5G 能多载波运行吗？

协议在V2X的研究项目阶段，RAN 工作组得出结论，通过PC5支持V2I(路车间)和V2P（车步行者间）服务是可行的。基于PC5接口的V2P至少需要讨论以下几个方面

• 如果“P”在同一载波中传输，V2P性能是否能够满足要求，则评估V2V(车车间)性能可能退化的结果；

• 将基于PC5的V2V重用为V2P的可行性

P-UE和V-UE可以使用单独的资源池（case1）或共享相同的资源池（case2）用于通过PC5的V2P消息传输。独立的资源池包括同一运营商和不同运营商上的池。从频谱效率来看，对于P-UE传输和V-UE传输共享资源池是有益的。然而，对P-UE的功率消耗的考虑可能会对资源复用引入一些限制：对于V-UE，由于对功率没有限制，因此可以假设最大传输功率为23dBm。然而，P-UE的发射功率可能低于V-UE的发射功率。因此，如果用于P-UE传输的资源与用于V-UE传输的资源进行频率复用，则V-UE传输可能对P-UE传输造成严重的带内发射干扰。问题如图1所示。

在图1中，P-UE和接收V-UE2之间的距离与V-UE1和V-UE2之间的距离相同。在感测之后，P-UE在与V-UE1相同的子帧中选择资源。如果它们使用不同的发射功率，则V-UE1引起的带内发射干扰可能是严重的，并且V-UE2可能不能正确地解码P-UE的消息。这种IBE干扰比在同一子帧中仅存在V-UE传输或仅存在P-UE传输的情况更严重，因为V-UE以比P-UE更高的功率传输。

解决这个问题的一个简单方法是使用基于TDM的资源复用，即在时域中为P-UE和V-UE分配单独的资源池。一个问题是，它可能会为V-UE引入传输延迟，特别是在拥塞级别较高时。如果P-UE和V-UE使用不同的载波呢？

多载波运行的一个可能场景是P-UE在Uu链路的上行载波上发射，这可能不同于V2V载波。当P-UE在网络覆盖范围内时，它们将与基站同步，这将降低它们的功耗（不需要GNSS操作）。一个P2V传输就像一个普通的D2D传输。另外，由于P2V消息速率可以低于V2V消息的速率，因此Uu上的V2P开销将相对较低。

另一个场景是使用用于P-UE传输和V-UE传输的单独载波，其中这些载波不同于Uu链路载波，尽管这可能由于资源分段而限制频谱效率。

在5G的NSA场景，出现了双连接，也是需要进行多载波运行。

对于NR的双连接或LTE辅助NSA操作，可以考虑同一位置和非同一位置eNB和gNB。在共址的情况下，可以假设两个基站是紧密同步的，并且通过理想回程连接。对于非共址情况，可以同时考虑理想和非理想情况，也可以同时考虑同步和异步情况。根据同步状态和回程需求，NR载波上的辅LTE载波可支持的功能可以不同。例如，在同步和理想回程场景的情况下，至少可以考虑诸如波束扫描的辅助信息之类的实时辅助，并且可以考虑有限的跨载波调度。在非理想回程的情况下，LTE的双连接功能可以被广泛重用。

当考虑NSA时，为了最小化开销，并提供更好的前向兼容性，可以删除以下功能，或者将其配置为不受NSA支持。

（1） PSS/SSS或PBCH传输

在LTE和NR载波共址并且紧密同步的情况下，可以利用LTE同步信号进行粗略的时间/频率跟踪。对于PBCH，除非载波也支持SA模式，否则在NSA载波中可以省略。

（2） NSA中基于竞争的RACH过程

NSA上的非竞争RACH过程也可以是相当可观的，而不是在高频下通过RACH过程进行波束扫描和协商的高开销。基于NSA上的RRM度量，可以使用适当的无竞争PRACH资源配置。

当考虑LTE和NR双连接或载波聚合时，可能在每个载波中使用不同的numerology 。对于多载波操作，应阐明numerology 复用。基于每个载波中的子帧级对准和子帧类型定义可以用于多载波操作属于带外复用情况的带外复用情况。然而，当考虑跨载波调度和功率控制时，这种类型的对准有一些缺点。

