LTE调度算法调研报告(偏向理论)(3)

2018-11-21 14:35

UE使用的传输模式相关的。本文中仅考虑single port模式,其他模式涉及到空分复用,略。另外,同CQI一起传输的还有PMI和RI,其中PMI代表一个index值,其对应的是precoding 过程中使用的一个矩阵。RI代表UE可使用的传输层数。一个子带宽内包含有k个resource block,

DL/k?个子带宽,构成一个子带宽的集k是由高层配置的,整个系统带宽可以被划分成N??NRB合S。

System Bandwidth Subband Size DL NRB(k) NA 4 4 6 8 6 - 7 8 - 10 11 - 26 27 - 63 64 - 110 图表 下行带宽和k取值对应关系

先介绍在PUSCH上传输的非周期性的信道质量报告。还有就是在PUCCH上传输的周期性的信道质量报告,情况也是类似的,具体不再赘述。 UE当且仅当在上行授权的DCI里收到CQI request=1时,才会发起非周期性的信道质量报告。UE支持两种模式的信道质量报告。 第一种是Higher Layer-configured subband feedback。其具体的要求是: ? UE基于整个系统带宽,报告一个wideband CQI值;

? UE基于系统内的每个子带宽,分别报告一个CQI值,表示各个子带宽下的CQI时采用了

差分的方法;

第二种是UE-selected subband feedback,是针对系统内若干个子带宽提供信道质量报告,其具体的要求如下:

? UE从集合S中选取M个子带宽;

System Bandwidth DL NRBSubband Size k (RBs) NA 2 2 3 4 M NA 1 3 5 6 6 – 7 8 – 10 11 – 26 27 – 63 64 – 110 图表 下行带宽、k取值以及M取值对应关系

? UE基于M中每个子带宽提供一个CQI值,UE会用若干个比特位表示选取了哪些子带宽,

表示各个子带宽下的CQI时采用了差分的方法; ? UE基于整个系统带宽,报告一个wideband CQI值;

下面是有关信道质量报告在RRC层的配置信息[6]。cqi-Reporting IE是主要针对信道质量报告进行配置的IE,该IE出现在PhysicalConfigDedicated IE中,而PhysicalConfigDedicated IE是包含在RadioResourceConfigDedicated IE里,是针对各个UE进行配置的。

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CQI-Reporting information elements

-- ASN1START

CQI-Reporting ::= }

CQI-ReportingPeriodic ::=

pucch-Resource

SEQUENCE {

SEQUENCE {},

-- size, encoding

SEQUENCE {

ENUMERATED {

rm12, rm20, rm22, rm30, rm31, spare3, spare2, spare1},

OPTIONAL,

-- value range FFS

cqi-RepportingModeAperiodic

nomPDSCH-RS-EPRE-Offset cqi-ReportingPeriodic

INTEGER (0)

CQI-ReportingPeriodic OPTIONAL

FFS

reportingConfigInfo }

periodicity

SEQUENCE {

ENUMERATED {

ms2, ms5, ms10, ms20, ms32, ms40, ms64, ms80, ms128, ms160, ms256, msOff},

subFrameOffset INTEGER (0..255), BOOLEAN

--

cqi-FormatIndicatorPeriodic

OPTIONAL

Need OC }

-- ASN1STOP

cqi-RepportingModeAperiodic:决定在PUSCH上传输的非周期性信道质量报告的模式; pucch-Resource:决定周期性信道质量报告占用的物理资源,未定;

periodicity:决定了周期性信道质量报告的周期,最下2ms,最大256ms,由此看,信道质量报告还是比较频繁的;

cqi-FormatIndicatorPeriodic:主要是用来决定在PUCCH上发送的周期性信道质量报告采用的模式; 2.7.2 总结和问题

综上,信道质量报告是UE对下行物理信道(PDSCH)的报告,提供给eNB端的是CQI index值,由次CQI index值能直接决定一种调制编码方式。同时根据UE进行信道质量报告采用的模式,UE给出的可能有基于整个系统带宽的CQI值,也可能有系统带宽内若干个子带宽的CQI值,那么eNB端需要做的是综合UE进行报告的频带信息和若干CQI值,为UE选定一种调制编码方式。存在一个问题,UE的报告是针对下行物理信道,那么eNB端决定UE上行授权的MCS时,也是参考这份信道质量报告吗?

