CN101599817B

CN101599817B - 一种提高同步非自适应混合自动重传性能的方法

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Publication number: CN101599817B
Application number: CN 200810100065
Authority: CN
Inventors: 王军虎; 孙长印; 刘敏; 曲红云; 王文焕
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-06-03
Also published as: CN101599817A

Abstract

一种提高同步非自适应混合自动重传性能的方法，用于采用正交频分复用技术的无线通信系统，包括：发送端在同步非自适应混合自动重传HARQ过程中初次传输和每次重传数据时，在同步HARQ子帧上的分布式资源分配区域，采用不同的子载波映射方式将逻辑子载波映射到物理子载波上进行数据发送。同步HARQ子帧采用的子载波映射方式以一个映射周期为单位周期性地改变，该映射周期由多个连续的无线帧构成，且映射周期内各个无线帧中同步HARQ子帧的位置固定。本发明避免了因干扰导致的重传次数增多，并可获得了频率分集增益及提高重传合并增益，同时不增加系统的信令开销。

Description

一种提高同步非自适应混合自动重传性能的方法

技术领域

本发明涉及移动通讯系统数据传输的混合自动重传(HARQ，HybridAutomatic Retransmission Request)技术，尤其涉及在正交频分复用(TDD-OFDM，Time Division Duplex-Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)系统数据传输的同步非自适应HARQ的方法。

背景技术

HARQ是自动重传(ARQ，Automatic Retransmission Request)和前向纠错编码(FEC，Forward Error Correction)联合使用的技术。HARQ在发送的每个数据包中含有纠错和检错的校验比特。如果接收包中的出错比特数目在纠错能力范围之内，则错误被自行纠正；当出错严重，已超出FEC的纠错能力范围时，则通知发端重发数据包。利用HARQ技术将自动重传与前向纠错编码相结合，可获得额外的信噪比(SNR，Signal Noise Ratio)增益，并且通过数据包的合并产生时间分集效应，从而提高系统的性能。

按照重传发生的时刻来区分，可以将HARQ分为同步和异步两类。同步HARQ是指一个HARQ进程的重传发生在固定的时刻，由于接收端预先已知重传的发生时刻，因此不需要额外的信令开销来标识HARQ进程的序号，此时的HARQ进程的序号可以从无线帧的子帧号获得；异步HARQ则是指一个HARQ进程的传输可以发生在任何时刻，接收端预先不知道传输的发生时刻，因此HARQ进程的处理序号需要连同数据一起发送。

根据重传时的数据特征是否发生变化又可将HARQ分为自适应和非自适应两种。自适应传输是指在每一次重传过程中，发送端可以根据实际的信道状态信息来改变部分的传输参数，因此，在每次传输的过程中包含传输参数的控制信令信息要一并发送。可改变的传输参数包括资源划分、调制编码方式、重传间隔以及冗余版本等。在非自适应系统中，这些传输参数相对于接收端都是预先已知的，因此，包含传输参数的控制信令信息不需要被传输。

同步非自适应HARQ具有节省信令开销的优点，然而由于其重传所占用频率资源与初次传输所占的频谱资源完全相同，因而在信道变化慢速的情况下，如果在此频带上有干扰存在，则同步非自适HARQ的所带来的重传增益就不能被充分体现。也就是说，由于干扰的存在导致初次传输出错，在后续的重传中，如果该干扰仍然存在，则重传出错的概率仍然比较大，这样会导致重传次数增多，数据包合并增益变小，从而降低了频谱利用效率。来自相邻小区的干扰如图1所示。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高同步非自适应混合自动重传性能的方法，能够有效地解决同步非自适应HARQ机制中因干扰存在而引入的重传次数多及合并增益降低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提高同步非自适应混合自动重传性能的方法，用于采用正交频分复用技术的无线通信系统，该方法包括：发送端在同步非自适应混合自动重传HARQ过程中初次传输和每次重传数据时，在同步HARQ子帧上的分布式资源分配区域，采用不同的子载波映射方式将逻辑子载波映射到物理子载波上进行数据发送。

