CN101345608B - 管理多载波tdd上行的harq进程的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法，以解决现有单载波系统定义的进程数目和进程管理方法并不能直接应用于多载波系统的问题。包括：终端根据网络侧分配的上行资源组装数据包，并为每个数据包统一选择混合自动重传HARQ进程；终端在各载波分配的上行资源上使用上述选择的HARQ进程发送对应的数据包。此外本发明还提供了相应的管理多载波TDD上行的HARQ进程的终端和网络侧设备。从而实现了对HSUPA系统中多载波的HARQ进程的统一管理，进一步提高了系统传输效率。

Description

管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种适用于多载波TDD系统上行的HARQ进程管理方法及装置。

背景技术

为了适应日益增长的上行数据业务的需求，3GPP引入了HSUPA(高速上行链路分组接入)技术，以提高上行方向的数据传输速率。在现有的3GPP技术标准中，无论FDD(频分双工)还是TDD(时分双工)，上行终端都只支持一个载波，FDD可以提供5.7Mbps的上行峰值速率，而LCR TDD(低码片速率时分双工)的上行只能提供2.2Mbps的峰值速率。为了使TDD能够获得与FDD相当的上行速率，可以考虑引入多个上行载波并行传输的技术，例如当采用三个上行载波并行传输时，可以获得6.6Mbps的峰值速率。

由于现有标准的技术方案都是针对单载波技术进行设计的，部分过程和结构并不适用于多载波的系统，其中受影响较大的就是HARQ(混合自动重传请求)过程。下面首先介绍现有HSUPA技术中的HARQ原理与过程。

为了对传输错误的数据块进行快速的反馈重传，并通过数据块合并充分利用错误数据携带的信息，HARQ技术作为一种较好的解决方案已被多个系统采用。许多系统，例如HSDPA，HSUPA以及未来的LTE，都采用多路并行停等HARQ协议，以支持对数据的连续调度和传输。所谓停等，就是指使用某个HARQ进程传输数据包后，在收到反馈信息之前，不能继续使用该进程传输其它任何数据。停等协议的优点是比较简单，但是传输效率比较低，而采用多路并行停等协议，同时启动多个HARQ进程，可以弥补传输效率低的缺点。其基本思想在于同时配置多个HARQ进程，在等待某个HARQ进程的反馈信息过程中，可以继续使用其它的空闲进程传输数据包。为了区分不同的HARQ进程，需要引入HARQ 进程id(标识)，该id通常由数据发送端通过控制信道携带。

HSUPA中定义两种传输模式：调度传输和非调度传输。对于某些对延时和服务速率不敏感的业务，如WWW，FTP等，系统通常采用统一调度的方法，即所谓的调度传输，通过在多个业务流之间合理地分配资源达到提高系统吞吐量的目的，统一调度的一个缺点在于需要配置多种控制信道。而对于某些对服务率有一定要求，并且数据到达比较有规律的业务，如视频流等，可以采用周期性分配资源的方法进行服务，这种分配方法在建立服务连接时就可以通过高层信令实现，而不再需要额外的调度信道支持，因此称之为非调度传输。

为了对错误数据块进行快速反馈和重传，调度传输与非调度传输都采用了多路并行停等HARQ进程协议。现有TDD的单载波HSUPA技术中，任何一个TTI(传输时间间隔)要么进行非调度传输，要么进行非调度传输，调度传输和非调度传输都可以使用4个HARQ进程，并都用2个比特表示进程id，接收端首先判断是什么性质的传输，然后再递交到相应的进程进行处理。

当引入多载波技术后，上行允许在多个载波上并行传输多个数据块，每个数据块都需要一个HARQ进程进行处理，现有单载波系统定义的进程数目和进程管理方法并不能直接应用于多载波系统，因此缺少一种针对多载波的管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法和装置。

发明内容

本发明提供了一种管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法，以克服现有技术HSUPA系统中HARQ进程管理只针对单载波的缺点，实现HSUPA系统对多载波的支持。

