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PHICHPHICH用于对PUSCH传输的数据回应HARQ ACK/NACK。每个TTI中的每个上行TB对应一个PHICH，也就是说，当UE在某小区配置了上行空分复用时，需要2个PHICH。一、PHICH资源介绍小区是通过MasterInformationBlock的phich-Config字段来配置PHICH的。图1：PHICH-ConfigPhich-Duration指定了是使用control region中的1个symbol还是3（或2）个symbol来发送PHICH，对应36.211的Table 6.9.3-1。通常会配置只使用第一个OFDM symbol来发送PHICH，这样即使PCFICH解码失败了，也不影响PHICH的解码。但在某些场景下，比如系统带宽较小的小区（如1.4MHz，总共只有6个RB），其频域分集的增益要比系统带宽较大的小区（如20MHz）的小区要低。通过使用extended PHICH duration，能提高时间分集的增益，从而提高PHICH的性能。注：TDD中，PSS随着子帧1和6的第三个symbol传输（在DwPTS中），所以在extended PHICH duration下，只能使用2个symbol来发送PHICH。PHICH duration的配置限制了CFI取值范围的下限，也就是说，限制了control region至少需要占用的symbol数。对于下行系统带宽的小区而言，如果配置了extended PHICH duration，UE会认为CFI的值等于PHICH duration，此时UE可以忽略PCFICH的值；对于下行系统带宽的小区而言，由于CFI指定的可用于control region的symbol数可以为4（见36.212的5.3.4节），大于PHICH duration可配置的最大值3，如果此时配置了extended PHICH duration，UE还是要使用PCFICH指定的配置。即“CFI和extended PHICH duration相比较，取其大者”。（见36.213的9.1.3节和1）phich-Resource指定了control region中预留给PHICH的资源数，它决定了PHICH group的数目。多个PHICH可以映射到相同的RE集合中发送，这些PHICH组成了一个PHICH group，即多个PHICH可以复用到同一个PHICH group中。同一个PHICH group中的PHICH通过不同的orthogonal sequence来区分。即一个二元组唯一指定一个PHICH资源，其中为PHICH group索引，为该PHICH group内的orthogonal sequence索引。一个小区内可用的PHICH group数的计算方式如图2所示。图2：如何计算PHICH group的个数注意：的场景只出现在TDD 0这种配置下，此时对应子帧所需的PHICH group数量是时的2倍。这是因为只有在TDD 0配置下，一个系统帧内的下行子帧数少于上行子帧数，此时同一个下行子帧可能需要反馈2个上行子帧的ACK/NACK信息，所以需要2倍的PHICH资源。从图2可以看出：对于FDD而言，PHICH group数仅与phich-Resource的配置相关；而对于TDD而言，PHICH group数不仅与phich-Resource的配置相关，还与uplink-downlink configuration以及子帧号相关。越大，可复用的UE数越多，支持调度的上行UE数也就越多，但码间干扰也就越大，解调性能也就越差。与此同时，control region内可用于PDCCH的资源数就越少。一个PHICH group可用的orthogonal sequence数见36.211的Table 6.9.1-2。可以看出，对Normal CP而言，一个PHICH group支持8个orthogonal sequence，即支持8个PHICH复用；对Extended CP而言，一个PHICH group支持4个orthogonal sequence，即支持4个PHICH复用。通过上面的介绍，我们可以计算出一个小区在某个下行子帧所包含的PHICH资源数：对应Normal CP，其值为；对应Extended CP，其值为。（我们可以认为：在FDD下，）一个小区真正所需的PHICH资源总数取决于：（1）系统带宽；（2）每个TTI能够调度的上行UE数（只有被调度的上行UE才需要PHICH）；（2）UE是否支持空分复用（2个上行TB就对应2个PHICH）等。PHICH配置必须在MIB中发送的原因在于：SIB是在PDSCH中发送的，PDSCH资源是通过PDCCH来指示的，PDCCH的盲检又与PHICH资源数的配置相关（详见LTE：CCE介绍系列），因此UE需要提前知道PHICH配置以便成功解码SIB。对于FDD而言，接收到MIB就可以计算出预留给PHICH的资源。对于TDD而言，UE仅仅接收到MIB是不够的，UE还需要知道uplink-downlink configuration和子帧号。通过小区搜索过程，UE已经知道了当前子帧号（见LTE：小区搜索过程（cellsearchprocedure）；而UE需要接收到SIB1后，通过SystemInformationBlockType1的tdd-Config的subframeAssignment字段才能知道uplink-downlink configuration。