CN101621365B - 同步非自适应混合自动重传方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步非自适应混合自动重传方法和系统，该方法包括：发送端向接收端发送数据包；发送端接收来自接收端在对数据包进行循环冗余校验错误时反馈的错误应答消息；发送端调整混合自动重传数据包的发送比特，并向接收端发送混合自动重传数据包。通过上述技术方案，能够使得重传数据包和初始发送数据包之间有额外的频率分集和时间分集，带来额外的合并增益，在不增加系统开销的前提下，能进一步提高HARQ重传的效率。

Description

同步非自适应混合自动重传方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种同步非自适应混合自动重传方法和系统。

背景技术

混合自动重传(HybridAutomaticRetransmissionRequest，简称为HARQ)是自动重传(AutomaticRetransmissionRequest，简称为ARQ)和前向纠错编码(ForwardErrorCorrection，简称为FEC)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之内，则错误被自行纠正；当差错严重，已超出FEC的纠错能力时，则通知发送端重发。

同步非自适应HARQ是指一个HARQ进程的传输(重传)发生在固定时刻，由于接收端预先已知道传输的时刻，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进程的序号可以从子帧号获得；同时，重传的格式与初次发送的格式相同或者接收端是预先已知的。这里重传格式包括调制编码方式、资源划分、重传间隔、冗余版本等。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率资源完全相同，在信道变化慢速的情况下，同步非自适HARQ的所带来的重传增益就不能被充分体现，导致重传次数增多，合并增益小，降低了频谱利用效率。

因此，为了提高系统HARQ的重传增益，改进同步非自适应HARQ的重传机制十分重要。

发明内容

考虑到在信道变化慢速的情况下同步非自适HARQ的所带来的重传增益就不能被充分体现、导致重传次数增多、合并增益小的问题而做出本发明，为此本发明的主要目的在于提供一种同步非自适应混合自动重传方法和系统，以解决相关技术中存在的上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种同步非自适应混合自动重传方法。

根据本发明实施例的同步非自适应混合自动重传方法包括：发送端向接收端发送数据包；发送端接收来自接收端在对数据包进行循环冗余校验错误时反馈的错误应答消息；发送端调整混合自动重传数据包的发送比特，并向接收端发送混合自动重传数据包。

其中，上述发送端调整混合自动重传数据包的发送比特具体为：

改变重传数据包中数据比特的发送顺序。

其中，上述改变重传数据包中数据比特的发送顺序具体为：对初始数据包中的比特进行循环移位，得到重传数据包中的发送比特。

其中，对初始数据包中的比特进行循环移位，得到重传数据包中的发送比特具体为：对于包含N个数据比特的初始数据包B0，...，Bi，...，BN-1，则初始数据包中比特Bi在重传数据包中的传输位置为(i+ΔL×C)％N，其中，ΔL为循环移位步长，C为重传次数。

其中，上述发送端调整混合自动重传数据包的发送比特具体为：改变重传数据包中数据比特的发送顺序，并调整部分数据比特的极性。

其中，上述改变重传数据包中数据比特的发送顺序，并调整部分数据比特的极性具体为：将重传数据包中的比特分成比特组，在组内进行比特置换，并根据极性转换掩码来调整重传数据包中对应比特的极性。

其中，上述述重传数据包中的比特分成比特组，在组内进行比特置换具体为：对于包含N个数据比特的数据包B0，...，BN-1，将N个数据比特依次分成包含M个比特组，其中，N为M的倍数；对于一个比特组内的比特B0，...，Bi，...，BM-1，比特Bi在经过置换后的传输位置为：(M-i-2+C)％M，其中，C为重传次数，M为各比特组内的数据比特数。

其中，根据极性转换掩码来调整重传数据包中对应比特的极性具体为：对于(i+1)％极性转换掩码等于0的比特Bi，在重传时将比特i取反。

此外，上述方法进一步包括：接收端将重传数据包中的数据比特恢复为与初始数据包相同的顺序和极性，对发送端的初始数据包和重传编码数据包进行合并，并对合并后的数据包进行解码。

其中，上述发送端为基站，接收端为终端，或者，发送端为终端，接收端为基站。

根据本发明的另一方面，提供了一种同步非自适应混合自动重传系统。

根据本发明实施例的同步非自适应混合自动重传系统包括：第一发送模块，用于向接收端发送数据包；接收模块，用于接收来自接收端在对数据包进行循环冗余校验错误时反馈的错误应答消息；第二发送模块，用于调整混合自动重传数据包的发送比特，并发送混合自动重传数据包。

