CN102055548B - 无线系统中harq数据包包长自适应方法及传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线系统中HARQ数据包包长自适应调整方法，具体包括以下步骤：设置并初始化HARQ数据包包长自适应模块；HARQ实体获取HARQ数据包的传送结果，并将该传送结果发送给包长自适应模块，所述包长自适应模块根据传送结果确定最大HARQ数据包长度的自适应值并将自适应值交互给控制HARQ数据包包长的HARQ实体。本发明还涉及一种传输系统。本发明通过设置包长自适应模块，实现HARQ实体的最大HARQ数据包长度可调整，以适应网络环境的变化；特别是在无线环境不稳定或者比较差的情况下，可使网络带宽的有效利用率达到最优。

Description

无线系统中HARQ数据包包长自适应方法及传输系统

技术领域

本发明涉及移动通信系统领域，具体涉及一种无线系统中随着无线网络环境的变化，由HARQ实体自适应调整HARQ数据包长度的方法及传输系统。

背景技术

随着无线宽带通信技术的发展，如何有效利用网络带宽提高数据传输效率、信号传输质量保证信息传输的可靠性一直是无线传输领域研究的课题。

HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request，混合自动重传请求)是FEC(Forward Error Correction，前向纠错)和ARQ相结合的差错控制技术，与以往的ARQ技术相比，它具有更高的重传效率更能及时的检测到物理信道的变化，主要体现在二次重传时合并所产生的增益。

MAC物理层的HARQ实体是以HARQ数据包为单位校验并重传，HARQ数据包长度的取值直接影响网络的带宽利用率，主要体现在：

HARQ数据包的误包率与HARQ数据包的长度成正比，过大的HARQ数据包长度会造成误包率的升高，从而降低无线带宽利用率。

过小的HARQ数据包长度在传输过程中会造成HARQ数据包数量的增加，过多的HARQ数据包相应的增加了标示该等数据包的负载。

同时，过小的HARQ数据包长度会造成SDU的大量分片，从而增加了误SDU率。

并且，现有的无线网络环境因为网络、设备或者天气等原因在出现不稳定状况的时候，或者无线网络环境变差的时候，如果HARQ数据包的长度与网络环境的变化不相适应，网络带宽的利用率将会降低。

因此，过大和过小的HARQ数据包长度都会造成无线带宽利用率的降低，如何在这些因素中找到平衡是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是：克服现有技术的不足，提供一种可随着无线网络环境的变化，由HARQ实体自适应调整HARQ数据包长度的方法及传输系统。

本发明的技术问题是通过以下技术方案予以解决的：一种无线系统中HARQ数据包包长自适应方法，具体包括以下步骤：设置并初始化HARQ数据包包长自适应模块；HARQ实体获取HARQ数据包的传送结果，并将该传送结果发送给包长自适应模块，所述包长自适应模块根据初始化赋值和传送结果确定最大HARQ数据包长度的自适应值并将自适应值交互给控制HARQ数据包包长的HARQ实体。

本发明中，该传送结果包括发送/接收参数，比总包数和误包数。

自适应过程中，该包长自适应模块以统计周期T对发送/接收参数进行统计以及确定最大HARQ数据包长度的自适应值，确定自适应值后清除本次发送/接收参数的统计。

该发送/接收参数由ACK/NACK反馈信息以及CRC数据校验信息携带。

该最大HARQ数据包长度的自适应值的由以下公式确定：

a)当e＜5*10^-6时， $L_{\mathrm{opt}}=1000*\sqrt{m/5};$

b)当e＞5*10^-6时， $L_{\mathrm{opt}}=1000*\sqrt{m/(5+[(e-5)/\mathrm{index}\left]\right)},$ 其中，e为误比特率，L_opt为最大HARQ数据包长度的自适应值，m为标识每个HARQ数据包所带来的额外负载，index为区域调整参数。

该误比特率e由以下计算公式确定：

e＝Err_packet_rate/L；其中，Err_packet_rate为误包率，L为HARQ数据包长度；

该误包率是由以下计算公式确定的：

Err_packet_rate＝error_packet_num/total_packet_num；其中，error_packet_num为统计周期T内误包的数量，total_packet_num为统计周期T内传送的总包数。

实际使用的误比特率e′经过滤波器调整得出：

$e^{\′}=e*\∂+(1-\∂)e^{\′};$ 其中，e′为实际实用的误比特率，为滤波器参数。

本发明还涉及一种实现HARQ数据包包长自适应的传输系统。

进一步本发明涉及一种包长自适应器，用来与HARQ实体交互，包括初始化赋值模块以及自适应模块，该初始化赋值模块根据网络环境确定环境参数，该自适应模块用来接收并统计HARQ实体送来的HARQ数据包传送结果，该自适应模块用来还用来根据初始化赋值和传送结果确定最大HARQ数据包长度的自适应值并将自适应值交互给控制HARQ数据包包长的HARQ实体。

