LTE中HARQ、RI、CQI介绍

进入信道编码单元的控制信息包含信道质量信息（CQI 或PMI）、HARQ-ACK 或秩指示（Rank Indication）。传输的不同编码符号数决定了控制信息的不同的码率。当控制信息在PUSCH 上传输时，HARQ-ACK、秩指示和信道质量指示的信道编码是于PUSCH 进行的。 一． ACK/NACK

对于TDD，高层配置支持两种CK/NACK 反馈模式： - ACK/NACK绑定（ACK/NACK bundling），和

- ACK/NACK复用（ACK/NACK multiplexing） 对于TDD ACK/NACK 绑定模式，HARQ-ACK 由1 或2 个信息比特构成。对TDD ACK/NAK 复用模式， HARQ-ACK 由2 或4 个信息比特构成。

当终端发送HARQ-ACK比特时，相应的编码符号数Q’由终端根据下式决定：

PUSCHinitialPUSCHinitialPUSCHOMNscsymboffsetQminC1Krr0其中：O为ACK/NACK比特数；

PUSCH,4Msc

PUSCHMsc为当前子幀发送的PUSCH对应的传输块所占用的带宽，以子载波数目来

表示；

PUSCH-initial表示每个子幀中，上述传输块所承载的初始PUSCH传输所占用的NsymbSC-FDMA符号的数目，其表达式为Nsymb情况得出。

PUSCH-initialUL2Nsymb1NSRS。NSRS可以分

PUSCHinitial Msc，C，Kr可以从该传输块的初始PDCCH中得到。

PUSCHHARQACKHARQACK，offset可确定。 offsetoffset

对于HARQ-ACK信息，QACKQmQ。

对于HARQ-ACK信息

- 每个正确接收的确认(ACK)编码为一个二进制比特‘1’，每个错误接受的确认（NAK）

编码为一个二进制比特‘0’。 -

如果HARQ-ACK由一个信息比特来构成，即[o0ACK]，那么它按照表10首先进行编码。

-

o1如果HARQ-ACK由两个信息比特来构成，即[o0ACK o1ACK]，其中o0ACK 对应码字0，

ACKACK(o0ACK o1ACK)mod2。 对应码字1，则它按照表11首先进行编码，其中o2表10 1比特HARQ-ACK的编码

Qm 2 编码的HARQ-ACK [o0ACK y] [o0ACK y x x] [o0ACK y x x x x ] 4 6

表11 2比特HARQ-ACK的编码 Qm 2 编码的HARQ-ACK ACKACKACKACKACKACK[o0 o1 o2 o0 o1 o2] ACK[o0ACK o1ACK x x o2 o0ACK x x o1ACK o2ACK x x]4 6 ACKACKACKACKACK[o0 o1 x x x x o2 o0 x x x x o1ACK o2 x x x x] 表10和11中的“x”和“y”为参考文献[1]中定义的占位符，用来对HARQ-ACK比特进

行加扰，以使承载HARQ-ACK信息的调制符号的欧式距离达到最大。

对于FDD或者对包含一个或两个信息比特的TDD HARQ-ACK复用模式的情况，比特序列

ACKACK由多个已编码的HARQ-ACK块级联而成，其中QACK指对所有已q0ACK,q1ACK,q2,...,qQACK1编码的HARQ-ACK块进行级联之后的编码比特数目。对最后一个已编码的HARQ-ACK块的级联有可能只是部分比特的级联，以此保证比特序列长度等于QACK。

~对于TDD ACK/NACK绑定模式，比特序列q0ACK~ACK,q~ACK,...,q~ACK由多个已编码的,q12QACK1HARQ-ACK块级联而成，其中QACK指对所有已编码的HARQ-ACK块进行级联之后的输出比特数目。对最后一个已编码的HARQ-ACK模块的级联有可能只是部分比特的级联，以此保证比

A特序列长度等于QACK。加扰序列w0CKACKACKACK123www选自表

12，序号为

iNbundl4，其中Nbundled的选取见参考文献[2]中第7.3小节描述。如果e1dmodHARQ-ACK由一个比特信息构成，则通过设置m1来生成比特序列

ACKACK；如果HARQ-ACK是由2个比特信息构成，则m3，并对根据q0ACK,q1ACK,q2,...,qQACK1~下述步骤对q0ACK~ACK,q~ACK,...,q~ACK进行加扰。 ,q12QACK1设i ,k 为 0 while iQACK