例如，如图1所示，如果15 kHz NCP用于MCG，60 kHz NCP用于SCG，则SCG的两个子帧将与MCG的一个OFDM符号冲突，并且即使使用MCG中的mini子帧，MCG和SCG子帧之间的对齐也可能是低效的。然而，如果SCG子帧结构由MCG numerology 确定，则还将使与不同numerology MCG相关联的UE复用复杂化，并且可能使具有SA操作的同一载波上的UE复杂化。

如果MCG和SCG之间使用不同的numerology 符号用于CA或DC，则需要仔细考虑上行的处理。总的来说，可以考虑在LTE和NR载波之间共享上行或者在LTE和NR载波之间独立的上行操作。如果考虑共享，在不需要UL-CA的情况下，可以支持LTE和NR多载波操作，尽管它需要处理HARQ-ACK定时和可能具有不同numerology 的不异系统间的UCI piggybacking 。如果考虑独立操作，则可以简化操作。考虑到潜在的好处和可能的复杂性，这两种选择都应该进一步考虑，并且在适用的情况下也可以应用LTE中的TTI。

在功率控制方面，可以扩展双连接性的功率控制，其中保证功率被分配给每个CG，并且剩余功率可以基于UCI类型或传输定时来共享。

虽然LTE双连接性应该是LTE/NR双连接性的基线，但是应该考虑一些高频（例如，6ghz以上）的新方面，包括NR SCG的测量。在NR载波测量中，可以有两个步骤：邻小区测量（例如类似RSRP的测量）和服务小区波束测量（例如波束切换/跟踪的测量）。为了处理快速和动态的波束切换，波束切换过程可以通过L1/L2过程而不是通过RRC重构来完成，而包括长期服务小区测量在内的相邻小区测量可以通过RRC来完成。与LTE DC类似，RRC过程（C面）可以由MCG处理，而波束切换过程可以在每个SCG中独立处理。由于可能有必要的参数（例如，功率控制参数）随波束切换程序进行更新，因此有必要通过带波束切换程序的SCG实现快速RRC/参数重配置的机制。虽然波束切换流程通过L1/L2程序在SCG内完成是可取的，但是为了有效地处理波束丢失情况（类似于RLF情况，在当前波束配置下SCG无法到达），MCG的必要支持也是相当可观的。

对于多载波下行，已经为一组载波上的信道接入定义了typeA和typeB。

typeA：每个运营商独立维护竞争窗口大小（CWS：Condition Window Size），并执行Cat-4信道访问过程。

l typeA1：如果不能长期保证没有共享载波的任何其他技术（例如通过调节级别），则eNB在任何载波上传输之后，eNB可以在等待4个CCA时隙之后或者在重新初始化计数器之后恢复递减计数器。

l typeA2：使用所有载波中的最大CWS生成每个载波的计数器，并且在任何载波上传输后重新初始化计数器。

typeB：从载波组中随机或半静态地选择一个载波在传输前执行Cat-4 LBT（Listen Before Talk），如果在传输前使用25us LBT成功，其他载波可以同时开始传输。

l typeB1：为载波组维护单个CWS，CWS自适应基于组内所有载波的HARQ-ACK反馈。

l typeB2：CWS仅基于每个载波上的HARQ-ACK反馈在该载波上独立地维护。基于所有载波中的最大CWS来选择所选载波上用于Cat-4 LBT的随机计数器。

多载波UL-LBT不同于多载波DL-LBT，即（1）不同的UL载波可以具有不同的LBT类型，即25us-LBT或Cat-4 LBT。(2） 根据调度信息，用于UL传输的执行LBT的载波组是动态的。为了使DL多载波信道接入过程适用于UL，需要进行一些修改。

在多个UL载波的情况下，对于预期使用25us LBT的UL载波，UE可以简单地在预期传输时间之前在该载波上进行25us LBT。这不受多载波信道接入过程的影响，并且无论使用哪种多载波接入类型都是如此。

现在我们关注的是预计将使用Cat-4 LBT的运营商。相同的载波分组概念可用于UL，这意味着预期使用Cat-4 LBT的载波可被划分为组，并且每组载波将遵循特定的多载波接入类型。

对于DL上的typeA多载波接入，存在一个问题，即每个载波上的独立LBT过程可能导致不同（相邻）载波相继接入信道，这可能会在给定Wi-Fi中的信道绑定规则的情况下阻止Wi-Fi节点同时接入多个信道。这推动了typeA1和typeA2的定义。然而，UL的情况不同。

