Канал индикатора HARQ (HI)

LTE использует гибридную схему автоматического запроса повторения (HARQ) для коррекции ошибок. eNodeB отправляет индикатор HARQ в UE, чтобы указать положительное подтверждение (ACK) или отрицательное подтверждение (NACK) для данных, переданных с использованием общего канала восходящей линии связи. Кодовое слово индикатора HARQ, закодированного в канале, передается через канал индикатора физического гибридного автоматического запроса повторения (PHICH).

Индикатор HARQ

Индикатор HARQ «0» представляет NACK, а «1» представляет ACK.

Группы PHICH

Несколько PHICH сопоставлены с одним и тем же набором ресурсных элементов (RE). Этот набор RE представляет собой группу PHICH. PHICHs в группе PHICH разделяются через различные ортогональные последовательности.

Ресурс PHICH идентифицируется парой индексов (nPHICHgroup,nPHICHseq). Переменная nPHICHgroup - номер группы PHICH и переменная nPHICHseq - индекс ортогональной последовательности в группе. Для получения дополнительной информации об ортогональных последовательностях см. Раздел «Скремблирование».

Количество групп PHICH варьируется в зависимости от того, является ли структура системы координат типом 1, частотным делением дуплексным (FDD) или типом 2, временным делением дуплексным (TDD).

Тип структуры системы координат 1: FDD

Количество групп PHICH является постоянным во всех подкадрах и определяется следующим уравнением.

NPHICHgroup={Ng(NRBDL)/8,   для нормального циклического префикса2×Ng(NRBDL)/8, для расширенного циклического префикса

Набор Ng{16,12,1,2} обеспечивается более высокими слоями и является масштабным коэффициентом для управления количеством групп PHICH.

Индекс группы PHICH nPHICHgroup находится в диапазоне от 0 до nPHICHgroup–1.

Система координат Тип 2: TDD

Количество групп PHICH изменяется в зависимости от количества подкадров нисходящей линии связи и времени восходящей/нисходящей линии связи деления дуплексных строений. Количество групп определяется выражением mi×NPHICHgroup. Переменная nPHICHgroup - количество групп PHICH для структуры системы координат типа 1. Переменная mi зависит от подрамника. Значение mi для каждого строения восходящего-нисходящего канала и номера подкадра приведено в следующей таблице.

Строение восходящего канала-нисходящего каналаЧисло подкадров i
 0123456789
02121
1011011
21000011
31000011
400000011
5000000010
611111

Кодирование канала индикатора HARQ

Индикатор HARQ подвергается повторному кодированию, чтобы создать кодовое слово индикатора HARQ, состоящее из трёх бит, b0,b1,b2

Индикатор HARQКодовое слово индикатора HARQ b0,b1,b2
0 - Отрицательное подтверждение0,0,0
1 - Положительное подтверждение1,1,1

Обработка PHICH

Кодовое слово HARQ Indicator подвергается BPSK модуляции, скремблированию, отображению слоя, предварительному кодированию и сопоставлению ресурсов, как показано на блоке на следующем рисунке.

Модуляция

Кодовое слово индикатора HARQ подвергается BPSK модуляции, приводящей к блоку комплексных модулированных символов, z (0), z (1), z ( 2).

Борьба

Блок модулированных символов битово умножается на ортогональную последовательность и специфическую для ячейки скремблирующую последовательность, чтобы создать последовательность символов, d(0),,d(Msymb1). Количество символов, Msymb, задается уравнением Msymb=3×NSFPHICH. Коэффициент расширения PHICH, NSFPHICH, является 4 для нормального циклического префикса и 2 для расширенного циклического префикса.

Ортогональная последовательность позволяет сопоставить несколько PHICH с одним и тем же набором ресурсных элементов.

Скремблирование с специфической для ячейки последовательностью служит цели интерселторного отклонения интерференции. Когда UE дескремблирует принятый битовый поток с известной специфической для камеры последовательностью скремблирования, помехи от других камер будут дескремблированы неправильно и, следовательно, появляются только как некоррелированный шум.

Комплексные скремблированные символы, d(0),,d(Msymb1), создаются согласно следующему уравнению.

d(i)=w(imodNSFPHICH)×(12c(i))×z(i/NSFPHICH)

Первый срок, w(imodNSFPHICH), - символ ортогональной последовательности с индексом NSFPHICH. Второй срок, (12c(i)), является символом скремблирующей последовательности для конкретной ячейки. Третий срок, z(i/NSFPHICH), - модулированный символ индикатора HARQ.

Три модулированных символа, z (0), z (1), z (2), повторяютсяNSFPHICH время и скремблирование для создания последовательности из шести или двенадцати символов в зависимости от того, используется ли нормальный или расширенный циклический префикс. При использовании нормального циклического префикса первые четыре скремблированных символа создаются как показано на следующем рисунке.

