CN103516463A - 一种进行外环自适应调制与编码调整的方法和基站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种进行外环自适应调制与编码调整的方法和基站,所述方法应用于基站中,包括:根据配置的用户设备的QCI设置目标PER;启动ACK统计计数器与NACK统计计数器;根据接收到的针对调度包的响应的类型,相应地将ACK统计计数器的值或NACK统计计数器的值加1;如判断出NACK统计计数器的值超过预配置的NACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向下调整一预设步长;如判断出ACK统计计数器的值超过预配置的ACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向上调整一预设步长。采用本发明能够提高链路的可靠性和系统的吞吐量。

Description

一种进行外环自适应调制与编码调整的方法和基站
技术领域
本发明涉及无线通信领域的无线链路自适应系统,尤其涉及一种进行外环自适应调制与编码(Automatic Modulation and Coding,简称为AMC)调整的方法和基站。
背景技术
随着无线通讯技术的不断发展和进步,为了更好的满足用户对更高速率、更小等待时延及更好覆盖的需求,移动通讯从3G(3rd-Generation,第三代移动通信技术)快速向以OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)为核心技术的LTE(Long Term Evolution,长期演进)演进。
在无线通信系统链路自适应系统中,为了最大化提高系统的吞吐量,同时控制UE(User Equipment,用户设备)的误包率,以满足不同业务的通信需求,需要采用有效的链路自适应技术。AMC是一种链路自适应技术,它根据链路质量自适应的决定当前发送信号的调制编码方式,以补偿由于信道变化对接收信号造成的衰落影响。
QoS(Quality of Service,服务质量)指系统为用户提供的服务质量,QCI(QoS Class Identifier,QoS等级标识)用于指示业务类型和该业务应达到的一些质量指标。
HARQ(Hybrid Automation Repeat reQuest,混合自动重传请求)技术是在ARQ(Automatic Repeat reQuest,自动重传请求)技术的基础发展起来的物理层技术,它结合了传统ARQ技术和FEC(Forward Error Correction,前向纠错)技术。发送方发送信息时采用FEC编码;在接收到的信息出错比特数在纠错能力之内时,接收方可以对错误进行自行修正,在差错严重无法纠正时,就进行重传。由于采用了多次重发,可以使HARQ技术较好的抵消信道条件质量的变化带来的影响,有效提高传输的效率和可靠性。
AMC包括内环AMC和外环AMC两种,在LTE系统中,下行内环AMC是由基站根据UE测量的CQI(Channel Quality Indicator,信道质量指示)来决定内环MCS(Modulation and Coding Scheme,调制编码方式)的。由于内环MCS是由UE上报的CQI决定的,因此内环MCS的计算严重依赖于UE的测量上报。由于不同终端厂家采用的测量方法不同,因此相同的信道条件下不同UE上报的CQI也千差万别。同时,由于不同UE的解调能力也不尽相同,在相同的信道条件下,有些型号的UE可以解调,而有些型号的UE不能解调,因此仅仅依靠内环MCS显然无法控制好链路自适应。上行AMC则主要根据测量的SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio,信号与干扰加噪声比)来决定MCS,但是策略的SINR可能不准确,也需要外环MCS来修正。
外环AMC的原理是基于HARQ对一段周期内的调度包的误包率(PacketError Ratio,简称为PER)进行统计。当一段周期内统计的误包率低于一定门限时,在内环MCS的基础上提高相应的MCS偏差;当一段周期内统计的误包率高于一定门限时,在内环MCS的基础上降低相应的MCS偏差,自适应AMC根据内环MCS和ΔMCS(外环调整的MCS)决定出最终的MCS,将当前误包率控制在目标PER范围内。
申请号为CN200910147395.7的发明公开了一种高速物理下行链路共享信道外环功率控制方法及设备。在该发明中,外环为每一个CQI设置一个误包率门限,每收到一个ACK(确认响应)将外环调整值swAdjCqi向上调,每收到一个NACK(否认响应),将外环调整值swAdjCqi向下调。该发明存在以下缺点:一是频繁调整swAdjCqi,而且向下调整swAdjCqi时偏保守,对提高系统吞吐量不利,没有严格的控制PER到目标PER的策略;二是没有考虑误包集中出现在两个误包统计周期之间突变时对系统性能的影响。
发明内容
本发明目的在于提供一种进行外环AMC调整的方法和基站,以克服现有外环AMC调整过于保守且不能应对误包集中出现在两个误包统计周期之间突变的情况。
