CN102365836B

CN102365836B - Harq指示符的确定

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Publication number: CN102365836B
Application number: CN201080014094.8A
Authority: CN
Inventors: 强·恩古彦
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: Lenovo Innovations Co ltd Hong Kong
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-03-25
Also published as: US20120020241A1; CN102365836A; WO2010110494A1; EP2422476A1; JP2012522405A; US8737249B2; JP5610162B2

Abstract

为了判断用户设备(UE)从基站接收的混合自动重传请求(HARQ)是确认(ACK)还是否定确认(NACK)，当表示HARQ指示符的信号被UE接收到时，接收到的信号中编码的多个符号被确定以便通过将每个符号中的同相分量和正交分量相加来获取这些符号中的每个符号的软比特。然后，软比特被相加来与这些符号的幅度相比较以确定HARQ指示符是ACK还是NACK。

Description

HARQ指示符的确定

技术领域

本发明涉及用于确定用户设备(UE)从基站接收的混合自动重传请求(HARQ)指示符是确认(ACK)还是否定确认(NACK)的方法和设备。

背景技术

HARQ指示符在移动通信中被用于基于对相应分组的接收和解码来指示分组确认状态(ACK或NACK)。ACK告知发送端(UE或基站)不需要重传，而NACK指示需要重传。这通过确保丢失的或损坏的分组被重传而提高了所传送的数据的完整性。

通常，当HARQ指示符被UE接收到时，基于接收到的信号的同相和正交分量的和来判断HARQ指示符是ACK还是NACK。如果该和在检测阈值之上，则HARQ指示符是NACK，如果该和在检测阈值之下，则HARQ指示符是ACK。

在检测HARQ指示符是ACK还是NACK时存在可能出现错误的两种情况——ACK可能被错误地识别为NACK或者NACK可能被错误地识别为ACK。第一种情况导致不必要的重传，浪费少量无线电资源。然而，第二种情况更为严重，其导致分组丢失，因为该分组不被重传。第三代合作伙伴项目(3GPP)将针对ACK→NACK和针对NACK→ACK的误检测率目标值设置为P(ACK→NACK)＝0.1％和P(NACK→ACK)＝1％。

当HARQ信道上的功率电平改变时，这些目标值可能难以实现。功率电平可能因为基站和UE之间的距离的改变、切换至不同的基站或者基站和UE之间的路径上的干扰而改变。

此功率电平的改变导致用于判断HARQ指示符是ACK还是NACK的检测阈值的改变，UE不被告知这些改变，因此可能错误地解码HARQ指示符。

希望提供一种独立于HARQ信道的功率电平来判断HARQ指示符是ACK还是NACK的方法。

发明内容

根据一个方面，本发明提供一种用于判断用户设备(UE)从基站接收的混合自动重传请求(HARQ)是确认(ACK)还是否定确认(NACK)的方法，该方法包括如下步骤：

接收表示从该基站发送至该UE的HARQ指示符的信号，

确定接收的信号中所编码的多个符号的幅度，

确定这些符号中的每个符号的软比特，每个软比特是该符号的同相分量和正交分量的和，

将这些软比特相加，以及

将这些符号的幅度与这些软比特的和相比较以便确定该HARQ指示符是ACK还是NACK。

该方法不需要事先知道HARQ信道的功率电平。因此，其提供了一种确定HARQ指示符是ACK还是NACK的更可靠的方法，这是因为功率电平的波动不影响该确定。这可以使得能够满足SGPP目标。

表示HARQ指示符的信号可以包括任意数目的符号。这多个符号的幅度被确定并且其软比特被相加，这多个符号可以是接收的全部符号的子集并且不需要是接连的符号。

这多个符号的幅度可以根据如下公式来计算：

Amp = Σ_{i = 0}^{N - 1} (\sqrt{I_{i}^{2} + Q_{i}^{2}})

或者，其可以根据如下公式来近似地计算：

Amp = Σ_{i = 0}^{N - 1} [\max (| I_{i} |, | Q_{i} |) + 0.5 \min (| I_{i} |, | Q_{i} |)]