方法具体内容包括：

终端根据网络侧分配的上行资源组装数据包，并为每个数据包统一选择混合自动重传HARQ进程；

终端在各载波分配的上行资源上使用上述选择的HARQ进程发送对应的数据包。

所述的终端根据网络侧分配的上行资源组装数据包，包括：

当网络侧分配的上行资源包含多个载波时，针对每个载波组装一个数据包。

当某一载波已分配作为调度传输的上行资源时，针对该载波从调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装；

当某一载波已分配作为非调度传输的上行资源时，针对该载波从非调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装。

当有数据包等待重传，且所述上行资源允许完成重传时，在对应的资源上直接发送所述重传的数据包。

所述的为每个数据包统一选择HARQ进程，包括：

当数据包被分配调度传输的资源时，从调度传输对应的HARQ进程资源池中选取HARQ进程；否则，从非调度传输对应的HARQ进程资源池中选择HARQ进程。

当数据包属于重传数据包时，选择与第一次传输该数据包相同的HARQ进程；当数据包属于新组装的数据包时，选择任一空闲的HARQ进程。

当重传数据包时，使用与第一次传输相同或不同的载波资源。

所述网络侧分配的上行资源包括载波的时隙、允许的发射功率和/或码道，载波的数目为终端所支持。

所述网络侧分配的上行资源，包括：当某一载波某一子帧已经预先分配为非调度传输的资源，则该载波的该子帧只能分配为非调度传输的资源；所述非调度传输的资源由RNC或Node B预先分配，所述调度传输的资源由Node B动态分配的。

网络侧根据数据包的HARQ进程的标识和/或上行资源的属性对数据包进行处理；包括：

判断数据包是调度传输还是非调度传输，然后根据控制信道上携带的HARQ进程的标识传送到对应的HARQ进程；

当所述数据包是新数据包，直接对数据包进行解码，当解码正确时，则递交到高层处理并向终端反馈ACK，当解码错误时，则存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK；

当所述数据包是重传数据包时，则与缓存中的数据合并后进行解码，当解码正确，则递交到高层处理并向终端反馈ACK，当解码错误时，存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK。

此外，本发明还提供了一种管理多载波TDD上行的HARQ进程的终端，包括：

数据处理装置，用于根据网络侧分配的上行资源组装数据包，并为每个数据包统一选择混合自动重传HARQ进程；

数据发送装置，用于在各载波分配的上行资源上使用上述选择的HARQ进程发送对应的数据包；

其中，当重传数据包时，使用与第一次传输不同的载波资源。

优选的，还包括：用于当网络侧分配的上行资源包含多个载波时，针对每个载波组装一个数据包的装置。

优选的，还包括：用于当某一载波已分配作为调度传输的上行资源时，针对该载波从调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装的装置；

用于当某一载波已分配作为非调度传输的上行资源时，针对该载波从非调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装的装置。

优选的，还包括：用于当有数据包等待重传，且所述上行资源允许完成重传时，在对应的资源上直接发送所述重传的数据包的装置。

用于当数据包被分配调度传输的资源时，从调度传输对应的HARQ进程资源池中选取HARQ进程；否则，从非调度传输对应的HARQ进程资源池中选择HARQ进程的装置。

用于当数据包属于重传数据包时，选择与第一次传输该数据包相同的HARQ 进程；当数据包属于新组装的数据包时，选择任一空闲的HARQ进程的装置。

本发明还提供了一种管理多载波TDD上行的HARQ进程的网络侧装置，包括：数据包接收模块，用于根据数据包的HARQ进程的标识和/或上行资源的属性对数据包进行处理。

以及，上行资源分配模块，分配的上行资源包括载波的时隙、允许的发射功率和/或码道，载波的数目为终端所支持。

用于当某一载波某一子帧已经预先分配为非调度传输的资源，则该载波的该子帧只能分配为非调度传输的资源的模块。

用于判断数据包是调度传输还是非调度传输，然后根据控制信道上携带的HARQ进程的标识传送到对应的HARQ进程的模块；

用于当所述数据包是新数据包，直接对数据包进行解码，当解码正确时，则递交到高层处理并向终端反馈ACK，当解码错误时，则存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK的模块；

