CN102082645A - 载波聚合下harq的ack/nack反馈方法 - Google Patents

Abstract

载波聚合下HARQ的ACK/NACK反馈方法，属于无线通信技术领域。首先发送端传送数据给接收端，接收端接收到数据后对数据进行验证，然后返回ACK/NACK给发送端，发送端收到ACK/NACK信息后进行新数据的传输或者旧数据的重传。在LTE-A载波聚合下，下行CC数量能够达到5个，所以需要反馈的ACK/NACK比特较多，当UE处于功率受限等情况下不能支持较多的ACK/NACK比特的传输，这时需要对ACK/NACK比特进行绑定后再传，这样就产生了没有必要的码字重传。本发明是对绑定前比特到绑定后比特的映射方法的设计，充分利用了信道中的码字资源、减少了由于绑定引起的没有必要重传的码字数量，并增强了ACK/NACK比特反馈时在信道传输的可靠性。

Description

载波聚合下HARQ的ACK/NACK反馈方法 

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及A/N绑定、信道编码及载波聚合的通信技术。 

背景技术

随着LTE系统的迅速发展，3GPP逐步开展了LTE-Advanced(LTE-A)系统相关技术的研究工作。与LTE系统相比，LTE-A系统在关键技术方面有了很大的增强，它引入了载波聚合技术(CA)、中继(Relay)技术、网络编码技术和网络MIMO技术。 

之所以提出载波聚合技术，是因为在系统带宽方面，LTE-A需要支持最大100MHz的带宽，由于如此宽的连续频谱很难找到，所以就需要用到载波聚合技术。载波聚合技术通过聚合方式将多个LTE载波扩展成LTE-A系统的传输载波，这样LTE系统的用户终端可以使用LTE-A系统聚合的载波单元，同时LTE-A系统的用户终端也可以使用多个LTE载波单元进行通信。载波聚合可以在连续载波上聚合也可以在非连续载波上聚合。 

在载波聚合下，Rel-10设计达到了5个下行成份载波(Component Carrier，CC)，这样UE需要反馈的控制信息ACK/NACK的比特数就可能相当多，特别当UE在功率受限的情况下就可能不支持这么多的A/N比特反馈，这样就需要用绑定的方式降低反馈的A/N比特数。这样就会引起没有必要的码字重传。现有的绑定可以分为三种：一个是时间域绑定，另一个是CC域绑定，第三个是灵活绑定(既可以在时间域也可以在CC域绑定)。2010年，史治平、王文涛和曾庆展发明了一种新的比特绑定的映射方法，该方法不仅减少了由于绑定引起的没有必要的码字重传数量、充分利用了系统的码字资源，还提升了控制信息比特反馈时在信道中的可靠性。 

发明内容

本发明基于载波聚合下ACK/NACK绑定比特的充分利用，最大程度的利用了信道中的码字资源，最大可能的指示了由于绑定引起的错误情况，减少了由于绑定引起的没有必要的码字重传数，并且使得ACK/NACK信息反馈经过信道时更加可靠。 

本发明的技术方案为： 

一种载波聚合下ACK/NACK反馈的绑定方法，基于绑定后比特的最大利用，包括以下步骤(假设：在FDD下由5个下行CC、2CWs/CC；功率受限情况下UE最大支持8比特的 ACK/NACK信息比特的传输；DL-PDSCH的帧错率是10％，所以平均的可能事件是0.9，即Pr{x_i＝1}＝p＝0.1；忽略了由于A/N传输的不可靠引起的重传；用x_i＝0，i∈(1，2，3，…10)表示第i个码字被正确接受，x_i＝1表示没有被正确接受，所以没有被正确接受的总数可以被定义为 

)： 

步骤1：要反馈的10比特A/N一共有2¹⁰种组合的情况；选出整个序列中小于4个NACK的： 

一共有 

种； 

步骤2：若只是用这176种组合表示出小于4个NACK的情况，不仅有更多的情况没有被指示出来，还浪费了宝贵的码字资源。因为2⁸＝256，所以还可以用256-176-1＝79种组合表示其它的情况，因为在剩余的情况中出错概率最小的是4个NACK的情况，所以就用这79种情况表示4个NACK的部分情况；所以平均码字重传数就是： 

$E\left[\mathrm{UNRTCW}\right]=6\×\mathrm{Pr}\left\{4\mathrm{errors}\right\}+5\×\mathrm{Pr}\left\{5\mathrm{errors}\right\}+\·\·\·+1\×\mathrm{Pr}\left\{9\mathrm{errors}\right\}$

