CN103490867B - 无线通讯系统同步混合式自动重复请求的操作方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线通讯系统的同步混合式自动重复请求的操作方法及装置,应用于一时分双工的通讯系统中,用以于一传送台与一接送台之间设定同步混合式自动重复请求HARQ程序,该方法包括:决定一回返时槽Fi,该回返时槽Fi是该接收台于提供一HARQ回返数据时的一时槽,且对应于该传送台于一上链时槽i使用一HARQ程序传送至该接收台的一数据封包;决定一传输时槽Ti,该传输时槽Ti是该传送台在该时槽i传送该数据封包的HARQ程序,其下一笔数据封包的传输时槽;决定上链时槽的一数目Ni,且是介于该上链时槽i以及紧接于该传输时槽Ti前的一时槽之间;以及设定HARQ程序的一数量N为Ni的一最大数值,i是介于i=1至a之间,a表示为一讯框中用于上链的时槽的一数目。
Description
本申请是分案申请,母案的申请号:200810213607.2,申请日:2008年8月22日,名称:无线通讯系统的同步混合式自动重复请求的操作方法。
技术领域
本发明是有关于无线通讯的技术领域,且特别是有关于一种无线通讯系统的同步混合式自动重复请求(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)的操作方法及装置。
背景技术
于无线通讯系统中,无线装置不需经由线路连接即能达成通讯。由于无线系统已与人们的生活息息相关,使得支持多媒体服务的无线通讯系统的需求日益成长,例如语音、音讯、视讯、档案、以及网络下载等等。为了支持此多个多媒体服务,应用于无线通讯网路中的各种无线通讯协议已被开发,以满足人们对于多媒体服务的与日俱增的需求。
一种通讯协议是宽带码分多重存取(Wideband Code Division MultipleAccess,W-CDMA),其是发表于由多个国际标准研究组织(standard developmentorganization)所通力合作的第三代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipProject,3GPPTM)。W-CDMA是一具有宽频带的扩频移动空中接口(air interface),且使用直接序列(direct sequence)的码分多重存取(Code Division Multiple Access,CDMA)。
在一些实施例中,W-CDMA可支持通用移动通讯系统(Universal MobileTelecommunication System,UMTS)。UMTS通讯系统于非联机(Connectionless)与联机导向(Connection-oriented)的通讯网路中,可提供电话(telephony)以及承载服务(bearerservice),来供应点对点(Point-to-Point,P2P)以及点对多点(Point-to-Multipoint,P2MP)之间的通讯。在一些UMTS通讯系统中,空中接口存取方式是可建构于通用陆上无线电存取网络(Universal Terrestrial Radio Access Networks,UTRAN)上,UTRAN也可称为UMTS陆上无线电存取网络(也称为UTRAN),或称为演进式UTRAN(Evolved UTRAN,E-TRAN),或称为长期演进技术(Long Term Evolution)。
典型的无线通讯系统是操作于频分双工(Frequency Division Duplex,FDD)、或操作于时分双工(Time Division Duplex,TDD)的模式中。在FDD系统中,上链(uplink)传输或下链(downlink)传输是操作于不同的频道(channel)中,也即为操作于不同的频率中。操作于此FDD系统的无线装置可同时进行传送与接收。然而,在TDD无线通讯系统中,则是通过上链传输与下链传输轮流使用频道,以使其等能操作于相同的通讯频道。在一些系统中,例如于即将来临的第四代(4G)无线系统中,TDD的技术将占有优势,原因在于TDD能有效地支持非对称性的数据交换。举例来说,当系统以非对称性进行传送时,TDD系统可增加频谱的使用率。
请参照图1,其绘示以无线通讯系统为例的传统的TDD讯框结构的信号流程图。讯框100足由可用于下链及上链传输的多个期间组成,其被称为传输时间间隔(TransmissionTime Intervals TTIs)102。如图1所示,讯框100包括一上链子讯框104及一下链子讯框106。于使用上链子讯框104时,下链点(node)108传送上链传输110,以例如使上链点112接收。在下链子讯框106中,上链点112传送下链传输114,以例如使得下链点108接收。上链子讯框104与下链子讯框106可各包括任何数量的TTI102,故讯框100的大小是可改变的。在一些变化应用中,可根据待传送的上链数据与下链数据的比例,以动态地调整讯框100的结构。
无线电接口的协议架构(protocol stack)例如可包括错误检测。两种错误检测的方法是自动重复请求(Automatic Repeat Request,ARQ)及混合式自动重复请求(HybridAutomatic Repeat Request,HARQ),其是用以控制当所传送的数据通过无线网络时出现的错误。在ARQ中,接收器检测讯框错误,并请求重新传送。而HARQ是ARQ错误控制方法的变化应用,且还增加了前向错误更正码(forward error correction bit)来更正讯框错误。