问题来了：SIB1在PDSCH中发送，需要先解码PDCCH，且PDCCH的解码与PHICH资源数的计算相关；而PHICH资源数的计算又依赖于SIB1中指定的uplink-downlink configuration，这就形成了死锁。解决的方法是，UE在接收SIB1时，会使用不同的值（02，见图2）去尝试盲检，直到成功解码出SIB1为止，从而得到uplink-downlink configuration。二、PHICH物理层处理每个HARQ确认信息（1 bit：对应一个上行TB）先重复3遍（见36.212的5.3.5节），接着使用BPSK调制和使用一个长为4（对于Extended CP而言，长为2）的orthogonal sequence进行扩频，再使用小区特定的搅扰序列进行加扰后，就得到12个加扰symbol（见36.211的6.9.1节）。多个PHICH映射同一个PHICH group时，是将多个PHICH的映射到同一个RE的symbol相加来实现的。（对应36.211的6.9.3节中的公式）每个PHICH group会映射到3个REG中，这3个REG是分开的，彼此间隔1/3下行系统带宽。12个symbol如何映射到对应的REG、层匹配、预编码、以及如何映射到RE，详见36.211的6.9.2节和6.9.3节。图3：PHICH结构在control region的第一个OFDM symbol，资源首先会分配给PCFICH，PHICH只能映射到没有被PCFICH使用的那些RE上。同一个PHICH group中的所有PHICH映射到相同的RE集合上；不同的PHICH group使用的RE集合是不同的。三、UE如何确定其使用的PHICH资源UE如何确定eNodeB使用哪个PHICH资源来回应其上行数据的ACK/NACK呢？在时域上，如果UE在子帧n发送PUSCH，则UE会在子帧检测对应的PHICH。对于FDD而言，总是等于4；对于TDD而言，是通过36.213的Table 9.1.2-1得到。在子帧绑定（subframe bundling）操作中，PHICH资源是与所有绑定在一起的子帧中的最后一个子帧相对应的。在确定了在哪个子帧上接收对应的PHICH后，UE需要确定所使用的PHICH资源，即确定二元组。该二元组与DCI 0指定的上行资源分配和DMRS cyclic shift相关，计算公式如下：其中，：DCI 0中有一个字段叫Cyclic shift for DM RS and OCC index（见36.212的5.3.3.1.1节），通过该字段查36.213的Table 9.1.2-2，就得到对应的值。当然，此DCI 0必须是最新的用于指示对应PHICH相关的TB所在的PUSCH资源的。如果同一TB没有相应的DCI 0，并且以下两个条件满足其一，的值将为0：同一TB的初始PUSCH传输是半静态调度的；同一TB的初始PUSCH传输是通过RAR调度的。：是用于PHICH调制的spreading factor的大小。对于Normal CP，其值为4；对于Extended CP，其值为2。（见36.211的6.9.1节）：如果是PUSCH传输的第一个TB，其值为；如果是PUSCH传输的第二个TB，其值为。其中，为对应的PUSCH传输在第一个slot的最低PRB索引。：PHICH group的个数，见之前的介绍。：当TDD的uplink-downlink configuration为0且PUSCH在子帧4或9（对应回应ACK/NACK的下行子帧为0或5，其，此时2个不同的上行子帧发送的PUSCH需要在同一个下行子帧回应ACK/NACK）上发送时，其值为1；其它情况下，其值为0。还有就是，PHICH与PBCH使用相同的天线端口集合来发送。四、载波聚合对PHICH的影响在载波聚合中，PHICH与对应的上行PUSCH数据传输的UL Grant在同一个下行载波单元（Component Carrier，CC）上传输。这样做的原因在于异构网络的部署可能使得一些CC的control region受到较高的inter-cell干扰，这时候使用跨承载调度（cross-carrier scheduling）将某些CC的PDCCH（此时对应DCI 0）在信道质量较好的其它CC上发送，能提高了PDCCH的解码效率。假如将CC 1的DCI 0放在CC 2的control region上发送，可以认为CC 2的信道质量较好，这时把CC 1的PHICH也放在CC 2发送，相应地也能提高PHICH的解码效率。因此，当配置了跨承载调度时，一个下行CC可能需要携带多个上行CC的PHICH，从而增加了PHICH冲突的可能性（因为PHICH资源与对应PUSCH传输的起始PRB相关，多个上行CC可能使用相同的起始PRB）。为了降低冲突，可以将在相同下行CC的control region上传输的不同上行CC的DMRS的cyclic shift（即）配置成不同的值；与此同时，eNodeB调度器也可以在调度时为不同CC选择起始PRB不同的上行PUSCH资源。注：建议大家看看参考资料的几篇文章，对大家理解PHICH会有帮助的。【参考资料】14G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband的10.4.2节2LTE - The UMTS Long Term Evolution, 2nd Edition的9.3.4节和28.3.1.3节3TS 36.211的6.9节HARQ indicator (HI)4TS 36.212的5.3.5节Physical hybrid ARQindicator channel5TS 36.213的9.1.2节PHICH Assignment Procedure6T