CN101176292B - 用于改进无线通信系统中的数据传输可靠性的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明描述用于为HARQ传输执行重复检测和重新排序的技术。对于重复检测来说，接收器基于ARQ信道y的包x和先前经解码的包来确定ARQ信道y的经解码的包x是否为重复包。对于重新排序来说，所述接收器基于所述ARQ信道的先前经解码的包来确定早先包是否仍在任何其它ARQ信道上待决，并仅在没有待决的早先包时才转发包x。如果(1)在指定时间或以后在ARQ信道z上接收到经解码的包，或(2)在从当前时间开始的时间窗内未在ARQ信道z上接收到经解码的包，那么另一ARQ信道z上没有待决的早先包。

Description

用于改进无线通信系统中的数据传输可靠性的方法和设备

技术领域

本发明一般涉及无线通信，且更具体地说，涉及用于改进数据传输可靠性的技术。

背景技术

许多无线通信系统利用HARQ来改进数据传输的可靠性。就HARQ来说，每个数据包可由发射器发射一次或多次，直到由接收器正确地解码所述包或已针对所述包发送了最大数目的传输为止。发射器处的HARQ实体(其常被称为发射器HARQ实体)接收已被指派有序列号的包、将每个包编码成一个或若干个子包，并以连续次序传输这些子包。

接收器处的相应HARQ实体(其常被称为接收器HARQ实体)从发射器接收传输，并将属于同一个包的子包进行组合。接着对每个经传输的包的经组合的了包进行解码，以便恢复经传输的包。然而，由于无线链路中的有害效应导致的降级的缘故，接收到的包中的一些可能被错误地解码，且被称为擦除包。接收器可向发射器发送对每个正确解码的包的确认(ACK)，以终止此包的其它子包的传输，和/或对每个擦除包的否定确认(NAK)，以起始所述包的另一子包的传输。发射器可能错误地接收由接收器发送的ACK和/或NAK。每个被发射器错误地检测为NAK的ACK都导致已经被接收器正确解码的包的另一子包的传输。可由接收器正确地解码冗余传输，并导致重复包。ACK传输的出错率可能较高，且因此接收器可能会频繁地获得重复包。

接收器HARQ实体的任务还包括将经正确解码的包提供到上层。在许多系统中，上层希望以合适的次序(如由包的序列号所确定)接收数据。就HARQ来说，尽管发射器HARQ实体以连续次序发送第一子包，但由于擦除包的额外子包传输，接收器HARQ实体可能无次序地恢复所述包。因此，接收器HARQ实体通常对已经正确解码的包进行缓冲、根据需要对这些包重新排序并将经重新排序的包提供到上层。如果包被无次序地恢复，那么每当检测到早先包遗漏，接收器HARQ实体便可“停止”或延迟经正确解码的包到上层的传递，直到(1)由接收器HARQ实体正确地解码遗漏的包，或(2)接收器HARQ实体确信遗漏的包被丢失且不会被接收为止。如果当情况不是这样时，接收器HARQ实体宣称包被丢失，那么上层可(1)起始丢失包的重传，虽然具有较长延迟，或(2)将所述包视为被丢失，这两种情况都是不希望有的。

在一种简单的重新排序方案中，接收器将每个正确解码的包存储在缓冲器中，直到用于传输所有早先包的最大持续时间已期满为止。在确信仍遗漏的任何早先包都不会被接收的情况下，接收器接着在此最大持续时间已期满之后，将正确解码的包提供到上层。然而，对于此简单的重新排序方案来说，用于将包传递到上层的延迟过长。

因此，此项技术中需要有效地执行HARQ传输的重复检测和重新排序的技术。

发明内容

本文描述用于执行HARQ传输的重复检测和重新排序的技术。对于同步HARQ系统来说，使用多个ARQ信道来进行HARQ传输，且HARQ传输的发射器和接收器两者事先已知发送每个ARQ信道的时间。对于异步HARQ系统来说，同一ARQ信道上的连续子包传输之间的时间可变，且由调度实体基于信道和/或其它特性来确定。如果调度实体驻留在发射器处(这通常是前向链路(或下行链路)的情况)，那么可使用可靠的控制机制来通知接收器发送每个ARQ信道的时间。对于具有完全调度的反向链路(或上行链路)的系统来说，调度实体在接收器处，其接着知道发送每个ARQ信道的时间。对于同步和异步HARQ系统两者来说，假定发射器和接收器两者都知道发送每个ARQ信道的时间。

对于HARQ传输来说，发射器接收数据包序列，所述数据包可被指派有序列号，以指示它们在序列中的次序。发射器对每个包进行处理，并产生指派有连续编号的子包标识符(SPID)的多个子包。发射器在ARQ信道(当这些信道变得可用时)上以连续次序(基于它们的序列号，或从上层到达的次序)发射所述包。每个包都在一个ARQ信道上发送。对于每个包来说，以基于其SPID的连续次序来发送所述包的子包，一次一个子包，直到针对所述包接收到ACK或所有的子包都已经发送完为止。

