LTE TDD HARQ timing

2023-01-18 14:42 作者:余網(wǎng)優(yōu)化 0人讀過 | 我要投稿

在LTE鐘，F(xiàn)DD上下行均應(yīng)采用6到8個(gè)HARQ進(jìn)程。

所需的并行HARQ進(jìn)程數(shù)通常是由HARQ循環(huán)時(shí)間除以TTI持續(xù)時(shí)間得出的。

對(duì)于UL-SCH，假設(shè)同步HARQ，以下過程會(huì)影響整個(gè)HARQ循環(huán)時(shí)間：

UL?grant傳輸（如果是第一次傳輸）或PHICH（如果是重傳）或PHICH+UL?grant（如果是自適應(yīng)HARQ重傳）
UL?grant或PHICH的UE處理
UL-SCH的傳輸
UL-SCH的eNB處理
形成下一個(gè)UL?grant或PHICH

對(duì)于DL-SCH，假設(shè)為異步HARQ，以下過程會(huì)影響整個(gè)HARQ周期時(shí)間：

DL?grant和DL-SCH TTI的傳輸
DL?grant和DL-SCH數(shù)據(jù)的UE處理
通過PUCCH或UL-SCH傳輸CRC結(jié)果（ACK/NACK）
UL傳輸?shù)膃NB處理
發(fā)送/重發(fā)的決定以及eNB調(diào)度流程的執(zhí)行
形成下一個(gè)DL?grant

傳播時(shí)延未明確包含在上述過程中，與其他過程相比通常相對(duì)較小。然而，傳播時(shí)延對(duì)于大型小區(qū)部署可能會(huì)變得非常重要。

由于高度協(xié)調(diào)，可以預(yù)期，在FDD和TDD之間，UE和eNB處理延遲將相似。然而，有一些TDD特有的問題，應(yīng)與FDD不同地考慮：

1）當(dāng)無線信道不能立即用于必要的UL或DL傳輸時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)額外的延遲。此延遲的效果隨TDD幀結(jié)構(gòu)模式和UL/DL配比而變化。

2）不同的幀分配可能具有不同數(shù)量的HARQ進(jìn)程。

3） TDD特有的最重要問題可能是如何將UL同步HARQ適配到允許的幀分配中，以最小化HARQ RTT。同步HARQ和幀分配都具有周期結(jié)構(gòu)。由于sub-frame#0和#5必須是DL，因此商定了FS1 TDD的5ms和10ms幀分配周期。對(duì)于同步HARQ，TTI索引編號(hào)和HARQ進(jìn)程編號(hào)之間存在隱式鏈接。因此，特定HARQ過程的傳輸和重傳必須在預(yù)定義的子幀上。此外，當(dāng)分配第一次傳輸?shù)馁Y源時(shí)，會(huì)隱式分配用于重新傳輸?shù)奈磥碣Y源（由NACK確認(rèn)）。如果UE采用基于規(guī)則的方法，例如“在接收和解碼NACK后，在第一個(gè)可用的UL TTI上傳輸重傳”，則UL上存在用戶沖突的可能性。這方面的一個(gè)例子如所示，其主要原因是A/N后5ms半幀中可用的UL資源量與第二個(gè)5ms半幀中的資源量不同。

通過將UL HARQ RTT配置為幀分配周期的倍數(shù)（即5ms幀周期為5ms、10ms和15ms，10ms幀周期則為10ms、20ms等），可以避免上述用戶沖突。這意味著TDD HARQ RTT的粒度為5ms或10ms，這與FDD的情況不同。為了在某些情況下最小化HARQ延遲，有必要指定更嚴(yán)格的UE或eNB處理時(shí)間要求，以查看HARQ RTT是否可以適應(yīng)小于幀周期的時(shí)間段。

重點(diǎn)關(guān)注5ms幀分配周期，因?yàn)樗辽僭试S5ms HARQ RTT。但10ms?single-switching-point結(jié)構(gòu)除外，該結(jié)構(gòu)將顯示同步UL HARQ的10ms RTT。

4） FDD和TDD之間，第一次傳輸時(shí)UL?grant的DL子幀和UL-SCH的UL子幀之間的定時(shí)關(guān)系不同。由于對(duì)稱的UL和DL，F(xiàn)DD具有簡(jiǎn)單的固定時(shí)延關(guān)系。然而，對(duì)于TDD來說，這并不總是可能的，因?yàn)?/span>DL子幀可能必須調(diào)度多個(gè)UL子幀。大家一致認(rèn)為，調(diào)度的UL子幀是明確的，這使得UL?grant在第一次傳輸時(shí)的定時(shí)更加靈活。