~ACKy if qi //占位符的重复

~ACKwACKmod2 qiACKqi1k/mk(k1)mod4m

else

if

~ACKxqi //一个占位符比特

~ACK qiACKqielse

//编码比特

~ACKwACKmod2qiACKqik/mk(k1)mod4m

end if



ii1

end while

表12 TDD ACK/NACK 绑定模式的加扰序列的选择

i 0 1 2 3 wACK0w1ACKw2ACKw3ACK[1 1 1 1] [1 0 1 0] [1 1 0 0] [1 0 0 1]  对于HARQ-ACK由超过两个信息比特构成的情况，即在[o0ACKACKACK由下式获得 OACK2，比特序列q0,q1ACK,q2,...,qQACK1OACK1ACKACK o1ACKoO]中ACK1qACKion0ACKnMimod32,nmod2

ACKACKACKACK1其中i = 0, 1, 2, …, QACK-1，基础序列Mi,n见表25中定义。

对HARQ-ACK信息进行信道编码之后的输出向量序列表示为q0,q1,...,qQ，其中

QACKQACK/Qm，该向量序列的获得方法如下：

设i ,k 为 0

while iQACK

TqACK[qiACK ...qiACKQm1] k

iiQm

kk1

end while 二． 秩指示RI

PUSCH传输的秩指示反馈的相应带宽由下表给出：

表18 宽带CQI反馈的RI反馈的信息字段（传输模式4）

位宽 字段 4天线端口 2天线端口 1 最多2层 最多4层 1 2 秩指示（RI） 表21 高层配置的子带CQI报告的RI反馈字段（传输模式3和传输模式4）

位宽 字段 4天线端口 2天线端口 1 最多2层 1 位宽 字段 4天线端口 2天线端口 1 最多2层 1 位宽 字段 4天线端口 2天线端口 1

用于终端选择子带报告的RI反馈的UCI字段（传输模式3和4）

位宽 字段 2天线端口 1 4天线端口 最多2层 最多4层 1 2 最多2层 最多4层 1 2 最多4层 2 最多4层 2 秩指示（RI） 表24 UE选择的子带CQI报告的RI反馈字段（传输模式3和传输模式4） 秩指示（RI） 表31 用于宽带报告的RI反馈的UCI字段（传输模式3和4） 秩指示（RI） 秩指示（RI） 当终端发送秩指示比特时，相应的编码符号数Q由终端根据下式决定：

PUSCHinitialPUSCHinitialPUSCHOMNscsymboffsetQminC1Krr0PUSCH,4Msc

其中：O为ACK/NACK比特数；

PUSCHMsc为当前子幀发送的PUSCH对应的传输块所占用的带宽，以子载波数目来

表示；

PUSCH-initial表示每个子幀中，上述传输块所承载的初始PUSCH传输所占用的NsymbSC-FDMA符号的数目，其表达式为Nsymb情况得出。

PUSCH-initialUL2Nsymb1NSRS。NSRS可以分

PUSCHinitial Msc，C，Kr可以从该传输块的初始PDCCH中得到。

PUSCHRIRI，offset可确定。 offsetoffset对于秩指示，QRIQmQ。

-

RIRI]，那么它按照表13首先进行编码。[o0]和RI如果RI由一个信息比特构成，即[o0的对应关系由表15给出。 -

RIRI o1RI]，其中o0如果RI由2个信息比特构成，即[o0对应于高位比特，o1对应于低RIRIRI(o0 o1RI)mod2。[o0 o1RI]位比特，那么它按照表14首先进行编码，其中o2RI

到RI的对应关系由表16给出。

表13 1比特RI的编码

Qm 2 4 6

编码的RI RI[o0 y] RI[o0 y x x] RI[o0 y x x x x ] 表14 2比特 RI编码 Qm 2 4 6

编码的RI RIRIRIRIRIRI[o0 o1 o2 o0 o1 o2] RIRIRIRIRIRI[o0 o1 x x o2 o0 x x o1 o2 x x] RIRIRIRIRIRI[o0 o1 x x x x o2 o0 x x x x o1 o2 x x x x] RI表15 o0到RI的映射

RIo0 RI 0 1 1 2

RI表16 o0、o1到RI的映射

RI

RIRIo0, o1 RI 0, 0 0, 1 1, 0 1, 1 1 2 3 4

表13和表14中的占位符“x”和“y”(见[1])用于对RI信息比特进行加扰，使得调制后携带秩信息的符号具有最大的欧氏距离。

比特序列q0,q1,q2,...,qQRI1通过级联多个编码的RI块得到，其中QRI为所有的编码的RI块的总比特数。最后一个编码的RI块可能只有部分级联，以保证该比特序列的长度为

RIRIRIRIQRI。信道编码后的秩信息的输出向量序列表示为q0,q1,...,qQ该向量序列按如下步骤获得：

设置i、k为0 while iQRI

qRI[qiRI ...qiRI]TQm1k

RIRIRIRI1QRI/Qm，，其中QRIiiQm

kk1

end while

三． 信道质量控制信息（CQI和PMI）

当终端传输信道质量控制信息比特时，其信道质量信息编码后的总符号数Q根据如下公式确定：

PUSCHinitialPUSCHinitialPUSCH(OL)MscNsymboffsetQminC1Krr0QRIPUSCHPUSCH,MNsymbscQm

