5GNR频率域资源分配相关问题解析

# 5G NR频率域资源分配相关问题解析 ## 1. 频率域资源分配粒度 在5G NR中，PDSCH和PUSCH的Type 0和Type 1频率域资源分配遵循LTE中PDSCH的Type 0和Type 2频率域资源分配。早期研究NR资源分配时，在BWP应用范围明确前，资源分配方案假设“在整个载波内分配资源，并根据载波带宽确定RBG大小”。当BWP适用性明确后，所有信号传输被限制在一个BWP内，“以BWP作为频率域资源分配范围，并根据BWP大小确定RBG大小”成为合理选择。 ### 1.1 RBG大小与系统带宽的关系 在LTE规范中，RBG大小与系统带宽的关系如下表所示： | 系统带宽（RB数量） | RBG大小（RB数量） | | --- | --- | | ≤ 10 | 1 | | 11 - 26 | 2 | | 27 - 63 | 3 | | 64 - 110 | 4 | LTE中RBG大小变化较小，最大RBG包含4个RB，位图最多28位。而5G NR最大调度带宽为275个RB，远大于LTE的110个PRB。支持从1开始递增的每个RBG大小过于复杂，同时，NR研究阶段曾提出3和6等RBG大小，主要是为了与PDCCH资源分配单元（CCE）大小更好兼容，减少PDSCH和PDCCH复用的资源碎片化。但后来研究转向使用更灵活的速率匹配方法解决复用问题，3和6未被接受作为RBG大小的候选值，最终决定支持RBG大小等于$2^n$个RB，其中$n = 1, 2, 3, 4$。 ### 1.2 保持RBG大小随BWP大小变化的方法 为解决RBG大小随BWP大小变化的问题，提出了以下几种方法： - **Option 1**：RBG大小由RRC直接配置，甚至由DCI直接指示，然后根据RBG大小确定RBG数量，RBG大小与BWP大小的关系隐藏在基站实现中。 - **Option 2**：类似于LTE中RBG大小的确定方式，NR中的RBG大小根据映射表由BWP大小确定，然后根据RBG大小确定RBG数量。 - **Option 3**：先设置目标RBG数量，然后根据目标RBG数量和BWP大小确定RBG大小。 #### 各方法优缺点分析 - **Option 1**： - **优点**：可实现灵活的RBG配置，将RBG数量（或Type 0位图的位数）控制在预定范围内，进一步减少RBG数量可节省DCI开销，提高PDCCH传输可靠性。例如，对于给定的BWP大小（96个PRB），基站先将RBG大小配置为4，DCI中的FDRA字段包含24位；之后通过RRC信令将RBG大小重新配置为16，DCI中的FDRA字段减少到6位。 - **缺点**：BWP大小和RBG大小由两个RRC配置，它们之间没有标准化的绑定关系，基站需确保两个配置相互兼容。 - **Option 2**： - **优点**：遵循LTE机制，简单可靠。 - **缺点**：缺乏配置灵活性。 - **Option 3**： - **优点**：可固定FDRA字段大小，减少PDCCH盲检测复杂度。 - **缺点**：缺乏配置灵活性，且在某些情况下，未使用的填充位导致的FDRA开销可能较大。 ### 1.3 最终方案 3GPP RAN1决定在Option 2的基础上进行小改进，定义了两组BWP大小与RBG大小的映射关系，由RRC配置选择，如下表所示： | BWP大小（RB数量） | RBG大小P（RB数量） - 映射关系1 | RBG大小P（RB数量） - 映射关系2 | | --- | --- | --- | | 1 - 36 | 2 | 4 | | 37 - 72 | 4 | 8 | | 73 - 144 | 8 | 16 | | 145 - 275 | 16 | 16 | 映射关系2采用较大的RBG大小，有助于减少FDRA字段大小，且仅包含三种RBG大小，对于较大的BWP大小（> 72个RB）采用16个RB的RBG大小，有利于降低基站调度器的复杂度。 确定RBG大小P后，Type 0中RBG位图的大小根据以下公式计算： \[N_{RBG} = \left\lceil\frac{N_{size_{BWP,i}} + N_{start_{BWP,i}} \mod P}{P}\right\rceil\] ### 1.4 Type 1资源分配的资源粒度 在5G NR中，还讨论了Type 1资源分配是否应支持更大的资源分配粒度。Type 1资源分配由“起始位置”和“长度”两个信息指示，LTE Type 2资源分配中的“起始位置”和“长度”以RB为单位定义。由于5G NR载波带宽比LTE大得多，“起始位置”和“长度”的变化范围更大。但由于RIV的计算方式，RIV大小对“起始位置”和“长度”的范围变化不太敏感，与Type 0位图大小和RBG大小的反比例关系不同。在Type 1资源分配中，采用更大资源粒度节省的比特数有限，因此R15中未接受Type 1资源分配使用更大资源粒度。而在R16 URLLC中，由于对PDCCH可靠性要求严格，需要进一步压缩DCI有效载荷大小，Type 1资源分配支持更大资源粒度。 ## 2. BWP切换期间的频率域资源指示 ### 2.1 问题描述 “BWP切换”和“跨BWP调度”同时发生会引发问题。基站可通过DCI触发BWP切换并同时为数据信道分配资源，但用于触发BWP切换的DCI是用于“新BWP”中数据信道调度的DC