1. TBS设计原则
LTE中,TBS表由TBS索引以及所分配的PRB数来共同决定。TBS的取值是假定每个PRB都采用固定的RE数目来计算得到的,因此直接根据专用公式就可以生成明确的TBS查询表。
但是,LTE中TBS计算时不考虑实际开销的变化,它总是采用相同的开销(控制和RS),因此会导致码率计算结果超过最大码率,使得一些TBS无法使用。
5G系统用于不同的传输场景,支持基于时隙的调度、基于微时隙的调度、eMBB数据传送、URLLC数据传送等功能,因此数据调度比LTE更为灵活。例如,时域上,每个时隙中的符号数及其起始和终止位置都可以灵活配置,时隙聚合时所支持的时隙数目也会变化,参考信号如DMRS、CSI-RS和PTRS等在每个时隙或每个符号中所占用的RE数目也不同,从而不同RB的开销和可用RE数也会有区别。
因此,传统的LTE系统中采用固定参考RE数来确定TBS大小的方法不再适用于5G,5G需要更加灵活和有效的方法来确定不同数据调度情况下的TBS。
如果采用类似LTE的方式来基于一些参考时间长度设定一个参考TBS表,并根据实际传送所使用的符号数来进行扩展的话,由于不同RS开销使得可用RE数与符号数不成比例,因此,需要进行很多标准方面的工作。所以,5G最终明确采用公式来计算TBS,但在特定业务下,也使用由PRB数和MCS的组合生成的TBS查询表。相对于表的方式来说,采用公式计算的方式适用于任意的时频资源分配,且具有前向兼容性。
此外,LTE中的TBS计算公式中没有考虑信道的编码特性。实际上,LTE系统物理层中信道编码采用QPP交织器的TURBO码,其码块大小(CBS)是相等的,以避免码块(CB)分割中的填充。这个原则同样适用于5G。
对于PDSCH和PUSCH,基本的设计思路就是采用所调度的资源来承载合适大小的TBS,并保证TBS以及TB和CRC之和能够正好等于CB数与CBS的乘积(在添加LDPC编码填充比特之前)。另外,为了便于编解码, TBS大小还需要进行调整,以实现TBS字节同步,并保证CB的长度都相等。
因此,5G系统中TBS采用以下过程和步骤来进行确定:
• 第一步:计算PDSCH/PUSCH中用于速率适配的可用RE数(NRE)。
• 第二步:计算有效载荷即TBS和TB-CRC之和与码率、层数及NRE的乘积。
• 第三步:TBS大小需要字节同步,因此采用量化来确保有效载荷字节同步(即为8的倍数)且CB长度相等。
• 第四步:根据包大小和业务特性确认最终TBS。
2. 传输块(TB)数目确定
下行方向上,每个DCI格式1_1中同时可以调度的最大传输块(TB)数由以下高层参数决定:
maxNrofCodeWordsScheduledByDCI
其取值分别为1和2。每个传输块(TB)对应一组独立的MCS/RV/NDI参数。
假设为2个TB块,则DCI中包含的信息如下:
TB 1:
- 调制和编码参数(MCS):5比特;
- 新数据指示(NDI):1比特;
- 冗余版本(RV):2比特。
TB 2 (注:仅当上述高层参数取值为2时才存在):
- 调制和编码参数(MCS):5比特;
- 新数据指示(NDI):1比特;
- 冗余版本(RV):2比特。
上述高层参数取值为1时,表示DCI中存在1个TB块。
上述高层参数取值为2时,表示DCI中存在2个TB块。这种情况下,数据块是否可用受其对应的参数IMCS和rvid的限制。如果IMCS= 26并且相应的传输块的rvid= 1,则该TB块不可用,否则该TB块可用。
如果DCI中包含两个传输块且都可用,则传输块1和2分别映射到码字0和1上。如果仅一个传输块可用,则启用的传输块始终映射到第一个码字。
参考资料:
《5G空口特性与关键技术》,国之重器出版工程,人民邮电出版社,2019/8