0O11，Q其中O是CQI比特数；L是CRC比特数；LCQIQmQ；8其它[offset

PUSCHCQICQI],offset的取值可得。当没有秩指示信息传输时，QRI0。 offsetPUSCHinitialMsc、C和Kr的取值从该传输块的初始PDCCH中获得。

PUSCH-initial是该传输块的初始PUSCH传输时每个子帧中SC-FDMA符号数。 Nsymb

PUSCHPUSCHUL是当前PUSCH传输子帧中SC-FDMA符号数NsymbNsymb2Nsymb1NSRS。 PUSCHMsc是当前子帧中PUSCH传输所占用的带宽。

1. 如果信道质量信息载荷小于或者等于11比特

o0,o1,o2,o3,...,oO1为输入信道编码块的信道质量比特，其中O 是比特数。信

道质量比特的数目与传输格式有关。

当使用基于PUCCH的报告格式时。 （1） 宽带报告：

表29给出了使用传输模式1、2、3和7的PDSCH传输的宽带报告的信道质量信息反馈字段及位宽。

表29 用于宽带信道质量信息反馈报告的UCI字段（传输模式1、2、3和7）

字段 宽带CQI 位宽 4 表30给出了使用传输模式4、5和6的PDSCH传输的宽带报告的信道质量和预编码矩阵信息反馈字段及相应的位宽。

表30 用于宽带报告的信道质量及预编码信息反馈(CQI/PMI)的UCI字段（传输模

式4、5和6） 位宽 字段 2天线端口 4天线端口 Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 宽带CQI 空间差分CQI 预编码矩阵指示 4 0 2 4 3 1 4 0 4 4 3 4 表31给出了传输模式为3和4的PUSCH传输的宽带报告的秩指示反馈字段及位宽。

表31 用于宽带报告的RI反馈的UCI字段（传输模式3和4）

位宽 字段 4天线端口 2天线端口 1 最多2层 最多4层 1 2 秩指示（RI） 根据表31，表29中的信道质量比特形成比特序列a0,a1,a2,a3,...,aA1，其中a0对应于每个表中的第一个字段的第一个比特，a1对应每个表的第一个字段的第二个比特，

aA1对应每个表中最后一个字段的最后一个比特。每个字段的第一个比特对应最高有效

RI位，最后一个比特对应最低有效位。1比特的RI反馈信息根据表15进行映射，其中o0RI被a0代替。2比特RI反馈信息根据表16进行映射，其中o0, o1被a0,a1.取代。

RI

（2）子带报告

表32给出了使用传输模式1，2，3和7的PDSCH传输的终端选择子带报告的子带质量信息反馈字段和相应的位宽。

表32 用于终端选择的子带报告的CQI反馈的UCI字段（传输模式1、2、3和7）

字段 子带CQI 位宽 4 字段标签 1 or 2

表33给出了使用传输模式4，5和6的PDSCH传输的终端选择子带报告的子带信道质量信息反馈字段和相应的位宽。

表33 用于终端选择子带报告的CQI反馈的UCI字段（传输模式4、5和6）

位宽 字段 2天线端口 4天线端口 Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 子带CQI 空间差分CQI 子带标签 4 0 1 or 2 4 3 1 or 2 4 0 1 or 2 4 3 1 or 2 表34给出了使用传输模式4、5和6的PDSCH传输的终端选择子带报告的宽带信道质量和预编码矩阵信息反馈字段以及相应的位宽。

表34 用于终端选择子带报告的CQI/PMI反馈的UCI（传输模式4、5和6）

位宽 字段 2天线端口 4天线端口 Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 宽带CQI 空间差分CQI 预编码矩阵指示 4 0 2 4 3 1 4 0 4 4 3 4 表35描述了使用传输模式3和4的PDSCH传输的终端选择子带报告的秩指示字段和相应的位宽。

表35 用于终端选择子带报告的RI反馈的UCI字段（传输模式3和4）

位宽 字段 2天线端口 1 4天线端口 最多2层 最多4层 1 2 秩指示（RI） 根据表35，表32中的信道质量比特形成比特序列a0,a1,a2,a3,...,aA1，其中