總的來說，UL和DL情況不同，因此在下文中分別處理。

TDD UL-SCH?的HARQ

下圖2顯示了UL-SCH傳輸和重傳的場(chǎng)景。

UL?grant或PHICH以綠色表示，并在DL子幀的前3個(gè)OFDM符號(hào)期間發(fā)生。這使得UE能夠在DL子幀的剩余時(shí)間內(nèi)處理授權(quán)或PHICH。表1列出了UE所需的操作。如上所述，第一次傳輸時(shí)包含UL?grant的子幀不必與包含UL-SCH的子幀具有固定的定時(shí)關(guān)系。因此，僅考慮表1中其他兩種情況（即再次傳輸case?II和III）對(duì)后續(xù)RTT推導(dǎo)的影響。這兩種情況不涉及高層的處理，因此可以比第一種情況更快地實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于子幀k上case?II或case?III的PHICH的grant，假設(shè)UL-SCH傳輸發(fā)生在子幀k+2或k+3。對(duì)于case?I，假設(shè)UL-SCH傳輸發(fā)生于子幀k+3處。

UL-SCH還將提前大約等于往返延遲的時(shí)間。空閑期的一個(gè)OFDM符號(hào)足以覆蓋大多數(shù)部署情況，因此UL-SCH情況下TUE的合理值為：

子幀k+2中的傳輸：TUE=14 x 2–3–1=24 OFDM符號(hào)=1.7ms
子幀k+3中的傳輸：TUE=14 x 3–3–1=24 OFDM符號(hào)=2.7ms

表1 UE處理UL?grant或PHICH所需的操作

在應(yīng)用時(shí)隙間跳頻的情況下，UL-SCH的數(shù)據(jù)處理不能在UL TTI結(jié)束之前開始。假設(shè)eNB需要2ms用于UL-SCH的前端處理和信道解碼。進(jìn)一步假設(shè)eNB傳輸準(zhǔn)備需要1ms。因此，對(duì)于子幀k中的UL-SCH傳輸，新授權(quán)或PHICH的傳輸可能在子幀k+4期間發(fā)生（即TNB=3ms）。然而，即使加上上述UE處理時(shí)間中較短的時(shí)間，總體HARQ RTT也為6ms，略長(zhǎng)于5ms幀分配周期?？梢韵胂螅S著技術(shù)的進(jìn)步，eNB處理時(shí)間可以提高1ms，以滿足UL-SCH 5ms的總體HARQ RTT。

附錄A說明了TUE和TNB以及幀分配的不同組合的HARQ過程和相應(yīng)RTT的數(shù)量，表2總結(jié)了結(jié)果?？梢钥闯觯瑢?duì)于所有考慮的TUE和TNB，10ms RTT都是可以實(shí)現(xiàn)的，除了1DL/4UL的高度UL不對(duì)稱分配和最壞情況TUE和TNB的情況。然而，這種分配的應(yīng)用有限，因此不那么重要。為了實(shí)現(xiàn)最小5ms RTT，需要TUE=1.7ms和TNB=2ms。

為了使系統(tǒng)能夠從未來網(wǎng)絡(luò)方面的改進(jìn)中獲益5ms HARQ RTT，建議：

采用TUE=1.7ms
UL-SCH的最大eNB處理時(shí)間發(fā)送給UE（以1ms的倍數(shù)表示）

這些實(shí)際上對(duì)應(yīng)于表2中的前兩種情況，因此TDD UL-SCH最多需要8個(gè)HARQ進(jìn)程。

前面提到的將UL同步HARQ RTT與幀分配周期匹配的問題與異步HARQ DL-SCH的情況無關(guān)，后者明確安排了重傳。圖3顯示了DL-SCH傳輸和重傳場(chǎng)景的示意圖。

以往對(duì)HARQ進(jìn)程數(shù)量的大多數(shù)貢獻(xiàn)建議DL-SCH的UE處理時(shí)間（TUE）為3ms，ACK/NAK解調(diào)/解碼和重新調(diào)度的eNB處理時(shí)間為3ms。與UL情況不同，eNB無需公布其UL TTI的最大處理時(shí)間。這是因?yàn)椴捎昧水惒紿ARQ，因此ACK/NACK傳輸和新授權(quán)的接收之間沒有固定的關(guān)系。根據(jù)這些假設(shè)，附錄B中說明了不同幀分配的HARQ過程數(shù)量，表3總結(jié)了結(jié)果，其中還考慮了TNB=2ms?？梢钥闯觯珼L-SCH的最大HARQ進(jìn)程數(shù)為10（假設(shè)eNB處理時(shí)間為≤3毫秒）。