CN102611541B - 天线增益不平衡的数据重传方法及装置 - Google Patents

天线增益不平衡的数据重传方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种天线增益不平衡的数据重传方法及装置，其中，所述方法包括：确定发送端的多天线增益不平衡时，在所述多天线传输的数据流采用了相同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据；在所述多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据和/或使用单数据流方式重传数据。本发明根据出错数据流的空间子信道状况，选择相应的重传方式，提升了数据流重传的成功率，保证了数据流重传的成功率。

Description

天线增益不平衡的数据重传方法及装置
技术领域
本发明涉及一种数据重传技术，尤其涉及一种天线增益不平衡的数据重传方法及装置。
背景技术
多输入多输出(MIMO，Multi-Input Mult-Output)技术可以在信道质量较好时，采用多数据流传输技术实现空分复用，来提高数据的传输速率；在信道质量较差时，采用单数据流传输技术获取分集增益，提高数据传输的可靠性。
自动重传请求(ARQ，Automatic Repeat-reQuest)和前向纠错(FEC，ForwardError Correction)的有效结合不仅提供了比单独的FEC系统更高的可靠性，而且提供了比单独的ARQ系统更高的系统吞吐量。因此，随着对高数据率或高可靠业务的强烈需求，HARQ也已经成为无线通信系统中的一项关键技术并得到了深入的研究。
MIMO和混合自动重发请求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat reQuest)技术已经在无线通信领域中得到了应用，例如微波存取全球互通(WiMAX，WorldwideInteroperability for Microwave Access)和长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中都已得到了应用。但是在多天线系统中，天线增益不平衡(AGI，Antenna GainImbalance)会降低辐射功率，影响接收机的性能，因此有研究其性能影响并改变传输策略和重传策略，以优化AGI存在时的性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种天线增益不平衡的数据重传方法及装置，能在天线增益不平衡时，选择较佳的重传方式，保证了数据流重传的成功率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种天线增益不平衡的数据重传方法，包括：
确定发送端的多天线增益不平衡时，在所述多天线传输的数据流采用了相同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据；在所述多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据和/或使用单数据流方式重传数据。
优选地，所述确定发送端的多天线增益不平衡为：
根据所述发送端发送的导频信息进行信道估计，计算出所述多天线传输的数据流对应的SINR，所计算的SINR之间的差值超出设定阈值时，确定存在天线增益不平衡。
优选地，在所述多天线传输的数据流采用了相同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据为：
在仅有一个数据流出错时，所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传出错的数据流；
在所有数据流均出错时，每个空间子信道对应重传自身出错的数据流。
优选地，在所述多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据和/或使用单数据流方式重传数据为：
在仅有一个数据流出错时，在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传数据；或者，在所述多天线中使用单数据流方式重传数据；
在所有数据流均出错时，先在所述多天线中使用单数据流方式重传用信道性能较好的空间子信道上出错的数据流，再在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传其他空间子信道上出错的数据流。
优选地，传输数据流的空间子信道为两个。
一种天线增益不平衡的数据重传装置，包括第一确定单元、第二确定单元、第一重传单元和第二重传单元；其中：
第一确定单元，用于确定发送端的多天线增益不平衡时，触发第二确定单元；
第二确定单元，用于确定所述多天线传输的数据流采用了相同的调制编码方式时，触发第一重传单元；在所述多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，触发第二重传单元；
第一重传单元，用于在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据；
第二重传单元，用于在所述多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据和/或使用单数据流方式重传数据。
优选地，所述第一确定单元还包括信道估计模块、计算模块和确定模块；其中：
信道估计模块，用于根据所述发送端发送的导频信息进行信道估计；
计算模块，用于根据信道估计结果计算出所述多天线传输的数据流对应的SINR；
确定模块，用于在所计算的SINR之间的差值超出设定阈值时，确定存在天线增益不平衡。
