发明内容
本发明提供的一种长期演进网络中的混合自动重传方法和用户设备,以解决现有缺少适合于大覆盖区域场景的HARQ机制的问题。
为达到上述目的,本发明实施例采用了如下技术方案:
本发明实施例提供了一种长期演进网络中的混合自动重传方法,上行方向上,在基站向用户设备UE下发一次新的物理下行控制信道PDCCH数据传输的控制信息后,
在预定发送时刻的子帧下,UE判断所需发送的物理上行共享信道PUSCH数据是否组包完毕;
当所需发送的PUSCH数据组包完毕时,UE按照混合自动重传HARQ在所述子帧发送所述PUSCH数据;
当所需发送的PUSCH数据未组包完毕时,UE在所述子帧发送空数据包,UE在下一个预定发送时刻的子帧下,将组包完毕的所述PUSCH数据按照HARQ发送出去。
本发明实施例还提供了一种长期演进网络中的混合自动重传方法,下行方向上,在基站于第一发送时刻的子帧向用户设备UE下发物理下行共享信道PDSCH数据后,
在第一反馈时刻的子帧下,UE判断所述PDSCH数据是否接收完毕;
当所述PDSCH数据接收完毕时,UE根据接收完毕的所述PDSCH数据按照混合自动重传HARQ向基站发送HARQ反馈信息;
当所述PDSCH数据未接收完毕时,UE在第一反馈时刻的子帧下向基站发送指示失败的HARQ反馈信息,并在第二反馈时刻的子帧下,UE根据接收完毕的第一发送时刻的子帧对应的所述PDSCH数据按照HARQ向基站发送HARQ反馈信息。
本发明实施例还提供了一种用户设备,所述用户设备UE包括上行重传控制装置,
所述上行重传控制装置包括:
数据包处理单元,用于在基站向UE下发一次新的物理下行控制信道PDCCH数据传输的控制信息后,在预定发送时刻的子帧下,判断所需发送的物理上行共享信道PUSCH数据是否组包完毕;
第一上行重传单元,用于当所需发送的PUSCH数据组包完毕时,按照混合自动重传HARQ在所述子帧发送所述PUSCH数据,
第二上行重传单元,用于当所需发送的PUSCH数据未组包完毕时,在所述子帧发送空数据包,在下一个预定发送时刻的子帧下,将组包完毕的所述PUSCH数据按照HARQ发送出去。
进一步的,上述UE还包括下行重传控制装置,该下行重传控制装置包括:
数据接收单元,用于在基站于第一发送时刻的子帧向用户设备UE下发PDSCH数据后,在第一反馈时刻的子帧下,判断所述PDSCH数据是否接收完毕;
第一下行重传单元,用于当所述PDSCH数据接收完毕时,根据接收完毕的所述PDSCH数据按照HARQ向基站发送HARQ反馈信息;
第二下行重传单元,用于当所述PDSCH数据未接收完毕时,在第一反馈时刻的子帧下向基站发送指示失败的HARQ反馈信息,并在第二反馈时刻的子帧下,根据接收完毕的第一发送时刻的子帧对应的所述PDSCH数据按照HARQ向基站发送HARQ反馈信息。
本发明实施例的有益效果是:
本方案通过深入分析大覆盖区域下HARQ机制的特点,提供了一种适用于大覆盖情况的HARQ机制,可适用于小区半径大于100公里(如200公里)的大覆盖场景。
本方案能够实现上行和下行HARQ的链路自适应,保证了数据在大覆盖情况下的实时有效传输,且本方案无需对帧结构进行改动,无需对现有的无线通信标准进行过大改动,操作简单,系统消耗较小。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在移动通信系统中,无论是用户设备(UE)进行业务接入,还是UE在上下行业务中,由于无线信道的时变特性和多径衰落信号传输带来的影响,以及一些不可预测的干扰,会导致信号传输失败,当前是通过混合自动重传(HARQ)请求机制确保上下行业务的连续性、正确性。这种可纠错的链路自适应机制受限于UE的处理时间、基站(eNodeB)的处理时间和无线信号在无线空中环境往返传输的时间(RTT)。其中RTT受限于网络覆盖,也就是小区半径的大小。因此,大覆盖情况下的移动通讯设计需要满足在保证链路在长距离大覆盖传输时候所需的完善的HARQ流程,以保证大覆盖情况下LTE技术的正确实现。这正是本方案所致力于实现的主要目的之一。
参见图1,为本发明实施例一提供的一种长期演进网络中的混合自动重传方法,包括:上行方向上,在基站向用户设备(UE)下发一次新的物理下行控制信道(PDCCH)数据传输的控制信息后,