在一些变化应用中,HARQ可设定以操作为使用一停止与等待(Stop-And-Wait,SAW)模式、或一选择性重叠(Selective Repeat,SR)模式。于SAW模式中,在传送或重传下一个数据封包前,HARQ传送器必需等待由HARQ接收器回传的一HARQ回返(feedback)封包,例如为一确认信号(ACK)或一否认信号(NACK)。在一些变化应用中,可使用包括1位序号(sequence number)的一相关控制信号,来区别新的传输以及重新传输。在等待HARQ回返封包的期间中,传输频道可能未被利用。
传送装置(或传送台)可包括一HARQ传送器(HARQ Tx)机制。相仿地,接收装置(或接收台)可包括一HARQ接收器(HARQ Rx)机制。HARQ传送器与HARQ接收器机制可为软件及/或硬件的任意组合,并设定以使传送及/或接收装置执行传送及/或接收HARQ传输的功能。HARQ传送器及HARQ接收器机制可分别设立于传送及接收装置的MAC子层(sublayer)之中。
请参照图2,其绘示为传统使用一个HARQ程序于进行传输时的信号流程图。在一变化应用中,HARQ程序(process)是SAW协议的一例,且可用以控制数据的传输/重新传输。如图2所示,HARQ传送器202传送一数据封包204至一HARQ接收器206。HARQ传送器202于进行传输的前可编程此数据封包204,而HARQ接收器206可译码此数据封包204。若检测出一错误,则可丢弃所接收的数据封包204,且HARQ接收器206可通过传送否认信号(NACK)208至HARQ传送器202,以要求一重新传输。在接收到否认信号(NACK)208时,HARQ传送器202重新传送一数据封包204’至HARQ接收器206。在HARQ接收器206正确地接收到重新传送的数据封包204’后,HARQ接收器206传送确认信号(ACK)210至HARQ传送器202。之后,HARQ传送器202再传送一新的数据封包212至HARQ接收器206。
HARQ于多频道的SAW模式(即使用N个平行之HARQ程序)中,例如可通过降低控制信号的负载(overhead),来改善传输效率。在等待先前传送数据封包的HARQ回返封包(ACK/NACK)时,是可进行其它的传输。在一变化应用中,一HARQ程序识别器(或HARQ程序识别码(ID))是可包含于传输中,如此,HARQ接收器206能依照所接收的一数据封包来识别出此HARQ程序。
请参照图3,其绘示为传统于使用多个HARQ程序进行传输时的信号流程图。如图3所示,在数据封包204被一第一HARQ程序传送出去之后,HARQ传送器202是经由一第二HARQ程序传送出一数据封包302。HARQ接收器206在成功地接收到数据封包302后,传送一确认信号(ACK)304至HARQ传送器202。之后,HARQ传送器202可传送一新的数据封包306至HARQ接收器206。
为了符合IEEE802.16系列的标准,HARQ可设定为同步或异步且具有适应性或非适应性调变(modulation)的功能,且可包括应用于不同形式的HARQ程序的编码方式,例如连续结合(chase combining)、或累进冗余操作(incremental redundancy operation)。当实际操作于同步HARQ时,HARQ传送/重传的动作仅能在预定的时间中被传送出去。于FDD系统中,由于连续上链及下链传输是在不同的频道中,故同步HARQ可使用相同的封包来回传输时间(Round Trip Time,RTT)来实现。对应至一个特定数据封包或HARQ回返封包的HARQ程序,则是利用一回返时槽(time slot)来决定。在TDD系统中,因为多个数据封包或HARQ回返封包是于单一个时槽中被接收,因此,仅仅一个回返时槽可能不足以用来决定HARQ程序识别码。
于本发明所揭露的实施例中,是用以克服一个或多个上述所提及的问题。
发明内容
有鉴于此,根据本发明的一方面,本发明提出一种无线通讯系统的同步混合式自动重复请求的操作方法,应用于一时分双工(Time-Division Duplex,TDD)的通讯系统中,用以于一传送台与一接送台之间设定同步混合式自动重复请求(Hybrid AutomaticRepeat Request,HARQ)程序,该方法包括:
决定一回返时槽Fi,其中该回返时槽Fi是该接收台于提供一HARQ回返数据时的一时槽,且对应于该传送台于一上链时槽i使用一HARQ程序传送至该接收台的一数据封包;
决定一传输时槽Ti,其中该传输时槽Ti是该传送台在该时槽i传送该数据封包的HARQ程序,其下一笔数据封包的传输时槽;
决定上链时槽的一数目Ni,且Ni是介于该上链时槽i以及紧接于该传输时槽Ti前的一时槽之间;以及
设定HARQ程序的一数量N为Ni的一最大数值,i是介于i=1至a之间,其中a表示为一讯框中用于上链的时槽的一数目。
根据本发明的另一方面,提出一种无线通讯系统的同步混合式自动重复请求的装置,应用于一时分双工TDD的通讯系统中,用以于一传送台与一接送台之间设定同步混合式自动重复请求HARQ程序,该装置包括:
用以决定一回返时槽Fi的装置,其中该回返时槽Fi是该接收台于提供一HARQ回返数据时的一时槽,且对应于该传送台于一上链时槽i使用一HARQ程序传送至该接收台的一数据封包;