Переменная w является ортогональной последовательностью скремблирования с индексом nPHICHseq. Последовательности приведены в следующей таблице.

Индекс последовательностиОртогональная последовательность, w(0),,w(NSFPHICH1)
nPHICHseqНормальный циклический префикс, NSFPHICH=4Расширенный циклический префикс, NSFPHICH=2
0[+1 +1 +1 +1][+1 +1]
1[+1 –1 +1 –1][+1 –1]
2[+1 +1 –1 –1][+ j + j]
3[+1 –1 –1 +1][+ jj]
4[+ j + j + j + j]
5[+ jj + jj]
6[+ j + jjj]
7[+ jjj + j]

Переменная c является специфической для ячейки псевдослучайной последовательностью скремблирования, созданной с использованием Последовательности Голда length-31. Последовательность скремблирования инициализируется с использованием номера паза в радиокадре, ns и идентификаторе камеры ,NIDcell.

cinit=(ns/2+1)×(2NIDcell+1)×29+NIDcell

Выравнивание группы ресурсов

Поскольку группы ресурсных элементов (REG) содержат четыре ресурсных элемента (каждый из которых может содержать один символ), блоки скремблированных символов выровнены, чтобы создать блоки четырех символов.

В случае нормального циклического префикса каждый из исходных комплексных модулированных символов, z (0), z (1), z (2), представлен четырьмя скремблированными символами. Поэтому выравнивание не требуется, как показано на следующем уравнении.

d(0)(i)=d(i)

В случае расширенного циклического префикса каждый из исходных комплексных модулированных символов, z (0), z (1), z (2), представлен двумя скремблированными символами. Чтобы создать блоки четырех символов, нули добавляются до или после блоков двух скремблированных символов в зависимости от того, является ли индекс PHICH нечетным или четным. Это позволяет объединять две группы на этапе отображения ресурсов и сопоставлять их с одним REG. Группы четырех символов, d(0), сформированы как показано на следующем рисунке.

Отображение слоев

Комплексные символы отображаются на один, два или четыре слоя в зависимости от количества используемых передающих антенн. Комплексные модулированные входные символы, d(0)(i), отображаются на v слои, x(0)(i),x(1)(i),,x(v1)(i).

Если используется один порт антенны, используется только один слой. Поэтому, x(0)(i)=d(0)(i).

Если используется разнесение передатчика, входные символы преобразуются в слои на основе количества слоев.

  • Два слоя - Четные символы сопоставлены с слоем 0, а нечетные символы сопоставлены с слоем 1, как показано на следующем рисунке.

  • Четыре слоя - символы входа сопоставляются со слоями последовательно, как показано на следующем рисунке.

Предварительное кодирование

Предварительный кодер забирает блок из сопоставителя слоев, x(0)(i),x(1)(i),,x(v1)(i), и генерирует последовательность для каждого порта антенны, y(p)(i). Переменная p является номером порта передающей антенны и может принимать значения {0}, {0,1} или {0,1,2,3}.

Для передачи по одному порту антенны обработка не выполняется, как показано на следующем уравнении.

y(p)(i)=x(0)(i)

Предварительное кодирование для разнесения передачи доступно на двух или четырех портах антенны.

Предварительное кодирование двух портов антенны.  Схема Аламути используется для предварительного кодирования, которое задает отношение между входом и выходом, как показано на следующем уравнении.

(y(0)(2i)y(1)(2i)y(0)(2i+1)y(1)(2i+1))=12(10j0010j010j10j0)(Re{x(0)(i)}Re{x(1)(i)}Im{x(0)(i)}Im{x(1)(i)})

В схеме Аламути два последовательных символа, x(0)(i) и x(1)(i), передаются параллельно с помощью двух антенн с последующим отображением, где символ звездочки (*) обозначает комплексную сопряженную операцию.

Поскольку любые два столбца в матрице предварительного кодирования являются ортогональными, эти два символа, x(0)(i) и x(1)(i), может быть разделен в UE.

Предварительное кодирование четырех портов антенны.  Предварительное кодирование для четырех случаев порта антенны зависит от индекса группы PHICH, nPHICHgroup. Если nPHICHgroup+i даже для нормального циклического префикса или если nPHICHgroup/2+i является даже для расширенного циклического префикса, отношение между входом и выходом определяется следующим уравнением.