优选地，所述第一重传单元还用于，在仅有一个数据流出错时，所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传出错的数据流；
在所有数据流均出错时，每个空间子信道对应重传自身出错的数据流。
优选地，所述第二重传单元还用于，在仅有一个数据流出错时，在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传数据；或者，在所述多天线中使用单数据流方式重传数据；
在所有数据流均出错时，先在所述多天线中使用单数据流方式重传信道性能较好的空间子信道上出错的数据流，再在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传其他空间子信道上出错的数据流。
优选地，传输数据流的空间子信道为两个。
本发明中，网络侧确定发送终端的多天线增益不平衡时，在多天线传输的数据流采用了相同的调制编码方式时，在多天线中使用较好的空间子信道重传数据；在多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，在多天线中使用较好的空间子信道重传数据和/或使用单数据流方式重传数据。本发明根据出错数据流的空间子信道状况，选择相应的重传方式，提升了数据流重传的成功率，保证了数据流重传的成功率。
附图说明
图1为本发明实施例的天线增益不平衡的数据重传方法的数据流程图；
图2为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用相同的编码调制、数据流1正确、数据流2错误情况的重传示意图；
图3为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用相同的编码调制、数据流1错误、数据流2正确情况的重传示意图；
图4为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用相同的编码调制、数据流1错误、数据流2错误情况的重传示意图；
图5为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用不同的编码调制、数据流1正确、数据流2错误情况的重传示意图；
图6为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用不同的编码调制、数据流1错误、数据流2正确情况的重传示意图；
图7为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用不同的编码调制、数据流1错误、数据流2错误情况的重传示意图；
图8为本发明实施例的天线增益不平衡的数据重传装置的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想为：网络侧确定发送终端的多天线增益不平衡时，在多天线传输的数据流采用了相同的调制编码方式时，在多天线中使用较好的空间子信道重传数据；在多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，在多天线中使用较好的空间子信道重传数据和/或使用单数据流方式重传数据。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
研究现有的高级长期演进(LTE-A，Long Term Evolution-Advanced)系统中物理上行共享信道(PUSCH，Physical Uplink Shared Channel)的层映射和预编码可以看出，它的每一数据流其实最后都会映射到某一个天线上，也就是说在上行LTE-A中，天线与数据流是一一对应的。因此，AGI对数据流的影响可以看成是对某一数据流能量的降低。
在本发明的实施例中，预定义SINR高的(性能好的)数据流为数据流1，性能相对差的数据流为数据流2。
基站侧根据UE发送的导频信息进行信道估计，求出的两个数据流对应信道的SINR，通常由SINR可以确定信道质量指示(CQI，Channel Quality Indication)。首先分别计算出两个数据流的SINR，根据两个数据流的SINR确定是否存在天线增益不平衡的情况。通常情况下，可以认为当两个数据流的SINR相差大于等于3dB时，即存在AGI(天线增益不平衡)，这会比较显著地影响系统性能。本发明的技术方案正是针对出现AGI时，如何实现出错数据流重传的。
需要说明的是，虽然本发明是以LTE-A系统的二空间子信道为例进行的说明，但本发明的技术方案同样适用于多空间子信道的情况。
图1为本发明实施例的天线增益不平衡的数据重传方法的数据流程图，如图1所示，当网络侧确定UE出现天线增益不平衡情况时，需要考虑该两个空间子信道中的两个数据流是否采用了相同的调制编码方式，当两个数据流采用相同的调制编码方式时，由于数据流1的SINR性能较好，数据流1出错的概率较低，当其中一数据流出错时，将重传的数据尽量放在较好的空间子信道上进行传输，有利于保证重传数据的正确接收；只有当两个数据流均出错时，才分别由各数据流的空间子信道各自重传自身的数据流。当两个数据流采用不同的调制编码方式时，虽然数据流1的SINR性能较好，但数据流1可能比数据流2采用了更高的调制编码方式，所以数据流1出错的概率未必比数据流2低，这种情况要根据相应情况设置重传方式，以下进行相应说明。
