半永久性调度

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1、Semi-Persistent Scheduling （SPS，半永久性调度）Semi-Persistent Scheduling，简称SPS，半永久性调度，又称为半 静态调度。与动态调度时每个TTI为UE分配一次无线资源不同（通过PDCCH 指定），SPS允许半静态配置无线资源，并将该资源周期性地分配给某个 特定UE。简单地说，eNodeB在某个TTI使用SPS C-RNTI加扰的PDCCH指 定UE所使用的无线资源（这里将其称为SPS资源），每过一个周期， UE就使用该SPS资源来收或发数据。eNodeB无需在该子帧（这里将其称为SPS子帧）下发PDCCH来指定分配的资源。由于SPS有“一

2、次分配，多次使用”的特点，不需要在每个TTI都 为UE下发DCI （包括上行或下行的DCI），从而降低了对应的PDCCH 开销。SPS对数据包小，大小基本不变且周期性的业务很有用，如VoIP。这 类业务的timing和所需的无线资源都是可预测的。只有PCell支持SPS。这是因为SPS主要应用于低速业务，负载低， 没有必要使用多个载波单元。配置了 SPS调度的UE可以同时进行动态调度，所以需要区分PDCCH 是用于动态调度还是SPS调度。因此，配置了 SPS调度的UE有2个标 志：一个“正常的” C-RNTI，用于动态调度，在随机接入过程中分配；另一个是SPS C-RNTI，用于SPS调度，通

3、过SPS-Config的 semiPersistSchedC-RNT字段配置。UE的半静态调度是通过IE： SPS-Config配置的。见图1：SPS-Config := SEQUENCE semiPersistSchedC-RNTI C-RNTI OPTIONAL, - Need ORSemi-Persistent Scheduling C-RNTIsps-ConfigDLSPS-ConfigDLOPTIONAL,- Need ON用于下行SPSsps-ConfigULSPS-ConfigULOPTIONAL- Need ON用于上行SPSSPS-ConfigDL := CHOICErele

4、aseNULL,setupSEQUENCE semiPersistSchedIntervalDL ENUMERATED sf10, sf20, sf32, sf40, sf64, sf80,sf128, sf160, sf320, sf640, spare6,spare5, spare4, spare3, spare2,spare1,指定下行SPS的周期numberOfConfSPS-Processes INTEGER (1.8),SPS的HARQ process个数，上行没有这个配置n1PUCCH-AN-PersistentList N1PUCCH-AN-PersistentList,回复A

5、CK/NACK的4个PUCCH 1资源，用于天线端口 0.,twoAntennaPortActivated-r10 CHOICE releaseNULL,setupSEQUENCE n1PUCCH-AN-PersistentListP1-r10 N1PUCCH-AN-PersistentList回复ACK/NACK的4个PUCCH 1资源，用于天线端口 1OPTIONAL - Need ON SPS-ConfigUL := CHOICE releaseNULL,setupSEQUENCE semiPersistSchedIntervalUL ENUMERATED sf10, sf20, sf3

6、2, sf40, sf64, sf80,sf128, sf160, sf320, sf640, spare6,spare5, spare4, spare3, spare2,spare1,指定上行SPS的周期implicitReleaseAfter ENUMERATED e2, e3, e4, e8,如果UE连续implicitReleaseAfter次发送的MAC PDU不包含MAC SDU,则上行SPS会 自动释放。e2代表连续2次，依次类推p0-PersistentSEQUENCE p0-NominalPUSCH-PersistentINTEGER (-126.24),p0-UE-PUSC

7、H-Persistent INTEGER (-8.7) OPTIONAL,- Need OP用于功控，本文不做介绍twoIntervalsConfig ENUMERATED true OPTIONAL, - Cond TDD 是否支持two-intervals-SPS，只存在于TDD的上行. N1PUCCH-AN-PersistentList := SEQUENCE (SIZE (1.4) OF INTEGER (0.2047)图 1： SPS-ConfigUE配置了 SPS后，还不能使用，必须使用SPS C-RNTI加扰的PDCCH进行激活。(详见36.213的9.2节)eNodeB通过SP