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2.8 DRX相关

2.8.1 DRX相关概念

DRX,即不连续接收,是指UE可以不连续接收PDCCH。UE收不到包含上行授权的PDCCH,就不能在PUSCH上发送数据(除去非自适应重传和配置好的半静态资源分配的情况);UE收不到包含下行授权的PDCCH,就不能在PDSCH上发送数据(除去配置好的半静态的资源分配)[4]。 DRX的主要目的是为了UE省电。UE在配置了DRX功能后,可以将UE的状态分成三种:

? inactivity period:该段时间,UE将一直监视PDCCH。该段时间的长短是由inactivity timer

控制的。

? 轻睡眠时期:该段时间包括若干个short DRX cycle,每个short DRX cycle内有一段时间

UE在监视PDCCH称为on duration,另外一段时间是处在睡眠状态。on duration 时间的长短是由on duration timer控制,其大小由RRC配置,以下行子帧的个数为单位;轻睡眠时期的长短由drxShortCycleTimer决定,其大小也是由RRC配置,以short DRX cycle为单位。UE处于轻睡眠时期,且UE正在on duration时,若此时UE收到了PDCCH的下行授权,则会启动inactivity timer进入inactivity period,并在该timer超时前一直监视PDCCH。如果UE在on duration时期没有收到PDCCH授权,就转而进入short DRX cycle的睡眠时段。 ? 重度睡眠时期:该时期同轻睡眠时期的区别就是:此时期的睡眠时段更长。重度睡眠时期

的长短是由RRC层配置的,以子帧为单位(包括上行和下行)。同样,如果UE在UE收到了PDCCH的下行授权,则会启动inactivity timer进入inactivity period,并在该timer超时前一直监视PDCCH。如果如果UE在on duration时期没有收到PDCCH授权,就转而进入Long DRX cycle的睡眠时段。

图DRX示意图[5] DRX功能的相关配置在drx-Configuration IE中,该IE出现在MAC-MainConfiguration IE中。DRX的相关配置中,主要是onDurationTimer 和drx-InactivityTimer 的配置,都是以下行子帧的个数为单位。 2.8.2 总结和问题

由上面的分析可以看出,在下行方向上,UE做接收时,配置了DRX功能的UE,不论UE

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现在是处在short DRX cycle还是long DRX cycle,其on duration的时间是固定的。当UE处在睡眠状态时,eNB端在PDCCH的下行授权是无法把UE叫醒的,即eNB端在UE睡眠状态下发送的PDCCH的下行授权是收不到的。只有当UE处在on duration状态时,eNB在PDCCH的下行授权能够利用inactivity timer使得UE处在清醒状态的时间更长一些,即使在这种情况下,并不是eNB的每个PDCCH授权UE都能够收到。 在上行方向,UE监视PDCCH的时间,即活动时间,包括on duration timer、Inactivity timer运行的时间和其他几种特殊情况。 ? UE发送了SR,等待上行授权的时间; ? UE等待上行HARQ重传授权的时间;

协议中是是说明上述情况下,UE应当是处于活动时间,但是并没有说明具体实现方法。估计还应该继续补充。 因此,eNB准备在某个下行子帧启动下行调度功能时,应该先排除处在睡眠状态的UE,只是给处在活动时间的UE分配资源。重传的情况也包含在内。同样,eNB准备在某个下行子帧启动对某个上行子帧的上行调度功能时,也要询问UE的状态,只给处在活动时间的UE分配资源。 需要说明的是,即使UE在睡眠状态下不能够接收PDCCH,但是并不是说UE就不能在PUSCH和PDSCH上发送和接收数据。因为,PDCCH上的授权是动态调度的结果。 在上行方向上,UE可能有配置好的半静态资源分配,那么当UE有新数据到达时,UE可以在半静态资源上发送该数据和BSR,eNB端在下一轮上行调度中就可以在UE处于清醒的状态时发送上行授权。还有就是UE仍然可以发起非自适应的重传。 在下行方向上,UE可能也有配置好的半静态资源分配,那么当UE即使睡眠状态,仍然可以根据配置好的资源分配信息去解析下行数据。 DRX Retransmission Timer 记录的是UE在收下行数据失败后等待下行数据重传的时间[3].

