LTE中的小數(shù)據(jù)包傳輸

3GPP中關(guān)于小包傳輸?shù)奈锢韺臃矫娴难芯渴加赗el-12，Rel-13中的machine-type communications（MTC）及其演進(jìn)（稱為eMTC）以及窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）的面市。為簡單起見，當(dāng)提及Rel-12或eMTC的MTC和Rel-13的NB-IoT時(shí)，都使用“MTC type”。

對(duì)于MTC來說，其中一個(gè)動(dòng)機(jī)是滿足物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的新興商機(jī)，特別是對(duì)深度覆蓋的需求，比如室內(nèi)智能計(jì)量部署?？紤]到業(yè)務(wù)模型，將UE帶寬限制在一個(gè)窄帶內(nèi)傳輸，實(shí)現(xiàn)了大的連通性，降低了UE的復(fù)雜度。

NR中的小數(shù)據(jù)包傳輸

另一方面，NR的第一階段設(shè)計(jì)應(yīng)與第二階段規(guī)范內(nèi)的向前兼容，并且需要確保第二階段之后的順利發(fā)展，以支持2019年之后確定的服務(wù)需求。因此，考慮到NR使用場景的多樣性，需要在MTC type傳輸中研究的深度覆蓋區(qū)域之外進(jìn)行范圍更廣的小數(shù)據(jù)包傳輸。例如在密集城區(qū)和移動(dòng)環(huán)境中的可穿戴設(shè)備中的低速率監(jiān)視。

基于非授權(quán)競爭的多址接入

在NR研究中，將針對(duì)每個(gè)場景討論不同的部署場景和KPI，同時(shí)仍然針對(duì)單個(gè)技術(shù)框架?；诜鞘跈?quán)競爭的小數(shù)據(jù)包傳輸在NR多址接入設(shè)計(jì)中起著重要的作用。

基于非授權(quán)競爭的方案可以支持“arrive and go”機(jī)制，這意味著數(shù)據(jù)包可以按需傳輸，而不需要根據(jù)流量進(jìn)行調(diào)度。在非授權(quán)傳輸方案中，UE將在預(yù)先分配的資源區(qū)域/時(shí)隙中傳輸其分組包，并且僅使用少數(shù)預(yù)定義的調(diào)制和編碼（MCS）方案來降低盲檢測和聯(lián)合檢測的復(fù)雜度。與基于授權(quán)的方案相比，對(duì)于諸如不頻繁的小數(shù)據(jù)包之類的應(yīng)用，這將在信令開銷和時(shí)延方面具有顯著的節(jié)省。圖1說明了一個(gè)關(guān)于非授權(quán)和基于競爭的傳輸?shù)氖纠ㄆ渲袥]有顯示ACK/NACK消息）。與基于LTE授權(quán)的傳輸相比，隨機(jī)接入過程中的消息（甚至隨后的UL授權(quán)用于調(diào)度）是不必要的，因此它可以節(jié)省至少4個(gè)UL/DL信令消息以及相關(guān)的傳輸時(shí)間。

由于NR中的小包業(yè)務(wù)（即偶爾發(fā)生和在上行中存在burstiness）的特點(diǎn)，使得多個(gè)接入U(xiǎn)E之間共享接入資源上的信號(hào)沖突不可避免。

對(duì)于非正交多址接入，多個(gè)UE信號(hào)可以同時(shí)通過共享資源傳輸，從而使頻譜效率非常高，這是一個(gè)固有的好處。將非正交多址接入與非授權(quán)傳輸方案相結(jié)合，提高了對(duì)碰撞的訪問魯棒性。性能可取決于實(shí)現(xiàn)的非正交多址接入方案以及MCS選擇和HARQ操作等各種設(shè)計(jì)方面。此外，在評(píng)估非競爭非正交多址接入時(shí)，下面還對(duì)三個(gè)主要用例給出了一些額外的考慮。

mMTC：在未來10年內(nèi)，每臺(tái)設(shè)備mMTC流量將顯著增加10倍以上。因此，支持超載業(yè)務(wù)是mMTC的基本能力。從資源利用效率的角度來看，降低信令開銷是另一個(gè)重要的考慮因素。