对于重复检测来说，接收器基于ARQ信道y的经正确解码的包x和先前经正确解码的包来确定给定ARQ信道的给定的经正确解码的包x是否为重复包。在获得先前经正确解码的包时，接收器将ARQ信道y的非预期SPID设定为针对所述先前经正确解码的包接收到的最后一个子包的SPIDl加上1，即非预期SPID＝l+1。非预期SPID是未预期在ARQ信道y上接收的子包的SPID。举例来说，接收器可针对先前经正确解码的包发送ACK，其可能被发射器错误地检测为NAK，发射器可能接着发射SPID为l+1的下一子包。接收器获得针对正确解码的包x接收到的最后一个子包的SPID，将此子包的SPID与非预期SPID进行比较，且如果两个SPID匹配，那么宣称包x是重复包。每次可在ARQ信道y上发送子包时，接收器使非预期SPID递增，使得非预期SPID跟踪未预期在ARQ信道y上接收的子包的SPID。即使接收器未检测到传输，此递增也进行。举例来说，接收器可对ARQ信道y上SPID＝l的包进行解码，并发送ACK，其被发射器错误地检测为NAK。接收器可能不检测ARQ信道y上的SPID＝l+1的后续子包传输，而是检测其后的SPID＝l+2的传输。通过一直使非预期SPID递增，接收器确保即使在其不检测一些子包时也总是检测到重复包。

对于重新排序来说，接收器获得ARQ信道y的正确解码的包x，基于ARQ信道的先前正确解码的包(如果有的话)来确定早先包是否仍在任何其它ARQ信道上待决，且如果没有待决的早先包，那么将包x转发到上层。每个待决的早先包都是在包x之前发送且仍可能接收到的包。如果(1)在指定时间或以后，在ARQ信道z上接收到正确解码的包，或(2)在从当前帧开始的时间窗内，未在ARQ信道z上接收到正确解码的包，那么另一ARQ信道z上没有待决的早先包。由包x的开始时间和可用于HARQ传输的ARQ信道的数目来确定所述指定时间。对于同步HARQ来说，由每个包的子包的最大数目和ARQ信道的数目来确定时间窗。对于经调度的系统中的异步HARQ来说，每个ARQ信道上的传输的时间窗是调度实体已知的。

下文更详细地描述本发明的各个方面和实施例。

附图说明

图1展示HARQ系统的包处理。

图2展示一个ARQ信道上的同步HARQ传输。

图3A展示四个ARQ信道上的同步HARQ传输；

图3B展示用于图3A中所示的HARQ传输的数据缓冲器；

图4展示用于执行重复检测的过程；

图5A和图5B说明用于确定早先包是否仍在另一ARQ信道上待决的两个条件；

图6展示用于对包进行重新排序的过程；

图7展示用于确定是否存在待决的早先包的过程；

图8展示用于处理接收到的包以用于HARQ传输的过程；

图9展示用于对包进行重新排序并将其转发到上层的过程；

图10说明图3A中所示的HARQ传输的处理；以及

图11展示无线装置和基站的框图。

具体实施方式

本文使用单词“示范性”来表示“用作实例、例子或说明”。本文描述为“示范性”的任一实施例都没有必要被解释为比其它实施例优选或有利。

本文所述的重复检测和重新排序技术可用于各种通信系统，例如码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)、超宽带系统(UWB)等等。CDMA系统可实施cdma2000、宽带-CDMA(W-CDMA)或一些其它CDMA无线接入技术(RAT)。TDMA系统可实施全球移动通信系统(GSM)或某一其它RAT。OFDM系统可实施IEEE 802.11、IEEE 802.16或IEEE 802.20。UWB系统可实施802.15。cdma2000涵盖IS-95、IS-2000和IS-856，且在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的合作组织的文献中描述。在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的合作组织的文献中描述W-CDMA和GSM。3GPP和3GPP2文献可公开获得。重复检测和重新排序技术还可用于前向链路(或下行链路)和反向链路(或上行链路)。为了清楚起见，针对cdma2000修订版D中的反向链路来描述这些技术。

图1展示用于HARQ系统的包处理。无线装置对每个数据包进行处理以产生经编码的包，并进一步将所述经编码的包分成三个子包。在图1中，数据/经编码的包被指派有连续的序列号，且标记为Pac0、Pac1、Pac2等等。在图1中，每个经编码的包的三个子包被指派有子包标识符(SPID)“0”、“1”和“2”，且标记为SP0、SP1和SP2。每个子包都含有足够的信息，以允许接收基站在有利信道条件下对子包进行解码，并恢复所述包。每个包的三个子包都含有所述包的不同冗余信息。可将包的三个子包视为所述包的不同版本或所述包的不同传输。

以连续次序开始传输经编码的包。因此，在包1(Pac1)之前传输最早的包0(Pac0)，包1(Pac1)在包2(Pac2)之前传输，包2(Pac2)在包3(Pac3)之前传输，依此类推。对于每个包来说，在同一ARQ信道上以连续次序传输三个子包。因此，首先传输子包0(SP0)，随后是子包1(SP1)(如果需要的话)，且随后是子包2(SP2)(如果需要的话)。针对每个包，可传输一个、两个或所有三个子包。上文所述的包处理和传输可用于各种系统中的数据/业务信道，例如cdma2000修订版D中的反向包数据信道(R-PDCH)。为了清楚起见，下文针对R-PDCH来描述某些细节。

