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LTE下行资源分配type0、type1、type2

本文主要介绍下行物理信道PDSCH的3种资源分配类型:Type 0、Type 1和Type 2。

      具体使用哪种资源分配类型取决于所选的DCI format以及DCI内相关bit的配置。

      每种DCI format支持哪种资源分配类型,以及有哪些与资源分配相关的bit,详见36.212的5.3.3节。由于这篇文章主要是介绍几种下行资源分配类型,而不是介绍DCI format的,所以文章中只是略微提及,并不做深入分析。

      图1是几种下行DCI format与下行资源分配类型的对应关系:

LTE下行资源分配type0、type1、type2

图1:DCI format与下行资源分配类型的对应关系

      注意:(1)下行资源是基于VRB而不是PRB分配的。当然,VRB与PRB有一定的对应关系,详见36.211的6.3.2节;(2)DCI format 1/2/2A/2B/2C同时支持Type 0和Type 1,具体使用哪种类型是通过1比特的域(见图3)来指定的。

一、RBG介绍

      介绍资源分配类型Type 0和Type 1之前,需要先介绍一下RBG的概念。

      RBG(Resource Block Group,资源块组)是一组连续的集中式VRB(localized VRB)。RBG的大小(P,即每个RBG中包含的VRB数。最后一个RBG包含的VRB数可能小于P)与系统带宽相关,对应关系见图2:

LTE下行资源分配type0、type1、type2

图2:RBG size与下行系统带宽的关系(36.213的Table 7.1.6.1-1)

      对应下行系统带宽

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,RBG的总数

LTE下行资源分配type0、type1、type2

为:

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      其中,前

LTE下行资源分配type0、type1、type2

个RBG的大小为P;如果

LTE下行资源分配type0、type1、type2

 % P > 0,则最后一个RBG的大小为

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      以下行系统带宽

LTE下行资源分配type0、type1、type2

 = 50 RB为例,其P值为3,RBG的总数

LTE下行资源分配type0、type1、type2

为17,前16个RBG各包含3个VRB,最后一个RBG只包含2个VRB。

二、资源分配类型0(Resource allocation type 0)

      在资源分配类型0中,DCI format 1/2/2A/2B/2C通过一个bitmap来指示分配给UE的RBG。bitmap共包含

LTE下行资源分配type0、type1、type2

比特,每1比特对应1个RBG,最高位表示RBG 0,最低位表示RBG  

LTE下行资源分配type0、type1、type2

 - 1,依此类推。如果某个RBG分配给了某个UE,则bitmap中对应比特置为1;否则置为0。

LTE下行资源分配type0、type1、type2

图3:DCI format 1/2/2A/2B/2C中与Type 0相关的字段

      以小区系统带宽25 RB为例。

      1)通过查36.213的Table 7.1.6.1-1可以知道,RBG大小P = 2;

      2)RBG的总数

LTE下行资源分配type0、type1、type2

。其中前12个RBG的每个RBG大小为2,最后一个RBG的大小为1(如图4所示);

LTE下行资源分配type0、type1、type2

图4:资源分配类型0的RBG资源(25 RB)

      3)即bitmap共包含13比特。

      4)假如分配给某UE的资源的bitmap为:1001110100010,则该UE被分配了RBG 0、RBG 3、RBG 4、RBG 5、RBG 7、RBG 11(如图5所示)。

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图5:资源分配类型0的例子(25 RB)

      从上面的例子可以看出:1)资源分配类型0支持频域上的非连续RB分配;2)调度的粒度比较粗:调度的最小单位是RBG,对于较大的带宽而言,无法按照单个RB来分配资源。当payload较小时,可能会造成资源的浪费。

三、资源分配类型1(Resource allocation type 1)

      在资源分配类型1中,所有的RBG被分为P个子集,P为RBG的大小(见图2)。每个RBG子集p(

LTE下行资源分配type0、type1、type2

)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。

      在资源分配类型1中,DCI format 1/2/2A/2B/2C通过3个域来指示分配给UE的VRB(注意:与资源分配类型0不同,这里是VRB,而不是RBG)。

LTE下行资源分配type0、type1、type2

图6:DCI format 1/2/2A/2B/2C中与Type 1相关的字段

      第一个域包含

LTE下行资源分配type0、type1、type2

比特,用于指定所选的RBG子集,即p的值。

      第二个域包含1比特(shift bit),用于指定子集内的资源是否偏移,1表示偏移,0表示不偏移。

      第三个域包含一个bitmap,bitmap的每一比特对应所选RBG子集中的一个VRB(注意:不是RBG)。最高位表示子集中的第一个VRB,最低位表示子集中的最后一个VRB,依此类推。如果某个VRB分配给了某个UE,则bitmap中对应比特置为1;否则置为0。bitmap的大小,即bitmap包含的比特数

LTE下行资源分配type0、type1、type2

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      一个选定的RBG子集中的VRB起始于该子集中的最小VRB号 + 偏移量

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,并对应bitmap中的最高位。该偏移量以VRB的数量表示,并且是发生在选定的RBG子集内的偏移。如果DCI的资源块分配信息中的第二个域为0,则RBG子集p的偏移

