CN100449981C - 多载波高速下行分组接入中混合自动重传方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多载波高速下行分组接入中混合自动重传方法，包括步骤：基站预先设定为各终端发送高速下行分组数据允许使用的混合自动重传HARQ进程总数；为各终端发送高速下行分组数据的所有载波共享所述HARQ进程发送高速下行分组数据；；通知终端所述高速下行分组数据使用的载波标识和HARQ进程标识；终端根据所述载波标识和HARQ进程标识将收到的高速下行分组数据提交到对应的HARQ进程进行处理，获取需要的业务数据。利用本发明，可以简单方便地实现对多载波HARQ进程的管理，增加高速下行分组数据重传的灵活性，实现多载波高速下行分组数据的传输。

Description

多载波高速下行分组接入中混合自动重传方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种多载波高速下行分组接入中混合自动重传方法。

背景技术

为了适应日益增长的数据业务的需求，3GPP Rlease 5(第三代伙伴工程版本5)引入了HSDPA(高速下行分组接入)技术，以提高下行方向的数据传输速率。HSDPA技术同时适用于WCDMA FDD(宽带码分多址频分双工)、UTRA TDD(通用地面无线接入时分双工)和TD-SCDMA(时隙-同步码分多址)三种不同模式。

HSDPA采用的关键技术包括：快速分组调度、AMC(自适应调制编码)和HARQ(混合自动重传请求)。这些技术由位于Node B(基站)的MAC-hs(媒体接入控制实体)和位于UE(用户设备)的MAC-hs实体共同实现。

图1示出了UTRAN侧的MAC-hs模型，该实体位于Node B，包括调度模块和混合自动重传请求模块。

图2示出了UE侧的MAC-hs模型，包括重排与拆解模块和混合自动重传请求模块。

在Node B的MAC-hs中，为每个使用HSDPA的用户配置一个HARQ实体，用于管理用户的所有HARQ进程，选择合适的HARQ进程传输MAC-hsPDU(MAC-hs协议数据单元)。与之对应，UE的MAC-hs也建立一个HARQ实体，负责管理相应的HARQ进程，二者之间的HARQ进程存在一一对应关系。

现有协议中的描述主要是针对单载波而言的，对任意一个传输时间间隔(TTI)，每个被调度的UE只能传输一个MAC-hs PDU。Node B的MAC-hs实体中的调度模块负责确定哪些UE被调度，并为每个被调度的用户构造一个MAC-hs PDU，递交到HARQ实体，然后由HARQ实体选择合适的进程传输。HSDPA采用了多路并行停等HARQ协议。即同时启动多个HARQ进程，使用某个HARQ进程传输MAC-hs PDU后，在收到反馈信息之前，不能继续使用该进程传输任何数据，但在等待某个HARQ进程的反馈信息过程中，可以使用其他的空闲进程继续传输MAC-hs PDU。UE侧的HARQ实体为每个HARQ进程分配了软缓存，缓存大小决定了HARQ进程能够存储的数据量。

Node B的HARQ实体在选择HARQ进程时需要遵循以下原则：

1.如果是重传的MAC-hs PDU，必须使用初次传输该PDU时使用的HARQ进程。

2.如果是新产生的MAC-hs PDU，那么选择的HARQ进程必须是空闲的，并且该MAC-hs PDU经过CRC(循环冗余校验)校验后的数据量不能超过UE侧对应的HARQ进程的缓存大小。

UE侧的HARQ实体实现的主要功能如下：

根据控制信道上携带的信息判断当前传输的MAC-hs PDU使用的HARQ进程，以及是新数据还是重传数据，并对这些数据进行相应的处理，同时向Node B或UTRAN(通用地面无线接入网路)侧返回确认消息ACK或否定信息NACK。

现有标准中，对HARQ进程的管理都是针对单载波而言的，对于任一TTI，每个被调度的UE只能启动一个HARQ进程传输一个MAC-hs PDU。而将HSDPA技术应用于多载波系统中，使多个载波同时支持HSDPA，可以进一步提高下行数据传输速率。对多载波HSDPA而言，UE可能在某个TTI传输多个MAC-hs PDU，从而需要启动多个HARQ进程，如何使用和管理这些HARQ进程，现有协议中缺乏必要的描述。

因此，当一个逻辑小区有多个载波用于支持HSDPA时，基于现有传输方式的无线网络和终端将无法满足多载波HSDPA的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种多载波高速下行分组接入中混合自动重传方法，以克服现有技术HSDPA系统中HARQ进程管理只针对单载波的缺点，实现HSDPA系统对多载波的支持。

