LTE下行传输机制--PDSCH

UE在解出PDCCH后，可以拿到对应PDSCH的 DCI信息。该DCI除了包含所对应PDSCH的位置、MCS信息之外，还指明了数据是否是重传数据以及传输使用的层、预编码等相关信息。与其他物理信道基于PRB不同，PDSCH基于VRB传输。
根据VRB映射PRB的方式不同，PDSCH有三种资源分配类型，分别是Type 1、Type 2和Type 3。PDSCH 传输具体所用的资源分配类型取决于 eNodeB 所选的 DCI format 以及 DCI 内相关比特的配置。
不同的DCI format支持的资源分配类型如下表所示。

DCI format	Type 0	Type 1	Type 2
1	Y	Y	N
1A/1B/1C/1D	N	N	Y
2/2A/2B/2C	Y	Y	N

需要注意的是PDSCH的资源是基于VRB而非PRB的。VRB是逻辑概念，需要经过一定的映射关系才能转换到PRB。

1，RBG

Type 0和Type 1的资源分配是基于RBG（Resource Block Group）机制实现的。RBG是一组连续的集中式 VRB（localized VRB）。即每个 RBG 中包含的 VRB 数P可以通过查询下表得出。

Type 0 resource allocation RBG size vs. Downlink System Bandwidth

System BandwidthNDLRBNRBDL	RBG Size(P)
≤10	1
11 – 26	2
27 – 63	3
64 – 110	4

而某个下行带宽对应的RBG总数由下式计算得出。

NRBG=⌈NDLRB/P⌉NRBG=⌈NRBDL/P⌉

从上面的式子可以看出，由于是向上取整，所以最后一个 RBG 包含的 VRB 数是可能小于P的。
与PDCCH中CCE一样，对这些RBG从低频到高频编号。这些编号将用于Type 0、Type 1的下行PDSCH资源分配。

 

2，Type 0

Type 0、Type1对应的DCI有一个字段Resouce allocation header指明使用的是Type 0还是Type 1（需要注意的一点是，如果下行带宽小于等于10 PRBs时，此字段是不存在的，默认使用的是Type 0）。除此之外还有一个长度为⌊NDLRB/P⌋⌊NRBDL/P⌋ bit的bitmap字段指明某UE PDSCH所用的RBG。Bitmap中的每一位都对应一个RBG，如果某位是1则表示该RBG被分配给这个UE。Bitmap与RBG的对应方式为高位对应低编号RBG。UE解码Type 0 PDSCH的过程如下图所示。

 

3，Type 1

Type1也是在RBG的基础之上实现了更精细的资源分配。在Type 1中，所有的 RBG 被分为P个子集。每个RBG 子集 p（ 0 ≤ p ≤ P ）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。

Type1处理指明Type类型的字段之外，还有三个字段指明所分配的资源: 1， ⌈log2(P)⌉⌈log2(P)⌉bits的字段，用于指明所选的RBG子集(p)。 2， NTYPE1RB=⌈NDLRB/P⌉−⌈log2(P)⌉−1NRBTYPE1=⌈NRBDL/P⌉−⌈log2(P)⌉−1bits的bitmap字段，指明某UE具体所占的VRB。仔细查表可以发现，此bitmap的字段是要小于子集p中所有VRB的。到底是如何对应的呢取决于第三个字段。 3，1bit的shift便宜字段。0表示不偏移，bitmap的最高位对应最小编号VRB，1标识使用偏移，此时bitmap的最低位对应最大编号的VRB。这其实就是一个如何对齐的问题。36.213.7.6中使用了非常复杂的计算公式，计算原理其实就是这个，并不难。

4，Type 2

与Type0/1实现的非连续RB分配不同，Type2分配给UE的资源是一段连续的VRB。其 VRB 可以是集中式（localized），也可以是分布式的（distributed）。
Type2对应的DCI中有一个比特（对应 Localized/Distributed VRB assignment flag字段）用于指示是使用集中式 VRB（该比特为 0）还是使用分布式 VRB（该比特为 1）。需要指出的是DCI format 1C不需要此字段，因为DCI format 1C只能是分布式的。
Type 2中有两个一个比较重要的参数资源指示值RIV。对于 DCI format 1A/1B/1D 而言，资源分配由RIV 来表示。通过这个值，可以推导出分配给 UE 的起始 RB（RBstartRBstart ）以及连续分配的 RB 的长度（ LCRBsLCRBs）。而对于 DCI format 1C 而言，其总体过程也是RIV到 + 的正反计算关系，只是计算过程与DCI format 1A/1B/1D不同。这两个过程的具体推算以及反推算的过程比较复杂，暂不关心，因此暂不叙述。