图2展示同步HARQ系统中的数据信道的结构。将数据信道的传输时间线分成若干帧，其中每个帧都具有固定的持续时间(例如，对于cdma200中的R-PDCH来说是10毫秒(ms))。在每个帧中可发送一个子包。将传输时间线进一步分成四个ARQ信道，其被指派有ARQ信道标识符(ACID)“0”、“1”、“2”和“3”。所述四个ARQ信道经交错，以使得ACID＝0的ARQ信道0占用开始于预定帧的每第四个帧，ACID＝1的ARQ信道1占用紧接在ARQ信道0后的每第四个帧，ACID＝2的ARQ信道2占用紧接在ARQ信道1后的每第四个帧，且ACID＝3的ARQ信道3占用紧接在ARQ信道2后的每第四个帧。基于系统时间(SYS_TIME)界定用于所有四个ARQ信道的帧，且无线装置和基站是已知的。所述四个ARQ信道还称为ARQ例子，且可被视为同步HARQ系统中的四个逻辑信道或数据信道的四个子信道。

图2还展示一个ARQ信道上的示范性同步HARQ传输。每个包都在单个ARQ信道上传输且有可能重传。对于给定包来说，无线装置首先在ARQ信道的一个帧中传输子包0，接着在同一ARQ信道的下一可用帧中传输子包1(如果需要的话)，且最后在所述ARQ信道的下一可用帧中传输子包2(如果需要的话)。当每个包都被接收到时，基站试图基于所有已针对所述包被接收到的子包来对所述包进行解码。如果解码成功，那么基站在前向确认信道(F-ACKCH)上发送ACK，且无线装置停止发送此包的子包。相反，如果解码不成功，那么基站在F-ACKCH上发送NAK，且无线装置发送所述包的下一子包。发送NAK或ACK的延迟是一个帧。在异步HARQ系统中，每个子包的传输也在同-ARQ信道上循序发生，但同一ARQ信道的连续传输之间没有固定的持续时间。

对于图2中所示的实例来说，无线装置传输包0的子包0，其被基站错误地解码。无线装置接着传输包0的子包1，其被正确地解码，且因此发送回ACK。无线装置接着传输下一包1的子包0，其被基站错误地解码。无线装置接着传输包1的子包1。对于其它包，数据传输以此方式继续。

为了清楚起见，图2展示NAK和ACK两者的传输。许多系统仅发送ACK或仅发送NAK，以减小信令量。对于基于ACK的方案来说，接收器只有在包被正确地解码时才发送ACK，且不发送任何NAK。因此，ACK被明确发送，且NAK被隐含发送(即通过ACK的缺乏来推测或以一些其它方式来指示)。对于基于NAK的方案来说，接收器只有在包被错误地解码时才发送NAK，且不发送任何ACK。本文所述的技术可与任何种类的反馈一起使用。

接收器可基于用于包的错误检测代码来确定给定包是被正确解码还是被错误地解码。举例来说，如果包的循环冗余校验(CRC)通过，那么包被正确地解码，且如果CRC失败，那么包被错误地解码。如本文所使用，经解码的包是由接收器正确地解码的包(例如，CRC通过)，且擦除包是由接收器错误地解码的包(例如，CRC失败)。

如图2中所示，传输子包、对包进行解码和发送回ACK或NAK会引起一些延迟。每个ARQ信道的子包传输都由四个帧分离，以考虑到处理和传输延迟。无线装置可在四个ARQ信道上并行传输多达四个包。在任一给定时刻，可存在多达四个未完成的包传输。每个未完成的包传输都针对尚未被确认为正由基站解码的包。

图3A展示所有四个ARQ信道上的示范性同步HARQ传输。无线装置分别在帧0、1、2和3中，分别在ARQ信道0、1、2和3上发送包0、1、2和3的子包0。基站接收四个子包，错误地对包0、1和3进行解码，且正确地对包2进行解码。接着，无线装置分别在帧4、5和7中，分别在ARQ信道0、1和3上传输包0、1和3的子包1，在帧6中在ARQ信道2上传输下一个包4的子包0。基站接收所述子包，正确地对包0和3进行解码，且错误地对包1和4进行解码。接着，无线装置在帧8中在ARQ信道0上传输下一个包5的子包0，在帧9中在ARQ信道1上传输包1的子包2，在帧10中在ARQ信道2上传输包4的子包1，且在帧11中在ARQ信道3上传输下一个包6的子包0。基站接收所述子包，错误地对包1、5和6进行解码，且正确地对包4进行解码。接着，无线装置在帧12中在ARQ信道0上传输包5的子包1，在帧13中在ARQ信道1上传输下一个包7的子包0，在帧14中在ARQ信道2上传输下一个包8的子包0，在帧1 5中在ARQ信道3上传输包6的子包1。即使包1未被解码，无线装置也在ARQ信道1上传输新的包，因为已经发送了针对包1的所有三个子包。每当ARQ信道变得可用，无线装置便继续传输新的包。

图3B展示用于存储基站处的经解码的包的数据缓冲器的内容。数据缓冲器通常被称为重新排序缓冲器。每个经解码的包都可临时存储在数据缓冲器中，直到所述包准备好被发送到上层为止。图3B展示每个经解码的包和在其中对包解码的帧。在帧2中解码包2，在帧4中解码包0，在帧7中解码包3，在帧10中解码包4，在帧12中解码包5，且在帧14中解码包8。检测到在帧9中遗漏包1。如图3A和图3B中所示，尽管无线装置开始以连续次序来传输包，但由于擦除包的额外传输的缘故，基站无序地对所述包进行恢复。