为此，本发明提供如下的技术方案：

一种多载波高速下行分组接入中混合自动重传方法，所述方法包括步骤：

A、基站预先设定为各终端发送高速下行分组数据允许使用的混合自动重传HARQ进程总数；

B、为各终端发送高速下行分组数据的所有载波共享所述HARQ进程发送高速下行分组数据；

C、通知终端所述高速下行分组数据使用的载波标识和HARQ进程标识；

D、终端根据所述载波标识和HARQ进程标识将收到的高速下行分组数据提交到对应的HARQ进程进行处理，获取需要的业务数据。

所述步骤B包括：

B1、确定被调度终端当前可以使用的载波及各载波需要传送的高速下行分组数据；

B2、为各载波分配不同的混合自动重传HARQ进程，并确定该载波标识和分配的HARQ进程标识；

B3、在分配的HARQ进程上将所述高速下行分组数据发送到对应的载波上。

在所述步骤B1前还步包括步骤：

获取所述被调度终端当前的空闲HARQ进程个数，其初始值为所述被调度终端允许使用的HARQ进程总数。

所述步骤B1中确定被调度终端当前可以使用的载波时，使为其选择的载波个数小于或等于所述被调度终端当前的空闲HARQ进程个数。

所述步骤B2包括：

为重传的高速下行分组数据分配初次传输该高速下行分组数据时使用的HARQ进程；

为新产生的高速下行分组数据选择空闲的HARQ进程。

在所述步骤B2和步骤B3之间还包括步骤：

实时更新所述被调度终端当前的空闲HARQ进程个数，具体过程如下：

新产生被调度终端的高速下行分组数据后，将所述被调度终端当前的空闲HARQ进程个数减去新产生的高速下行分组数据个数，作为所述被调度终端的当前空闲HARQ进程；

当为所述被调度终端使用的载波分配的HARQ进程收到终端反馈的ACK信息后，将所述被调度终端的当前空闲HARQ进程加1，作为所述被调度终端的当前空闲HARQ进程；

当为所述被调度终端使用的载波分配的HARQ进程传输同一组高速下行分组数据达到允许的最大传输次数但仍未传输成功时，将所述被调度终端的当前空闲HARQ进程加1，作为所述被调度终端的当前空闲HARQ进程。

所述步骤C具体为：

基站通过控制信道通知终端所述高速下行分组数据使用的载波标识和HARQ进程标识。

当需要使用的混合自动重传HARQ进程总数多于8个时，通过预先在所述控制信道上增加指示比特，表示HARQ进程标识，实现对系统支持的HARQ进程数目的扩充。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明充分考虑了多载波HSDPA的特点，由Node B为被调度UE建立预定个数的HARQ进程，UE可能使用的所有载波共享这些HARQ进程，从而降低了多载波HARQ进程管理的复杂度。由于每个载波传输一个高速下行分组数据单元，多载波共享预定个数的HARQ进程，使得重传高速下行分组数据时只需使用与初次传输相同的HARQ进程，而不必使用相同的载波进行重传，从而增加了重传的灵活性，使HARQ进程的使用和数据的传输更加灵活，实现了HSDPA系统对多载波的支持，进一步提高了系统下行数据传输速率。

附图说明

图1是现有UTRAN侧的MAC-hs模型；

图2是现有UE侧的MAC-hs模型；

图3是本发明方法的实现流程图；

图4是本发明方法中所有载波共享HARQ进程发送数据的流程图；

图5是基站中多载波HSDPA数据的处理流程图；

图6是终端中多载波HSDPA数据的处理流程图。

具体实施方式

本发明的核心在于由Node B为被调度的UE建立预定个数的HARQ进程，UE可能使用的所有载波共享这些HARQ进程。当需要传输高速下行分组数据时，由Node B内的混合自动请求模块为各个载波选择合适的HARQ进程，同时保证满足条件：对于重传的高速下行分组数据，使用初次传输该PDU时使用的HARQ进程；对于新产生的高速下行分组数据，选择空闲的HARQ进程；不同载波使用不同的HARQ进程。通过在控制信道上携带载波ID和进程ID通知UE当前使用的HARQ进程，从而使终端侧混合自动重传请求模块可以将高速下行分组数据发送到相应的HARQ进程进行处理，从而实现HSDPA系统对多载波的支持。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参照图3，图3示出了本发明方法的实现流程，包括以下步骤：

步骤301：Node B预先设定为各UE发送高速下行分组数据允许使用的HARQ进程总数。

步骤302：为各UE发送高速下行分组数据的所有载波共享HARQ进程发送高速下行分组数据。

比如，对被调度的UE，设为其建立了M个HARQ进程，这M个进程由所有载波共享，设t时刻空闲的HARQ进程为E(t)，初始时E(t)＝M。

现有标准中最多支持8个HARQ进程，多个载波共享HARQ进程时，可能无法保证连续调度。因此需要对现有标准进行修改，通过在控制信道上增加指示比特，用于表示更多的HARQ进程ID。

