CN101174879A - 一种混合自动请求重传的调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合自动请求重传(HARQ)的调度方法，包括：至少两个用户设备(UE)在包含至少两个子帧的增强物理上行信道(E－PUCH)调度帧内同时发送上行数据到基站(Node B)；Node B接收到来自所述至少两个UE的上行数据，并通过时分复用的方式在包含至少两个子帧的增强HARQ指示信道(E－HICH)调度帧内分别向所述至少两个UE反馈对所接收上行数据的校验结果。通过本发明的方法可以实现多个UE同时传输上行数据，并且可以节约系统的码字资源，从而增大系统的容量。

Description

一种混合自动请求重传的调度方法

技术领域

本发明涉及时分双工(TDD，Time Division Duplex)的高速上行包接入(HSUPA，High Speed Uplink Packet Access)技术，特别涉及到在TDDHSUPA系统中的混合自动请求重传(HARQ，Hybrid Automatic RepeatreQuest)的调度方法。

背景技术

作为应用于宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division MultiplexAccess)网络的基于分组数据的传输增强技术，HSUPA技术通过HARQ和基于基站(Node B)的调度等技术提升上行链路的数据传输率。

其中，HARQ定义了一种物理层的数据包重传机制，数据包的重传在用户设备(UE)和Node B之间直接进行，Node B在收到UE发送来的上行数据包后会根据对数据包的校验结果通过无线接口向UE反馈ACK(PositiveAcknowledgement)/NACK(Negative Acknowledgement)信令，以通知UE自身是否正确接收了上行数据，UE根据来自Node B的ACK/NACK指示，可以迅速重新发送传输错误的数据包，实现上行数据的重传。由于上述HARQ过程绕开了Node B和RNC之间Iub接口数据传输，可以大大降低上行数据的重传时延。并且Node B在上行数据的接收过程中引入了软合并和增量冗余(Incremental Redundancy)等技术，进一步提高了重传数据包的传输正确率。

由第三代伙伴项目(3GPP，3^rd Generation Partnership Project)的技术规定工作组(TSG，Technical Specification Group)无线接入网络(RAN)标准定义的1.28Mcps TDD HSUPA系统中，HARQ过程所使用上、下行信道的传输时间间隔(TTI，Transmission Time Interval)是5ms，也就是一个子帧(Subframe)的长度。图1显示了一个UE传输上行数据的HARQ过程。如图1所示，在一次传输上行数据的HARQ过程中，Node B首先可以通过下行增强绝对授权信道(E-AGCH，Enhanced absolute grant channel)为该UE分配传输上行数据所需的物理资源，例如码字和时隙等资源。经过系统设定的T1时延后，该UE在增强物理上行信道(E-PUCH ，Enhanced physical uplinkchannel)上传输上行数据。再经过系统设定的T2时延后，Node B根据对所接收上行数据的验证结果通过增强HARQ指示信道(E-HICH，EnhancedHARQ indicator channel)反馈ACK或NACK响应。其中，T1表示E-AGCH信道所占子帧的开始时间与E-PUCH信道所占子帧的开始时间之间的延时；T2表示E-PUCH信道所占子帧的结束时间与E-HICH信道所占子帧的开始时间之间的延时。

通常情况下，在有多个UE需要同时上行传输数据时可以进一步采用码分复用的方式，使多个UE可以在相同的传输时间间隔内同时与Node B进行数据传输。图2为两个UE采用码分复用的方式共享信道资源的HARQ过程示意图。由于多个UE之间的E-AGCH信道、E-PUCH信道以及E-HICH信道都是通过使用不同的信道化码来进行区分的，因此，同时上传上行数据的UE的数目将受到系统可以使用的信道化码的数目的限制。因此，码字资源对于1.28Mcps TDD系统显得尤为重要，那么如何进一步降低HSUPA的控制开销，提高数据带宽的效率已经成为一个重要而且迫切需要解决的课题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种HARQ调度方法，可以有效增加系统的容量。

本发明所述的HARQ调度方法，包括：

A、至少两个用户设备UE在包含至少两个子帧的增强物理上行信道E-PUCH调度帧内同时发送上行数据到基站Node B；

B、Node B接收到来自所述至少两个UE的上行数据，并通过时分复用的方式在包含至少两个子帧的HARQ指示信道E-HICH调度帧内分别向所述至少两个UE反馈对所接收上行数据的校验结果。

