HS-SICH

Shared Information Channel for HS-DSCH

Fyzická vrstva Rádiová přístupová síť (RAN)

HS-SICH je uplinkový fyzický řídicí kanál v UMTS, který přenáší zpětnou vazbu od UE, jako je CQI a HARQ ACK/NACK, k Node B pro provoz HSDPA.

Popis

Shared Information Channel for HS-DSCH (HS-SICH) je uplinkový protějšek ke kanálu HS-SCCH v systému UMTS High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA), zavedeném ve 3GPP Release 5. Jde o fyzický kanál přenášený z uživatelského zařízení (UE) k Node B. Primární úlohou HS-SICH je přenášet časově kritické informace zpětné vazby, které umožňují efektivní fungování plánovače a entity Hybrid ARQ (HARQ) v Node B. Tato zpětná vazba je základní součástí uzavřených řídicích smyček, které poskytují HSDPA vysoký výkon a efektivitu.

HS-SICH přenáší dvě klíčové informace: indikátor kvality kanálu (CQI) a potvrzení HARQ (ACK nebo NACK). CQI je měření hlášené UE, které indikuje podmínky downlinkového kanálu, které zařízení zažívá. Tato hodnota je vypočítána UE na základě přijímaného poměru signálu k šumu společného pilotního kanálu (CPICH). CQI v podstatě informuje plánovač Node B o tom, jakou modulační schéma a kódovou rychlost může UE spolehlivě podporovat v příštím přenosu, čímž tvoří základ pro adaptivní modulaci a kódování (AMC). HARQ ACK/NACK indikuje, zda byl datový paket přijatý na HS-PDSCH úspěšně dekódován (ACK) nebo ne (NACK), a v případě potřeby spouští retransmisi.

Z architektonického hlediska je HS-SICH vysílán UE po předem definované době po přijetí sub-rámce HS-PDSCH. Toto časování je striktně definováno vzhledem k downlinkovému přenosu HS-SCCH/HS-PDSCH, aby byla zajištěna zpětná vazba s nízkou latencí. Kanál používá rozprostírací faktor 16. Na rozdíl od vyhrazeného kanálu je HS-SICH sdílený prostředek, ale jeho přenos je spuštěn jako odpověď na downlinkové přidělení signalizované na HS-SCCH. Node B musí HS-SICH správně přijmout a interpretovat, aby se rozhodl o parametrech pro další downlinkový přenos (na základě CQI) a spravoval stav procesu HARQ (na základě ACK/NACK).

Jeho fungování je nedílnou součástí smyčky HSDPA. Poté, co UE dekóduje HS-SCCH a přidružená data HS-PDSCH, pokusí se dekódovat transportní blok. Na základě kontroly CRC vygeneruje ACK nebo NACK. Současně změří kvalitu downlinkového kanálu, aby vygenerovala hodnotu CQI. Tyto dvě informace jsou naformátovány, zakódovány a přeneseny na HS-SICH zpět k Node B. Plánovač Node B použije CQI od všech aktivních UE, aby se rozhodl, kterou UE naplánovat příště a s jakou datovou rychlostí. Jeho proces HARQ použije ACK/NACK k vyprázdnění bufferu (při ACK) nebo k přípravě retransmise s redundantní verzí (při NACK). Tato těsná, rychlá zpětnovazební smyčka, umožněná HS-SICH, je tím, co umožňuje HSDPA dosáhnout vysoké spektrální efektivity a robustního výkonu spoje.

K čemu slouží

HS-SICH byl vytvořen, aby vyřešil klíčové chybějící spojení v architektuře HSDPA: rychlou, spolehlivou uplinkovou zpětnou vazbu. Přesunutí plánování a HARQ k Node B (základní princip HSDPA) vyžadovalo, aby Node B mělo bezprostřední znalost dvou věcí: úspěch nebo neúspěch svého downlinkového přenosu a aktuální kvalitu downlinkového kanálu na straně UE. Stávající signalizační kanály z Release 99 byly příliš pomalé a nebyly navrženy pro zpětnovazební cykly kratší než 2 ms.

Bez vyhrazeného kanálu zpětné vazby s nízkou latencí, jako je HS-SICH, by pokročilé funkce HSDPA nebyly možné. Adaptivní modulace a kódování (AMC) spoléhá na časté a přesné hlášení CQI pro výběr optimální modulace a kódové rychlosti pro aktuální rádiové podmínky. Rychlý proces Hybrid ARQ vyžaduje, aby ACK/NACK byly přijaty s minimálním zpožděním, aby byla udržena krátká doba cyklu procesu HARQ, což umožňuje rychlé retransmise a efektivní využití protokolu stop-and-wait.

HS-SICH vyřešil problém, jak získat tyto kritické informace od UE k Node B v rámci přísného časování 2ms TTI. Poskytl standardizovaný, efektivní fyzický kanál s definovanou strukturou, kódováním a časováním. To umožnilo Node B činit autonomní, informovaná rozhodnutí o plánování každé 2 ms a reagovat na změny kanálu a chyby paketů téměř v reálném čase. Vytvoření HS-SICH spolu s HS-SCCH dokončilo řídicí rovinu s nízkou latencí nezbytnou pro paketově optimalizované rozhraní vzduchu, které HSDPA představovalo.

Klíčové vlastnosti

  • Přenáší uplinkovou zpětnou vazbu pro HSDPA: CQI a HARQ ACK/NACK
  • Umožňuje adaptivní modulaci a kódování (AMC) prostřednictvím hlášení CQI
  • Umožňuje rychlý Hybrid ARQ s měkkým kombinováním prostřednictvím zpětné vazby ACK/NACK
  • Časování přenosu je těsně svázáno s příjmem downlinkového HS-PDSCH
  • Používá rozprostírací faktor 16
  • Nezbytný pro uzavřenou smyčku plánování Node B a adaptaci spoje

Související pojmy

Definující specifikace

  • TS 25.202 (Rel-19) — 7.68Mcps TDD Option Technical Specification
  • TS 25.221 (Rel-19) — UTRA TDD Physical Layer Specification
  • TS 25.222 (Rel-19) — UTRA TDD Multiplexing & Channel Coding
  • TS 25.224 (Rel-19) — UTRA TDD Physical Layer Procedures
  • TS 25.302 (Rel-19) — UTRA Physical Layer Services
  • TS 25.308 (Rel-19) — HSDPA Overall Description
  • TS 25.433 (Rel-19) — Node B Application Part (NBAP) Protocol
  • TS 25.874 (Rel-11) — HSPA Feedback & Signalling Efficiency for LCR TDD

📖 Anglický originál a plná specifikace: HS-SICH na 3GPP Explorer