此外，上述第二发送模块进一步包括：第一设置模块，用于设置重传数据包中数据比特的发送顺序。

其中，上述设置模块具体包括：循环位移模块，用于对初始数据包中的比特进行循环移位，得到重传数据包中的发送比特。

其中，上述循环位移模块进一步包括：第二设置模块，用于对于包含N个数据比特的初始数据包B0，...，Bi，...，BN-1，将初始数据包中比特Bi在重传数据包中的传输位置设置为(i+ΔL×C)％N，其中，ΔL为循环移位步长，C为重传次数。

此外，上述第二发送模块进一步包括：第三设置模块，用于设置重传数据包中数据比特的发送顺序，并调整部分数据比特的极性。

此外，上述第三设置模块进一步包括：比特置换模块，用于将重传数据包中的比特分成比特组，在组内进行比特置换；调整模块，用于根据极性转换掩码来调整重传数据包中对应比特的极性。

此外，上述比特置换模块进一步包括：划分模块，用对于包含N个数据比特的数据包B0，...，BN-1，将N个数据比特依次分成包含M个比特组，其中，N为M的倍数；第四设置模块，用于对于一个比特组内的比特B0，...，Bi，...，BM-1，比特Bi在经过置换后的传输位置为：(M-i-2+C)％M，其中，C为重传次数，M为各比特组内的数据比特数。

此外，上述调整模块进一步包括：取反模块，用于对于(i+1)％极性转换掩码等于0的比特Bi，在重传时将比特i取反。

此外，上述系统进一步包括：恢复模块，用于将重传数据包中的数据比特恢复为与初始数据包相同的顺序和极性，对发送端的初始数据包和重传编码数据包进行合并，并对合并后的数据包进行解码。

借助于本发明的技术方案，通过系统预置或在连接建立时设置的比特调整方式来调整重传数据包的发送比特以及在数据包重传时，不改变其他传输参数，置换数据包中传输比特的位置或调整部分比特的极性，从而使得重传数据包和初始发送数据包之间有额外的频率分集和时间分集，带来额外的合并增益，在不增加系统开销的前提下，能进一步提高HARQ重传的效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施例的同步非自适应混合自动重传方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的同步非自适应HARQ方法相关的帧结构组成示意图；

图3是根据本发明实施例的同步非自适应HARQ方法数据包重传位置示意图；

图4是根据本发明实施例的改变重传数据包中数据比特发送顺序的示意图；

图5是根据本发明实施例的同时改变重传数据包中数据比特的发送顺序以及部分数据比特的极性的示意图；

图6是根据本发明实施例的一种下行同步非自适应HARQ方法的详细处理的流程；

图7是根据本发明实施例一种上行同步非自适应HARQ方法的详细处理的流程；

图8是根据本发明实施例的同步非自适应混合自动重传系统的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种同步非自适应混合自动重传方法，图1是根据本发明实施例的同步非自适应混合自动重传方法的流程图，如图1所示，包括以下处理：

步骤S102，发送端向接收端发送数据包，其中，上述发送端为基站，接收端为终端，或者，发送端为终端，接收端为基站；

步骤S104，发送端接收来自接收端在对数据包进行CRC校验错误时反馈的错误应答消息(NAK消息)；

步骤S106，发送端调整HARQ数据包的发送比特，并向接收端发送HARQ数据包。

在步骤S106之后，上述方法进一步包括：接收端将重传数据包中的数据比特恢复为与初始数据包相同的顺序和极性，对发送端的初始数据包和重传编码数据包进行合并，并对合并后的数据包进行解码。

下面结合附图和具体实施方式对上述方法进行详细的说明，在以下实例中，以宽带蜂窝无线通信系统为例进行说明。

图2是根据本发明实施例的同步非自适应HARQ方法相关的帧结构组成示意图。如图2所示，超帧201的长度为20ms，由4个单位帧202组成，超帧控制信息203位于超帧开始处的若干个符号上。单位帧202的长度为5ms，由8个子帧单元204组成，子帧单元204分为下行子帧单元和上行子帧单元，可根据系统进行配置，子帧单元204由6个OFDM符号205构成。

图3是根据本发明实施例的同步非自适应HARQ方法数据包重传位置示意图。如图3所示，同步非自适应HARQ的重传间隔为一个单位帧，间隔时长为5ms。在无线帧i的第3个下行子帧301中的第L个资源块302中发送数据包，若在上行子帧303中收到NAK消息，则根据同步非自适应HARQ的规定，在间隔一个单位帧长的下一个单位帧i+1的第三个下行子帧304的第L个资源块305中重传数据包。

