LTE_HARQ及ICIC

4 7 10 6 9 12
10ms periodicity
8DL+DwPTS : 1UL
15
TDD系统的进程数（上行）
DL/UL allocation 5ms periodicity 1DL+DwPTS: 3UL 2DL+DwPTS : 2UL 3DL+DwPTS : 1UL 10ms periodicity 3DL+2DwPTS : 5UL 6DL+2DwPTS : 3UL 7DL+DwPTS : 2UL 8DL+DwPTS : 1UL
基于多天线接收终端的空间干扰抑制技术
• 又称为干扰抑制合并(Interference Rejection Combining, IRC) • 不依赖发射端配置，利用从两个相邻小区到UE的 空间信道独立性来区分服务小区和干扰小区的信 号。 • 配置双天线的UE可以区分两个空间信道，也即空 分复用原理
小区间干扰随机化
• •
干扰信号随机化不能降低干扰的能量，但能使干扰的特性近似“白噪声” ，从而使终端可以依赖处理增益对干扰进行抑制。 干扰随机化方法： – 小区特定的加扰（Scrambling）（传统技术） • 对各小区信号在信道编码和信道交织后采用不同的伪随机扰码进 行加扰，以获得干扰白化效果。
t=0
TRTT=Nproc· Tsf Tsf
t ReTX
data @ eNodeB
0
1
ACK/NAK @ eNodeB
0
1 TTX
Tp TRX
Tp
ACK/NAK @ UE
01Biblioteka 2nANdata @ UE
0
下行HARQ RTT与进程数(FDD)
上行HARQ RTT与进程数（FDD）
ACK/NAK @ eNodeB 0 nAN
Process number 7 4 2 6 3 2 1
HARQ 定时关系
ACK/NACK定时：对于子帧n中的数据传输，其ACK/NACK在n+k子帧 中传输，对于FDD，k=4，对于TDD，k>3。 对于TDD来说，ACK/NACK的定时与时隙比例、子帧位置有关的
n+4
0 T/R 1 2 3 4 0 1 2 3 4
自适应/非自适应HARQ
自适应HARQ：自适应HARQ是指重传时可以改变初传的一部分或者全部 属性，比如调制方式，资源分配等，这些属性的改变需要信令额外通知。 非自适应HARQ：非自适应的HARQ是指重传时改变的属性是发射机与接 收机实现协商好的，不需要额外的信令通知 LTE下行采用自适应的HARQ LTE上行同时支持自适应HARQ和非自适应的HARQ
传统的频率复用系数为3的典型频率规划
频率1
频率2 频率3 频率1 频率2 频率3
频率1
频率2 频率3
小区间干扰抑制技术
• 未来的宽带移动通信系统对频谱效率要求很高，尽可能的 接近复用系数1 • OFDM技术比CDMA技术更好的解决了小区内干扰的问题 ，但带来的ICI问题比CDMA更严重一些。 • 相邻小区结合部使用相同的频谱资源，会产生较强的ICI
小区间干扰协调/回避
• 原理：对下行资源管理（频率资源/发射功率等）设置一 定的限制，以协调多个小区的动作，避免产生严重的小区 间干扰。 • 方法： – 软频率复用 – 下行功率分配：在下行不使用功率控制
小区间干扰协调/回避-软频率复用
• 又称分数频率复用——频域协调 • 原理：允许小区中心的用户自由使用所有频率资源；对小 区边缘用户只允许按照频率复用规则使用一部分频率资源
预测到该用户可能干扰相邻小区，也容易受相邻小区UE
干扰，通过HII将该敏感PRB通报给相邻小区。相邻小区 eNodeB接收到HII后，避免将自己小区的边缘UE调度到
该PRB上。
上行小区间干扰协调（ICIC）技术
• 当eNodeB检测到某个PRB已经受到上行干扰时，向邻 小区发出OI，指示该PRB已经受到干扰，邻小区就可以 通过上行功控抑制干扰。
HARQ 定时关系
重传与初传之间的定时关系：同步HARQ协议；异步HARQ协议 LTE上行为同步HARQ协议：如果重传在预先定义好的时间进行，接收 机不需要显示告知进程号，则称为同步HARQ协议 LTE下行为异步HARQ协议：如果重传在上一次传输之后的任何可用时 间上进行，接收机需要显示告知具体的进程号，则称为异步HARQ协议
同站不同小区ICIC—时域协调
• 同站各小区的主频一样。对于同站小区间干扰协调，采用 时域协调。 – 黄色区域的用户只在偶数子帧调度 – 淡蓝色区域的用户只在奇数子帧调度
上行小区间干扰协调（ICIC）技术
