ShareTechnote系列LTE(15):HARQ

HARQ

        HARQ(hybrid ARQ)是一個非常複雜的過程,這裏僅簡要描述。

        先考慮一下術語。什麼是H-ARQ?爲什麼用“Hybrid ”這個詞?

        ARQ代表自動重複請求,Hybrid 表示混合了FEC(前向糾錯)。FEC也不是LTE特有的技術,是一種通用的糾錯機制。

15.1 HARQ架構

        下面是LTE HARQ實體的總體架構,詳細描述見36.321 5.4.2.1和5.4.2.2。

        

15.2 HARQ進程

        根據是用於FDD還是TDD以及是用於上行鏈路還是下行鏈路,HARQ處理模式稍微不同,這裏只談FDD。

        在FDD中,我們使用8個HARQ進程。

        i)下行鏈路:異步過程

                a)可以任意順序使用8個HARQ進程(異步進程)。

                b)在獲取數據之前,UE不知道任何有關下行數據的HARQ進程信息。所以網絡在PDCCH(DCI)中發送這些信息(進程ID,RV)。

        ii)上行鏈路:同步過程

                a)必須在特定的子幀中使用特定的進程(同步進程)。UE必須每8個子幀使用相同的HARQ進程號。

                b)由於UE必須在特定的子幀上使用特定的HARQ進程ID,因此eNode B確切地知道何時會出現哪個HARQ進程。eNode B還可以知曉RV,因爲eNode B的上行 Grant(DCI 0)可以使用MCS字段指定RV。

                c)它有兩種操作模式:自適應和非自適應HARQ

                <自適應上行HARQ進程>

                下面是一個典型的上行HARQ進程的例子(關鍵思想是每次上行重傳使用不同的RV,RV由DCI 0確定)。

                

                <非自適應上行HARQ進程>

                以下是非自適應上行HARQ進程的一個例子(關鍵思想是每次上行重傳使用不同的RV,並且RV由TS36.321“5.4.2.2 HARQ進程”中指定的預定義序列確定)。

                 

        UE如何知道它是否應該進行自適應重傳和非自適應重傳? 如果檢測到DCI 0且未切換NDI,則執行自適應重傳(在這種情況下,UE不關心HARQ反饋(PHICH),它根據DCI 0信息重新傳輸)。如果得到HARQ反饋(PHICH=NACK),但沒有得到DCI 0,則執行非自適應重傳。在這種情況下,UE在沒有來自DCI 0的信息的情況下重新傳輸預先定義的RV和MCS中的PUSCH。

        上行鏈路的詳細HARQ過程在36.321-5.4.2.2中進行了描述,下面是對圖中規範的解釋:

         

15.3 HARQ進程ID同步

        當通過HARQ進程傳輸數據時,接收器和發送器應該知道每個HARQ進程的進程ID的信息,這樣接收器就可以成功地保存每個進程數據,而不會混淆。

        如果是異步HARQ(如LTE中的PDSCH傳輸),發送方應明確告知接收方HARQ進程ID。對於LTE,DCI1和DCI2攜帶這些信息。

        如果是同步harq呢?在這種情況下,不必通知進程ID,可以從傳輸時間推斷出進程ID(在LTE上行HARQ情況下,此計時用SFN和子幀號表示),計算公式如下:

                                     

 

        接收端(LTE中的eNode B)是否需要知道確切的HARQ進程ID?不是的。只要eNode B準備至少8個HARQ緩衝區,併爲每個子幀分別存儲至少8個子幀跨度的PUSCH,就可以正確解碼每個HARQ數據。一個可能的步驟如下:

        i)eNode B準備8個單獨的HARQ緩衝區,並將其命名爲buf0、buf1、、buf7。

        ii)當eNode B接收到第一個PUSCH時,將其放入eNode B中的第一個上行HARQ緩衝區(buf0)中。

        iii)當eNode B接收到第二個PUSCH時,將其放入eNode B中的第二個上行HARQ緩衝區(buf1)中……重複此過程

        iv)當eNode B接收到第8個PUSCH時,將其放入eNode B中的第8個上行HARQ緩衝區(buf7)中。

        v)當eNode B接收到第9個PUSCH時,將其放入eNode B中的第一個上行HARQ緩衝區(buf0)。重複此過程。

這樣,在UE端分配的上行HARQ進程ID和在eNode B接收器緩衝區分配的buf編號之間可能存在不匹配,但解碼數據不會有問題。

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