URLLC：在URLLC中，可靠性中提到的小包仍然可以被認(rèn)為是URLLC中的主要交付。這是因?yàn)?，為了安全目的，主要是為了安全目的而傳輸短命令消息，而不是連續(xù)的業(yè)務(wù)類型、語音和視頻，因此需要目標(biāo)時(shí)延內(nèi)的可靠性。URLLC的非?？赡艿挠美╡V2X中的連接車和所謂工業(yè)4.0中關(guān)鍵機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制。為了滿足時(shí)延和可靠性的要求，采用非授權(quán)機(jī)制實(shí)現(xiàn)“arrive and go”機(jī)制是一個(gè)很有前途的方案，并且對(duì)采用非正交多址接入方案的碰撞魯棒性提出了很高的要求。

eMBB：eMBB的應(yīng)用示例包括視頻流和視頻調(diào)用。對(duì)于這些增強(qiáng)的多媒體業(yè)務(wù)，大分組包主要以下行方式攜帶，零星的小分組包承載交互數(shù)據(jù)，例如時(shí)延報(bào)告和速度調(diào)整，從UE控制視頻將在上行中占主導(dǎo)地位。由于在eMBB中使用寬帶頻率資源，因此在分配資源（例如uRRLC）內(nèi)支持非eMBB用例也是有效的。URLLC中UE自動(dòng)報(bào)告的命令消息要求資源可用性和對(duì)多用戶干擾的魯棒性，eMBB中的UE也期望有足夠的資源來保證統(tǒng)一的用戶體驗(yàn)。非正交多址接入方案支持這些UE與各種業(yè)務(wù)類型的高效復(fù)用，這些UE有效地減少對(duì)大包傳輸?shù)闹袛?，同時(shí)提高用戶對(duì)時(shí)延敏感應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)速率。

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小包業(yè)務(wù)模型

為了比較不同的NR技術(shù)，現(xiàn)在基本使用基于FTP的非全緩沖區(qū)流量模型。然而，在評(píng)估中假設(shè)分組大小等于0.5Mb，在實(shí)際部署中，期望存在具有小數(shù)據(jù)包大小的數(shù)據(jù)包。因此，還應(yīng)考慮允許小數(shù)據(jù)包大小評(píng)估的其他非全緩沖區(qū)流量模型。例如，作為eMBB用例的應(yīng)用之一是從TRP到UE的視頻傳輸流。在這種情況下，可以考慮對(duì)與視頻傳輸相對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)模式進(jìn)行建模以進(jìn)行評(píng)估。更具體地說，圖1說明了在傳統(tǒng)FTP業(yè)務(wù)模型中對(duì)用戶的分組分配，其中每個(gè)用戶通常與固定大小（例如0.5 Mb）的單個(gè)文件相關(guān)聯(lián)。然而，對(duì)于視頻流（例如抖音），給定用戶的業(yè)務(wù)模式包括以某種預(yù)定速率到達(dá)業(yè)務(wù)隊(duì)列的預(yù)定大?。ɡ?4kb）的小文件塊的周期性傳輸。

圖3提供了這種視頻流量模式的說明，該模式可被視為現(xiàn)有FTP流量模型的擴(kuò)展，用于NR技術(shù)的評(píng)估。根據(jù)圖3，向UE發(fā)送的分組數(shù)據(jù)包括發(fā)送初始文件和具有固定 inter-file到達(dá)時(shí)間的附加文件集。附加文件的數(shù)量和 inter-file到達(dá)時(shí)間可以是流量模型的參數(shù)。根據(jù)FTP流量模型1，可以隨機(jī)模擬總體分組到達(dá)，其中到達(dá)時(shí)間遵循Poisson 過程，平均分組到達(dá)率λ. 與FTP流量模型1類似，一個(gè)UE應(yīng)僅與單個(gè)數(shù)據(jù)包關(guān)聯(lián)。

表1提供了可用于NR評(píng)估的一組可能的業(yè)務(wù)模型參數(shù)。