为了简单起见，图3A假定由基站发送到无线装置的ACK和NAK没有检测错误。针对被检测为NAK的每个ACK，无线装置传输已由基站解码的包的下一子包。针对被检测为ACK的每个NAK，尽管先前包尚未由基站解码，但无线装置仍传输下一个包。NAK到ACK出错率通常较小(例如0.1％)，以实现可靠的数据传输。然而，ACK到NAK出错率可能较高且可变(例如从1％到10％)。由于ACK到NAK错误，基站可能接收到重复包。

基站可执行重复检测来识别并丢弃重复包。可基于以下假定来执行重复检测：(1)基站(或接收器)基于系统时序知道每个帧中所发送的ARQ信道，(2)以连续次序发送每个包的子包，和(3)如果包被解码，那么基站只可确定子包的SPID。

图4展示用于对经由HARQ传输接收到的包执行重复检测的过程400的流程图。基站针对每个ARQ信道保存一变量Unexpected_SPID。此变量指示未期望在ARQ信道上接收到的子包的SPID。在HARQ传输开始时，基站将每个ARQ信道的Unexpected_SPID初始化为无效值(方框410)。举例来说，可将Unexpected_SPID设定成Max_Num_Tx，其为每个包的子包的最大数目，其中对于cdma2000修订版D中的R-PDCH来说，Max_Num_Tx＝3。针对HARQ传输执行一次方框410中的初始化。

基站针对具有传输的每个帧执行重复检测。基站基于其对系统时间的知识来确定当前帧的ARQ信道(其被称为ARQ信道y)(方框420)。接着，基站试图对当前帧的包进行解码(方框422)。接着确定所述包是否被解码(方框424)。如果包被解码，那么基站获得在当前帧中接收到的子包的SPID(其被称为SPID k)(方框426)。对于cdma2000修订版D来说，每个子包都携带指派给所述子包的SPID，但只有在包被解码时，基站才能可靠地确定SPID。

接着，基站确定SPID k是否等于ARQ信道y的Unexpected_SPID(方框428)。如果SPID k不等于ARQ信道y的Unexpected_SPID(这将是在ARQ信道y上发送的第一个包的情况，因为Unexpected_SPID被初始化为无效值)，那么将Unexpected_SPID设定为k+1(方框432)。基站不期望在ARQ信道y的下一帧中接收到SPID为k+1的子包，因为包x已经被解码。如果在ARQ信道y的下一帧中接收到SPID为k+1的子包，那么此子包必然是由于ACK到NAK的错误而发送的，且是重复包。因此，返回到方框428中，如果SPID k等于Unexpected_SPID，那么宣称包x为重复包，并将其丢弃(方框430)。在方框430之后，将Unexpected_SPID设定为k+1(方框432)。

如果如方框424中所确定，当前帧的包被擦除，那么确定ARQ信道y的Unexpected_SPID是否为无效(例如，等于Max_Num_Tx)(方框434)。如果答案为“否”，那么基站使ARQ信道y的Unexpected_SPID递增1(方框436)。如果针对方框434，答案为“是”，且还在方框436之后，过程返回到方框420以处理下一个帧。

图4中的重复检测基于针对经解码的包而接收到的最后一个子包的SPID来设定Unexpected_SPID。(1)每当接收到经擦除的包，因为是以连续次序来发送子包，且(2)如果Unexpected_SPID尚未达到Max_Num_Tx且不是方框410中所指派的无效值，那么在方框436中，重复检测使Unexpected_SPID递增1。如果在方框436中Unexpected_SPID达到Max_Num_Tx，那么Unexpected_SPID可维持在Max_Num_Tx，或设定为某一其它无效值。还可基于本文的描述，以其它方式来执行重复检测。

如图3A和图3B中所示，基站处的接收器HARQ实体可能无序地对包进行恢复，尽管这些包可能以连续次序发送。需要尽快将每个经解码的包转发到上层，以减少延迟。然而，如果上层期望以连续次序接收包，那么接收器HARQ实体通常对经解码的包进行缓冲，对无序的包进行重新排序，且接着将经重新排序的包提供到上层。

对于给定的经解码的包x来说，如果没有包在包x之前发送且仍可被接收，那么基站可将包x转发到上层。如果包b的传输在包x的传输之前开始，那么在包x之前发送另一包b。如果以连续次序发送包，那么如果另一包b在包x之前发送，如果上层期望以连续次序接收包，那么应在包x之前将包b转发到上层。如果包b在ARQ重传的最大可能数目之后没有被解码，那么包b丢失，且可将包x转发到上层。

基站可针对每个ARQ信道保存一旗标，且可在ARQ信道不存在待决的早先包时，清除包x的此旗标。待决的早先包是在包x之前在ARQ信道上发送的包，且其仍可由基站接收。如果所有的ARQ信道的旗标都被清除，那么基站可将包x转发到上层。表1列举了下文的描述中所使用的各种变量以及针对每个变量的简短描述。针对cdma2000中的R-PDCH，在表1的第三列中给出一些所述变量中的缺省值。

