5G多業務複用 eMBB & URLLC

頻譜資源，作為一種稀缺資源，被廣泛應用在通訊、交通、航天、廣播等領域，其重要性不言而喻。而隨著無線通訊技術的不斷髮展，提高頻譜利用率已經成為評價通訊系統先進性和時效性的一項關鍵指標。

1. 多業務複用

在多應用場景(eMBB、URLLC、mMTC)的5G時代，提高頻譜利用率必然也是一項關鍵指標。而URLLC應用場景中的資料業務包在多數情況下屬於資料量較小的小包，並且具有隨機性、突發性等特性。換句話說，URLLC的資料業務包可能在較長的時間內一點資料業務包都不會產生，也可能突然就產生多個資料業務包。那麼，在頻譜資源稀缺的5G時代，如果基站給URLLC的業務採用預留的方式進行資源預留，也就說不管URLLC有沒有業務需求，都要把資源留著，以便URLLC有業務需求時進行使用，而URLLC的資料業務包的特性會導致頻譜資源浪費。為了提高頻率資源利用率，需要在eMBB應用場景中支援URLLC的業務，即eMBB業務和URLLC複用在同一頻譜資源上。

在5G系統中，既提高下行頻譜資源利用率又滿足URLLC對時延的要求的同時，採用了下行搶佔的方式，即：一個終端突發的URLLC業務可以搶佔其他終端已經在傳輸的eMBB業務的頻譜資源進行傳輸。顯然，如果urllc直接搶佔eMBB業務需要的資源，會中斷eMBB資料業務的傳輸，這會對eMBB業務傳輸的可靠性產生一定的影響。為了降低這種影響，引入了下行搶佔指示機制，而在5G協議中透過下行控制資訊格式2_1(Downlink Control Information format 2_1，簡稱DCI 2_1)進行指示。

2. DCI 2_1的作用

DCI 2_1是用來通知eMBB場景下的終端，URLLC場景下被佔用的下行物理資源塊(Physical resource block, PRB)和OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 正交分頻多工)符號，也就是指示具體的下行PRB和OFDM被URLLC場景下的終端給搶佔了。舉個例子，如果終端檢測到DCI 2_1，則終端可認為在DCI 2_1指示的PRB和OFDM符號中不會存在基站給終端的有效下行資料，也就是說被URLLC場景下的終端提前搶佔了這些PRB和OFDM符號。需要注意的是，同步訊號和PBCH塊(Synchronization Signal and PBCH block, 簡稱SSB)所佔用的資源不會被URLLC業務給搶佔。

DCI 2_1指示的是哪些下行資源?DCI 2_1用於指示終端在收到 DCI 2_1的時隙時的前一個時隙的資源搶佔情況。舉個例子：終端在時隙2收到DCI 2_1，此時DCI 2_1指示的是時隙1的資搶佔情況，而不是當前時隙2的資源搶佔情況，與其他指示當前時隙資源情況的DCI不同。想必大家會疑惑，對於終端而言，時隙1都已經屬於過去式了，終端還需要這個搶佔指示做什麼?它告訴過去時間的資源搶佔情況的目的又是什麼?

其實這個過去式的搶佔情況用於時隙1上所傳輸的資料在後續重傳的合併，終端可以刨除搶佔資源上的資訊，再與重傳資料進行合併，若不刨除，相當於和干擾在合併，可能會出現重傳合併錯誤，並影響資料傳輸的可靠性。如果時隙1上的資料沒有重傳，則DCI 2_1指示資源搶佔情況就沒什麼作用。

3. DCI 2_1的引數配置

DCI 2_1採用INT-RNTI(Interruption RNTI)進行加擾，而終端透過由高層信令配置的INT-RNTI進行監視DCI 2_1，此外終端還會被高層配置如下引數：

1) INT-ConfigurationPerServingCell(用於指示每個服務小區DCI有效載荷內的14位INT值的位置)配置的一個服務小區集合，其包括由相應的服務小區ID提供的服務小區索引集合以及由positionInDCI配置的DCI 2_1中搶佔指示域的相應位置集合;

2) 由dci-PayloadSize配置的 DCI 2_1的資訊有效載荷大小，最大126位元;

3) 由timeFrequencySet配置的時頻資源的指示粒度。

對於DCI 2_1而言，大小最大16位元，由dci-PayloadSize配置，在其中可包含多個服務小區，每個服務小區可包合多個搶佔指示，在每個服務小區的搶佔指示個數由positionInDCI/14決定，因為每個搶佔指示佔14位元。

當終端接收到DCI 2_1中某小區對應的搶佔指示時，該小區配置的子載波間隔是，而承載該DCI 2_1的啟用頻寬的子載波間隔為，需要注意兩者的子載波間隔是不同的，因此計算符號個數的時候會有模糊。因此規定按照公式計算參考時域資源的時域符號個數,其中指示的是時隙中的符號數。此外，上行符號數需要從排除，因為DCI 2_1指示的是下行搶佔資源，並且在計算時，基站會保證其為整數。

為了適應多種排程場景，搶佔指示有兩種指示粒度，透過timeFrequencySet為終端提供PRB集合和符號集合的指示粒度。

如果timeFrequencySet的值為0，則DCI 2_1中的欄位的14位元與來自該組符號的14組連續符號具有意義對映，其中前個符號組中的每個符號組包括個符號，最後的個符號組的每個符號組包括個符號，位元值0表示在相應的符號組中給UE的傳輸，位元值1表示在相應的符號組中沒有給終端傳輸。

如果timeFrequencySet的值為1，則DCI 2_1中的欄位的7對位元具有與7組連續符號的一對一對映，其中前個符號組中的每一個符號組包括個符號，最後個符號組中的每一個符號組包括個符號，用於符號組的一對位元中的第1位元適用於來自該個PRB的集合的前個PRB的子集，該符號組的位元對中的第2個位元應用於來自的最後個PRB的子集。位元值0指示在相應的符號組合PRB的子集中到UE的傳輸，並且位元值1指示在相應的符號組合PRB的子集中沒有到UE的傳輸。

上圖中1個時隙的14個符號分為7個組，每組2個符號，下行BWP(Bandwidth Part)中的個PRB被劃分為14個組，因為每個搶佔指示為14位元，因此如上圖可得知，搶佔指示位元序列可為：b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b10b11b12b13。由於URLLC上的排程粒度是2個符號，如果URLLC業務佔用了Sym2,3，則此時DCI 2_1的搶佔指示位元為：00110000000000。