帧结构按需自编排
发布时间：2021-09-15 作者：中兴通讯 郝育鹏，张昱 阅读量：
随着5G网络建设的不断扩大和成熟，基于5G网络的应用和创新不断延伸到各个领域。不同领域的应用诉求复杂多样，尤其在ToB行业应用中存在不同的UL速率需求场景，因此需要更加灵活的帧结构来匹配不同业务需求。要打造一个无线智能网络，帧结构按需自编排不可或缺。
帧结构按需自编排场景与价值
随着5G规模商用，上行业务的确定性需求更加明朗，典型UL业务需求场景如表1，这些多样化上行业务对无线网络灵活性提出了更高的要求。
表1 典型业务的网络需求
以赛事直播现场为例，该场景主要以直播数据采集为主，在实时直播时间段内对UL带宽和时延要求较高，需大上行帧结构，直播时间段结束后还是以DL业务为主。而在比赛场馆，有赛事时现场观众较多，观众现场录播上传视频，对UL大带宽需求较多，比赛结束用户业务习惯恢复为以DL为主。除外，采播、医疗等视频回传业务也存在对上下行帧结构快速调整的需求。这些因不同时间段或因突发业务而对UL/DL业务有动态差异化需求的场景，需要依赖帧结构自编排来满足。
此外，帧结构自编排还可以兼顾覆盖和大上行业务需求。DSUUU帧结构因下行时隙少，SSB波束个数受限而影响覆盖。使用帧结构自编排则可以在下行公共信道SSB和RMSI发送时，用DDDSU帧结构以保证覆盖不受影响，而在用户做大上行业务发送时采用DSUUU帧结构，这样既可保证覆盖也能满足用户业务需求。
部署帧结构自编排有较高的商业价值，但会因异帧结构共存而带来干扰问题。连续覆盖的低频网络的交叉干扰较难规避，一定程度上会影响该功能的使用效果。而高频mmW覆盖多应用于LOS（Line of Sight）视距场景，其频段传播损耗大、交叉干扰隔离距离要求低，同时波束更窄、更集中、相邻小区间波束碰撞干扰概率低，并且因高频覆盖能力受限一般不作为覆盖层，而多用于补热，以孤岛或簇内连续覆盖为主，因此更具备使用帧结构自编排的条件。
帧结构按需自编排关键技术
了解了帧结构自编排需求场景后，需要考虑帧结构自编排的触发和调整策略。
帧结构自编排的触发主要依赖业务需求，当UL业务需求增大时，可以适当增加UL的时隙资源，相反则降低UL时隙资源配置。
对于业务需求的判定，根据应用的场景不同有多种方法。典型商用场景可以根据历史业务量预测未来的业务需求，当需求超过一定的预设阈值时进行时隙资源调整。这种方式需要动态检测业务需求变化，且预测有一定滞后性，因此更适合业务需求变化平缓的场景。而对于上下行业务需求有一定时间段变化规律的场景，则可以根据时间段进行帧时隙资源的匹配调整。另外对于干扰较强的场景，在业务需求不明显时，可以考虑兼顾异帧结构共存的UL交叉干扰测量，进行帧结构的同步对齐调整，降低区域内的干扰。
帧结构的动态资源调整策略可以分为两种，一种是将动态slot资源配置为Flexible，例如默认将0.625ms周期的小区公共资源配置为DFFFU帧结构，然后采用UE级DCI（下行控制信息）动态调度的方式进行调整，此方案不依赖终端能力，也不依赖小区删建。但每个Flexible slot UE都需要检测专用控制信道PDCCH。另外，也可以通过高层信令配置SFI slotFormats的方式，此方案依赖终端能力，且需DCI2-0进行动态选择，占用PDCCH资源。
帧结构按需自编排的问题和应对方案
因高频场景依然会存在一定交叉干扰，需要考虑异帧结构共存下的交叉时隙干扰。
高频交叉干扰问题优先考虑采用波束协同方案来降低干扰，利用高频模拟波束特点，受扰侧基站通过终端MR测量施扰小区波束，小区间动态地进行干扰波束的信息同步，施扰站对施扰波束进行限制调度，达到抑制干扰的目的。其次可以考虑采用时频协同方案，施扰和受扰站之间在干扰slot上进行频分协商。另外也可以考虑不同小区的边缘用户分时调度，或在施扰侧时隙关断。时隙关断方案对施扰侧有一定损失，适合业务负荷不高场景，建网初期可以考虑采用。
随着帧结构自编排的商用场景不断明确，帧结构按需编排将是无线智能网络重要组成和方向之一，中兴通讯对方案的研究仍在不断深入和细化，并通过试点优化其性能，从而提升其服务商用网络的能力，实现商业价值。
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