TDD LTE中的 ACK/NACK Bundling和 Multiplexing

 

TDD LTE中，上下行之间不一定是对称的。在下行子帧多于上行子帧的配置中，会出现一个上行子帧中同时上报多个下行子帧的HARQ的情况。一个上行子帧中上报HARQ的数目取决于LTE上下行的配置以及下行的MIMO模式。通过上层的配置，LTE TDD支持两种模式的上行HARQ报告：

(1): ACK/NACK Bundling。多个ACK/NACK通过逻辑与运算生成上行子帧中一个Bit的ACK（或NACK），逻辑与运算是针对下行子帧中的每个MIMO Codeword来进行的。对于空间复用中两个CodeWord的情况，则会在上行子帧中生成两个Bit的ACK/NACK。

(2): ACK/NACK Multiplexing。ACK /NACK Multiplexing模式允许最多4个下行子帧的ACK（或NACK）复用到一起。一个下行子帧中，如果存在多个CodeWord，则通过逻辑与运算生成一个Bit的ACK（或NACK）。一个特殊情况是，上行子帧只对应一个下行子帧并且相应的下行子帧中存在两个CodeWord，此时仍然使用子帧中两个Bit的HARQ反馈，而不进行空间绑定（Spatial Bundling）。

ACK /NACK Multiplexing中，在上行子帧对应多个下行子帧（最多4个）时，可以反馈1到4个Bit的ACK/NACK(Section 5.2.2.6, 3GPP 36.212)，允许一个下行子帧对应一个Bit的情况。HARQ的Bit与下行子帧的对应关系在后面会详细叙述。

TDD 中ACK/NACK 采用的是Bundling还是Multiplexing的方式由高层信令中的PUCCH-ConfigCommon：tdd-AckNackFeedbackMode来决定，此参数也同时适用于PUSCH。对于TDD Configuration 5，LTE只能将此参数设置为Bundling的形式。（3GPP 36.331）

TDD中，对于子帧号为n的上行子帧，其对应的一个或多个下行子帧号为n-k，其中 ，满足如下：(36.213)，如果在这些子帧中存在PDSCH的传输（包括有PDCCH指示的PDSCH传输和SPS半静态调度的传输），或者存在指示SPS释放的PDCCH，那么需要在上行子帧n中反馈相应的ACK或NACK。

Table 10.1-1: Downlink association set index :  for TDD

UL-DL Configuration	Subframe n
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	-	-	6	-	4	-	-	6	-	4
1	-	-	7, 6	4	-	-	-	7, 6	4	-
2	-	-	8, 7, 4, 6	-	-	-	-	8, 7, 4, 6	-	-
3	-	-	7, 6, 11	6, 5	5, 4	-	-	-	-	-
4	-	-	12, 8, 7, 11	6, 5, 4, 7	-	-	-	-	-	-
5	-	-	13, 12, 9, 8, 7, 5, 4, 11, 6	-	-	-	-	-	-	-
6	-	-	7	7	5	-	-	7	7	-

对于TDD UL－DL Configuration的1－6来说，子帧 （其中 如下表定义）中DCI格式0(代表PUSCH的Grant)中的DAI，定义为 ，代表上行子帧n对应的所有下行子帧中，满足如下条件的子帧数目：子帧中或者存在PDSCH的传输（包括有PDCCH指示的PDSCH传输和SPS半静态调度的传输）或者存在指示SPS释放的PDCCH。

Table 7.3-Y: Uplink association index k’ for TDD

TDD UL/DL Configuration	DL subframe number n
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1			6	4				6	4
2			4					4
3			4	4	4
4			4	4
5			4
6			7	7	5			7	7

 

其中 指示UE 应该收到的下行子帧数目，这些子帧中或者存在PDSCH的传输（包括有PDCCH指示的PDSCH传输和SPS半静态调度的传输）或者存在指示SPS释放的PDCCH。 是2个Bit的值，其值如下所示：

