NR V2X资源如何分配
NR V2X服务需要满足如下特性:
较低的端到端时延
更高的数据速率
更高的可靠性
而在资源分配方面,NR-V2X sidelink通信定义了两种sidelink资源分配模式
Mode 1:基站调度UE用于sidelink传输的sidelink资源
Mode 2:UE确定(即基站不调度)由网络配置的sidelink资源或预配置的sidelink传输资源
服务类型
在高级V2X服务中,TR22.886中定义了30个用例。应支持不同类型的服务。根据TR37.885中的周期性和数据包大小,业务模型可分为以下几类:
1. 固定数据包大小的周期流量
固定数据包大小的100ms数据包到达周期。
2. 具有可变数据包大小的周期性流量
10ms数据包到达周期,数据包大小为1200字节或800字节。
30ms数据包到达周期,数据包大小范围在30000字节到60000字节之间。
3. 具有可变数据包大小的非周期流量
50ms+指数随机时间,平均50ms,数据包大小范围在200字节到2000字节之间。
10ms+指数随机时间,平均10ms,数据包大小范围在10000字节到30000字节之间。
NR V2X中资源分配的问题
在LTE V2X中,服务主要以固定的数据包大小周期性地到达。当UE处于自主资源分配模式时,感知机制在避免资源冲突方面发挥着重要作用。然后,基于传感窗口中先前的检测结果周期保留资源。
在NR V2X中,类似LTE-SPS的机制可以满足事件触发分组数据的要求,该事件触发分组的端到端延迟显著大于资源预留周期。在LTE V2X中,最小资源预留间隔为20ms。因此,当数据包延迟要求等于或大于20ms时,传感机制可以很好地工作。
更低的延迟要求
在NR V2X中,根据协议的要求,端到端延迟非常严格,在高级驱动和扩展传感器的情况下,所需的最小延迟为3ms。如图1所示,如果一个数据包在两个可用传输时刻之间到达t1,则该数据包可以在t0+20处传输,这是下一个可用传输时刻。它位于t1之后的x ms,如果资源保留时间配置为20ms,则x的值为0到19之间的一个值。当x大于3时,无法满足时延要求,尤其是在并行服务正在运行的情况下。

可变数据包大小
在LTE V2X中,假设相对较小且固定的分组数据用于资源分配机制。然而,在NR sidelink中,对于具有可变数据包大小(可能高达30000字节甚至更大)的周期性流量,一个时隙资源预留可能是不够的。同时,可变分组数据(UE在到达之前不知道)使得难以确定要保留的资源的大小。
基于以上讨论,可以得出LTE感知和类似SPS的机制不能满足NR sidelink服务的要求。需要增强LTE资源选择机制或设计新的机制。
非周期业务
一般来说,如果使用足够低的周期,类似SPS的资源预留机制也可以承载非周期业务。然而,由于两个连续数据包之间的随机时间间隔,许多保留资源可能最终无法使用,因此该机制可能会显著降低保留资源的利用率。
此外,在这种情况下,由于根本没有使用许多保留资源,因此感知结果不准确,无法反映非周期业务的实际信道状况。因此,它可能会降低系统性能,因此有必要增强资源预留机制或引入新的非周期业务机制。
NR V2X资源分配
为了解决上述问题,VIVO公司提出,周期性资源预留加上一次性传输的机制可以有利于NR V2X。
一次性传输
一次性传输可能适用于非周期服务。UE在第二感测窗口内执行小规模感测。第二个传感窗口的持续时间可以根据时延要求来定义。首先,UE逐时隙解码调度分配(SA: scheduling assignment )以获得调度信息,其中包括优先级和详细的资源分配信息。如果解码的优先级低于自身,则UE将该资源视为候选资源。此外,如果其他UE保留多个时隙,但仅根据实际到达的数据包大小使用其中的一部分,则UE可以根据资源分配重用未占用的资源。然后,UE可以从其候选资源中选择资源。
资源选择
如果UE有流量到达,它可以计算下一个预留传输时机是否能够满足其时延要求。如果是,则UE可以在保留资源中传输。否则,UE可以执行单次传输。
如图2所示,假设15kHz SCS。UE1在感知窗口中执行感知(与LTE感知窗口相同)。根据传感结果,UE1从t=1开始在选择窗口中保留资源。假设为每个传输场合保留两个时隙资源,保留周期为50ms。如果数据包脉冲到达t=20ms,时延要求为20ms,则没有可用于该脉冲的保留资源。然后,UE1可以执行一次发射来选择资源。UE1逐时隙解码SA。如果在t=25时,UE1解码由UE2发送的SA,这表明t=30、31、32、33资源被保留,并且只有t=30和31被占用。然后,UE1获得t=32和33可用于传输的信息。这些资源可以是UE1的候选资源。

评估结果
图3-5描述了对周期和非周期流量的大规模资源预留和一次性传输的系统评估。

这四种情况的详细信息如表1所示。针对情况4所讨论的,第二个感知窗口的持续时间等于数据包延迟要求。case 1和case 2是具有不同延迟要求和资源保留间隔的周期性流量。这两种情况旨在比较不同延迟和保留间隔下的传输可靠性。case 3和case 4可以验证非周期业务的一次性传输的系统性能。
基于上述系统仿真结果,对于周期性业务,可以观察到,随着距离的增加,case2的平均PRR性能以及平均PIR性能都优于case1。原因可能是较小的预留间隔会增加资源预留的冲突概率。
case4的图4中的平均PRR性能明显优于case3。在图5中,两种情况的PIR结果开始于约95ms的非固定点,作为随机数据包到达时间。它在距离指数为7之前相邻,当距离变大时,PIR结果受益于单次传输。此外,case 3的平均PRR性能最差,而case 4在单次传输上的性能接近case 2。因此,得出结论,增强的大规模预留可以为系统性能带来一些好处。
资源池
在LTE sidelink传输中,引入了资源池概念,用于资源管理和多路复用。这个概念也可以在NR sidelink中重用。
另一方面,在NR-Uu口中,支持灵活的numerology配置,以满足各种服务的需求。似乎有必要为NR sidelink支持各种SCS配置。这种设计可能会对资源池设计产生一些影响。例如,如果存在具有不同SCS的多个资源池,则可能会增加对不同资源池进行盲解码的UE复杂性。应考虑对资源池进行一些增强。