对于当两个数据流采用不同的调制编码方式的情况，由于编码调制的不同，增量冗余(IR，Incremental redundancy)版本也不同。对于数据流来说，第一个数据流的两个IR版本分别为P1，1和P1，2，第二个数据流的两个IR版本分别为P2，1和P2，2；上述字符P后的第一位数字为1或2表示的是数据流1或2，第二位数字为1表示为新数据，第二位数字为2表示为重传数据。具体的，在仅有一个数据流出错时，在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传数据；或者，在所述多天线中使用单数据流方式重传数据；在所有数据流均出错时，先在所述多天线中使用单数据流方式重传用信道性能较好的空间子信道上出错的数据流，再在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传其他空间子信道上出错的数据流。
以下结合具体示例，进一步详细阐明本发明的技术方案。
图2为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用相同的编码调制、数据流1正确、数据流2错误情况的重传示意图，如图2所示，在这种情况下，对于数据流1而言，不必重传，发送新数据，对于数据流2而言，需要重传数据，为保证数据流2重传的成功率，选用信道条件较佳的空间子信道1重传数据流2，这样，数据流1在空间子信道2上发送，数据流2在空间子信道1上重传。对于数据流1而言，此时发送的是新数据。
图3为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用相同的编码调制、数据流1错误、数据流2正确情况的重传示意图，如图3所示，在这种情况下，对于数据流1而言，需要重传数据，对于数据流2而言，不必重传，发送新数据；为保证数据流重传的成功率，数据流1仍然在信道条件较佳的空间子信道1上重传，数据流2在空间子信道2上发送。对于数据流2而言，此时发送的是新数据。
图4为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用相同的编码调制、数据流1错误、数据流2错误情况的重传示意图，如图4所示，在这种情况下，数据流1和数据流2均出错，均需要重传数据，由于所有数据流均出错，因此，各空间子信道对应重传自身对应的数据流，即数据流1在空间子信道1上重传，数据流2在空间子信道2上重传。
图5为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用不同的编码调制、数据流1正确、数据流2错误情况的重传示意图，如图5所示，在这种情况下，数据流2需要重传，则在其下一次发送机会采用多数据流发送方式进行数据传输，数据流1所在信道1发送IR版本为P2，2的数据流，数据流1仍然发送新数据块P2，1。这里，需要说明的是，由于数据流1和数据流2的调制编码方式不同，因此重传方式也有别于数据流调制编码方式相同的情形，对于待重传的数据流2而言，仍然选用较可靠的空间子信道1进行重传，但此时对于空间子信道2而言，仍然传输数据流2。
图6为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用不同的编码调制、数据流1错误、数据流2正确情况的重传示意图，如图6所示，在这种情况下，数据流1需要重传，则在其下一次发送机会，在两天线上采用单数据流发送，发送的IR版本为P1，2。当信道条件较佳的空间子信道1也出现数据传输错误时，为保证数据流1重传的可靠性，在下一次数据传输机会，仅传输待重传的数据流1，不再发送数据流2的数据，以避免信道间的干扰影响重传效果。
图7为本发明实施例的存在天线增益不平衡时，2个数据流使用不同的编码调制、数据流1错误、数据流2错误情况的重传示意图，如图7所示，在这种情况下，数据流1在下一次发送机会采用单数据流发送，发送的IR版本为P1，2；在后面一次发送机会采用多数据流发送，第一个数据流发送IR版本为P2，2，第二个数据流发送新数据块P2，1。首先，当信道条件较佳的空间子信道1也出现数据传输错误时，为保证数据流1重传的可靠性，在下一次数据传输机会，仅传输待重传的数据流1，不再发送数据流2的数据，以避免信道间的干扰影响数据流1的重传效果。在重传数据流1之后，在下一重传机会到来时，采用多数据流发送方式进行数据传输，数据流1所在信道1发送IR版本为P2，2的数据流，数据流1仍然发送新数据块P2，1。
本发明的实施例利用了MIMO系统能够在不同情况下使用不同的方式进行数据流的重传，采用了单数据流/多数据流技术自适应转换方式，能够提高数据重传的可靠性，提升了天线增益不平衡情况下的数据重传的成功率，提升了系统重传性能。
图8为本发明实施例的天线增益不平衡的数据重传装置的组成结构示意图，如图8所示，本发明实施例的天线增益不平衡的数据重传装置包括第一确定单元80、第二确定单元81、第一重传单元82和第二重传单元83；其中：
第一确定单元80，用于确定发送端的多天线增益不平衡时，触发第二确定单元；
第二确定单元81，用于确定所述多天线传输的数据流采用了相同的调制编码方式时，触发第一重传单元82；在所述多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，触发第二重传单元83；
第一重传单元82，用于在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据；
第二重传单元83，用于在所述多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据和/或使用单数据流方式重传数据。
上述第一确定单元80还包括信道估计模块(图8中未示出)、计算模块(图8中未示出)和确定模块(图8中未示出)；其中：
信道估计模块，用于根据所述发送端发送的导频信息进行信道估计；
计算模块，用于根据信道估计结果计算出所述多天线传输的数据流对应的信噪比SINR；
确定模块，用于在所计算的SINR之间的差值超出设定阈值时，确定存在天线增益不平衡。
