资源分配与映射

资源分配与映射小引LTE是一个动态资源的系统，资源分配是其一个非常重要的功能。如何将上行的RB和下行的RB，分配给每个UE，是整个系统要考虑的问题。如何尽可能接入更多的UE，如何将所有的RB分配给UE，也是LTE系统所要考虑的问题。这个章节将对LTE怎么分配上行资源和下行资源进行相应的描述。资源分配部分的相应的协议部分主要是36213和36211。1PDSCH在PDCCH承载的信息中，基本上都有资源分配的信息。对于下行而言，资源分配有三种类型。每种类型都有自己的特点。首先先简单的介绍一些3种资源的分配方式。第一种分配方式，是将RB以组的方式来分配，即RBG，每种带宽有不同的RBG大小，其分配的粒度也是RBG；另外一种也是基于RBG来做，将其分为几组，然后每组中使用RB来分配。这种分配方式粒度显然小于第一种。第三种分配方式，则是基于某一段连续的虚拟RB(VRB)，然后再将VRB映射到物理RB(PRB)，映射有两种方法，一种是映射到集中式的PRB上，一种是映射到分布是的PRB上。以下来分别介绍以下这集中资源分配方式。1.1资源分配1.1type0这种资源方式是将RB分为资源组(RBG)，以资源组的粒度来分配资源。即每个UE分配多少个资源组。而分配信息的比特位也是表示某个RBG分配给UE。RBG的大小与带宽有关，下面的表格是带宽与RBG对应的关系大小：Table7.1.6.1-1:Type0ResourceAllocationRBGSizevs.DownlinkSystemBandwidthSystemBandwidthRBGSizeDLRBN(P)≤10111–26227–63364–1104对于比较大的带宽，其中的RBG的大小(Resourceblockgroupsize(P))是4个RB。所以，总的需要表示资源信息比特数为PNNRBG/DLRB。如果0modDLRBPN，则最后一个RBG大小不足一个RBG，其中的资源RB数为PNPN/DLRBDLRB。RBG的比特信息是从RBG0toRBG1RBGN，高位(MSB)到低位(LSB)这样进行bitmap映射,RBG的索引是从低频段这样递增进行的。通过以上的描述，type0的资源分配基本上确定下来了，以下是5M的一个RBG的示意图，每个RBG为2个RB，如果分配某个RBG时，将指示为1，note指示顺序。0,12,34,56,78,910,1112,1314,1516,1718,1920,2122,231.2type1Type0的分配类型很简单，但是有个缺点，就是分配粒度太大了。分配粒度是RBG，特别是当带宽比较大时，可能一次性要分配4个RB，如果只需要1个RB时，那其他的RB资源将会浪费掉。Type1就是针对以上分配类型的一种改进，即改进为分配粒度为RB来进行。如果100rb，这样以每个RB为比特来指示分配，显然是承载的分配比特太大了，并且每种带宽大小不一。但是可以将100个RB进行分组，然后在分组中在进行RB的分配。Type1就是这个思想来进行资源分配的。所以，首先需要)(log2P来指示RBG组，如果RBG=4，则需要2比特，也就是总计有4组来分配。其次还有另外一个比特，用来指示是否需要进行移位，如果该比特的值为1则需要进行移位，否则不需要进行移位。为什么需要移位处理，这个是在剩余的比特范围内1)(log/2DLRBTYPE1RBPPNN，也就是还有TYPE1RBN的比特数用来指示比特数的分配，其中的比特数不能完全表示每组的RB数目，可以考虑进行比特移位来表示其中大部分的RB信息。)(shiftp怎么进行比特移位，如果不需要进行移位，则)(shiftp=0；如果需要进行比特移位，则TYPE1RBsubsetRBGRBshift)()(NpNp，其中p为RBG组号。)(subsetRBGRBpN是第p个RBG组的所有的VRB的总数，其中计算如下：DLDLRBRB2DLDLRBGsubsetDLRBRBRBRB2DLDLRBRB211,mod11()(1)mod1,mod11,modNNPPpPPPNNNpPNPpPPPNNPpPPP这里的公式比较复杂，其实就是每种宽带，并且在每组RBG下所需要的移位比特数，这里将计算结果列出来就比较直观了(这个是其他人已经计算好的，我这里直接引用)：也就是说，以上的复杂公式，其实就是这样一个表格的结果。相应的，如果其他的结果都知道了，那TYPE1RBN比特指示的RB的结果为，TYPE1RB0,1,,1iNRBGsubset2shiftVRBshift()()()modipnpPpPipPP下图是)(shiftp各个带宽分配下来的图示情况：20MHZ的有移位的分配示意图从上图分配的结果来看，有的带宽会有少量RB无法进行分配下去。1.3type21.3.1资源分配方式资源分配1还有一些浪费，并且资源分配的方式相对是一个半固定的情况。Type2则是另外一种基于连续VRB的资源的分配方式。这种分配方式，将连续的VRB映射到PRB上，采用两种映射方式，一种是集中式，一种是分布式。以下来进行相应的描述。集中式分布，即将连续的VRB映射到物理带宽上面，P-RNTI，RA-RNTI和SI-RNTI的DCI1A一般采用这种集中式映射。分布式映射则是将连续的VRB映射到分散的PRB，分散的特性通过物理RB交织而成。分布式主要有两种，一种是DCI1B,DCI1D,DCI11A，另外一种是DCI1C。DCI1B等方式的资源信息分配，是在带宽ifDLRBNis6-49的情况下，UE的VRB可以从单个VRB到DLRBN这样的连续分配；如果带宽ifDLRBNis50-110，则UE的VRB从单个VRB到16的范围。