5.2.10　多时隙符号级调度

多时隙调度（Multi-slot Scheduling）是5G NR采用的一种上行覆盖增强技术，即一个DCI可以一次性调度多个slot的PUSCH或PUCCH，这样gNB可以对多个slot的PUSCH信号进行合并解调，取得更好的等效SINR。多时隙调度在LTE等以前的OFDM无线通信系统中就曾使用过，包括时隙聚合（Slot Aggregation）和时隙重复（Slot Repetition）两种类型。时隙聚合是将在多个时隙中传输的数据版本进行联合编码，以在接收端获得解码增益。时隙重复并不对多个时隙的数据进行联合编码，只是简单地将一个数据版本在多个时隙中重复传输，实现能量积累，相当于重复编码。R15 5G NR对PUSCH和PDSCH采用了时隙聚合，对PUCCH采用了时隙重复，PUSCH和PUCCH在RRC半静态配置的N个连续的时隙中重复传输。之所以采用半静态配置而非DCI动态指示，是因为时隙数量是由终端的信道路损决定的，而终端所处的覆盖位置不会动态变化，因此半静态调整也就够了，可以节省DCI开销。

在LTE中，由于是基于时隙进行调度，Multi-slot Scheduling只需要指示时隙的数量即可。但在5G NR系统中，由于是采用符号级调度，且采用了灵活的上下行配比（DL/UL Assignment）和时隙结构（Slot Format），造成在各个时隙中给PUSCH、PUCCH分配符号级资源成为一个比较复杂的问题。

首先需要解决的问题是，是否允许在不同时隙中调度不同的符号级资源？第一种选择是在各个时隙中分别分配不同的符号级资源，如图5-28所示，假设调度给终端4个时隙，可以在4个时隙里为PUSCH的4次重复（Repetition）分别分配不同的符号级资源。这种方法虽然可以获得最大的调度灵活性，但需要在DCI的TDRA域里包含4个符号级指示信息，原则上信令开销会增加3倍。第二种选择是在各个时隙中均分配相同的符号级资源，即如图5-29所示，在4个时隙里为PUSCH的4次重复分配完全相同的符号级资源。这种方法的好处是不需要额外增加TDRA域开销，但对调度灵活性影响很大。

最终，5G NR标准决定采用第二种选择，即牺牲调度灵活性，采用低开销的“所有时隙采用相同符号级分配”的调度方法。这种方法对基站调度有较多限制，尤其是解决和上下行配比之间的冲突更为困难。

图5-28　针对不同时隙分别指示不同的符号级资源

图5-29　针对不同时隙指示相同的符号级资源

5G NR系统支持灵活的TDD（时分双工）操作，即不像LTE那样采用固定的TDD帧结构，而是可以半静态的配置或动态的指示哪些时隙、符号用于上行，哪些时隙、符号用于下行。5G NR的灵活TDD设计详见5.6节，这里不作赘述。本节只讨论多时隙调度如何处理和上下行资源的冲突问题。由于在灵活TDD时隙结构下，连续传输的N个时隙中经常难以保证全部为上行资源，如果出现上下行资源冲突，原定分配给上行信道的部分符号是无法使用的。在这种情况下，有两种可能的解决方案。

·　方案1：舍弃掉冲突所在的时隙，即在原定分配的N个时隙中，能传输几个时隙就传输几个时隙。

·　方案2：将冲突的时隙先后顺延，即依次在无冲突的时隙中传输，直至完成N个时隙的重复传输。

有意思的是，这两个方案在R15 5G NR标准中都得到了采用，即PUSCH多时隙传输采用了方案1，PUCCH多时隙传输采用了方案2。

方案1（如图5-30所示），基站调度终端在连续4个时隙内发送PUSCH。假设TDD上下行分配（DL/UL Allocation）如图5-30所示［实际NR TDD系统在下行和上行之间还有灵活（Flexible）符号，这里仅作示意，如何判断一个符号是否可用于上行传输，详见5.6节所述］，在时隙1、2、4与分配给PUSCH的符号级资源没有冲突，但时隙3的前半部分为下行，不能用于上行传输，存在资源冲突，因此时隙3无法满足PUSCH重复3的传输。按照方案1，PUSCH传输将舍弃PUSCH重复3，仅在时隙1、2、4中传输另外3个重复。这种方案实际上是一种“尽力而为”的多时隙传输，比较适合PUSCH这种数据信道。

图5-30　NR PUSCH采用方案1处理与上下行分配冲突的多时隙调度

方案2（如图5-31所示），基站调度终端在连续4个时隙内发送PUCCH。在时隙1、时隙2、时隙4与分配给PUCCH的符号级资源没有冲突，但时隙3存在资源冲突，无法满足PUCCH重复3的传输。按照方案2，PUCCH重复3将顺延到下一个能满足要求的时隙中传输，按图中示例，PUCCH重复3、重复4分别在时隙4、时隙5中传输。这种方案可以保证配置的PUCCH重复全部得以传输，比较适合PUCCH这种控制信道。

图5-31　NR PUCCH采用方案2处理与上下行分配冲突的多时隙调度