(一)调整方式具体为：改变重传数据包中数据比特的发送顺序。

其中，改变重传数据包中数据比特的发送顺序具体为：对初始数据包中的比特进行循环移位，得到重传数据包中的发送比特。

具体为：对于包含N个数据比特的初始数据包B0，...，Bi，...，BN-1，则初始数据包中比特Bi在重传数据包中的传输位置为(i+ΔL×C)％N，其中，ΔL为循环移位步长，C为重传次数。

图4是根据本发明实施例的同步非自适应HARQ重传方法中的改变重传数据包中数据比特发送顺序的示意图。对于包含N个数据比特的初始数据包B₀，...，B_i，...，B_N-1，重传时通过将初始数据包中的比特进行循环移位得到重传数据包中的发送比特，初始数据包中比特B_i在重传数据包中的传输位置为(i+ΔL×C)％N，其中，ΔL为循环移位步长，C为重传的次数。如图4所示，循环移位步长ΔL设置为4，则第一次重传时发送的数据包比特为B_N-4，B_N-3，B_N-2，B_N-1，B₀，...，B_N-5；第二次重传时发送的数据包比特为B_N-8，B_N-7，B_N-6，...，B_N-1，B₀，B₂，...，B_N-9，后续重传根据所述转换关系(i+ΔL×C)％N获得数据比特在重传包中的发送位置。

(二)上述调整方式具体为：改变重传数据包中数据比特的发送顺序，并调整部分数据比特的极性。

具体为处理为：将重传数据包中的比特分成比特组，在组内进行比特置换，并根据极性转换掩码来调整重传数据包中对应比特的极性。

并且，对于包含N个数据比特的数据包B0，...，BN-1，将N个数据比特依次分成包含M个比特组，其中，N为M的倍数；对于一个比特组内的比特B0，...，Bi，...，BM-1，比特Bi在经过置换后的传输位置为：(M-i-2+C)％M，其中，C为重传次数，M为各比特组内的数据比特数。对于(i+1)％极性转换掩码等于0的比特Bi，在重传时将比特i取反。

图5是根据本发明实施例的同步非自适应HARQ重传方法中的同时改变重传数据包中数据比特的发送顺序以及部分数据比特的极性的示意图。如图5所示，在重传时，将数据包中的比特分组后，在组内进行比特置换，并根据极性转换掩码来调整重传数据包中对应比特的极性。对于包含N个比特的数据包B₀，...，B_N-1，将N个数据比特依次分成2组(组501和组502)，每组包含M个比特的组(M＝N/2)，在组内进行比特置换。对于组内比特B₀，...，B_i，...，B_M-1，比特i在重传数据包对应组内的传输位置为：(M-i-2+C)％M，其中，C为重传的次数。图5给出了第一次重传和第二次重传中重传包经过所述调整后的数据比特顺序和极性调整，其中，极性转换掩码Mask取值为3，用于调整重传数据包中对应比特的极性，对于(i+1)％Mask等于0的比特i，在重传时将数据比特逻辑取反(即0变成1，1变成0)。

下面，以下行同步非自适应HARQ为例，对技术方案进行详细说明。

图6是根据本发明实施例的一种下行同步非自适应HARQ方法的详细处理的流程，包括以下处理：

步骤S601，基站将同步非自适应同步HARQ重传所需的重传配置信息，通知到终端，重传配置信息为重传的循环移位步长或者分组信息和极性转换掩码信息，基站可通过广播消息或者单播的连接建立应答消息将所述重传配置信息传输给终端；

步骤S602，基站在下行子帧的资源块L上发送数据；

步骤S603，终端CRC校验错误，则向基站反馈NAK消息；

步骤S604，基站根据同步HARQ定义的重传间隔，在对应的下行子帧的资源块L上发送重传数据包，根据预先定义的方式来调整重传数据包中的发送比特，可选择如下两种方式中的一种来调整重传数据包中的发送比特：

1、在重传时，初始数据包中的比特B_i对应到重传数据包中的传输位置为：(i+ΔL×C)％N，其中，ΔL为同步非自适应HARQ重传的循环移位步长，C为重传的次数。所述同步非自适应HARQ重传比特的循环移位步长ΔL可以作为系统的配置信息，基站通过控制信道发送给终端，也可以在基站和移动台连接建立时协商确定，基站通过连接建立应答消息将同步非自适应HARQ重传的循环移位步长ΔL通知给终端。

