5.7　PDSCH速率匹配

5.7.1　引入速率匹配的考虑

速率匹配（Rate Matching）是一个在LTE系统中已经存在的技术，即当分配的资源和传输数据所需的资源有一点差距时，可以通过码率的小幅调整将数据适配到分配的资源中。这种差距通常是因为在分配给终端的时频资源范围中存在一些不能使用的“资源碎块”，常见的“资源碎块”可以是参考信号、同步信号等，采用Rate Matching来规避这些“资源碎块”是很好理解的，本节不作为重点介绍。但是Rate Matching在5G NR标准中最终被用于更广泛的用途，包括：PDCCH与PDSCH复用、资源预留（Resource Reservation）等，本节将重点围绕这些应用场景来介绍。总的来说，之所以要采用Rate Matching处理，主要存在两种情况。

·　第一种情况：可能在基站为数据信道（如PDSCH）分配资源时，还不能准确地计算出这个被分配的资源范围内哪些资源碎块实际上是不能使用、必须避开的，因此只能先分配给终端一个概略的资源范围，等不能使用的资源碎块的位置和大小确定了以后，再由终端在资源映射的时候规避开这些资源碎块，通过Rate Matching，将原本落在这个资源碎块内的数据外移到不受影响的资源中，如图5-63所示。

·　第二种情况：在基站分配PDSCH、PUSCH资源时，已经知道这个被分配的资源范围内哪些资源碎块实际上是不能使用、必须避开的，但是为了控制资源分配信令的开销，只能对一个方形时频区域进行分配（即方形分配，Square Allocation）。NR在频域上还支持基于Bitmap的非连续分配（即Type 0频域资源分配），而在时域上只支持“起点＋长度”的连续指示，不支持非连续的时域资源分配，如果需要规避的资源出现在被分配的资源的时域中间位置，则无法通过主动指示来“避开”这块资源［在NR资源分配研究中，也曾有建议支持非连续时域资源分配（如基于Bitmap指示），但没有被接受］，只能由终端通过Rate Matching来做“资源减法”，规避开不能使用的资源。

1．PDCCH与PDSCH复用

如5.4.1节所述，NR PDCCH相对LTE PDCCH的一大差异，是PDCCH和PDSCH不仅可以TDM，还可以FDM复用。这有助于充分利用时频资源，减少无法分配的资源碎片。但是，这同时也造成了更复杂的PDCCH和PDSCH复用关系，甚至PDSCH可以包围在CORESET四周，如果采用Rate Matching技术来规避CORESET占用的资源，就需要使终端获知被CORESET占用的资源范围。这包括以下两种情况。

·　情况1：嵌入PDSCH资源的CORESET是配置给同一个终端的。

·　情况2：嵌入PDSCH资源的还有配置给别的终端CORESET。

情况1是比较简单的情况，如图5-64（a）所示，因为分配给终端1的PDSCH的资源范围内只存在配置给终端1的CORESET，而这个CORESET的时频范围对于终端1是已知的，可以通过CORESET配置获得，不需要额外的信令通知，只需要定义终端的Rate Matching行为即可，即“与配置给终端的CORESET相重叠的PDSCH资源，不会用于PDSCH传输”，终端需要围绕CORESET的时频范围进行Rate Matching。

情况2是比较复杂的情况，如图5-64（b）所示，因为分配给终端1的PDSCH的资源范围内还存在配置给终端2、终端3、终端4的CORESET，而这些CORESET的时频范围对于终端1是未知的，无法通过它自己收到的CORESET配置获得，而需要通过额外的信令获得。

2．资源预留

资源预留（Resource Reservation）是5G NR引入的一项新的需求。移动通信系统，在一代以内需要保证后向兼容（Backward Compatibility），如保证较老版本的4G终端可以接入较新版本的4G系统，以使购买了4G终端的用户在整个4G系统生命周期内不需要被迫购买新的终端。但是这个要求带来一个缺点，就是一代移动通信系统在它的生命周期内（如10年）无法进行革命性的技术升级，因为在新版本系统中无论采用何种新的增强技术，都必须保证不能影响老的终端的正常工作。在5G NR标准化的早期阶段，就提出了Forward Compatibility的设计要求，从而在未来使能一些革命性的增强技术。增加这个需求，主要是因为5G系统可能要服务于“千行百业”的各种垂直（Vertical）业务，很多业务是我们现在很难预测的，可能不得不采用一些现有5G终端不能“识别”的新型技术和“颠覆性”设计。而如果要允许采用这些颠覆性设计，就必须使现有的5G终端在不识别这些颠覆性设计的情况下，还能正常接入，即达到前向兼容（Forward Compatibility）的效果。达到这个效果的一个方法就是预留一块资源给这种“未知的未来业务”，当分配给终端的资源与这块预留的资源重叠时，终端可以通过Rate Matching来规避开这块资源。这样老版本的5G终端即使不识别预留资源内传输的新业务信号，也不会受到这些新业务的影响或影响这些新业务的传输。