用以决定一传输时槽Ti的装置,其中该传输时槽Ti是该传送台在该时槽i传送该数据封包的HARQ程序,其下一笔数据封包的传输时槽;
用以决定上链时槽的一数目Ni的装置,且Ni是介于该上链时槽i以及紧接于该传输时槽Ti前的一时槽之间;以及
用以设定HARQ程序的一数量N为Ni的一最大数值的装置,i是介于i=1至a之间,其中a表示为一讯框中用于上链的时槽的一数目。
附图说明
图1绘示以无线通讯系统为例的传统的TDD讯框结构的信号流程图。
图2绘示为传统于使用一个HARQ程序于进行传输时的信号流程图。
图3绘示为传统于使用多个HARQ程序进行传输时的信号流程图。
图4绘示为TDD通讯系统中的同步HARQ的信号流程图。
图5绘示为TDD系统中的多个HARQ程序的同步HARQ的信号流程图。
图6A绘示无线通讯系统的一例的方块图。
图6B绘示一基站(Base Station,BS)结构的一例的方块图。
图6C绘示一用户终端(Subscriber Station,SS)结构的一例的方块图。
图7绘示为依照本发明一些实施例的于一TDD讯框结构中使用TDD同步机制的一例的信号流程图。
图8绘示为依照本发明一些实施例的于一TDD讯框结构中使用TDD同步机制的一例的信号流程图。
图9绘示为依照本发明一些实施例的一系统的信号流程图,此系统是实现一范例性算法,以用来决定将被一用户终端所设定的HARQ程序的一数目,且是用于一无线通讯系统中。
图10绘示为一系统的信号流程图,此系统是实现一范例性算法,以依照一下链时槽(downlink slot)所传送的HARQ回返数据决定一HARQ程序。
【主要元件符号说明】
100、900:讯框
102:传输时间间隔
104:上链子讯框
106、514:下链子讯框
108:下链点
110:上链传输
112:上链点
114:下链传输
206、702:HARQ接收器
202、704:HARQ传送器
204、212、302、306、402、404、500、502、504、518、716、718、810、814、818、822、824、826、830、902、906:数据封包
204’:重新传送的数据封包
208:否认信号
210、304、400、406:确认信号
408:延迟
508、510、820、828、904:回返(确认信号/否认信号)
506:基站延迟时间dBS
512:下链延迟dDL2
516:下链延迟dDL3
706:时槽
i1~i4、708:上链时槽
600:无线通讯系统
610:核心网络
620、620a、620b:无线电网络控制器
630、630a~630e:基站
640、640a~640f:用户终端
631、641:中央处理单元
632、641:随机存取存储器
633、643:只读存储器
634、644:存储器
635、645:数据库
636、646:输入/出装置
637、647:接口
638、648:天线
710:下链时槽
711:讯框
712:可用时槽
714:HARQ程序识别码
802~808:HARQ程序
1002:基站延迟时间dbs
a:讯框中用于上链的时槽数目
b:讯框中用于下链的时槽数目
i:某个上链时槽
Fi:在时槽i传送的数据封包,其回返下链时槽
Ti:在时槽i传送数据封包的HARQ程序,其下一笔数据封包的传输时槽
Ni:在时槽i到Ti-1间的上链时槽数目
dSS:用户终端处理延迟时间
dBS:基站处理延迟时间
具体实施方式
在本发明的实施例中,是提供一方法及系统,用以映像(mapping)HARQ回返封包至其所响应的一HARQ程序,以使一HARQ接收器与一HARQ传送器可于TDD通讯系统中实现同步HARQ。基站(Base Station,BS)可包括一HARQ接收器,而用户终端(Subscriber Station,SS)可包括一HARQ传送器。择一地,HARQ接收器可设置于用户终端中,而HARQ传送器可设置于基站中。接收台接收从传送台而来的数据封包,并以回返(feedback)封包回复至此传送台。传送台是用以传送数据封包至接收台,且接收从接收台而来的回返封包。
图4绘示为TDD通讯系统中的同步HARQ的信号流程图。由于上链及下链时间的限制,下链点及上链点被迫得延迟其等的传输,直至合适的上链或下链子讯框。举例来说,在接收到HARQ接收器206响应于一数据封包402的传输所传送的确认信号(ACK)400后,HARQ传送器传送一数据封包404。然而,一直到下链子讯框106之前,HARQ接收器206都无法传送一确认信号(ACK)406至HARQ传送器202。如此,在处理数据封包404来决定其是否正确地被接收后,HARQ接收器206被迫要等待一延迟408。因此,一个下链时槽可能会包含对应至多个HARQ程序的多个确认信号及/或否认信号。
于一些实施例中,当于TDD中执行多个HARQ程序的同步HARQ时,对应至多个HARQ程序的多个数据封包的HARQ回返封包(确认信号/否认信号)可能需要于一个下链时槽中被传送。其原因可能在于,下链子讯框106及上链子讯框104的大小不一致,或于HARQ传送器及HARQ接收器的处理时间不一致。