为解决上述问题,本发明提供了一种进行外环AMC调整的方法,应用于基站中,包括:
根据配置的用户设备的服务质量等级标识(QCI)设置目标误码率(PER);
启动与确认响应(ACK)相关的计数器及与否认响应(NACK)相关的计数器;其中,所述与ACK相关的计数器包括:ACK统计计数器;所述与NACK相关的计数器包括:NACK统计计数器;
根据接收到的针对调度包的响应的类型,相应地将所述ACK统计计数器的值或所述NACK统计计数器的值加1;
如判断出所述NACK统计计数器的值超过预配置的NACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向下调整一预设步长;如判断出所述ACK统计计数器的值超过预配置的ACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向上调整一预设步长;其中,所述ACK清零门限的值等于预配置的ACK调度的次数门限值与1与所述目标误码率的差的乘积;所述NACK清零门限的值等于预配置的NACK调度的次数门限值与所述目标误码率的乘积。
进一步地,
所述根据配置的用户设备的QCI设置目标PER,具体包括;
当所述用户设备有一条QCI时,将该QCI对应的PER作为所述目标PER;
当所述用户设备有两条以上的QCI时,将所述两条以上QCI中对应的值最大的误包率作为所述目标PER。
进一步地,
所述与ACK相关的计数器还包括:ACK调度次数统计计数器及ACK半窗统计计数器;所述与NACK相关的计数器还包括:NACK调度次数统计计数器及NACK半窗统计计数器;
当接收到针对调度包的响应时,如所述响应为ACK,则还将ACK调度次数统计计数器、ACK半窗统计计数器及NACK调度次数统计计数器的值分别加1;如所述响应为NACK,则还将NACK调度次数统计计数器、NACK半窗统计计数器及ACK调度次数统计计数器的值分别加1。
进一步地,所述方法还包括:
如判断出所述NACK调度次数统计计数器的值超过所述NACK调度的次数门限值的一半,则将所述NACK半窗统计计数器的值赋予所述NACK统计计数器,将所述NACK调度次数统计计数器及NACK半窗统计计数器的值清零。
进一步地,所述方法还包括:
如判断出所述ACK调度次数统计计数器的值超过所述ACK调度的次数门限值的一半,则将所述ACK半窗统计计数器的值赋予所述ACK统计计数器,将所述ACK调度次数统计计数器及ACK半窗统计计数器的值清零。
相应地,本发明还提供了一种基站,包括:
目标误码率(PER)产生模块,用于根据配置的用户设备的服务质量等级标识(QCI)设置目标PER;
计数器门限设置模块,用于启动与确认响应(ACK)相关的计数器及与否认响应(NACK)相关的计数器;其中,所述与ACK相关的计数器包括:ACK统计计数器;所述与NACK相关的计数器包括:NACK统计计数器;
混合自动重传请求(HARQ)反馈模块,用于接收针对调度包的响应;
计数器统计与半窗处理模块,用于根据所述接收到的HARQ反馈模块接收到的所述针对调度包的响应的类型,相应地将所述ACK统计计数器的值或所述NACK统计计数器的值加1;还用于如判断出所述NACK统计计数器的值超过预配置的NACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向下调整一预设步长;如判断出所述ACK统计计数器的值超过预配置的ACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向上调整一预设步长;
其中,所述ACK清零门限的值等于预配置的ACK调度的次数门限值与1与所述目标误码率的差的乘积;所述NACK清零门限的值等于预配置的NACK调度的次数门限值与所述目标误码率的乘积。
进一步地,
所述目标PER产生模块用于根据配置的用户设备的QCI设置目标PER,具体包括;
所述目标PER产生模块用于当所述用户设备有一条QCI时,将该QCI对应的PER作为所述目标PER;还用于当所述用户设备有两条以上的QCI时,将所述两条以上QCI中对应的值最大的误包率作为所述目标PER。
进一步地,
所述与ACK相关的计数器还包括:ACK调度次数统计计数器及ACK半窗统计计数器;所述与NACK相关的计数器还包括:NACK调度次数统计计数器及NACK半窗统计计数器;
所述计数器统计与半窗处理模块还用于在判断出所述HARQ反馈模块接收到的针对调度包的响应为ACK时,将ACK调度次数统计计数器、ACK半窗统计计数器及NACK调度次数统计计数器的值分别加1;还用于在判断出所述响应为NACK,将NACK调度次数统计计数器、NACK半窗统计计数器及ACK调度次数统计计数器的值分别加1。
进一步地,
所述计数器统计与半窗处理模块还用于在判断出所述NACK调度次数统计计数器的值超过所述NACK调度的次数门限值的一半时,将所述NACK半窗统计计数器的值赋予所述NACK统计计数器,将所述NACK调度次数统计计数器及NACK半窗统计计数器的值清零。
进一步地,
