多载波高速上行分组接入系统中混合自动重传方法与装置
技术领域
本发明提供了一种多载波高速上行分组接入系统中混合自动重传方法与装置,通过对各载波的HARQ进程进行独立的管理,提高数据传输的效率和灵活性。
背景技术
第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project,简称“3GPP”)作为移动通信领域的重要组织推动了第三代移动通信(The ThirdGeneration,简称“3G”)技术的标准化工作,其早期的协议版本中上行和下行业务的承载都是基于专用信道的。其中,99版(Release 99,简称“R99”)中上行和下行能够达到的数据传输速率均为384千比特每秒(Kbps)。
在现有的3GPP技术标准中,无论FDD(频分复用)还是TDD(时分复用),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的上行只能提供2.2Mbps的峰值速率。
随着移动通信技术的发展,3G技术也在不断的发展演进。许多对流量和时延要求较高的数据业务,如视频、流媒体和下载等,需要系统提供更高的传输速率和更短的时延。和高速上行分组接入(High Speed Uplink PacketAccess,简称“HSUPA”)就是3G技术的重要演进。不同于R99版本中数据包的调度和重传由无线网络控制器(Radio Network Controller,简称“RNC”)控制,HSUPA中的数据包的调度和重传等由节点B(NodeB,又称基站)控制,这种控制更快速,可以更好的适应信道变化、减小传输时延和增加数据的吞吐量。在HSUPA中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,频谱利用率也得到很大的提高。
HSUPA作为高速上行数据包接入技术,在2004年引入到了3GPP第6版(Release 6,简称“R6”)的版本中。HSUPA采用更短的传输时间间隔(Transmission Timing Interval,简称“TTI”)和帧长(2ms或10ms)以实现快速自适应控制,使用混合自适应重传请求(Hybrid Automatic RepeatRequest,简称“HARQ”)和基于Node B的快速上行调度技术,提高上行方向的数据传输速率。
HARQ技术综合了前向纠错码和重传,用于增强的专用信道(EnhancedDedicated Channel,简称“E-DCH”)的物理层快速重传,并通过初传和重传之间的软合并来提高物理层的译码性能。
由于现有标准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。HSDPA(高速上行分组接入)、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进程标识,该HARQ标识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HARQ进程标识,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。
此外,在长期演进增强系统中(LTE-A:Long Term Evolution Advanced),也引入了多载波技术,在上行方向,允许终端根据能力使用多个载波传输上行数据,同样也采用了HARQ技术,其HARQ过程及原理与上述HSUPA系统类似。
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。
现有标准中,对HARQ进程的管理都是针对单载波而言的,任一TTI,每个被调度的UE只能启动一个HARQ进程传输一个调度或者非调度的数据包。而对多载波HSUPA而言,UE可能在某个TTI传输多个数据包,从能需要启动多个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。
发明内容
本发明的目的是提供一种多载波高速上行分组接入系统中混合自动重传方法,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。