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;如果DCI的资源块分配信息中的第二个域为1,则RBG子集p的偏移

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,且bitmap中的最低比特位调整为对应RBG子集中的最后一个VRB。

LTE下行资源分配type0、type1、type2

为RBG子集p包含的VRB数,计算公式如下:

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      对于RBG子集p而言,其bitmap中的每一比特i(

LTE下行资源分配type0、type1、type2

)对应的VRB可通过如下公式计算:

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      关于偏移可能较难理解,莫急,对照后面的例子来学习,会比较清晰的。

      还是以小区带宽25 RB为例。

      1)通过查36.213的Table 7.1.6.1-1可以知道,P = 2,即有2个子集:子集0(从RBG0开始)和子集1(从RBG1开始);

LTE下行资源分配type0、type1、type2

图7:资源分配类型1中的子集(25 RB)

      2)

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 = 1,即第一个域使用1比特指定所选的RBG子集;

      3)第二个域使用1比特指定RBG子集中的资源是否偏移;

      4)bitmap包含的比特数

LTE下行资源分配type0、type1、type2

 = 13 -1 -1 = 11;即bitmap只能对应11个VRB。

      5)每个RBG子集p包含的VRB数为

LTE下行资源分配type0、type1、type2
13
LTE下行资源分配type0、type1、type2
12

      可以看出,bitmap不足以表示每个子集中包含的所有VRB。

      6)接下来,我们详细介绍第二个域,即shift bit对bitmap所表示的VRB的影响。

      如果shift bit为0,RBG子集p的偏移

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      如果shift bit为1,RBG子集p的偏移为

LTE下行资源分配type0、type1、type2
2  (13 – 11)
LTE下行资源分配type0、type1、type2
1  (12 - 11)

     从之前的分析可以看出,每个子集包含哪些RBG是确定的,也就是说,包含哪些VRB也是确定的。对应图7,每个子集可用的VRB集合如图8所示:

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图8:资源分配类型1中每个子集可用的VRB集合(25 RB)

      当shift bit = 0时,根据下面的公式,可知道bitmap(对于25RB带宽,共11比特)的每一个比特对应哪个VRB。

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      结果如下:

LTE下行资源分配type0、type1、type2

图9:每个子集的bitmap中的每个比特对应的VRB(25 RB, shift bit = 0)

      从图9可以看出,如果shift bit = 0(不发生偏移),每个子集的bitmap对应的VRB,是从图8给定的VRB集合中的第一个VRB开始(对应子集0,起始VRB为VRB0;对应子集1,起始VRB为VRB2),顺序选取11个VRB。

      当shift bit = 1时,根据下面的公式,可知道bitmap(对于25RB带宽,共11比特)的每一个比特对应哪个VRB。

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      结果如下:

LTE下行资源分配type0、type1、type2

图10:每个子集的bitmap的每个比特表示的VRB(25 RB, shift bit = 1)

      从图10可以看出,如果shift bit = 1(发生偏移),每个子集的bitmap对应的VRB,是从图8给定的VRB集合中的第一个VRB,加上偏移量开始(对应子集0,偏移量

LTE下行资源分配type0、type1、type2

 = 2,即在图8给定的p = 0的VRB集合中,往前移2个,得到起始VRB为VRB4;对应子集1,偏移量

LTE下行资源分配type0、type1、type2

 = 1,即在图8给定的p = 1的VRB集合中,往前移1个,得到起始VRB为VRB3),顺序选取11个VRB。

      图11介绍了使用资源分配类型1的例子(25 RB):

      上半部分对应:资源分配类型1;子集0;shift bit 为0;bitmap 为10011101000。即分配该UE的资源为:VRB0、VRB5、VRB8、VRB9、VRB13。

      下半部分对应:资源分配类型1;子集0;shift bit 为1;bitmap 为10011101000。即分配该UE的资源为:VRB4、VRB9、VRB12、VRB13、VRB17。

LTE下行资源分配type0、type1、type2

图11:资源分配类型1的例子(25 RB)

      关于资源分配类型1的更多例子,还可以参考[6]。

      从上面的例子可以看出:1)资源分配类型1支持频域上的非连续RB分配;2)和资源分配类型0相比,资源分配类型1支持粒度为1 RB的分配;3)资源分配类型0和资源分配类型1使用相同的bit数来表示资源的分配;4)bitmap的比特数实际上比RBG子集中的VRB数要少,通过shift bit,bitmap才能覆盖所有的VRB。

三、资源分配类型2(Resource allocation type 2)

      在资源分配类型2中,分配给UE的资源为一段连续的VRB,其VRB可以是集中式(localized),也可以是分布式的(distributed)。

      对于DCI format 1A/1B/1D而言,有一个bit(对应Localized/Distributed  VRB assignment flag)用于指示是集中式VRB(该bit为0)还是分布式VRB(该bit为0)。

LTE下行资源分配type0、type1、type2

图12:DCI format 1A中与Type 2相关的字段 

      对于集中式VRB分配而言,分配给一个UE的资源可以从1个VRB到整个系统带宽的所有VRB。

      如果DCI format 1A使用分布式VRB分配方式,且其DCI的CRC由P-RNTI、RA-RNTI或SI-RNTI加扰,则分配给对应UE的VRB数可以从1个到

