LTE-TDD HARQ-下行HARQ时序

Posted 2020-08-20 阿米尔C

在文章《LTE-TDD HARQ（1）-上行HARQ时序》里已经详细介绍了上行HARQ的时序，包括MSG3/DCI0与PUSCH的时序关系、PUSCH与ACK/NACK的时序关系，以及NACK与重传PUSCH的同步时序关系，本篇继续介绍下行HARQ的时序关系。

在下行HARQ传输过程中，主要有3个步骤（如图1所示）：

步骤1：eNB通过PDSCH向UE发送用户数据。如果此时还需要为UE调度上行PUSCH的资源，则除了需要发送DCI1/1A或DCI2/2A等下行DCI之外，还需要发送DCI0。

步骤2：UE收到PDSCH之后，会进行CRC校验：如果CRC校验失败，则在规定时刻向eNB反馈NACK；如果CRC校验成功，则向eNB反馈ACK。如果反馈时刻正好有PUSCH数据需要发送，那么ACK/NACK将通过PUSCH信道发送到eNB（所以DCI0中需要增加DAI字段），否则通过PUCCH信道发送。

步骤3：如果eNB收到的是ACK，那么eNB将继续发送新的数据包，而如果eNB收到的是NACK，那么eNB将会在后续的子帧中重传该数据。由于下行是异步重传，重传的时刻与新传的时刻并没有固定的时序关系，具体在哪个子帧重传，要看eNB侧的算法实现。

（图1 下行HARQ时序示意图）

与上行的HARQ时序相比，由于下行重传采用的是异步传输，与新传之间并没有固定的时序关系，如图1中的B时段，因此下行的时序相比上行而言要简单的多，下文具体介绍PDSCH与UE侧反馈ACK/NACK之间的时序关系，即图1中的A时段。

如下面的图2所示，“UL-DL Configuration”表示当前采用的上下行子帧配置，范围是0~6。"Subframe n"表示的是UE向eNB发送ACK/NACK的上行子帧号，范围是0~9。表格中间的数字用k表示，通过（n+10-k）mod 10可以得到该ACK/NACK对应的PDSCH的发送子帧号，如上文中的图1所示。

（图2 PDSCH与UE反馈的ACK/NACK之间的时序）

比如当前的上下行子帧配置为1，UE在上行子帧号n=2中反馈ACK/NACK，那么查找图2，可以发现对应表格中有2个k值，分别是k0=7，k1=6。k0=7表示2号上行子帧反馈的ACK/NACK对应的是下行子帧号为（2+10-7）=5的PDSCH数据，k1=6表示2号上行子帧反馈的ACK/NACK对应的是下行子帧号为（2+10-6）=6的PDSCH数据。也就是说，当上下行子帧配置为1的时候，5号和6号下行子帧的PDSCH的ACK/NACK应答，UE都在2号上行子帧中反馈，如下文的图4所示。

通过类似的过程可以推导出在任意的上下行子帧配置中，任意的PDSCH数据对应的ACK/NACK反馈的上行子帧是哪一个。图3、4、5分别表示了上下行子帧配置0、1、2这三种情况下的下行HARQ时序关系（shareTechNote上的图画的不错，就直接用他们的图，不另外画了），其中D表示下行子帧，U表示上行子帧，S表示特殊子帧，蓝色球中的数字就是k值。

（图3 上下行子帧配置0时的下行时序）

（图4 上下行子帧配置1时的下行时序）

（图5 上下行子帧配置2时的下行时序）

需要关注的是，有的上行子帧只需要反馈1个PDSCH子帧的应答，比如配置1时的8#子帧只反馈4#子帧的应答；有的上行子帧需要反馈多个PDSCH子帧的应答，比如配置2时的7#子帧，需要反馈9#、0#、1#、3#共四个子帧的应答。当然，也有某些上行子帧不用于反馈PDSCH子帧的应答，比如配置0时的8#子帧，则不需要反馈任何PDSCH的应答。

参考：
（1）3GPP TS 36.213 V9.3.0 (2010-09) Physical layer procedures
（2）http://www.sharetechnote.com