本发明的另一个目的是提供一种实现多载波高速上行分组接入系统中混合自动重传的系统和终端,以克服现有技术中系统和终端仅支持单载波HSUPA的缺点,在系统和终端上分别实现对多载波HSUPA系统中HARQ进程的管理。
为此,本发明提供如下的技术方案:
一种多载波高速上行分组接入系统中混合自动重传方法,所述方法包括步骤:
A、基站和终端分别为该终端每个可以使用的载波建立一个混合自动重传请求HARQ实体,所述HARQ实体负责管理该载波对应的HARQ进程;
B、网络侧为终端分配上行资源;
C、终端根据网络侧分配的上行资源组装数据包,为每个所述数据包确定所使用的载波,并由所述数据包确定所使用的载波对应的HARQ实体选择HARQ进程。
所述步骤A之前包括:
网络侧根据终端的请求信息确定终端可以使用的上行载波集合,并将所述可以使用的上行载波集合通知终端。
步骤B中所述的上行资源包括载波资源、时隙资源、功率资源和码道资源。
所述步骤C之后还包括以下步骤:
D、终端在各载波分配的上行资源上使用所述HARQ实体选择的HARQ进程发送所述数据包,并通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识;
E、基站在所述分配的载波上接收终端发送的数据包,并递交到对应的HARQ进程进行处理。
所述步骤A进一步包括:
所述基站为所述终端维护一个HARQ进程映射表,所述HARQ进程映射表记录了每个HARQ进程的标识、该HARQ进程所属的传输类型以及该HARQ进程所属的载波;
所述终端维护一个与所述基站为该终端维护的HARQ进程映射表相同的 HARQ进程映射表。
所述传输类型包括调度传输模式和非调度传输模式。
所述步骤E之后包括:
如果基站接收的所述数据包是新数据包,则HARQ进程直接进行解码,若解码正确则将所述数据包递交到高层处理并向终端反馈确认消息ACK;若解码错误则将所述数据包存储在软缓存中,并由基站侧HARQ实体向终端反馈非确认消息NACK;
如果基站接收的所述数据包是重传数据包,则HARQ进程将所述数据包和软缓存中的数据包进行合并,合并后进行解码,若解码正确则递交到高层处理并向终端反馈确认消息ACK;否则将所述数据包存储在软缓存中,并由基站侧HARQ实体向终端反馈非确认消息NACK。
所述步骤B进一步包括:
网络侧为终端分配的载波数目不超过该终端支持的最大载波数;
网络侧的无线网络控制器或基站为使用非调度传输模式的业务分配资源;
网络侧的基站为使用调度传输模式的业务分配资源;
如果在某个载波中的某个传输时间间隔TTI已经为所述终端分配了非调度传输模式的资源,则所述某个载波的所述TTI不再为所述终端分配调度传输模式的资源。
所述步骤C中的终端根据分配的上行资源组装数据包进一步包括:
在该终端为当前被分配的每个可以使用的载波组装一个数据包;
如果网络侧为所述终端在某个载波中为使用调度传输模式的业务分配了资源,则在该某个载波中从使用调度传输模式的业务流以及允许与调度传输模式的业务流复用的业务流中选取数据进行数据包的组装;
如果网络侧为所述终端在某个载波中为使用非调度传输模式的业务分配了资源,则在该某个载波中从使用非调度传输模式的业务流以及允许与非调度传输模式的业务流复用的业务流中选取数据进行数据包的组装;
如果终端有数据包等待重传,并且为所述终端分配的上行资源允许其完成 重传,则不再组装新的数据包。
所述步骤C中选择HARQ进程的原则为:
如果网络侧为所述终端分配了某个载波的资源,才对该某个载波对应的HARQ进程进行选择;
如果网络侧为所述终端分配了多个载波,则在分配的每个载波中独立选择该每个载波对应的HARQ进程;
如果网络侧为所述终端上的使用调度传输模式的业务分配了资源,则从所属传输类型为调度传输模式的HARQ进程中选择;
如果网络侧为所述终端上的使用非调度传输模式的业务分配了资源,则从所属传输类型为与非调度传输模式对应的HARQ进程中选择;
如果有新组装的数据包,则在该终端可以使用的各载波对应的HARQ进程中选择一个空闲的HARQ进程;
如果有数据包等待重传,则选择与初次传输该数据包相同的HARQ进程。
所述步骤D中的通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识进一步为:通过控制信道通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识。