11:在预定发送时刻的子帧下,UE判断所需发送的物理上行共享信道(PUSCH)数据是否组包完毕。本方案不对UE判断是否组包完毕的具体方式进行限定,例如,UE可以通过对缓存(buffer)中的数据进行检测获知PUSCH数据是否组包完毕。
12:当所需发送的PUSCH数据组包完毕时,UE按照混合自动重传(HARQ)在所述子帧发送所述PUSCH数据;
13:当所需发送的PUSCH数据未组包完毕时,UE在所述子帧发送空数据包,UE在下一个预定发送时刻的子帧下,将组包完毕的所述PUSCH数据按照HARQ发送出去。
参见图2,显示了FDDLTER8/R9系统上行方向上HARQ的传输时序示意图。HARQ包括8个进程数,HARQ的进程数由RTT决定,以FDD为例,HARQ的进程数可以表示如下:
对于下行,其中,Tdata和Tack为数据发送和ACK/NACK反馈的时间,各为1个子帧Tsf;Tp为eNB到UE的传播时延;TRX为UE的处理时间,包括解码等;TTX为eNB的处理时延。
本实施例在上行HARQ中,当在大覆盖场景下,UE在规定的HARQ处理时间内来不及处理完eNodeB下发的信息时,UE在第一个需要上发信息的帧中将不能上发信息,而将处理时间延长,在第二个上发信息的帧中将上发信息。
进一步的,本方案在预定发送时刻的子帧(如第一个需要上发信息的子帧n1+4)下对所需处理的数据进行判断,若处理完毕则按照现有的HARQ执行数据发送,若未处理完毕则按照上述步骤13先不发送数据,等数据处理完毕后,在下一发送时刻(如第二个需要上发信息的子帧n2+4)再发送该数据。从而,本方案不但提供了一种适用于大覆盖场景下的HARQ机制,而且很好地兼容了现有的无线系统,提高了资源的利用率。
由于考虑到目前的网络中的数据处理机制,在子帧(n2+4)之前已经完全能够将所需发送的数据处理完毕,所以本方案在子帧(n2+4)将组包完毕的PUSCH数据按照HARQ发送出去,可以理解,当需要时,也可以在再下一个预定发送时刻的子帧下(如子帧n3+4)将组包完毕的PUSCH数据按照HARQ发送出去。
下面对本发明实施例二提供的一种长期演进网络中的混合自动重传方法进行说明。
参见图3,显示了小区半径小于100公里的上行(UL)HARQ过程示意图。LTE中ULHARQ采用同步非自适应的HARQ方式。
1:eNodeB在子帧n1发送PDCCH数据传输的控制信息,该控制信息包括但不局限于DCI0;
2:上述控制信息经一定的下行传输延迟到达UE,UE在规定的时间内接收处理完DCI0,并按照DCI0的调度信息,进行上行数据的组包,在规定的时刻子帧n1+k发送版本0(RV0)的新的上行物理上行共享信道(PUSCH)数据。图3所示的场景中k值为4,即预定发送时刻的子帧为从eNodeB发送DCI0起的第4个子帧。
3:上述PUSCH数据经一定的上行行传输延迟到达eNodeB,eNodeB在规定的时间内接收处理完UE的上行数据PUSCH,在规定的时刻n2通过PHICH向UE反馈上次传输的ACK/NACK信息。
4:PHICH信息经一定的下行传输延迟到达UE,UE在规定的时间内对PHICH中的ACK/NACK信息进行解调和处理,并根据ACK/NACK信息,完成重传数据的准备,在规定的上行发送时刻n2+k发送重传数据(PUSCH);
5:eNodeB在规定的时间内接收处理完UE的上行数据PUSCH,在规定的时刻n3+k通过PHICH向UE反馈上次传输的ACK/NACK信息。依次类推当基站反馈的是ACK时,如图3中虚线右侧所示,一个HARQ进程结束。
当小区半径为大覆盖时的ULHARQ处理,参见图4,包括如下处理:
1:上行HARQ情况下,小区半径为大覆盖的时候,对于所有新的PDCCH传输,eNB在子帧n1向UE发送新数据传输的控制信令DCI0;
2:UE接收上述控制信令DCI0,在规定发射时刻的子帧n1+k(FDDR8情况下,一般的,k等于4)不发真实数据,发送空数据包,即将数据MUTE掉;原因是当UE距离基站很远的时候,即超过100公里的时候,UE没有足够的时间对新的发送数据进行组包,因此,这样就会导致数据丢失。所以UE对eNodeB发来的PDCCHDCI0,其中DCI0包括了新数据指示(NewDataIndicator,NDI)、顺序(index)、RV信息调制编码等。本方案对初始包进行MUTE处理。
