LTE-SPS半静态持续调度

SPS 调度：分为下面 3 种情况 a a：：指示下行 SPS 激活的 PDCCH，该 PDCCH 对应一个 PDSCH，二者是在同一 下行子帧传输。这种情况与动态调度的情况类似；（SPS 激活子帧） 问题： 1）怎样知道要激活？换句话说， 基站如何知道待传送的数据是 VOIP 数据？ 2）如何激活，具体的流程是怎样的 b b：：指示下行 SPS 释放的 PDCCH；（SPS 释放子帧） 问题： 1） 怎样知道要释放？如何释放？ 2） 释放的具体流程 c c：：在 SPS 子帧上发送的 PDSCH，但没有对应的 PDCCH。 问题： 1） SPS 周期？具体的时频资源？针对一个用户？若改成多个用户，会如何 呢？ 2） HARQ 如何进展？ SPS 允许半静态配置无线资源，并将该无线资源周期性地分配给某个特定的 UE。 半静态调度的半静态调度的 HARQHARQ：： LTE 采用的共享式资源分配调度方式可以极大程度的利用无线通信资源，但是同时，这种调度方式带来的开销也是系统 设计者必须要考虑的问题之一。在LTE 系统中，取消了全部电路域的话音业务，而代之以数据域的VoIP 业务。但由于 话音用户的数量往往比较庞大，LTE 又采用共享式调度的资源分配方式，每次传输都需要相关的控制信息，所以控制信 息的开销过大将可能变成限制LTE 系统所能够同时支持的用户数，能达到的系统吞吐量的瓶颈。在LTE 系统中，其带 宽所能支持的 VoIP 用户数是其可以调度指示用户数的5 倍左右，于是，对于 VoIP 业务而言，LTE 系统控制信息的不足 将极大的限制其所同时支持的用户数。针对这类数据包大小比较固定，到达时间间隔满足一定规律的实时性业务， LTE 引入了一种新的调度方式—半静态调度技术（Semi-Persistent Scheduling）。简单而言，半静态调度方式是指在LTE 的调 度传输过程中， eNB 在初始调度通过 PDCCH 指示 UE 当前的调度信息， UE 识别是半静态调度， 则保存当前的调度信息， 每隔固定的周期在相同的时频资源位置上进行该业务数据的发送或接收。容易理解，使用半静态调度传输，可以充分利 用话音数据包周期性到达的特点，一次授权，周期使用，可以有效的节省LTE 系统用于调度指示的 PDCCH 资源，从而 可以在不影响通话质量和系统性能的同时，支持更多的话音用户，并且仍然为动态调度的业务保留一定的控制信息以供 使用。 以典型的VoIP业务举例， 其数据包到达周期为20ms， 则eNB只要通过PDCCH给UE半静态调度指示， UE即按照PDCCH 的指示进行本次调度数据的传输或者接收， 并且在每隔 20ms 之后，在相同的时频资源位置上进行新到达的VoIP 数据包 的传输或者接收。如图2 所示，标记为绿色的资源即为UE 周期进行发送或者接收的资源位置。 图 2 半静态调度资源使用示意图 对于半静态调度传输，主要有三个关键的步骤，即半静态调度传输的激活，半静态调度传输的 HARQ 过程以及半静态调 度传输资源的释放。 1 1．． 半静态调度传输的激活半静态调度传输的激活 LTE 系统中，需要进行半静态调度的业务如VoIP 等，在业务建立初期，将由RRC 配置相关的半静态调度参数，如半静 态传输时间间隔，半静态调度小区无线网络标识（SPS-C-RNTI），上行传输功率等。 半静态调度传输的激活由用 SPS-C-RNTI进行掩码的 PDCCH 指示。在第二章我们提到， UE 对于 PDCCH 的接收是通过 属于自己的无线网络标识（RNTI）对PDCCH 的 CRC 的解掩码得到的，对于16 比特的 SPS-C-RNTI，UE 可能会将本非 用 SPS-C-RNTI 掩码的 PDCCH 错误的认为是半静态调度传输的激活，从而按照其授权信息在固定的频率资源上周期性 的发送或接收信息，则会对系统造成严重的干扰。并且由于半静态调度传输是一经激活即长时间，周期性的在固定位置 上发送或者接收数据，则如果对PDCCH 的错误解析会带来比较长时间的，严重的资源冲突和浪费的后果。这样，对于 半静态调度传输的激活信息的可靠性就提出了更高的要求。在LTE 标准中，采用了一种称为“虚拟 CRC”的用于半静态 调度的 PDCCH 校验机制，即 UE 除了接收到 SPS-C-RNTI掩码的 PDCCH 以外，还需要检查 PDCCH 中固定的比特位是 否设置为预先规定好的值，只有这部分预先约定的比特位全部为设定的值时，UE 才认为该 PDCCH 为半静态调度传输 的激活信令。固定的比特位如表1 所示 表 1 半静态调度授权信息中的固定比特位 DCI at 0DCI at 1/1A DCI at 2/2A TPC command forset to ‘00’N/AN/A scheduled PUSCH Cyclic shift DM RS set to ‘000’N/AN/A Modulation andMSB is set toN/AN/A coding scheme and‘0’ redundancy version HARQ processN/AFDD: set toFDD: set to number‘000’‘000’ TDD: set toTDD: set to ‘0000’‘0000’ MSB is set toFor the enabled ‘0’transport block: MSB is set to ‘0’ set to ‘00’For the enabled transport block: set to ‘00’ Modulation and coding scheme N/A Redundancy version N/A 2 2．． 半静态调度传输的半静态调度传输的 HARQHARQ 过程过程 LTE 系统的半静态调度，由于其周期性、持续性的特点，在HARQ 过程中，也和传统的动态业务有所不同。本文将分 别介绍 LTE 半静态调度传输的上行 HARQ 过程和下行 HARQ 过程。 上行上行 LTE 协议中规定，对于半静态传输，上行可以采用同步自适应HARQ 或者同步非自适应 HARQ 两种方式。非自适应重 传 HARQ 不需要进行授权，UE 按照上一次传输所使用的资源和调制编码方式进行数据的重传，而自适应重传需要通过 SPS-C-RNTI 掩码的 PDCCH 进行授权传输。由于LTE 系统中的上行为同步 HARQ，即对于特定数据包的初始传输和重 传具有固定的时间间隔，所以会存在半静态调度传输的非自适应重传和周期性到达的新数据传输发生碰撞的情况。如图 3 所示为 FDD LTE 上行半静态调度传输可能发生碰撞的情况 如图所示，在上行传输次数*HARQ 进程传输间隔=n*半静态传输周期时，就会发生重传数据和新数据碰撞的情况，如图 3 中，数据包 1 的第五次重传就会和数据包3 的初始传输发生碰撞。这个问题在FDD 系统中并不明显，因为 FDD 的重 传间隔为 8ms，在进行了 4 次传输之后才可能发生碰撞，而4 次传输基本上可以保证VoIP 包的传输质量要求。但是对