CN102215097B

CN102215097B - 一种管理混合自动重传请求缓存的方法及装置

Info

Publication number: CN102215097B
Application number: CN201110146241.3A
Authority: CN
Inventors: 邓春华; 戴笠; 李正宇
Original assignee: Shenzhen ZTE Microelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen ZTE Microelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2017-12-29
Anticipated expiration: 2031-06-01
Also published as: CN102215097A

Abstract

本发明公开了一种管理混合自动重传请求(HARQ)缓存(buffer)的方法及装置，该方法包括：以码块(CB)为单位，将接收的数据存入HARQ buffer、和/或从HARQ buffer中读出数据、和/或从HARQ buffer中删除数据。本发明同时公开了一种管理HARQ buffer的装置，采用本发明的方法及装置，能实现HARQ buffer的合理分配，进而保证接收机的接收性能。

Description

一种管理混合自动重传请求缓存的方法及装置

技术领域

本发明涉及混合自动重传请求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)技术，特别是指一种管理HARQ缓存(buffer)的方法及装置。

背景技术

在长期演进(LTE，Long Term Evolution)协议中定义了用户设备(UE，UserEquipment)的能力等级所对应的HARQ buffer的大小，比如：定义能力等级为3的UE需要支持的HARQ buffer的大小为1237248个存储单元；为了提高Turbo解码器性能，通信接收机一般采用对数似然比(LLR，Log-Likelihood Ratio)表示一个比特(bit)，这样，能够使turbo解码器大约提高3dB的解码性能。目前业界主流的LLR位宽为8bit或6bit，相应的，存储到HARQ buffer的可以为4bit。如果每个存储单元按照4bit存储，UE的能力等级为3，则需要的buffer大小为4×1237248bit，约为5Mbit，如何管理5Mbit大小的HARQ buffer，成为一个技术难点。

在第三代合作伙伴计划(3GPP，Third Generation Partnership Projects)36.212协议中，规定了时分双工(TDD，Time Division Duplexing)支持的HARQ进程数，具体地，根据上/下行(UL/DL)配置不同，所支持的HARQ进程数如下表格：

TDD UL/DL的配置	0	1	2	3	4	5	6
								最大HARQ进程数	4	7	10	9	12	15	6

另外，为了保证码率，3GPP36.212协议还规定了M_limit＝8的限制，即：当HARQ进程数小于等于8时，可以保证码率。根据3GPP会议-3GPP TSG-RAN WorkingGroup 1#53 R1-081072 Kansas City中诺基亚(Nokia)和诺基亚西门子通信(Nokia Siemens Networks)两个公司的提案，设置M_limit＝8的依据为：经过测试发现，同时超过M_limit个HARQ进程发生错误的概率比较低。同时，这两个公司的提案还提出了以下两种HARQ合并的思路：

1、按照K_MIMO×M_{DL_HARQ}个进程均匀分配整个HARQ buffer，其中，K_MIMO表示传输模式对应的系数，如果传输模式为空间复用传输模式，则K_MIMO等于2，如果传输模式为除空间复用传输模式以外的其它传输模式，则K_MIMO等于1；M_{DL_HARQ}就是指上述表格中的最大HARQ进程数。均匀分配整个HARQ buffer后，能支持最大的HARQ进程数，即：当HARQ进程数为最大HARQ进程数，仍可以保证每个HARQ进程均可分配到一定的HARQ buffer，但是，由于HARQ进程存储数据时采用的单位为传输块(TB，Transfer Block)，而TB的大小可能会大于分配给该HARQ进程的HARQ buffer的大小，如此，会造成当本次传输的TB循环冗余校验(CRC，CyclicRedundancy Check)失败后，只能保存该TB的部分数据，换句话说，会丢弃该TB的部分数据，当下次接收到该TB后，由于只保存了该TB的部分数据，因此，只能将保存的该TB的部分数据与下次接收到的该TB的数据进行合并，而不能将本次传输的TB的数据与下次接收到的该TB的数据完全合并，因此，不能有效地利用合并后的该TB的数据得到该TB的正确数据，如此，会造成接收性能下降。

2、按照K_MIMO×M_limit个进程进行均匀分配整个HARQ buffer，均匀分配整个HARQbuffer后，虽然使每个HARQ进程的TB的数据都能进行完全合并，但是，由于支持最大进程数为8，当有9个以上的HARQ进程需要合并时，就会发生HARQ阻塞，如此，同样会造成接收性能下降。