表1

变量	描述	缺省
			Num_Channels	用于数据传输的ARQ信道的数目	4
Max_Num_Tx	每个包的子包的最大数目	3
			Max_Wait	等待另一ARQ信道上的包的最大时间量(以帧计)	8帧
Current_Frame	正被处理的当前帧
			Start_Time	首先传输包的时间。针对每个包保存Start_Time，且以帧为单位给定Start_Time。
Last_Decode_Time	在ARQ信道上最后接收到经解码的包的时间。针对每个ARQ信道保存Last_Decode_Time，且以帧为单位给定Last_Decode_Time。

对于同步HARQ来说，可如下计算Max_Wait：

Max_Wait＝Num_Channelsx(Max_Num_Tx-1)    等式(1)

对于cdma2000修订版D中的R-PDCH来说，Max_Wait＝8帧。对于同步HARQ来说，有可能在R-PDCH上具有自发传输。

对于异步HARQ来说，可调度R-PDCH上的每个传输。ARQ信道的Max_Wait是所述ARQ信道上的第一个子包与最后一个子包传输之间的时间，且可具有可变持续时间。如果调度实体驻留在接收器处，那么接收器已知每个ARQ信道的Max_Wait。这对例如IEEE 802.16等完全经调度的反向链路来说就是如此。如果调度实体在发射器处，那么如果发射器具有可靠的方式将子包和ARQ信道标识符传输到接收器，那么可确定ARQ信道的Max_Wait。

对于每个ARQ信道z，其中z∈C，且C表示所有ARQ信道的组，如果满足以下两个条件中的任一个，那么基站可清除ARQ信道z的旗标：

1.在包x的Start_Time之后曾在ARQ信道z上发送包，或等同地，ARQ信道z的Last_Decode_Time迟于包x的Start_Time减Num_Channels；

2.从包x的Start_Time开始，至少已在ARQ信道z上发送(Max_Num_Tx-1)个子包。

对于未经调度但同步的HARQ传输来说，可根据从最后解码开始所逝去的时间来确定已在ARQ信道上发送的子包的数目。对于经调度的HARQ传输(不管是同步还是异步)，接收器知道正被调度的子包。在那种情况下，接收器知道何时在每个ARQ信道上发送(Max_Num__Tx-1)。

下文针对同步HARQ来详细描述条件1和2，其中在固定延迟之后发送ARQ信道上的每个连续子包。这简化了下文给出的算法的时序描述。如果接收器知道每个ARQ信道的Start_Time，那么所述算法还可用于异步HARQ。

图5A展示基于第一种条件清除ARQ信道的旗标。对于图5A中所示的实例来说，在图5A中所示的Start_Time处开始在ARQ信道y-1上发送包x，且在当前帧中对其进行解码。通过对角线散列来展示在Start_Time-4(其为指定时间，且等于Start_Time-Num_Channels)之后开始直到当前帧的所有帧。如果任一ARQ信道z的包在具有散列的任一帧中被解码，那么可在同一ARQ信道z上在此经解码的包之后发送的任一包都将具有迟于包x的Start_Time的开始时间。因此，此ARQ信道z不能携带比包x早的包，且可清除此ARQ信道z的旗标。对于第一种条件，包含帧Start_Time-4是可选的，因为对包x进行解码偶而会允许针对包x清除ARQ信道y的旗标。

图5B展示基于第二种条件来清除ARQ信道的旗标。对于图5B中所示的实例来说，针对每个包，Max_Num_Tx＝3，且至多发送三个子包。在图5B中所示的Start_Time处开始的ARQ信道y＝1上发送包x，且在帧Tc-3中正确地对其进行解码，帧Tc-3在包x的Start_Time之后四个帧。从包x的Start_Time开始已经携带有Max_Num_Tx-1个子包的ARQ信道z不能携带在包x的Start_Time之前发送的包。举例来说，ARQ信道z＝2在帧Tc-2(其在当前帧之前两个帧)中携带子包，且在帧Tc-6(其在当前帧之前六个帧)中携带另一子包。在包x的Start_Time之后，在ARQ信道2上发送两个子包。在帧Tc-2中处理ARQ信道2的子包之后，ARQ信道2不可能仍携带在包x的Start_Time之前发送的包。这是因为如果在包x的Start_Time之前在ARQ信道2上发送包，那么将必须在帧Tc-10开始时发送此包，且将在帧Tc-2时完成，而不管所述包被解码还是被擦除，因为针对所述包已经发送了最大数目的子包。对于第二种条件，如果在从当前帧开始的最后Num_Wait个帧(可其被视为滑动时间窗)内，ARQ信道z上没有包被解码，那么可清除每个ARQ信道z的旗标。如果包x在帧Tc-7而不是帧Tc-3中被解码，那么上述实例将同样适用。

图6展示用于对经由HARQ传输接收到的包进行重新排序的过程600的流程图。基站对具有传输的每个帧执行重新排序。基站确定用于当前帧的ARQ信道(其被称为ARQ信道y)(方框620)。接着，基站试图对当前帧的包x进行解码(方框622)。接着，确定包x是否被解码(方框624)。如果包x被解码，那么基站确定是否可能已经在包x之前在另一ARQ信道上发送且是否仍可能被接收另一个包，即是否存在仍在另一ARQ信道上待决的早先包(方框626)。如果存在待决的早先包，且基站需要等待此包(如方框628中所确定)，那么基站将包x存储在数据缓冲器中(方框632)。否则，如果不存在待决的早先包，那么基站转发包x和/或已经被解码且正等待包x的所有包(方框630)。可能存在不能转发包x，但包x的解码允许转发数据缓冲器中等待的其它包的情况。接着，过程返回到方框620，以处理下一个帧。

