NR中短TTI下DCI该如何设计
5G中可以使用两级DCI可用于TTI调度，一种是“慢DCI”：应用于1个以上TTI的DCI内容在传统的单层PDCCH上进行，每个子帧传输不超过一次；另一种是“快速DCI”：适用于特定TTI的DCI内容在PDCCH上进行，对于给定TTI中的PDSCH，调度信息从慢DCI和快DCI的组合，或仅快速DCI。
但是下行控制信息的高开销会降低短TTI的下行增益。
为什么要进行DCI设计
短TTI（sTTI）中的低时延可以通过更快的调度来实现。一方面，与1ms TTI相比，用于调度sTTI的DCI将更频繁地传输，因此如果不引入DCI增强，则DCI开销将大幅增加。例如，在子帧内，对于一个UE只有一个DCI来调度具有1ms TTI的一个PDSCH，但是对于一个UE有7个DCI来调度具有2个符号TTI的7个PDSCH。考虑到下行控制信息的高开销将降低sTTI的下行增益，需要降低短TTI的DCI开销。另一方面，由于关键业务的传输需要尽可能快地获得调度信息，因此短TTI的DCI设计应该满足这类业务的低时延要求。因此，短TTI不仅要考虑传统的SPS调度或多TTI调度，还要考虑关键传输的DCI。
sTTI的两级DCI设计
两级DCI方案1：DCI分为慢DCI和快DCI，其中慢DCI和快DCI的组合用于指示一个sTTI上的传输。
两级DCI方案2：慢DCI用于调度多个sTTI上的多个传输，每个子帧最多更新一次；快速DCI用于指示一个sTTI上的传输。
在方案1中，DCI分为两部分。第一部分称为slow DCI，它包含一些控制信息，这些信息可以在子帧级别改变。第二部分称为fast DCI，它包含一些控制信息，这些信息必须在每个调度的sTTI中发出信号。支持短TTI的UE需要在接收PDSCH或发送PUSCH之前检测慢DCI和快DCI。如图1所示，慢DCI由传统PDCCH承载，并且每个子帧最多传输一次，而快DCI由sPDCCH承载，并且在每个sTTI中传输。
表1给出了DCI分离的示例。假设DCI格式为2，系统带宽为50个PRB，在FDD系统中DCI的大小约为57 bit。
这里提供了在不同TTI长度的情况下两级DCI方案1的编码速率（依据华为仿真的结果），并比较了假设一定CCE聚合等级的不同TTI长度的开销。假设58位传统单级DCI、38位慢DCI和38位快速DCI，则在假设QPSK调制和CCE大小为36RE的情况下，表2显示了不同聚合等级的结果码率。其他间接开销计算假设见表2-1。
这里假设每个子帧的第一sTTI中的慢DCI和快DCI总是在传统的单级PDCCH控制区域中。从表2可以看出，2CCE传统单级DCI的编码速率与1.3CCE快速DCI类似。因此，与在每个sTTI中使用传统的单级DCI相比，快速DCI的引入可以减少控制开销。
控制开销缩减率为（b-a）/a，a=每个sTTI中传统的单级DCI方案的控制开销；b=两级DCI方案1的控制开销。这里假设两级DCI的UE编号相同，缩短单级DCI和传统单级DCI。两级DCI方案1与传统的单级DCI方案在每个sTTI中的开销降低率结果如表3-5所示。
从表3-5可以看出：如果TTI长度为2个符号，则两级DCI方案1的开销为
与具有1CCE聚合等级的传统单级DCI相比，它不会减少控制开销。
与传统的大于1CCE聚合等级的单级DCI相比，减少了8.1%～27.4%的控制开销。
两级DCI方案2：慢DCI用于多个sTTI调度，快速DCI用于一个sTTI
在方案2中，慢DCI可用于调度多个sTTI上的多个传输，每个子帧最多更新一次。如果需要，可以使用快速DCI在一个sTTI上指示传输。
