CN104301077A - 一种混合重传的方法 - Google Patents

Abstract

一种混合重传的方法，所述方法包括：首次传输采用传输块TB重传方式传输包括所有码块CB的数据；数据重传时，根据分组长度M将重传数据分为L个组，最后一组中放置分组后剩余的CB，M大于等于1，且小于等于预设的最大值；根据L确定TB重传方式或CB分组重传方式。应用本发明实施例后，能够在保证系统吞吐量的前提下，降低系统开销，进而充分利用系统资源。

Description

一种混合重传的方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种混合重传的方法。

背景技术

混合自动重传请求（HARQ）技术是自动重发请求（ARQ）技术和前向纠错码（FEC）技术相结合的差错控制方式。目前，在LTE等无线通信标准的HARQ重传技术中，对每个用户，如果初传错误，则采用基于传输块大小的传输块（TB）来进行数据的重传。

例如，在LTE系统中，如果传输块TB的比特数大于LTE协议规定的Turbo编码的输入比特的最大尺寸6144比特时，则对传输块进行码块（CB）分割处理，并为每个分割出的码块做CRC编码（如图1所示）。

原理上，HARQ重传既可以基于传输块的TB CRC对整个传输块执行重传，也可以在一个传输块内部以各个码块的CB CRC为依据，只对产生传输错误的码块CB进行HARQ重传处理。

参见附图2，对于第一种情况即基于TB的重传机制，只有TB CRC校验比特可以利用，根据唯一的TB CRC检错状态产生ACK/NACK标识反馈给发送端，然后发送端根据该标识决定发送新数据或者进行HARQ重传。在第一次传输过程中S2和S4出现传输错误，反馈NACK；第二次传输过程中S4出现传输错误，反馈NACK；第三次传输过程中没有出现传输错误，反馈ACK。

参见附图3，对于第二种情况即基于CB的重传机制，这里由于TB长度较大，因此采用CB CRC校验比特产生ACK/NACK标识。由于分割码块CB中可能包含没有错误的码块，即有些码块的CRC检错状态为无错，可以只重传有错的分割码块，有利于减少传输的负担，增加了系统的吞吐量。在第一次传输过程中S2和S4出现传输错误，仅在S2和S4的CB反馈NACK；第二次传输过程中重新传输S2和S4，由于S2的CB反馈ACK，S4的CB反馈NACK；第三次传输过程中仅重新传输S4，S4的CB反馈ACK。

在HARQ重传机制方面，除了可以采用基于TB的重传方式外，也存在一些基于CB码块重传的实现方案。尽管基于CB重传方式可以显著的提高系统的吞吐量，但是却也大大增加了系统的开销。

对于TB没有映射为空间复用情况，LTE标准给出的传输块大小TBS在16～75376比特之间，这样分割的码块CB的数目在1～13之间。如果在初次传输中，13个码块仅仅错了一个，若采用TB重传无疑对系统资源是一个极大的浪费。但是如果13个码块仅仅对了1个，若采用CB重传则对系统性能提升有限，却相应大大增加了系统的开销。

对于TB映射为两层空间复用情况，LTE标准给出的传输块大小TBS在32～149776比特之间，这样分割的码块CB的数目在1～25之间。同样的，由于CB块数的增加，同样的问题会更加突出和严重。

因此，对于基于TB和基于CB重传这两种方式，尽管前者可以带来系统吞吐量的最小化，也即系统开销的最小化，后者能够带来系统吞吐量的最大化，也即系统开销最大化，却都无法在吞吐量和系统开销之间取得平衡。

发明内容

本发明实施例提出一种混合重传的方法，能够在保证系统吞吐量的前提下，降低系统开销，进而充分利用系统资源。

本发明实施例的技术方案如下：

一种混合重传的方法，所述方法包括：

首次传输采用传输块TB重传方式传输包括所有码块CB的数据；

数据重传时，根据分组长度M将重传数据分为L个组，最后一组中放置分组后剩余的CB，M大于等于1，且小于等于预设的最大值；

根据L确定TB重传方式或CB分组重传方式。

所述根据L确定TB重传方式或CB分组重传方式包括：L小于6时，选择TB重传方式。

所述根据L确定TB重传方式或CB分组重传方式包括：L大于等于6，且小于等于11时，选择CB分组重传方式。

所述根据L确定TB重传方式或CB分组重传方式包括：L大于11时，选择TB重传方式。

所述CB分组重传方式包括：

对每个组内所有码块进行CB循环冗余校验CRC解码；

若本组中存在不正确的CB，则该组标记为NACK，若本组中所有CB均正确，则该组标记为ACK；

反馈每组的ACK/NACK。

所述TB重传方式包括：

对重传数据进行TB CRC解码；

若存在不正确的CB，则标记为NACK，若所有CB均正确，则标记为ACK；

反馈ACK/NACK。

所述方法进一步包括：在LTE系统中，下行重传通过物理上行共享信道PUSCH或物理上行链路控制信道PUCCH反馈ACK/NACK；上行重传通过实体混合ARQ指示信道PHICH反馈ACK/NACK。

