5G时隙结构

正文

关于5G时隙方面的定义，如下：

子帧subframe：对于正常CP，子帧定义的参考numerology 中x=14

时隙slot：用于传输的numerology 中的持续时间是y=7个 OFDM符号

迷你时隙mini-slot：在用于传输的numerology 中，应至少支持短于y=7个 OFDM符号

关于时隙定义的一个未解决问题是其持续时间。同意向下选择7到14个OFDM符号。还可以选择向时隙持续时间发送信号。14个OFDM符号的固定时隙持续时间是优选的。使用迷你时隙可以实现更短的持续时间，而通过聚合时隙或时隙可以实现更长的持续时间。例如，后者是在未经许可的频谱中以最佳方式将传输持续时间与CCA（clear channel assessment）之后的MCOT（maximum channel occupancy time）匹配的一种方法。时隙聚合也是一种将开销降至最低的有效方法。例如，典型时隙可以包括用于传输DL和UL分配的下行控制区域、伴随用于在任一双工方向上的数据传输的DL/UL交换间隙的灵活数据区域，随后是时隙的上行控制区域。多个时隙的聚合可以允许将大传输块映射到多个连续时隙，或者，可以通过跨时隙调度由单个下行控制区域调度多个时隙。无论哪种方式，除了第一时隙之外，聚合时隙可能不具有下行控制区域，从而最大化可用于数据传输的资源。类似地，可通过聚合多个时隙来最小化收发器电路中用于切换双工器的间隙，其中仅第一时隙包含下行控制区域，且仅最后一时隙包含上行区域。换句话说，前面提到的下行控制的典型时隙结构随后是灵活的数据区域，随后是上行控制，可以在时间上扩展，从而减少给定时间间隔中UL/DL切换点的数量。这对于较大的子载波间隔尤其有益，其中OFDM符号持续时间以及因此时隙持续时间相对较短。通过将多个时隙聚合到一个传输单元，可以延长传输持续时间，并将该持续时间内的间隙数量最小化。

应支持时隙的半静态和动态聚合。时隙的动态聚合（例如，通过在DCI中发信号通知聚合）允许利用前述统计复用增益，因为gNB MAC调度器可以瞬间使帧结构适应gNB MAC缓冲器状态，即，TTI持续时间可以与数据传输的分组大小相匹配。此外，应该能够以半静态的方式配置时隙聚合。例如，对于大的子载波间隔，可以通过RRC信令聚合时隙。此外，可以根据物理层参数定义默认RRC配置。类似于LTE Rel-8在用于接收PDCCH和PDSCH的传输模式的默认RRC配置通过PBCH天线端口的数目来配置的情况下，可以相对于接收同步信号的numerology 来定义用于时隙聚合的默认RRC配置。

如上所述，某些时隙可能不包含下行控制或上行控制信道传输。然而，通常可以设想，下行控制在时隙的开始处发射，而上行控制在时隙的结束处发射。因此，调度持续时间，即传输时间间隔，以时隙为单位定义。此外，迷你时隙可用于MBB传输，使得所有传输持续时间和传输时间间隔是这些基本时间单元、时隙和迷你时隙的串联。例如，可以使用迷你时隙将传输持续时间与未授权频谱中的MCOT相匹配，或者进一步减少时延。

最后，NR帧结构的前向兼容性不应通过限制每个时隙的间隙数量来限制。不同的用例可能需要不同数量的间隙，NR应支持在一个时隙中配置多个间隙。

LTE支持全下行子帧、全上行子帧和特殊子帧。特殊子帧可以具有包括可变DwPTS长度和可变UpPTS长度的10种可能配置之一。特殊子帧配置由UE公共RRC信令发送信号。在Rel-14中，除了PUCCH之外，基本上所有信道和信号的传输都支持在特殊子帧中。

NR支持全下行传输时隙、全上行传输时隙和“混合”传输时隙。“混合”传输时隙的结构类似于特殊子帧的结构（也可以支持PUCCH，并且可能有多个GP）。一个主要的增强是传输时隙结构的自适应率，它可以是动态的（也称为“动态TDD”）。假设网络不支持同一载波上的同时Tx/Rx，则NR中LTE部署的扩展用于UE公共动态信令以指示传输时隙结构。备选方案是信令是UE特定的。

比较两个备选方案，由于以下原因，优选UE公共控制信令：

a） 由于传输时隙结构的信息不需要在每个上下行 DCI格式中复制，因此信令开销可能减少。

b） 在UE公共控制信令中包括附加信息的能力，例如CFI、未来时间资源的不可用性（例如，当用于上行传输或其他垂直行业传输时）以节省功率、上行RB在没有eMBB业务的情况下可用于URLLC传输等。