所述步骤E进一步包括:
E1、基站判断接收到的数据包所属的终端和载波、判断接收到所述数据包的上行资源是为使用哪种传输模式的业务分配的资源、得到所述控制信道上携带的HARQ进程标识;
E2、根据基站为该终端维护的所述HARQ进程映射表,按照步骤E1中所述数据包所属的载波、所述传输模式和所述HARQ进程标识确定唯一的HARQ进程;
E3、将所述数据包递交到步骤E2中的所述HARQ进程进行处理。
一种实现多载波高速上行分组接入系统中混合自动重传的系统,所述系统包括网络侧和终端,所述网络侧包括基站;
所述网络侧包括资源分配模块,所述资源分配模块用于为所述终端分配上行资源;
所述基站包括混合自动重传请求HARQ管理模块,所述HARQ管理模块用于为所述终端每个可以使用的载波建立一个HARQ实体,所述HARQ实体负责管理该载波对应的HARQ进程;
所述终端包括混合自动重传请求HARQ管理模块,所述HARQ管理模块用于为所述终端每个可以使用的载波建立一个HARQ实体,所述HARQ实体负责管理该载波对应的HARQ进程;
所述终端还包括数据包组装模块,所述数据包组装模块用于根据所述资源分配模块分配的上行资源组装数据包,并为每个所述数据包确定所使用的载波;
与所述数据包确定所使用的载波对应的所述终端侧HARQ实体还用于为该数据包选择HARQ进程。
所述资源分配模块还用于根据终端的请求信息确定终端可以使用的上行载波集合,并将所述可以使用的上行载波集合通知终端。
所述上行资源包括载波资源、时隙资源、功率资源和码道资源。
所述终端还包括数据包发送模块,所述数据包发送模块用于在各载波分配的上行资源上使用所述HARQ实体选择的HARQ进程发送所述数据包,并通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识;
所述基站还包括数据包接收模块,所述数据包接收模块用于在所述分配的载波上接收所述终端发送的数据包,并递交到对应的HARQ进程进行处理。
所述基站侧HARQ管理模块还包括HARQ进程映射表子模块,所述HARQ进程映射表子模块用于为所述终端维护一个HARQ进程映射表,所述HARQ进程映射表记录了每个HARQ进程的标识、该HARQ进程所属的传输类型以及该HARQ进程所属的载波;
所述终端侧HARQ管理模块还包括HARQ进程映射表子模块,所述HARQ进程映射表子模块用于维护一个与所述基站为该终端维护的HARQ进程映射表相同的HARQ进程映射表。
所述传输类型包括调度传输模式和非调度传输模式。
所述资源分配模块为所述终端分配的载波数目不超过该终端支持的最大载 波数。
可选的,所述网络侧还包括无线网络控制器,所述资源分配模块包括所述无线网络控制器侧的非调度传输资源分配子模块和所述基站侧的调度传输资源分配子模块,所述非调度传输资源分配子模块用于为使用非调度传输模式的业务分配资源,所述调度传输资源分配子模块用于为使用调度传输模式的业务分配资源。
可选的,所述资源分配模块位于所述基站侧,包括非调度传输资源分配子模块和调度传输资源分配子模块,所述非调度传输资源分配子模块用于为使用非调度传输模式的业务分配资源,所述调度传输资源分配子模块用于为使用调度传输模式的业务分配资源。
所述资源分配模块如果在某个载波中的某个传输时间间隔TTI已经为所述终端分配了非调度传输模式的资源,则所述资源分配模块在所述某个载波的所述TTI不再为所述终端分配调度传输模式的资源。
所述数据包组装模块为所述终端当前被分配的每个可以使用的载波组装一个数据包;
如果所述资源分配模块为所述终端在某个载波中为使用调度传输模式的业务分配了资源,则所述数据包组装模块在该某个载波中从使用调度传输模式的业务流以及允许与调度传输模式的业务流复用的业务流中选取数据进行数据包的组装;
如果所述资源分配模块为所述终端在某个载波中为使用非调度传输模式的业务分配了资源,则所述数据包组装模块在该某个载波中从使用非调度传输模式的业务流以及允许与非调度传输模式的业务流复用的业务流中选取数据进行数据包的组装;
如果所述终端有数据包等待重传,并且为所述终端分配的上行资源允许其完成重传,则所述数据包组装模块不再组装新的数据包。