2.9 同handover

2.10 DCI相关

eNB端上行调度的结果是记录在DCI格式0里的,而DCI格式0采用的资源分配类型是RIV值表示方法(见36.213 8.1)。其中RIV值由一个物理资源块的起始值和长度值唯一确定,由此可以看出在eNB端上行调度为每个UE分配物理资源块时,使用的起始值是真实的物理资源块的起始值,同样长度值也是。同时,每个UE占用的物理资源块在物理上的分布是连续的,即每个UE占用的物理资源块是不能分散开的,这样就简化了eNB端上行调度为UE分配物理资源的过程。 同样看一下eNB端下行调度的结果是记录在DCI格式1或1A里(这里不考虑MIMO)。DCI格式1里采用的资源分配类型是0或1。资源分配类型0中,一个UE可占用多个物理资源块分组(RBG),由于一个物理资源块组内物理资源块是连续的,多个组可以是不连续的,所以一个UE占用的物理资源块可以是分散的。资源分配类型1中,先选择子集再在子集中选择物理资源块,所以一个UE占用的物理资源块也可以是分散的。DCI格式1A采用的是资源分配类型2,其中Localized/Distributed VRB assignment flag决定了是采用物理同逻辑相对应的方式还是中间采取了一定的变换,因此一个UE占用的物理资源块是分散还是连续是可选的。这样,eNB端下行调度时,为UE分配物理资源块的过程就比较复杂。

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eNB端上行调度和下行调度在上述方面的不同可能是因为其在物理层上的配置是不一样的,即一个是SC-FDMA,一个是OFDMA。在SC-FDMA中也是存在两种模式的,一种是localized,即一个物理资源块内子载波分布是连续的,在分配给UE物理资源块时,也是连续分配的。一种是distributed,即一个物理资源块内的子载波是分散在整个频域内。(论文中看到,没有仔细调查) 下面表中列出了DCI中出现的关于新传、重传以及C-RNTI、semi-RNTI出现各种情况时,隐含意义。 UE收到PDCCH上DCI UE 用C/T-RNTI表示 UE用semi-rnti表示; 新传,ndi=0 传突发新数据; 重传,ndi=1 可以传输UE在SPS资源或动态分配资源中传输过的需要重传的数据; 表示在当前TTI内,UE需要使用SPS资源传重传数据,前提是UE已经拥有了一个SPS资源且当前TTI刚好是周期到达的时刻; 表示给UE新分配了一个SPS资源,也可以表示UE SPS资源的激活,即决定了以后若干个TTI内UE的资源; UE没有收到PDCCH上DCI UE有SPS资源 UE在当前TTI有配置好的资源分配,此种情况不存在; 即半静态资源的某个周期到达了,则默认传新传数据; 此种情况不存在; 默认UE发起非自适应重传;是否适宜发起非自适应重传的时机受当前帧配置的限制; UE没有SPS资源 上行方向 下行方向 表示UE此时没有下行数据需要接收,或者由于资源紧缺等原因UE没有分到资源; 由上述的分析,UE分配的资源中似乎SPS是很占主流的,而动态资源分配是SPS的辅助手段,主要负责数据突发时的新传和某些数据的重传。

2.11 调度策略相关

2.11.1 初步想法

eNB端已知的可供调度使用的参数有UE的各个逻辑信道的优先级、优先比特速率值(PBR)、UE的各个逻辑信道分属的逻辑信道组信息和针对逻辑信道组的BSR。 需要解决的问题:

? UE的优先级确定。可供考虑的参数有:UE当前缓存数据量的大小、UE的信道质量、

UE的QoS要求。

? 从UE的各个逻辑信道的优先级以及各个逻辑信道组包含的逻辑信道的情况,推出UE

的逻辑信道组间的优先级;

? 从UE的各个逻辑信道的优先比特速率(PBR)推出UE的各个逻辑信道组的优先比

特速率值;

? UE新传和重传的决策问题,考虑了HARQ和SPS后;

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