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个。(

LTE下行资源分配type0、type1、type2

的计算见36.211的6.2.3.2节,这里就不做介绍了)

      如果DCI format 1A/1B/1D使用分布式VRB分配方式,且其DCI的CRC由C-RNTI加扰,则当下行带宽为6~49 RB时,分配给对应UE的VRB数可以从1个到最多

LTE下行资源分配type0、type1、type2

个;则当下行带宽为50~110 RB时,分配给对应UE的VRB数可以从1个到最多16个。

      对于DCI format 1A/1B/1D而言,资源分配由一个资源指示值RIV来表示。通过这个值,可以推导出分配给UE的起始RB(

LTE下行资源分配type0、type1、type2

)以及连续分配的RB的长度(

LTE下行资源分配type0、type1、type2

)。计算公式如下:

      如果

LTE下行资源分配type0、type1、type2

 ,则

LTE下行资源分配type0、type1、type2

;否则

LTE下行资源分配type0、type1、type2

。其中

LTE下行资源分配type0、type1、type2

且不超过

LTE下行资源分配type0、type1、type2

     当UE收到一个RIV后,如何计算

LTE下行资源分配type0、type1、type2

LTE下行资源分配type0、type1、type2

     通过

LTE下行资源分配type0、type1、type2

可以知道是

LTE下行资源分配type0、type1、type2

还是

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,并最终计算出

LTE下行资源分配type0、type1、type2

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      由于

LTE下行资源分配type0、type1、type2

且不超过

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,且必定有

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,故

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,也就有

      1)当

LTE下行资源分配type0、type1、type2

时,

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      2)当

LTE下行资源分配type0、type1、type2

时,

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      UE收到RIV后,计算

LTE下行资源分配type0、type1、type2

的值x,

      1)如果

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,则得知

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,也就得到了最终结果

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      2)如果

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,则得知

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,也就得到了最终结果

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      图13介绍了DCI format 1A/1B/1D使用资源分配类型2的例子(25 RB):

      起始RB(

LTE下行资源分配type0、type1、type2

)为3,连续分配的VRB数(

LTE下行资源分配type0、type1、type2

)为8,

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,所以

LTE下行资源分配type0、type1、type2

LTE下行资源分配type0、type1、type2

图13:资源分配类型2的例子(25 RB)

      DCI format 1C只支持分布式VRB分配方式。对于DCI format 1C而言,分配给某个UE的资源可以从

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个到最多

LTE下行资源分配type0、type1、type2

个VRB。其中

LTE下行资源分配type0、type1、type2

为增长的步进值,并与下行系统带宽相关(如图14)。

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图14:

LTE下行资源分配type0、type1、type2

值与下行系统带宽的对应关系

      对于DCI format 1C而言,资源分配也是通过一个资源指示值RIV来表示。通过这个值,可以推导出分配给UE的起始RB(

LTE下行资源分配type0、type1、type2

)以及连续分配的RB的长度(

LTE下行资源分配type0、type1、type2

)。计算公式如下:

      如果

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,则

LTE下行资源分配type0、type1、type2

;否则

LTE下行资源分配type0、type1、type2

。其中

LTE下行资源分配type0、type1、type2

LTE下行资源分配type0、type1、type2

并且

LTE下行资源分配type0、type1、type2

。而

LTE下行资源分配type0、type1、type2

且不超过 

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      对于DCI format 1C而言,UE收到一个RIV后计算

LTE下行资源分配type0、type1、type2

LTE下行资源分配type0、type1、type2

的方式与DCI format 1A/1B/1D类似,这里就不做介绍了。

       假设是在DCI format 1C中的资源分配且系统带宽为25 RB,

LTE下行资源分配type0、type1、type2

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,则有

LTE下行资源分配type0、type1、type2

      因为

LTE下行资源分配type0、type1、type2

,所以

LTE下行资源分配type0、type1、type2

 = 12 * (4 - 1) + 1 = 37。

      从上面的例子可以看出:1)资源分配类型2只支持连续VRB的分配;2)对于资源分配类型2,DCI format 1A/1B/1D与DCI format 1C的格式是不同的,DCI format 1C多了步进的概念;3)与资源分配类型0/1只支持集中式VRB分配不同,资源分配类型2既支持集中式VRB也支持分布式VRB。

注:本来想修改一下博文,但新浪博客有问题,保存时只有部分内容保存了下来,所以从其他转载的文章拷贝过来,如果对你的阅读产生了干扰,请见谅!

【参考资料】

[1]      TS 36.213的7.1.6节     Resource allocation

[2]     TS 36.212的5.3.3节     Downlink control information

[3]     TS 36.211的6.2.3.1节   Virtual resource blocks of localized type

[4]     《4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband》的10.4.4节

[5]     《LTE - The UMTS Long Term Evolution, 2nd Edition》的9.3.5.4节

[6]     《Type 1 Resource Allocation in LTE》by Prakash 

[7]      《Resource Allocation Type》

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