UE公共控制信令的一个可感知的缺点是正确调度对UE公共控制信令的正确检测的依赖性。然而，与诸如在LAA中使用UE公共控制信令来指示传输结构的其他情况类似，这不是问题，因为相应的DCI格式大小可以小于上下行 DCI格式大小。此外，对于NR中的传输时隙结构的情况，实际上不存在任何问题，因为UE公共DCI格式和上下行 DCI格式的传输时隙是相同的，并且当UE未能检测到其中一个时，UE也很可能未能检测到另一个（这也是为什么在LTE FDD的上行DCI格式中不包括DAI字段的原因）。

无论传输时隙结构是由UE公共DCI格式还是由每个UE特定DCI格式指示，都需要为映射预先确定可能的结构。可能的结构取决于多种复用可能性，例如

a） 在同一传输时隙中是否支持DL数据和UL数据传输，这又取决于时隙符号的数量。例如，对于15khz和每个时隙14个符号的子载波间隔，传输时隙作为LTE子帧，并且对于Rel-14中的特殊子帧，DL数据和UL数据传输都可以是TDM，而这对于每个时隙7个符号不是很有意义。

b） PUCCH是否在某些符号中多路复用。

c） SRS是TDM还是FDM以及其他信道。

然而，即使可能的传输时隙结构可以在等待若干其他决定之前确定，但是可以合理地预期，对于每个传输时隙没有或仅一个DL到UL切换点，传输时隙结构的最大数量可以限制为8或更少，包括完整的DL传输时隙和完整的UL传输时隙，在每个传输时隙14个符号的情况下，以及在每个传输时隙7个符号的情况下可能到4个或更少。因此，2-3位预期足以指示传输时隙结构。

在LTE中，TDD小区的共存是直接的，因为UL/DL配置对于具有不可忽略的eNB到eNB干扰的小区组是相同的。在LTE eIMTA中也考虑了这个问题，并且引入了子帧集和通过回程信令的eNB间协调来对抗交叉链路干扰。至少对于宏小区部署，或者当NR小区和传统LTE TDD小区之间需要共存时，可以在NR中应用相同的方法。

对于small cell、NR小区之间的共存以及基于传输时隙的自适应，当DL传输的接收功率实质上大于UL传输的接收功率时，可以使用NOMA原理在接收点执行gNB到gNB干扰消除。这假设在DL和UL中使用相同的基于OFDM的波形，并且TRP接收机知道在传输时隙期间与相邻TRP中的DL传输相关联的调度信息。在集中式调度程序的情况下，或者当回程时延与总体处理时延相比不重要时，这是可能的。为了能够可靠地检测较弱的信号或预编码的DL传输，需要正交DL/UL DMRS复用以在gNB处启用NOMA。无论NR中的DMRS设计如何，例如，基于LTE的DL DMRS设计是否也用于UL DMRS，或者基于LTE的UL DMRS设计是否也用于DL DMRS，都要求各个传输时隙符号相同。这对于控制信令是不可能的，特别是对于UL控制和DL数据之间的干扰。然后可以考虑特定于网络的解决方案，其中，假设UCI定时灵活，UCI可以在受到UL干扰（不一定仅来自其他UCI）的情况下传输。

在噪声受限操作的情况下，如通常在6ghz以上的情况，基本上与网络中的传输是否由同一调度实体协调无关；全动态传输时隙结构可在无需额外规范支持的情况下应用。在干扰受限部署的情况下，因为这通常是低于6ghz的情况，并且当网络中的传输不由同一调度实体协调时，存在两种设计选择。

第一种选择是通过回程链路在多个子帧上半静态地划分传输时隙的链路方向，从而避免交叉链路干扰。例如，对于eMBB，这本质上定义了LTE Rel-8 TDD中的UL/DL配置。多个子帧上传输时隙的链路方向的可能分区可留给网络实现。

第二种选择是动态地允许在传输时隙中为每个TRP（或TRP组）自适应链路方向。然后，有必要在传输时隙中定义用于载波/信道感测的附加间隙，并且还定义链路优先级，其中当检测到在具有较高优先级的另一链路上的传输时，链路上的传输被暂停。这与未经许可的频谱上的操作有相似之处。然而，对于应用numerology和确保某些信令类型的传输（例如独立组网情况下的同步信号和系统信息）以及DL控制和UL控制信令不受信道感测的影响，仍然需要TRP之间的协调（除非此类信号也将在未经许可的频谱中传输，但将许可的频谱作为未经许可的频谱运行总是有害的）因此，需要评估传输时隙结构的动态不协调自适应是否会抵消由于每个传输时隙引入额外间隙以及由于在特定链路方向暂停传输而导致的频谱效率损失。