其中，

Amp是幅度

N是符号数

I是去扰后的信号的同相分量

Q是去扰后的信号的正交分量

符号的幅度可以在被与软比特的和比较之前乘以固定阈值。该阈值可以是通过仿真确定的。例如，仿真可以确定在信噪比(SNR)低于预定SNR的情况下实现P(ACK→NACK)≤0.1％和P(NACK→ACK)≤1％所需要的阈值。ACK可以用软比特的和小于被乘以了固定阈值的符号的幅度来指示，并且NACK用软比特的和大于等于被乘以了固定阈值的符号的幅度来指示。

信号可以在长期演进(LTE)移动通信系统的物理混合自动重传请求指示信道(PHICH)上传送，或者可以在将HARQ指示符发送至UE的任何其它信道上传送。

现在将参考附图来仅以示例方式描述本发明的实施例。应当理解，附图的特定性并不取代之前对本发明的描述的一般性。

附图说明

图1是图示出LTE移动通信系统的配置的示图。

图2是示出HARQ过程的示图。

图3是图示出UE的组件的框图。

图4是图示出根据本发明的实施例的方法的框图。

图5是对于不同的固定阈值的P(ACK→NACK)与SNR的曲线图。

图6是对于不同的固定阈值的P(NACK→ACK)与SNR的曲线图。

具体实施方式

图1示出长期演进(LTE)移动通信系统10的配置。LTE是基于3GPP标准的移动网络技术标准。预期其为移动无线用户增大数据速率、提高用户吞吐量，并且更有效地利用无线电频谱。

在LTE系统10中，基站12、14和16(也称为演进节点B(eNodeB))支持多个UE 18、20和22的通信，UE例如是移动电话、膝上型笔记本、个人数字助理。基站12、14和16是固定的，并且每一个提供对特定地理区域的通信覆盖。移动管理实体24和26耦接至基站12、14和16，并且提供对基站12、14和16的协调和控制。

在从基站12、14和16到UE 18、20和22的下行链路信道中，LTE标准使用正交频分复用(OFDM)。OFDM是数字多载波调制方法，其使用大量空间上邻近的正交子载波来承载数据。

每个子载波具有两个载波信号(同相信号I和正交信号Q)，它们的相位彼此相差90°，并且例如使用正交幅度调制(QAM)被分别调制。

根据LTE协议，为了确保在从例如UE 18至基站12的上行链路上发送的数据分组的完整性，这些分组包括用于使得基站12能够检测错误传送的检错信息。这些分组还包括用于使得基站12能够纠正分组的前向纠错比特，如果分组还没有被损坏得太厉害的话。本身就不正确的重传分组可以与先前的不正确的分组相结合来获得正确的分组。

在上行链路上接收到分组之后，基站12在物理混合重传请求指示信道(PHICH)上向UE 18发送HARQ指示符来指示分组的传输是否成功(ACK或NACK)以及是否需要重传。对于肯定确认，HARQ指示符＝1，对于否定确认，HARQ指示符＝0。通常，在表示HARQ指示符的信号中编码三个符号。

参考图2来描述该过程的示例。在图2中，分组28从UE被发送给基站12，并被基站12成功接收。基站12向UE 18发送ACK 30来确认对该分组的成功接收。这提示UE 18发送该序列中的下一分组32。在此情况中，下一分组32未被正确发送，并且基站12反而接收到损坏的分组34。基站12判定分组34不正确并且向UE 18发送NACK。UE 18随后向基站12重传分组32。另一损坏的分组38被基站12接收到，但是，在此情况下，基站12能够从接收到的分组34和38中重构分组32。因此，基站12向UE 18发送ACK 40。在接收到ACK 40时，UE 18向基站12发送下一分组42。

为了指示ACK，基站12在PHICH上向UE 18发送负值符号。为了指示NACK，基站12在PHICH上向UE 18发送正值符号。在信道编码和调制之后，提交用来指示ACK的和用来指示NACK的

1 / \sqrt{2} + j 1 \sqrt{2} .