用于当所述数据包是重传数据包时，则与缓存中的数据合并后进行解码，当解码正确，则递交到高层处理并向终端反馈ACK，当解码错误时，存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK的模块。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供了一种管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法、终端及网络侧设备，填补了这一技术领域的空白；而且，本发明充分考虑了多载波TDD上行的特点，对上行发送的数据包统一选择HARQ进程，使HARQ进程的使用和数据的传输更加灵活、高效，实现了对HSUPA系统中多载波的HARQ进程的统一管理，进一步提高了系统传输效率。

附图说明

图1是多载波TDD上行HARQ进程管理方法的流程图；

图2是具体实施例1的流程图；

图3是具体实施例2的流程图；

图4是管理多载波TDD上行的HARQ进程的终端的示意图；

图5是管理多载波TDD上行的HARQ进程的网络侧装置的示意图。

具体实施方式

本发明提供的多载波TDD上行HARQ进程管理方法是让UE可能支持的多个载波使用统一的HARQ进程资源池，由一个集中控制的节点负责从进程资源池中选取合适的进程。如图1所示，具体包括：

步骤100：网络侧为终端分配上行资源；

步骤101：终端根据网络侧分配的上行资源组装数据包，并为每个数据包统一选择混合自动重传HARQ进程；进行统一选择就为了对HARQ进程进行统一的管理；

步骤102：终端在各载波分配的上行资源上使用上述选择的HARQ进程发送对应的数据包。

网络侧接收到数据包后，对数据包进一步处理，具体步骤包括：步骤103：网络侧根据数据包的HARQ进程的标识和/或上行资源的属性对数据包进行处理。

该方法首先需要对现有标准支持的进程数进行扩展，例如现有单载波标准定义了4个调度传输的进程和4个非调度传输的进程，对于支持N个载波的终端，可以扩展为4*N个调度传输进程和4*N个非调度传输进程。而由于上述方法采用进程共享的技术，实际需要的进程数要小于4*N。

具体实施例1

下面以LCR TDD为例说明本发明的实施过程。如图2所示，各步骤说明如下：

步骤201：网络为终端分配资源。

分配资源时通常要考虑用户的业务量，业务优先级以及信道条件等因素，分配的资源包括载波时隙和码道以及允许的发射功率，其中载波数目不能超过终端的支持能力。此外，非调度传输的资源是由RNC或Node B预先分配的，而调度传输的资源是由Node B动态分配的。如果某个载波某个TTI(或子帧) 已经预先分配了非调度传输的资源，则该载波不允许再分配调度传输的资源。

步骤202：终端根据分配的上行资源组装数据包，并为每个数据包选择合适的HARQ进程。

组装数据包的具体步骤以下：

如果分配了多个载波的资源，则针对每个载波组装一个数据包；

如果某载波分配了调度传输的资源，则从调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装；如果某载波分配了非调度传输的资源，则从非调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装。

如果当前有数据包等待重传，并且分配的资源允许其完成重传，则在对应的资源上发送该重传包，而不必再组装新的数据包。

而终端在选择HARQ进程时，具体包括：

各数据包使用的HARQ进程统一进行选取。

如果数据包使用调度传输的资源，则从调度传输对应的进程资源池中选取进程；否则从非调度传输对应的进程资源池中选择进程。

如果某个数据包属于重传数据包，则选择与初次传输该数据包相同的进程；如果某个数据包属于新组装的数据包，则只需在空闲的进程中选择一个即可。

步骤203：完成数据包的组装和HARQ进程的选择后，终端在各载波分配的上行资源上使用所选择的HARQ进程发送对应的数据包。

采用共享进程的方法时，由于只通过进程id和资源属性区分进程，因此重传数据包可以使用与上次传输不同的载波资源，这使得数据传输具有更高的灵活性，可以为每个数据包选择最合适的资源进行传输，一个基本原则是资源能承载的数据量与数据包大小尽可能匹配。当然，调度传输的数据包只能使用调度传输的资源；非调度传输的数据包只能使用非调度传输的资源。

步骤204：基站在对应的资源上进行数据接收，并递交到对应的HARQ进程 进行处理。

由于基站已知为终端分配了哪些载波，以及各载波被分配了哪些时隙和码道资源，因此能够顺利完成数据包的接收。接收完毕后需要递交到对应的进程进行处理，确定进程的方法如下：