进一步地，同步HARQ子帧采用的子载波映射方式以一个映射周期为单位周期性地改变，该映射周期由多个连续的无线帧构成。

进一步地，在映射周期内，各无线帧中的同步HARQ子帧采用不同的子载波映射方式。

进一步地，映射周期包含的无线帧数目等于超帧包含的无线帧数目，在该映射周期内，基站将各无线帧中的同步HARQ子帧的子载波映射方式通过超帧头指示给终端。

进一步地，映射周期包含的无线帧数目大于或者小于超帧包含的无线帧数目，在映射周期内，基站将各无线帧中的同步HARQ子帧的子载波映射方式通过广播信道指示给终端。

进一步地，映射周期内各个无线帧中同步HARQ子帧的位置固定。

进一步地，同步HARQ子帧中的部分或全部区域为分布式资源分配区域；在映射周期内，各无线帧中同步HARQ子帧的分布式资源分配区域相同或不同。

进一步地，在映射周期内，至少有两个无线帧中的同步HARQ子帧同时含有分布式资源分配区域和集中式资源分配区域，且不同的无线帧中同步HARQ子帧的分布式资源分配区域和集中式资源分配区域所占比例相同或不同。

进一步地，每个用户数据每欠重传所占用的逻辑资源和初次传输所占用的逻辑资源相同。

进一步地，同步HARQ子帧应用于上行HARQ，则终端在上行的同步HARQ子帧中发送数据，基站在下行子帧中反馈应答信息；和/或，同步HARQ子帧应用于下行HARQ，则基站在下行的同步HARQ子帧中发送数据，终端在上行子帧中反馈应答信息。

本发明在一个映射周期内，通过改变无线帧中的同步非自适应HARQ子帧的逻辑子载波到物理子载波的映射方式，可以避免由于干扰而导致的重传次数增多的问题，并由此获得了频率分集增益，提高了重传合并增益，同时不增加系统的信令开销。

附图说明

图1表示了相邻小区间干扰出现情况的示意图；

图2为本发明方法的第1个实施例，即大于超帧的一个映射周期内分布式资源映射方式下各个同步非自适应HARQ资源映射方式示意图；

图3为本发明方法的第2个实施例，即等于超帧的一个映射周期内分布式资源映射方式下各个同步非自适应HARQ资源映射方式示意图；

图4为本发明方法的第3个实施例，即小于超帧的一个映射周期内分布式资源映射方式和集中式资源映射方式比例改变情况下同步非自适应HARQ资源映射方式示意图；

图5为本发明的第4个实施例，即本发明应用于FDD下行HARQ等于超帧的一个映射周期内分布式资源映射方式下各个同步非自适应HARQ资源映射方式示意图。

具体实施方式

本发明将无线帧中采用同步非自适应HARQ的子帧称为同步HARQ子帧，该HARQ子帧的相关设置如下：

一个同步HARQ子帧至少有部分区域为分布式资源分配区域。若一个同步HARQ子帧同时含有分布式资源分配区域和集中式资源分配区域，各同步HARQ子帧其分布式资源分配区域和集中式资源分配区域所占比例可以相同，也可以不同。

在相邻的无线帧中，同步HARQ子帧的分布式资源分配区域采用不同的子载波映射方式，进行由逻辑子载波到物理子载波的映射；

两次相同的同步HARQ子帧子载波映射方式之间的最小时间长度为一个映射周期。一个映射周期内含有多个无线帧，且每个无线帧中同步HARQ子帧的位置固定。

本发明提出的同步非自适应混合自动重传的方法在混合自动重传HARQ过程中，发送端在同步HARQ子帧至少存在部分区域采用分布式资源分配方式，且在同步HARQ子帧上初次传输和每次重传数据时，采用不同的逻辑子载波到物理子载波的映射方式。

同步HARQ子帧可以应用于上行HARQ，也可以应用于下行HARQ。若应用于上行，终端在上行同步HARQ子帧中发送数据，基站在下行子帧中反馈应答信息；若应用于下行，基站在下行同步HARQ子帧中发送数据，终端在上行子帧中反馈应答信息。