·UL传输由eNB调度，并且对于每个调度的子帧（可能具有一些偏移的子帧边界）具有预定义的开始传输时间，不像DL传输可以在任何时间开始。

·子帧之间可能存在较小的LBT间隙（25 us到一个符号）。

这些差异使得计数器重新初始化非常难搞，因为这将极大地影响eLAA的性能。

如图1左侧所示。UE在传输开始时使用Cat-4 LBT在两个载波上调度多个子帧（子帧n、n+1和n+2）。在第2和第3子帧的开始处还存在LBT间隙，其中如果Cat-4 LBT在前一子帧中已成功传输，UE将执行25us LBT。假设Cat-4 LBT在载波1的子帧n中的传输成功，但在载波2上没有成功（意味着载波2的计数器没有达到零），UE在载波1上开始传输。如果UE遵循typeA2行为，则UE在载波1上“停止传输”之后，载波2上的计数器将被重新初始化。因为在子帧n之后存在间隙，所以可以将其解释为在子帧n结束之后“停止传输”。

·如果在UE完成子帧n中的传输之后重新初始化计数器，则意味着UE将仅在子帧n+1的开始处具有小间隙，以完成其在载波2上的子帧n+1的全部Cat-4 LBT，以便在子帧n+1中传输，根据计数器的值和间隙的持续时间，这可能是不可能的。另一方面，允许计数器在载波2上继续倒计时将允许UE在随后的子帧中在载波2上发射的更好机会。注意，如果LBT在载波2上没有成功，那么分配的资源将在eLAA中浪费。

·就对Wi-Fi的影响而言，在这种情况下，如果eNB打算允许DL和UL上的多载波传输，则期望eNB在多个载波上对齐DL和UL子帧（至少从eNB的角度来看）。UL由eNB调度，因此载波1和2上的调度子帧的数目（即使UE不能在部分或全部调度子帧中发射）必须满足对应的Cat-4 LBT过程的MCOT要求。即使UE被允许在载波2上继续倒计时并且能够在一些稍后的子帧中发射，调度子帧的总长度仍然受到MCOT的限制。考虑到所有UL载波之间的对齐，它不应影响Wi-Fi中的多载波传输。

上图展示了两个载波上的第一调度子帧被对齐的情况。但同样的考虑也适用于两个载波上的第一调度子帧未对齐的情况，如图1中右侧所示。在这种情况下，UE还可以在子帧n之前（例如，在接收到UL许可之后）在载波2上为子帧n+1中的UL传输启动Cat-4 LBT。在子帧n中的载波1上传输之后重新初始化计数器也会对载波2上的LBT成功率产生不利影响。

由于这些原因，我们认为不需要支持类似于DL typeA2的多载波接入过程，其中计数器在每次传输后重新初始化。此外，在组中的所有载波中使用最大CWS（如DL typeA2中）也是非常保守的，并且会降低eLAA UL性能。因此，我们认为不需要支持typeA2，而可以支持typeA1。

在为DL定义的typeB多载波接入上，对于UL重用typeB1存在一些问题。对于DL，用于接入的载波组通常是相当静态或半静态的，并且它取决于eNB能力。因此，将载波组定义为一个组并为该组维护单个CWS是有意义的，因为eNB将尝试接入的载波组不会改变或改变缓慢。然而，对于UL，UL的载波集取决于来自eNB的UL调度信息，该信息根据调度决策从一个突发到下一个突发是完全动态的。这使得很难将一组相当（半）静态的载波定义为信道接入的单个实体。对于图3所示的示例，UE可以仅在突发1中调度在载波1上，仅在突发2中调度在载波2上，以及在突发3中调度在载波1和2上。一个自然的问题是，如何为这些不同的机组维护CWS。如果每次更改设置时都重置CWS，则信道接入可能过于激进，因为它几乎总是使用最小的CWS。如果为载波的每个可能组合保持一个CWS，则可能存在大量的组合（如果载波的数目较大）。此外，CWS适配可能相当慢，因为一组载波上的传输不能用于将CWS适配到任何其他载波组。出于这些原因，typeB1似乎不是UL的好选择。

另一方面，typeB2多载波接入可直接用于一组Cat-4 LBT载波的UL。