举例来说,图5绘示为TDD系统中的多个HARQ程序的信号流程图。HARQ传送器202使用此多个HARQ程序,且可分别于时槽i1、i2及i3中传送数据封包500、502及504。在接收到数据封包502时,HARQ接收器206会处理数据封包502以决定此传输中是否有错误产生。于一实施例中,基站延迟时间dBS506是用以处理于基站所接收的数据时所需的延迟。接着,回返508例如会被HARQ接收器206传送至HARQ传送器202。由于基站延迟时间dBS506的长度,回返508是仅包括对应于上链时槽i1所传送的数据封包500的HARQ回返封包(确认信号/否认信号)。在基站延迟时间dBS506中处理数据封包502后,且当HARQ接收器206可传送包括对应至数据封包502的HARQ回返封包的回返510时,HARQ接收器206会等待额外的下链延迟dDL2512,直到下链子讯框514。相仿地,在基站延迟时间dBS506中处理数据封包504后,且当HARQ接收器206可传送包括对应至数据封包504的HARQ回返封包的回返510时,HARQ接收器206会等待额外的下链延迟dDL3516,直到下链子讯框514。在一实施例中,回返510还可包括对应至于上链时槽i4所传送的数据封包518的HARQ回返封包。虽然未绘示于图5中,然而,在一些讯框结构中,会产生于下链点处理HARQ回返封包的延迟(例如用户终端延迟时间dSS),直到下链点能够于下一个可使用的上链时槽传送或重传数据封包。
如此,一个下链时槽中接收到的回返可包括一个以上的HARQ程序及一个以上的数据封包的确认信号/否认信号。因此,于一实施例中,HARQ传送器202所接收的回返510可包括对应至数据封包502、504及/或518的一确认信号/否认信号。
于使用多个HARQ程序的传统同步TDD系统中,是包括明确的HARQ程序识别数据(或称为HARQ程序识别码)信号、并包括HARQ回返封包,以用来使无线通讯台,例如一上链点或下链点,有能力决定与其它HARQ回返封包同时被传送的一特定HARQ回返封包,其所对应的HARQ程序及/或数据封包。然而,由于包括了HARQ程序识别码,因此增加了信号负载,并降低了系统的整体效能。
请参照图6A,其绘示无线通讯系统的一例的一方块图。本发明的实施例可应用于此系统中。于一实施例中,无线通讯系统600是一UMTS系统。如图6A所示,范例性的无线通讯系统600例如包括一核心网络(core network)610;一个或多个无线电网络控制器(radionetwork controller)620,如:无线电网络控制器620a及620b;一个或多个基站(basestation)630,如:基站630a、630b、630c、630d以及630e;以及一个或多个用户终端(subscriber station)640,如用户终端640a、640b、640c、640d、640e、以及640f。需要知道的是,于不同的无线系统中,也可使用不同的术语以及功能。
核心网络610例如为一网络或一组通讯网路,用以提供通讯服务。核心网络610例如用以提供使用者流量的切换、路由(route)、以及传输。此外,核心网络610例如还具有数据库及网络管理的功能。于一些实施例中,核心网络610是可建构于全球移动通讯系统(Global System for Mobile Communications,GSM)的网络架构。核心网络610例如包括任何有线及/或无线联机的组合。
各无线电网络控制器620例如为任何型式的通讯装置,且用来执行于范例性的无线通讯系统600中。于此领域中,已有许多此种通讯装置被开发出来。于无线通讯系统中,各无线电网络控制器620例如是用以负责资源管理、移动管理、加密等等。此外,各无线电网络控制器620例如是用以负责控制一个或多个基站630。虽然未绘示于图中,然而一个或多个无线电网络控制器620例如可经由一个或多个网关器(gateway)及诸如此类的装置,来连接至核心网络610。
各无线电网络控制器620例如包括一个或多个以下的元件:一中央处理单元(central processing unit,CPU),用以执行计算机执行指令来执行各种程序及方法;随机存取存储器(random access memory,RAM)及只读存储器(read only memory,ROM),用以存取及储存数据以及计算机程序指令;存储器(memory或storage),用以储存数据及信息;数据库,用以储存图表(table)、清单、或其它数据结构;以及输入/出装置、接口、以及天线等等。各此多个元件于此领域中被具有通常知识者所周知,故不于此详述。
基站630例如为任何型式的通讯装置,用以于无线通讯系统中,传送数据及/或通讯至一个或多个用户终端640,及/或经由此多个用户终端接收数据及/或通讯。于此领域中,已有许多此种通讯装置被开发出来。于一些实施例中,基站630例如还被称为B点(node-B)、一基地收发系统(base transceiver system,BTS)、以及一存取点(access point)等等。基站630与无线电网络控制器620之间的通讯例如为任何有线及/或无线联机的组合。基站630与用户终端640之间的通讯例如为无线通讯。于一范例性的实施例中,在基站630可与一个或多个用户终端640进行无线通讯的范围内,基站630例如还具有广播/接收的功能。广播的范围可能会受到功率级(power level)、地点、以及干扰(物理、电气等等)的影响而有所变化。
图6B绘示为基站630的架构的一例的方块图。如图6B所示,各基站630例如包括一个或多个以下的元件:至少一中央处理单元631,用以执行计算机执行指令来执行各种程序及方法;随机存取存储器632及只读存储器633,用以存取及储存数据以及计算机程序指令;存储器634,用以储存数据及信息;数据库635,用以储存图表、清单、或其它数据结构;以及输入/出装置636、接口637、以及天线638等等。各此多个元件于此领域中被具有通常知识者所周知,故不于此详述。
