LTEHARQandTTTibundling

1LTEFDD中的TTIBundling.......................................................................................................12TDDACK/NACKBundlingMultiplexing....................................................................................33TDD中的HARQ进程.................................................................................................................71LTEFDD中的TTIBundlingLTE中物理层调度的基本单位是1ms，这样小的时间间隔可以使得LTE中应用的时间延迟较小。然而，在某些小区边缘，覆盖受限的情况下，UE由于受到其本身发射功率的限制，在1ms的时间间隔内，可能无法满足数据发送的误块率（BLER）要求。例如对于长度为33个字节的VOIP数据包（包含L1/L2层的头部信息）在1ms的时间内发送，物理层的数率需要达到312kbps。对于某些情况下的LTE小区边缘可能无法达到这一要求[1]。为此，对于上述情况的VOIP包，LTE中可以在RLC层对其进行分片（Segmentation），对于每一分片采用独立的HARQ进程分别进行传输。RLC层分片的方法会带来额外的头部开销和系统控制信令的开销。而且，HARQ反馈的错误解码对于RLC层分片的影响也不容忽视。为此，LTE中提出了TTIBundling的概念，对于上行的连续TTI进行绑定，分配给同一UE，这些上行的TTI中，发送的是相同内容的不同RV版本。这样可以提高数据解码成功的概率，提高LTE的上行覆盖范围，代价是增加了一些时间延迟。eNodeB只有在收到所有绑定的上行帧以后，才反馈HARQ的ACK/NACK。这样就会减少所需的HARQ的ACK/NACK数目，同时由于上行资源进行一次分配，而应用到所有绑定的上行帧，这样上行资源分配的开销也会减少。TTIBundling既可以应用到FDD，也可以应用到TDD模式。TTIBundling模式的配置，是通过上层信令中的参数ul-SCH-Config：ttiBundling来进行的。触发条件可以是UE上报了上行功率受限等。TTIBundling模式只对UL－SCH有效。TTIBundling中连续发送的TTI数目，也就是TTIBundle_Size定义为4。FDD模式下，对于非TTIBundling的上行帧，存在8个HARQ的进程。对于TTIBundling的HARQ进程，则有4个【3】。LTE中规定TTIBundling重传的时间间隔为16个TTI，也就是16个1ms的子帧。在上图中，上行子帧0，1，2，3绑定在一起，通过HARQProcess0进行传输。子帧0到3分别发送相同传输块的不同冗余版本RV0，RV1，RV2，RV3。eNodeB有4ms的处理时间（包括传输延迟）。在子帧7，eNodeB会通过PHICH来发送ACK或NACK，在本例中是NACK。HARQProcess0对应的TTIBundling将从子帧16开始进行重传。如果在子帧12处，UE接收到DCI格式0的PDCCH，指示上行的资源分配，那么TTIBundling的上行HARQ重传就是自适应的，在指示的资源频带上进行传输，否则就是非自适应的，采用和初次传输相同的上行资源进行传输。对于普通非绑定的上行子帧，其重传的时间是8ms，对于绑定的上行子帧，其重传的时间为16ms。因此，对于同一UE以及不同UE之间的上行子帧调度，需要避免相互之间的冲突。2TDDACK/NACKBundlingMultiplexing(2010-10-2020:27:38)TDDLTE中，上下行之间不一定是对称的。在下行子帧多于上行子帧的配置中，会出现一个上行子帧中同时上报多个下行子帧的HARQ的情况。一个上行子帧中上报HARQ的数目取决于LTE上下行的配置以及下行的MIMO模式。通过上层的配置，LTETDD支持两种模式的上行HARQ报告：(1):ACK/NACKBundling。多个ACK/NACK通过逻辑与运算生成上行子帧中一个Bit的ACK（或NACK），逻辑与运算是针对下行子帧中的每个MIMOCodeword来进行的。对于空间复用中两个CodeWord的情况，则会在上行子帧中生成两个Bit的ACK/NACK。(2):ACK/NACKMultiplexing。ACK/NACKMultiplexing模式允许最多4个下行子帧的ACK（或NACK）复用到一起。一个下行子帧中，如果存在多个CodeWord，则通过逻辑与运算生成一个Bit的ACK（或NACK）。一个特殊情况是，上行子帧只对应一个下行子帧并且相应的下行子帧中存在两个CodeWord，此时仍然使用子帧中两个Bit的HARQ反馈，而不进行空间绑定（SpatialBundling）。ACK/NACKMultiplexing中，在上行子帧对应多个下行子帧（最多4个）时，可以反馈1到4个Bit的ACK/NACK(Section5.2.2.6,3GPP36.212)，允许一个下行子帧对应一个Bit的情况。HARQ的Bit与下行子帧的对应关系在后面会详细叙述。TDD中ACK/NACK采用的是Bundling还是Multiplexing的方式由高层信令中的PUCCH-ConfigCommon：tdd-AckNackFeedbackMode来决定，此参数也同时适用于PUSCH。对于TDDConfiguration5，LTE只能将此参数设置为Bundling的形式。