首先判断数据是调度传输还是非调度传输，然后根据控制信道上携带的HARQ进程id递交到对应的进程。

如果所述数据包是新数据包，则直接进行解码，解码正确则递交到高层处理并向终端反馈ACK；否则存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK；如果是重传数据包，则和软缓存中的数据进行合并，合并后若解码正确，则递交到高层处理并向终端反馈ACK；否则存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK。

上述实施例是将进程资源池按照调度传输和非调度传输分成两个资源池进行处理的，实际系统中，HARQ协议也可以不区分传输的性质，只建立一个资源池，统一管理调度传输和非调度传输的进程，而由高层进一步判断数据是什么属性的：

具体实施例2

如图3所示，具体包括：

步骤301：终端根据网络侧分配的上行资源组装数据包，并为每个数据包选择合适的HARQ进程。而终端在选择HARQ进程时，各数据包不区分传输的性质，在一个HARQ进程的资源池中统一进行选取；

步骤302：终端在各载波分配的上行资源上使用所选择的HARQ进程发送对应的数据包；

步骤303：基站在对应的资源上进行数据接收，并递交到对应的HARQ进程进行处理；

根据控制信道上携带的HARQ进程id递交到对应的进程，在相应的进程中，如果所述数据包是新数据包，则直接进行解码，解码正确则递交到高层处理并 向终端反馈ACK；否则存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK；如果是重传数据包，则和软缓存中的数据进行合并，合并后若解码正确，则递交到高层处理并向终端反馈ACK；否则存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK。

此外，如图4所示，本发明还提供了一种管理多载波TDD上行的HARQ进程的终端，包括数据处理装置401和数据发送装置402，其中：

数据处理装置401，用于根据网络侧分配的上行资源组装数据包，并为每个数据包统一选择混合自动重传HARQ进程；而且，当网络侧分配的上行资源包含多个载波时，针对每个载波组装一个数据包的装置；当某一载波已分配作为调度传输的上行资源时，针对该载波从调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装的装置；当某一载波已分配作为非调度传输的上行资源时，针对该载波从非调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装。

数据发送装置402，用于在各载波分配的上行资源上使用上述选择的HARQ进程发送对应的数据包。而且，当有数据包等待重传，且所述上行资源允许完成重传时，在对应的资源上直接发送所述重传的数据包的装置。当数据包被分配调度传输的资源时，从调度传输对应的HARQ进程资源池中选取HARQ进程；否则，从非调度传输对应的HARQ进程资源池中选择HARQ进程。当数据包属于重传数据包时，选择与第一次传输该数据包相同的HARQ进程；当数据包属于新组装的数据包时，选择任一空闲的HARQ进程。

如图5所示，本发明还提供了一种管理多载波TDD上行的HARQ进程的网络侧装置，包括上行资源分配模块501和数据包接收模块502，其中：上行资源分配模块501，分配的上行资源包括载波的时隙、允许的发射功率和/或码道，载波的数目为终端所支持。而且，当某一载波某一子帧已经预先分配了非调度传输的资源，则该载波的该子帧只能分配为非调度传输的资源；

数据包接收模块502，用于根据数据包的HARQ进程的标识和/或上行资源 的属性对数据包进行处理；而且进一步判断数据包是调度传输还是非调度传输，然后根据控制信道上携带的HARQ进程的标识传送到对应的HARQ进程；当所述数据包是新数据包，直接对数据包进行解码，当解码正确时，则递交到高层处理并向终端反馈ACK，当解码错误时，则存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK；当所述数据包是重传数据包时，则与缓存中的数据合并后进行解码，当解码正确，则递交到高层处理并向终端反馈ACK，当解码错误时，存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK的模块。

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 (14)