从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中首次传输采用TB重传方式传输包括所有CB的数据；数据重传时，根据分组长度M将重传数据分为L个组，最后一个组中放置分组后剩余的CB，M大于等于1，且小于等于预设的最大值；根据L确定TB重传方式或CB分组重传方式，这样就能够在保证系统吞吐量的前提下，降低系统开销，进而充分利用系统资源。

附图说明

图1为TB分割为CB的示意图；

图2为基于TB的HARQ实现原理示意图；

图3为基于CB的HARQ实现原理示意图；

图4为混合重传的方法流程示意图；

图5为重传方式吞吐量改善示意图；

图6为基于CB分组重传方式示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在本发明实施例中，首先将重传数据中的码块分组，根据分组数目L确定重传方式。在选择CB分组重传方式后，重传时只传输出现错误的分组的码块，ACK/NACK的反馈由反馈全部码块的ACK/NACK简化为只反馈各分组的ACK/NACK。这样就能够在保证系统吞吐量的前提下，降低系统开销，进而充分利用系统资源。

下面结合附图4详细说明本发明的技术方案，具体包括以下步骤：

401、首次传输采用TB重传方式传输包括所有CB的数据。

在首次传输数据时，采用TB重传方式传输数据。其中，数据是由所有CB构成的。

402、数据重传时，根据分组长度M将重传数据分为L个组，最后一个组中放置剩余的CB。

在重新传输数据时，首先需要将重传数据分为多个组。分组长度M，M大于等于1，且小于等于预设的最大值。根据不同的通信系统设置M的最大值，该设置过程是现有技术。

将重传数据分为多个组，除最后一组外每组的CB数目均相同，在最后一组放置分组后剩余的CB。

403、根据L确定TB重传方式或CB分组重传方式。

若重传数据的L数目较小，考虑到CB分组重传需要增加ACK/NACK的反馈开销，则采用TB重传方式。若重传数据的L大于11时，选择TB重传方式。其中TB重传方式包括：对重传数据进行TB CRC解码；若存在不正确的CB，则标记为NACK，若所有CB均正确，则标记为ACK；反馈ACK/NACK。

若重传数据的L大于等于6，且小于等于11时，选择CB分组重传方式。其中CB分组重传方式包括：对每个组内所有码块进行CB CRC解码；若本组中存在不正确的CB，则该组标记为NACK，若本组中所有CB均正确，则该组标记为ACK；以组为单位，反馈每组的ACK/NACK。

此外，需要在发送端和接收端保存错误标识，并且要建立反馈所有码块的错误标识的机制，这可以通过控制信道反馈给发端。对于LTE公网技术或基于LTE的专网技术，下行重传可以采用PUSCH或PUCCH发送多个ACK/NACK，上行重传可以采用PHICH发送多个ACK/NACK。

根据L确定重传方式的理由包括如下的分析：

与基于TB重传方式相比，基于CB分组重传方式减少了对链路资源的使用，从而能够有效提高系统的吞吐量。下面对基于TB、基于CB分组的2种重传机制进行了计算分析和性能比较，为了分析方便，引入以下符号和参数。

①P_{e_TB}：TB传输的误码率

②P_{e_Group}：CB分组传输的误码率

③N_b：首次传输的比特数目(包括CRC校验比特)

④M_Group：CB块分组数目

⑤N：HARQ重传次数（N为正整数）

⑥N_{CRC_TB}：TB添加的CRC比特数目

⑦N_{CRC_CB}：CB添加的CRC比特数目

⑧R_throughput：吞吐量改进的百分比

由于传输TB的误码率为P_{e_TB}，因此CB块分组的误码率为：

$P_{e\_\mathrm{Group}}=1-{(1-P_{e\_\mathrm{TB}})}^{\frac{1}{M_{\mathrm{Group}}}}---\left(1\right)$

采用TB重传方式下，每个资源单元正确译码的比率为：

$P_{\mathrm{TB}\_\mathrm{THP}}=\frac{N_b-N_{\mathrm{CRC}\_\mathrm{TB}}}{N_b(N+P_{e\_\mathrm{TB}})}---\left(2\right)$

采用CB分组重传方式下，每个资源单元正确译码的比率为：

$P_{\mathrm{Group}\_\mathrm{THP}}=\frac{N_b-M_{\mathrm{Group}}\×N_{\mathrm{CRC}\_\mathrm{CB}}}{{N_b+N_b\×P_{e\_\mathrm{Group}}+\·\·\·+N_b\×P_{e\_\mathrm{Group}}}^N}$

$=\frac{N_b-M_{\mathrm{Group}}\×N_{\mathrm{CRC}\_\mathrm{CB}}}{N_b\left({1+P_{e\_\mathrm{Group}}+\·\·\·+P_{e\_\mathrm{Group}}}^N\right)}---\left(3\right)$