（3GPP36.331）TDD中，对于子帧号为n的上行子帧，其对应的一个或多个下行子帧号为n-k，其中，满足如下：(36.213)，如果在这些子帧中存在PDSCH的传输（包括有PDCCH指示的PDSCH传输和SPS半静态调度的传输），或者存在指示SPS释放的PDCCH，那么需要在上行子帧n中反馈相应的ACK或NACK。Table10.1-1:Downlinkassociationsetindex:forTDDUL-DLConfigurationSubframen01234567890--6-4--6-41--7,64---7,64-2--8,7,4,6----8,7,4,6--3--7,6,116,55,-----44--12,8,7,116,5,4,7------5--13,12,9,8,7,5,4,11,6-------6--775--77-对于TDDUL－DLConfiguration的1－6来说，子帧（其中如下表定义）中DCI格式0(代表PUSCH的Grant)中的DAI，定义为，代表上行子帧n对应的所有下行子帧中，满足如下条件的子帧数目：子帧中或者存在PDSCH的传输（包括有PDCCH指示的PDSCH传输和SPS半静态调度的传输）或者存在指示SPS释放的PDCCH。Table7.3-Y:Uplinkassociationindexk’forTDDTDDUL/DLConfigurationDLsubframenumbern012345678916464244344444454677577其中指示UE应该收到的下行子帧数目，这些子帧中或者存在PDSCH的传输（包括有PDCCH指示的PDSCH传输和SPS半静态调度的传输）或者存在指示SPS释放的PDCCH。是2个Bit的值，其值如下所示：Table7.3-X:ValueofDownlinkAssignmentIndexDAIMSB,LSBorNumberofsubframeswithPDSCHtransmissionandwithPDCCHindicatingDLSPSrelease0,011or5or90,122or61,033or71,140or4or8如果UE接收到了，表示UE在子帧n将会存在PUSCH的传输。反之，UE不会收到。此时LTE会通过来指示UE应该收到的为n-k，（其中）下行子帧中，存在PDCCH指示的PDSCH传输或者指示SPS释放的子帧数目（请注意，这其中并不包含半静态调度SPS传输的数目）。DCI格式1/1A/1B/1D/2/2A/2B中的DAI代表了到目前帧为止，n-k（其中）下行子帧中，存在PDCCH指示PDSCH传输或者指示SPS释放的子帧数目。定义为中的DAI，其中是集合K中，UE探测到DCI格式1/1A/1B/1D/2/2A/2B的最小值。也就是说，最近的存在相应下行传输的子帧。TDDLTE中，定义为，在n-k下行子帧中，UE实际接收到的存在PDCCH的子帧数目，这些PDCCH用来指示PDSCH的传输或者SPS的释放。通过实际接收值与期待值之间的对比，UE可以判定是否有下行数据传输的丢失。定义取值为0或者1，表示在n-k子帧中，SPS传输（不存在相应的PDCCH指示）的数目。因此就代表在n-k子帧中，实际接收到的所有存在相应下行传输的子帧数目。在子帧n存在有PDCCH指示的上行传输的情况下（反之是SPS的上行数据传输），通过实际接收值与期待值之间的数目对比，UE也可以判定是否有下行数据传输的丢失。如果UE在子帧n存在PUSCH的传输，TDDLTE中，ACK/NACKMultiplexing的情形，ACK/NACK反馈的Bit数目以及其中的各个Bit,满足如下：（1）：在UE接收到的情形，那么，除非是并且，此时UE无需发送任何的ACK、NACK。其中子帧对应的ACK/NACK位为，其中DAI(k)是子帧的DCI格式1/1A/1B/1D/2/2A/2B的DAI值。对于的情形，半静态调度对应反馈的比特位为。（2）：如果UE没有接收到，那么，其中M为上行子帧n对应的下行子帧的数目，由于UL－DLConfiguration只能适用ACK、NACK的Bundling，从Table10.1-1可以看出，在ACK/NACKMultiplexing的情况下，M最大可以为4。对应下行子帧，其中的ACK/NACK反馈。如果UE在子帧n没有PUSCH的传输，那么对应的ACK/NACK的反馈需要在PUCCH上进行传输。对于TDDLTE中，ACK/NACKMultiplexing的情形，UE在子帧n相应的PUCCH资源上按照PUCCH格式1b传输两个Bit。以及按照一定的频率选择产生，在M＝2的时候如下表所示：(更多的情况如M＝3或M＝4见36.213)Table10.1-2:TransmissionofACK/NACKmultiplexingforM=2HARQ-ACK(0),HARQ-ACK(1)ACK,ACK1,1ACK,NACK/DTX0,1NACK/DTX,ACK0,0NACK/DTX,NACK1,0NACK,DTX1,0DTX,DTXN/AN/A其中指的是根据子帧得到的PUCCH所使用的资源。对于由PDCCH指示的PDSCH传输或者SPS的释放，与子帧上PDCCH的起始CCE标号有关，公式为：，P在0，1，2，3之间选择，满足，。由上层配置。对于半静态调度SPS的传输，不存在相应的PDCCH指示。由上层进行指定。对于ACK/NACK和SR同时传输的情形，需要在SR相应的PUCCH资源上进行ACK/NACK的传输。问题是此时如何进行频率选择呢？3TDD中的HARQ进程(2010-11-0721:05:57)同FDD中一样，TDD中的下行HARQ进程也是自适应非同步的。由于在TDD中，上下行的子帧数目是不连续的，也并非一一对应的关系，下行数据的ACK/NACK通过Bundling或Multiplexing的方式进行，如前文所述。在TDD中，UE在子帧n接收到eNodeB发送的下行数据后，在子帧n+4的位置可能并不存在上行的子帧，