摘 要： 通過對eNodeB端PHICH信道的研究,結(jié)合上行鏈路的同步非自適應(yīng)的HARQ技術(shù)，提出了一種發(fā)送PHICH承載的上行數(shù)據(jù)HARQ的ACK/NACK的DSP實(shí)現(xiàn)方案。該方案已經(jīng)在TMS320C64×DSP中實(shí)現(xiàn)。將該方案應(yīng)用于LTE-TDD無線綜合測試儀表的開發(fā)中，實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證了該方案的可行性、高效性。
關(guān)鍵詞： 長期演進(jìn)；物理混合自動重傳請求指示信道；網(wǎng)絡(luò)端；實(shí)現(xiàn)

近年來無線通信的飛速發(fā)展，為了克服多徑衰落和實(shí)際環(huán)境中無線信道時變給系統(tǒng)性能及用戶體驗(yàn)帶來的影響，LTE系統(tǒng)采用了雙ARQ機(jī)制，即RLC層的ARQ機(jī)制和物理層的HARQ機(jī)制。由于上行鏈路信道相當(dāng)復(fù)雜，其他用戶對它的干擾是不確定的，因此基站也無法準(zhǔn)確地測量出各個用戶的相關(guān)參數(shù)，也就無法給各個終端指定相應(yīng)的傳輸控制參數(shù)。為了節(jié)省寶貴的上行資源，減少系統(tǒng)的信令開銷，在上行鏈路中采用了同步非自適應(yīng)HARQ技術(shù)[1]。這種機(jī)制不僅在實(shí)現(xiàn)上較為簡單，而且系統(tǒng)信令開銷也小，同時也降低了接收端對緩存空間的要求。
PHICH信道承載著上行數(shù)據(jù)HARQ的ACK/NACK，本文通過對PHICH信道的研究，提出了一種簡單的PHICH信道發(fā)送ACK/NACK的DSP實(shí)現(xiàn)方案，該方案大大降低了eNode的處理復(fù)雜度，對LTE整體性能有很好影響。

2.2 編碼調(diào)制加擾擴(kuò)頻模塊
用memset對計(jì)算出的Group_PHICH組分配所需要的空間。對常規(guī)CP，經(jīng)過加擾和擴(kuò)頻后一個HI碼變成12個復(fù)值符號，實(shí)部和虛部各占1 B，分配空間的大小為Group_PHICH*192。對擴(kuò)展CP，在加擾和擴(kuò)頻后一個HI碼變成6個復(fù)值符號，實(shí)部和虛部各占1 B，資源組排列時，奇偶連續(xù)的兩組排列在一起，故分配的空間大小也為Group_PHICH*192。采用兩個指針*a和*P分別指向擴(kuò)頻表table_TxPHICH_Wsq和開辟的PHICH_ROM的首地址。常規(guī)CP，把一個PHICH組中的HI碼移動到最低位，進(jìn)行碼元重復(fù)，重復(fù)3次，把重復(fù)后的碼字判斷為1還是0。如果為1,則經(jīng)調(diào)制后的HI碼的實(shí)部和虛部均為23 167；如果為0，則調(diào)制后的實(shí)部和虛部均為-23 167。取出random[n]寄存器中的偽隨機(jī)序列和用于加擾的擴(kuò)頻序列，把經(jīng)調(diào)制后的復(fù)制按照公式進(jìn)行擴(kuò)頻和加擾。把加擾和擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)按照實(shí)部和虛部依次放在由指針*P指向的存儲空間，完成一個HI的加擾和擴(kuò)頻后，把指向擴(kuò)頻表的指針*a的地址進(jìn)行加8，找到下一次的擴(kuò)頻的首地址，重復(fù)上面的調(diào)制加擾擴(kuò)頻，直至該組的所有HI碼全部處理完成。指針*P的地址變?yōu)镻=P+192，重復(fù)上述步驟，繼續(xù)下一組的HI碼的處理，直至所有組全部處理完成。擴(kuò)展CP與常規(guī)CP不同之處在于，偶數(shù)組在進(jìn)行調(diào)制加擾擴(kuò)頻后,在每個碼字后面添加兩個0，奇數(shù)組則在每個碼字的前面添加兩個0，把相鄰的奇偶兩組放在一起完成資源組的排列。
2.3 層映射模塊
雙天線，把輸出地址賦給第一個序列的首地址，通過調(diào)制傳遞下來的符號數(shù)長度除以2，向上取整得到第一個序列的長度，然后第二個序列的首地址就是第一個序列首地址加上長度的偏移地址。然后按順序依次存入兩個首地址所指的內(nèi)存空間,完成層映射。

其實(shí)質(zhì)是經(jīng)層映射后的兩路數(shù)據(jù)，把兩路數(shù)據(jù)經(jīng)過處理交替生成一路數(shù)據(jù)放在0天線端口，把兩路經(jīng)過處理交替生成另一路數(shù)據(jù)放在1天線端口。交替過程如式(8)所示，所有取值均以字的形式取出，式中的共軛取反，就是把取出的整字的實(shí)部取反，虛部保持不變即可。
2.5 資源映射模塊
把每一組處理完成的HI信息進(jìn)行疊加，構(gòu)成3個資源粒子組,進(jìn)行資源映射。首先確定PHICH所占用的符號數(shù)為k，第一個OFDM符號的所有資源粒子組的個數(shù)為2×N_DL_RB-4，其中減去的4個為PCFICH所占用，在第一個OFDM符號中，每一個資源塊中有4個資源粒子被參考符號占用，所以每個資源塊中可用的資源粒子組只有2個，所以總組數(shù)2×N_DL_RB-4。其余的OFDM符號的個數(shù)均為3×N_DL_RB。設(shè)N1=zeros(1,2×N_DL_RB)，N11=0；N2=zeros(1,3×N_DL_RB)，N22=0直到Nk=zeros(1,3N_DL_RB)，Nkk=0。其中Nk表示保存用于被PHICH所占用的第k個OFDM符號的REG的編號，Nkk表示被PHICH所占用的第k個OFDM符號的個數(shù)。由式(5)分別計(jì)算出每一組的3個資源粒子組所在的OFDM符號l′的位置，再由式(6)或式(7)計(jì)算在該符號上的資源粒子組的位置ni，以及在該符號上的資源粒子組的個數(shù)，分別保存在用于存儲該符號的相關(guān)寄存器N_li'li'和N_li'中，直至所有的組全部映射完成。
3 性能分析與總結(jié)
在DSP實(shí)現(xiàn)中，通過指令并行，盡量優(yōu)化程序循環(huán)體，減少或消除程序中的‘NOP’指令[5-6]，以常規(guī)CP為例，各個模塊的運(yùn)算cycles數(shù)統(tǒng)計(jì)如表3，通過表中的值可以看出，PHICH信道的執(zhí)行時間非常少。當(dāng)運(yùn)用TMS320C64×DSP芯片實(shí)現(xiàn)時，完全可以滿足實(shí)時性信號處理。