上述至少两个UE的个数、所述E-PUCH调度帧包含的子帧数以及所述E-HICH调度帧包含的子帧数均相等。

所述方法在步骤A之前进一步包括：a、Node B通过时分复用的方式分别为所述至少两个UE分配传输上行数据所需的资源。

上述步骤a包括：将为所述至少两个UE分配的资源承载于所述至少两个UE对应的E-AGCH子帧中，并发送到所述至少两个UE。

在步骤A之前进一步包括Node B通过码分复用的方式在一个E-AGCH的子帧内分别为所述至少两个UE分配传输上行数据所需的资源。

所述码分复用包括：Node B使用至少两个信道化码对所述为至少两个UE分配的传输上行数据所需的资源进行扩频。

上述至少两个UE在其对应的第一个E-AGCH子帧的开始时刻起延时预先设定的第一时延T1后同时在E-PUCH调度帧内开始发送上行数据。

所述E-PUCH调度帧内第一个子帧的子帧号SFN’为所述E-PUCH调度帧内所包含子帧数目的整数倍。

在步骤A中，至少两个UE通过码分复用的方式在E-PUCH调度帧内同时发送上行数据到基站Node B。

所述通过码分复用的方式在E-PUCH调度帧内同时发送上行数据到基站Node B的步骤包括：A1、使用不同的信道化码对所述至少两个UE的上行数据进行扩频；A2、在所述E-PUCH调度帧中传输扩频后的上行数据。

在步骤A中，至少两个UE通过时隙复用的方式在E-PUCH调度帧内同时发送上行数据到基站Node B。

所述步骤B包括：B1、建立所述至少两个UE与所述E-HICH调度帧中的子帧之间的一一对应关系；B2、对接收到的来自所述至少两个UE的上行数据分别进行解调及校验；B3、将对所述至少两个UE的上行数据的校验结果顺序承载于所述E-HICH调度帧对应子帧中发送到所述至少两个UE。

所述方法进一步包括：Node B在E-PUCH调度帧的结束时刻起延时预先设定的时延T2后发送E-HICH调度帧；所述至少两个UE根据自身与所述E-HICH调度帧中的子帧之间的一一对应关系，接收对应子帧中所承载的对自身所发送上行数据的校验结果。

由此可以看出，本发明所述的HARQ调度方法，使用扩展长度的E-PUCH同时传输多个UE的上行数据，并通过时分复用的方式传输下行的ACK/NACK响应，有效地节省了下行E-HICH信道所使用的信道化码的个数，从而提高了系统的容量。另外，由于在本发明中，E-HICH信道仅通过时分的方式来实现同一个信道化码映射多个E-PUCH用户，这样E-HICH可以进行单独的功率控制和波束赋形，从而可以进一步减少基站的功耗以及小区间干扰。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为现有一个UE传输上行数据的HARQ过程示意图；

图2为现有两个UE码分复用信道资源传输上行数据的HARQ过程示意图；

图3为本发明优选实施例1的4个UE共享信道资源传输上行数据的HARQ过程示意图；

图4为本发明优选实施例2的4个UE共享信道资源传输上行数据的HARQ过程示意图；

图5为在同一组内UE发送上行数据的起始时间不一致的情况下，E-HICH子帧发生冲突的示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术的问题，增加系统的上行容量，本发明对现有用于承载UE上行数据的E-PUCH信道的TTI的长度进行了扩展，使其至少包含两个子帧，例如从5毫秒(ms)增加为10ms或20ms(一般扩展后的TTI应当为一个子帧长度5ms的倍数)，而保持E-AGCH和E-HICH TTI的长度为5ms不变。为了描述方便，将经过扩展的TTI设置为Lms，并将扩展后长度为Lms的一个E-PUCH TTI称为一个E-PUCH调度帧。据此，可以计算得出每个E-PUCH调度帧将包含L/5个子帧。另外，本发明将需要同时上传上行数据的L/5个UE组成一个UE组，设置该UE组内的所有UE在一个E-PUCH调度帧内同时传输上行数据。具体来讲，首先通过码分或分时隙的方式对该UE组内的所有UE的上行数据进行扩频，并在上行的E-PUCH调度帧中传输扩频后的UE组上行数据。通常情况下，同一UE组内的UE应当配置相同的L值，而不同UE组内的UE既可以配置相同的L也可以配置不同的L值。并且，在HSUPA的数据传输过程中，同一UE组所对应的L值应当保持不变。在实际操作过程中，该L值可以在HSUPA系统建立无线承载或者配置的时候设置，系统中的UE可以通过系统的广播消息获得自身对应的L值。

