LRNO3-3-1(LTE调度)

为了有效使用物理层资源,在eNB 的MAC 层使用了调度功能。

上行链路和下行链路的调度操作是不同的。上行链路和下行链路调度中的资源分配依据是:

• UE承载的QoS 需求。

• 在eNB 测量中标识的UE 的无线条件(上行链路的SRS 信号)或UE 报告的无线条件(下行链路的CQI )。• 单个UE 单个承载发射的数据量。

资源分配包括物理资源块(PRB )和调制编码机制(MCS )。

如图所示,一个MAC PDU可以包括多个MAC SDU。

可以支持下行链路上MAC SDU的复用,因为同一UE 的多个承载可以在同一TTI 上进行调度。因此,将多个逻辑链路复用到一个传输块可以使得调度能够更有效的使用资源。

下行链路UE 上下文包括UE 种类、UE DL AMBR和UE 承载列表UeBearerList 、UE MGA(测量间隔)状态。

-AMBR :汇聚最大比特率:

-UsBearerList 是一个LCID (映射的逻辑信道标识)标识的承载上下文列表。每个承载上下文包括

-在承载建立时使用的初始MCS

-发射模式

-HARQ 最大发射数

-HARQ 过程定时器

-VoIP 标志

-DL GBR

-DL MBR

-用于链路适配的SINR 补偿

-目标BLER

-分组延时预算(PDP )

-优先级

-MG 状态包括以下3个参数:

-MgActive :标识用于UE 的MG 是否激活

-MgPeriod :测量间隔重复周期

-MgOffset :UE 的MG 补偿

测量间隔功能函数在LA3.0的特征L93270中引入。这是对RAT 间和频率间移动特性的补充,可以允许UE 在其他RAT/LTE承载时进入测量周期。这是通过创建测量间隔来实现的。测量间隔(MG )是一个小周期性事件间隔,该期间不允许UE 发送DL 和UL 。

下行链路调度包括2个主要算法:

• 低速(20ms )的预约阶段,为静态和半静态调度预留资源。静态资源包括,如RS 、PSS 、SSS 、PBCH (静态)、RACH Msg2和SIB2。

• TTI速(1ms )的调度阶段,为有效流量分配资源。余下的RE 在时间和频率上由PDCCH 、PCFICH 、PHICH 、PDSCH 进行共享。

下行链路调度使用资源块(RB )的比特图PhyResBlocOccupancy 。该比特图包括所有N 个(DL ,RB )RB 。在时域的每个子帧(如每1ms )中,PhyResBlocOccupancy 比特图内可用RB 的数量都在更新。为了管理时域,定义了矩阵TimeFrequencyResBlocOccupancy 。这包括一个特殊数量的连续PhyResBlocOccupancy 比特图。,矩阵深度是20ms (如包括20个连续的PhyResBlocOccupancy )。

图中显示的矩阵TimeFrequencyResBlocOccupancy 用于5MHz 带宽(N (DL,RB )=25RB)

TimeFrequencyResBlockOccupancy[t][rb] 标志如下例:

•FREE

•USED_D_BCH

•USED_PCCH

•RESERVED_SRB_TA

•USED_VOIP

静态调度在小区建立时配置,仅随着小区重启时改变。

D-BCH 是DL-SCH 信道上(SIB )上发送的BCCH 逻辑信道部分,对应PBCH 上发送的BCH (MIB )。

当因为某原因(呼叫释放、切换、无线链路故障等)不再需要该资源时,该资源在调度阶段释放。

资源释放示例:因为无线链路故障,所以在t0+k ms时不再发送RACH Msg2

调度类别1有最低的周期性,结构如下:

sibClass1TargetPeriodicity (sysInfoConf; default=16rf)

sibClass3TargetPeriodicity (default=128rf)

系统信息消息限制在2216个比特内,因为其应用DCS 格式;该格式头部有14个比特的长度字段,这意味着系统信息块最大长度为2202个比特。

作为的补充,SIB 预期的长度是基于以下假设的:

-SIB2:包括mbsfn-SubframeConfigList ,maxMBSFN-Allocations 为1。

-SIB13: maxMBSFN-Area是1

因为3GPP 的限制,SI-message 不可能超过2216个比特:

-如果SI-message 超过最大长度,就将其分成2个或更多的消息,分割后的每个SI-message 都比最初的消息小。-如果分割后的SI-message #0包括SIB2,就必须注意不能将SIB2从SI-message #0中移出。

DL 半静态调度计算SI-message 发射需要的RB 数量,这可根据SI-message 和目标MCS 的大小进行计算。然后将参数numberRBnotForSIB (小区)确定的nb-of-available-RB 和系统带宽决定的max-nb-of-RB (该参数固定如下:10MHZ :50 RB;20MHz :100 RBs )进行比较。