请参照至图6A,用户终端640例如为任何型式的通讯装置,用以于无线通讯系统中,传送数据及/或通讯至一个或多个基站630,及/或经由此多个用户终端接收数据及/或通讯。于一些范例性的实施例中,用户终端440例如为一固定的天线、或移动式的用户终端,且也可称之为用户设备(user equipment)。用户终端640例如包括服务器、客户机(client)、大型主机(mainframe)、桌上型计算机、膝上型计算机、网络计算机、工作站、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、平板计算机(tablet PC)、扫描仪、通话装置、传呼器(pager)、照相机、音乐装置等等。于一实施例中,用户终端640例如为一移动运算装置。
图6C绘示为用户终端640的架构的一例的方块图。如图6C所示,各用户终端640例如包括一个或多个以下的元件:至少一中央处理单元641,用以执行计算机执行指令来执行各种程序及方法;随机存取存储器642及只读存储器643,用以存取及储存数据以及计算机程序指令;存储器644,用以储存数据及信息;数据库645,用以储存图表、清单、或其它数据结构;以及输入/出装置646、接口647、以及天线648等等。各此多个元件于此领域中被具有通常知识者所周知,故不于此详述。
核心网络610、无线电网络控制器620、基站630及用户终端640之间的通讯例如是通过逻辑连接的方式。此多个逻辑连接也可被称为接口。如图6A所示,核心网络610与无线电网络控制器620之间的逻辑连接例如被称为接口Iu;无线电网络控制器620与一个或多个无线电网络控制器620之间的逻辑连接例如被称为接口Iur;无线电网络控制器620与基站630之间的逻辑连接例如被称为接口Iub;基站630及用户终端640之间的通讯例如被称为接口Uu。于一实施例中,接口Iu、Iur以及Iub例如可由异步传输模式(Asynchronous TransferMode,ATM)所实现。于一实施例中,接口Uu例如可通过使用W-CDMA所实现。
图7绘示为依照本发明一些实施例的于一TDD讯框结构中使用TDD同步机制的一例的信号流程图。于范例性的TDD同步机制中,上链点例如具有一HARQ接收器702,下链点例如具有一HARQ传送器704。HARQ接收器702及HARQ传送器704例如可为软件及/或硬件元件的任何组合,且是设定以使得此传送及/或接收装置执行所揭露的实施例的功能。于非用以限制的前提下举例来说,HARQ接收器702与HARQ传送器704是分别设置于传送装置与接收装置的MAC子层中。
HARQ接收器702与HARQ传送器704的传送与接收是于时槽706中所进行。时槽706包括上链时槽708及下链时槽710,两者合并后形成讯框711。下链点例如为用户终端640。上链点例如为基站630。在使用范例性TDD同步机制700时,若一可用上链时槽号码以及HARQ程序的最大数目是已知,则可藉以选择一HARQ程序识别码。如图7所示,于范例性TDD同步机制700中,并非所有的时槽706都用于上链传输。反而,一些用于上链传输的时槽706(例如上链时槽708)是可用以作为可用时槽712。如图7所示,多个HARQ程序是各自被指定以一HARQ程序识别码714,且是于可用时槽712中循环地被执行。于一实施例中,HARQ传送器704是可决定出对应于一传送数据封包的HARQ程序识别码714,且是根据以下公式(1)来决定:
HARQ程序识别码=可用时槽的号码mod HARQ程序最大数目(1)
于图7所绘示的范例性机制700中,HARQ程序的最大数目被设定为5。数据封包716是于第10号时槽706所传送,其是对应至第8号可用时槽712。于使用上述公式(1)后,因为8mod5=3,故用于数据封包716的HARQ程序识别码714会被决定为3。相仿地,于第11号可用时槽712中所传送的数据封包718中,因为11mod5=1,所以用于数据封包718的HARQ程序识别码714为1。
于其它实施例中,也可使用范例性TDD同步机制,只要HARQ程序识别码714于讯框711中是相关于一特定位置,且HARQ程序的数目是被选择以符合讯框711大小的倍数,其中讯框711的大小是仰赖于上链时槽708与下链时槽710的数目。于此一系统中,HARQ程序识别码714是可由下列公式所决定:
HARQ程序识别码=时槽的号码mod HARQ程序的最大数目(2)
根据一些实施例,是可决定出于传送台(如HARQ传送器704)中所设定的HARQ程序的较佳数目。增加并列的HARQ程序的数目可能会增加缓冲的需求、以及增加上链信号的需求,且还会导致过长的来回传输时间(round trip time,RTT)。过长的RTT会致使错误地选择一调变与编码机制(Modulation and Coding Scheme,MCS),且将会接收到错误的封包。同样地,当HARQ程序的数目增加时,由于过长的RTT,适应性调变与编码(AdaptiveModulation and Coding,AMC)将会失去作用。再者,当应用于讯框检查序列(Frame CheckSequence,FCS)时,HARQ状态信息可能需要与一新的基站进行通讯。为了减小于上链的信号流的负载,HARQ程序的较佳数目将会受到限制。然而,所设定的HARQ程序的数目必需足够大,才可使所有的HARQ程序具有足够的时间来处理数据。若使用了太少的HARQ程序,则当HARQ程序于等候其等所传送的封包数据的HARQ回返封包时,上链时槽将会被浪费。