所述终端侧HARQ实体为所述数据包选择HARQ进程进一步包括:
如果所述资源分配模块为所述终端分配了某个载波的资源,则所述终端侧 与该某个载波对应的HARQ实体才对该某个载波对应的HARQ进程进行选择;
如果所述资源分配模块为所述终端分配了多个载波,则所述终端侧HARQ实体在分配的每个载波中独立选择该每个载波对应的HARQ进程;
如果所述资源分配模块为所述终端上的使用调度传输模式的业务分配了资源,则所述终端侧HARQ实体从所属传输类型为调度传输模式的HARQ进程中选择;
如果所述资源分配模块为所述终端上的使用非调度传输模式的业务分配了资源,则所述终端侧HARQ实体从所属传输类型为非调度传输模式的HARQ进程中选择;
如果所述数据包组装模块有新组装的数据包,则所述终端侧HARQ实体在该终端可以使用的各载波对应的HARQ进程中选择一个空闲的HARQ进程;
如果所述终端有数据包等待重传,则所述终端侧HARQ实体选择与初次传输该数据包相同的HARQ进程。
所述数据包发送模块通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识进一步为:通过控制信道通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识。
所述基站侧数据包接收模块将所述数据包递交到对应的HARQ进程进行处理进一步包括:
所述数据包接收模块判断接收到的数据包所属的终端和载波、判断接收到所述数据包的上行资源是为使用哪种传输模式的业务分配的资源、得到所述控制信道上携带的HARQ进程标识;
所述数据包接收模块根据所述HARQ进程映射表子模块为该终端维护的所述HARQ进程映射表,按照所述数据包所属的载波、所述传输模式和所述HARQ进程标识确定唯一的HARQ进程;
所述数据包接收模块将所述数据包递交到所述确定的HARQ进程进行处理。
一种实现多载波高速上行分组接入系统中混合自动重传的终端:
所述终端包括混合自动重传请求HARQ管理模块,所述HARQ管理模块用 于为所述终端每个可以使用的载波建立一个HARQ实体,所述HARQ实体负责管理该载波对应的HARQ进程;
所述终端还包括数据包组装模块,所述数据包组装模块用于根据为所述终端分配的上行资源组装数据包,并为每个所述数据包确定所使用的载波;
与所述数据包确定所使用的载波对应的所述终端侧HARQ实体还用于为该数据包选择HARQ进程。
所述上行资源包括载波资源、时隙资源、功率资源和码道资源。
所述终端还包括数据包发送模块,所述数据包发送模块用于在各载波分配的上行资源上使用所述HARQ实体选择的HARQ进程发送所述数据包,并通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识。
所述HARQ管理模块还包括HARQ进程映射表子模块,所述HARQ进程映射表子模块用于维护一个HARQ进程映射表,所述HARQ进程映射表记录了每个HARQ进程的标识、该HARQ进程所属的传输类型以及该HARQ进程所属的载波。
所述传输类型包括调度传输模式和非调度传输模式。
所述数据包组装模块为所述终端当前被分配的每个可以使用的载波组装一个数据包;
如果为所述终端在某个载波中为使用调度传输模式的业务分配了资源,则所述数据包组装模块在该某个载波中从使用调度传输模式的业务流以及允许与调度传输模式的业务流复用的业务流中选取数据进行数据包的组装;
如果为所述终端在某个载波中为使用非调度传输模式的业务分配了资源,则所述数据包组装模块在该某个载波中从使用非调度传输模式的业务流以及允许与非调度传输模式的业务流复用的业务流中选取数据进行数据包的组装;
如果所述终端有数据包等待重传,并且为所述终端分配的上行资源允许其完成重传,则所述数据包组装模块不再组装新的数据包。
所述HARQ实体为所述数据包选择HARQ进程进一步包括:
如果为所述终端分配了某个载波的资源,则所述终端侧与该某个载波对应 的HARQ实体才对该某个载波对应的HARQ进程进行选择;
如果为所述终端分配了多个载波,则所述终端侧HARQ实体在分配的每个载波中独立选择该每个载波对应的HARQ进程;
如果为所述终端上的使用调度传输模式的业务分配了资源,则所述HARQ实体从所属传输类型为调度传输模式的HARQ进程中选择;