ALU 建议:numberRBnotForSIB = 80(20M )

因此,nb-of-available RB = max-nb-of-RB -numberRBnotForSIB

如果SI-message 需要的RB 数量超过了nb-of-available-RB ,就将其分成更小的消息,然后为其分配任一空闲的RB ,而不被其他SI-message 使用。

如果分割后,可用的RB 仍不够用,则将MCS 提高3,重发增加3(以应对较高的MCS 所可能导致的BLER 增加)。提高MCS 减低了需要分配的RB 数量。

以上的步骤可能会重复(MCS 也提高3,增加其他的重发),直到所需的RB 低于或等于nb-of-available-RB 。调度将根据重发数来决定SI-message 的帧和子帧。

VoIP 可用由半动态调度和半永久调度(可选的)来管理。

在正比公平或增强公平下,瞬间数据率Ru (Su )将会由一段时间窗口(R u )α 的平均比特率得到补偿。

alphaFairnessFactor = 0.0 意味着最大C/I调度。该调度为处于较好条件下的UE 提供了更多的资源。UE 的无线条件越好,得到的资源越多(因此数据速较高)。

•alphaFairnessFactor = 1.0 意味着正比公平调度。该调度试图为所有UE 提供相同的RB 数量(不考虑他们特殊的无线条件)。

•alphaFairnessFactor = 2.0 意味着增强的公平调度。该调度调度在分配资源时,试图最终使得所有UE 获得相同的数据率(这并不是一种公平的调度,因为不同的无线条件导致不同的数据速,而资源数是相同的,因此这只是比“常规”的公平调度增强了调度的公平性)。

• alphaFairnessFactor = 0.5是一种介于alphaFairnessFactor = 0.0 (最大C/I 调度)和alphaFairnessFactor = 1.0 (正比公平调度)间的中间行为。

• alphaFairnessFactor = 1.5是一张介于alphaFairnessFactor = 1.0 (正比公平调度)和alphaFairnessFactor = 2.0 (增强的公平调度)间的中间行为。

3GPP 映射规范允许优化频率多样性,从而使得PDCCH 开销与类型2A 的开销一样低。

LTE 中一个UE 可以同时管理最多2个VoIP 承载。

为了有效使用物理层资源,在eNB 的MAC 层使用了调度功能。

上行链路和下行链路的调度操作是不同的。上行链路和下行链路调度中的资源分配依据是:

• UE承载的QoS 需求。

• 在eNB 测量中标识的UE 的无线条件(上行链路的SRS 信号)或UE 报告的无线条件(下行链路的CQI )。• 单个UE 单个承载发射的数据量。

资源分配包括物理资源块(PRB )和调制编码机制(MCS )。

如图所示,一个MAC PDU可以包括多个MAC SDU。

可以支持下行链路上MAC SDU的复用,因为同一UE 的多个承载可以在同一TTI 上进行调度。因此,将多个逻辑链路复用到一个传输块可以使得调度能够更有效的使用资源。

下行链路UE 上下文包括UE 种类、UE DL AMBR和UE 承载列表UeBearerList 、UE MGA(测量间隔)状态。

-AMBR :汇聚最大比特率:

-UsBearerList 是一个LCID (映射的逻辑信道标识)标识的承载上下文列表。每个承载上下文包括

-在承载建立时使用的初始MCS

-发射模式

-HARQ 最大发射数

-HARQ 过程定时器

-VoIP 标志

-DL GBR

-DL MBR

-用于链路适配的SINR 补偿

-目标BLER

-分组延时预算(PDP )

-优先级

-MG 状态包括以下3个参数:

-MgActive :标识用于UE 的MG 是否激活

-MgPeriod :测量间隔重复周期

-MgOffset :UE 的MG 补偿

测量间隔功能函数在LA3.0的特征L93270中引入。这是对RAT 间和频率间移动特性的补充,可以允许UE 在其他RAT/LTE承载时进入测量周期。这是通过创建测量间隔来实现的。测量间隔(MG )是一个小周期性事件间隔,该期间不允许UE 发送DL 和UL 。

下行链路调度包括2个主要算法:

