LTE下行传输机制--PDSCH
UE在解出PDCCH后,可以拿到对应PDSCH的 DCI信息。该DCI除了包含所对应PDSCH的位置、MCS信息之外,还指明了数据是否是重传数据以及传输使用的层、预编码等相关信息。与其他物理信道基于PRB不同,PDSCH基于VRB传输。
根据VRB映射PRB的方式不同,PDSCH有三种资源分配类型,分别是Type 1、Type 2和Type 3。PDSCH 传输具体所用的资源分配类型取决于 eNodeB 所选的 DCI format 以及 DCI 内相关比特的配置。
不同的DCI format支持的资源分配类型如下表所示。
DCI format | Type 0 | Type 1 | Type 2 |
---|---|---|---|
1 | Y | Y | N |
1A/1B/1C/1D | N | N | Y |
2/2A/2B/2C | Y | Y | N |
需要注意的是PDSCH的资源是基于VRB而非PRB的。VRB是逻辑概念,需要经过一定的映射关系才能转换到PRB。
1,RBG
Type 0和Type 1的资源分配是基于RBG(Resource Block Group)机制实现的。RBG是一组连续的集中式 VRB(localized VRB)。即每个 RBG 中包含的 VRB 数P可以通过查询下表得出。
Type 0 resource allocation RBG size vs. Downlink System Bandwidth
System BandwidthNDLRBNRBDL | RBG Size(P) |
---|---|
≤10 | 1 |
11 – 26 | 2 |
27 – 63 | 3 |
64 – 110 | 4 |
而某个下行带宽对应的RBG总数由下式计算得出。
NRBG=⌈NDLRB/P⌉NRBG=⌈NRBDL/P⌉
从上面的式子可以看出,由于是向上取整,所以最后一个 RBG 包含的 VRB 数是可能小于P的。
与PDCCH中CCE一样,对这些RBG从低频到高频编号。这些编号将用于Type 0、Type 1的下行PDSCH资源分配。
2,Type 0
Type 0、Type1对应的DCI有一个字段Resouce allocation header指明使用的是Type 0还是Type 1(需要注意的一点是,如果下行带宽小于等于10 PRBs时,此字段是不存在的,默认使用的是Type 0)。除此之外还有一个长度为⌊NDLRB/P⌋⌊NRBDL/P⌋ bit的bitmap字段指明某UE PDSCH所用的RBG。Bitmap中的每一位都对应一个RBG,如果某位是1则表示该RBG被分配给这个UE。Bitmap与RBG的对应方式为高位对应低编号RBG。UE解码Type 0 PDSCH的过程如下图所示。
3,Type 1
Type1也是在RBG的基础之上实现了更精细的资源分配。在Type 1中,所有的 RBG 被分为P个子集。每个RBG 子集 p( 0 ≤ p ≤ P )包含从 RBG p 开始,间隔为 P 的所有 RBG。分配给某个 UE 的 VRB 资源必须来自于同一个子集。
Type1处理指明Type类型的字段之外,还有三个字段指明所分配的资源: 1, ⌈log2(P)⌉⌈log2(P)⌉bits的字段,用于指明所选的RBG子集(p)。 2, NTYPE1RB=⌈NDLRB/P⌉−⌈log2(P)⌉−1NRBTYPE1=⌈NRBDL/P⌉−⌈log2(P)⌉−1bits的bitmap字段,指明某UE具体所占的VRB。仔细查表可以发现,此bitmap的字段是要小于子集p中所有VRB的。到底是如何对应的呢取决于第三个字段。 3,1bit的shift便宜字段。0表示不偏移,bitmap的最高位对应最小编号VRB,1标识使用偏移,此时bitmap的最低位对应最大编号的VRB。这其实就是一个如何对齐的问题。36.213.7.6中使用了非常复杂的计算公式,计算原理其实就是这个,并不难。
4,Type 2
与Type0/1实现的非连续RB分配不同,Type2分配给UE的资源是一段连续的VRB。其 VRB 可以是集中式(localized),也可以是分布式的(distributed)。
Type2对应的DCI中有一个比特(对应 Localized/Distributed VRB assignment flag字段)用于指示是使用集中式 VRB(该比特为 0)还是使用分布式 VRB(该比特为 1)。需要指出的是DCI format 1C不需要此字段,因为DCI format 1C只能是分布式的。
Type 2中有两个一个比较重要的参数资源指示值RIV。对于 DCI format 1A/1B/1D 而言,资源分配由RIV 来表示。通过这个值,可以推导出分配给 UE 的起始 RB(RBstartRBstart )以及连续分配的 RB 的长度( LCRBsLCRBs)。而对于 DCI format 1C 而言,其总体过程也是RIV到 + 的正反计算关系,只是计算过程与DCI format 1A/1B/1D不同。这两个过程的具体推算以及反推算的过程比较复杂,暂不关心,因此暂不叙述。
4,PDSCH的Decode
根据以上信息,已经知道了某UE的PDSCH资源位置。接下来就是如何decode的问题。确切来说就是要确定PDSCH传输所使用的调制阶数QmQm (modulation order)和TBS(TB size)。
在DCI中有一个5bit的Modulation and scheme(IMCSIMCS)字段。此字段不仅指明了调制阶数QmQm ,同时指明了TBS。
