5G在調(diào)度方面的增強(qiáng)功能
根據(jù)TR 38.913,NR應(yīng)該支持具有完全不同的QoS要求的許多用例。上行鏈路調(diào)度是LTE MAC層中的重要功能之一,在NR中用于上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)制和LTE類似。
LTE中上行鏈路調(diào)度的過程如圖1所示,調(diào)度請求(SR:scheduling request)用于請求新傳輸?shù)腢L-SCH資源。當(dāng)觸發(fā)常規(guī)緩沖狀態(tài)報(bào)告(BSR:buffer status report)并且UE至少沒有用于常規(guī)BSR的傳輸資源時(shí),由UE MAC觸發(fā)。當(dāng)數(shù)據(jù)可用于上行鏈路中的傳輸時(shí),觸發(fā)常規(guī)BSR。
在LTE中,SR在PUCCH上發(fā)送,并且僅配置1比特以節(jié)省控制信道開銷。它用于通知eNB UE的緩沖器中有新的傳輸,但沒有緩沖器的大小。eNB將調(diào)度一些資源,并在接收到SR之后在DCI中向UE指示上行鏈路許可。如果緩沖器不為空,則UE將在上行鏈路許可上發(fā)送BSR,eNB將再次向UE調(diào)度資源。

LTE中的上行鏈路調(diào)度過程由于多輪信令交互而帶來延遲,SR配置和BSR報(bào)告不是NR中不同QoS要求的最佳選項(xiàng)。因此,需要一些增強(qiáng)。
在LTE中,SR在PUCCH上傳輸,并且僅攜帶1比特以節(jié)省PUCCH資源。它通知eNB UE的緩沖器中有新的傳輸,但沒有緩沖器的大小??紤]到NR中的不同需求,1位SR設(shè)計(jì)不是最優(yōu)的。一個(gè)原因是1位SR只能指示有限的信息,即UE具有新的傳輸,但需要傳輸多少數(shù)據(jù)是未知的,因此由于BSR的調(diào)度和傳輸而引入了額外的延遲。另一個(gè)原因是NR有不同的服務(wù)要求,例如eMBB&URLLC。如果上行數(shù)據(jù)具有非常關(guān)鍵的延遲要求,例如URLLC,eNB需要盡快了解有效調(diào)度的此類要求,因?yàn)閑MBB和URLLC可能具有不同的物理層調(diào)度程序和信道結(jié)構(gòu)。
如果NR RAN最終決定具有用于發(fā)送更多信息的多位SR,則可以配置UE特定SR大小。主要動機(jī)是不同的UE可以具有具有不同QoS要求的服務(wù)。對于一些需要高數(shù)據(jù)速率的服務(wù)(如eMBB),可以應(yīng)用結(jié)合SR和BSR的傳統(tǒng)上行鏈路調(diào)度。然而,對于一些具有延遲關(guān)鍵服務(wù)和小分組的UE,配置多位SR以指示緩沖區(qū)大小是值得的,并且網(wǎng)絡(luò)可以調(diào)度適當(dāng)?shù)氖跈?quán),以便所有數(shù)據(jù)可以在一輪信令交互中傳輸。甚至可以配置SR的大小和UE所需的服務(wù)類型之間的映射關(guān)系,基于此,網(wǎng)絡(luò)可以正確地為UE請求的服務(wù)分配合適的numerology。此外,對于確定的服務(wù)類型,SR的不同值也可以指示該特定服務(wù)的不同緩沖區(qū)大小。
通過引入多位SR,它實(shí)際上作為BSR(至少部分)的規(guī)則,可以報(bào)告邏輯信道的緩沖區(qū)大小。在當(dāng)前LTE中,BSR在以下條件下被觸發(fā):
新數(shù)據(jù)到達(dá)前清空緩沖區(qū)或具有更高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)到達(dá)(無論緩沖區(qū)是否為空):這種情況是指TS 36.321中規(guī)定的“regular BSR”。
要向eNB更新緩沖區(qū)的當(dāng)前狀態(tài):這指的是TS 36.321中的“Periodic BSR”,這意味著UE保持計(jì)時(shí)器,即RRC配置的周期性BSR-timer,以使eNB保持關(guān)于仍要發(fā)送的數(shù)據(jù)量的更新。
為了提供BSR魯棒性:默認(rèn)情況下配置了“retxBSR-Timer”(不能禁用),以避免UE發(fā)送BSR但從未收到授權(quán)時(shí)可能出現(xiàn)的死鎖情況。發(fā)送BSR時(shí)觸發(fā)retxBSR-Timer,收到授權(quán)時(shí)停止。如果定時(shí)器到期,并且UE仍然具有可用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù),則觸發(fā)新的BSR。
要使用授權(quán)資源中的填充位:這是指“Padding BSR”,當(dāng)分配的上行鏈路資源中填充位的數(shù)量等于或大于BSR的大小時(shí),會觸發(fā)該操作。
LTE中的所有BSR觸發(fā)條件都可以在NR中重用以觸發(fā)BSR報(bào)告。應(yīng)注意,BSR報(bào)告在NR中可能不是強(qiáng)制性的,它應(yīng)取決于觸發(fā)條件。此外,網(wǎng)絡(luò)可以配置BSR報(bào)告在何種情況下被禁用。例如,如果多位SR在某些情況下可以采用BSR規(guī)則,則不需要觸發(fā)BSR報(bào)告以節(jié)省UE中的資源和開銷。
在LTE中,BSR總是在授權(quán)的資源上發(fā)送,可以考慮設(shè)計(jì)BSR報(bào)告的無授權(quán)方式,這意味著網(wǎng)絡(luò)可以預(yù)先配置用于發(fā)送BSR的資源。這是減少報(bào)告BSR的延遲的一種可能方式,然而,應(yīng)進(jìn)一步考慮,當(dāng)支持多比特SR時(shí),它可以被視為“無授權(quán)”傳輸?shù)姆绞?,只需在預(yù)先配置的控制信道資源中傳輸SR。在這種情況下,如何協(xié)調(diào)這兩種類型的“grant-free”緩沖區(qū)報(bào)告或調(diào)度請求傳輸是一個(gè)問題。