如果是DCI1C，UE的VRB的范围则是在stepRBN到stepRBstepRBDLVRB/NNN，每次有一个stepRBN的递增。其中stepRBN的值见如下表格：Table7.1.6.3-1:stepRBNvaluesvs.DownlinkSystemBandwidthSystemBW(DLRBN)stepRBNDCIformat1C6-49250-1104对于DCI1B,DCI1D,DCI11A的分布式分配方式，RIV的值由两部分组成，一个是VRB的起始位置startRB，一个值是连续分布的VRB的数目CRBsL。其资源指示值(RIV)如下规范：if2/)1(DLRBCRBsNLthenstartCRBsDLRBRBLNRIV)1(else)1()1(startDLRBCRBsDLRBDLRBRBNLNNRIVwhereCRBsL1andshallnotexceedstartDLVRBRBN对于DCI1C的根式，分配方式有一定的规律，startRB=0,stepRBN,stepRB2N,…,stepRBstepRBDLVRB)1/(NNN，CRBsL=stepRBN,stepRB2N,…,stepRBstepRBDLVRB/NNN。即UE的分配起始位置和长度是以stepRBN来进行分配的：if2/)1(DLVRBCRBsNLthenstartCRBsDLVRBBRLNRIV)1(else)1()1(startDLVRBCRBsDLVRBDLVRBBRNLNNRIVwherestepRBCRBsCRBsNLL/,stepRBstartstartNRBBR/andstepRBDLVRBDLVRBNNN/.Here,CRBsL1andshallnotexceedstartDLVRBBRN如果知道了RIV，UE如何知道startRB和CRBsL。对于UE来讲，UE接收到的是RIV，所以，需要通过RIV来获得另外两个值。如果在2/)1(DLVRBCRBsNL的情况下，startRB=RIVmodDLRBN，CRBsL=RIV/DLRBN+1；如果是在另外的条件下，即2/)1(DLVRBCRBsNLstartRB=DLRBN-(RIVmodDLRBN)-1,CRBsL=DLRBN-RIV/DLRBN+1；现在需要做的，就是要将这两种情况进行区分。第一种情况下，RIV/DLRBN=CRBsL-1；第二种情况下，RIV/DLRBN=DLRBN-CRBsL+1；第一种情况下RIV/DLRBN2/DLRBN；第二种情况下RIV/DLRBN=DLRBN-(CRBsL-1)也一样，区分不出来。再将RIV/DLRBN+RIVmodDLRBN一起来考虑。第一种情况下，RIV/DLRBN+RIVmodDLRBN=CRBsL-1+startRBDLRBN第二种情况下，RIV/DLRBN+RIVmodDLRBN=2DLRBN-CRBsL-startRBDLRBN所以，通过计算RIV/DLRBN+RIVmodDLRBNUE能够区分相应的两种情况，并且分别得到CRBsL和startRB。1.3.2VRB到PRB(36211)在VRB到PRB的资源映射中，有两种资源映射的方式，一种是集中式，一种是分布式。集中式的映射比较简单，即VRBPRBnn，起始的VRB即是物理上的PRB的位置，然后在将后面的VRB逐一映射到物理RB上。对于25RB的带宽的的集中式映射，可以使用下图来表示：从图来看，VRB分配了3个虚拟的RB块，从VRB=3开始分配3个，采用集中式的映射方式，即直接将其映射到PRB上。分布式映射则相对比较复杂。在实际映射过程中，涉及导购Gap的值，见如下表格：Table6.2.3.2-1:RBgapvalues.SystemBW(DLRBN)Gap(gapN)1stGap(gap,1N)2ndGap(gap,2N)6-102/DLRBNN/A114N/A12-198N/A20-2612N/A27-4418N/A45-4927N/A50-6327964-79321680-1104816从带宽来看，比较高的带宽，有两个Gap值。在计算过程中是下行调度指派(UE由PDCCH格式中给出)。先计算DLVRBN的值即用来映射的VRB的范围，如果是gap,1gapNN，),min(2gapDLRBgapDLgap1VRB,DLVRBNNNNN否则(gap,2gapNN)，gapgapDLRBDLgap2VRB,DLVRB22/NNNNN在来计算交织的VRB的数目DLVRB~N，交织的VRB数目要大于实际映射的VRB数目，如果gap,1gapNN，DLVRBDLVRB~NN否则(gap,2gapNN)，gapDLVRB2~NN需要注意的是，带宽比较大的时候，UE分配的VRB的最大数目为16个，所以不会超出交织的DLVRB~N值。交织的过程，首先要定义一个矩阵，列数为4，行数为PPNN)4/(~DLVRBrow，P即分组的宽度。这里需要插入nullN个null的元素，空元素个数DLVRBrownull~4NNN。矩阵由逐行读入到矩阵中，并且在最后的2/nullN的第2列和第4列，插入null元素。然后在逐列读出来，读出来的null元素忽略掉。整个交织的过程可以使用如下公式来表示：otherwise,24mod~and~~and0,02mod~and~~and0,12mod~and~~and0,~2/~2/~~)(~VRBnullDLVRBVRBnullVRBnullDLVRBVRBnullVRBnullDLVRBVRBnullPRBnullPRBnullrowPRBrowPRBsPRBnNNnNnNNn