由于每个载波传输一个高速下行分组数据单元，多个载波共享M个HARQ进程，因此为UE分配传输高速下行分组数据的载波时，选择的载波数不能超过当前空闲的进程数E(t)。

各UE使用的所有载波共享HARQ进程发送高速下行分组数据的过程将在后面详细描述。

步骤303：通知UE高速下行分组数据使用的载波ID和HARQ进程ID。

比如，可以通过控制信道通知UE每个高速下行分组数据使用的载波ID和HARQ进程ID，同时，还需要通知UE该高速下行分组数据是重传的高速下行分组数据还是新的高速下行分组数据。

步骤304：终端根据载波ID和HARQ进程ID将收到的高速下行分组数据提交到对应的HARQ进程进行处理，获取需要的业务数据。

参照图4，图4示出了本发明方法中所有载波共享HARQ进程发送数据的流程，包括以下步骤：

步骤401：获取被调度UE当前的空闲HARQ进程个数E(t)。

步骤402：确定被调度UE当前可以使用的载波及各载波需要传送的高速下行分组数据。

首先，确定被调度UE当前可以使用的载波，以及各载波上使用的时隙和码道资源，然后构造每个载波传输的高速下行分组数据。

前面已经提到，由于每个载波传输一个高速下行分组数据单元，多个载波共享M个HARQ进程，因此为UE分配传输高速下行分组数据的载波时，选择的载波数不能超过当前空闲的进程数E(t)。

在构造高速下行分组数据时，要根据UE接入时上报的UE的软缓存能力，使UE侧对应的HARQ进程的软缓存能够存储该高速下行分组数据经过CRC校验后的数据。

步骤403：为各载波分配不同的混合自动重传HARQ进程，并确定各载波ID和分配的HARQ进程ID。

为了保证下行分组数据的正确传输，在为各载波分配合适的HARQ进程时，需要满足下列条件：

(1)如果是重传的高速下行分组数据，使用初次传输该高速下行分组数据时使用的HARQ进程；

(2)如果是新产生的高速下行分组数据，则选择空闲的HARQ进程；

(3)不同载波使用不同的HARQ进程。

步骤404：实时更新所述被调度UE当前的空闲HARQ进程个数。

在以下情况下需要更新被调度UE的当前的空闲HARQ进程个数：

(1)设当前调度了N个新的高速下行分组数据单元，由于每个高速下行分组数据单元要启动一个新的进程，故将E(t)的值减N；对于重传的高速下行分组数据单元，则E(t)不进行更新；

(2)如果某个HARQ进程收到了终端反馈的ACK信息，表明高速下行分组数据单元已被正确接收，则E(t)加1。如果是NACK信息，则E(t)不变；

(3)如果某个高速下行分组数据单元达到了最大重传次数而被丢弃，那么其使用的HARQ进程也要被回收，E(t)的值加1。

步骤405：在分配的HARQ进程上将所述高速下行分组数据发送到对应的载波上。

在实际应用中，步骤404也可以在步骤402之前进行，比如，对上述三种情况分别设置相应的标志位及相应的更新值，在构造高速下行分组数据前，检查各标志位并进行相应的更新。

当然，也可以将被调度UE在t时刻的空闲进程数E(t)设置为一个全局变量，当出现上述三种情况时，对该变量进行相应的更新操作，实现对被调度UE的当前空闲进程数的实时更新。

可见，利用本发明方法，不仅实现了多载波HSDPA数据的传输，而且UE的所有载波共享一定个数的HARQ进程，降低了HARQ进程管理的复杂度，并提高了重传的灵活性。

下面参照图1所示UTRAN侧的MAC-hs模型进一步详细说明基站中多载波HSDPA数据的处理过程。

图5示出了其传输流程，包括以下步骤：

步骤501：初始化。

获取设定的UE允许使用的HARQ进程数M，并将UE在t时刻的空闲进程数E(t)的值设为M。

步骤502：RNC(无线网络控制器)将高层数据递交到Node B的MAC-hs缓冲区。

步骤503：调度模块确定被调度UE当前可以使用的载波，以及各载波上使用的时隙和码道资源，并构造每个载波传输的MAC-hs PDU。

由于每个载波传输一个MAC-hs PDU，多个载波共享M个HARQ进程，因此为UE分配传输高速下行分组数据的载波时，选择的载波数不能超过当前空闲的进程数E(t)。