如果为所述终端上的使用非调度传输模式的业务分配了资源,则所述HARQ实体从所属传输类型为非调度传输模式的HARQ进程中选择;
如果所述数据包组装模块有新组装的数据包,则所述HARQ实体在该终端可以使用的各载波对应的HARQ进程中选择一个空闲的HARQ进程;
如果所述终端有数据包等待重传,则所述HARQ实体选择与初次传输该数据包相同的HARQ进程。
所述数据包发送模块通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识进一步为:通过控制信道通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识。
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HSUPA系统的特点,由系统的网络侧为终端可以使用的每个载波均分配相应的HARQ进程,不同载波的HARQ进程相互独立,使HARQ进程的使用和数据的传输更加灵活,实现了HSUPA系统对多载波的支持,支持UE在某个TTI传输多个数据包,进一步提高了系统上行数据传输速率。
附图说明
图1为本发明方法的实现流程图;
图2为本发明的HARQ进程映射表示意图;
图3为基站MAC-e实体现有结构示意图;
图4为终端MAC-e实体现有结构示意图;
图5为本发明的基站MAC-e实体结构示意图;
图6为本发明的终端MAC-e实体结构示意图;
图7为本发明网络侧包含无线网络控制器的装置结构示意图;
图8为本发明网络侧不包含无线网络控制器的装置结构示意图;
图9为本发明终端的装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本发明做进一步的详细说明。
下面以LCR TDD的HSUPA技术为例给出本发明方法部分的实施过程。
图1为本发明的实施流程,各步骤说明如下:
步骤A:基站和终端分别为该终端每个可以使用的载波建立一个混合自动重传请求HARQ实体,所述HARQ实体负责管理该载波对应的HARQ进程。
本发明提供的多载波TDD上行HARQ进程管理方法是为UE可能使用的每个载波均分配相应的HARQ进程,不同载波的HARQ进程相互独立,通过业务信道所使用的载波,对应TTI承载的业务类型,以及在对应控制信道上携带的进程id共同识别进程,完成后续的数据处理过程。上述的控制信道可以是E-UCCH(增强上行控制信道)。
基站为每个与基站通信的终端维护一个HARQ进程映射表,此HARQ进程映射表记录了每个HARQ进程的标识、该HARQ进程所属的传输类型(调度传输模式或非调度传输模式)以及该HARQ进程所属的载波。在分配HARQ进程的同时即可将HARQ进程映射表记录下来。
本HARQ进程列表如图2所示,代表了网络侧为所述终端分配的载波标识和HARQ进程标识的对应关系。其中,在多载波终端可以使用的每个载波中,按照业务所使用的传输模式(调度传输和非调度传输),将每个载波上分配的HARQ进程分组,每个HARQ进程属于且只属于一个HARQ进程组,在每个载波上每个HARQ进程组与某个传输模式一一对应,在每个HARQ进程组内的HARQ进程具有唯一标识。这样,如果知道终端标识,基站就可找到该为终端维护的HARQ进程列表;而找到HARQ进程列表后,如果知道载波标识、对应TTI承载的业务所使用的传输模式和HARQ进程标识就可以唯一确定一个 HARQ进程。
终端则维护一个与基站为该终端维护的HARQ进程映射表相同的HARQ进程映射表。在终端侧确定一个HARQ进程的方法与基站侧相同。
步骤B:网络侧为终端分配上行资源。
网络侧为终端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资源、时隙资源、功率资源和码道资源。网络侧为终端分配的载波数目不应超过该终端支持的最大载波数。
在现有的网络侧架构中包括RNC和NodeB。在为终端分配上行资源的时候,非调度传输的资源由网络侧的无线网络控制器预先分配,调度传输的资源由基站动态分配。在后续的技术演进中,网络侧可以没有RNC,而是以增强型NodeB代替了现有的RNC和NodeB,在这种情况下,非调度传输的资源由增强型NodeB预先分配,调度传输的资源由增强型基站动态分配。
