1. Truy nhập vô tuyến LTE
2.4.Yêu cầu phát lại tự động linh hoạt (HARQ)
LTE HARQ với kết hợp mềm phục vụ mục tiêu giống như HARQ cho HSPA - để đảm bảo tính bền vững chống lại các lỗi do truyền dẫn. Đây cũng là một công cụ để tăng cường dung lượng. Vì phát lại HARQ xảy ra nhanh nên đây cũng là cơ chế điều khiển tốc độ (vòng kín) đối với nhiều dịch vụ. Cũng như HSPA, giao thức HARQ là một bộ phận của lớp MAC, với hoạt động kết hợp mềm được thực hiện tại lớp vật lý. Rõ ràng rằng HARQ không thể áp dụng được với tất cả các kiểu lưu lượng, chẳng hạn, phát quảng bá, trong đó một bản tin được phát cho nhiều người sử dụng, nghĩa là HARQ chỉ được hỗ trợ cho DL-SCH và UL-SCH.
Giao thức LTE HARQ cũng giống như giao thức tương ứng sử dụng trong HSPA, nghĩa là nhiều xử lý dừng và đợi song song được sử dụng. Khi thu được một khối truyền tải, máy thu giải mã khối này và thông báo cho máy phát về kết quả giải mã thông qua 1 bit ACK/NAK để chỉ thị rằng giải mã thành công hay cần phát lại khối truyền tải này. Để giảm thiểu chi phí, chỉ một bit ACK/NAK được sử dụng. Tất nhiên máy thu cần biết bit ACK/NKA thu được này thuộc về HARQ nào.
32
Lưu ý rằng trong trường hợp khai thác TDP quan hệ giữa thu số liệu trong xử lý HARQ và phát ACK/NAK cũng chịu ảnh hưởng của ấn định DL/UL.
Giao thức không đồng bộ là cơ sở cho hoạt động HARQ DL. Vì thế các phát lại DL có thể xảy ra tại mọi thời điểm sau lần phát đầu và một số thứ tự HARQ tường minh được sử dụng để chỉ ra xử lý nào được đề cập. Trái lại phát lại UL dựa trên giao thức đồng bộ và phát lại xảy ra tại một thời điểm quy định trước, sau phát lần đầu. Cả hai trường hợp này được minh họa trên H.2.8. Trong giao thức HARQ không đồng bộ, các phát lại về nguyên tắc được lập biểu giống như phát lần đầu. Trong giao thức đồng bộ thời điểm phát lại là cố định một khi phát lại lần đầu đã được lập biểu và cần xét điều này trong hoạt động lập biểu. Tuy nhiên cần lưu ý rằng từ thực thể HARQ trong eNodeB, bộ lập biểu biết rằng đầu cuối sẽ phát lại hay không phát lại.
H.2.9: Nhiều xử lý HARQ
Sử dụng nhiều xử lý HARQ song song như H.2.9 đối với từng người sử dụng có thể dẫn đến việc số liệu được chuyển đến phía thu không theo đúng thứ tự của bản tin gốc, chẳng hạn, khối truyền tải 5 trên H.2.9 sẽ được giải mã thành công trước khối 3, vì khối này yêu cầu phát lại. Vì thế cần có cơ chế sắp đặt lại. Sau khi giải mã thành công, khối truyền tải được phân kênh vào các kênh logic tương ứng và sắp đặt lại được thực hiện theo từng kênh logic bằng cách sử dụng số trình tự. HSPA được sử dụng số trình tự MAC để sắp xếp lại. Sở dĩ như vậy vì HSPA được xây dựng trên WCDMA và vì lý do tương thích ngược, kiến trúc RLC hay MAC giữ nguyên
33
không đổi khi đưa ra HSPA. Trái lại đối với LTE, các lớp giao thức đều được thiết kế đồng thời để đạt được ít các quy định hơn trong thiết kế.
Cơ chế HARQ sẽ hiệu chỉnh lỗi truyền dẫn do tạp âm và các thay đổi không dự báo được của kênh. Như đã xét, RLC cũng có khả năng yêu cầu phát lại, điều này dẫn đến nhận xét là thừa. Tuy nhiên, mặc dù phát lại tại RLC ít khi cần đến vì HARQ dựa trên MAC đã có khả năng sửa hầu hết các lỗi truyền dẫn, nhưng HARQ có thể đợi khi thất bại khi truyền dẫn khối số liệu không mắc lỗi đến RLC và dẫn đến gây ra các khoảng trống trong chuỗi các khối lỗi số liệu không mắc lỗi chuyển đến RLC. Điều này thường xảy ra do báo hiệu phản hồi bị lỗi, chẳng hạn, NAK bị máy phát nhận nhầm là ACK dẫn đến mất số liệu.
Từ những nhận xét trên, nguyên nhân cần có cơ chế phát lại chồng lên nhau là do lỗi của báo hiệu phản hồi. Vì mục đích của cơ chế HARQ là phát lại nhanh, nên cần gửi bit báo cáo trạng thái ACK/NAK đến máy phát càng nhanh càng tốt trong một TTI. Mặc dù về nguyên tắc, có thể đặt được một xác suất lỗi thấp bất kỳ của phản hồi ACK/NAK, tuy nhiên điều này phải trả giá bởi công suất truyền dẫn ACK/NAK.
Ta biết, vì RLC và HARQ được đặt trong cùng một Node nên có thể đảm bảo tương tác chặt chẽ giữa hai giao thức và vì thế việc phát lại các PDU bị mất của RLC nhanh hơn, chẳng hạn nếu cơ chế HARQ phát hiện một lỗi không thể khôi phục được thì phát báo cáo trạng thái RLC được khởi động tức thời và không cần cơ chế phát báo cáo trạng thái định kỳ. Ở một mức độ nhất định, kết hợp HARQ và RLC có thể được coi như là một cơ chế với hai cơ chế báo hiệu phản hồi trạng thái. Về nguyên tắc, cũng có thể áp dụng phương pháp nói trên cho HSPA. Tuy nhiên RLC và HARQ được đặt tại các Node khác nhau trong HSPA nên nói chung không thể đảm bảo tương tác chặt chẽ.