2、在重传时，将数据包中的比特分组后在组内进行比特置换，并根据极性转换掩码来调整重传数据包中对应比特的极性。对于包含N个比特的数据包B₀，...，B_N-1，将N个数据比特依次分成包含M个比特的组(注：N是M的倍数)，在组内进行比特置换。对于组内比特B₀，...，B_i，...，B_M-1，比特B_i在重传数据包对应组内的传输位置为：(M-i-2+C)％M，其中，C为重传的次数，M为各组内的数据比特数。极性转换掩码Mask用于调整重传数据包中对应比特的极性，对于(i+1)％Mask等于0的比特i，在重传时将比特i的取反，即0变成1，1变成0。极性转换掩码可以作为系统的配置信息，基站通过控制信道发送给终端。所述循环移位步长也可在连接建立时协商，通过连接建立应答消息通知给终端。

步骤S605，终端恢复重传数据包中的数据比特为初次发送数据包相同的顺序和极性，并将基站初次发送的编码数据包和下行同步HARQ的重传编码数据包进行合并，对数据包进行解码。

下面，以下行同步非自适应HARQ为例，对技术方案进行详细说明。

图7是根据本发明实施例一种上行同步非自适应HARQ方法的详细处理的流程，具体处理包括：

步骤701，基站将同步非自适应同步HARQ重传所需的重传配置信息，通知终端，重传配置信息为重传的循环移位步长或者分组信息和极性转换掩码信息，并且基站可通过广播消息或者单播的连接建立应答消息将所述重传配置信息传输给终端；

步骤S702，终端在上行子帧的资源块U上发送数据；

步骤S703，基站CRC校验错误，则向终端反馈NAK消息；

步骤S704，终端根据同步HARQ定义的重传间隔，在对应上行子帧的资源块U上发送重传数据包，根据预先定义的方式来调整重传数据包中的发送比特，并且，可以选择和下行同步HARQ相同的重传方式中的一种来调整重传数据包中的发送比特；

步骤S705，基站恢复重传数据包中的数据比特为初次发送数据包相同的顺序和极性，并将终端初次发送的编码数据包和上行同步HARQ的重传编码数据包进行合并，对数据包进行解码。

系统实施例

根据本发明的实施例，提供了一种同步非自适应混合自动重传系统，图8是根据本发明实施例的同步非自适应混合自动重传系统的框图，如图8所示，包括第一发送模块80、接收模块82、第二发送模块84，下面，对上述模块进行详细说明：

第一发送模块80，用于向接收端发送数据包；

接收模块82，用于接收来自接收端在对数据包进行CRC校验错误时反馈的错误应答消息；

第二发送模块84，用于调整HARQ数据包的发送比特，并发送HARQ数据包。

此外，上述第二发送模块84进一步包括：

第一设置模块，用于设置重传数据包中数据比特的发送顺序。其中，上述设置模块具体包括：循环位移模块，用于对初始数据包中的比特进行循环移位，得到重传数据包中的发送比特。

其中，上述循环位移模块进一步包括：第二设置模块，用于对于包含N个数据比特的初始数据包B0，...，Bi，...，BN-1，将初始数据包中比特Bi在重传数据包中的传输位置设置为(i+ΔL×C)％N，其中，ΔL为循环移位步长，C为重传次数。

上述第二发送模块84进一步包括：

第三设置模块，用于设置重传数据包中数据比特的发送顺序，并调整部分数据比特的极性。其中，上述第三设置模块进一步包括：比特置换模块，用于将重传数据包中的比特分成比特组，在组内进行比特置换；调整模块，用于根据极性转换掩码来调整重传数据包中对应比特的极性。

此外，上述比特置换模块进一步包括：划分模块，用对于包含N个数据比特的数据包B0，...，BN-1，将N个数据比特依次分成包含M个比特组，其中，N为M的倍数；第四设置模块，用于对于一个比特组内的比特B0，...，Bi，...，BM-1，比特Bi在经过置换后的传输位置为：(M-i-2+C)％M，其中，C为重传次数，M为各比特组内的数据比特数。

此外，上述调整模块进一步包括：取反模块，用于对于(i+1)％极性转换掩码等于0的比特Bi，在重传时将比特i取反。

此外，上述系统进一步包括：恢复模块，用于将重传数据包中的数据比特恢复为与初始数据包相同的顺序和极性，对发送端的初始数据包和重传编码数据包进行合并，并对合并后的数据包进行解码。

综上所述，借助于本发明的技术方案，通过系统预置或在连接建立时设置的比特调整方式来调整重传数据包的发送比特以及在数据包重传时，不改变其他传输参数，置换数据包中传输比特的位置或调整部分比特的极性，从而使得重传数据包和初始发送数据包之间有额外的频率分集和时间分集，带来额外的合并增益，在不增加系统开销的前提下，能进一步提高HARQ重传的效率。