所述计数器统计与半窗处理模块还用于在判断出所述ACK调度次数统计计数器的值超过所述ACK调度的次数门限值的一半时,将所述ACK半窗统计计数器的值赋予所述ACK统计计数器,将所述ACK调度次数统计计数器及ACK半窗统计计数器的值清零。
与现有技术相比,采用本发明能够根据UE的QoS情况自适应地调整PER和相关计数器统计门限,同时引入半窗解决误包集中突发出现在相邻两个统计周期之间的问题,从而能自适应的调整下行调制编码方式,提高数据传输速率,最大限度的提高频谱利用率,从而提高链路的可靠性和系统的吞吐量。
附图说明
图1是本发明实施例中进行外环AMC调整的方法的流程图;
图2是本发明实施例中外环AMC调整过程的具体流程图;
图3是本发明实施例中基站的结构图。
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明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在本实施例中,进行外环AMC调整的方法,如图1所示,主要包括以下几个步骤:
步骤A:根据配置的UE QCI设置目标PER;
步骤B:启动与ACK相关的计数器及与NACK相关的计数器;其中,与ACK相关的计数器至少包括:ACK统计计数器;与NACK相关的计数器至少包括:NACK统计计数器;
步骤C:根据接收到的针对调度包的响应的类型,相应地将ACK统计计数器的值或NACK统计计数器的值加1;
其中,如果下发的调度包正确,UE会向基站反馈ACK标志;如果下发的调度包错误,则UE向基站反馈NACK标志;
步骤D:如判断出NACK统计计数器的值超过预配置的NACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向下调整一预设步长;如判断出ACK统计计数器的值超过预配置的ACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向上调整一预设步长;其中,ACK清零门限的值等于预配置的ACK调度的次数门限值与1与目标误码率的差的乘积;NACK清零门限的值等于预配置的NACK调度的次数门限值与目标误码率的乘积。
由于按照现有协议规定,每一类型的QCI都有对应的PER,具体对应关系如表1所示。因此,在步骤A中,基站根据该UE的PER来确定其对应的PER
表1QCI与PER的对应关系表
  QCI   PER
  1   10-2
  2   10-3
  3   10-3
  4   10-5
  5   10-5
  6   10-6
  7   10-3
  8   10-6
对于单个UE单条QCI的情况,可直接根据表1将UE的QCI对应的PER作为目标PER;对于单个UE多条QCI的情况,取该多条CQI中对应的各误包率中最大的误包率作为目标PER。
此外,在步骤D中,假设ACK调度的次数门限值为ThresholdSchdACK,NACK调度的次数门限值为ThresholdSchdNACK,然后根据目标PER得到ACK清零的门限值ThresholdACK,NACK清零门限值ThresholdNACK。具体计算为:ThresholdACK=ThresholdSchdACK(1-PER),ThresholdNACK=ThresholdSchdNACK*PER,这样就产生了各种统计所需的计数器门限。
在步骤B中,假设ACK统计计数器为ACK,NACK统计计数器为NACK。与ACK相关的计数器还可包括:ACK调度次数统计计数器(ACKSchdCnt)及ACK半窗统计计数器(ACKHalf);与NACK相关的计数器还可包括:NACK调度次数统计计数器(NACKSchdCnt)及NACK半窗统计计数器为(NACKHalf)。
相应地,如图2所示,步骤D中的具体流程为:
a:如果收到ACK标志,则ACKSchdCnt+1,NACKSchdCnt+1,ACK+1,ACKHalf+1;
如果收到NACK标志,则ACKSchdCnt+1,NACKSchdCnt+1,NACK+1,NACKHalf+1;
b:判断NACK统计计数器是否达到清零门限ThresholdNACK,如果达到,则将上述各计数器均清零,即:ACKSchdCnt=0,NACKSchdCnt=0,ACK=0,NACK=,ACKHalf=0,NACKHalf=0。将AMC外环的调整值ΔMCS向下调整一预设步长,即ΔMCS=ΔMCS-StepDown,StepDown为NACK满足清零门限时MCS向下调整步长,StepDown的值可以预先配置,如预先配置为1,然后执行步骤f;如果未达到,则执行步骤c;
c:判断计数器ACK是否达到清零门限ThresholdACK,如果达到,则将上述各计数器均清零,即:ACKSchdCnt=0,NACKSchdCnt=0,ACK=0,NACK=0,ACKHalf=0,NACKHalf=0。将AMC外环的调整值ΔMCS向上调整一预设步长,即ΔMCS=ΔMCS+StepUp,StepUp为ACK满足门限时MCS向上调整步长,StepUp的值可以预先配置,如预先配置为1,执行步骤f;如果未达到,则执行步骤d;