在图3中示出UE 18的组件。UE 18具有用于对从基站12发送的信号进行接收、解扩和去扰的接收器50以及用于对解扩、去扰后的信号进行解调的解调器52。控制器/处理器54解释解调后的信号并且执行任何必要的处理步骤。控制器/处理器54需要的数据存储在存储器56中。UE 18还包括用于调制要发送给基站12的信号的调制器18以及用于对该信号进行加扰、扩频并在上行链路上进行发送的发送器60。

根据本发明的实施例，并且如图4中所示，用于判断从基站12发送至UE 18的HARQ指示符是ACK还是NACK的方法在UE 18中进行。

接收器50接收表示从基站12发送的HARQ指示符的信号。如上所述，信号具有同相I分量和正交Q分量。接收器50在步骤62处对信号进行解扩和去扰来恢复编码于该信号中的符号。这些符号具有I分量和Q分量并且具有(I+jQ)的格式，例如，这些符号可以是：

(-1.2+j3.4)

(-0.5-j2.1)和

(1.4+j2.6)。

控制器/处理器54随后在步骤64处确定符号的幅度。幅度可以使用如下公式来计算：

Amp = Σ_{i = 0}^{N - 1} (\sqrt{I_{i}^{2} + Q_{i}^{2}})

其中，

Amp是幅度

N是符号数

I是去扰后的信号的同相分量并且

Q是去扰后的信号的正交分量。

对于以上给出的示例，从而幅度可以是8.72。

Amp = \sqrt{{(- 1.2)}^{2} + {(3.4)}^{2}} + \sqrt{{(- 0.5)}^{2} + {(- 2.1)}^{2}} + \sqrt{{(1.4)}^{2} + {(2.6)}^{2}}

Amp＝3.61+2.16+2.95＝8.72

为了简化该计算，幅度也可以使用如下公式来近似地计算：

Amp = Σ_{i = 0}^{N - 1} [\max (| I_{i} |, | Q_{i} |) + 0.5 \min (| I_{i} |, | Q_{i} |)]

其中，

Amp是幅度

N是符号数

I是去扰后的信号的同相分量并且

Q是去扰后的信号的正交分量。

对于以上给出的示例，从而幅度可以是9.65。

Amp＝max(|-1.2|，|3.4|)+0.5min(|-1.2|，|3.4|)+

max(|-0.5|，|-2.1|)+0.5min(|-0.5|，|-2.1|)+

max(|1.4|，|2.6|)+0.5min(|1.4|，|2.6|)

Amp＝(3.4+0.5×1.2)+(2.1+0.5×0.5)+(2.6+0.5×1.4)

＝9.65

解调器52在步骤66处解调信号来确定符号的软比特，并且随后控制器/处理器54在步骤68使用如下公式来将软比特相加：

Sum = Σ_{i = 0}^{N - 1} Softbit (i)

其中

Sum是软比特的和

N是软比特的数目

Softbit(i)是第i个符号的软比特。

每个软比特是其相应符号的I分量和Q分量的和。

对于以上给出的示例，对于每个符号，从解调器52输出的软比特是：

softbit(1)＝-1.2+3.4＝2.2

softbit(2)＝-0.5-2.1＝-2.6

softbit(3)＝1.4+2.6＝4.0

因此，软比特的和是3.6。

Sum＝2.2-2.6+4.0＝3.6

在步骤79处，软比特的和被与符号的幅度相比较以便确定HARQ指示符时ACK还是NACK。

符号的幅度在被与软比特的和相比较之前被乘以固定阈值。用软比特的和小于被乘以了固定阈值的符号的幅度来指示ACK，并且用软比特的和大于等于被乘以了固定阈值的符号的幅度来指示NACK。

这用如下算法来表示：

在其它通信系统中，肯定确认可以用HARQ指示符＝0来指示，并且否定确认可以用HARQ指示符＝1来指示。在这些系统中，算法可以被修改如下：

该固定值应当大于0，并且其最优值通过仿真来确定。例如，仿真可以在两个阶段中运行来确定首先在SNR≤SNR1的情况下实现P(ACK→NACK)≤0.1％的要求，并且然后在SNR≤SNR2的情况下实现P(NACK→ACK)≤1％的要求。

在第一阶段中，基站12以具有大约为SNR1的SNR并且在3GPP规范中指定的信道条件下，向UE 18连续发送ACK。该仿真使用5个不同的样本固定阈值TH1、TH2、TH3、TH4和TH5(例如0.1、0.15、0.2、0.25、0.3)来运行，并且SNR和P(ACK→NACK)在图5中用曲线图示出。这5个阈值被选定以使得要求点72介于这些阈值中的一些阈值的P(ACK→NACK)曲线之间。

在图5中可见，TH1、TH2和TH3满足要求(在SNR≤SNR1的情况下，P(ACK→NACK)≤0.1％)，而TH4和TH5不满足。因此，选择TH1、TH2和TH3用于第二阶段。