图8绘示为依照本发明一些实施例的于一TDD讯框结构中使用TDD同步机制的一例的信号流程图。举例来说,如图8所示,HARQ传送器704例如用以设定一第一HARQ程序802、一第二HARQ程序804、一第三HARQ程序806、以及一第四HARQ程序808。如图所示,用以处理一数据封包的基站延迟时间dBS,以及用以处理HARQ回返数据的用户终端延迟时间dSS,两者都为一个传输时间间隔(Transmission Time Intervals TTIs)。于其它实施例中,更多或更少的处理时间TTI也可用来作为一个或多个基站延迟时间dBS及用户终端延迟时间dSS。
如图8所示,位于HARQ传送器704(如用户终端)的各HARQ程序802、804、806以及808是传送一数据封包至HARQ接收器702。HARQ接收器702接收全部或部分的此多个数据封包,且响应于此多个数据封包传送HARQ回返封包或数据,以表示此多个数据封包是否正确地及/或错误地被接收。HARQ程序802、804、806以及808是SAW HARQ程序,且是设定以循序地执行。举例来说,于传输数据封包和接收HARQ回返封包时,第二HARQ程序804系接续在第一HARQ程序802之后进行,第三HARQ程序806是接续在第二HARQ程序804之后进行,且第四HARQ程序808是接在第三HARQ程序806之后进行。
举例来说,如图8所示,于时槽1中,第一HARQ程序802传送一数据封包810至HARQ接收器702。当HARQ接收器702于时槽2中以时间期间dBS处理数据封包810时,第二HARQ程序804传送一数据封包814至HARQ接收器702。于时槽3中,第三HARQ程序806传送一数据封包818至HARQ接收器702,而此时HARQ接收器702是处理数据封包814。
于时槽4中,HARQ接收器702传送回返820至HARQ传送器704。回返820所包括的数据封包,是已知基站延迟时间dBS的前提下且到时槽4为止之时,HARQ接收器702已处理的数据封包,也就是数据封包810及814。依照一实施例中,回返820例如可为位映像(bitmap)或其它数据结构的型式,其是包括一个或多个HARQ回返封包。于一实施例中,HARQ接收器702于传送回返820时的相同的时槽中,是继续处理数据封包818。
在时槽4至时槽8中,HARQ接收器702是继续处理数据封包,HARQ传送器704也继续处理回返820。更详细地来说,于时槽5、6及7中,HARQ程序808、802及804是分别传送数据封包822、824、及826。于一实施例中,没有数据封包会在时槽5时被处理,而数据封包822及824分别会在时槽6及7时被处理。于时槽8中,HARQ接收器702传送回返828至HARQ传送器704。回返828包括数据封包818、822以及824的HARQ回返封包。
于时槽9中,HARQ传送器704不传送任何数据封包,其原因在于:因为第三HARQ程序806接着将会被用来传送一数据封包,但是,第三HARQ程序806才刚接收到数据封包818的回返,且还没有时间来处理此回返以决定是否需要重传数据封包818、或是否需要传送一新的数据封包。同样地,于一些实施例中,HARQ传送器704于某些时槽中不传送数据封包。举例来说,如图8所示,当第三HARQ程序于用户终端延迟时间dSS的期间中处理数据封包818的HARQ回返封包时,没有数据封包会在时槽9中被传送出去。第三HARQ程序806将会于时槽10中传送数据封包830。因此,当于讯框结构中使用过少的HARQ程序,且系统需要使用基站延迟时间dBS与用户终端延迟时间dSS时,将会浪费部分的传输时槽。为了改善效能,于一些实施例中,系可计算出HARQ程序的较佳数目N,且是设计为足够大,以减少及/或排除所浪费的传输时槽。
图9绘示为依照本发明一些实施例的一系统的信号流程图,此系统是实现一范例性算法,以用来决定将被用户终端所设定的HARQ程序的数目,且是用于无线通讯系统中。于一实施例中,a是讯框900中的上链时槽的数目,b为讯框900中下链时槽的数目。举例来说,如图9所示,a是3而b是1。此范例性算法是可用以决定回返下链时槽Fi、传输时槽Ti、以及上链时槽的数目Ni,且可使传送台决定所要设定的HARQ程序的较佳数目N。
于时槽i所传送的数据封包902例如是由HARQ接收器702于基站延迟时间dbs中所处理。如此,数据封包902会一直被处理到时槽i+dbs。若下一个时槽i+dbs+1是一下链时槽,相关回返904将会于此时槽中回复至HARQ传送器704。否则,HARQ接收器702将会等待一额外的下链延迟dDL,以传送此相关回返904。如图9所示,举例来说,基站延迟时间dbs是3个TTI,而因为时间i+3后的下一个时槽并不是下链时槽,故HARQ接收器702在传送相关回返904之前,会等待额外的下链延迟dDL,直到下一个可用的下链时槽。
回返下链时槽Fi是HARQ接收器702将数据封包902的相关回返904传送至HARQ传送器704时的一时槽,其中数据封包902是于上链时槽i所传送。于一实施例中,上链时槽i于一讯框中的位置例如可由i mod(a+b)来计算。依照一实施例,以下的公式(3)是可用以决定额外的下链延迟dDL:
dDL=a-(i+dBS)mod(a+b) (3)
举例来说,如图9所示,dDL(i=2)=2。