图7展示图6中的方框626的实施例的流程图。首先，如下文所述那样计算包x的Start_Time(方框710)，且将所有的ARQ信道的旗标设定为逻辑高(方框712)。对于要评估的第一ARQ信道来说，将ARQ信道的指数i设定为0(方框714)。接着确定是否在ARQ信道i上接收在当前帧中解码的包x(方框720)。如果对于方框720，答案为“是”，那么清除ARQ信道i的旗标(方框726)。否则，确定是否在Start_Time-Num_Channels之后，获得用于ARQ信道i的经解码的包，其中Start_Time是包x的开始时间(方框722)。如果对于方框722来说，答案为“是”，那么清除ARQ信道i的旗标(方框726)。否则，确定是否在最后Max_Wait-1个帧中，获得用于ARQ信道i的未经解码的包(方框724)。如果对于方框724来说，答案为“是”，那么清除ARQ信道i的旗标(方框726)。

方框720和方框722是针对上文在图5A中所述的第一种条件，为了清楚起见，在图7中将方框720和方框722展示为两个单独的方框。方框724是针对上文在图5B中所述的第二种条件。如果对于所有的三个方框720、722和724，答案为“否”，那么至少存在一个在包x之前发送且仍可能被接收的待决包。接着提供关于包x正等待另一个包的指示(方框734)，且方框626的处理终止。

如果因为ARQ信道i上没有待决的早先包，所以在方框726中清除了此ARQ信道的旗标，那么确定是否已经评估了所有的ARQ信道(方框728)。如果答案为“否”，那么指数i递增(方框730)，且过程返回到方框720以评估下一ARQ信道。否则，如果对于方框728，答案为“是”，这意味着已经清除了所有ARQ信道的旗标，那么提供关于可将包x转发到上层的指示(方框732)，且方框626的处理终止。

下文描述用于对包进行处理和执行重新排序的特定实施例。对于此实施例来说，为每个ARQ信道保存单个可变Last_Decode_Time，且其用于评估ARQ信道的条件1和2两者。每个ARQ信道的Last_Decode_Time指示最后获得ARQ信道的经解码的包的帧，且每当在ARQ信道上获得经解码的包，就将Last_Decode_Time设定为当前帧(或Current_Frame)。每当处理ARQ信道，就还将每个ARQ信道的Last_Decode_Time设定为不早于Current_Frame-Max_Wait，使得可用同一变量来评估条件2。在HARQ传输开始时，将ARQ信道0、1、2和3的Last_Decode_Time分别初始化为First_Frame-4、First_Frame-3、First_Frame-2以及First_Frame-1，其中First_Frame是针对HARQ传输发送第一个子包的帧。

图8展示用于处理针对HARQ传输接收到的包的过程800的流程图。针对具有传输的每个帧执行过程800。基站确定用于当前帧的ARQ信道(其被称为ARQ信道y)(方框820)，对当前帧的包x进行解码(方框822)，并确定包x是否被解码(方框824)。如果包x被解码，那么基站将ARQ信道y的Last_Decode_Time设定为Current_Frame(方框826)，确定在包x的当前帧中接收到的子包的SPID(方框828)，并计算包x的Start_Time(方框830)，如下：

Start_Time＝Current_Frame-Num_Channels×SPID    等式(2)

只有在包被解码时才能确定每个包的开始时间，且基于已经针对所述包传输的子包的数目来进一步计算每个包的开始时间，所述数目由针对包x在当前帧中接收到的子包的SPID来指示。接着，将包x连同其Start_Time一起存储在数据缓冲器中(方框832)。

如果包x被擦除(如方框824中所确定)，那么基站确定ARQ信道y的Last_Decode_Time是否早于从当前帧开始的Max_Wait(方框834)。如果答案为“是“，那么基站设定ARQ信道y的Last_Decode_Time(方框836)，如下：

Last_Decode_Time＝Current_Frame-Max_Wait    等式(3)

如果对于方框834，答案为“否”，且还在方框832和836之后，那么过程终止。

图9展示用于对包进行重新排序并将包转发到上层的过程900的流程图。在过程800之后且每当在ARQ信道上获得了经解码的包，就可执行过程900。将变量Earliest_Decode_Time设定为所有的ARQ信道中最早的Last_Decode_Time(方框910)。

接着，确定数据缓冲器是否为空(方框920)。如果答案为“是”，那么过程终止。否则，识别存储在数据缓冲器中的最早的包(其被称为包z)(方框922)。在存储在数据缓冲器中的所有的包中，包z具有最早的开始时间。可基于经解码的包的开始时间，将所述经解码的包存储在数据缓冲器中。举例来说，具有最早开始时间的包可存储在缓冲器的顶部，接着是具有次于最早开始时间的包，依此类推。在任一情况下，都获得包z的Start_Time(方框924)。