上述第一重传单元82还用于，在仅有一个数据流出错时，所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传出错的数据流；
在所有数据流均出错时，每个空间子信道对应重传自身出错的数据流。
上述第二重传单元83还用于，在仅有一个数据流出错时，在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传数据；或者，在所述多天线中使用单数据流方式重传数据；
在所有数据流均出错时，先在所述多天线中使用单数据流方式重传信道性能较好的空间子信道上出错的数据流，再在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传其他空间子信道上出错的数据流。
所传输数据流的空间子信道为两个。
本领域技术人员应当理解，本发明图8所示的天线增益不平衡的数据重传装置中的上述处理单元以及处理模块的功能可通过相应的硬件电路，或处理器及相应的执行软件的方式而实现。上述各处理单元的相关功能，可参见图1至图7的相关描述而理解，这里不再赘述上述各功能单元及功能模块相互配合而实现前述天线增益不平衡的数据重传方法的实现。
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 (8)

1.一种天线增益不平衡的数据重传方法，其特征在于，所述方法包括：
根据多天线传输的数据流的信干噪比SINR确定发送端的多天线增益不平衡时，在所述多天线传输的数据流采用了相同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据；在所述多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据和/或使用单数据流方式重传数据；其中，所述确定发送端的多天线增益不平衡为：
根据所述发送端发送的导频信息进行信道估计，计算出所述多天线传输的数据流对应的信干噪比SINR，所计算的SINR之间的差值超出设定阈值时，确定存在天线增益不平衡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述多天线传输的数据流采用了相同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据为：
在仅有一个数据流出错时，所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传出错的数据流；
在所有数据流均出错时，每个空间子信道对应重传自身出错的数据流。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据和/或使用单数据流方式重传数据为：
在仅有一个数据流出错时，在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传数据；或者，在所述多天线中使用单数据流方式重传数据；
在所有数据流均出错时，先在所述多天线中使用单数据流方式重传信道性能较好的空间子信道上出错的数据流，再在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传其他空间子信道上出错的数据流。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，传输数据流的空间子信道为两个。
5.一种天线增益不平衡的数据重传装置，其特征在于，所述装置包括第一确定单元、第二确定单元、第一重传单元和第二重传单元；其中：
第一确定单元，用于根据多天线传输的数据流的信干噪比SINR确定发送端的多天线增益不平衡时，触发第二确定单元；
第二确定单元，用于确定所述多天线传输的数据流采用了相同的调制编码方式时，触发第一重传单元；在所述多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，触发第二重传单元；
第一重传单元，用于在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据；
第二重传单元，用于在所述多天线传输的数据流采用了不同的调制编码方式时，在所述多天线中使用较好的空间子信道重传数据和/或使用单数据流方式重传数据；其中，所述第一确定单元还包括信道估计模块、计算模块和确定模块；其中：
信道估计模块，用于根据所述发送端发送的导频信息进行信道估计；
计算模块，用于根据信道估计结果计算出所述多天线传输的数据流对应的SINR；
确定模块，用于在所计算的SINR之间的差值超出设定阈值时，确定存在天线增益不平衡。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一重传单元还用于，在仅有一个数据流出错时，所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传出错的数据流；
在所有数据流均出错时，每个空间子信道对应重传自身出错的数据流。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二重传单元还用于，在仅有一个数据流出错时，在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传数据；或者，在所述多天线中使用单数据流方式重传数据；
在所有数据流均出错时，先在所述多天线中使用单数据流方式重传信道性能较好的空间子信道上出错的数据流，再在所述多天线中使用信道性能较好的空间子信道重传其他空间子信道上出错的数据流。
8.根据权利要求5至7任一项所述的装置，其特征在于，传输数据流的空间子信道为两个。
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