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 (7)

1.一种同步非自适应混合自动重传方法，其特征在于，包括：

发送端向接收端发送数据包；

所述发送端接收来自所述接收端在对所述数据包进行循环冗余校验错误时反馈的错误应答消息；

所述发送端调整混合自动重传数据包的发送比特，并向所述接收端发送所述混合自动重传数据包，其中，所述发送比特为初始数据包的二进制比特；

其中，所述发送端调整混合自动重传数据包的发送比特具体为：改变所述重传数据包中数据比特的发送顺序；所述改变重传数据包中数据比特的发送顺序具体为：对初始数据包中的比特进行循环移位，得到所述重传数据包中的发送比特；对初始数据包中的比特进行循环移位，得到所述重传数据包中的发送比特具体为：对于包含N个数据比特的初始数据包B₀，…，B_i，…，B_N-1，则初始数据包中比特B_i在重传数据包中的传输位置为(i+ΔL×C)％N，其中，ΔL为循环移位步长，C为重传次数；或者，

所述发送端调整混合自动重传数据包的发送比特具体为：改变所述重传数据包中数据比特的发送顺序，并调整部分数据比特的极性；所述改变所述重传数据包中数据比特的发送顺序，并调整部分数据比特的极性具体为：将所述重传数据包中的比特分成比特组，在组内进行比特置换，并根据极性转换掩码来调整所述重传数据包中对应比特的极性；将所述重传数据包中的比特分成比特组，在组内进行比特置换具体为：对于包含N个数据比特的数据包B₀，…，B_N-1，将N个数据比特依次分成包含M个比特组，其中，N为M的倍数；对于一个比特组内的比特B₀，…，B_i，…，B_M-1，比特B_i在经过置换后的传输位置为：(M-i-2+C)％M，其中，C为重传次数，M为各比特组内的数据比特数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据极性转换掩码来调整所述重传数据包中对应比特的极性具体为：对于(i+1)％极性转换掩码等于0的比特Bi，在重传时将比特i取反。

3.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：

所述接收端将所述重传数据包中的数据比特恢复为与所述初始数据包相同的顺序和极性，对所述发送端的所述初始数据包和重传编码数据包进行合并，并对合并后的数据包进行解码。

4.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述发送端为基站，所述接收端为终端，或者，所述发送端为终端，所述接收端为基站。

5.一种同步非自适应混合自动重传系统，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于向接收端发送数据包；

接收模块，用于接收来自所述接收端在对所述数据包进行循环冗余校验错误时反馈的错误应答消息；

第二发送模块，用于调整混合自动重传数据包的发送比特，并发送所述混合自动重传数据包，其中，所述发送比特为初始数据包的二进制比特；其中，

所述第二发送模块进一步包括：第一设置模块，用于设置所述重传数据包中数据比特的发送顺序；所述设置模块具体包括：循环位移模块，用于对初始数据包中的比特进行循环移位，得到所述重传数据包中的发送比特；所述循环位移模块进一步包括：第二设置模块，用于对于包含N个数据比特的初始数据包B₀，…，B_i，…，B_N-1，将初始数据包中比特B_i在重传数据包中的传输位置设置为(i+ΔL×C)％N，其中，ΔL为循环移位步长，C为重传次数；或者，

所述第二发送模块进一步包括：第三设置模块，用于设置所述重传数据包中数据比特的发送顺序，并调整部分数据比特的极性；所述第三设置模块进一步包括：比特置换模块，用于将所述重传数据包中的比特分成比特组，在组内进行比特置换；调整模块，用于根据极性转换掩码来调整所述重传数据包中对应比特的极性；所述比特置换模块进一步包括：划分模块，用对于包含N个数据比特的数据包B₀，…，B_N-1，将N个数据比特依次分成包含M个比特组，其中，N为M的倍数；第四设置模块，用于对于一个比特组内的比特B₀，…，B_i，…，B_M-1，比特B_i在经过置换后的传输位置为：(M-i-2+C)％M，其中，C为重传次数，M为各比特组内的数据比特数。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述调整模块进一步包括：

取反模块，用于对于(i+1)％极性转换掩码等于0的比特B_i，在重传时将比特i取反。

7.根据权利要求5至6任一项所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：

恢复模块，用于将所述重传数据包中的数据比特恢复为与所述初始数据包相同的顺序和极性，对所述发送端的所述初始数据包和重传编码数据包进行合并，并对合并后的数据包进行解码。