在LTE中，用戶(hù)面協(xié)議最初被設(shè)計(jì)用于相對(duì)較低的數(shù)據(jù)速率，即100Mbps。另一方面，NR需要支持高達(dá)峰值20Gbps的非常高的數(shù)據(jù)速率，這是LTE峰值速率的200倍。這意味著對(duì)于上下行鏈路，網(wǎng)絡(luò)和UE的計(jì)算將增加大約200倍。實(shí)現(xiàn)NR峰值速率是非常具有挑戰(zhàn)性的，特別是在UE側(cè)，這對(duì)處理和功耗有限制。

此外，從UL?grant到數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)處理可能是UE中的潛在瓶頸。由于高數(shù)據(jù)速率，在一個(gè)TTI期間處理的數(shù)據(jù)量增加。例如，如果假設(shè)下行鏈路數(shù)據(jù)速率為20Gbps，TTI長(zhǎng)度為1ms，所有PDCP SDU的大小為1500字節(jié)，并且忽略報(bào)頭的大小，那么在一個(gè)TTI中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比特將為20Gbits/1000＝20Mbits，并且在一個(gè)TT中傳輸?shù)腜DCP SDU的數(shù)量應(yīng)為20Mbits/（1500x8）＝1666.6。這意味著需要在每個(gè)TTI中將至少1666個(gè)RLC SDU連接到一個(gè)RLC PDU中，這看起來(lái)非常困難。此外，可以考慮縮短TTI值以減少時(shí)延。然后，這種縮短的時(shí)間線使得實(shí)時(shí)處理更加困難。

從以上方面來(lái)看，NR中的用戶(hù)面協(xié)議應(yīng)該被簡(jiǎn)化，并且對(duì)于下行鏈路和上行鏈路都應(yīng)該設(shè)計(jì)為處理友好的。

UE TX 提升

在UE TX端，去除級(jí)聯(lián)（concatenation）具有以下優(yōu)點(diǎn)。

PDU和報(bào)頭的預(yù)處理

分配處理負(fù)載的一種實(shí)現(xiàn)是在UL?grant之前對(duì)一些PDU和報(bào)頭進(jìn)行預(yù)處理。在當(dāng)前LTE協(xié)議中，由于級(jí)聯(lián)和分段（segmentation），RLC PDU和MAC子報(bào)頭不能預(yù)先計(jì)算。減少實(shí)時(shí)處理負(fù)載的最簡(jiǎn)單方法是從RLC層和基于SO的分割中刪除級(jí)聯(lián)功能。

此外，通過(guò)將MAC子報(bào)頭放置在MAC SDU附近，可以對(duì)MAC進(jìn)行預(yù)計(jì)算。這意味著可以在UL?grant之前準(zhǔn)備好完整的MAC PDU。另一個(gè)潛在益處是，一旦第一個(gè)MAC SDU在MAC PDU已經(jīng)完全構(gòu)建之前準(zhǔn)備好，MAC實(shí)體就可以開(kāi)始向PHY轉(zhuǎn)發(fā)MAC SDU。這可以在處理期間放松HW存儲(chǔ)器要求，因?yàn)镸AC在轉(zhuǎn)發(fā)到PHY之前不需要形成整個(gè)PDU。

UE TX硬件加速

硬件加速器是一個(gè)獨(dú)立于主處理器的硬件單元。為了處理大量數(shù)據(jù)并防止UE側(cè)的處理瓶頸，需要在用戶(hù)面功能的某些部分考慮硬件加速器的幫助。通過(guò)在硬件加速器中卸載，可以以更少的內(nèi)存訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)快速處理。此外，卸載不僅降低了主處理器的工作負(fù)載，還降低了UE側(cè)的總功耗。因此，可以放寬對(duì)UE主處理器的要求，從而提高UE實(shí)現(xiàn)的靈活性。對(duì)于重復(fù)和密集的工作，硬件加速的性能得到了最大化。

通過(guò)刪除concatenation，LI字段是不必要的，RLC PDU結(jié)構(gòu)變得更簡(jiǎn)單。大多數(shù)RLC PDU由一個(gè)固定大小的RLC報(bào)頭和一個(gè)RLC SDU組成。只有最后一個(gè)RLC SDU具有額外的SO字段。此外，RLC中的LI字段和MAC中的L字段由L字段統(tǒng)一。因此，標(biāo)頭結(jié)構(gòu)變得更簡(jiǎn)單。此外，被認(rèn)為是類(lèi)似功能的級(jí)聯(lián)和復(fù)用通過(guò)復(fù)用被合并。這種簡(jiǎn)化還減少了UE實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的工作量，這被認(rèn)為是另一種隱藏成本。這種結(jié)構(gòu)有利于通過(guò)硬件加速器進(jìn)行TX處理。

UE RX 提升

在UE RX端，移除concatenation具有以下好處。

UE RX硬件加速

與TX側(cè)相同，需要在UE RX側(cè)考慮硬件加速器的輔助以進(jìn)行快速處理。類(lèi)似地，去除級(jí)聯(lián)使UE RX側(cè)更適合硬件加速器的結(jié)構(gòu)，即簡(jiǎn)單、重復(fù)和密集的工作。用于硬件加速的LTE級(jí)聯(lián)的問(wèn)題是接收機(jī)不知道級(jí)聯(lián)了多少SDU。因此，應(yīng)該為解碼RLC報(bào)頭保留足夠大的存儲(chǔ)器大小。它不僅效率低，而且降低了RX處理速度。通過(guò)去除級(jí)聯(lián)來(lái)分散固定大小的RLC報(bào)頭可以被認(rèn)為是一種有效的結(jié)構(gòu)。對(duì)于與MAC SDU相鄰的MAC子報(bào)頭也可以實(shí)現(xiàn)這種效率。

快速重新組裝

只有當(dāng)整個(gè)MAC PDU到達(dá)MAC實(shí)體時(shí)，才可以開(kāi)始RLC重組。由于MAC PDU末尾的報(bào)頭，重新組裝應(yīng)暫停，因此接收方的處理延遲增加。由于MAC實(shí)體應(yīng)該緩沖MAC PDU直到完全接收，因此需要額外的緩沖存儲(chǔ)器。

靈活的CU-DU切割

RLC序列編號(hào)和ARQ似乎是非實(shí)時(shí)處理，而LTE用戶(hù)面架構(gòu)中的級(jí)聯(lián)是與調(diào)度相關(guān)的實(shí)時(shí)處理。通過(guò)去除級(jí)聯(lián)，序列編號(hào)和ARQ的放置可以獨(dú)立于調(diào)度，因?yàn)榛阪溌焚|(zhì)量的物理資源分配對(duì)于序列編號(hào)來(lái)說(shuō)是不必要的。例如，CU中的RLC序列編號(hào)和ARQ以及DU中的調(diào)度功能的拆分選項(xiàng)是可能的。此外，刪除級(jí)聯(lián)可以不受任何限制地應(yīng)用于位于相同位置的其他選項(xiàng)。因此，消除級(jí)聯(lián)增加了CU-DU拆分的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)靈活性。

下表總結(jié)了LTE協(xié)議和各方案的比較。