(y(0)(4i)y(1)(4i)y(2)(4i)y(3)(4i)y(0)(4i+1)y(1)(4i+1)y(2)(4i+1)y(3)(4i+1)y(0)(4i+2)y(1)(4i+2)y(2)(4i+2)y(3)(4i+2)y(0)(4i+3)y(1)(4i+3)y(2)(4i+3)y(3)(4i+3))=12(1000j0000000000001000j000000000001000j00000000001000j0000000000000000000001000j0000000000001000j000000000001000j00000000001000j0)(Re{x(0)(i)}Re{x(1)(i)}Re{x(2)(i)}Re{x(3)(i)}Im{x(0)(i)}Im{x(1)(i)}Im{x(2)(i)}Im{x(3)(i)})

В этой схеме два последовательных символа передаются параллельно в два символьных периода с использованием четырех антенн со следующим отображением, где символ звездочки (*) обозначает комплексную сопряженную операцию.

Если nPHICHgroup+i нечетно для нормального циклического префикса или если nPHICHgroup/2+i является нечетным для расширенного циклического префикса, отношение между входом и выходом определяется следующим уравнением.

(y(0)(4i)y(1)(4i)y(2)(4i)y(3)(4i)y(0)(4i+1)y(1)(4i+1)y(2)(4i+1)y(3)(4i+1)y(0)(4i+2)y(1)(4i+2)y(2)(4i+2)y(3)(4i+2)y(0)(4i+3)y(1)(4i+3)y(2)(4i+3)y(3)(4i+3))=12(000000001000j0000000000001000j000000000001000j00000000001000j00000000000001000j0000000000001000j000000000001000j00000000001000j0)(Re{x(0)(i)}Re{x(1)(i)}Re{x(2)(i)}Re{x(3)(i)}Im{x(0)(i)}Im{x(1)(i)}Im{x(2)(i)}Im{x(3)(i)})

В этой схеме два последовательных символа передаются параллельно в два символьных периода с использованием четырех антенн со следующим отображением, где символ звездочки (*) обозначает комплексную сопряженную операцию.

Отображение с ресурсными элементами

Длительность PHICH.  Количество символов OFDM, используемых для переноса PHICH, конфигурируется длительностью PHICH.

Длительность PHICH либо нормальна, либо расширена. Нормальная длительность PHICH заставляет PHICH присутствовать только в первом символе OFDM. В целом расширенная длительность PHICH заставляет PHCH присутствовать в первых трех символах OFDM, но существуют некоторые исключения. PHICH присутствует в первых двух символах OFDM за следующими исключениями.

  • В подкадре 1 и 6, когда используется структура системы координат типа 2 (TDD)

  • В пределах субкадров MBSFN

Отношения между CFI и PHICH Длительности.  Поскольку индикатор формата управления (CFI) конфигурирует, сколько символов OFDM используется для отображения физического нисходящего канала управления (PDCCH) и, следовательно, какие символы OFDM доступны для физического нисходящего совместно используемого канала (PDSCH), необходимо соблюдать осторожность при использовании расширенного PHICH D

Для примера при использовании расширенного PHICH в подкадре нуля структуры системы координат типа 1 (FDD) 10MHz подкадра первые три символа OFDM будут содержать PHICH. Поэтому CFI должен быть установлен равным 3, так что PDSCH не сопоставлен с символами OFDM 0, 1 или 2, и поэтому не перекрывается с PHICH.

Объединение PHICH-последовательностей.  Соответствующие элементы каждой последовательности PHICH суммируются, чтобы создать последовательность для каждой группы PHICH, (y¯(p)). Этот процесс проиллюстрирован на следующем рисунке.

Переменная yi(p)(n) - n-й элемент в PHICH i на антенном порту p.

Модули отображения PHICH.  PHICH отображаются в REG с помощью модулей отображения PHICH, y˜m(p), где m - индекс модуля отображения. Для нормального циклического префикса каждая группа PHICH сопоставляется с модулем отображения PHICH. В случае расширенного циклического префикса две группы PHICH сопоставляются с одним модулем отображения PHICH. Из-за расположения нулей заполнения, добавленных во время выравнивания группы ресурсов, когда добавляются две последовательные группы, нули одной группы перекрывают данные другой.

Отображение с REGs.  Каждый модуль отображения содержит двенадцать символов. Чтобы сопоставить эти двенадцать символов с REG, модули отображения разделены на три группы четырех символов (квадруплеты).

Каждый из трех символов quadruplet, z(p)(i),i={0,1,2}, сопоставляется с REG, (k,l), поэтому PHICH распространяется по всем доступным символам OFDM и ресурсным блокам.

Индекс символа OFDM, l, таким образом, соседние квадруплеты распределены между доступными символами OFDM, как показано на следующем рисунке.

Индекс поднесущей, ki, REG основан на идентификаторе камеры, NIDcell, и выбран, чтобы расширить три символа quadruplet по всей полосе пропускания.

См. также

| | | | | | | | | | | |

Похожие темы