a0对应每个表的第一个字段的第一个比特，a1对应每个表的第一个字段的第二个

比特，aA1对应每个表的最后一个字段的最后一个比特。每个字段的第一个比特为最高有效位，最后一个比特为最低有效位。1比特的RI反馈信息根据表15进行映

RI射，其中a0代替o0；2比特的RI反馈信息根据表16进行映射，其中a0,a1.代替

RIRIo0, o1。

当使用基于PUSCH的报告格式时： （1）宽带CQI报告的信道质量信息格式

表17给出了传输模式4和传输模式6的PDSCH所使用的宽带信道质量反馈报

告的信息字段以及对应的位宽。表17中N的定义见文档[2]的7.2节。

表17 宽带报告的CQI反馈字段（传输模式4和传输模式6）

字段 2天线端口 位宽 4天线端口 Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 宽带CQI码字0 宽带CQI码字1 预编码矩阵指示 4 0 2N 4 4 N 4 0 4N 4 4 4N 根据表17形成信道质量比特序列o0,o1,o2,...,oO1，其中o0对应于表格第一个字段的第一个比特，o1对应于表格第一个字段的第二个比特，oO1对应于表格最后一个字段的最后一个比特。PMI字段根据子带（subband）序号递增的顺序，每个字段的第一个比特对应于最高位，最后一个比特对应于最低位。

（2）高层配置子带CQI报告的信道质量信息格式

表19给出了传输模式1、传输模式2、传输模式3和传输模式7的PDSCH所使用的高层配置的子带信道质量反馈报告信息字段以及对应的位宽。表19中N的定义见文档[2]中的7.2节。

表19 高层配置的子带CQI反馈报告的信息字段（传输模式1、传输模式2、

传输模式3和传输模式7） 字段 宽带CQI码字 子带差分CQI

表20给出了使用传输模式4、传输模式5和传输模式6的PDSCH所使用的高层配置的子带信道质量反馈报告的信息字段及对应的位宽。表20中N的定义见文档[2]中的7.2节。

表20 高层配置的子带CQI反馈报告信息字段（传输模式4、传输模式5和传

输模式6） 字段 2天线端口 位宽 4天线端口 位宽 4 2N Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 宽带CQI码字0 子带差分CQI码字0 宽带CQI码字1 子带差分CQI码字1 预编码矩阵指示

根据表19中的信道质量比特通过表20形成一个比特序列o0,o1,o2,...,oO1，其中o04 2N 4 2N 4 2N 4 2N 0 0 2 4 2N 0 0 4 4 2N 1 4 对应于每个表格第一个字段的第一个比特，o1对应于每个表格第一个字段的第二个比特，oO1对应于每个表格最后一个字段的最后一个比特。PMI和子带差分CQI字段按照子带序号递增顺序，每个字段的第一个比特对应于最高位，最后一个比特对应于最低位。

（3）终端选择子带CQI报告的信道质量信息格式

表22给出了传输模式1、传输模式2、传输模式3和传输模式7的PDSCH所使用的终端选择子带CQI报告的信道质量信息反馈的信息字段以及对应的位宽。表22中L的定义见文档[2]中的7.2节。

表22 终端选择子带报告的CQI反馈的信息字段（传输模式1、传输模式2、

传输模式3和传输模式7）

字段 宽带CQI码字 子带差分CQI M个选定子带的位置 位宽 4 2 L 表23给出了传输模式4和传输模式6的PDSCH所使用的终端选择子带信道质量信息反馈报告的信息字段以及对应的位宽。表23中L的定义见文档[2]中的7.2节。

表23 终端选择的子带CQI反馈报告的信息字段（传输模式4和传输模式6）

字段 2天线端口 位宽 4天线端口 Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 宽带CQI码字0 子带差分CQI码字0 宽带CQI码字1 子带差分CQI码字1 M个选定子带的位置 预编码矩阵指示

表22中信道质量比特通过表23组成比特序列 o0,o1,o2,...,oO1，其中o0相当于每个表中第一个字段的第一个比特，o1相当于每个表中第一个字段的第二个比特，oO1相当于每个表中最后一个字段的最后一个比特。PMI字段起始于宽带PMI,后面紧跟着的是用于M个 选定的子带PMI。每个字段的第一个比特对应于最高位，最后一个比特对应于最低位。

4 2 0 0 L 4 2 4 2 L 4 2 0 0 L 4 2 4 2 L 4 2 8 8 b0,b1,b2,b3,...,bB1代表编码后的CQI/PMI数据块，其中B32；bionMi,nmod2 其中 i = 0, 1, 2, …, B-1.

n0O1输出比特序列q0,q1,q2,q3,...,qQCQI1，通过按照下面的公式循环 编码后的CQI/PMI块获得：

qibimodB，其中i = 0, 1, 2, …, QCQI-1.

2. 如果信道质量信息载荷大于11比特，

则需要分别进行码块CRC添加、信达编码和速率匹配。码块CRC添加操作的输入比特序列是o0,o1,o2,...,oO1，码块CRC添加操作的输出比特序列是信道编码操作的输入，信道编码操作的输出序列则是速率匹配操作的输入。

信道质量信息信道编码之后的输出比特表示为q0,q1,q2,q3,...,qQCQI1