5.2.9 时域资源分配信令设计
在5.2.5节～5.2.8节中，我们依次介绍了5G NR时域资源分配中的关键问题及其解决方案，最后需要解决的问题是如何将一系列解决方案统一到一个完整的信令系统中。
如5.1节所述，5G NR资源分配相对LTE的一大增强，是尽可能采用DCI动态指示，支持更灵活的调度。但完全依靠DCI调度如此多资源参数，将造成不可接受的DCI信令开销。一个折中方案是采用“RRC配置+DCI调度”方法平衡信令开销和调度灵活度，即先使用RRC信令配置一个待调度的资源列表（或称为资源集，Resource Set），然后再通过DCI从资源列表或资源集中选定一个资源。例如，如果RRC配置一个包含16个资源的列表，DCI只需要4 bit就可以完成指示。而表中每个资源可能需要十几比特来配置，但RRC信令通过PDSCH承载，是可以承受较大信令开销的。
接下来的问题，是将哪些资源参数配置在资源列表中，哪些被DCI直接指示。在这个问题上两类信道要分别考虑：数据信道（PDSCH、PUSCH）和PUCCH。PUCCH资源分配问题将在5.5.4节中专门介绍，这里集中在PDSCH和PUSCH的资源分配。根据5.2.5节～5.2.8节，需要由基站指示给终端的PDSCH和PUSCH的资源参数包括以下几个。
· 时隙级指示信息：K0（从PDCCH到PDSCH的时隙级偏移量）、K2（从PDCCH到PUSCH的时隙级偏移量）。
· 符号级指示信息：PDSCH、PUSCH的起点符号和长度（符号数）。
· 映射类型：Type A还是Type B。
表5-4 5G NR时域资源为配的几种信令设计方案
可能的信令结构包括以下几种。
方案1是将3个参数全部配置在资源列表中。这种方案可以最大限度降低DCI开销，并可以任意配置各种资源参数组合（4 bit可以指示16种组合），缺点是3个参数都只能“在半静态配置的基础上动态指示”，如果发现想要使用的参数组合没有配置在资源列表中，只能通过RRC信令重配资源列表，但这需要较大时延才能实现。
方案2是将时隙级K0、K2和符号级指示信息S（起始符号）、L配置在资源列表中，而在DCI中留出1 bit单独指示PDSCH/PUSCH的映射类型。这种方案可以更灵活地指示映射类型，对每种K0/K2、S、L的组合都可以灵活选择采用Type A或Type B，缺点是映射类型占用了DCI中的1 bit，如果TDRA域一共4 bit，剩下3 bit只能配置8种K0/K2、S、L的组合。
方案3进一步将K0、K2也用DCI直接指示，在完全动态指示K0、K2的同时，可以配置S、L的组合进一步减少。
经过研究，PDSCH、PUSCH的时域资源分配最终采用方案1。这种方案将可用时域资源的“配置权”完全交给了基站，如果基站能“聪明”地在列表中配置最优化的候选资源，则能够获得最优的资源分配效果。但PUCCH时域资源则采用了类似方案3的方法，即从PDSCH到HARQ-ACK的时隙级偏移量K1在DCI直接指示，符号级信息配置在PUCCH资源集中。可见上述方案1、方案2、方案3并没有绝对的优劣之分，可以考虑基站调度算法复杂度和灵活性之间的平衡进行选择。K2、K1的最小取值还要受到终端处理能力的限制，相关内容将在15.3节介绍。
表5-5是一个典型的PUSCH时域资源列表的示例（摘选自3GPP规范TS 38.214[9]），我们这里以PUSCH举例，对PDSCH情况是类似的。可以看到，列表中包含16个候选PUSCH时域资源，每个资源由一个映射类型、K2、S、L的组合表达。
表5-5 PUSCH时域资源列表示例
如图5-26所示，这16个资源包括分布在PDCCH之后各个时隙的不同位置、长度的资源。可以看到，Type B资源（从时隙中间开始）集中在PDCCH所在的时隙（Slot i，即K2=0），这是因为，如果这些资源的目的是获得低时延，在时隙Slot i+1、Slot i+2、Slot i+3的资源显然不可能取得低时延的效果了，所以在这些时隙配置Type B资源没有意义。当然，标准并不限制在K0≠0或K2≠0的时隙里配置Type B资源，但如果那样做，应该并不是为了实现低时延，而是出于灵活的信道复用等其他考虑。
另外需要注意的是，在图5-26所示的示例中，资源1、资源2、资源3显然不能用于TDD系统，因为PUSCH不可能与PDCCH同时传输，资源4用于TDD系统也很困难。这些K2=0且起始于时隙头部的PUSCH资源只能用于FDD系统。
图5-26 PUSCH时域资源的指示
在配置了包含16个资源的PUSCH资源列表后，通过DCI中4 bit的TDRA域就可以从这16个资源中动态指示一个资源，终端采用DCI指示的资源发送PUSCH。PDSCH的资源列表配置和指示方法与PUSCH基本相同，这里不再赘述。
