数据网络和5g网络(基于CBG反馈的5G网络)

在LTE系统中,传输块(TB: transport block)是物理层的基本传输单元。在附加TB CRC之后,根据最大CB大小限制(例如,LTE为6144位),TB被分割为多个代码块(CB:code block)。然后将24位CRC序列连接到每个CB,以便每个代码块可以独立解码。因为一个HARQ-ACK bit位反馈用于一个TB,所以即使一个CB出错,所有CB都将被重新传输。这可能会导致一些CB不必要的重传,尤其是在选择大TBS或使用URLLC抢占时。

数据网络和5g网络(基于CBG反馈的5G网络)(1)

为了避免对成功解码的CB进行不必要的重传,最有效的重传方案是为每个CB引入HARQ-ACK反馈。然而,这将导致过高的HARQ-ACK开销,尤其是当CB的数量较大时。相反,可以将一个TB分为N个CB Group(CBG),每个CBG由一个或多个CB组成。每个CBG可以使用1 bit位HARQ-ACK反馈。当一个CBG内的所有CB被正确解码时,与该CBG相关的1 bit位ACK被反馈。否则,将反馈1 bit位NACK,并且需要重新传输该CBG。这种基于CBG的HARQ-ACK反馈可以通过配置CBG大小来平衡重传效率和反馈成本。图1展示了一个CB分组方法的示例,其中每四个CB组成一个组。

注意,每TB使用1个HARQ-ACK bit位,这是NR的基线。它可以应用于CB数较小(例如1或2个)的TB,或者应用于上行控制的容量或覆盖范围有限的情况。另一方面,每个CBG的1 bit位HARQ-ACK反馈可用于CB数相对较大的TB或URLLC抢占的情况。因此,每TB 1 bit位HARQ-ACK和每CBG 1 bit位HARQ-ACK反馈可以例如通过RRC信令在NR中配置。此外,由抢占指示触发的多bit位HARQ-ACK反馈也是一种有效的方法,尤其是在到达率较低的情况下。如果没有针对TB的URLLC抢占,或者没有针对UE接收到抢占指示,则每个TB使用1个HARQ-ACK bit位来节省上行反馈成本。在识别出抢占指示后,每个CBG使用1 bit位HARQ-ACK反馈来提高重传效率。

5G支持一个或多个PDSCH的HARQ-ACK多路复用。对于基于CBG的重传,没有理由不支持HARQ-ACK多路复用。基于CBG的重传的动机是提高大型TB或URLLC抢占情况下的频谱效率。当配置一个或多个载波或调度多个PDSCH时,SE增益和必要性仍然保持不变。因此,应支持针对具有一个或多个载波的多个CBG的多个pdsch的HARQ-ACK复用,尤其是当反馈比特的总数不超过UCI有效载荷时。

考虑到单个UCI中多个TB和其他UCI类型(例如SR/RI(CRI)/PMI/CQI/BMI)的聚合HARQ-ACK反馈,总有效负载可能超过UCI的最大有效负载限制。在这种情况下,与LTE中的空间捆绑类似,自动返回到每TB 1 bit位反馈是一个不错的选择。

在LTE中,HARQ-ACK多路复用支持动态和半静态HARQ-ACK码本自适应。由于每个TDD配置的DL/UL配置和HARQ定时是固定的,因此可以使用半静态HARQ-ACK码本。与半静态HARQ-ACK码本相比,动态HARQ-ACK码本自适应可以避免不必要的反馈开销。特别地,DAI(downlink assignment index)机制(counter DAI和total DAI)被用于确保UE以足够的可靠性注意到调度DCI的漏检。NR可能没有固定的HARQ-ACK捆绑窗口,因为引入了灵活的动态HARQ-ACK定时指示。

对于跨单个TB的CBG的HARQ-ACK多路复用,为了避免不必要的反馈成本,反馈比特数m等于min(C,N),其中C是TB的CB数,N是配置的CBG数。然而,对于来自不同PDSCH或不同载波的跨越超过2个 TB的HARQ-ACK复用,可能会发生调度DCI的漏检。考虑到基于CBG的重传,可以进一步研究DAI机制是否需要增强。例如,假设HARQ-ACK复用跨越2个TB,其中一个包含2个CBG,另一个包含3个CBG。如果使用DAI机制检测到一个丢失的TB(及其DCI),则接收方不知道码本大小,因为它不知道丢失TB的CB号或CBG号(请注意,这不会发生在单个TB病例中,因为如果调度DCI丢失,接收方不会反馈任何信息)。一种可能的解决方案是为不同TB保持相同数量的反馈位,例如,每TB N bit位。通过这种行为,TB级别的DAI可以很好地工作,因为可以确定码本大小,并且可以为丢失的TB反馈N位NACK。具体而言,码本大小为NM,其中M是基于TB级别DAI的TB或PDSCH的数量。如果检测到DTX,则相应的位可以设置为NACK。

对于传统LTE系统中的PDSCH或PUSCH传输,使用双环CRC操作。具体来说,TB CRC在TB分割成C代码块之前首先连接到TB,CB CRC连接到每个CB。一旦UE检测到至少一个CB-CRC不正确,CB-CRC可用于终止解码过程。TB CRC用于实现低误报概率,例如,每个CB CRC都可以通过,但TB CRC失败。在这种情况下,UE需要报告整个TB的NACK。在这种情况下,必须至少有一个CB CRC或TB CRC出现假警报,即使UE和gNB都不能确切地知道哪个CB出现假警报。

数据网络和5g网络(基于CBG反馈的5G网络)(2)

基于CBG的反馈和重传也应考虑类似的假警报问题。例如,如图2所示,一个TB被划分为4个CBG,并且UE最终发现TB CRC未通过,即使UE之前已经报告了多个CBG的ACK。在这种情况下,最简单的解决方案是,UE向eNB报告所有NACK状态,并且eNB可以选择在之后重传整个TB。

此外,另一点是,对于当前未重传的CBG,UE应在基于CBG的HARQ-ACK码本中设置哪些状态。注意,这些cbg可能是UE已经报告了其ACK状态的cbg。这里,假设相同的HARQ-ACK码本大小适用于相同TB中CBG的初始和重传。如图2所示的示例,假设当UE发送基于CBG的HARQ-ACK时,eNB检测到DTX,包括CBG 2和CBG 3的ACK状态,则eNB可以为第一次重传 重传整个TB。在这种情况下,UE最好为CBG 2和CBG 3设置ACK状态,即所谓的ACK维护,以便eNB在第二次重传中不需要重传CBG 2和CBG 3。

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