5G动态TDD减少时延
NR支持TDD和FDD部署,而针对TDD部署,可以动态变化的未配对频谱上进行部署,在动态TDD部署中,可以动态地改变时间资源的传输方向。
在未配对频谱中,可以有以下方案来减少时延:
TTI缩短,增加子载波间隔或减少每个TTI的OFDM符号数;
上行免授权
延迟友好(latency-friendly )的帧结构设计(以减少帧对齐时间),比如添加混合时隙和应用动态TDD
这里,混合时隙具有两个字段(DL部分和UL部分)或三个字段(DL部分、GP和UL部分),类似于LTE中的特殊子帧。动态TDD是对时间资源的传输方向进行基于时隙的动态自适应。在上述方案中,重点讨论了时延友好的帧设计。基于时延友好的帧设计,支持固定时隙持续时间的低时延服务的一种简单方法是将混合时隙应用于所有时隙。在这种情况下,可以使用动态或半静态信令来调整每个时隙的DL/UL比率,以提高系统的频谱效率。然而,无法避免为每个时隙分配GP和未使用的DL/UL资源所导致的增加的开销,因为在某个时隙没有要传输的DL/UL数据。第二种方法是在半静态分配DL/UL传输方向时,在每个帧中引入几个混合时隙。混合时隙的数量取决于时延要求、时隙持续时间等。在这种情况下,动态TDD有助于提高系统吞吐量,就像前面的帧结构一样。第三种方案是应用基于时隙的动态自适应。在采用与LTE相同的UL/DL分配标准(其中基本标准是DL/UL流量比)的动态TDD的情况下,可以提高用户分组吞吐量。然而,这并不总是满足低时延要求。注意,绝对时延减少和用户数据包吞吐量之间存在权衡。
在NR中,应支持不同的服务多路复用场景,包括eMBB和URLLC服务共存。因此,在TDD系统中,应该研究如何在保持频谱效率的同时支持低时延服务。为了在eMBB和URLLC共存的情况下实现这一目标,可以考虑以下策略:
1. 当没有URLLC分组时,决定传输方向或DL/UL配置以最大化eMBB UE的平均用户分组吞吐量。
2. 当URLLC数据包到达时,URLLC服务的优先级高于eMBB。
基于时隙的动态TTD可以使这种策略更加现实。图1显示了应用基于时隙的动态TDD时潜在DL/UL配置的情况。这里,箭头 (/) 表示DL URLLC数据包的到达时间,这些到达数据包应在虚线时隙中传输,以满足时延要求。假设需要一个TTI(时隙)用于传输处理,并且URLLC数据包在到达后应在三个时隙内传输。

如图1所示,当使用动态信令分配传输方向时,由于考虑到UE处理时间、定时提前等,时隙类型的预先确定,将不能始终在所需时间内传输URLLC分组。
图2显示了一种可能的方法来处理由预先分配的传输方向引起的时延问题。当URLLC分组到达时,在第(n-4)个时隙处预定和分配的时隙类型可以通过在第(n-2)个下行时隙中发送的下行控制来改变。此方法将被称为低时延模式。在这种情况下,在第(n-4)时隙处接收到上行许可的UE不应该发送上行信号,因为UE可能导致严重的用户间干扰。需要研究如何向UL授权UE指示信号以忽略先前的UL授权,以及应该发送什么来支持UE。

在下行URLLC数据包的动态TDD系统的低时延模式下,可以考虑另一个选项,将所有上行时隙更改为混合时隙。当存在紧急ACK/NACK信息或在时隙中分配UL URLLC资源时,可以应用该方案。