如上所述，5G NR是采用“RRC配置+DCI调度”方法来尽可能获取调度灵活性的。但是，表5-5所示的是“起始符号S和长度L分开配置”的方法不是用于RRC配置的资源列表的，这种方法主要用于预定义的“缺省时域资源分配列表”（即Default PDSCH TDRA和Default PUSCH TDRA），这些缺省资源列表往往用于初始接入过程或一些不需要很高灵活度的资源调度。如果是在初始接入过程中，RRC连接尚未建立，还无法通过RRC信令配置资源列表，因此只能使用缺省资源列表，缺省列表是在标准中直接定义的（见文献[9]的5.1.2.1.1节和6.1.2.1.1节），不需要考虑信令开销的问题。但要获得更高的调度灵活性，资源列表还是需要采用RRC信令按需配置。如果是通过RRC信令配置，“起始符号S和长度L分开配置”会带来较大的信令开销，虽然RRC信令对开销不如DCI敏感，但也应该尽可能压缩信令开销。
压缩的方法是对起始符号S和长度L进行联合编码，即用一个“起点与长度指示符”（SLIV）表达一对S和长度L的值，算法为：
if（L-1）≤7 then
SLIV=14（L-1）+S
else
SLIV=14（14-L+1）+（14-1-S）
where 0<L≤14-S
同为“起点＋长度”联合编码，SLIV采用了与RIV（Type 1频域资源指示方法）相似的生成方法，可以用尽可能少的比特数表达各种S和L的组合，如表5-6所示。理论上，S有0～13共14个可能的取值，L有1～14共14个可能的取值，按照SLIV=14（L-1）＋S生成的矩阵，128个值（7 bit）最多只能表达14个S值与9个L值的组合。但是如5.2.8节所述，由于R15 NR标准不允许PDSCH、PUSCH跨越时隙边界，因此S＋L≤14。有了这个限制，使我们可以把矩阵副对角线以下的一部分元素搬移到副对角线以上，从而可以用7 bit表达14个S值与14个L值的组合，如表5-6所示灰色的部分，这是SLIV公式针对S≤8和S≥9采用不同计算公式的原因。
表5-6 以SLIV表达的“起始符号＋长度”信息
需要说明的是，根据对调度灵活性、信道复用的不同要求，不同信道有不同的S、L取值范围。如表5-7所示，Type A的PDSCH和PUSCH原则上从时隙头部开始，但由于下行时隙头部可能包含PDCCH，Type A PDSCH的起始符号S的取值范围为{0，1，2，3}，而Type A PUSCH只能从Symbol 0起始。如果要在一个时隙内先后复用PDCCH和PUSCH，可以采用Type B PUSCH进行资源指示。另外，Type B PUSCH支持{1，2，…，14}各种长度，但Type B PDSCH只支持{2，4，7}三种长度，说明PUSCH具有比PDSCH更灵活的Mini-slot调度能力，Mini-slot PDSCH的调度灵活性有待在NR的后续版本中进一步增强。
表5-7 不同信道的S、L取值范围（Normal CP）
从表5-5所示的例子可以看到，一个资源列表里虽然可以配置16个资源，但需要覆盖K0/K2、S、L等诸多参数的组合，在一个参数上也只能包含少数几种选择。如图5-27示例，起始符号S只覆盖了0、2、4、8共4个数值。这就给实现“超低时延”带来了困难。
图5-27 在K0=0时采用PDCCH作为参考点有利于快速调度PDSCH
由于RRC配置的资源列表必须事先配置给终端，不可能动态改变，因此只能概略地预估几种可能的起始位置。以PDSCH的资源调度为例，假设4个候选起始符号位置为S=0、4、8、12，则只能每隔4个符号获得一次传输PDSCH的机会。如果在两次传输机会之间想要快速调度PDSCH，也是无法做到的，虽然理论上Type B PDSCH的S取值范围为{0，1，…，12}，但真正能接收的PDSCH起始位置受限于配置在PDSCH资源列表中的少数几个起始位置。如图5-27（a）所示，即使在Symbol 5检测到DCI，也无法在Symbol 5、6、7接收PDSCH，最早只能在Symbol 8开始接收PDSCH。
如果想解决这个问题，随时快速调度PDSCH，还是要回到5.2.6节中的讨论，以PDCCH为参考点指示PDSCH。如图5-27（b）所示，如果PDSCH资源是相对PDCCH指示的，无论PDCCH出现在哪个符号，PDSCH都可以紧紧跟随在PDCCH之后传输，即PDSCH是随PDCCH“浮动”的，可以实现最实时的PDSCH传输。为了解决5.2.6节中所述的“相对PDCCH指示PDSCH难以有效跨时隙调度”的问题，可以考虑仅在K0=0的情况下采用PDCCH作为PDSCH调度参考点，在K0≠0的情况下仍采用时隙边界作为PDSCH调度参考点[10]。可以在PDSCH资源列表中配置一部分K0≠0、以时隙边界为参考点的PDSCH资源［如图5-27（b）中的PDSCH 1、PDSCH 2］和一部分K0=0、以PDCCH为参考点的PDSCH资源［如图5-27（b）中的PDSCH 3、PDSCH 4］，如果需要低时延的调度PDSCH，可以采用PDSCH 3、PDSCH 4这样随PDCCH浮动的PDSCH资源。
由于R15 NR标准的重心还是eMBB业务，并未对低时延性能进行专门优化，因此这种根据K0的取值确定PDSCH资源配置参考点的方案并未被接受，但在R16 URLLC增强项目中采用了这种方法，用于缩减DCI信令开销。