综上所述，目前还没有合理分配和管理HARQ buffer的技术方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种管理HARQ buffer的方法及装置，能实现HARQ buffer的合理分配。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种管理HARQ buffer的方法，该方法包括：

以码块(CB，Code Bulk)为单位，将接收的数据存入HARQ buffer、和/或从HARQbuffer中读出数据、和/或从HARQ buffer中删除数据。

上述方案中，该方法进一步包括：

设置HARQ buffer包含片内存储区及片外存储区，所述片内存储区的容量为N个CB，所述片外存储区支持A个HARQ进程。

上述方案中，所述以CB为单位，将接收的数据存入HARQ buffer，包括：

接收到CB的数据后，判断接收的CB的数据是否为新传数据，确定为新传数据时，判断片内存储区是否有空闲区域，确定有空闲区域时，将所述接收的CB的数据存储到片内存储区的空闲区域，并将存储所述接收的CB的数据的CB标识为被占用；

确定片内存储区没有空闲区域时，将所述接收的CB的数据存储到片外存储区。

上述方案中，所述将所述接收的CB的数据存储到片外存储区，为：

根据所述接收的CB的数据对应的进程号及码字，将所述接收的CB的数据存储到片外存储区对应的区域。

上述方案中，该方法进一步包括：

确定所述接收的CB的数据为重传数据时，将所述接收的CB的数据存储到上一版本CB的数据对应的位置。

上述方案中，所述以CB为单位，从HARQ buffer中删除数据，包括：

当片内存储区的CB的数据CRC成功后，清除所述CB的被占用的标识。

上述方案中，该方法进一步包括：

当确定所述片内存储区的占用率大于等于预设的域值时，将所述片内存储区内当前时间与下一次接收的时间的时间间隔超过预设的域值的CB的数据迁移至所述片外存储区。

上述方案中，在将接收的数据存入HARQ buffer、和/或从HARQ buffer中删除数据之前，该方法进一步包括：

将HARQ buffer与接收机的总线挂接。

本发明还提供了一种管理HARQ buffer的装置，该装置包括：管理单元及HARQbuffer；其中，

管理单元，用于以CB为单位，将接收的数据存入HARQ buffer、和/或从HARQbuffer中读出数据、和/或从HARQ buffer中删除数据；

HARQ buffer，用于存储接收的数据。

上述方案中，该装置进一步包括：

设置单元，用于设置HARQ buffer包含片内存储区及片外存储区，所述片内存储区的容量为N个CB，所述片外存储区支持A个HARQ进程。

上述方案中，所述HARQ buffer与接收机的总线挂接。

本发明提供的理HARQ buffer的方法及装置，以CB为单位，将接收的数据存入HARQbuffer、和/或从HARQ buffer中读出数据、和/或从HARQbuffer中删除数据，如此，能实现HARQ buffer的合理分配，进而保证接收机的接收性能。

另外，设置HARQ buffer包含片内存储区及片外存储区，当片内存储区的CB的数据CRC成功后，清除所述CB的被占用的标识，清除所述CB的被占用的标识后，所述CB可以再次存入数据；并且，当确定所述片内存储区的占用率大于等于预设的域值时，将所述片内存储区内当前时间与下一次接收的时间间隔超过预设的域值的CB的数据迁移至所述片外存储区，如此，能提高HARQ buffer的利用率。

除此以外，将HARQ buffer挂接在接收机的总线上，其它应用程序可以访问HARQbuffer，如此，能进一步提高HARQ buffer的利用率；并且可以充分利用总线的突发(burst)操作特性，即：能从HARQ buffer中依次读取或写入多个地址的数据，从而能提高处理的效率。

附图说明

图1为本发明管理HARQ buffer的方法流程示意图；

图2为本发明实现将接收的数据存入HARQ buffer的方法流程示意图；

图3为HARQ buffer挂接在接收机的总线的结构示意图；

图4为本发明管理HARQ buffer的装置结构示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：以CB为单位，将接收的数据存入HARQ buffer、和/或从HARQbuffer中读出数据、和/或从HARQ buffer中删除数据。

下面结合附图对本发明再作进一步详细的说明。

本发明管理HARQ buffer的方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤101：设置HARQ buffer包含片内存储区及片外存储区，所述片内存储区的容量为N个CB，所述片外存储区支持A个HARQ进程，之后执行步骤102；

这里，所述片内存储区具体可以是随机存储器(RAM，Random Access Memory)；片外存储区具体可以是双倍速率同步动态随机存储器(DDR-SDRAM，Double Data RateSynchronous Dynamic Random Access Memory)。