接着，确定Earliest_Decode_Time是否迟于包z的Start_Time减Num_Channels(方框926)。如图5A中所示，如果在帧Start_Time-Num_Channels中或以后，获得另一ARQ信道z的经解码的包，那么ARQ信道z不携带待决的早先包。由于只在任一ARQ信道上都不存在待决的早先包时才转发包x，所以使用Earliest_Decode_Time有效地用方框926中的单个比较来评估所有的ARQ信道的条件1。此外，通过在图8中的方框836中，将每个ARQ信道的Last_Decode_Time设定为不迟于Current_Frame-Max_Wait，还通过方框926中的比较来评估条件2。

如果对于方框926来说，答案为“是”，这指示不存在待决的早先包，那么将包z从数据缓冲器去除，并转发到上层(方框928)。接着，过程返回到方框920，以评估数据缓冲器中的最早的包(如果有的话)。否则，如果对于方框926来说，答案为“否”，这指示至少存在一个待决的早先包，那么包z保留在数据缓冲器中，且过程终止。

图10展示分别使用图8和图9中的过程800和900来进行图3A中的示范性HARQ传输的处理。第一个子包传输发生在帧0中，且在HARQ传输开始时，分别将ARQ信道0、1、2和3的Last_Decode_Time初始化为-4、-3、-2和-1。每当处理每个ARQ信道，所述ARQ信道的Last_Decode_Time就被更新。此更新需要将Last_Decode_Time设定为(1)当前帧，如果获得用于ARQ信道的经解码的包，这是图10中的帧2、4、7、10、12和14的情况，和(2)当前帧减Max_Wait，如果Last_Decode_Time迟于此值，这是帧9、13和15的情况。每当(例如)在图10中的帧2、4、7、9、10、12、13和14中获得经解码的包，基站就对包进行重新排序并转发。对于具有经解码的包的每个帧来说，图10展示(1)针对所述帧计算出的Earliest_Decode_Time，(2)存储在数据缓冲器中的包，和每个所存储的包的开始时间，其在圆括号内给出，和(3)转发到上层的包(如果有的话)。对于图10中所示的实例来说，帧10中的包4被滞留，因为有一个包尚未在ARQ信道1上被解码。如果包序列号可用于重新排序，那么可在包3已经被转发时转发包4。

下文展示分别在图8和图9中的过程800和900的示范性伪代码。

更新变量：

100  If(CRC for Packetx on ACIDy passes)Then{

110    Last_Decode_Time[ACIDy]＝Sys_Time；

120    Start_Time[Packetx]＝Sys_Time-4*SPID[Packetx]；

130    Put Packetx in Buffer sorted based on

            increasing values of packet Start_Time；}

140  Else{

150   Last_Decode_Time[ACIDy]＝max(Last_Decode_Time[ACIDy]，

          Sys_Time-4*(Max_Num_Tx-1))；  }

对包进行重新排序和转发：

200  eval_next_joacket＝true；

210  Earliest_Decode_Time＝min{Last_Decode_Time[ACID0]，

       Last_Decode_Time[ACID1]，Last_Decode_Time[ACID2]，

       Last_Decode_Time[ACID3]}；

220  While((eval_next_packet＝＝true)&&(Buffer not empty))do

230  {

240    Next_Packet＝Get oldest packet from Buffer

250    If(Earliest_Decode_Time＞Start_Time[Next_Packet]-4)

260       Then forward Next_Packet to upper layers

270       Else eval_next_packet＝false；

280    }

图11展示无线通信系统中的无线装置1110和基站1150的实施例的框图。无线装置还可称为移动站、用户/接入终端、用户设备、手机、订户单元或某一其它术语。基站是固定站，且还可称为基地收发站(BTS)、接入点、节点B或某一其它术语。

对于反向链路来说，编码器1112接收将由无线装置1110发送的业务数据以用于HARQ传输，并对每个数据包进行处理，以产生相应的经编码的包。编码器1112可将每个经编码的包进一步分成多个子包。编码器1112进行的处理可包含格式化、编码、交错等等，且由系统的可适用标准确定。举例来说，可在R-PDCH上发送数据，且可根据cdma2000修订版D来执行所述处理。调制器(Mod)1114接收子包，并对每个子包进行处理以供传输。调制器1114进行的处理可包含符号映射、信道化、频谱扩展等等，且也由系统的可适用标准来确定。发射器单元(TMTR)1116对来自调制器1114的输出进行处理，并产生反向链路信号，其通过双工器(D)1118投送，且经由天线1120发射。

在基站1150处，由天线1152接收反向链路信号、通过双工器1154投送且由接收器单元(RCVR)1156处理，以产生接收到的样本。接着，解调器(Demod)1158处理(例如解扩展、解信道化和数据解调制)接收到的样本，并提供经解调的符号。解码器1160对由无线装置1110发送的每个包的经解调的符号进行解码，检查所述包，将所述包的状态提供到控制器1170，且将所述包(如果经解码的话)提供到数据缓冲器1174。基站1150处的解调器1158和解码器1160进行的处理分别与无线装置1110处的调制器1114和编码器1112进行的处理互补。

