LTE中的HARQ原理及应用.docVIP

3.4.5 HARQ基本原理 3.4.5.1 LTE HARQ 快速重传，只涉及到L2/L1层，重传合并产生合并增益 N-process Stop-And-Wait DL: ????? a. 自适应异步HARQ ????? b.UL ACK/NAK 在PUCCH/PUSCH发送 ??????c.PDCCH 携带 HARQ 进程号 ????? d.重传总是通过PDCCH调度，这是因为它采用异步自适应HARQ ?? 4.UL: ????? a.同步HARQ，相对于第一次传输，会在固定的地方重传 ????? b.最大传输次数是针对UE的而不是RB ????? c.在PHICH 发送DL ACK/NAK 3.4.5.1.1 概述 ??? 除了传统的Chase合并的HARQ技术，LTE还采用了增量冗余（IR）HARQ，既通过第一次传输发送信息bit和一部分的冗余bit，而通过重重发送额外的冗余bit，如果第一次传输没有成功解码，则可以通过重传更多的冗余bit降低信道的编码率，从而实现更高的解码成功率。如果加上重重的冗余bit仍无法正确解码，则进行再次重传，随着重重次数的增加，冗余bit不断积累，信道编码率不断降低，从而可以获得更好的解码效果。HARQ正对每个传输块进行重传。 ??? 下行HARQ采用多进程的“停止-等待”HARQ实现方式，即对于某一个HARQ进程，在等待ACK/NACK反馈之前，此进程暂时中止传输，当收到反馈后，再根据反馈的是ACK还是NACK选择发送新的数据还是重传。 ??? 按照重传发生的时刻来区分，可以将HARQ可以分为同步和异步两类。这也是目前在3G LTE中讨论比较多的话题之一。同步HARQ是指一个HARQ进程的传输(重传)是发生在固定的时刻，由于接收端预先已知传输的发生时刻，因此不需要额外的信令开销来标示HARQ进程的序号，此时的HARQ进程的序号可以从子帧号获得；异步HARQ是指一个HARQ进程的传输可以发生在任何时刻，接收端预先不知道传输的发生时刻，因此HARQ进程的处理序号需要连同数据一起发送。 ??? 由于同步HARQ的重传发生在固定时刻，在没有附加进程序号的同步HARQ在某一时刻只能支持一个HARQ进程。实际上HARQ操作应该在一个时刻可以同时支持多个HARQ进程的发生，此时同步HARQ需要额外的信令开销来标示HARQ的进程序号，而异步HARQ本身可以支持传输多个进程。另外，在同步HARQ方案中，发送端不能充分利用重传的所有时刻，例如为了支持优先级较高的HARQ进程，则必须中止预先分配给该时刻的进程，那么此时仍需要额外的信令信息。 ??? 根据重传时的数据特征是否发生变化又可将HARQ分为非自适应和自适应两种，其中传输的数据特征包括资源块的分配、调制方式、传输块的长度、传输的持续时间。自适应传输是指在每一次重传过程中，发送端可以根据实际的信道状态信息改变部分的传输参数，因此，在每次传输的过程中包含传输参数的控制信令信息要一并发送。可改变的传输参数包括调制方式、资源单元的分配和传输的持续时间等。在非自适应系统中，这些传输参数相对于接收端而言都是预先已知的，因此，包含传输参数的控制信令信息在非自适应系统中是不需要被传输的。 ??? 在重传的过程中，可以根据信道环境自适应地改变重传包格式和重传的时刻的传输方式，可以称为基于IR类型的异步自适应HARQ方案。这种方案可以根据时变信道环境的特性有效地分配资源，但是具有灵活性的同时也带来了更多的系统复杂性。在每次重传过程中包含传输参数的控制信令信息必须与数据包一起发送，这样就会造成额外的信令开销。而同步HARQ在每次重传过程中的重传包格式，重传时刻都是预先已知的，因此不需要额外的信令信息。 ??? 与异步HARQ相比较，同步HARQ具有以下的优势： ??? (1)控制信令开销小，在每次传输过程中的参数都是预先已知的，不需要标示HARQ的进程序号。 ??? (2)在非自适应系统中接收端操作复杂度低。 ??? (3)提高了控制信道的可靠性，在非自适应系统中，有些情况下，控制信道的信令信息在重传时与初始传输是相同的，这样就可以在接收端进行软信息合并从而提高控制信道的性能。 ??? 根据层一/层二的实际需求，异步HARQ具有以下的优势： ??? (1)如果采用完全自适应的HARQ技术，同时在资源分配时，可以采用离散、连续的子载波分配方式，调度将会具有很大的灵活性。 ??? (2)可以支持一个子帧的多个HARQ进程 ??? (3)重传调度的灵活性 LTE下行链路系统中将采用异步自适应的HARQ技术。因为相对于同步非自适应HARQ技术而言，异步HARQ更能充分利用信道的状态信息，从而提高系统的吞吐量，另一方面异步HARQ可以避免重传时资源分配发生冲突从而造成性能损失。例如：