5G上行干擾協(xié)調(diào)和功率控制
對于具有動態(tài)TDD部署的場景,其中相鄰小區(qū)在其上下行鏈路傳輸模式中可能不同步,UE發(fā)射功率控制將影響上行鏈路gNB和下行鏈路UE接收。后者是當(dāng)攻擊者UE的相鄰小區(qū)在相反方向上發(fā)射時的情況,即當(dāng)一個小區(qū)在進(jìn)行上行鏈路發(fā)射而其相鄰小區(qū)在進(jìn)行下行鏈路發(fā)射時。在這種情況下,UE的上行鏈路發(fā)射功率控制必須考慮它可能對在相鄰小區(qū)中接收下行鏈路發(fā)射的UE造成的干擾,以便允許相同地理區(qū)域中的小區(qū)使用不同的發(fā)射方向切換模式。這將要求小區(qū)使用與基于LTE的eIMTA中的配置非常類似的半靜態(tài)配置,或者,在動態(tài)TDD的完全靈活配置的情況下,每個小區(qū)必須在TTI t-T處至少提前T個TTI確定其在TTI t中的傳輸方向,并通過X2消息在其相鄰小區(qū)之間交換該相同信息。只有在知道相鄰小區(qū)中的傳輸方向后,才能做出調(diào)度和功率控制決策。
對其相鄰小區(qū)的傳輸方向的了解將允許gNB理解所產(chǎn)生的干擾的類型,以便其能夠使用適當(dāng)?shù)逆溌纷赃m應(yīng)并相應(yīng)地選擇MCS。當(dāng)上行鏈路UE的最頂層受害小區(qū)在上行方向上發(fā)射時,與當(dāng)其(受害小區(qū))在下行方向上發(fā)射時相比,上行UE可能需要單獨的鏈路自適應(yīng)。這將允許gNB根據(jù)對UE的上行傳輸產(chǎn)生的干擾是否將受到另一gNB的下行傳輸或另一UE的上行傳輸?shù)挠绊憗碚{(diào)整分配給UE的MCS。為了實現(xiàn)這一點,小區(qū)可以提前決定它們的傳輸方向,并在它們之間進(jìn)行交換。然后,gNB可以使用該信息來確定要調(diào)度的UE、其MCS、發(fā)射功率等。
LTE功率控制方程基本上假設(shè)跨相鄰小區(qū)的傳輸方向是對齊的,因此干擾將來自其他上行傳輸,而受害者將是其他上行傳輸。LTE功率控制方程(1)主要是朝向UE的服務(wù)小區(qū)的路徑損耗的函數(shù),并且不包括控制對其相鄰?fù)诺佬^(qū)的干擾的明確機(jī)制。針對LTE標(biāo)準(zhǔn)化的UE的簡化發(fā)射功率(單位為dBm)如下所示:

其中,MPUSCH是調(diào)度的RB的數(shù)量,PCMAX是UE在其所有調(diào)度的RB上的最大總發(fā)射功率,PLc是UE在調(diào)度的RB上到其服務(wù)小區(qū)的路徑損耗(以dB為單位),ac是FPC路徑損耗補(bǔ)償系數(shù),取集合{0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1}中的值,由L3配置。
即使當(dāng)一個小區(qū)中的所有小區(qū)都在上行中傳輸時,控制甚至協(xié)調(diào)產(chǎn)生的小區(qū)間干擾也可以改善上行性能。此外,5G NR中的信道條件預(yù)計會快速波動,這是由于其易受阻塞、傳播條件和移動性的影響,隨著向更高的載波頻率發(fā)展,重要的是,在這種情況下,UE能夠在TTI的基礎(chǔ)上快速評估其相鄰小區(qū)中哪一個受其上行傳輸?shù)挠绊懽畲?,而不是僅僅依靠來自gNB的功率控制命令來管理小區(qū)間干擾,在確定發(fā)射功率時,明確考慮到受害小區(qū)的路徑損耗。了解上行UE到其相鄰小區(qū)的信道增益及其在UE發(fā)射功率方程中的明確使用將使UE能夠在確定其上行鏈路發(fā)射功率時包括干擾感知。

在這里?DCL是由gNB發(fā)送的閉環(huán)功率控制,PO和PMIN分別是UE的標(biāo)稱和最小每RB發(fā)射功率,并且a是相應(yīng)的路徑損耗補(bǔ)償因子。術(shù)語PL’是UE對其主要干擾源的路徑損耗(以dB為單位),該路徑損耗可從其相鄰小區(qū)的RSRP測量中導(dǎo)出。仿真結(jié)果(下表1)表明,與不考慮干擾源信道增益的LTE發(fā)射功率控制方程相比,干擾感知功率控制可以在全緩沖業(yè)務(wù)的情況下提供高達(dá)23%的UE吞吐量幾何平均增益,在有限緩沖業(yè)務(wù)的情況下提供高達(dá)13%的增益。

從UE到相鄰小區(qū)產(chǎn)生的干擾的可接受水平還取決于該特定小區(qū)中的業(yè)務(wù)量。如果UE的相鄰小區(qū)負(fù)載較輕,則干擾不那么嚴(yán)重,而在高提供負(fù)載下工作的小區(qū)對干擾更敏感。