步骤504：调度模块将当前传输的MAC-hs PDU递交到HARQ实体，同时还要通知HARQ实体，各MAC-hs PDU分别在哪个载波上传输。

步骤505：HARQ实体负责为各个载波选择合适的HARQ进程。

步骤506：HARQ模块对E(t)的值进行更新。更新方法如下：

设当前调度了N个新的MAC-hs PDU，由于每个PDU要启动一个新的进程，故将E(t)的值减N；对于重传的MAC-hs PDU，则E(t)不进行更新；

如果某个HARQ进程收到了终端反馈的ACK信息，表明MAC-hs PDU已被正确接收，则E(t)加1。如果是NACK信息，则E(t)不变；

如果某个MAC-hs PDU达到了最大重传次数，那么其使用的HARQ进程也要被回收，E(t)的值加1。

步骤507：HARQ模块将MAC-hs PDU以及每个PDU使用的载波ID和HARQ进程ID信息递交到底层。

步骤508：底层模块负责将各MAC-hs PDU在指定的载波上发送，并通过控制信道通知终端每个PDU使用的载波ID和HARQ进程ID，以及是重传还是新的MAC-hs PDU。

下面参照图2所示终端侧的MAC-hs模型进一步详细说明终端中多载波HSDPA数据的处理过程。

图6示出了其传输流程，包括以下步骤：

步骤601：底层模块将接收到的MAC-hs PDU以及当前使用的HARQ进程ID、载波ID递交到HARQ模块。

步骤602：HARQ模块根据HARQ进程ID、载波ID，将MAC-hs PDU发送到相应的HARQ进程进行处理。

步骤603：HARQ进程判断MAC-hs PDU是否被正确接收，如果是，则转至步骤604，否则转至步骤608。

步骤604：产生ACK，并通过控制信道反馈给Node B。

步骤605：将MAC-hs PDU提交到重排与拆解模块。

步骤606：重排与拆解模块去除MAC-hs PDU中的头信息与填充信息，然后将处理后的数据递交到高层模块。

步骤607：高层模块对数据做进一步处理，获取最终需要的业务数据。

步骤608：判断MAC-hs PDU是否是重传MAC-hs PDU。如果是，则转至步骤609，否则转至步骤613。

步骤609：将MAC-hs PDU与软缓存中的数据合并。

步骤610：判断合并后的数据是否正确，如果是，转至步骤604，如果否，转至步骤611。

步骤611：将合并后的数据保存在该HARQ进程的软缓存。

步骤612：产生NACK，并通过控制信道反馈给Node B。

步骤613：将出错的数据保存在该HARQ进程的软缓存。

可见，利用本发明方法，各UE使用的所有载波共享该UE允许使用的所有HARQ进程，简单灵活地实现了多载波HSDPA数据的传输。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (8)

1、一种多载波高速下行分组接入中混合自动重传方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

A、基站预先设定为各终端发送高速下行分组数据允许使用的混合自动重传请求HARQ进程总数；

B、为各终端发送高速下行分组数据的所有载波共享所述HARQ进程以发送高速下行分组数据；

C、通知终端所述高速下行分组数据使用的载波标识和HARQ进程标识；

D、终端根据所述载波标识和HARQ进程标识将收到的高速下行分组数据提交到对应的HARQ进程进行处理，获取需要的业务数据。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1、确定被调度终端当前能够使用的载波及各载波需要传送的高速下行分组数据；

B2、为各载波分配不同的混合自动重传请求HARQ进程，并确定各载波标识和分配的HARQ进程标识；

B3、在分配的HARQ进程上将所述高速下行分组数据发送到对应的载波上。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤B1前还包括步骤：

获取被调度终端当前的空闲HARQ进程个数，其初始值为所述被调度终端允许使用的HARQ进程总数。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B1中确定被调度终端当前能够使用的载波时，使为所述被调度终端选择的载波个数小于或等于所述被调度终端当前的空闲HARQ进程个数。

5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B2包括：

为重传的高速下行分组数据分配初次传输该高速下行分组数据时使用的HARQ进程；

为新产生的高速下行分组数据选择空闲的HARQ进程。

6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤B2和步骤B3之间还包括步骤：

实时更新所述被调度终端当前的空闲HARQ进程个数，具体过程如下：

新产生被调度终端的高速下行分组数据后，将所述被调度终端当前的空闲HARQ进程个数减去新产生的高速下行分组数据个数，作为所述被调度终端的当前空闲HARQ进程个数；

当为所述被调度终端使用的载波分配的HARQ进程收到终端反馈的ACK信息后，将所述被调度终端的当前空闲HARQ进程个数加1，作为所述被调度终端的当前空闲HARQ进程个数；

当为所述被调度终端使用的载波分配的HARQ进程传输同一组高速下行分组数据达到允许的最大传输次数但仍未传输成功时，将所述被调度终端的当前空闲HARQ进程个数加1，作为所述被调度终端的当前空闲HARQ进程个数。

7、根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体为：

基站通过控制信道通知终端所述高速下行分组数据使用的载波标识和HARQ进程标识。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

当需要使用的混合自动重传请求HARQ进程总数多于8个时，通过预先在所述控制信道上增加指示比特，表示HARQ进程标识，实现对系统支持的HARQ进程数目的扩充。

Images