如果对应的RNTI类型为P-RNTI(对应 Paging消息)、 RA-RNTI(对应 Msg 2)、 SI-RNTI(对应SIB1和 SI消息)则其对应的 PDSCH传输的QmQm 固定为 2;其他情况下则需要通过查询下表得到。
Table 7.1.7.1-1: Modulation and TBS index table for PDSCH
MCS Index IMCSIMCS | Modulation Order QmQm | Modulation Order QmQm | TBS Index ITBSITBS |
---|---|---|---|
0 | 2 | 2 | 0 |
1 | 2 | 2 | 1 |
2 | 2 | 2 | 2 |
3 | 2 | 2 | 3 |
4 | 2 | 2 | 4 |
5 | 2 | 4 | 5 |
6 | 2 | 4 | 6 |
7 | 2 | 4 | 7 |
8 | 2 | 4 | 8 |
9 | 2 | 4 | 9 |
10 | 4 | 6 | 9 |
11 | 4 | 6 | 10 |
12 | 4 | 6 | 11 |
13 | 4 | 6 | 12 |
14 | 4 | 6 | 13 |
15 | 4 | 6 | 14 |
16 | 4 | 6 | 15 |
17 | 6 | 6 | 15 |
18 | 6 | 6 | 16 |
19 | 6 | 6 | 17 |
20 | 6 | 6 | 18 |
21 | 6 | 6 | 19 |
22 | 6 | 6 | 20 |
23 | 6 | 6 | 21 |
24 | 6 | 6 | 22 |
25 | 6 | 6 | 23 |
26 | 6 | 6 | 24 |
27 | 6 | 6 | 25 |
28 | 6 | 6 | 26/26A |
29 | 2 | 2 | reserved |
30 | 4 | 4 | reserved |
31 | 6 | 6 | reserved |
而TB size除了与IMCSIMCS查表得到的ITBSITBS有关系之外,还与该次PDSCH传输所占的PRB数量NPRBNPRB有关系。NPRBNPRB可以根据DCI格式,分配资源的方式和分配结果计算得到。在空分复用时,一个TTI可能会发送2个TB,每个TB的TBS都是独立的,但NPRBNPRB相同!
1, 对于P-RNTI、RA-RNTI、SI-RNTI加扰的DCI
如果是DCI format 1A,则 NPRB=N1APRBNPRB=NPRB1A(取值范围{2,3}),ITBS=IMCSITBS=IMCS 查表36.213 Table 7.1.7.2.1-1可得到对应的TBS。
Ps:关于N1APRBNPRB1A,该值是由2bit的TPC command for PUCCH指定的。一般情况下这个字段是用于功控的,但是当对应的RNTI类型为P-RNTI、RA-RNTI、SI-RNTI时,该字段的最高Bit预留,而最低比特指明了N1APRBNPRB1A,0对应N1APRBNPRB1A =2,1对应N1APRBNPRB1A=3。
如果是DCI format 1C,则 ITBS=IMCSITBS=IMCS 。此时无需计算NPRBNPRB ,直接查表36.213 Table 7.1.7.2.3-1可得到对应的TBS。
2, 对于FDD下的SF和TDD下的normal SF
如果是DCI format 2/2A/2B/2C,且某个TB对应的 IMCSIMCS=0。且当前冗余版本为rvidxrvidx=1,则该TB是去使能的,否则使能。去使能不传输任何数据,不参与TBS计算。
除去被去使能的TB,如果 ITBS∈[0:28]ITBS∈[0:28],UE侧通过IMCSIMCS查表36.213 Table 7.1.7.1-1可得到对应的ITBSITBS。接着根据下行资源分配类型TypeX计算出当前PDSCH所占的PRB数目NPRBNPRB 。然后针对以下各种情况分别处理:
(1) 1 个 TB 不映射到多于 1 层的空分复用,即只映射到 1 层时,根据 36.213 的 7.1.7.2.1 节的介绍来得到对应 TB 的 TB Size;
(2) 1 个 TB 映射到 2 层的空分复用时,根据 36.213 的 7.1.7.2.2 节的介绍来得到对应 TB 的 TB Size;
(3) 1 个 TB 映射到 3 层的空分复用,则根据 36.213 的 7.1.7.2.4 节的介绍来得到对应 TB 的 TB Size;
(4) 1 个 TB 映射到 4 层的空分复用时,根据 36.213 的 7.1.7.2.5 节的介绍来得到对应 TB 的 TB Size;
当 IMCS∈[29:31]IMCS∈[29:31]时,此时为下行自适应重传,UE会根据对同一个TB的最近一次的 IMCS∈[0:28]IMCS∈[0:28]的PDCCH来决定其使能的TBS(此时重传不改变TBS)。如果找不到对应的最近一次IMCSIMCS ,并且同一 TB 的初始 PDSCH 传输是半静态调度(SPS)时,其 TBS会由最近一个半静态调度分配时使用 PDCCH 来决定。
3, 如果在TDD的DwPts传输
此时NPRB=max⌊N,PRB×0.75⌋NPRB=max⌊NPRB,×0.75⌋,其中N,PRBNPRB,为情况2中计算出的NPRBNPRB。需要注意的是,对于normal CP的TDD config 0和5,或extend CP 的TDD config 0和4,特殊子帧的DwPTS由于太小,不用于传输 PDSCH 。
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