在设置时，将LTE协议规定的HARQ buffer的存储单元的个数设置成片内存储区及片外存储区；其中，由于片内存储区的成本较高，而利用片外存储区时的功耗较大，因此，在设置片内存储区及片外存储区的大小时，综合考虑成本及功耗，举个例子来说，LTE协议规定UE的能力等级为3时，HARQ buffer的存储单元为1237248个，综合考虑成本及功耗，可以设置片内存储区的大小为16CB，即：片内存储区的大小16个CB的大小，片外存储区的大小为28Mbit；A的取值为LTE协议规定的最大HARQ进程数的两倍，举个例子来说，LTE协议规定的最大HARQ进程数为15，则A的取值为30；其中，由于数据传输为2个码字，每个码字具有相同的最大HARQ进程数，因此，设置A的取值为LTE协议规定的最大HARQ进程数的两倍；并且，为每个码字的每个HARQ进程分配对应的存储空间。

步骤102：以CB为单位，将接收的数据存入HARQ buffer、和/或从HARQbuffer中删除数据、和/或从HARQ buffer中删除数据。

这里，所述数据为冗余版本(RV，Redundancy Version)信息。

所述以CB为单位，将接收的数据存入HARQ buffer，如图2所示，包括以下步骤：

步骤102a：接收到CB的数据后，判断接收的CB的数据是否为新传数据，如果是，则执行步骤102b，否则，执行步骤102e；

这里，获知接收的CB的数据为新传数据还是重传数据的具体处理过程为现有技术，这里不再赘述。

步骤102b：判断片内存储区是否有空闲区域，如果是，则执行步骤102c，否则，执行步骤102d；

这里，在实际应用时，可以采用N位的寄存器存储片内存储区的N个CB是被占用还是空闲，即：存储N个CB的使用状态，具体地，采用0表示空闲，采用1表示被占用，通过查看寄存器N位的值可以获知片内存储区是否有空闲区域，具体地，如果N位的值均为1，则表明片内存储区没有空闲区域，如果N位的值不都为1，则表明片内存储区有空闲区域。

步骤102c：将所述接收的CB的数据存储到片内存储区的空闲区域，并将存储所述接收的CB的数据的CB标识为被占用；

这里，如果采用N位的寄存器存储片内存储区的N个CB的使用状态时，所述将存储所述接收的CB的数据的CB标识为被占用的具体实现为：将N位的寄存器中对应的比特位置为1。

其中，由于LTE协议规定：对每个CB的数据均进行CRC校验，因此，可以以CB为单位，将接收的数据存入HARQ buffer、和/或从HARQ buffer中读出数据、和/或从HARQ buffer中删除数据。

步骤102d：将所述接收的CB的数据存储到片外存储区；

具体地，根据所述接收的CB的数据对应的进程号及码字，将所述接收的CB的数据存储到片外存储区对应的区域；其中，所述接收的CB的数据包含对应的进程号及码字。

这里，由于片外存储区的容量较大，且接收机一般具有DDR-SDRAM，且DDR-SDRAM的容量比片外存储区的容量大很多，因此，当从片外存储区读取数据时，只占用了从接收机的DDR-SDRAM读取数据的总时间的很少一部分，也就是说，只占用了一点点带宽，因此，对接收机的生产成本影响不大。

步骤102e：将所述接收的CB的数据存储到上一版本CB的数据对应的位置；

这里，当上一版本CB的数据存储后，会存储所述上一版本CB的数据所存储的具体位置，即：是在片内存储区还是片外存储区，据此，可以获知所述接收的CB的数据所要存储的具体位置；具体地，可以通过一张表格存储上一版CB的数据所存储的具体位置，该表格中的值为0～N，其中，0～N-1表示存储在片内存储区对应的CB的编号，N表示存储在片外存储区。

将所述接收的CB的数据存储到上一版本CB的数据对应的位置后，表明已实现了合并。

所述以CB为单位，从HARQ buffer中删除数据，具体包括：

当片内存储区的CB的数据CRC成功后，清除所述CB的被占用的标识；

这里，当所述CB的被占用的标识被清除后，则表明所述CB可以再次存入数据，如此，能提高片内存储区的利用率。

当片外存储区的CB的数据CRC成功后，可以删除所述CB的数据，也可以不进行任何动作，即：保留所述CB的数据；这里，由于片外存储区的容量很大，因此，可以保留所述CB的数据。