3:基站在子帧n2发送NACK消息:;
4:UE根据准备好的对应子帧n1的DCI0将需要调度的新的PUSCH数据完成组包,并在子帧n2+k发送出去;
5:基站收到PUSCH数据后,解码判断是否正确,如果错误,向UE发NACK反馈,UE接收到反馈,在规定的发射时刻ni+k(n3+k)发送数据,以后过程如果仍然是NACK将与本次方法类似。如果解码判断正确,向UE发ACK。HARQ过程结束。
由上可见,本方案UE只在初始传输的时候n1+k对发送数据进行MUTE处理以应对大覆盖的情况,而继续在第二个规定子帧时间点n2+k完成组包并发送数据,这时候系统没有因为进行MUTE处理而增大缓存(buffer)的需求,而其他过程与一般的HARQ情况相似,上述MUTE处理的改动对buffer缓存没有影响。
进一步的,当UE在所述子帧(n1+k子帧)发送空数据包时,设置重传标识以指示在下一个预定发送时刻的子帧下将组包完毕的全部所述PUSCH数据发送出去。本实施例中通过为所述空数据包填充版本号来设置所述重传标识。
上述传输机制中,小覆盖情况下,UE在子帧n1+k发送版本RV0的新的PUSCH数据包,n2+k时刻UE重传PUSCH数据的版本为RV2,依次类推重传数据版本RV3,RV1。因为大覆盖的影响,对于新数据UE来不及组包,则将UE在子帧n1+k发送空数据包的版本号设置为RV0,n2+k时刻UE才是真正的版本号的RV0新数据,依次类推重传版本数据依次为RV2、RV3、RV1。
本发明实施例三提供了一种长期演进网络中的混合自动重传方法,参见图5,下行方向上,在基站于第一发送时刻的子帧向用户设备UE下发物理下行共享信道PDSCH数据后,
51:在第一反馈时刻的子帧下,UE判断所述PDSCH数据是否接收完毕;
52:当所述PDSCH数据接收完毕时,UE根据接收完毕的所述PDSCH数据按照混合自动重传HARQ向基站发送HARQ反馈信息;
53:当所述PDSCH数据未接收完毕时,UE在第一反馈时刻的子帧下向基站发送指示失败的HARQ反馈信息,并在第二反馈时刻的子帧下,UE根据接收完毕的第一发送时刻的子帧对应的所述PDSCH数据按照HARQ向基站发送HARQ反馈信息。
图6显示了FDDLTER8/R9系统下行方向上HARQ的传输时序示意图。上行和下行通常采用相同的HARQ进程数。本方案不但提供了一种适用于大覆盖场景下的下行HARQ机制,而且很好地兼容了现有的无线系统,提高了资源的利用率。
由于考虑到目前的网络中的数据处理机制,在第二反馈时刻的子帧之前已经完全能够对所需接收的数据接收完毕,所以本方案在第二反馈时刻的子帧将接收完毕的PDSCH数据按照HARQ发送出去,可以理解,当需要时,也可以在第三反馈时刻的子帧下将接收完毕的PDSCH数据按照HARQ发送出去。
下面对本发明实施例四提供的一种长期演进网络中的混合自动重传方法进行说明。
LTE中的下行(DL)HARQ采用异步自适应的HARQ方式,参见图7,包括:
1:eNodeB在子帧n1(第一发送时刻的子帧)发送PDSCH:数据;
2:PDSCH数据经一定的下行传输延迟到达UE,UE在规定的时间内接收处理完PDSCH,在规定的时刻子帧n1+k(第一反馈时刻的子帧)发送反馈的ACK/NACK信息(图7中以反馈NACK信息为例说明)。
3:上述ACK/NACK信息经一定的上行传输延迟到达eNodeB,eNodeB在规定的时间内接收处理完UE的上行的ACK/NACK信息,当为NACK信息时,eNodeB在规定的时刻子帧n2发送重传PDSCH数据。
4:UE在规定的时间内接收处理完PDSCH,在规定的时刻子帧n2+k发送反馈的ACK/NACK信息。依次类推,当UE反馈的是ACK时,一个HARQ进程结束。
当小区半径为大覆盖时的DLHARQ处理,参见图8,包括如下处理:
1:对于下行HARQ,小区半径为大覆盖的时候,eNodeB在子帧n1(第一发送时刻的子帧)发PDSCH数据;
2:此PDSCH数据经过一定的下行传输延迟到达UE,UE在规定时间不能接收处理完PDSCH,在规定反馈时刻子帧n1+k(第一反馈时刻的子帧)固定发送NACK信息。这种改动对系统结构影响很小,对buffer缓存没有影响。
