TTI bunding

yulong2006

TTIbundling

      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（uplinkcoverage）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1ms子帧内发送的数据可能无法得到可接受的出错率。TTIbundling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TTIbundling能够带来4dB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TTIbundling，称之为normalHARQ，后续会用到这个概念），一个TB会转换成多个冗余版本（RedundancyVersion，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normalHARQ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50ms。

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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RLCSDU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/MACheader）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）

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图2: 将RLC SDU分段成多个RLCPDUs，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TTIbundling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（TransportBlock），而无需等待ACK/NACK的技术。

      注意：只有UL-SCH数据传输才支撑TTIbundling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。

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图3：FDD下的TTIbundling

      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TTIbundling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TTIbundling；如果ttiBundling设置为FALSE，则不使能TTIbundling。

      何时使能TTIbundling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powerheadroom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TTIbundling功能。

      只有FDD和TDDconfiguration 0/1/6，才支撑TTI bundling。对于其它4种TDDconfiguration，由于一个系统帧内的上行子帧数小于4个，所以不支撑TTIbundling。

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      对于TDD而言，是不能同时使能TTIbundling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TTIbundling。（FDD和TDD都适用，即上行载波聚合不支撑TTIbundling）

      随机接入过程中的MSG3传输是不使用TTIbundling的。

      当配置了TTIbundling，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TTIbundle。属于同一TTIbundle的每一次传输（每个TTI）都由同一个HARQprocess来处理。

      属于同一TTIbundle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TTIbundling以后，就不存在normalHARQ操作了 。也就是说，UE收到的任一ULGrant都是对应一个TTIbundle（不管该业务是不是VoIP）。不存在TTIbundling和normalHARQ并存的情况。

      只有对应TTIbundle的最后一个TTI，会收到一个HARQACK/NACK反馈，而不管这个TTI是否发送数据（例如：当发生了measurementgap）。也就是说，TTIbundle内的所有TTI传输作为一个整体，统一反馈HARQACK/NACK。也就是说，如果UE配置了TTIbundling，则对应的PHICH资源与TTIbundle中的最后一个子帧相关联。

      TTI bundle的重传依然是一个TTIbundle。

      如果UE配置了TTIbundling，则分配给该UE的上行资源不能多于3个PRB，即bundling（一）" v:shapes="图片_x0020_5">。同时其modulationorder必须配置成bundling（一）" v:shapes="图片_x0020_6">。（见36.213的8.6.1节