LTE TDD系統(tǒng)降低時(shí)延方案
在TDD中,時(shí)延不僅依賴于處理時(shí)延,而且高度依賴于TDD配置。時(shí)延減少可限于不同的UL/DL配置。與FDD不同,TDD在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候可能沒有可用的UL或DL傳輸,因此,TDD的時(shí)延會(huì)比FDD大,因此有必要對TDD進(jìn)行專門的研究和增強(qiáng),以降低時(shí)延,從而滿足時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的要求。
為了在DL/UL業(yè)務(wù)到達(dá)時(shí)允許在任何給定時(shí)間進(jìn)行DL/UL傳輸,從而避免等待DL/UL傳輸機(jī)會(huì)所花費(fèi)的時(shí)延,可以考慮基于CA的解決方案。圖1給出了這樣一個(gè)例子。在該示例中,配置#0和配置#1中的兩個(gè)聚合TDD載波分別不是幀對齊的,而是具有3ms的偏移量,因此在來自這兩個(gè)載波的任何給定子幀處都存在DL和UL傳輸。這提供了一個(gè)條件來幫助TDD實(shí)現(xiàn)與FDD相同的時(shí)延性能。DL HARQ?timing也可以跟隨FDD的timing,即HARQ-ACK時(shí)延為4個(gè)TTI,但是HARQ-ACK不再僅限于PCell。此解決方案僅對能夠CA和全雙工的UE有利。它還要求UE能夠在任何TDD服務(wù)小區(qū)上發(fā)送HARQ-ACK。

在現(xiàn)有的七種TDD?UL/DL配置中,只有配置#0和配置#1可以完全滿足上述要求(在任何給定時(shí)間都有UL和DL傳輸)。


對于其他TDD UL/DL配置,可能需要兩個(gè)以上的載波。如果對DL/UL的任何時(shí)間可用性的要求放寬,則可以使用更多的組合。圖2給出了配置#1和配置#6的另一個(gè)示例,其中除了用紅圈標(biāo)記的子幀外,DL和UL資源在任何子幀中都可用。幾乎可以實(shí)現(xiàn)與FDD中相同的時(shí)延性能。

在只有一個(gè)TDD載波可用并且TTI長度被縮短到0.5ms甚至1個(gè)OFDM符號的情況下,HARQ?timing中的時(shí)延可以相應(yīng)地減小。在FDD中,可以假設(shè)時(shí)延時(shí)長與TTI的減少成比例。然而,同樣的假設(shè)在TDD中并不成立。由于特定UL/DL配置中的特定UL和DL分配的限制,TDD中的HARQ重傳時(shí)延沒有以與減小的TTI長度成比例的方式減小。HARQ重傳時(shí)延是影響用戶面時(shí)延因素之一。對于TDD UL/DL配置#2,表1給出了7個(gè)符號和2個(gè)符號的TTI縮短用戶面時(shí)延。計(jì)算中假設(shè)特殊子幀的配置#8,UpPTS中的2個(gè)符號不用于TTI=0.5ms的sPUCCH/sPUSCH傳輸,而是用于TTI=2個(gè)OS的sPUCCH/sPUSCH傳輸。還提供了FDD的用戶面時(shí)延以進(jìn)行比較。