在第二阶段中，基站12以具有大约为SNR2的SNR并且在3GPP规范中指定的信道条件下，向UE 18连续发送NACK。阈值TH1、TH2和TH3被使用，并且仿真的SNR和P(NACK→ACK)结果在图6中用曲线图示出。从图6中可见，TH2和TH3满足要求(在SNR≤SNR2的情况下，P(NACK→ACK)≤1％)而TH1不满足。这些要求用要求点74指示。

随后，这两个阈值的平均值((TH2+TH3)/2)被用作最佳阈值。

对于以上给出的示例，固定阈值是0.2。因此，对于该示例，(使用近似幅度计算)Amp×Threshold＝9.65×0.2＝1.93，其小于和。因此，(Sum＜Amp×Threshold)不成立，指示HARQ指示符是NACK。

应当理解，在不偏离本发明的范围的情况下，可以对先前描述的部分进行各种更改、增加和/或修改，并且鉴于以上教导，本发明可以以本领域技术人员可以理解的各种方式以软件、固件和/或硬件实现。

本申请被用作一个或多个将来的申请的优先权基础，并且任意这样的将来的申请的权利要求可以针对本申请中所描述的特征中的任意一个特征或特征组合。任意这样的将来的申请可以包括如下权利要求中的一个或多个，这些权利要求是以示例方式给出的并且对于任何将来的申请中所要求保护的内容不是限制性的。

本申请基于并主张2009年3月27日提交的澳大利亚临时专利申请No.2009901338的优先权，通过全文引用该申请将其公开结合于此。

Claims

1.一种用于判断用户设备UE从基站接收的混合自动重传请求HARQ指示符是确认ACK还是否定确认NACK的方法，所述方法包括如下步骤：

接收表示从所述基站发送至所述UE的HARQ指示符的信号，

确定接收的信号中所编码的多个符号的幅度，

将所述软比特相加，以及

将所述符号的幅度与所述软比特的和相比较以便确定该HARQ指示符是ACK还是NACK，

其中，所述符号的幅度在被与所述软比特的和相比较之前被乘以固定阈值。

2.如权利要求1所述的方法，其中，ACK用所述软比特的和小于被乘以了固定阈值的所述符号的幅度来指示，并且NACK用所述软比特的和大于或等于被乘以了固定阈值的所述符号的幅度来指示。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述符号的幅度根据如下公式来计算：

Amp = Σ_{i = 0}^{N - 1} (\sqrt{I_{i}^{2} + Q_{i}^{2}})

其中，

Amp是幅度，

N是符号数，

I是去扰后的信号的同相分量，

Q是去扰后的信号的正交分量。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述符号的幅度根据如下公式来计算：

Amp = Σ_{i = 0}^{N - 1} [\max (| I_{i} |, | Q_{i} |) + 0.5 \min (| I_{i} |, | Q_{i} |)]

其中，

Amp是幅度，

N是符号数，

I是去扰后的信号的同相分量，

Q是去扰后的信号的正交分量。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述固定阈值是通过仿真确定的。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述信号是在物理混合自动重传请求指示信道PHICH上传送的。

7.一种用户设备，包括：

接收器，该接收器接收表示混合自动重传请求HARQ指示符的信号；以及

处理器，该处理器判断该HARQ指示符是确认ACK还是否定确认NACK；其中：

该处理器包括：

确定接收的信号中所编码的多个符号的幅度的部分，

确定这些符号中的每个符号的软比特的部分，每个软比特是该符号的同相分量和正交分量的和，

将所述软比特相加的部分，以及

将所述符号的幅度与所述软比特的和相比较以便判断该HARQ指示符是ACK还是NACK的部分，

8.如权利要求7所述的用户设备，其中，所述符号的幅度是根据如下公式来计算的：

Amp = Σ_{i = 0}^{N - 1} (\sqrt{I_{i}^{2} + Q_{i}^{2}})

其中，

Amp是幅度，

N是符号数，

I是去扰后的信号的同相分量，

Q是去扰后的信号的正交分量。

9.如权利要求7所述的用户设备，其中，所述符号的幅度是根据如下公式来计算的：

Amp = Σ_{i = 0}^{N - 1} [\max (| I_{i} |, | Q_{i} |) + 0.5 \min (| I_{i} |, | Q_{i} |)]

其中，

Amp是幅度，

N是符号数，

I是去扰后的信号的同相分量，

Q是去扰后的信号的正交分量。