动态TDD干扰解决
蜂窝系统通常可以在频谱分配方面以两种不同的方式部署。第一种部署是将成对频谱与FDD一起使用,另一种部署是将非成对频谱与TDD一起使用。随着NR部署向高频段和更宽带宽的方向发展,由于更多的非配对频谱可用性,TDD部署将成为主流。TDD部署的另一个优点是可以更动态地分配上下行资源,称为动态TDD,以适应上下行流量负载之间非对称性的变化。
LTE TDD研究已经进行了动态TDD研究(eIMTA),该研究仅在一些领域存在局限性,如支持快速DL/UL交换以提供具有低时延要求的更好服务,以及支持更好的干扰抑制。对于5G NR,动态TDD设计可以从全新的开始中获益,并提供更稳健的干扰管理,以及对DL和UL流量变化的快速、高效的适应。
在动态TDD中,通常有两种干扰场景。如图1所示。BS1通过DL传输到UE1,而UE2通过UL传输到BS2。
1.在BS2接收时,从BS1接收的信号可能对来自UE2的期望信号造成较大干扰。
2.在UE1接收时,从UE1接收的信号可能对来自BS1的期望信号造成较大干扰。
干扰的严重程度取决于2个因素
1.从Rx到所需Tx的路径损耗与从Rx到干扰源的路径损耗之间的差值。
2.所需Tx的发射功率与干扰源之间的差异。
从高层来看,下面是一个总体观察
1. 由于至少两个原因,BS1 Tx对BS2 Rx造成的干扰可能非常有害。第一个原因是BS和UE之间的发射功率差可能非常大。第二个原因是,由于基站的高度,基站之间的路径损耗可能更接近自由空间路径损耗。
2. UE2 Tx对UE1 Rx造成的干扰也可能很严重,特别是当UE1和UE2彼此非常接近且远离其服务小区(即两者都位于小区边缘)时。

在蜂窝系统中,控制信道是非常关键的。对于DL传输,控制信道的丢失也意味着DL数据信道的丢失。对于UL传输,失去授权意味着失去传输机会。另一方面,ACK/NAK的丢失也可能意味着不必要的重传等。

由于控制的重要性非常高,因此需要保护控制信道免受动态TDD操作的潜在干扰。解决方案可以是为控制信道使用固定的时间/频率资源,以便控制信道的DL/UL方向不会动态变化,如图3所示。这个概念可以扩展到具有公共DL/UL burst ,该burst 可以传输载波控制信息、关键信息等。

而在数据方面,动态TDD,DL和UL之间的干扰是可以避免的。干扰管理对于动态TDD提供性能改进至关重要。
这里设想至少有两种类型的干扰管理解决方案,即
1.干扰抑制
2.调度/传输协调。
干扰抑制是指能够在接收端拒绝或消除干扰的技术。然而,干扰抑制具有一定的局限性。例如,当干扰太强时,由于AD饱和等原因,干扰消除性能可能非常有限。另一个考虑是,干扰抑制需要高级接收机,并非所有接收机都可能具有在UE侧尤其如此的能力。因此,在动态TDD情况下,单纯依靠干扰抑制来处理干扰是不够的。调度和传输协调也很重要。
调度和传输协调是指通过仔细选择通信链路来控制DL和UL传输之间的干扰的方案。要执行协调,至少需要两个步骤,第一步是进行OTA测量,以确定DL和UL之间的干扰水平,第二步是信令交换,以确保可能对彼此造成较大干扰的换向链路不会同时处于活动状态。这两个步骤可以在不同的时间尺度上执行,并通过不同的方式实现。至少有三种类型的调度和传输协调:
·方法A.半静态OTA测量和信令,以及回程上的半静态信息交换
·方法B.半静态OTA测量和信令,以及回程上的动态信息交换
·方法C.动态OTA测量和信令
方法A更适合于DL和UL业务量的比率以及系统中的干扰分布(例如,低UE移动性)变化非常缓慢的场景。方法A的优点是减少了测量和信令开销,但牺牲了对流量和干扰剖面变化的缓慢响应。
相反,方法C允许快速适应干扰分布和交通量变化的动态变化。OTA测量可在每次传输开始之前执行,之后或之前是可用于确定传输方向和/或Tx的信令。
当然,方法B是OTA信令开销与动态TDD自适应速度之间的折衷。当低延迟回程可用时,方法B将非常有用