此外,如果在某个载波中的某个传输时间间隔TTI已经为所述终端分配了非调度传输模式的资源,则所述载波的所述TTI不再为所述终端分配调度传输模式的资源。
步骤C:终端根据网络侧分配的上行资源组装数据包,为每个所述数据包确定所使用的载波,并由所述载波对应的HARQ实体选择HARQ进程。
组装数据包时要遵循以下几个原则:
1)在该终端为当前被分配的每个可以使用的载波组装一个数据包;
2)如果网络侧为所述终端在某个载波中为使用调度传输模式的业务分配了资源,则在该载波中从使用调度传输模式的业务流以及允许与调度传输模式的业务流复用的业务流中选取数据进行数据包的组装;
3)如果网络侧为所述终端在某个载波中为使用非调度传输模式的业务分配了资源,则在该载波中从使用非调度传输模式的业务流以及允许与非调度传输模式的业务流复用的业务流中选取数据进行数据包的组装;
4)如果终端有数据包等待重传,并且为所述终端分配的上行资源允许其完成重传,则不再组装新的数据包。
终端侧HARQ管理模块根据其记录并维护的HARQ进程映射表为每个数据包选择载波和所述载波中的HARQ进程。终端侧的HARQ模块在为数据包选择载波和所述载波中的HARQ进程时,需要遵循以下几个原则:
1)如果网络侧为所述终端分配了某个载波的资源,才对该载波对应的HARQ进程进行选择;
2)如果网络侧为所述终端分配了多个载波,则在分配的每个载波中独立选择该载波对应的HARQ进程;
3)如果网络侧为所述终端上的使用调度传输模式的业务分配了资源,则从所属传输类型为调度传输模式的HARQ进程中选择;
4)如果网络侧为所述终端上的使用非调度传输模式的业务分配了资源,则从所属传输类型为与非调度传输模式对应的HARQ进程中选择;
5)如果有新组装的数据包,则在该终端可以使用的各载波对应的HARQ进程中选择一个空闲的HARQ进程;
6)如果有数据包等待重传,则选择与初次传输该数据包相同的HARQ进程。
步骤A之前包括:网络侧根据终端的请求信息确定终端可以使用的上行载波集合,并将所述可以使用的上行载波集合通知终端。
步骤C之后还包括以下步骤:
D、终端在各载波分配的上行资源上使用所述HARQ实体选择的HARQ进程发送所述数据包,并通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识。
可以通过控制信道通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识,比如根据控制信道上携带的HARQ进程标识递交到对应的HARQ进程。上述的控制信道可以是E-UCCH(增强上行控制信道)。
E、基站在所述分配的载波上接收终端发送的数据包,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:
E1、基站判断接收到的数据包所属的终端和载波、判断接收到的数据包的上行资源是为使用哪种传输模式的业务分配的资源、得到所述控制信道上携带的HARQ进程标识。
E2、根据基站为该终端维护的所述HARQ进程映射表,按照步骤E1中所述数据包所属的载波、所述传输模式和所述HARQ进程标识确定唯一的HARQ进程。也就是说,首先判断基站接收的数据包来自哪一个终端和哪一个载波。在步骤A中已经说明,找到终端的标识,即可找到HARQ进程列表,然后判断载波分支,再判断当前资源是调度传输还是非调度传输,确定资源属性的分支;进而根据控制信道上携带的HARQ进程标识即可唯一确定一个HARQ进程,将数据包递交到此HARQ进程。
E3、将所述数据包递交到步骤E2中的所述HARQ进程进行处理。
如果接收的所述数据包是新数据包,则HARQ进程直接进行解码,若解码正确则将所述数据包递交到高层处理并向终端反馈确认消息ACK;否则将所述数据包存储在软缓存中,并由基站侧HARQ模块向终端反馈非确认消息NACK;如果接收的所述数据包是重传数据包,则HARQ进程将所述数据包和软缓存中的数据包进行合并,合并后进行解码,若解码正确则递交到高层处理并向终端反馈确认消息ACK;否则将所述数据包存储在软缓存中,并由基站侧HARQ模块向终端反馈非确认消息NACK。