1.一种管理多载波时分双工TDD上行的HARQ进程的方法，其特征在于，包括：

终端根据网络侧分配的上行资源组装数据包，并从统一的HARQ进程资源池中为每个数据包统一选择混合自动重传HARQ进程；

终端在各载波分配的上行资源上使用上述选择的HARQ进程发送对应的数据包，当重传数据包时，使用与第一次传输不同的载波资源；

其中，当数据包被分配调度传输的资源时，从调度传输对应的HARQ进程资源池中选取HARQ进程；否则，从非调度传输对应的HARQ进程资源池中选择HARQ进程；

网络侧根据数据包的HARQ进程的标识和/或上行资源的属性对数据包进行处理。

2.如权利要求1所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法，其特征在于，所述的终端根据网络侧分配的上行资源组装数据包，包括：

当网络侧分配的上行资源包含多个载波时，针对每个载波组装一个数据包。

3.如权利要求1所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法，其特征在于，所述的终端根据网络侧分配的上行资源组装数据包，包括：

当某一载波已分配作为调度传输的上行资源时，针对该载波从调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装；

当某一载波已分配作为非调度传输的上行资源时，针对该载波从非调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装。

4.如权利要求1所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法，其特征在于，所述的终端根据网络侧分配的上行资源组装数据包，包括：

当有数据包等待重传，且所述上行资源允许完成重传时，在对应的资源上直接发送所述重传的数据包。

5.如权利要求1所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法，其特征在于，所述的为每个数据包统一选择HARQ进程，包括：

当数据包属于重传数据包时，选择与第一次传输该数据包相同的HARQ进程；当数据包属于新组装的数据包时，选择任一空闲的HARQ进程。

6.如权利要求1所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法，其特征在于，所述网络侧分配的上行资源包括载波的时隙、允许的发射功率和/或码道，载波的数目为终端所支持。

7.如权利要求6所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法，其特征在于，所述网络侧分配的上行资源，包括：当某一载波某一子帧已经预先分配了非调度传输的资源，则该载波的该子帧只能分配为非调度传输的资源。

8.如权利要求7所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法，其特征在于，所述非调度传输的资源由RNC或Node B预先分配，所述调度传输的资源由Node B动态分配的。

9.如权利要求1所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的方法，其特征在于，所述的网络侧根据数据包的HARQ进程的标识和上行资源的属性对数据包进行处理，包括：

判断数据包是调度传输还是非调度传输，然后根据控制信道上携带的HARQ进程的标识传送到对应的HARQ进程；

当所述数据包是新数据包，直接对数据包进行解码，当解码正确时，则递交到高层处理并向终端反馈ACK，当解码错误时，则存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK；

当所述数据包是重传数据包时，则与缓存中的数据合并后进行解码，当解码正确，则递交到高层处理并向终端反馈ACK，当解码错误时，存储在对应HARQ进程的软缓存中，并向终端反馈NACK。

10.一种管理多载波时分双工TDD上行的HARQ进程的终端，其特征在于，包括：

数据处理装置，用于根据网络侧分配的上行资源组装数据包，并从统一的HARQ进程资源池中为每个数据包统一选择混合自动重传HARQ进程；

数据发送装置，用于在各载波分配的上行资源上使用上述选择的HARQ进程发送对应的数据包；

其中，当重传数据包时，使用与第一次传输不同的载波资源；

用于当数据包被分配调度传输的资源时，从调度传输对应的HARQ进程资源池中选取HARQ进程；否则，从非调度传输对应的HARQ进程资源池中选择HARQ进程的装置。

11.如权利要求10所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的终端，其特征在于，包括：用于当网络侧分配的上行资源包含多个载波时，针对每个载波组装一个数据包的装置。

12.如权利要求10所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的终端，其特征在于，包括：用于当某一载波已分配作为调度传输的上行资源时，针对该载波从调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装的装置；

用于当某一载波已分配作为非调度传输的上行资源时，针对该载波从非调度传输的业务流以及允许与之复用的业务流中选取数据进行数据包的组装的装置。

13.如权利要求10所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的终端，其特征在于，包括：用于当有数据包等待重传，且所述上行资源允许完成重传时，在对应的资源上直接发送所述重传的数据包的装置。

14.如权利要求10所述的管理多载波TDD上行的HARQ进程的终端，其特征在于，包括：

用于当数据包属于重传数据包时，选择与第一次传输该数据包相同的HARQ进程；当数据包属于新组装的数据包时，选择任一空闲的HARQ进程的装置。

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