4，PDSCH的Decode

根据以上信息，已经知道了某UE的PDSCH资源位置。接下来就是如何decode的问题。确切来说就是要确定PDSCH传输所使用的调制阶数QmQm (modulation order)和TBS(TB size)。
在DCI中有一个5bit的Modulation and scheme（IMCSIMCS）字段。此字段不仅指明了调制阶数QmQm ，同时指明了TBS。
如果对应的RNTI类型为P-RNTI（对应 Paging消息）、 RA-RNTI（对应 Msg 2）、 SI-RNTI（对应SIB1和 SI消息）则其对应的 PDSCH传输的QmQm 固定为 2；其他情况下则需要通过查询下表得到。
Table 7.1.7.1-1: Modulation and TBS index table for PDSCH

MCS Index IMCSIMCS	Modulation Order QmQm	Modulation Order QmQm	TBS Index ITBSITBS
0	2	2	0
1	2	2	1
2	2	2	2
3	2	2	3
4	2	2	4
5	2	4	5
6	2	4	6
7	2	4	7
8	2	4	8
9	2	4	9
10	4	6	9
11	4	6	10
12	4	6	11
13	4	6	12
14	4	6	13
15	4	6	14
16	4	6	15
17	6	6	15
18	6	6	16
19	6	6	17
20	6	6	18
21	6	6	19
22	6	6	20
23	6	6	21
24	6	6	22
25	6	6	23
26	6	6	24
27	6	6	25
28	6	6	26/26A
29	2	2	reserved
30	4	4	reserved
31	6	6	reserved

而TB size除了与IMCSIMCS查表得到的ITBSITBS有关系之外，还与该次PDSCH传输所占的PRB数量NPRBNPRB有关系。NPRBNPRB可以根据DCI格式，分配资源的方式和分配结果计算得到。在空分复用时，一个TTI可能会发送2个TB，每个TB的TBS都是独立的，但NPRBNPRB相同！
1， 对于P-RNTI、RA-RNTI、SI-RNTI加扰的DCI
如果是DCI format 1A，则 NPRB=N1APRBNPRB=NPRB1A（取值范围{2，3}），ITBS=IMCSITBS=IMCS 查表36.213 Table 7.1.7.2.1-1可得到对应的TBS。
Ps：关于N1APRBNPRB1A，该值是由2bit的TPC command for PUCCH指定的。一般情况下这个字段是用于功控的，但是当对应的RNTI类型为P-RNTI、RA-RNTI、SI-RNTI时，该字段的最高Bit预留，而最低比特指明了N1APRBNPRB1A，0对应N1APRBNPRB1A =2，1对应N1APRBNPRB1A=3。
如果是DCI format 1C，则 ITBS=IMCSITBS=IMCS 。此时无需计算NPRBNPRB ，直接查表36.213 Table 7.1.7.2.3-1可得到对应的TBS。
2， 对于FDD下的SF和TDD下的normal SF
如果是DCI format 2/2A/2B/2C，且某个TB对应的 IMCSIMCS=0。且当前冗余版本为rvidxrvidx=1，则该TB是去使能的，否则使能。去使能不传输任何数据，不参与TBS计算。
除去被去使能的TB，如果 ITBS∈[0:28]ITBS∈[0:28]，UE侧通过IMCSIMCS查表36.213 Table 7.1.7.1-1可得到对应的ITBSITBS。接着根据下行资源分配类型TypeX计算出当前PDSCH所占的PRB数目NPRBNPRB 。然后针对以下各种情况分别处理：
（1） 1 个 TB 不映射到多于 1 层的空分复用，即只映射到 1 层时，根据 36.213 的 7.1.7.2.1 节的介绍来得到对应 TB 的 TB Size；
（2） 1 个 TB 映射到 2 层的空分复用时，根据 36.213 的 7.1.7.2.2 节的介绍来得到对应 TB 的 TB Size；
（3） 1 个 TB 映射到 3 层的空分复用，则根据 36.213 的 7.1.7.2.4 节的介绍来得到对应 TB 的 TB Size；
（4） 1 个 TB 映射到 4 层的空分复用时，根据 36.213 的 7.1.7.2.5 节的介绍来得到对应 TB 的 TB Size；
当 IMCS∈[29:31]IMCS∈[29:31]时，此时为下行自适应重传，UE会根据对同一个TB的最近一次的 IMCS∈[0:28]IMCS∈[0:28]的PDCCH来决定其使能的TBS（此时重传不改变TBS）。如果找不到对应的最近一次IMCSIMCS ，并且同一 TB 的初始 PDSCH 传输是半静态调度（SPS）时，其 TBS会由最近一个半静态调度分配时使用 PDCCH 来决定。
3， 如果在TDD的DwPts传输
此时NPRB=max⌊N，PRB×0.75⌋NPRB=max⌊NPRB，×0.75⌋，其中N，PRBNPRB，为情况2中计算出的NPRBNPRB。需要注意的是，对于normal CP的TDD config 0和5，或extend CP 的TDD config 0和4，特殊子帧的DwPTS由于太小，不用于传输 PDSCH 。

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