与单级DCI相比，即使单级DCI的负载大小与方案2中的fast DCI相似，fast DCI的开销也比单级DCI小，因为fast DCI不需要在每个TTI中进行传输。此外，单级DCI设计的缩短会限制调度的灵活性，导致各种业务的吞吐量损失。然而，方案2可以类似于用于非关键业务传输的SPS调度。支持短TTI的UE，如果需要则检测快速DCI，需要在非关键传输之前检测慢速DCI。此外，对于临界传输，方案2中也可以考虑唯一的快速DCI。如果存在一些预先定义的关键传输调度信息，则临界快速DCI的有效负载大小可以设计为与非临界快速DCI相同的限制盲检测的有效负载大小。如图2所示，在传统控制区域中携带慢DCI，并且每个子帧最多传输一次。在SPDCH区域携带快速DCI，并在需要时发送。
表6给出了两级DCI方案2的一个例子。假设DCI格式为2，系统带宽为50个PRB，在FDD系统中DCI的大小约为57位。
这里采用华为仿真的数据，提供了两级DCI方案2在不同TTI长度的情况下的码率，并在假设一定CCE聚合等级的情况下比较了不同TTI长度的开销。假设如上所述的57位传统单级DCI、65位慢DCI和30位快DCI，在表7中显示了不同聚合等级的结果码率，假设QPSK调制和36 RE的CCE大小。
类似地，两级DCI方案2还假设每个子帧的第一sTTI中的慢DCI和快DCI总是在传统的单级PDCCH控制区域中。根据表7，2CCE传统单级DCI的编码速率与1CCE快速DCI的编码速率相似。因此，与在每个sTTI中使用传统的单级DCI相比，快速DCI的引入可以减少控制开销。
控制开销缩减率为（c-a）/a，其中，a=每个sTTI中传统的单级DCI方案的控制开销；c=两级DCI方案2的控制开销。这里还假设两级DCI和传统单级DCI的UE编号相同。表8-10显示了两级DCI方案2相对于传统单级DCI方案在每个TTI中的开销降低率结果。
根据表8-表10，我们可以得出，如果TTI长度为2个符号，则两级DCI方案2的开销为：
与传统的1CCE聚合等级DCI相比，该方法降低了11.6%～27.6%的控制开销。
与传统的单级DCI相比，它比1CCE聚合等级以上的传统单级DCI降低了21.8%～74.0%的控制开销。
sTTI的短单级DCI设计
在每个sTTI中传输单级DCI。DCI的有效负载大小将被缩放以减少控制开销。缩短的单级DCI设计会由于负载较小而限制各种业务的调度灵活性，从而导致吞吐量损失。
表11给出了DCI缩放的示例。假设DCI格式为2，系统带宽为50PRB，在FDD系统中DCI的大小约为57位。
在不同TTI长度情况下缩短单个级别DCI的编码速率，并比较了假设一定CCE聚合等级的不同TTI长度的开销。假设单级DCI的有效负载大小与两级DCI方案2的快速DCI相同。假设57位传统DCI、30位缩短单级DCI，则在假设QPSK调制和CCE大小为36RE的情况下，表2显示了不同聚合等级的结果编码速率。
这里假设每个子帧的第一sTTI中的慢DCI和快DCI总是在传统PDCCH控制区域中。根据表12，2CCE 传统DCI的码率与1CCE 短单级DCI相同。因此，与在每个sTTI中使用传统的单级DCI相比，短单级DCI的引入可以减少控制开销。
控制开销缩减率为（b-a）/a，式中，a=每个sTTI中传统的单级DCI方案的控制开销；b=单级DCI的控制开销。这里假设单级DCI和传统单级DCI的UE号相同。表13和表15显示了每个sTTI中两级DCI方案1相对于传统单级DCI方案的开销降低率结果。
从表13和表15可以看出：如果TTI长度为2个符号，则缩短单级DCI的开销为
与具有1CCE聚合等级的传统单级DCI相比，它不会减少控制开销。
与传统的大于1CCE聚合等级的单级DCI相比，减少了11.5%～39.1%的控制开销。