從表1可以發(fā)現(xiàn),即使TDD的時(shí)延沒有以TTI長度減少成比例的方式減少,與TTI=1ms的基線相比,TTI縮短的用戶面總時(shí)延也可以顯著減少,下行的相對時(shí)延減少與FDD相當(dāng)。因此,TTI縮短也是減少TDD延遲的有效方法。
新的子幀類型
除了上述解決方案外,引入新的子幀類型也是降低時(shí)延的一種有效方法。對于新的子幀類型,可以考慮新子幀類型的詳細(xì)設(shè)計(jì)以及哪些子幀可以配置為新的子幀類型。
在LTE中,最多可以為Rel-8/9/10/11/12中的上行傳輸?shù)腢pPTS配置2個(gè)符號,并且只能用于SRS和PRACH傳輸。在新的Rel-13中,UpPTS中的X個(gè)額外的SC-FDMA符號可以通過高層參數(shù)srs-UpPtsAdd 配置用于SRS傳輸。如果新的子幀類型基于特殊子幀設(shè)計(jì),則可以重用特殊子幀的配置。對于不同長度的sTTI,可采用不同的特殊配置。圖3給出了分別基于特殊子幀的配置#8和#9的sTTI=7/2?OS的兩個(gè)示例。UpPTS中的SC-FDMA符號可用于新子幀類型中的sPUCCH/sPUSCH傳輸。

對于TDD,幀對齊和HARQ重傳的時(shí)延在不同的UL/DL配置中是不同的。并且對于新的子幀類型,新的子幀類型的位置也可以影響上述的時(shí)延。在下面,以TDD UL/DL配置#2為例,考慮新子幀類型的不同位置。圖4給出了sTTI長度為7個(gè)符號的一些示例,考慮到以下選項(xiàng),表2中計(jì)算并給出了用戶面時(shí)延。
Option 1-1:在配置為#9的傳統(tǒng)特殊子幀中插入新的子幀類型,即DwPTS:UpPTS=6:7,sPUCCH/sPUSCH可以在UpPTS中傳輸
Option 1-2:將新的子幀類型插入到具有特殊子幀配置#9的子幀#3和#8中,并假定具有特色子幀配置#8的傳統(tǒng)特殊子幀。sPUCCH/sPUSCH可以在子幀#3和#8中傳輸,但不能在傳統(tǒng)的特殊子幀中傳輸。
Option 1-3:將新的子幀類型插入到具有特殊子幀配置#9的子幀#4和#9中,并假定具有特殊子幀配置#8的傳統(tǒng)特殊子幀。sPUCCH/sPUSCH可以在子幀#3和#8中傳輸,但不能在傳統(tǒng)的特殊子幀中傳輸。


從表2中,可以發(fā)現(xiàn):
在所有選項(xiàng)中,UL?用戶面時(shí)延可以與基線相比減少。
DL?用戶面時(shí)延只能在Option 1-2中減少。只有1.82%的降幅可以實(shí)現(xiàn)。
UL和DL?用戶面時(shí)延的減少隨新子幀不同位置而變化。
對于sTTI長度為2個(gè)符號,UpPTS中的2個(gè)符號也可用于sPUCCH/sPUSCH傳輸。圖5給出了一些示例,其中考慮到新的子幀作為以下選項(xiàng)插入,并計(jì)算用戶面時(shí)延,并在表3中給出。
Option 2-1:新的子幀類型插入子幀#3/#8中,具有特殊子幀配置#8,即DwPTS:UpPTS=11:2,sPUCCH/sPUSCH可在UpPTS中傳輸
Option 2-2:新的子幀類型插入子幀#4/#9中,具有特殊子幀配置#8,即DwPTS:UpPTS=11:2,sPUCCH/sPUSCH可在UpPTS中傳輸
Option 2-3:新的子幀類型插入子幀#3/#4/#8/#9,具有特殊子幀配置#8,即DwPTS:UpPTS=11:2,sPUCCH/sPUSCH可以在UpPTS中傳輸

從表3可以看出:
與所有選項(xiàng)中的基線相比,UL?用戶面時(shí)延可以顯著降低。Option2-3的時(shí)延減少了近50%。
與所有選項(xiàng)中的基線相比,DL用戶面時(shí)延都可以減少。Option2-2和Option2-3可減少9%以上。
UL和DL?用戶面時(shí)延減少都隨新子幀的不同位置而變化。
注意,在正常子幀(特殊子幀除外)中引入新的子幀類型等同于引入更多的切換點(diǎn)。更多的交換點(diǎn)意味著更多的開銷。