由于E-AGCH和E-HICH TTI的长度保持5ms不变，因此，本发明可以进一步将同一个UE组内的所有UE的E-HICH通过时分复用的方式组成一个E-HICH调度帧。其中，E-HICH调度帧的长度为(L/5)×5ms，即Lms。

从上述技术方案可以看出，本发明的方法与现有多个UE采用时分复用方式共享信道资源传输上行数据的方法相比，可以满足多个UE同时传输上行数据的要求；而与现有多个UE采用码分复用方式共享信道资源传输上行数据的方法相比，可以将多个用户所使用的信道化码从L/5个减少为1个，因此可以有效增加系统的上行容量以及下行容量。虽然，目前也有其它方法提出将多个E-HICH上的ACK/NACK符号通过二次扩频的方式复用到同一个扩频因子为16的信道化码上，但是这样的方法通过仿真已经验证对功耗的需求非常高，而且无法同时对不同的ACK/NACK进行功率控制。另外，由于功耗的急剧增加会造成同一时隙上其它码字资源使用受限，实际上效果更差。与之相比，本发明的方法经实验证明对功耗的需求并不高，而且由于E-HICH信道通过时分复用的方式来实现同一个信道化码映射多个E-PUCH用户，这样E-HICH可以进行单独的功率控制和波束赋形，从而可以进一步减少Node B的功耗以及小区间干扰。

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例1：

本实施例以L为20ms为例详细说明包括4个UE的一个UE组通过共享的信道资源传输上行数据的HARQ过程，具体过程如图3所示。

首先，Node B通过四个长度均为5ms的E-AGCH子帧分别为这4个UE分配传输上行数据所需的物理资源，例如码字和时隙等资源。

随后，经过系统设定的时延T1后，也称为第一时延T1，在一个长度为20ms的E-PUCH调度帧内，4个UE同时通过E-PUCH调度帧传输上行数据到Node B。

具体而言，在该步骤中，首先该4个UE的上行数据可以通过码分方式对各UE上行数据进行扩频，并在上行的E-PUCH调度帧中传输扩频后的UE上行数据。

当Node B接收到该UE组内所有UE的上行数据，分别进行解调及校验后，经过系统设定的时延T2，也称为第二时延T2，在一个长度也为20ms的E-HICH调度帧内通过这4个UE分别对应的E-HICH子帧分别向4个UE反馈ACK或NACK响应。较佳地，通过设置时延T2，可以将E-HICH调度帧内的第一个E-HICH子帧设置为E-PUCH调度帧最后一个子帧的下一个子帧。

最后，该UE组内的4个UE分别根据Node B对自身的响应选择是否重传上行数据。

需要说明的是，不同UE在E-HICH调度帧内传输的顺序应当与自身在E-PUCH内对上行数据进行扩频所使用的信道化码相对应。换句话说，HSUPA系统应当预先建立同一UE组内所有UE与所述E-HICH调度帧中的子帧之间的一一对应关系。

从图3中可以看出，由于同一UE组内不同UE对应的E-AGCH TTI和E-HICH TTI的起始时间并不相同，而不同UE对应的E-PUCH TTI的起始时间和结束时间是相同的，从而导致同一UE组内不同UE对应的T1和T2并不相同。这样一来，如果系统为同一UE组内所有UE定义了相同的T1和T2，将导致同一组内不同UE对应的E-AGCH信道、E-PUCH信道以及E-HICH信道之间的冲突。

为了解决这一问题，在本实施例中，系统将时延T1设定为该UE组内第一个UE对应的E-AGCH子帧的起始时间与E-PUCH调度帧的起始时间的差值，将时延T2设定为E-PUCH调度帧的结束时间与E-HICH调度帧的起始时间的差值。也就是说，仅仅根据上述UE组内第一个UE对应的E-AGCH子帧、E-PUCH调度帧以及E-HICH子帧之间的相对时延设置T1和T2，而其他UE则根据自身所占用的E-AGCH子帧相对于上述第一个UE对应的E-AGCH子帧的时延得到自身的T1，根据自身所占用E-HICH子帧相对于E-HICH调度帧中第一子帧的时延得到自身的T2。在上述情况下，由于扩展后的E-PUCH调度帧至少包含两个子帧，因此，系统设定的T1应当至少为2个子帧的长度，即10ms。