$=6\×C_{10}^4{\left(0.1\right)}^4{\left(0.9\right)}^{(10-4)}+5\×C_{10}^5{\left(0.1\right)}^5{\left(0.9\right)}^{(10-5)}+\·\·\·+1\×C_{10}^9{\left(0.1\right)}^9{\left(0.9\right)}^{(10-9)}$

$=6\×(C_{10}^4-79){\left(0.1\right)}^4{\left(0.9\right)}^{(10-4)}+5\×C_{10}^5{\left(0.1\right)}^5{\left(0.9\right)}^{(10-5)}+\·\·\·+1\×C_{10}^9{\left(0.1\right)}^9{\left(0.9\right)}^{(10-9)}$

$=\underset{i=4}{\overset{10}{\mathrm{\Σ}}}(10-i)\×\mathrm{Pr}\{y=i\}-6\×79\×{\left(0.1\right)}^4{\left(0.9\right)}^{(10-4)}$

$=0.05$

从图5中可以看出，我们的发明(The improved CoCoAH)与Spatial bundling相比节省了0.85个码字，与TTI bundling相比节省了5.46个码字，与The CoCoAH(同样是在10比特绑定成8比特的情况下)相比节省了0.025个码字。 

下面是本发明方法与The CoCoAH在经过信道时的可靠性对比。图1是The CoCoAH和The improved CoCoAH两种方式的A/N比特通过信道时仿真的模型，图2、3、4是我们的仿真结果。这里的仿真结果是不同ACK情况下得出的，在实际中一般ACK的概率是0.9，这里只是为了更多的对比两种情况所以选了几种不同的ACK概率，但这些都不妨碍我们得出：我们的发明方法在经过信道时更可靠的事实。上面只是我们的发明的一种具体的技术方案，其实不仅是10比特到8比特的情况，只要是绑定的情况都可以用上面的映射方法来充分利用信道中的码字资 源。 

综上所述，本发明不仅充分利用了信道中的码字资源减少了由于绑定引起的没有必要的重传，而且使得ACK/NACK信息通过信道时更加可靠。 

附图说明

图1信道仿真模型。 

图2ACK可能是0.9的仿真结果。 

图3ACK可能是0.95的仿真结果。 

图4ACK可能是0.99的仿真结果。 

图5几中绑定方式的重传码字对比。 

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行进一步说明。 

本发明的技术方案为： 

一种载波聚合下ACK/NACK反馈的绑定方法，基于绑定后比特的最大利用。 

首先，发送端通过M(1≤M≤5)个CC将数据信息发送给接收端，接收端在对接收到的信息进行校验后产生N比特的ACK/NACK控制信息。 

其次，由于UE处于功率受限等情况下不能支持N比特的情况，这时就需要对这N比特的A/N信息绑定成UE能最大支持的T比特，为了充分利用这T比特的信息，即全部用2^T种组合表示2^N中的情况，并且是从最少的NACK情况开始表示(因为实际中正确的概率比错误的概率高很多)。这样既充分利用了码字资源，又减少了由于绑定引起的没有必要重传的码字数。 

然后，将这T比特的信息经过编码后通过信道传到发送端。 

最后，发送端先译码然后将T比特信息映射回N比特然后再进行新数据的发送或者旧数据的重传。 

Claims (2)

1.一种载波聚合ACK/NACK反馈的绑定方法，基于绑定后比特的最大利用的A/N反馈，包括以下步骤：

步骤1：发送端通过M(1≤M≤5)个成份载波(CC)将数据信息发送给接收端，接收端在对接收到的信息进行校验后产生N比特的ACK/NACK控制信息；

步骤2：由于UE功率受限，不能支持N比特反馈，需要对这N比特的A/N信息绑定成UE能支持的最大T(≤N)比特再进行反馈，将2^N种的N长序列映射到2^T种的T长序列，映射时从最少的NACK情况开始表示，直到第2^T-1个反馈序列，其它的用一个序列表示；

步骤3：将这T比特的信息经过编码后通过信道传到发送端，发送端译码后将T比特信息反映射回N比特，再进行新数据的发送或者旧数据的重传。

2.根据权利要求1所述的载波聚合下HARQ的ACK/NACK反馈方法，其特征在于，步骤2中绑定前到绑定后比特的映射方法充分利用了信道中的码字资源并减少了由于绑定引起的没有必要码字的重传数。

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