本发明与现有技术相比的有益效果是：1)本发明的无线系统中HARQ数据包包长自适应方法及传输系统，设置HARQ数据包包长自适应模块，并且通过包长自适应模块与HARQ实体之间的参数和最大包长自适应值的交互，使得HARQ实体的最大HARQ数据包长度可调整，以适应网络环境的变化；2)本发明的HARQ数据包包长自适应方法及传输系统，通过设置与HARQ实体交互的包长自适应模块，在无线网络环境变化的情况下，其可动态调整最大HARQ数据包长度的自适应值，在最大HARQ数据包长度与无线网络条件之间建立相适应的关系，特别是在无线环境不稳定或者比较差的情况下，可使网络带宽的有效利用率达到最优。

附图说明

图1是本发明HARQ实体与HARQ数据包包长自适应模块的交互图；

图2是本发明HARQ数据包包长自适应模块的执行流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明涉及的HARQ数据包包长自适应方法及传输系统通过增设HARQ数据包包长自适应模块(或称包长自适应器)，并根据HARQ机制所产生的重传信息，计算信道的误比特率e，根据误比特率e计算最优的最大HARQ数据包长度。

该包长自适应模块(包长自适应器)，用来与HARQ实体交互，包括初始化赋值模块以及自适应模块，该初始化赋值模块根据网络环境确定环境参数，该自适应模块用来接收并统计HARQ实体送来的HARQ数据包传送结果，该自适应模块用来还用来根据初始化赋值和传送结果确定最大HARQ数据包长度的自适应值并将自适应值交互给控制HARQ数据包包长的HARQ实体。使用该包长自适应模块可以使HARQ实体适应无线条件的变换，自动计算出不同网络条件下最优的最大HARQ数据包长度。

本例中的传输系统，包括HARQ实体以及HARQ数据包包长自适应模块。该HARQ实体用来实体获取HARQ数据包的传送结果并将该传送结果发送给包长自适应模块。该包长自适应模块用来根据传送结果确定最大HARQ数据包长度的自适应值并将自适应值交互给控制HARQ数据包包长的HARQ实体。

请参考图1，本例中的HARQ数据包包长自适应方法，具体包括以下步骤：

步骤101：初始化HARQ数据包包长自适应模块；初始化滤波器参数区域调整参数index、以及初始化每个HARQ数据包带来的额外负载m。

步骤102：HARQ实体获取HARQ数据包的传送结果并传送给包长自适应模块；该传送结果包括发送/接收参数。本例中，该发送/接收参数由ACK/NACK反馈信息以及CRC数据校验信息携带。比如，HARQ实体通过上行反馈的ACK统计下行数据包发送的情况，通过数据的校验结果CRC来统计上行数据包的接收情况。

步骤103：HARQ数据包包长自适应模块执行自适应流程。该包长自适应模块在统计周期T内对发送/接收参数进行统计以及确定最大HARQ数据包长度的自适应值，确定自适应值后清除本次发送/接收参数的统计。

步骤104：HARQ数据包包长自适应模块将最大HARQ数据包长度通报给HARQ实体。

请参考图2，其为包长自适应模块的自适应流程。

步骤201：包长自适应模块获取到HARQ实体发送的传送结果。该传送结果包括发送/接收参数。

步骤202：判断是否达到或超过自适应周期，如果没有，那么将包传送结果记入统计信息，退出；否则，进入步骤203。该包长自适应模块在统计周期T内对发送/接收参数进行统计并确定最大HARQ数据包长度的自适应值，确定自适应值后清除本次发送/接收参数的统计。

该HARQ数据包包长度自适应模块收集一段时间(周期T)内的统计信息，计算该段时间内的误包率。该包长度自适应模块根据误包率计算一段周期内信道的误比特率。具体参见步骤203及步骤204。

步骤203：计算该周期内数据包的误包率，计算公式为：

Err_packet_rate＝error_packet_num/total_packet_num

其中error_packet_num为统计周期内误包的数量，total_packet_num为统计周期内传送的总包数。

步骤204：计算该周期内无线网络的误比特率，计算公式为：

e＝Err_packet_rate/L

该传输系统还包括滤波器，该滤波器用来平滑调整得出实际使用的误比特率e′：

$e^{\′}=e*\∂+(1-\∂)e^{\′}$

步骤205：根据误比特率计算最大数据包长度。

初始化包长自适应模块时设置每个HARQ数据包带来的额外负载是m，无线网络的误比特率是e，换算成10^-6的整数倍，则最优HARQ数据包长度的计算公式为：

$L_{\mathrm{opt}}=1000*\sqrt{m/e}$

初始化包长自适应模块时设置区域调整参数Index，按如下方式计算最优的最大HARQ数据包长度：

当e＜5*10^-6时， $L_{\mathrm{opt}}=1000*\sqrt{m/5}.$

当e＞5*10^-6时， $L_{\mathrm{opt}}=1000*\sqrt{m/(5+[(e-5)/\mathrm{index}\left]\right)}.$

