5g信道选择哪个好(5G上行控制信道详解)

seoxin 01-12 15:27 4次浏览

NR的上行控制信道如果使用短持续时间,支持时隙的1个符号持续时间。支持实现频率分集的机制。NR 上行控制信道至少支持两种传输方式,①上行控制信道可在短时间内传输,在时隙最后传输的上行符号周围;②上行控制信道可以长持续传输,超过多个上行符号以提高覆盖率。

Time duration

上行控制信道的持续时间直接影响上行覆盖。对于覆盖差的UE,上行控制信道在较长的持续时间内传输可以获得更好的检测性能。另一方面,对于良好覆盖的UE,在较短的持续时间内发送的上行控制信道可以提高系统效率。因此,应支持NR上行控制信道的多个持续时间。

从gNB的角度来看,短上行控制信道在时隙中的最后OFDM符号上传输。然而,从UE的角度来看,用于发送短上行控制信道的符号可能不是时隙中的最后一个OFDM符号。如图1所示,gNB在最后两个符号上接收上行控制信道。对于UE A,在时隙n中的倒数第二个符号上发送控制信道。

由于NR中支持灵活的帧结构、动态HARQ-ACK定时和载波聚合,因此一个UE的HARQ-ACK有效负载在不同时隙中可能显著不同。因此,上行控制信道的持续时间应该在不同的时隙中动态变化,以适应信道条件和反馈负载的快速变化。如图1所示,对于UE A,1符号控制信道在时隙n中传输,2符号控制信道在时隙n+1中传输。

5G上行控制信道

多路复用

与LTE PUCCH类似,应支持在同一PRB中对NR上行控制信道进行多用户复用。此外,为了实现更高的系统效率,可以在同一资源上复用具有不同持续时间的NR上行控制信道。如图2所示,在时隙n中,2符号控制信道A和1符号控制信道B在最后一个符号中被多路复用。

5G上行控制信道

信道结构

为了支持时长的动态变化和多用户复用,可以将单符号信道结构扩展为支持多符号信道结构。

当对UE配置更长的持续时间以改进上行控制信道的覆盖时,相同的信息比特在不同符号上重复。

另一方面,当对UE配置更长的持续时间以发送具有更大净荷的UCI时,在不同符号上发送不同的信息比特。

UCI内容

在LTE中,PUCCH是上行L1/L2控制信道,它承载用于下行数据、CSI报告、SR(Scheduling request)的ACK/NACK。虽然我们应该以此为出发点,但应该考虑以下方面。

  • 在某些情况下,仅针对没有数据的下行数据发送ACK/NACK。要支持总是背负数据是没有效率的。需要专用于下行数据的ACK/NACK的上行信道。协议同意在一个上行数据/控制区域中传输用于各个时隙/子帧的多个下行传输的ACK/NACK反馈。可以使用LTE TDD或CA中使用的捆绑或多路复用,但其使用会降低下行的效率。当需要更大的覆盖范围时,应支持捆绑或多路复用。对于一个完整的码字使用一个ACK/NACK将是低效的,尤其是当一个TBS非常大时。还支持用于MIMO的多ACK/NACK反馈。
  • ​上行控制信道至少支持以下一项。1) 定期CSI报告。2) 半持续性CSI报告。因此,还需要专用于CSI的上行信道。
  • 用于SR的专用信道是有用的,尤其是当小区中UE的数量相对较小时,因为该信道是无冲突的。UE缓冲器状态报告(BSR:buffer status report)和功率余量(PHR:power headroom)也可以在上行控制信道中传输。在大量UE的情况下,在LTE中使用RACH的SR。对于NR,引用基于免调度的机制,无竞争和基于竞争方式的组合将有利于考虑时延、可靠性和频谱效率。

每个UCI内容的有效荷载大小将不同,因此,认为需要与不同有效荷载大小相对应的几种格式,例如1)最多2位,2)最多约20位,3)最多约50至100位。对于承载相对较大的有效荷载大小(例如50到100位)的上行控制信道,承载数据本身也是无调度接入的可能性。

长传输时间的上行控制信道

在LTE设计中,时域PUCCH资源为1ms(对应15khz子载波间隔的14个OFDM符号),波形为DFT-s-OFDM。对于长传输持续时间的上行控制信道,起始点是DFT-s-OFDM(即UCI和RS在时域中复用)。应采用跳频来获得频率分集增益。为了支持不支持DFT-s-OFDM基站的情况,可以通过修改DFT-s-OFDM设计来考虑基于CP-OFDM的设计。

从单个UE的角度来看,在同时进行UCI和数据时,为了确保DFT-s-OFDM波形特性,UCI和数据在PUSCH上进行TDMed或piggy备份。具有UCI和数据的TDMed至少在较长的传输持续时间内是不可取的,因为传输持续时间缩短并且降低了覆盖率。另一种可能性是与基于LTE的D2D中的波形相似的同时相邻传输。上行控制信道在为上行数据分配的资源内。

短传输时间内的上行控制信道

对于短传输持续时间的上行控制信道,只支持CP-OFDM。频率分集是通过分布式映射实现的。UCI和数据在频域复用,格式为时隙的1个符号持续时间。

在数据复用方面,NR载波带宽比LTE(如100MHz)更宽,以便有效地支持宽带频率分配。在这种情况下,上行资源仅用于上行控制是无效的。因此,FDM与其他上行传输是必不可少的。假设短传输持续时间内上行控制信道的CP-OFDM波形,它应该是TDMed和FDMed,上行数据信道在一个时隙内。此外,在“以下行为中心的时隙”的情况下,最后一个(多个)符号应用于上行数据。应允许这些符号与SR、BSR、TCP初始请求和SRS进行多路复用。

在资源单元大小上,完整的PRB用于更大的UCI有效荷载大小。另一方面,对于较小的UCI有效荷载大小,在(一组)PRB中复用多个UE。在LTE中,PUCCH资源通过PRB级别进行FDMed,并且在多个UE之间进行CDMed。在eMTC中,由于PUCCH可用,使用1个基于PRB的设计和CDM是合理的。而在NB-IoT中,仅使用子载波电平的FDMed。对于NR上下文,应考虑对于相对较小的有效负载大小,是类PUCCH设计(CDM大于1 PRB)更好,还是仅1个(或几个)子载波的FDM(类NB-IoT设计)更好。子载波级FDM将允许更灵活地复用不同的numerology。FDM可能也允许灵活复用不同的格式,如(2、20和100位有效荷载大小格式)。应考虑复用容量。

在资源分配上,可指示动态/半静态组合的频率资源是“控制子带”。因此,上行控制信令仅限于该区域。控制子频带可以在UE之间不同。

在上行控制信道的numerology上,如果上行数据和上行控制信道是相同的numerology,则已知。而如果上行数据和上行控制信道是不同的numerology,则上行控制的numerology是半静态指示的。

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