较佳地，每个用户数据每次重传所占用的逻辑资源和初次传输所占用的逻辑资源相同。其中，逻辑资源为调度所采用的资源标定方法。

以下结合附图和优选实施例对本发明上述技术方案进行详细地说明。

图1表示了相邻小区之间出现干扰的情况。基站1服务于终端1，基站2服务于终端2。对于终端1来说，来自基站2的信号为干扰信号，构成对终端1的干扰；对于终端2来说，来自基站1的信号为干扰信号，构成对终端2的干扰。如果干扰持续时间比较长，在同步非自适应HARQ的二次重传或后续的重传中，干扰依然存在，则会造成多次的重传错误，由此增加了重传次数，损害了HARQ的重传合并增益。

在TDD-OFDM系统中，上下行是分时传输的，为了减少TDD系统固有的时间延迟，TDD系统通常将无线帧(RF，Radio Frame)分为几个更小的子帧(SF，Sub-Frame)，其中一个子帧的持续时间称为1个传输时间间隔(TTI，Transmit Time Interval)，图2示出了一个示例。一个无线帧分为8个子帧(SF0～SF7)，一个无线帧内有一对上下行切换点，图2中下行子帧/上行子帧(DL/UL)比例为5∶3。由多个无线帧构成一个超帧，譬如4个无线帧构成一个超帧，其结构请参见图3。

在物理资源划分中，一般分为分布式(Distributed)和集中式(Localized)两种方式。其中分布式分配是以逻辑子载波为分配实体，频带内的所有物理子载波采用某种打乱机制，形成由物理子载波到逻辑子载波的映射，资源调度以逻辑子载波为准。这样，每个资源单元的物理子载波实际是分散在整个频带内的，以此获得频率分集增益。集中式分配则是以物理子载波为分配实体，每个资源单元在频带上是连续的。集中式分配机制的优点可以根据反馈信道质量进行资源的自适应调度，进而获得调度的增益。采用分布式资源划分的区域称作分步式资源分配区域(或称为资源调度区域)，采用集中式资源划分的区域称作集中式资源分配区域。

借助上述资源划分的方式，本发明提出了一种提高同步非自适应混合自动重传性能的方法，以此提高同步非自适应HARQ性能。虽然本发明在以下例举的实施例以TDD-OFDM和FDD-OFDM系统为例，但这仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。实际上，本发明提供的同步非自适应HARQ的方法，适用于任何运用OFDM技术的系统。

实施例1

本实施例的映射周期大于超帧，如图2所示：一个映射周期内包含有5个无线帧。在含有8个子帧SF0～SF7的每个无线帧中，同步HARQ子帧固定为SF2、SF3。其中整个同步HARQ子帧均为分布式资源分配区域。同步HARQ子帧的子载波映射方式如下：第一个无线帧的同步HARQ子帧采用子载波映射方式1，第二个无线帧的同步HARQ子帧采用子载波映射方式2，......，依此类推，至第五个无线帧的同步HARQ子帧采用子载波映射方式5。子载波映射方式以一个映射周期为单位周期性地改变，即是说下一个映射周期的子载波映射方式仍如图2中所示的子载波映射方式。这样，使HARQ的初次传输和每次重传数据采用的物理子载波不同，由此有效地避免干扰。

在一个映射周期内，各个无线帧中的同步HARQ子帧的逻辑子载波到物理子载波的映射方式通过广播信道指明。

实施例2

本实施例子载波映射方式的改变以一个超帧为映射周期。。如图3所示，在由4个无线帧构成的一个超帧内，含有8个子帧SF0～SF7的每个无线帧中，同步HARQ子帧固定为SF3、SF4。其中同步HARQ子帧的部分区域为分布式资源分配区域，另一部分为集中式资源分配区域。其子载波映射方式如下：第一个无线帧的同步HARQ子帧中的分布式资源分配区域采用子载波映射方式1，第二个无线帧的同步HARQ子帧中的分布式资源分配区域采用子载波映射方式2，......，依此类推，至第四个无线帧的同步HARQ子帧中的分布式资源分配区域采用子载波映射方式4。这样，实际上由于HARQ的初次传输和每次重传数据采用的物理子载波不同，因而有效地避免干扰。

