5G NR 下行HARQ 碼本
在5G NR種, 3GPP規(guī)范定義了HARQ碼本,為了在進(jìn)行下行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)向基站提供反饋。UE在PUSCH/PUCCH中發(fā)送 ACK/NACK用于相應(yīng)的PDSCH。
5G HARQ支持以下特點(diǎn):
1. 每傳輸塊(TB:Transport Block),需要一位 HARQ 反饋;
2. 每UE支持多個(gè) HARQ過程 (最多支持16),但每HARQ都必須有單獨(dú)的反饋過程。
3. 在一個(gè)PUSCH/PUCCH中,UE可以針對(duì)多個(gè)PDSCH接收發(fā)送反饋;
4. DCI format1_0和1_1具有用于HARQ反饋傳輸和相應(yīng)PDSCH接收的定時(shí)信息;
5. 如果支持基于CBG的HARQ-ACK反饋,則就支持在NR PDSCH中基于傳輸特性的代碼塊組(CBG:Code Block Group)。
支持每CBG 1bit的反饋;
高層定義了 CBG粒度,一個(gè)CBG可以有一個(gè)或多個(gè)CB;
一個(gè)TB有多個(gè)CBG , 因此,對(duì)于由多個(gè)比特反饋表示的TB(即,反饋比特的數(shù)目=CBG的數(shù)目)
碼本是一個(gè)比特序列,它是使用針對(duì)所配置的時(shí)間窗的多個(gè)PDSCH接收的ACK/NACK反饋來構(gòu)造的。
3GPP定義了兩種類型的HARQ碼本
Type1碼本是gNB通過RRC信令(半靜態(tài))提供的固定大小碼本;
Type2碼本是具有動(dòng)態(tài)大小和根據(jù)資源分配而變化的碼本;
Type 1 Codebook
碼本總大小是給定時(shí)間窗內(nèi)PDSCH傳輸次數(shù)的總和。對(duì)于特定的時(shí)間窗,這個(gè)總和與下列有關(guān):
1. 在單個(gè)時(shí)隙內(nèi)多個(gè)PDSCH 傳輸;
2. 跨時(shí)隙傳輸多個(gè)PDSCH
3. 跨載波傳輸?shù)亩鄠€(gè)PDSCH
4. 對(duì)于特定的 PDSCH的多個(gè)傳輸塊TB
5. 一個(gè)TB中的多個(gè)CBG;
具體時(shí)間窗口將由用于分配PDSCH資源的DCI定義。注: DCI format1_ 0 具有字段“PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator”:取值∈ {1,2,3,4,5,6,7,8}.
DCI format1_ 1有一個(gè)字段“PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator”,該字段可以從“dl-DataToUL-ACK”信息元素配置的一組中獲取值。dl-DataToUL-ACK元素的值范圍可以在0到15之間取8個(gè)值。此字段指示到UE的HARQ反饋定時(shí)(以時(shí)隙為單位)。
考慮一個(gè)情況,UE在時(shí)隙“n”中接收PDSCH,因此相應(yīng)的反饋將在“n+k”時(shí)隙中發(fā)送。其中“k”由“PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator”確定?!づe一個(gè)例子, 當(dāng)使用DCI format1_ 0 ,其中k=8;這意味著, HARQ碼本 在“n+8”時(shí)隙中傳輸?shù)?,可以包括在n、n+1、n+2、…n+7時(shí)隙中接收的PDSCH的接收反饋,意味著時(shí)間窗口可以包括8個(gè)連續(xù)時(shí)隙。
如果使用了DCI 1_1和“PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator ’,Type1碼本大小的計(jì)算如下:
UE配置了3個(gè)載波,以及 k = 8
載波1:每TB 有4層和4個(gè)CBG=>1個(gè)TB? 4bit用于HARQ反饋
載波2:無 CBG傳輸?shù)?層 => 2個(gè)TB? 2bit用于HARQ反饋
載波3:每TB有8層和8個(gè)CBG=>2個(gè)TB? 16bit用于HARQ反饋(每TB 8位)
總累積時(shí)隙=8(即k=8),因此碼本大小=(4+2+16)*8= 176位
在上述示例中,假設(shè)每個(gè)時(shí)隙只有一個(gè)PDSCH傳輸??赡艽嬖趩蝹€(gè)時(shí)隙可以具有多個(gè)PDSCH傳輸場(chǎng)合的情況。
Type1碼本的局限性
半靜態(tài)碼本的大小是固定的。如上例所示,不管實(shí)際的PDSCH資源分配如何, UE必須在HARQ碼本中發(fā)送176位。考慮一個(gè)例子,在單個(gè)時(shí)隙中有3個(gè)PDSCH 分配,并且此配置應(yīng)用于所有3個(gè)載波。Allocation 1 (S, L)={2,4},Allocation 2(S,L)={6,4},Allocation 3(S,L)={10,4},因此總碼本大小=3*176= 528位。
如果PDSCH UE接收的不是3而是2 個(gè)PDSCH分配 , 然后UE仍將發(fā)送528位。為了克服這個(gè)限制,3GPP定義了Type 2碼本 具有動(dòng)態(tài)大小。
Type 2 Codebook
Type2碼本消除了由于未使用傳輸場(chǎng)合而導(dǎo)致的效率低下,但是對(duì)于Type2碼本,另一個(gè)困難是在實(shí)際傳輸和反饋之間保持正確的計(jì)算。
在靜態(tài)碼本,UE在空缺的碼本條目中不存在PDSCH傳輸,即碼本條目和 PDSCH一一映射。
在動(dòng)態(tài)碼本,如果UE錯(cuò)過了上的任何PDCCH控制的PDSCH傳輸,然后從UE的角度來看碼本大小變小了,但是基站仍然映射丟失傳輸?shù)拇_認(rèn)。

為了解決這個(gè)問題, 3GPP引進(jìn)了一個(gè)計(jì)數(shù)器:?“Downlink Assignment Indicator(DAI)”。DAI有助于避免漏傳造成的問題。這個(gè)計(jì)數(shù)器有兩種格式:?DCI 1_0 和 DCI1_1 。
DAI是 2位字段,它的范圍是1到4,這意味著DAI最多可以檢測(cè)到3次漏傳。gNB將提供 DAI值 ,如果UE檢測(cè)到DAI的任何遺漏值,則UE將假定遺漏傳輸并且它將映射到空白碼本里。在每第四次傳輸是,計(jì)數(shù)器值將重置。
