tti bundling.docx

TTI bundling不同的 UE 可能有不同的最大发射功率有些 UE 的最大发送功率较低，其上行覆盖（uplink coverage）也就相对较小对于某些业务，如位于小区边缘的 UE 的 VoIP 业务，在 1 ms 子帧内发送的数据可能无法得到可接受的出错率TTI bundling 的目的就是为了提高小区边缘 UE的上行 VoIP 覆盖根据一些已知的仿真结果，上行使用 TTI bundling能够带来 4 dB 的增益对于 VoIP 业务而言，其 QoS 要求：1）延迟不超过 50ms；2）包出错率应低于 1%在通常的传输中（无 TTI bundling，称之为 normal HARQ，后续会用到这个概念），一个 TB 会转换成多个冗余版本（Redundancy Version，RV ），并在某个子帧上发送第一个 RV，而后续的 RV 是否发送取决于前一次传输的 ACK/NACK图 1 是 FDD 下的 normal HARQ 举例对于小区边界的某些 UE 而言，其最大发射功率较低，重传的次数可能过多而导致 VoIP 业务的延迟超过 50 ms图 1：FDD 的 normal HARQ常见的降低延迟并提高覆盖的解决方案是将 RLC SDU 分段，并在连续的 TTI 内发送（如图 2）。

但这种方式会带来额外的头部开销（RLC/MAC header）和更多的控制信令（PDCCH）开销，同时 HARQ反馈的出错率可能达到 1.2%，高于 VoIP 要求的 1%出错率详见参考资料[6]，里面有关于使用这种方案的缺点的详细说明） 图 2: 将 RLC SDU 分段成多个 RLC PDUs，并使用 HARQ 来传输对应的 TB为了解决上面提到的问题，LTE 提出了 TTI bundling 的解决方案TTI bundling 是在多个连续的子帧上多次发送同一个TB（Transport Block），而无需等待 ACK/NACK 的技术注意：只有 UL-SCH 数据传输才支持 TTI bundling 功能在 TTI bundling 中，对应同一 TB 的不同 RV 可以在连续的子帧中发送，而不需要等待回应的 ACK/NACK当对应该 TB 的所有传输都接收并处理完后，将会发送一个联合的 ACK/NACK即在连续的子帧接收同一 TB 的多次传输（不同的 RV），并做软合并处理后，使用一个ACK/NACK 做统一的回应图 3：FDD 下的 TTI bundling连续接收多个 RV 做软合并处理，明显比处理一个 RV 时的出错概率要低。

是否使能 TTI bundling 是通过 IE：MAC-MainConfig -> ul-SCH-Config 的 ttiBundling 字段来配置的如果 ttiBundling 设置为 TRUE，则使能 TTI bundling；如果 ttiBundling 设置为 FALSE，则不使能 TTI bundling 何时使能 TTI bundling 呢？其中一种实现方式是 eNodeB 在某个给定的时间段内，通过接收对应 UE 的 power headroom 来计算该 UE 的可用功率是否低于某个阈值（例如：发射功率已接近 UE 的最大发射功率，但 SINR 值依旧很低），从而决定是否使能 TTI bundling 功能只有 FDD 和 TDD configuration 0/1/6，才支持 TTI bundling对于其它 4 种 TDD configuration，由于一个系统帧内的上行子帧数小于4 个，所以不支持 TTI bundling对于 TDD 而言，是不能同时使能 TTI bundling 和 SPS 的对在当前版本而言，后续可能会有变化我的 specification 版本是v10.3.0）如果 UE 配置了 1 个或多个上行 SCell（不是下行 SCell），则 UE 不能配置 TTI bundling。

FDD 和 TDD 都适用，即上行载波聚合不支持TTI bundling） 随机接入过程中的 MSG3 传输是不使用 TTI bundling 的当配置了 TTI bundling，参数 TTI_BUNDLE_SIZE（其值为 4对于 TDD 而言，连续的 4 个上行子帧中间隔着下行子帧和特殊帧）指定了绑定在一起的 TTI 数，这些 TTI 组成了一个 TTI bundle属于同一TTI bundle 的每一次传输（每个 TTI）都由同一个 HARQ process 来处理属于同一 TTI bundle 的多个子帧使用同一个 PDCCH（DCI format 0）来指示分配的上行资源当 UE 配置了 TTI bundling 以后，就不存在 normal HARQ 操作了 也就是说，UE 收到的任一 UL Grant 都是对应一个 TTI bundle（不管该业务是不是 VoIP）不存在 TTI bundling 和 normal HARQ 并存的情况只有对应 TTI bundle 的最后一个 TTI，会收到一个 HARQ ACK/NACK 反馈，而不管这个 TTI 是否发送数据（例如：当发生了measurement gap）。