上文对方法的基本思想进行了阐述。为了实现本发明,还需要对现有技术中基站和终端的MAC协议结构进行修改。现有系统中,基站和终端的MAC协议结构分别如图3和图4所示。其中,基站为每个使用HSUPA的终端建立一个HARQ实体。
采用本发明后,基站和终端的HARQ实体部分都需要进行扩展,根据建立连接时使用的载波数建立相同数目的HARQ实体,每个HARQ实体负责管理一个载波对应的HARQ进程,管理方法在前面已经给出。基站和终端的MAC协议结构分别如图5和图6所示。
下面分别说明各模块的功能,在图3和图5基站结构中,各模块的功能如下:
E-DCH scheduling(E-DCH调度):负责分配系统资源
E-DCH control(E-DCH控制):负责将调度模块的指令发送到终端,同时将终端反馈的缓存状态等信息递交到调度模块
De-multiplexing(解复用模块):从接收正确的MAC-e PDU中解析出MAC-es PDU,并递交到RNC。
HARQ Entity(HARQ实体):负责管理HARQ进程,根据接收的MAC-ePDU正确与否向终端反馈ACK/NACK。
在图4和图6终端结构中,各模块的功能如下:
E-TFC selection(E-TFC选择):根据接收到的调度指令确定可以传输的数据量,并向复用与TSN设置模块发出指示。
Multiplexing and TSN setting(复用与TSN设置模块):根据E-TFC选择的指令组装数据包(MAC-e PDU),并设置其中的TSN等控制域。
Scheduling Access Control(调度接入控制):用于控制包含终端缓存状态、路损等调度请求信息在何种信道上进行反馈。
HARQ Entity(HARQ实体):负责管理HARQ进程。根据传输性质选择合适的HARQ进程传输HARQ PDU。
下面给出本发明装置部分的实施例:
本系统包括网络侧S700和终端S900,在本发明网络侧装置部分的第一个实施例中包括无线网络控制器S720和基站S710,其结构如图7所示。在后续演进技术中网络侧也可以不再包含无线网络控制器,而基站是增强型基站,在本发明网络侧装置部分的第二个实施例中网络侧不包含无线网络控制器,其结构如图8所示。
网络侧S700包括资源分配模块S701,资源分配模块S701用于为所述终端分配上行资源;
所述基站包括混合自动重传请求HARQ管理模块S711,所述HARQ管理 模块S711用于为所述终端每个可以使用的载波建立一个HARQ实体S713,所述HARQ实体S713负责管理该载波对应的HARQ进程;
所述资源分配模块S701还用于根据终端的请求信息确定终端可以使用的上行载波集合,并将所述可以使用的上行载波集合通知终端。
所述上行资源包括载波资源、时隙资源、功率资源和码道资源。
所述基站还包括数据包接收模块S714,所述数据包接收模块S714用于在所述分配的载波上接收所述终端发送的数据包,并递交到对应的HARQ进程进行处理。
所述基站侧HARQ管理模块S711还包括HARQ进程映射表子模块S712,所述HARQ进程映射表子模块S712用于为所述终端维护一个HARQ进程映射表,所述HARQ进程映射表记录了每个HARQ进程的标识、该HARQ进程所属的传输类型以及该HARQ进程所属的载波;
所述传输类型包括调度传输模式和非调度传输模式。
所述资源分配模块S701为所述终端分配的载波数目不超过该终端支持的最大载波数。
在网络侧装置部分的第一个实施例中,所述网络侧还包括无线网络控制器,所述资源分配模块S701包括所述无线网络控制器侧的非调度传输资源分配子模块S702和所述基站侧的调度传输资源分配子模块S703,所述非调度传输资源分配子模块S702用于为使用非调度传输模式的业务分配资源,所述调度传输资源分配子模块S703用于为使用调度传输模式的业务分配资源。
在网络侧装置部分的第二个实施例中,所述资源分配模块S701位于所述基站侧,包括非调度传输资源分配子模块S702和调度传输资源分配子模块S703,所述非调度传输资源分配子模块S702用于为使用非调度传输模式的业务分配资源,所述调度传输资源分配子模块S703用于为使用调度传输模式的业务分配资源。
所述资源分配模块S701如果在某个载波中的某个传输时间间隔TTI已经为所述终端分配了非调度传输模式的资源,则所述资源分配模块S701在所述载 波的所述TTI不再为所述终端分配调度传输模式的资源。