图3中，一个同步HARQ子帧频率范围内包含两种资源分配区域(分布式/集中式)，且在超帧范围内，这两种分配区域的比例不变。

一个超帧内的各个无线帧中的同步HARQ子帧的逻辑子载波到物理子载波的映射方式在超帧头里指明。

实施例3

本实施例的一映射周期内包含3个无线帧，含有8个子帧的每个无线帧中同步HARQ子帧固定为SF2、SF3。在该映射周期的无线帧中，有的同步HARQ子帧的全部区域均为分布式资源分配区域，有的同步HARQ子帧的部分区域为分布式资源分配区域，另一部分为集中式资源分配区域，且这两种分配区域的比例可变。其子载波映射方式如下：第一个无线帧的同步HARQ子帧中的分布式资源分配区域采用子载波映射方式1，第二个无线帧的同步HARQ子帧的分布式资源分配区域采用子载波映射方式2，......，依此类推。这样使得HARQ的初次传输和每次重传的物理子载波不同，故可有效地避免干扰。

本实施例各个无线帧中的同步HARQ子帧的子载波的映射方式也是通过广播信道指明。

实施例4

本实施例是将本发明应用于FDD下行HARQ的一个实例。一个映射周期为一个超帧，一个超帧包含4个无线帧，每个无线帧包含8个子帧(SF0～SF7)，均为同步HARQ子帧。频率资源分为2部分，一部分采用分布式资源分配方式，一部分采用集中式资源分配方式。对于采用分布式资源分配方式的资源，在一个超帧中，每个无线帧采用不同的逻辑子载波到物理了子载波映射方式。由于HARQ的初次传输和每次重传的物理子载波不同，因而有效地避免了干扰。

以上4个实施例中同步HARQ子帧的资源分配方式，映射周期的长短和同步HARQ子帧在无线帧中的位置等的上述几种方式可以任意组合。

由上述4个实施例表述的本发明的技术方案可以看出，在每一个映射周期中，由于各个无线帧采用不同的子载波映射方式，实际意味着采用不同的物理子载波，由此有效地解决了由于干扰的存在而导致的重传增益(包括SNR增益、合并增益等)变小的问题，且有效地减少HARQ重传次数；同时，也因分布式资源的划分而有效地利用了频率分集增益，提高了HARQ合并效果；并且，由于每一个同步HARQ子帧都固定在同一子帧位置，因而不必增加系统的信令开销，提高了频谱利用效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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

1.一种提高同步非自适应混合自动重传性能的方法，用于采用正交频分复用技术的无线通信系统，该方法包括：发送端在同步非自适应混合自动重传HARQ过程中初次传输和每次重传数据时，在同步HARQ子帧上的分布式资源分配区域，采用不同的子载波映射方式将逻辑子载波映射到物理子载波上进行数据发送。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步HARQ子帧采用的子载波映射方式以一个映射周期为单位周期性地改变，所述映射周期由多个连续的无线帧构成。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述映射周期内，各无线帧中的所述同步HARQ子帧采用不同的子载波映射方式。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述映射周期包含的无线帧数目等于超帧包含的无线帧数目，在所述映射周期内，基站将各无线帧中的所述同步HARQ子帧的子载波映射方式通过超帧头指示给终端。

5.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述映射周期包含的无线帧数目大于或者小于超帧包含的无线帧数目，在所述映射周期内，基站将各无线帧中的所述同步HARQ子帧的子载波映射方式通过广播信道指示给终端。

6.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述映射周期内各个无线帧中所述同步HARQ子帧的位置固定。

7.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述同步HARQ子帧中的部分或全部区域为分布式资源分配区域；在所述映射周期内，各无线帧中所述同步HARQ子帧的分布式资源分配区域相同或不同。

8.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述映射周期内，至少有两个无线帧中的所述同步HARQ子帧同时含有分布式资源分配区域和集中式资源分配区域，且不同的无线帧中所述同步HARQ子帧的所述分布式资源分配区域和所述集中式资源分配区域所占比例相同或不同。

9.按照权利要求1至8中任一权利要求所述的方法，其特征在于，每个用户数据每次重传所占用的逻辑资源和初次传输所占用的逻辑资源相同。

10.按照权利要求1至8中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述同步HARQ子帧应用于上行HARQ，则终端在上行的所述同步HARQ子帧中发送数据，基站在下行子帧中反馈应答信息；和/或，所述同步HARQ子帧应用于下行HARQ，则基站在下行的所述同步HARQ子帧中发送数据，终端在上行子帧中反馈应答信息。