d:判断计数器NACKSchdCnt是否超过ThresholdSchdNACK门限的一半,如果超过,NACKSchdCnt=0,NACK=NACKHalf,NACKHalf=0,执行步骤e;否则,执行步骤e;
e:判断计数器ACKSchdCnt是否超过ThresholdSchdACK门限的一半,如果超过,ACKSchdCnt=0,ACK=ACKHalf,ACKHalf=0;
f:本次调整结束。
在具体实现时,可将步骤d与e的顺序进行倒换,即先判断计数器ACKSchdCnt是否超过ThresholdSchdACK门限的一半,如果超过,则对相应计数器进行设置;在未超过时,判断计数器NACKSchdCnt是否超过ThresholdSchdNACK门限的一半。
从上述说明可以看出,首先,本发明引入了根据UE Qos类型设定目标PER,根据目标PER设置相关统计变量计数器门限,这样把目标PER和门限值结合起来,以免随意手动设置PER和相关计数器门限并不能真实反映UE用户类型。再次,本发明针对误包的出现可能带有时域上的突发性,误包集中突发出现在前后两个统计周期之间的问题,引入了半窗处理机制有效解决该问题。
此外,在本实施例中,一种基站,如图3所示,包括:
PER产生模块,用于根据配置的用户设备的QCI设置目标PER;
计数器门限设置模块,用于启动与ACK相关的计数器及与NACK相关的计数器;其中,所述与ACK相关的计数器包括:ACK统计计数器;所述与NACK相关的计数器包括:NACK统计计数器;
HARQ反馈模块,用于接收针对调度包的响应;
计数器统计与半窗处理模块,用于根据所述接收到的HARQ反馈模块接收到的所述针对调度包的响应的类型,相应地将所述ACK统计计数器的值或所述NACK统计计数器的值加1;还用于如判断出所述NACK统计计数器的值超过预配置的NACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向下调整一预设步长;如判断出所述ACK统计计数器的值超过预配置的ACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向上调整一预设步长;
其中,所述ACK清零门限的值等于预配置的ACK调度的次数门限值与1与所述目标误码率的差的乘积;所述NACK清零门限的值等于预配置的NACK调度的次数门限值与所述目标误码率的乘积。
较佳地,
所述目标PER产生模块用于根据配置的用户设备的QCI设置目标PER,具体包括;
所述目标PER产生模块用于当所述用户设备有一条QCI时,将该QCI对应的PER作为所述目标PER;还用于当所述用户设备有两条以上的QCI时,将所述两条以上QCI中对应的值最大的误包率作为所述目标PER。
较佳地,
所述与ACK相关的计数器还包括:ACK调度次数统计计数器及ACK半窗统计计数器;所述与NACK相关的计数器还包括:NACK调度次数统计计数器及NACK半窗统计计数器;
所述计数器统计与半窗处理模块还用于在判断出所述HARQ反馈模块接收到的针对调度包的响应为ACK时,将ACK调度次数统计计数器、ACK半窗统计计数器及NACK调度次数统计计数器的值分别加1;还用于在判断出所述响应为NACK,将NACK调度次数统计计数器、NACK半窗统计计数器及ACK调度次数统计计数器的值分别加1。
较佳地,
所述计数器统计与半窗处理模块还用于在判断出所述NACK调度次数统计计数器的值超过所述NACK调度的次数门限值的一半时,将所述NACK半窗统计计数器的值赋予所述NACK统计计数器,将所述NACK调度次数统计计数器及NACK半窗统计计数器的值清零。
较佳地,
所述计数器统计与半窗处理模块还用于在判断出所述ACK调度次数统计计数器的值超过所述ACK调度的次数门限值的一半时,将所述ACK半窗统计计数器的值赋予所述ACK统计计数器,将所述ACK调度次数统计计数器及ACK半窗统计计数器的值清零。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容,还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,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,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种进行外环自适应调制与编码调整的方法,应用于基站中,包括:
根据配置的用户设备的服务质量等级标识(QCI)设置目标误码率(PER);
启动与确认响应(ACK)相关的计数器及与否认响应(NACK)相关的计数器;其中,所述与ACK相关的计数器包括:ACK统计计数器;所述与NACK相关的计数器包括:NACK统计计数器;
根据接收到的针对调度包的响应的类型,相应地将所述ACK统计计数器的值或所述NACK统计计数器的值加1;