于一实施例中,用于上链时槽i的回返下链时槽Fi是可根据以下公式(4)决定:
Fi=max{ii+dbs+1,i+dbs+(a-(i+dbs)mod(a+b))+1} (4)
举例来说,如图9所示,Fi(i=2)=max{6,8}=8。
当HARQ传送器740于时槽Fi接收相关回返904后,HARQ传送器704会等到时槽Fi+dSS时处理此相关回返。若时槽Fi+dSS后的下一时槽是一上链时槽,则将会进行额外的数据传输906。否则,HARQ传送器704会等待一额外上链延迟dUL,以传送额外的数据传输906。举例来说,如图9所示,因为Fi+3后的下一个时槽并不是上链时槽,故HARQ传送器704在传送额外的数据传输906之前,会等待额外的上链延迟dUL。依照一实施例,是可根据一公式来决定额外的上链延迟dUL。更详细地来说,于一实施例中,额外的上链延迟dUL是可根据以下公式(5)所决定:
dUL=b-(Fi+dSS-a)mod(a+b) (5)
举例来说,如图9所示,dUL(i=2)=1-(8)mode(4)=1。
传输时槽Ti是用户终端于传送额外的数据传输906时的时槽,且使用相同于在上链时槽i中用以传送数据封包902的HARQ时序。若用户终端接收到一确认信号,则额外的数据传输906例如为一新的数据封包,若用户终端接收到一否认信号,则会在此时槽Ti中重新传送一数据封包,例如重新传送数据封包902。依照一范例性的实施例,是可根据一公式来决定出传输时槽Ti。更详细地说,于一实施例中,传输时槽Ti例如可根据以下公式(6)所决定:
Ti=max{Fi+dss+1,Fi+dss+(b-(Fi+dss-a)mod(a+b))+1} (6)
举例来说,如图9所示,Ti(i=2)=max{12,13}=13。
依照一范例性的实施例,是可根据一公式来决定出上链时槽的数目Ni,其是介于上链时槽i以及紧接于传输时槽Ti前的一时槽之间。更详细地说,于一实施例中,上链时槽的数目Ni可根据以下公式(7)来决定:
举例来说,如图9所示,Ni(i=2)=8。如图所示,8个上链时槽出现于时槽i及时槽12之间:时槽2、3、5、6、7、9、10以及11。
于一范例性的实施例中,用户终端所要决定的HARQ程序的数目N是不能小于所有上链时槽i的Ni。如上所述,当HARQ程序的数目N增加时,则可能会增加缓冲、重传以及信号负载,且可能会产生错误。然而,过少的HARQ程序将会因为浪费时槽而降低效能。再者,若上链时槽i及下链时槽j于讯框900中具有相同的位置,也即i mod(a+b)j mod(a+b),则Ni会等于Nj。如此,于一范例性的实施例中,HARQ程序的较佳数目N可根据以下公式(8)所决定:
N=max{Ni,i=1至a} (8)
通过使用上述公式(8)、(7)、(6)及(4)的范例性算法来决定N、Ni、Ti及Fi的其中一个或多个,HARQ接收器(如基站)可决定所要设定的HARQ程序的数目N。于一实施例中,HARQ传送器例如可使用此范例性算法,来决定已被或将被HARQ传送器所设定的HARQ程序的数目N。
在决定出HARQ程序的数目N后,HARQ传送器接着使用此多个HARQ程序N来传送数据封包至HARQ接收器。于一实施例中,数据封包是不包括HARQ程序识别信息(也称为HARQ程序识别码),而HARQ接收器(或基站)会接收或企图去接收数据封包。于一些实施例中,在接收到数据封包时,HARQ接收器会决定出用于HARQ传送器所传送的数据封包的HARQ程序识别码。
依照一范例性实施例,是可根据一公式来决定用于一个或多个数据封包的HARQ程序识别码。更详细地说,用于上链时槽x所接收到的数据的HARQ程序识别码是可根据以下公式(9)来决定:
同样地,当HARQ接收器接收到从HARQ传送器而来的数据封包,且并未接收到一明确的HARQ程序识别码时,仍可决定出HARQ程序识别码。因此,对于一上链HARQ传输来说,基站在没有接收来自用户终端的一明确的HARQ程序识别码的情况下,可依照其所接收的一数据封包来决定HARQ程序识别码。相仿地,对于一下链HARQ传输来说,用户终端在没有接收来自基站的一明确的HARQ程序识别码的情况下,可依照其所接收的一数据封包来决定HARQ程序识别码。
图10绘示为一系统的信号流程图,此系统是实现一范例性算法,以依照一下链时槽所传送的HARQ回返数据决定一HARQ程序。于一实施例中,HARQ接收器702例如是产生HARQ回返封包的一位映像,用以表示为此多个数据封包是否于基站中正确地被接收。于一实施例中,位映像与回返封包都不包含HARQ程序识别信息。HARQ接收器702传送此位映像至HARQ传送器704,HARQ传送器704例如是于下链时槽k中接收到此位映像,下链时槽k包括k1、k2及k3。
于一范例性的实施例中,HARQ接收器702及/或HARQ传送器704是用以映射(map)于下链时槽k所传送的此多个HARQ回返封包,且是对应于上链时槽Sk中所传送的数据封包。Sk及k是可根据以下公式(10)予以映射:
假使k mod(a+b)=a+1,
则Sk={i,其中i为介于k-dbs-a-1至k-dbs-1的所有上链时槽};
否则
Sk={号码为k-dbs-1的上链时槽}。 (10)
对应至此群上链时槽Sk之回返封包可结合于一位映像中,且是由HARQ接收器所产生,而所产生的位映像接着于一预定时间(例如是下链时槽k)中被传送至HARQ传送器704。于一实施例中,上链时槽Sk是以一预定架构以映像至此位映像中。于一实施例中,位映像并不包含HARQ程序识别码。在接收位映像后,HARQ传送器704可使用范例性的公式(10)来决定出此上链时槽Sk。