8、S C-RNTI加扰的PDCCH来激活/释放UE的SPS。只有满足如下条件，UE才会验证接收到的PDCCH是否用于SPS的激 活或释放： PDCCH的CRC校验位使用SPS C-RNTI进行加扰； NDI域设置为0。对于DCI format 2/2A/2B/2C而言，支持2个TB，存在2个NDI域，每个NDI域对应一个TB。每个TB使能SPS是通过将对应的NDI域设置为0而独立配置的。满足了上述条件后，UE还会根据36.213的Table 9.2-1 （SPS激活）和Table 9.2-1A（SPS释放）进一步验证如下字段：Table 9.2-1; Sp&cial fields for Sem

9、i-P-ersste nt Schedulirg Active tian PDCCH Valid 弟 titDCI format 0DCI format V1ADCI format 2/2AZ2B/2CTPC command fin scheduled PUSCHset to 00*N/ANACyclic shift DM RSset la OOO1一N/AN/AModulationdi；tidings c h c me undfVLiinidan cj crsionMSB K 5?t h0NA AHARQ pnx 誓 nuiiibcrN/AFDDf 祖 t。OOffTDD: set io W

10、OO、FDD;皿始g*TDD:就l loOOCXrVldiihlion iindcoding sell cineN/AMSB is set to 正For Ih-e enab let!(ranspnblock;MSB is setta WRedutidincy crloiN/Aset to *00J;or (li-c enabled lunp trt block:set to00*Table 9.2-TA: Special fields for Semi-Persistent Scheduling Release PDCCH Vahdatic&CI format 0DCFformatTPC c

11、onmind Ibr seheditludPUSEsei to N/ACyclic 莒扣fl DM RSaci 10 +U00,N/AModuhtion and cod nig schcnic and rcdundaii 0 （初始为。，每过一个周期加1），SFNsge和subframestar, .为UE接收到指示下行SPS激活的PDCCH的系统帧号和子帧号。modulo time10240是因为系统帧使用10 bit表示，取值范围为01023,每隔1024 个系统帧需要做一次反转。semiPersistSchedIntervalD指明UE每隔 semiPersistSchedInterva

12、lDI个子帧被分配一次 DL SPS 资源，即 DL SPS的周期。当UE接收到指示下行SPS激活的PDCCH时，其对应的HARQ process ID是通过下面的公式计算的（DCI中的HARQ process number 域被置成0）：HARQ Process ID =floor（CURRENT_TTI/semiPersistSchedIntervalDL） modulonumberOfConfSPS-Processes其中，CURRENT_TTI=（SFN * 10） + subframe number。对于下行HARQ，只有新传会使用SPS资源，重传需要通过SPS C-RNIT加扰的P

13、DCCH显式地分配资源，这是因为下行HARQ使用异步、 自适应的方式。其中的HARQ process number字段指示了进行重传的 HARQ process o【上行SPS】（见36.321的5.10节）如果配并激活了 UL SPS,则UE会认为在满足下面公式的子帧里（称为SPS子帧）被分配了 SPS上行资源（此时无需收到PDCCH）：（10 * SFN + subframe）=心。* SFN* 膈 + subframestart time） + N * sem腿EstSckemterva眼 Subframe_Offset * （N modulo 2） modulo 10240SFNsta

14、rt time 和 subframert time 为 UE 接收到指示上行 SPS 激活的 PDCCH 所指定的将用来发送上行数据的系统帧号和子帧号（对于FDD，是子帧n + 4;对于TDD而言，与上下行配置相关，可参见LTE：上行HARQ （二）。 需要注意的是：这里的处理与下行略有不同）。与下行相比，上行SPS增加了偏移量Subframe_Offset * （N modulo 2），该偏 移量只存在于TDD中。如果SPS-ConfigUL的twolntervalsConfig 字段 （只存在于TDD中）配置为true，则Subframe_Offset根据36.321的Table 7.4-

15、1 来配置；否则 Subframe_Offset 的值为 0。（上行的 two-intervals-SPS 特性）two-intervals-SPS特性用于避免第n个包的非自适应重传与第n+1个包的初传产生冲突，关于该特性的详细描述，可参见4的3.3节。对于下行重传和上行自适应重传，由于需要重新发送PDCCH，可以通 过调度避免第n个包的重传与第n+1个包初传发生冲突。如果UE在分配的上行SPS资源上，连续implicitReleaseAfter次发送的MAC PDU不包含MAC SDU，则会自动释放上行SPS并清除配置的 UL grant。在清除了 UL grant后，需要重传的SPS数据并

