方向上傳輸數(shù)據(jù)，并且在type1 NR子幀期間發(fā)送Ack/Nack?？偟膩碚f，至少需要4個(gè)符號來促進(jìn)下行控制、Gap、Data和上行控制。

圖3中示出了創(chuàng)建調(diào)度幀的另一種可能性。通過聚合type0和type2 NR子幀的不同組合，實(shí)現(xiàn)了具有不同屬性的調(diào)度幀。對于SDF1，Ack/Nack被放置在調(diào)度幀的末尾，對于SDF2，Ack/Nack字段被放置在調(diào)度幀的中間。

調(diào)度幀用于承載傳輸塊。NR子幀聚合生成不同的調(diào)度幀長度和格式。

自包含的調(diào)度框架結(jié)構(gòu)是指在幀結(jié)構(gòu)中包含傳輸數(shù)據(jù)突發(fā)所必需的所有信息，如分配、RS和數(shù)據(jù)。這應(yīng)與“self-contained feedback”的可能性區(qū)分開來，也應(yīng)予以支持。

一般來說，對于在調(diào)度幀（n）中接收到的下行數(shù)據(jù)，應(yīng)能夠在調(diào)度幀（n+k）中發(fā)送ACK/NACK，其中k(≥0). 在k=0時(shí)，ACK/NACK與相應(yīng)數(shù)據(jù)在相同的調(diào)度幀中傳輸。這稱為自包含反饋。在k>0時(shí)，ACK/NACK反饋延遲。后者在無法及時(shí)解碼接收到的數(shù)據(jù)以進(jìn)行自包含反饋的情況下是有用的。第三種可能性是集中反饋，其中，在一個(gè)單一上行場合中發(fā)送多個(gè)調(diào)度幀的ACK/NACK。

下面給出了一個(gè)自包含和延遲反饋的示例。使用圖3示例中的調(diào)度幀結(jié)構(gòu)：

對于上行數(shù)據(jù)傳輸，不需要顯式反饋。相反，它可以包括在后續(xù)調(diào)度幀的下行控制中。如果它包含在下一個(gè)可能的調(diào)度框架中，則稱為自包含反饋。如果它包含在以后的調(diào)度幀中，則稱為延遲反饋。

獨(dú)立的ACK/NACK反饋有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，例如：

• 時(shí)延減少

• 減少不同調(diào)度幀之間的耦合。不同調(diào)度幀之間的低耦合增加了資源分配的靈活性。它以TDM方式簡化了幀復(fù)用的調(diào)度。

• 調(diào)度幀可以靈活地被屏蔽以用于干擾緩解或任務(wù)關(guān)鍵型服務(wù)，而不考慮它是否需要用于先前數(shù)據(jù)傳輸?shù)腁CK/NACK反饋。

• 它有利于LAA（Licence Assisted Access），因?yàn)橐坏┰O(shè)備成功占用一個(gè)信道，它就應(yīng)該發(fā)送所有相關(guān)的信號。

然而，也有延遲反饋或集中反饋更適合使用的情況。例如，當(dāng)采用自包含反饋時(shí)，不需要很低時(shí)延服務(wù)的性能可能會降低。例如由于在接收到ACK/NACK之前所需的傳輸時(shí)延或由于需要短調(diào)度幀（其具有更大的開銷）的情況。

各種調(diào)度幀的復(fù)用

NR需要有效地支持各種使用場景，即增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）、大規(guī)模機(jī)器類型通信（mMTC）、超可靠和低延遲通信（URLLC）。此外，還應(yīng)適用于室內(nèi)熱點(diǎn)、城市密集、超大覆蓋、高速場景等多種部署場景。

為了滿足不同的需求，我們需要具有不同特性的調(diào)度幀，例如不同的長度和numerology（例如子載波間隔、CP長度）。

為了有效地利用稀缺的空口資源，不同的調(diào)度幀結(jié)構(gòu)需要基于允許平滑和靈活的復(fù)用和資源分配的共同原則。建議在載波中同時(shí)考慮頻率（FDM）和時(shí)間（TDM）的幀復(fù)用調(diào)度。兩種方法各有利弊。

下面列出了其中一些問題：

• 為下一代通信系統(tǒng)提供了大帶寬。然而，由于低通信量或設(shè)備能力限制（例如智能計(jì)量），一些應(yīng)用可能只需要很少的頻率資源。同時(shí)，這類應(yīng)用通常需要很長的調(diào)度幀來支持廣覆蓋。因此，以FDM方式復(fù)用不同種類的調(diào)度幀有利于避免頻率資源的低效利用。

• NR還需要同時(shí)滿足不同的潛伏期要求。為了滿足這些要求，可以在載波上同時(shí)使用多個(gè)調(diào)度幀長度。對于時(shí)延不敏感的應(yīng)用程序（如FTP），可以利用長調(diào)度幀在減少開銷方面的優(yōu)勢。在時(shí)延敏感的其他服務(wù)（例如VR）中，可以采用短的調(diào)度幀，即使這伴隨著增加的開銷成本。

• 與FDM概念相比，TDM方式通常更有利于復(fù)用長調(diào)度幀和短調(diào)度幀。在FDM模式中，有一些挑戰(zhàn)需要克服。首先，F(xiàn)DM可能導(dǎo)致資源利用效率低下。例如，如果在具有短調(diào)度幀的應(yīng)用中沒有要發(fā)送的信號，則資源不能被具有長調(diào)度幀的應(yīng)用直接利用，因?yàn)榇藭r(shí)已經(jīng)完成了其資源分配（在圖5的右下角示出）。其次，由于不同應(yīng)用在上下行之間的獨(dú)立資源分配，可能出現(xiàn)TRP必須在一些子載波上發(fā)射但需要在其他子載波上接收的情況。這可能意味著長調(diào)度幀和短調(diào)度幀需要單獨(dú)的RF鏈，并且將增加TRP的成本。此外，取決于所選擇的波形，當(dāng)以FDM方式復(fù)用時(shí)，由于不完美的時(shí)間和頻率同步而導(dǎo)致的一個(gè)TRP中的DL/UL干擾可能在長調(diào)度幀和短調(diào)度幀之間產(chǎn)生大的保護(hù)帶，這將進(jìn)一步增加系統(tǒng)開銷。

• TDM方式的另一個(gè)用例是任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序。它們通常以突發(fā)傳輸為特征，并通過如圖5所示的時(shí)域穿孔來支持。

對于不同調(diào)度幀的復(fù)用，還應(yīng)考慮網(wǎng)絡(luò)能力。例如，如果存在多個(gè)RF鏈，則可以對FDM復(fù)用的不同服務(wù)進(jìn)行獨(dú)立的上下行資源分配。如圖5

如果只有一個(gè)射頻鏈，則調(diào)度幀復(fù)用應(yīng)考慮GP對準(zhǔn)。如果某些調(diào)度幀無法對齊GP，則可以在適當(dāng)位置進(jìn)行穿孔。如圖6中所示。

在FDM和TDM方式中引入靈活資源分配的另一個(gè)原因是業(yè)務(wù)量匹配。一般來說，mMTC需要更多的上行資源，eMBB的下行業(yè)務(wù)比例更高。如果需要使用FDM和不同的SDF配置來處理這樣的上下行業(yè)務(wù)量差異，則意味著資源浪費(fèi)。

基于上述考慮，建議在同時(shí)使用FDM和TDM方式下的幀復(fù)用調(diào)度。