5G下行控制信道的Numerology
本文研究了允许在相同时隙间隔内使用不同的numerology向UE传输下行控制信息和数据传输的影响和好处。对于这个问题,讨论的重点是使用比数据信道更大的SCS作为控制信道,这是因为它具有更短的HARQ确认报告处理时间和更低的GP开销。因此,在下行控制信道中使用比在数据信道中使用更大SCS的影响和好处在哪里?
从以下几个方面研究了控制信道大于数据信道的SCS的影响和好处:
TDD Gap分析
处理时间
UE复杂性
性能
TDD GP分析
对于控制信道和GP,使用比数据信道更大的SCS和更短的符号持续时间的GP可以节省GP开销。然而,TDD DL-UL GP不仅取决于发射机切换时间和小区覆盖,还取决于不同站点之间的交叉链路干扰,如图1所示,并且,TDD UL-DL gap可以在LTE中通过适当的定时提前共享DL-UL GP的持续时间。对于LTE-TDD部署场景,传统的间隔是2个OFDM符号,约为142us。然后,ISD小于约42km的不同站点之间没有交叉链路干扰。当ISD超过42km时,交叉链路干扰受到限制。然后,考虑到不同站点之间的交叉链路干扰,应该进一步研究较大的SCS和较短的GP符号持续时间是否可以节省GP开销。

处理时间
控制信道使用比数据信道更大的SCS的另一个好处是:具有更短符号持续时间的更大SCS可以节省用于确认报告的UE处理时间,从而能够使用信道处理方法实现快速重传。对于时隙级调度,由于在LTE中HARQ处理时间是时隙级的,并且节省的处理时间可以是符号级的,如图2所示,因此可以进一步准确地评估控制信道的SCS大于快速重传上的数据信道的SCS的益处。此外,为下行控制信道使用更大的SCS以达到快速重传,导频的位置在时域中被限制在应答报告的位置之前,没有灵活性,如图2所示。

UE复杂性
当数据信道和控制信道的不同numerology被TDM复用时,UE应支持FFT处理单元切换的一个时隙内的不同numerology。当数据信道和控制信道的不同numerology被FDM复用时,UE应同时支持两个FFT处理单元。与数据信道和控制信道的相同numerology相比,数据信道和控制信道的不同numerology可能增加UE的复杂度。
性能
在保持相同的CP开销的同时扩大SCS,CP长度将变短。较大的控制信道和较小SCS将导致与QPSK类似的性能。然而,对数据传输的评估表明,应选择对时延扩展变化不敏感的较低MCS,以保持相同的性能。还应探索在可能具有高信噪比的部署场景(例如,室内热点、密集城市等)中,使用QPSK以外的更高MCS作为控制信道的可能性,以降低控制开销。然后,应使用更多可能的MCS评估较大SCS对下行控制信道的影响。