16、不受影响。与下行不同，上行HARQ使用同步的方式，因此并不需要指定HARQ process ID。并且对上行重传而言，可以使用SPS调度分配的资源，也 可以使用SPS C-RNTI加扰的PDCCH重新指定资源。注意：无论对于上行SPS还是下行SPS，重传时使用的SPS C-RNTI 加扰的PDCCH并不会重新配置SPS资源，也就是说，该PDCCH只在该 子帧有效。从前面的介绍可以看出，SPS C-RNTI不仅用于SPS激活过程中的PDCCH，还用于SPS调度TB的HARQ重传的PDCCH。为了区分这两种 情况，使用了 NDI字段：如果是配置SPS资源（SPS激活），则NDI 设置为0，并认为N

17、DI翻转；如果是HARQ重传，NDI设置为1，并认 为NDI没有翻转。（见36.321的5.3.1节和5.4.1节）如果在UE收到的PDCCH使用C-RNTI加扰，并且对应的HARQ process前一次接收到的PDCCH使用SPS C-RNTI加扰（可能是SPS激 活，也可能是SPS的重传），则无论NDI域的值是0或1,都认为NDI 翻转，即新传。UE激活了 SPS后，仍然会监听用于动态调度的PDCCH。当在SPS 子帧上检测到用于动态调度的PDCCH时，该PDCCH分配的资源会取代 SPS调度分配的资源，即动态调度的优先级更高。但需要注意的是，动态 调度的PDCCH只对该子帧有效，并不影响

18、后续的SPS子帧。这种做法在 SPS调度分配的资源不够时是有用的，例如UE进行VoIP的同时在浏览 网页，当下载网页时，可能需要更多的资源块，这时SPS调度分配的资源 不够用，就需要动态调度更多的资源。还有一种可能，当SPS资源与 PRACH资源冲突时，使用动态调度临时分配资源以避免冲突。UE激活了 SPS后，可能在之后的过程中由于码率变化等原因，需要 重新配置SPS资源。例如当VoIP服务的码率升高，eNodeB需要重新下 发一个新的使用SPS C-RNTI加扰的下行DCI或上行DCI （格式与SPS Activation的PDCCH相同），以便分配更大的SPS资源。重新分配的过 程可以发生

19、在任意子帧，此时SFNstart time和Subfram%at time也会更新，后 续的SPS子帧将使用重新分配的SPS资源。非WYTI-忒PDCCH 5F5 cKrnr：-可于冬 st-rft图4： SPS调度配置了 SPS的UE,其PDSCH/PUSCH何时使用C-RNTI,或是使用 SPS C-RNTI来加扰可参见36.213的7.1节和8.0节。这里，我将用于指示SPS激活的PDCCH所在的子帧称为“SPS激活 子帧”，将用于指示SPS释放的PDCCH所在的子帧称为“ SPS释放子帧”， 而其它周期性发送PDSCH （虽然下行SPS激活子帧也携带PDSCH，但 这里不包含在内）或P

20、USCH的SPS相关子帧称为“SPS子帧”。这个概 念会在介绍下行HARQ时用到。小结：eNodeB通过SPS-Config为特定UE配置SPS功能，然后使 用SPS C-RNTI加扰的PDCCH （上行/下行分别配置，NDI = 0）来激活 该功能并分配SPS资源，之后UE周期性地使用该SPS资源来接收或发 送数据。如果需要重传，下行HARQ需要使用SPS C-RNTI加扰的PDCCH（NDI = 1）来指定重传所使用的资源；上行HARQ可以使用之前分配的 SPS资源，也可以需要使用SPS C-RNTI加扰的PDCCH（NDI = 1）来 重新指定重传所使用的资源。如果需要重新分配SPS资源

21、，eNodeB会下发一个使用SPS C-RNTI加扰的PDCCH （上行/下行分别配置，NDI = 0）来重新激活SPS。如果UE在SPS子帧上收到以C-RNTI加扰的PDCCH，即动态调度， 则该PDCCH分配的资源将在该TTI覆盖SPS资源。当SPS业务结束时，eNodeB会下发一个使用使用SPS C-RNTI加扰 的 PDCCH（NDI = 0）来释放 SPS。【参考资料】124G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband的 13.2.3 节3LTE中的半静态调度传输LTE - The UMTS Long Term Evolution, 2nd Edition的 4.4.24Research and Solution of Semi-persistent Scheduling Problem in LTESystem5 36.213 的 7.1 节、8.0 节和 9.2 节6 36.300 的 11.1.1 节和 11.1.2 节7 36.321 的 5.3.1 节、5.4.1 节和 5.10 节8 36.331 的 SPS-Config