3:在eNodeB接收到NACK消息后,eNodeB子帧n2(第二发送时刻的子帧)发送重传版本PDSCH。
4:UE在子帧n2+k(第二反馈时刻的子帧)完成对子帧n1时刻(第一发送时刻的子帧)的PDSCH数据的解调,并在n2+k反馈判断消息ACK/NACK,如果信息有误就发送NACK,如果信息正确,发送ACK并结束HARQ过程。
5:eNodeB在相应子帧(子帧n3)若接收到NACK消息,将准备并在n3发送重传版本PDSCH。UE在n3+k子帧完成对n2时刻的重传PDSCH的处理:ACK/NACK信息。依此类推,当UE的反馈是ACK时,一个HARQ进程结束。
本方法的上下行HARQ可以扩展应用于非3GPP标准规定的同步HARQ、异步HARQ、自适应HARQ和非自适应HARQ的过程。并且,根据实际需要可以同时采用本方案提供的适用于大覆盖下的上行HARQ机制和下行HARQ机制,或者也可以仅采用本方案提供的上行HARQ机制和下行HARQ机制中的一种。
本方法不受LTEHARQ进程数量限制。对于FDDHARQ,根据3GPPR8/R9规范采用最大8个HARQ进程。但在大覆盖情况下,最少只能2个进程。
本方法在LTER8/R9技术中应用,也可以扩展到具有载波聚合的LTE-AdvancedR10/R11的系统中应用。
由上所述,本方案至少具有如下优点:
1:在大覆盖情况下,实现UL和DLHARQ的链路自适应。保证了数据在大覆盖情况下数据的实时有效传输;
2:在大覆盖情况下,降低了UE处理总时长,降低了UE处理额复杂度;
3:在大覆盖情况下,不改变现有标准的帧结构,不改变当前LTE主体部分标准,具有较高的兼容性,资源利用率高;
4,:对HARQ的buffer影响小。
本发明实施例四还提供了一种UE,该UE可以适用于LTE等无线网络中,所述UE包括上行重传控制装置,
所述上行重传控制装置包括:
数据包处理单元,用于在基站向UE下发一次新的物理下行控制信道PDCCH数据传输的控制信息后,在预定发送时刻的子帧下,判断所需发送的物理上行共享信道PUSCH数据是否组包完毕;
第一上行重传单元,用于当所需发送的PUSCH数据组包完毕时,按照混合自动重传HARQ在所述子帧发送所述PUSCH数据,
第二上行重传单元,用于当所需发送的PUSCH数据未组包完毕时,在所述子帧发送空数据包,在下一个预定发送时刻的子帧下,将组包完毕的所述PUSCH数据按照HARQ发送出去。
进一步的,所述UE还包括下行重传控制装置,该下行重传控制装置包括:
数据接收单元,用于在基站于第一发送时刻的子帧向用户设备UE下发物理下行共享信道PDSCH数据后,在第一反馈时刻的子帧下,判断所述PDSCH数据是否接收完毕;
第一下行重传单元,用于当所述PDSCH数据接收完毕时,根据接收完毕的所述PDSCH数据按照HARQ向基站发送HARQ反馈信息;
第二下行重传单元,用于当所述PDSCH数据未接收完毕时,在第一反馈时刻的子帧下向基站发送指示失败的HARQ反馈信息,并在第二反馈时刻的子帧下,根据接收完毕的第一发送时刻的子帧对应的所述PDSCH数据按照HARQ向基站发送HARQ反馈信息。
进一步的,所述上行重传控制装置还包括版本号填充单元,该版本号填充单元,用于通过为所述空数据包填充版本号来设置所述重传标识,该重传标识指示所述第二上行重传单元在下一个预定发送时刻的子帧下将组包完毕的全部所述PUSCH数据发送出去。一个示例中,所述版本号填充单元为所述空数据包填充的版本号为RV0。
本发明装置实施例中各单元和装置的具体工作方式可以参见本发明方法实施例中的相关内容。
由上所述,本方案通过深入分析大覆盖区域下HARQ机制的特点,提供了一种适用于大覆盖情况的HARQ机制,可适用于小区半径大于100公里(如200公里)的大覆盖场景。
本方案能够实现上行和下行HARQ的链路自适应,保证了数据在大覆盖情况下的实时有效传输,且本方案无需对帧结构进行改动,无需对现有的无线通信标准进行过大改动,操作简单,系统消耗较小。
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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。