$=\frac{N_b-M_{\mathrm{Group}}\×N_{\mathrm{CRC}\_\mathrm{CB}}}{N_b\left(\frac{1-{\left(P_{e\_\mathrm{Group}}\right)}^{N+1}}{1-P_{e\_\mathrm{Group}}}\right)}$

因此，采用CB分组重传方式相比采用TB重传方式的吞吐量改进百分比（R_throughput）为：

$P_{\mathrm{throughput}}=\frac{P_{\mathrm{Group}\_\mathrm{THP}}}{P_{\mathrm{TB}\_\mathrm{THP}}}-1---\left(4\right)$

附图5为采用TB重传方式和采用CB分组重传方式的R_throughput分析曲线实例，其中给定P_{e_TB}＝0.1和P_{e_TB}＝0.2两种情况，TB和CB的CRC比特数N_{CRC_TB}＝N_{CRC_CB}＝24，HARQ重传次数N=1。P_{e_TB}在附图5中简写为Pe。根据LTE标准协议的3GPP TS36.213中的TBS表选择了以下四种TBS值：（1）TBS为75376比特、码块数13；（2）TBS为149776比特、码块数25；（3）TBS为226416比特、码块数37；（4）TBS为299856比特、码块数50。

由附图5可以得出以下结论：

相对于基于TB重传方式，P_{e_TB}＝0.1时，基于CB分组重传方式可以获得吞吐量上9%的进一步提升；

P_{e_TB}＝0.2时，基于CB分组重传方式可以获得吞吐量上19%的进一步提升。

分组数目增加到一定程度后，例如分组数大于10，基于CB分组重传方式对基于TB重传方式的吞吐量改善比率趋于稳定，这之后进一步增加分组数目不会提升多少改善比率。

因此，没有必要设定过高的分组数。但是，当分组数较小时，例如小于4，尽管吞吐量改善比率提升较快，但总体改善比率不是很高，因此，分组数选择过低不利于吞吐量的改善。

综上所述，在CB分组重传时要合理选择分组数的大小，分组数不能选择过低（例如低于6），也不能选择过高（高于11），可以在改善比率的提升趋于稳定的范围（6-11）选择较高的分组数。

参见附图6为基于CB分组重传方式示意图。传统的基于CB重传方式中，对于C个码块，如果接收端正确恢复了D个码块的数据，下次重传时只需要重传C-D个出错的码块，但是系统需要向系统高层的控制系统反馈的控制信息中，需要包括所有C个码块的ACK/NACK的状态信息，以便基于码块的重传机制的调度。因此，如何降低码块的ACK/NACK反馈比特数目成为能否发挥基于码块重传方式的关键点。

根据对CB分组重传相对于TB重传的吞吐量改善比率的分析结果，实际情况是，与基于TB重传相比较，基于CB重传方式中如果反馈所有码块的ACK/NACK比特，并不能提升多少系统吞吐量的改善幅度。即TBS值的增大虽然意味着码块数的增加，但并不意味着基于CB重传方式可以带来吞吐量的进一步的提升。

相反，将C个码块分为L个组，CB分组重传相对于TB重传的吞吐量改善比率的分析结果表明，在保证基于码块重传的吞吐量的改善的同时，通过合理选择码块分组数目，可以进一步降低ACK/NACK比特的反馈开销。

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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种混合重传的方法，其特征在于，所述方法包括：

首次传输采用传输块TB重传方式传输包括所有码块CB的数据；

数据重传时，根据分组长度M将重传数据分为L个组，最后一组中放置分组后剩余的CB，M大于等于1，且小于等于预设的最大值；

根据L确定TB重传方式或CB分组重传方式。

2.根据权利要求1所述混合重传的方法，其特征在于，所述根据L确定TB重传方式或CB分组重传方式包括：L小于6时，选择TB重传方式。

3.根据权利要求1所述混合重传的方法，其特征在于，所述根据L确定TB重传方式或CB分组重传方式包括：L大于等于6，且小于等于11时，选择CB分组重传方式。

4.根据权利要求1所述混合重传的方法，其特征在于，所述根据L确定TB重传方式或CB分组重传方式包括：L大于11时，选择TB重传方式。

5.根据权利要求1所述混合重传的方法，其特征在于，所述CB分组重传方式包括：

对每个组内所有码块进行CB循环冗余校验CRC解码；

若本组中存在不正确的CB，则该组标记为NACK，若本组中所有CB均正确，则该组标记为ACK；

反馈每组的ACK/NACK。

6.根据权利要求1所述混合重传的方法，其特征在于，所述TB重传方式包括：

对重传数据进行TB CRC解码；

若存在不正确的CB，则标记为NACK，若所有CB均正确，则标记为ACK；

反馈ACK/NACK。

7.根据权利要求1所述混合重传的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：在LTE系统中，下行重传通过物理上行共享信道PUSCH或物理上行链路控制信道PUCCH反馈ACK/NACK；上行重传通过实体混合ARQ指示信道PHICH反馈ACK/NACK。