所述基站侧数据包接收模块S714将所述数据包递交到对应的HARQ进程进行处理进一步包括:
所述数据包接收模块S714判断接收到的数据包所属的终端和载波、判断接收到所述数据包的上行资源是为使用哪种传输模式的业务分配的资源、得到所述控制信道上携带的HARQ进程标识;上述的控制信道可以是E-UCCH(增强上行控制信道)。
所述数据包接收模块S714根据所述HARQ进程映射表子模块S712为该终端维护的所述HARQ进程映射表,按照所述数据包所属的载波、所述传输模式和所述HARQ进程标识确定唯一的HARQ进程;
所述数据包接收模块S714将所述数据包递交到所述确定的HARQ进程进行处理。
本发明的终端,其装置结构如图9所示:
该终端S900包括混合自动重传请求HARQ管理模块S911,所述HARQ管理模块S911用于为所述终端每个可以使用的载波建立一个HARQ实体S915,所述HARQ实体S915负责管理该载波对应的HARQ进程;
所述终端S900还包括数据包组装模块S913,所述数据包组装模块S913用于根据为所述终端分配的上行资源组装数据包,并为每个所述数据包确定所使用的载波;
与所述数据包确定所使用的载波对应的所述终端侧还用于为该数据包选择HARQ进程。
所述上行资源包括载波资源、时隙资源、功率资源和码道资源。
所述终端S900还包括数据包发送模块S914,所述数据包发送模块S914用于在各载波分配的上行资源上使用所述HARQ实体S915选择的HARQ进程发送所述数据包,并通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识。
所述HARQ管理模块S911还包括HARQ进程映射表子模块S912,所述HARQ进程映射表子模块S912用于维护一个HARQ进程映射表,所述HARQ 进程映射表记录了每个HARQ进程的标识、该HARQ进程所属的传输类型以及该HARQ进程所属的载波。
所述传输类型包括调度传输模式和非调度传输模式。
所述数据包组装模块S913为所述终端当前被分配的每个可以使用的载波组装一个数据包;
如果为所述终端在某个载波中为使用调度传输模式的业务分配了资源,则所述数据包组装模块S913在该载波中从使用调度传输模式的业务流以及允许与调度传输模式的业务流复用的业务流中选取数据进行数据包的组装;
如果为所述终端在某个载波中为使用非调度传输模式的业务分配了资源,则所述数据包组装模块S913在该载波中从使用非调度传输模式的业务流以及允许与非调度传输模式的业务流复用的业务流中选取数据进行数据包的组装;
如果所述终端有数据包等待重传,并且为所述终端分配的上行资源允许其完成重传,则所述数据包组装模块S913不再组装新的数据包。
所述HARQ实体S915为所述数据包选择HARQ进程进一步包括:
如果为所述终端分配了某个载波的资源,则所述终端侧与该载波对应的HARQ实体S915才对该载波对应的HARQ进程进行选择;
如果为所述终端分配了多个载波,则所述终端侧HARQ实体S915在分配的每个载波中独立选择该载波对应的HARQ进程;
如果为所述终端上的使用调度传输模式的业务分配了资源,则所述HARQ实体S915从所属传输类型为调度传输模式的HARQ进程中选择;
如果为所述终端上的使用非调度传输模式的业务分配了资源,则所述HARQ实体S915从所属传输类型为非调度传输模式的HARQ进程中选择;
如果所述数据包组装模块S913有新组装的数据包,则所述HARQ实体S915在该终端可以使用的各载波对应的HARQ进程中选择一个空闲的HARQ进程;
如果所述终端有数据包等待重传,则所述HARQ实体S915选择与初次传输该数据包相同的HARQ进程。
所述数据包发送模块S914通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识 进一步为:通过控制信道通知基站所述数据包使用的HARQ进程标识。上述的控制信道可以是E-UCCH(增强上行控制信道)。
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,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。