下面结合图3具体说明。在图3中，设占用第一、二、三、四E-AGCH子帧E-AGCH1、E-AGCH2、E-AGCH3以及E-AGCH4的UE分别为UE1、UE2、UE3和UE4。系统设定的时延T1为E-AGCH1子帧的起始时间和E-PUCH调度帧的起始时间的差值，即为UE1所对应的E-AGCH1子帧的起始时间和E-PUCH调度帧的起始时间之间的差值。这样一来，UE2所对应的E-AGCH2子帧的起始时间和E-PUCH调度帧的起始时间之间的差值将等于T1减去一个子帧的长度5ms，UE3所对应的E-AGCH3子帧的起始时间和E-PUCH调度帧的起始时间之间的差值将等于T1减去两个子帧的长度10ms，UE4所对应的E-AGCH4子帧的起始时间和E-PUCH调度帧的起始时间之间的差值将等于T1减去三个子帧的长度15ms。而系统设定的时延T2为E-PUCH调度帧的结束时间和E-HICH调度帧的起始时间的差值，即为E-PUCH调度帧的结束时间和UE1所对应的E-HICH1子帧的起始时间之间的差值。这样一来，E-PUCH调度帧的结束时间和UE2所对应的E-HICH2子帧的起始时间之间的差值将等于T2加上一个子帧的长度5ms，E-PUCH调度帧的结束时间和UE3所对应的E-HICH3子帧的起始时间之间的差值将等于T2加上两个子帧的长度10ms，E-PUCH调度帧的结束时间和UE4所对应的E-HICH4子帧的起始时间之间的差值将等于T2加上三个子帧的长度15ms。通过上述计算，同一UE组内的所有UE就可以根据自身的计算结果在确定的子帧内传输上行数据并接收Node B反馈的ACK/NACK响应，而不会出现冲突的情况。

需要说明的是，对于同一UE组内不同UE的E-AGCH信道的复用，除了上述时分复用的方式之外，还可以采用码分复用的方式。具体来讲，NodeB为同一UE组内各UE所分配的上行资源可以首先通过不同的信道化码进行扩频之后，再统一承载于一个E-AGCH子帧发送到该UE组内的各个UE。

实施例2：

实施例1显示了Node B对上行资源进行调度的情况，在实际的应用中，UE也可以不经过Node B分配上行信道而利用预留的上行信道直接传输上行数据。本实施例就描述了一种无需Node B进行资源调度的上行HARQ过程。在本实施例中，仍然假设L为20ms。图4显示了在一个UE组内的4个UE同时传输上行数据的HARQ过程。

如图4所示，首先，在一个长度也20ms的E-PUCH调度帧内，4个UE同时通过E-PUCH传输上行数据到Node B。

具体而言，在该步骤中，首先使用不同的信道化码对这4个UE的上行数据进行扩频，并在上行的E-PUCH调度帧中传输扩频后的上行数据。

然后，当Node B接收到该UE组内所有UE的上行数据，分别进行解调及校验后，经过系统设定的时延T2，在一个长度也为20ms的E-HICH调度帧内通过这4个UE分别对应的E-AGCH子帧分别向4个UE反馈ACK或NACK响应。

最后，该UE组内的4个UE分别根据Node B对自身的响应选择是否重传上行数据。

与实施例1相同，为了避免各个UE之间的冲突，系统将时延T2设定为E-PUCH调度帧的结束时间与E-HICH调度帧的起始时间的差值，也就是说，仅仅根据在E-HICH调度帧内占用第一个E-HICH子帧的UE设置T2，而其他UE则根据自身所占用的E-HICH子帧相对于E-HICH调度帧中第一子帧的时延得到自身的T2。

下面结合图4具体说明。在图4中，设占用E-HICH调度帧内第一、二、三、四个子帧E-HICH1、E-HICH2、E-HICH3以及E-HICH4的UE分别为UE1、UE2、UE3和UE4。系统设定的时延T2为E-PUCH调度帧的结束时间和E-HICH调度帧的起始时间的差值，即为E-PUCH调度帧的结束时间和UE1所对应的E-HICH1子帧的起始时间之间的差值。这样一来，E-PUCH调度帧的结束时间和UE2所对应的E-HICH2子帧的起始时间之间的差值将等于T2加上一个子帧的长度5ms，E-PUCH调度帧的结束时间和UE3所对应的E-HICH3子帧的起始时间之间的差值将等于T2加上两个子帧的长度10ms，E-PUCH调度帧的结束时间和UE4所对应的E-HICH4子帧的起始时间之间的差值将等于T2加上三个子帧的长度15ms。通过上述计算，同一UE组内的所有UE就可以根据自身的计算结果在确定的子帧内接收Node B反馈的ACK/NACK响应，而不会出现冲突的情况。