如图10所绘示的范例性的信号流程图,基站延迟时间dbs1002是6,a是5而b是3。因此,若将k1=8带入至公式(10),因为8mod8是不等于a+1(=6),所以,于下链时槽k传送的回返所对应的上链时槽Sk是Sk={上链时槽1}。于另一例子中,若将k1=14带入至公式(10),因为14mod8是等于6,所以,上链时槽Sk是介于2及7之间的时槽,即包括时槽2、3、4以及5。
HARQ接收器702及HARQ传送器704例如可为软件及/或硬件元件的任意组合,且是设定以使得此传送及/或接收装置执行所揭露的实施例的功能。于执行上述的算法中,HARQ接收器例如使用基站630的一个或多个中央处理单元631、随机存取存储器632、只读存储器633、存储器634、输入/输出装置636、及天线638。HARQ传送器例如使用用户终端640的一个或多个中央处理单元641、随机存取存储器642、只读存储器643、存储器644、输入/输出装置646、及天线648。
于本发明上述实施例的揭露内容主要是描述上链HARQ传输,其中接收台是一基站,而传送台是一用户终端。此布置是对应于3GPP的LTE,而HARQ是建构于上链路径的同步重传与下链路径的异步重传。然而,具有通常知识者根据本发明实施例所揭露的内容应知其也适用于下链HARQ传输,其中接收台是一用户终端,而传送台是一基站。
综上所述,虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求所界定的范围为准。
Claims (4)
1.一种无线通讯系统的同步混合式自动重复请求的操作方法,应用于一时分双工TDD的通讯系统中,用以于一传送台与一接送台之间设定同步混合式自动重复请求HARQ程序,其特征在于,该方法包括:
决定一回返时槽Fi,其中该回返时槽Fi是该接送台于提供一HARQ回返数据时的一时槽,且对应于该传送台于一上链时槽i使用一HARQ程序传送至该接送台的一数据封包;
决定一传输时槽Ti,其中该传输时槽Ti是该传送台在该时槽i传送该数据封包的HARQ程序的下一笔数据封包的传送时槽;
决定上链时槽的一数目Ni,且Ni是介于该上链时槽i以及紧接与该传输时槽Ti前的一时槽之间;以及
设定HARQ程序的一数量N为Ni的一最大数值,i是介于i=1至a之间,其中a表示为一讯框中用于上链的时槽的一数目,
其中,该回返时槽Fi是用于该上链时槽i所传送的该数据封包,该多个上链时槽的该数目Ni是介于该上链时槽i以及位于该传输时槽Ti前的该时槽之间;
其中,Fi是根据下列方式所决定;
Fi=max{ii+dbs+1,i+dbs+(a-(i+dbs)mod(a+b))+1},其中
dbs表示一基站延迟时间,用以于该基站处理该数据封包,以及
b表示为该讯框中用于下链的时槽的一数目,
该传输时槽Ti是根据下列方式所决定:
Ti=max{Fi+dss+1,Fi+dss=(b-(Fi+dss-a)mod(a+b))+1},其中
dss表示一用户终端延迟时间,用以于该用户终端处理该HARQ回返数据,
Ni是由下列方式所决定:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该传送台是一用户终端,且该接送台是一基站。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,更包括由该接送台决定一HARQ程序识别码,该HARQ程序识别码用于选择该传送台的多个HARQ程序之一,该传送台产生对应于一上链时槽x所接收的数据的该数据封包,该HARQ程序 识别码是根据下列方式所决定:
4.一种无线通信系统的同步混合式自动重复请求的装置,应用于一时分双工TDD的通讯系统中,用以于一传送台与一接送台之间设定同步混合式自动重复请求HARQ程序,其特征在于,该装置包括:
用以决定一回返时槽Fi的装置,其中该回返时槽Fi是该接送台于提供一HARQ回返数据时的一时槽,且对应于该传送台于一上链时槽i使用一HARQ程序传送至该接送台的一数据封包;
用以决定一传输时槽Ti的装置,其中该传输槽Ti是该传送台在该时槽i传送该数据封包的HARQ程序的下一笔数据封包的传输时槽;
用以决定上链时槽的一数目Ni的装置,且Ni是介于该上链时槽i以及紧接与该传输时槽Ti前的一时槽之间;以及
用以设定HARQ程序的一数量N为Ni的一最大数值的装置,i是介于i=1至a之间,其中a表示为一讯框中用于上链的一时槽的一数目,
其中,该回返时槽Fi是用于该上链时槽i所传送的该数据封包,上链时槽的该数目Ni是介于该上链时槽i以及位于该传输时槽Ti前的该时槽之间,
其中,该传送台是一用户终端,Fi是根据下列方式所决定:
Fi=max{ii+dbs+1,i+dbs+(a-(i+dbs)mod(a+b))+1},其中
dbs表示一基站延迟时间,用以于该接送台处理该数据封包,其中该接送台是一基站,以及
b表示为该讯框中用于下链的时槽的一数目,
该传送时槽Ti是根据下列方式所决定:
Ti=max{ii+dbs=1,i+dbs+(a-(i+dbs)mod(a+b))},其中
Dss表示一用户终端延迟时间,用以于终端处理该HARQ回返数据,以及
Ni是由下列方式所决定:
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