编码器1112和解码器1160针对物理层执行处理。通常在驻留在物理层顶部上的媒体存取控制(MAC)层处实施HARQ。在一个实施例中，针对从无线装置1110到基站1150的HARQ传输，编码器1112实施发射器HARQ实体的所有或一部分。针对HARQ传输，解码器1160实施接收器HARQ实体的所有或一部分。在另一实施例中，控制器1130实施发射器HARQ实体的所有或一部分，且控制器1170实施接收器HARQ实体的所有或一部分。举例来说，解码器1160可提供每个接收到的包的状态和每个经解码的包的解码时间，且控制器1170可执行重复检测、重新排序和将经解码的包转发到上层。控制器1170可进一步提供从无线装置1110接收到的每个子包的适当的ACK/NAK反馈。

对于前向链路来说，由编码器1180处理将由基站1150发送的数据以及对无线装置1110的ACK/NAK(例如格式化、编码等等)、由调制器1182进一步处理(例如信道化、扩展等等)且由发射器单元1184进行调整，以产生前向链路信号，其通过双工器1154投送，且经由天线1152发射。在无线装置1110处，由天线1120接收、通过双工器1118投送且由接收器单元1140处理前向链路信号以产生输入样本。解调器1142对输入样本进行处理，并提供经解调的符号，且解码器1144对经解调的符号进行进一步处理，并将经解码的数据提供到数据缓冲器1134。

控制器1130从解码器1144接收由基站1150发送的ACK/NAK反馈，并引导擦除包和新包的子包的传输。控制器1130和1170分别进一步引导无线装置1110和基站1150处的各个处理单元的操作。控制器1130和1170分别可针对前向链路和反向链路上的HARQ传输，实施本文所述的重复检测和重新排序技术的所有或一部分。举例来说，每个控制器都可实施图4、6、7、8和9中所示的过程。存储器单元1132和1172分别存储控制器1130和1170所使用的程序代码和数据。

为了清楚起见，已针对cdma2000修订版D中的R-PDCH，描述了重复检测和重新排序技术。一般来说，这些技术可用于具有任何数目的ARQ信道、每个包的任何数目的子包/传输等等的HARQ。

可通过各种方式来实施本文所述的重复检测和重新排序技术。举例来说，可在硬件、软件或其组合中实施这些技术。对于硬件实施方案来说，可在一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其它经设计以执行本文所述的功能的电子单元或其组合内实施用于执行重复检测和/或重新排序的处理单元。

对于软件实施方案来说，可用执行本文所述的功能的模块(例如程序、功能等等)来实施重复检测和重新排序技术。软件代码可存储在存储器单元(例如图11中的存储器单元1132或1172)中，且由处理器(例如控制器1130或1170)执行。存储器单元可在处理器内实施或在处理器外部实施。

提供所揭示实施例的先前描述，以使所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将容易理解对这些实施例的各种修改，且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文所界定的一般原理可应用于其它实施例。因此，不希望本发明限于本文所示的实施例，而是希望本发明符合与本文所揭示的原理和新颖特征相一致的最广范围。

Claims (5)

1.一种对混合自动重复请求(HARQ)传输执行重复检测的方法，其包括：

对在ARQ信道上接收到的当前子包进行解码，以获得用于所述ARQ信道的经解码的包和所述当前子包的标识符或经擦除的包；以及

如果获得用于所述ARQ信道的经解码的包和所述当前子包的标识符，那么基于所述当前子包的所述标识符和针对为所述ARQ信道获得的先前经解码的包而接收到的最后一个子包的标识符来确定所述经解码的包是否为重复包，

所述子包标识符识别来自一个或多个其它子包包含有关于相同数据包的信息的每一个子包，所述确定进一步包括将所述ARQ信道的非预期标识符设定为先前经解码的已发出一确认的包而接收到最后一个子包的标识符递增，所述非预期标识符是未预期在所述ARQ信道上接收到的子包的标识符，

以及

如果所述当前子包的所述标识符等于所述非预期标识符，那么宣称所述经解码的包是重复包。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

如果获得用于所述ARQ信道的经擦除的包，那么使所述非预期标识符递增1。

3.一种用于在无线通信系统中接收混合自动重复请求(HARQ)传输的设备，其包括：用于对在ARQ信道上接收到的当前子包进行解码以获得用于所述ARQ信道的经解码的包和当前子包的标识符或经擦除的包的装置；以及

用于在获得用于所述ARQ信道的经解码的包和当前子包的标识符时基于所述当前子包的标识符以及针对为所述ARQ信道获得的先前经解码的包而接收到的最后一个子包的标识符来确定所述经解码的包是否为重复包的装置，

所述子包标识符识别来自一个或多个其它子包包含有关于相同数据包的信息的每一个子包，所述确定装置进一步包括将所述ARQ信道的非预期标识符设定为先前经解码的已发出一确认的包而接收到最后一个子包的标识符递增的装置，所述非预期标识符是未预期在所述ARQ信道上接收到的子包的标识符，

以及

如果所述当前子包的所述标识符等于所述非预期标识符，那么宣称所述经解码的包是重复包的装置。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述用于确定所述ARQ信道的非预期标识符的装置进一步包括：

用于在获得用于所述ARQ信道的经擦除的包时使所述非预期标识符递增1的装置。

5.根据权利要求3所述的设备，其中所述解码装置对在cdma2000中的反向包数据信道(R-PDCH)上接收到的包进行解码。

Images