实施例3：

在上述实施例1和实施例2所述的方法中，如果同一UE组内的UE发送上行数据的起始时间出现不一致，将会造成同一组内各UE对应的E-HICH子帧发生冲突的情况。图5为在同一组内UE发送上行数据的起始时间不一致的情况下，E-HICH子帧发生冲突的示意图。如图5所示，如果UE3对应的E-PUCH3TTI的起始时间与其他3个UE相比错后了1一个子帧，则根据本发明实施例1和实施例2的方法得到的各个UE自身的T2后，UE3和UE4对应的E-HICH子帧将会出现冲突。为了解决这一问题，本实施例进一步对各个UE发送上行数据的时机进行了限定。在本实施例中，设定UE开始发送上行数据的E-PUCH子帧的子帧号必须满足以下条件：

SFN’mod(L/5)＝0

其中，SFN’表示子帧号，L如上所述表示E-PUCH调度帧的长度，运算符mod表示取模运算。

在满足上述条件的情况下，同一UE组内的UE只能在满足上述条件的子帧内发送上行数据从而有效地避免了同一UE组内备用户所对应E-HICH之间的冲突。

另外需要补充说明的是在每个E-HICH子帧中除了传输ACK或NACK信息之外，还可以进一步承载协议定义的用于调节上行E-PUCH信道发射功率和定时的功率控制和同步比特，即TPC和SS比特，从而实现对上行E-PUCH的功率控制和同步控制。

对于同一UE组内不同UE的E-PUCH信道的复用，除了上述实施例1、2及3所述的码分复用方式之外，还可以采用时隙复用的方式实现，即同一UE组内的多个UE在同一个E-PUCH传输时间间隔(E-PUCH调度帧)内占用不同的时隙资源依次进行传输，而不会超出本发明意欲保护的范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种混合自动请求重传HARQ的调度方法，其特征在于，包括：

A、至少两个用户设备UE在包含至少两个子帧的增强物理上行信道E-PUCH调度帧内同时发送上行数据到基站Node B；

B、Node B接收到来自所述至少两个UE的上行数据后，通过时分复用的方式在包含至少两个子帧的HARQ指示信道E-HICH调度帧内分别向所述至少两个UE反馈对所接收上行数据的校验结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两个UE的个数、所述E-PUCH调度帧包含的子帧数以及所述E-HICH调度帧包含的子帧数均相等。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法在步骤A之前进一步包括：

a、Node B通过时分复用的方式分别为所述至少两个UE分配传输上行数据所需的资源。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤a包括：

将为所述至少两个UE分配的资源承载于所述至少两个UE对应的E-AGCH子帧中，并分别发送到所述至少两个UE。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法在步骤A之前进一步包括：

b、Node B通过码分复用的方式在一个E-AGCH的子帧内分别为所述至少两个UE分配传输上行数据所需的资源。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤b所述码分复用包括：Node B使用至少两个信道化码对所述为至少两个UE分配的传输上行数据所需的资源进行扩频。

7.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述至少两个UE在其对应的第一个E-AGCH子帧的开始时刻起延时预先设定的第一时延后同时在E-PUCH调度帧内开始发送上行数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述E-PUCH调度帧内第一个子帧的子帧号为所述E-PUCH调度帧内所包含子帧数目的整数倍。

9.根据权利要求1、3或5所述的方法，其特征在于，在步骤A中，至少两个UE通过码分复用的方式在E-PUCH调度帧内同时发送上行数据到Node B。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述通过码分复用的方式在E-PUCH调度帧内同时发送上行数据到基站Node B的步骤包括：

A1、使用不同的信道化码对所述至少两个UE的上行数据进行扩频；

A2、在所述E-PUCH调度帧中传输扩频后的上行数据。

11.根据权利要求1、3或5所述的方法，其特征在于，在步骤A中，至少两个UE通过时隙复用的方式在E-PUCH调度帧内同时发送上行数据到Node B。

12.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1、建立所述至少两个UE与所述E-HICH调度帧中的子帧之间的一一对应关系；

B2、对接收到的来自所述至少两个UE的上行数据分别进行解调及校验；

B3、将对所述至少两个UE的上行数据的校验结果顺序承载于所述E-HICH调度帧对应子帧中发送到所述至少两个UE。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

Node B在E-PUCH调度帧的结束时刻起延时预先设定的第二时延后发送E-HICH调度帧；

所述至少两个UE根据自身与所述E-HICH调度帧中的子帧之间的一一对应关系，接收对应子帧中所承载的对自身所发送上行数据的校验结果。

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