步骤206：向HARQ实体通报最优的最大HARQ数据包长度。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种无线系统中HARQ数据包包长自适应方法，具体包括以下步骤：

设置HARQ（Hybrid Automatic Repeat Request，混合自动重传请求）数据包包长自适应模块,并初始化区域调整参数index以及每个HARQ数据包带来的额外负载m；

HARQ实体获取HARQ数据包的传送结果，所述传送结果包括发送/接收参数,并将所述传送结果发送给包长自适应模块；

所述包长自适应模块以统计周期T对发送/接收参数进行统计确定误比特率e，然后根据以下公式确定最大HARQ数据包长度的自适应值，并将自适应值传回给所述HARQ实体；

a)当e<5*10^-6时,

b)当e>5*10^-6时,

其中，L_opt为最大HARQ数据包长度的自适应值。

2.根据权利要求1所述的无线系统中HARQ数据包包长自适应方法，其特征在于：还包括：所述包长自适应模块确定自适应值后清除本次发送/接收参数的统计，所述发送/接收参数由ACK/NACK反馈信息以及CRC数据校验信息携带。

3.根据权利要求1所述的无线系统中HARQ数据包包长自适应方法，其特征在于：所述误比特率e由以下计算公式确定：

e=Err_packet_rate/L，其中，Err_packet_rate为误包率，L为HARQ数据包长度；

所述误包率是由以下计算公式确定的：

Err_packet_rate=error_packet_num/total_packet_num；

其中，error_packet_num为统计周期T内误包的数量，total_packet_num为统计周期T内传送的总包数。

4.根据权利要求3所述的无线系统中HARQ数据包包长自适应方法，其特征在于：还包括：初始化滤波器参数，以及对所述误比特率e进行滤波器调整得出实际使用的误比特率e^′，得出实际使用的误比特率e^′的运算公式为：

利用实际使用的误比特率e^'代替所述误比特率e来计算最大HARQ数据包长度的自适应值L_opt。

5.一种实现HARQ数据包包长自适应调整的传输系统，包括HARQ实体，其特征在于：还包括HARQ数据包包长自适应模块，所述HARQ实体用来获取HARQ数据包的传送结果并将所述传送结果发送给包长自适应模块，所述传送结果包括发送/接收参数,所述包长自适应模块用于以统计周期T对发送/接收参数进行统计确定误比特率e和获取初始化的区域调整参数index和每个HARQ数据包带来的额外负载m，然后根据以下公式确定最大HARQ数据包长度的自适应值，并将自适应值传回给所述HARQ实体；

a)当e<5*10^-6时,

b)当e>5*10^-6时,

其中，L_opt为最大HARQ数据包长度的自适应值。

6.根据权利要求5所述的实现HARQ数据包包长自适应调整的传输系统，其特征在于：所述发送/接收参数包含在ACK/NACK反馈信息以及CRC数据校验信息之中。

7.根据权利要求5所述的实现HARQ数据包包长自适应调整的传输系统，其特征在于：所述误比特率e由以下计算公式确定：

e=Err_packet_rate/L；

其中，Err_packet_rate为误包率，L为HARQ数据包长度；

所述误包率是由以下计算公式确定的：

Err_packet_rate=error_packet_num/total_packet_num；

其中，error_packet_num为统计周期T内误包的数量，total_packet_num为统计周期T内传送的总包数。

8.一种HARQ数据包包长自适应器，用来与HARQ实体交互，其特征在于：包括初始化赋值模块以及自适应模块，所述初始化赋值模块根据网络环境确定环境参数，具体初始化区域调整参数index以及每个HARQ数据包带来的额外负载m；

所述自适应模块用来接收并统计HARQ实体送来的HARQ数据包传送结果，所述传送结果包括发送/接收参数，以及以统计周期T对发送/接收参数进行统计确定误比特率e，然后根据以下公式确定最大HARQ数据包长度的自适应值，并将自适应值传回给所述HARQ实体；

a)当e<5*10^-6时,

b)当e>5*10^-6时,

其中，L_opt为最大HARQ数据包长度的自适应值。