Table 7.3-X: Value of Downlink Assignment Index

DAI MSB, LSB	or	Number of subframes with PDSCH transmission and with PDCCH indicating DL SPS release
0,0	1	1 or 5 or 9
0,1	2	2 or 6
1,0	3	3 or 7
1,1	4	0 or 4 or 8

如果UE接收到了 ，表示UE在子帧n将会存在PUSCH的传输。反之，UE不会收到 。此时LTE会通过 来指示UE应该收到的为n-k，（其中 ）下行子帧中，存在PDCCH指示的PDSCH传输或者指示SPS释放的子帧数目（请注意，这其中并不包含半静态调度SPS传输的数目）。DCI格式1/1A/1B/1D/2/2A/2B中的DAI代表了到目前帧为止，n-k（其中 ）下行子帧中，存在PDCCH指示PDSCH传输或者指示SPS释放的子帧数目。 定义为 中的DAI，其中 是集合K中，UE探测到DCI格式1/1A/1B/1D/2/2A/2B的最小值。也就是说，最近的存在相应下行传输的子帧。

TDD LTE中，定义 为，在n-k下行子帧中，UE实际接收到的存在PDCCH的子帧数目，这些PDCCH用来指示PDSCH的传输或者SPS的释放。通过实际接收值 与期待值 之间的对比，UE可以判定是否有下行数据传输的丢失。

定义 取值为0或者1，表示在n-k子帧中，SPS传输（不存在相应的PDCCH指示）的数目。因此 就代表在n-k子帧中，实际接收到的所有存在相应下行传输的子帧数目。在子帧n存在有PDCCH指示的上行传输的情况下（反之是SPS的上行数据传输），通过实际接收值 与期待值 之间的数目对比，UE也可以判定是否有下行数据传输的丢失。

如果UE在子帧n存在PUSCH的传输，TDD LTE中，ACK/NACK Multiplexing的情形， ACK/NACK反馈的Bit数目 以及其中的各个Bit , 满足如下：

（1）：在UE接收到 的情形，那么 ，除非是 并且 ，此时UE无需发送任何的ACK、NACK。其中子帧 对应的ACK/NACK位为 ，其中DAI(k)是子帧 的DCI格式1/1A/1B/1D/2/2A/2B的DAI值。对于 的情形，半静态调度对应反馈的比特位为 。

（2）：如果UE没有接收到 ，那么 ，其中M为上行子帧n对应的下行子帧的数目，由于UL－DLConfiguration只能适用ACK、NACK的Bundling，从Table 10.1-1可以看出，在ACK/NACK Multiplexing的情况下，M最大可以为4。 对应下行子帧 ，其中 的ACK/NACK反馈。

如果UE在子帧n没有PUSCH的传输，那么对应的ACK/NACK的反馈需要在PUCCH上进行传输。对于TDD LTE中，ACK/NACK Multiplexing的情形，UE在子帧n相应的PUCCH资源 上按照PUCCH格式1b传输两个Bit 。 以及 按照一定的频率选择产生，在M＝2的时候如下表所示：(更多的情况如M＝3 或M＝4见36.213)

Table 10.1-2: Transmission of ACK/NACK multiplexing for M = 2

HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1)
ACK, ACK		1, 1
ACK, NACK/DTX		0, 1
NACK/DTX, ACK		0, 0
NACK/DTX, NACK		1, 0
NACK, DTX		1, 0
DTX, DTX	N/A	N/A

其中 指的是根据子帧 得到的PUCCH所使用的资源。

对于由PDCCH指示的PDSCH传输或者SPS的释放， 与子帧 上PDCCH的起始CCE标号 有关，公式为： ，P在0，1，2，3之间选择，满足 ， 。 由上层配置。

对于半静态调度SPS的传输，不存在相应的PDCCH指示。 由上层进行指定。

对于ACK/NACK和SR 同时传输的情形，需要在SR相应的PUCCH资源上进行ACK/NACK的传输。问题是此时如何进行频率选择呢？