通信就是把數據承載在特定的時間和頻率上,傳輸到數據接收方,數據接收方在在相應的時間和頻率上把數據接收下來。其實,把數據承載在哪個時間和頻率上,對應的就是資源分配的過程。我們今天主要討論5G NR中的資源分配過程。
目錄
1. 時域資源指示
在LTE協議中,DCI的位置和對應的PDSCH/PUSCH是相對固定的。比如,對下行來說,DCI和PDSCH肯定是在同一個subframe上;而對大部分上行來說,PUSCH出現在對應的DCI後4個subframe上。
此外,LTE PDSCH和PUSCH的時域固定從每個subframe的0號symbol開始,長度固定爲14個symbol,即一個subframe。
5G系統爲了支持更加靈活的資源分配,在時域上PDSCH/PUSCH與PDCCH(DCI)的位置不再固定。對於PDSCH,其與PDCCH的相對位置由DCI中的K0域指示。K0=0表示PDSCH與PDCCH在同一個slot上,K0=1表示PDSCH在PDCCH後面一個slot上,依次類推。
對於PUSCH,其與PDCCH的相對位置由DCI中的K2域指示。K2=0表示PDSCH與PDCCH在同一個slot上,K2=1表示PDSCH在PDCCH後面一個slot上,依次類推。需要注意的是,UE需要一定的時間來準備PUSCH數據,協議38.214中規定了這個準備時間的長度,資源調度時基站需要保證PUSCH距離PDCCH的間隔大於PUSCH的準備時間。
(注意:圖中未體現DL/UL幀結構,未考慮跨載波調度)
此外,在NR中,PDSCH和PUSCH的起始符號和長度也不再固定,而是由DCI中的域動態指示。PDSCH和PUSCH的起始符號(S)和長度(L)聯合編碼,合起來成爲SLIV值。可能有讀者會問爲什麼要把S和L聯合編碼呢。因爲S和L的取值不是隨意選取的,聯合編碼一般可以節約所需的表示時域分配的bit數。(具體細節可參考38.214)
確定S和L後,可以唯一的得到一個SLIV值;同樣地,得到一個SLIV值後,可以唯一的確定一個SLIV值。S和L的取值不是隨意的,可選的取值如下表所示。
Table 5.1.2.1-1: Valid S and L combinations (下行PDSCH時域資源分配)
PDSCH mapping type |
Normal cyclic prefix |
Extended cyclic prefix |
||||
S |
L |
S+L |
S |
L |
S+L |
|
Type A |
{0,1,2,3} (Note 1) |
{3,…,14} |
{3,…,14} |
{0,1,2,3} (Note 1) |
{3,…,12} |
{3,…,12} |
Type B |
{0,…,12} |
{2,4,7} |
{2,…,14} |
{0,…,10} |
{2,4,6} |
{2,…,12} |
Note 1: S = 3 is applicable only if dmrs-TypeA-Posiition = 3 |
Table 6.1.2.1-1: Valid S and L combinations (上行PUSCH時域資源分配)
PUSCH mapping type |
Normal cyclic prefix |
Extended cyclic prefix |
||||
S |
L |
S+L |
S |
L |
S+L |
|
Type A |
0 |
{4,…,14} |
{4,…,14} |
0 |
{4,…,12} |
{4,…,12} |
Type B |
{0,…,13} |
{1,…,14} |
{1,…,14} |
{0,…,12} |
{1,…,12} |
{1,…,12} |
上表中時域資源分配方式有兩種的方式:Type A和Type B。簡單來說,Type A和Type B的區別就是兩種方式對應的S和L候選值不一樣。Type A主要面向slot-based業務,S比較靠前,L比較長。而Type B主要面向URLLC業務,對時延要求較高,所以S的位置比較隨意以便傳輸隨時到達的URLLC業務,L較短,可降低傳輸時延。
2. 頻域資源指示
頻域資源分配有兩種方式:Type0和Type1。
2.1 Type 0 頻域資源分配方式
Type0頻域資源分配方式有一個RBG的概念,簡而言之,就是幾個RB合起來稱之爲一個RBG。具體多少個RB合起來叫做一個RBG跟RRC配置(Configuration 1和Configuration 2)和BWP大小(Bandwidth Part Size)有關。
Table 5.1.2.2.1-1: Nominal RBG size P
Bandwidth Part Size |
Configuration 1 |
Configuration 2 |
1 – 36 |
2 |
4 |
37 – 72 |
4 |
8 |
73 – 144 |
8 |
16 |
145 – 275 |
16 |
16 |
每個RBG會有一個1bit對應,如果該bit置1則表示該RBG已經分配給該UE。如下圖所示,假設BWP的帶寬爲14個RB,RRC配置RBG爲Configuration 1,查表得對應的RBG Size爲2,圖中綠色高亮的RBG表示分配給UE的RBG,此時該頻域資源分配可以用“0101010”表示。
由此可知,Type0資源分配支持連續分配和非連續頻域資源分配。
2.2 Type 1頻域資源分配方式
Type1頻域資源方式通過將資源的起始位置(S)和長度(L)聯合編碼,組成一個RIV值。一組(S,L)和一個RIV值一一對應,即知道了(S,L)便可以推出RIV值,知道了RIV值便可以推出對應的(S,L)。如下圖所示,假設根據RIV值得到S=2,L=7,則對應的起始RB爲2號RB(第三個RB),之後連續佔用7個RB。
Type1 頻域資源分配只能分配連續的頻域資源。
3. VRB和PRB
在資源分配的過程中有兩個概念:VRB和PRB。VRB,即virtual Resource Block,虛擬RB。PRB,physical resource block,物理RB。我們上面講的資源分配方式指的都是在VRB的分配方式。VRB到PRB還有一套映射方式:交織映射(Interleaved mapping)和非交織映射(Non-interleaved mapping)。
可能有讀者會問,爲什麼要定義VRB和PRB呢?定義VRB和PRB能簡化資源分配的過程,VRB主要負責資源分配而無需考慮實際的物理位置,PRB再去考慮各個VRB實際的物理位置。
交織映射,簡單理解就是把VRB打亂後映射到PRB上。非交織映射,簡單理解就是把VRB直接複製到PRB上。具體的細節不在此贅述了。