如判断出所述NACK统计计数器的值超过预配置的NACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向下调整一预设步长;如判断出所述ACK统计计数器的值超过预配置的ACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向上调整一预设步长;其中,所述ACK清零门限的值等于预配置的ACK调度的次数门限值与1与所述目标误码率的差的乘积;所述NACK清零门限的值等于预配置的NACK调度的次数门限值与所述目标误码率的乘积。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述根据配置的用户设备的QCI设置目标PER,具体包括;
当所述用户设备有一条QCI时,将该QCI对应的PER作为所述目标PER;
当所述用户设备有两条以上的QCI时,将所述两条以上QCI中对应的值最大的误包率作为所述目标PER。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述与ACK相关的计数器还包括:ACK调度次数统计计数器及ACK半窗统计计数器;所述与NACK相关的计数器还包括:NACK调度次数统计计数器及NACK半窗统计计数器;
当接收到针对调度包的响应时,如所述响应为ACK,则还将ACK调度次数统计计数器、ACK半窗统计计数器及NACK调度次数统计计数器的值分别加1;如所述响应为NACK,则还将NACK调度次数统计计数器、NACK半窗统计计数器及ACK调度次数统计计数器的值分别加1。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
如判断出所述NACK调度次数统计计数器的值超过所述NACK调度的次数门限值的一半,则将所述NACK半窗统计计数器的值赋予所述NACK统计计数器,将所述NACK调度次数统计计数器及NACK半窗统计计数器的值清零。
5.如权利要求3或4所述的方法,其特征在于,还包括:
如判断出所述ACK调度次数统计计数器的值超过所述ACK调度的次数门限值的一半,则将所述ACK半窗统计计数器的值赋予所述ACK统计计数器,将所述ACK调度次数统计计数器及ACK半窗统计计数器的值清零。
6.一种基站,包括:
目标误码率(PER)产生模块,用于根据配置的用户设备的服务质量等级标识(QCI)设置目标PER;
计数器门限设置模块,用于启动与确认响应(ACK)相关的计数器及与否认响应(NACK)相关的计数器;其中,所述与ACK相关的计数器包括:ACK统计计数器;所述与NACK相关的计数器包括:NACK统计计数器;
混合自动重传请求(HARQ)反馈模块,用于接收针对调度包的响应;
计数器统计与半窗处理模块,用于根据所述接收到的HARQ反馈模块接收到的所述针对调度包的响应的类型,相应地将所述ACK统计计数器的值或所述NACK统计计数器的值加1;还用于如判断出所述NACK统计计数器的值超过预配置的NACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向下调整一预设步长;如判断出所述ACK统计计数器的值超过预配置的ACK清零门限,则将所有计数器的值清零,并将当前外环AMC的调整值ΔMCS向上调整一预设步长;
其中,所述ACK清零门限的值等于预配置的ACK调度的次数门限值与1与所述目标误码率的差的乘积;所述NACK清零门限的值等于预配置的NACK调度的次数门限值与所述目标误码率的乘积。
7.如权利要求6所述的基站,其特征在于:
所述目标PER产生模块用于根据配置的用户设备的QCI设置目标PER,具体包括;
所述目标PER产生模块用于当所述用户设备有一条QCI时,将该QCI对应的PER作为所述目标PER;还用于当所述用户设备有两条以上的QCI时,将所述两条以上QCI中对应的值最大的误包率作为所述目标PER。
8.如权利要求6所述的基站,其特征在于:
所述与ACK相关的计数器还包括:ACK调度次数统计计数器及ACK半窗统计计数器;所述与NACK相关的计数器还包括:NACK调度次数统计计数器及NACK半窗统计计数器;
所述计数器统计与半窗处理模块还用于在判断出所述HARQ反馈模块接收到的针对调度包的响应为ACK时,将ACK调度次数统计计数器、ACK半窗统计计数器及NACK调度次数统计计数器的值分别加1;还用于在判断出所述响应为NACK,将NACK调度次数统计计数器、NACK半窗统计计数器及ACK调度次数统计计数器的值分别加1。
9.如权利要求8所述的基站,其特征在于:
所述计数器统计与半窗处理模块还用于在判断出所述NACK调度次数统计计数器的值超过所述NACK调度的次数门限值的一半时,将所述NACK半窗统计计数器的值赋予所述NACK统计计数器,将所述NACK调度次数统计计数器及NACK半窗统计计数器的值清零。
10.如权利要求8或9所述的基站,其特征在于:
所述计数器统计与半窗处理模块还用于在判断出所述ACK调度次数统计计数器的值超过所述ACK调度的次数门限值的一半时,将所述ACK半窗统计计数器的值赋予所述ACK统计计数器,将所述ACK调度次数统计计数器及ACK半窗统计计数器的值清零。
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