也就是说，TTI bundle 内的所有 TTI 传输作为一个整体，统一反馈 HARQ ACK/NACK也就是说，如果 UE 配置了TTI bundling，则对应的 PHICH 资源与 TTI bundle 中的最后一个子帧相关联TTI bundle 的重传依然是一个 TTI bundle 如果 UE 配置了 TTI bundling，则分配给该 UE 的上行资源不能多于3 个 PRB，即 同时其 modulation order 必须配置成 见 36.213 的 8.6.1 节）FDD 下，如果 UE 配置了 TTI bundling，则有 4 个上行 HARQ processTDD 下，如果 UE 配置了 TTI bundling，则不同 TDD UL/DL configuration 下的上行 HARQ process 数见下图对于 FDD 而言，如果 UE 配置了 TTI bundling，当 UE 在子帧 n 收到了 DCI format 0（即 UL grant），并且（and ，对应自适应重传）/或者（or，对应非自适应重传）在子帧 n - 5 收到了 PHICH，则 TTI bundle 内的第一个 PUSCH 会根据 PDCCH 或 PHICH 信息在子帧 n + 4上传输。

见 36.213 的 8.0 节） 如图 3，UE 在 TTI #7 收到了 NACK（PHICH），将在 TTI #16发送对应的重传在 TTI #12，UE 可能收到 UL grant（对应自适应重传），也可能没有收到 UL grant（对应非自适应重传）对于 TDD Configuration 1 和 6 而言，如果 UE 配置了 TTI bundling，当 UE 在子帧 n 收到了 DCI format 0（即 UL grant），并且/或者在子帧 n - l 收到了 PHICH（l 见 36.213 的 Table 8-2a），则 TTI bundle 内的第一个 PUSCH 会根据 PDCCH 或 PHICH 信息在子帧 n + k上传输（k 见 36.213 的 Table 8-2）对于 TDD Configuration 0 而言，如果 UE 配置了 TTI bundling，当 UE 在子帧 n 收到了 DCI format 0（即 UL grant），并且/ 或者在子帧 n - l 收到了 PHICH（l 见 36.213 的 Table 8-2a）：1）如果 DCI format 0 中的 UL index 字段的 MSB 设置为 1，或者 ，则 TTI bundle内的第一个 PUSCH 会根据 PDCCH（UL grant）或 PHICH 信息在子帧 n + k 上传输（k 见 36.213 的 Table 8-2）；2）如果 DCI format 0 中的 UL index 字段的 LSB 设置为 1，或者 ，则 TTI bundle 内的第一个PUSCH 会根据 PDCCH（UL grant）或 PHICH 信息在子帧 n + 7 上传输。

接下来将介绍 eNodeB 在 TTI bundling 的调度中需要注意的事项当一个新的 TTI bundle 被调度时，需要避免与已经存在的 TTI bundle 的重传发生冲突 对于同一个 UE 来说，一个 TTI 只能传输一个 TB（小区边界的 UE通常不适用空分复用的场景）如果在同一子帧，需要重传一个旧的bundle 和传输一个新的 bundle，就会产生冲突如图 4 所示，一个新的bundle 不能在 TTI #13 至 TTI #15 被调度（对应该 bundle 的最后一个 PUSCH 在 TTI #16 至 TTI #18 上发送），否则会与旧的 bundle 1的重传产生冲突图 4：单个 UE 或多个 UE 的资源调度限制对于同一子帧调度多个 UE，则需要避免多个 UE 被分配同样的频域资源如上图所示，配置了 TTI bundling 的 UE，不能在 TTI #13 至TTI #15（对应 bundle 的最后一个 PUSCH 在 TTI #16 至 TTI #18 上发送）调度使用已经被其它 UE 使用的相同频域资源（图中为 bundle 1使用的频域资源）。

同时，对于使用 normal HARQ 的 UE，其 RTT 为 8 ms，因此在 TTI #8 至 TTI #11（对应的重传将在子帧 TTI #16 至TTI #19 上传输），也同样不能与 bundle 1 的重传使用相同的频域资源在调度过程中，要考虑到上述限制并且在 eNodeB 侧，存在不同的调度 TTI bundling 的策略：（1）同步调度策略（synchronous scheduling）：在这种策略下，所有 TTI bundle 的传输时间是同步的以图 4 为例，所有的新的 TTI bundle 只能在每 4 个 TTI 处开始调度，即图中的 TTI #0、#4、#8 、#12 …这种方法的好处是调度更加直接，而且在网络负载较高的情况下，所有 TTI 上都可利用起来通常 eNodeB 会使用这种方式图 5：FDD 下，同步调度 TTI bundling 的例子 （2）非同步调度策略（non-synchronous scheduling）：在这种策略下，新的 TTI bundle 或 normal HARQ 在保证不冲突的情况下，可以在任意子帧被调度即不同 UE 的 bundled HARQ process 和 normal HARQ process 可以任意混合。

这种方法减少了调度的延时，但资源的有效分配算法比起同步调度策略来说更加复杂上边的介绍以 FDD 为主，TDD 的处理思想是类似的，只不过 timing关系更复杂一些，这里就不做详细介绍了！注：建议大家看看 参考资料[6] ，本文的很多理解来自这篇文章参考资料】[1] 《 TTI Bundling in FDD and TD-LTE》[2] 《 TTI Bundling and VoIP Performance in LTE》[3] 《 LTE FDD 中的 TTI Bundling》[4] 《 VoLTE: Semi-Persistent Scheduling (SPS)。