5G PDSCH、PUSCH 频域资源分配
频域资源分配粒度 - RBG 大小的确定
5G 的所有操作限制在激活 BWP 内。因此,RBG 的大小是基于 BWP 的大小确定的,如下表所示。
BWP 大小(RB 数量) | RBG 大小 P(RB 数量) | |
---|---|---|
映射关系 1 | 映射关系 2 | |
1~36 | 2 | 4 |
37~72 | 4 | 8 |
73~144 | 8 | 16 |
145~275 | 16 | 16 |
对于给定的 BWP,可以通过 RRC 配置映射关系 1 或 2。之后可以根据下式计算 RBG 的数量:
\[N_{RBG}=[N_{BWP,i}^{size}+(N_{BWP,i}^{start}mod P)]/P\]可见, RBG 的数量是随着 BWP 的大小变化的。这会造成 DCI payload 大小的变化。具体我们后面分析。
PDSCH、PUSCH 频域资源分配
5G 数据信道频域分配方案有 2 种,包括 Type0 和 Type 1:
- Type 0:采用 bitmap 指示分配的 RBG,可以连续或不连续分配;
- Type 1:采用起点+长度分配连续的频域资源,通过 RRC 信令 ResourceAllocationType1-granularity-1-2-r16 字段或 ResourceAllocationType1-granularity-0-2-r16 指示具体使用的频域资源粒度。通过RIV(基于起点+长度进行编码)来指示。
Type 0 与 Type 1 之间的动态切换
上述资源分配类型是通过 RRC 半静态配置的。此外,还可以基于 DCI 来进行 Type 1 与 Type 2 之间的动态切换。
- Type 0:当 RRC 配置了 Type 0 资源分配方式,DCI 中的频域资源分配域(Frequency Domain Resource Assignment, FDRA)包含的是 Type 0 的 bitmap,长度为 $N_{RBG}$ bit。
- Type 1:当 RRC 配置了 Type 1 资源分配方式,DCI 中 FDRA 域包含的是 Type 1 的 RIV 值,长度为 $log(N_{RB}^{BWP}(N_{RB}^{BWP}+1)/2)$ bit。
- Type 0 与 Type 1 之间的动态切换:当 RRC 同时配置了 Type 0 和 Type 1 资源分配方式,FDRA 域第一个比特用来指示资源分配类型。0 对应 Type 0,此时剩余比特是一个 bitmap;1 对应 Type 1,剩余比特是一个 RIV 值。动态切换时,Type 0 和 Type 1 指示所分配资源所需的 bit 数可能并不相同了。因此,这种情况下 FDRA 域要按照大的来,小的前面留空,占据后面的比特位置。
BWP 切换过程中的频域资源指示问题
当 UE 在两个不同大小的 BWP 之间进行切换时,由于 RBG 的数量可能不同,导致 Type 0 方式所需的 bitmap 的长度可能会发生变化。因此,DCI 中 FDRA 域的大小可能会有冗余或者不足。
- 当 FDRA 域不足时,UE 收到 DCI 后,在 FDRA 域高位补零。此时,UE 可以解读 FDRA 域,但是高位补零的 bit 指示的频域资源是不能使用的。
- 当 FDRA 域有冗余时,同样,UE 通过剪除高位来正确解读 FDRA 域。
上行 BWP 内资源跳频
5G 支持 3 种跳频方案:
- RRC 配置跳频步长的绝对值:用于 RRC 连接后 PUSCH 跳频资源指示;
- RRC 直接指示每次跳频的位置:用于 RRC 连接后 PUCCH 跳频资源指示;
- 基于 BWP 大小决定跳频步长:用于 RRC 连接之前(及初始解入过程中)PUSCH 以及 PUCCH 的跳频资源指示。
PDSCH、PUSCH 时域资源的确定
时隙资源首先确定 PDSCH(PUSCH) 与 PDCCH 之间的时隙级偏移 K0(K2)。然后,再确定 PDSCH(PUSCH)起点与其所在时隙边界的符号级偏移 S。最后,确定时域持续符号 L。上述操作通过 DCI 中 Time Domain Resource Allocation(TDRA)域值指示分配表格的一行来确定参数 K0、K2 以及 S、L。该分配表格可以通过标准预定义、系统消息或者高层信令三种途径获取。值得注意的是,若 PDCCH 与 PDSCH 所在 BWP 使用不同的 SCS,那么 K0 的计算以 PDSCH 的 SCS 为参考。
TypeA、TypeB 映射类型
Type A、Type B 映射类型指的是 PDSCH 的 DMRS 的映射类型。
- Type A:时隙型调度,DMRS 的位置相对固定,其第一列所在符号位置相对时隙边界定义。
- Type B:非时隙型调度,DMRS 的位置会随 PDSCH 浮动,其第一列所在符号位置相对 PDSCH 起点所在符号定义。
多时隙符号传输
DCI 一次可以调度多个时隙的 PDSCH、PUSCH 或者 PUCCH。多时隙传输分为时隙聚合和时隙重复。时隙聚合将多个时隙传输的数据版本进行联合编码;时隙重复将一个数据版本重复发送。在 5G 中,PDSCH 和 PUSCH 使用了时隙聚合方式,PUCCH 使用了时隙重复方式。
为了简单起见,目前 5G 不支持在不同的时隙调度不同的符号级资源。不同时隙的时频资源分配是相同的。
5G 支持灵活双工,因此,很难保证连续的 N 个时隙中相同位置符号满足上行或者下行要求。因此,针对该问题有两种方案:
- 遇到所在时隙冲突的符号,放弃该时隙的传输,传输剩余时隙即可。适用于 PUSCH。
- 将冲突的时隙顺延,在无冲突的时隙中传输,直至完成 N 个时隙的传输。适用于 PUCCH。
文档信息
- 本文作者:Lei Gao
- 本文链接:https://michaelwwgo.github.io/2021/07/22/PDSCH-PUSCH/
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