• 采用基于高干扰指示(HII)和过载指示(OI)信息的ICIC技术 • 相邻eNodeB之间有线接口X2用于传送HII/OI • 一个eNodeB将一个PRB分配给一个小区边缘用户（通 过UE参考信号接收功率来判断是否处于小区边缘）时，
HARQ与软合并
IR合并
LTE支持使用IR合并的HARQ，其中CC合并可以看作IR合并的一个特例
小区间干扰抑制技术
问题：现网（如3G）提供的数据率在小区中心和小区边缘有很大差异，不仅 影响整个系统的容量，而且使用户在不同的位置得到的服务质量有很大的波 动。 小区间干扰（Inter-Cell Interference, ICI)：频率复用（传统的解决方法）， 较大的频率复用系数（3或7）可以有效的抑制ICI。但频谱效率降低到1/3或 1/7
TDD系统的进程数（下行）
DL/UL allocation
Process number
5ms periodicity
1DL+DwPTS : 3UL 2DL+DwPTS : 2UL 3DL+DwPTS : 1UL 3DL+2DwPT : 5UL 6DL+DwPTS : 3UL 7DL+DwPTS : 2UL
TP
0 T 0 R 1 1
TP 3*Tsf - 2*TP
2 3 4 0 1 2 3 4
Sub-frame 0
2 3 4 0 1 2 3 4
n+7
0 T/R 1 2 3 4 0 1 2 3 4
TP
0 T 0 R 1 2 3 1 2 3 4
TP 6*Tsf - 2*TP
0 1 2 3 4
4
0
1
2
3
4
Sub-frame 1
上行小区间干扰协调（ICIC）技术
• HII和OI的传送频率
– 最小更新周期20ms，与X2接口控制面最大传输延迟
相当 • HII和OI传送的频率选择性
– 为每个PRB发送一个HII和OI指示
– 非频率选择性的HII和OI可以降低X2接口的信令开销 ，但只能指示本小区受到了邻小区干扰，但无法说 明那些频带受到了干扰，也就无法指导邻小区有针 对的降低干扰
data @ eNodeB
0 TRX
Tp
Tp TTX
data @ UE
0
ACK/NAK @ UE TRTT=Nproc· Tsf
t=0
LTE FDD系统进程数目为8
TDD系统的HARQ RTT与进程数
对于TDD来说，其RTT大小不仅与传输时延、接收时间和处理时间有关， 还与TDD系统的时隙比例、传输所在的子帧位置有关 进行数目为RTT中包含的同一方向的子帧数目
• 非自适应的HARQ仅仅由PHICH信道中承载的NACK应答信息来触发
• 自适应的HARQ通过PDCCH调度来实现，即基站发现接收输出错误之 后，不反馈NACK，而是通过调度器调度其重传所使用的参数
HARQ与软合并
单纯HARQ机制中，接收到的错误数据包都是直接被丢掉的 HARQ与软合并结合：将接收到的错误数据包保存在存储器中，与重传的 数据包合并在一起进行译码，提高传输效率 CC合并
HARQ RTT与进程数
LTE采用多路并行停等协议 • FDD: RTT包括下行信号传输时间TP，下行信号接收时间Tsf，下行信 号处理时间TRX，上行ACK/NACK传输时间TP，上行ACK/NACK接收 时间TTX，上行ACK/NACK处理时间TRX，即RTT = 2*TP + 2*Tsf + TRX + TTX • FDD:进程数等于RTT中包含的下行子帧数目，即Nproc = RTT / Tsf
LTE干扰抑制技术
• • • •
波束赋形天线技术 小区间干扰随机化 小区间干扰消除 小区间干扰协调/回避
波束赋形天线技术
• 普通扇区天线形成的波束是覆盖整个扇区的，因此必定会 和相邻小区的扇区波束重叠，造成小区间干扰。 • 波束赋形天线的波束是指向UE的窄波束，因此只有在相 邻小区的波束发生碰撞时才会造成小区间干扰，在波束交 错是可以有效的回避小区间干扰。
RTT = 10 * Tsf
0 T/R 1 2 3 4
Nproc = 6
0 1 2 3 4 0
TP
0 T 0 R 1 1
TP 3*Tsf - 2*TP
2 3 4 0 1
5*Tsf
2
3
4
2
3
4
0
1
2
3
4
DL/UL=3:2
RTT = 8 * Tsf
0 T/R 1 2 3 4
Nproc = 7
0 1 2 3 4
– 小区特定的交织（Interleaving）
• LTE采用504个小区扰码（与504个小区ID绑定）区分小区，进行 干扰随机化 • 也称交织多址（Interleaved Division Multiple Access, IDMA)
小区特定的交织（IDMA）