• 低速(20ms )的预约阶段,为静态和半静态调度预留资源。静态资源包括,如RS 、PSS 、SSS 、PBCH (静态)、RACH Msg2和SIB2。

• TTI速(1ms )的调度阶段,为有效流量分配资源。余下的RE 在时间和频率上由PDCCH 、PCFICH 、PHICH 、PDSCH 进行共享。

下行链路调度使用资源块(RB )的比特图PhyResBlocOccupancy 。该比特图包括所有N 个(DL ,RB )RB 。在时域的每个子帧(如每1ms )中,PhyResBlocOccupancy 比特图内可用RB 的数量都在更新。为了管理时域,定义了矩阵TimeFrequencyResBlocOccupancy 。这包括一个特殊数量的连续PhyResBlocOccupancy 比特图。,矩阵深度是20ms (如包括20个连续的PhyResBlocOccupancy )。

图中显示的矩阵TimeFrequencyResBlocOccupancy 用于5MHz 带宽(N (DL,RB )=25RB)

TimeFrequencyResBlockOccupancy[t][rb] 标志如下例:

•FREE

•USED_D_BCH

•USED_PCCH

•RESERVED_SRB_TA

•USED_VOIP

静态调度在小区建立时配置,仅随着小区重启时改变。

D-BCH 是DL-SCH 信道上(SIB )上发送的BCCH 逻辑信道部分,对应PBCH 上发送的BCH (MIB )。

当因为某原因(呼叫释放、切换、无线链路故障等)不再需要该资源时,该资源在调度阶段释放。

资源释放示例:因为无线链路故障,所以在t0+k ms时不再发送RACH Msg2

调度类别1有最低的周期性,结构如下:

sibClass1TargetPeriodicity (sysInfoConf; default=16rf)

sibClass3TargetPeriodicity (default=128rf)

系统信息消息限制在2216个比特内,因为其应用DCS 格式;该格式头部有14个比特的长度字段,这意味着系统信息块最大长度为2202个比特。

作为的补充,SIB 预期的长度是基于以下假设的:

-SIB2:包括mbsfn-SubframeConfigList ,maxMBSFN-Allocations 为1。

-SIB13: maxMBSFN-Area是1

因为3GPP 的限制,SI-message 不可能超过2216个比特:

-如果SI-message 超过最大长度,就将其分成2个或更多的消息,分割后的每个SI-message 都比最初的消息小。-如果分割后的SI-message #0包括SIB2,就必须注意不能将SIB2从SI-message #0中移出。

DL 半静态调度计算SI-message 发射需要的RB 数量,这可根据SI-message 和目标MCS 的大小进行计算。然后将参数numberRBnotForSIB (小区)确定的nb-of-available-RB 和系统带宽决定的max-nb-of-RB (该参数固定如下:10MHZ :50 RB;20MHz :100 RBs )进行比较。

ALU 建议:numberRBnotForSIB = 80(20M )

因此,nb-of-available RB = max-nb-of-RB -numberRBnotForSIB

如果SI-message 需要的RB 数量超过了nb-of-available-RB ,就将其分成更小的消息,然后为其分配任一空闲的RB ,而不被其他SI-message 使用。

如果分割后,可用的RB 仍不够用,则将MCS 提高3,重发增加3(以应对较高的MCS 所可能导致的BLER 增加)。提高MCS 减低了需要分配的RB 数量。

以上的步骤可能会重复(MCS 也提高3,增加其他的重发),直到所需的RB 低于或等于nb-of-available-RB 。调度将根据重发数来决定SI-message 的帧和子帧。

VoIP 可用由半动态调度和半永久调度(可选的)来管理。

在正比公平或增强公平下,瞬间数据率Ru (Su )将会由一段时间窗口(R u )α 的平均比特率得到补偿。

alphaFairnessFactor = 0.0 意味着最大C/I调度。该调度为处于较好条件下的UE 提供了更多的资源。UE 的无线条件越好,得到的资源越多(因此数据速较高)。

•alphaFairnessFactor = 1.0 意味着正比公平调度。该调度试图为所有UE 提供相同的RB 数量(不考虑他们特殊的无线条件)。

•alphaFairnessFactor = 2.0 意味着增强的公平调度。该调度调度在分配资源时,试图最终使得所有UE 获得相同的数据率(这并不是一种公平的调度,因为不同的无线条件导致不同的数据速,而资源数是相同的,因此这只是比“常规”的公平调度增强了调度的公平性)。

• alphaFairnessFactor = 0.5是一种介于alphaFairnessFactor = 0.0 (最大C/I 调度)和alphaFairnessFactor = 1.0 (正比公平调度)间的中间行为。

• alphaFairnessFactor = 1.5是一张介于alphaFairnessFactor = 1.0 (正比公平调度)和alphaFairnessFactor = 2.0 (增强的公平调度)间的中间行为。

3GPP 映射规范允许优化频率多样性,从而使得PDCCH 开销与类型2A 的开销一样低。

LTE 中一个UE 可以同时管理最多2个VoIP 承载。


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