本发明的方法还可以进一步包括：

当确定所述片内存储区的占用率大于等于预设的域值时，将所述片内存储区内当前时间与下一次接收的时间的时间间隔超过预设的域值的CB的数据迁移至所述片外存储区；

其中，依据需要设置占用率的域值，比如可以设置域值为75％或80％等；依据需要设置时间间隔的域值。

当驱动程序确定所述片内存储区的占用率大于等于预设的域值时，可以将所述片内存储区内当前时间与下一次接收的时间间隔超过预设的域值的CB的数据迁移至所述片外存储区；

这里，所述驱动程序是指接收机的驱动程序，所述接收机可以是UE或基站等；将所述片内存储区内当前时间与下一次接收的时间间隔超过预设的域值的CB的数据迁移至所述片外存储区的具体实现过程与存入新传数据的具体实现过程完全相同，这里不再赘述。

该方法还可以进一步包括：

将HARQ buffer挂接在接收机的总线上，所述总线具体可以是：片内总线(AXI，Advanced eXtensible Interface)等；将HARQ buffer挂接在接收机的总线上后，其它应用程序也可以访问HARQ buffer，如此，能提高HARQ buffer的利用率。

在实际应用时，如图3所示，可以将HARQ buffer挂接在接收机的总线上，其中，HARQ buffer的片内存储区直接与总线挂接，HARQ buffer的片外存储区通过DDR控制器与总线挂接，接收机的HARQ合并程序会把HARQ buffer的数据搬运到读先入先出(Read FIFO，First Input First Output)缓存器中，之后从Read FIFO缓存器中读取数据进行合并，并将合并后的数据写入先入先出(Write FIFO，First Input First Output)缓存器中，之后再将写入的数据搬运到HARQ buffer中，如此，可以充分地利用总线的burst操作特性，即：可以通过总线从HARQ buffer的多个地址读取或写入数据。

为实现上述方法，本发明还提供了一种管理HARQ buffer的装置，如图4所示，该装置包括：管理单元41及HARQ buffer 42；其中，

管理单元41，用于以CB为单位，将接收的数据存入HARQ buffer 22、和/或从HARQbuffer中读出数据、和/或从HARQ buffer 42中删除数据；

HARQ buffer 42，用于存储接收的数据。

其中，该装置还可以进一步包括设置单元43，用于设置HARQ buffer42包含片内存储区及片外存储区，所述片内存储区的容量为N个CB，所述片外存储区支持A个HARQ进程。

这里，在实际应用时，所述HARQ buffer 22可以挂接在接收机的总线上；所述总线具体可以是AXI等。

其中，本发明的所述装置中的管理单元的具体处理过程已在上文中详述，不再赘述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1.一种管理混合自动重传请求(HARQ)缓存(buffer)的方法，其特征在于，所述方法应用于长期演进LTE系统中，该方法包括：

以码块CB为单位，将接收的数据存入HARQ buffer、和/或从HARQ buffer中读出数据、和/或从HARQ buffer中删除数据；

设置HARQ buffer包含片内存储区及片外存储区，所述片内存储区的容量为N个码块CB，所述片外存储区支持A个HARQ进程；N取正整数，A为LTE协议规定的最大HARQ进程数的两倍；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以CB为单位，将接收的数据存入HARQbuffer，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述接收的CB的数据存储到片外存储区，为：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以CB为单位，从HARQ buffer中删除数据，包括：

当片内存储区的CB的数据循环冗余校验(CRC)成功后，清除所述CB的被占用的标识。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，在将接收的数据存入HARQbuffer、和/或从HARQ buffer中删除数据之前，该方法进一步包括：

将HARQ buffer与接收机的总线挂接。

7.一种管理HARQ buffer的装置，其特征在于，所述装置应用于长期演进LTE系统中，该装置包括：管理单元、HARQ buffer、设置单元及处理单元；其中，

管理单元，用于以CB为单位，将接收的数据存入HARQ buffer、和/或从HARQ buffer中读出数据、和/或从HARQ buffer中删除数据；

HARQ buffer，用于存储接收的数据；

设置单元，用于设置HARQ buffer包含片内存储区及片外存储区，所述片内存储区的容量为N个CB，所述片外存储区支持A个HARQ进程；N取正整数，A为LTE协议规定的最大HARQ进程数的两倍；

所述管理单元，还用于当确定所述片内存储区的占用率大于等于预设的域值时，将所述片内存储区内当前时间与下一次接收的时间的时间间隔超过预设的域值的CB的数据迁移至所述片外存储区。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述HARQ buffer与接收机的总线挂接。