平台逻辑层数据恢复实验心得（URLLC之增强性PDCCH）

上一篇文章介绍了URLLC（Ultra Reliable Low Latency Communications）的总体情况，本文重点是基于R15的NR，在无线方面物理层的一些增强知识点，如PDCCH增加、UCI增强、业务信道增强及调度增强等来支持URLLC。

在R15中，URLLC的一个关键应用就是AR/VR（娱乐产业），在R16中，应用延伸到工业自动化、自动驾驶、配电工业等。

性能表现

为了满足URLLC的超可靠性和超低时延，系统肯定要满足一些特定的性能，这里有两个衡量指标。

一、满足可靠性和时延要求的用户百分比

单小区或单站点固定用户数量 和 每个用户固定流量模型

二、URLLC容量和URLLC/eMBB复用容量

这里就需要考虑URLLC的系统容量计算问题，计算如下：

① 假设C(L, R)是小区下的最大负载，前提是Y% 的 URLLC UE在L时延、R可靠性得到满足；

② X= (100 – Y) %是停机（不工作）UE的百分比；

③ 停机的UE定义是：该UE不能同时满足时延L和R可靠性要求；

④ 市场假设X为5%或0%；

⑤ 假设与URLLC UE一起部署的eMBB UE数量限制，那就需要周期性调整UE数来满足该限制。

下面以交通运输业为例子进行说明。

从6个数据源对运输业的性能进行了评估（仿真或实际信道验证），具体见表5.2.2-1.

• 三个数据源表明，满足Rel15NR的时延（即远程驾驶3ms，ITS 7ms）和可靠性（即99.999%）要求的UE百分比高于运输行业下行传输的95%，前提是：假设每个小区有2个或6个或10个URLLC用户，每个小区没有eMBB用户，网络环境是4GHz/700MHz和FDD。
• 两个数据源表明，满足Rel15 NR的时延（即对于远程驾驶，3ms）和可靠性（即99.999%）要求的UE百分比可以低于对于远程驾驶上行链路传输的61%，假设每个小区有6或10个URLLC用户，网络环境是4ghz和FDD。
• 一个数据源表明，对于其假设的每个小区2个用户、4ghz/700mhz和FDD的网络，满足Rel15 NR的时延（即7ms）和可靠性（即99.999%）要求的UE百分比高于95%。
• 一个数据源表明，满足Rel15 NR的时延（即3ms）和可靠性（即99.999%）要求的UE百分比低于远程驾驶下行链路传输的95%，假设每个小区有6个URLLC用户，每21个小区有30个eMBB用户，4ghz和FDD网络。
• 一个数据源表明，在假设每个小区有10个URLLC用户、gNB侧4Tx/4Rx、UE侧2TX/4Rx、真实信道估计、700MHz和FDD条件下，Rel15 NR满足时延（即3ms）和可靠性（即99.999%）要求的UE百分比低于95%。
• 一个数据源表明，在假定每个小区有4个或6个或8个或10个用户，gNB侧8Tx/8Rx，UE侧2TX/4RX，理想信道估计，4GHz和4GHz时，Rel15 NR满足时延（即ITS为7ms）和可靠性（即99.999%）要求的UE百分比高于95%。

ITS：Intelligent transport system的缩写

Table 5.2.2-1: The percentage of UEs satisfying requirements for transport industry（交通运输行业适当UE比例要求）

以上是行业要求，为了达到行业可靠性和时延的要求，需要对网络进行升级，特别是物理层。

R15 NR PDCCH可靠性

对于链路级PDCCH评估，在R16 NR URLLC中，DCI调度无HARQ PDSCH/PUSCH的目标操作BLER应小于1e-x，在5%的SINR几何结构下，其中x一般为5或6。

• 对于天线配置为4tx/4rx的载频4ghz，TDL-c300ns的信道模型和1或2个符号的CORESET，6个信源表明R15 NR的PDCCH（如DCI有效载荷大小为40位，AL=16）在5%的SINR几何结构下可以满足99.9999%的可靠性。
• 对于天线配置为2TX/2RX的载频700MHz，TDL-C300NS的信道模型，20MHz和一个具有2个符号的CORESET， R15 NR PDCCH（如DCI有效载荷尺寸40位，AL=16）在5%的SINR几何结构下可以满足99.9999%的可靠性要求。

一种紧凑型（compact）DCI格式，其大小可能小于DCI Format0_0和1_0，用于调度URLLC数据传输。考虑了几个方面，包括相对于DCI Format0_0和1_0的大小，DCI格式大小的目标是减少 10到16位，从PDCCH可靠性的角度考虑链路级性能增益，考虑小区中所有UE的PDCCH资源利用率，PDCCH阻塞率，性能对PDSCH/PUSCH容量的影响，对PDCCH盲解码和DCI大小预算的影响，以及对PDSCH/PUSCH调度灵活性的影响。性能增益：

• 与（例如40位）R15 DCI相比，以减少16位为目标的紧凑型DCI可以为AL=16提供0.6dB~1db的增益，假设4ghz、1e-5或1e-6目标BLER、UE侧4rx、TDL-C和时域1或2个符号、频域40mhz的CORESET。
• 与（例如40位）R15 DCI相比，以减少16位为目标的紧凑型DCI可为AL=16提供0.7dB~1dB增益，假设700MHz、1e-6目标BLER、UE侧2个Rx、TDL-C和时域2个符号、频域20 MHz的核心集。

在R16中，为了支持URLLC而设计的PDCCH有如下的改变。支持以下至少一个字段的bit减少

· Frequency domain resource assignment 频域资源

· Time domain resource assignment 时域资源

· Modulation and coding scheme MCS

· HARQ process number HARQ进程数

· Redundancy version 冗余版本

· PUCCH resource indicator PUCCH资源指示

· PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator PDSCH的HARQ反馈时机指示

· Downlink assignment index 下行分配索引

· Note that reduction of other fields are not precluded 其他字段的减少

至少下面这些字段需要配置：

· Antenna port(s) [0~2 bits] 天线端口

· Transmission configuration indication [0~3 bits] 传输配置指示

· Rate matching indicator [0~2 bits] 速率匹配指示

· SRS request [0~3 bits] SRS请求

· PRB bundling size indicator [0~1 bit] PRB捆绑大小

· Carrier indicator [0~3 bits] 载波指示

· CSI request [0~3 bit] CSI请求

· ZP CSI-RS triggering [0~2 bits] ZP CSI-RS 触发

· Beta offset indicator [0~2 bits]

· SRS resource indicator [0~4 bits] SRS资源指示

· Repetition factor [0~2 bits] 重复因子

· Priority indication [0~3 bits] 优先级指示

· Note: Other field(s) can be considered if needed 当然可以有其他字段

增强PDCCH监控能力

提高PDCCH监测能力是有益的，但是它可能增加UE的复杂性，因此可能需要一些限制。其结论是在至少一个SCS的R16 NR URLLC信道估计中，在每个时隙至少最大数量的非重叠CCE上支持增强的PDCCH监视能力，以用于至少一个SCS的R16 NR URLLC信道估计：

· 明确限制每个监测场合或每个监测范围内BD/非重叠CCE的最大数量

· 也可考虑附加限制（如对CC数量的影响）、对PDSCH/PUSCH处理的潜在限制、宽带RS对CCE计数的影响

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