CN106411479B - 基于harq技术的数据接收端及其数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种基于HARQ技术的数据接收端及其数据传输方法。本发明中，在接收端设置片外存储器和片内存储器，包含以下步骤：A.接收端在收到来自发送端的数据时，将所收到的同一进程的数据交织存储在片外存储器和片内存储器中，对所存储的数据进行译码；B.如果译码失败，则请求发送端重传译码失败的数据；C.在接收到来自发送端的重传数据后，将重传数据与步骤A中所存储的数据合并；D.译码步骤C中所合并的数据。本发明实施方式中的基于HARQ技术的数据接收端降低对接收端存储器的读写带宽要求，同时减小芯片面积，降低芯片成本。

Description

基于HARQ技术的数据接收端及其数据传输方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及基于HARQ技术的数据接收端及其数据传输方法。

背景技术

HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request，混合自动重传)技术自从3GHSPA技术之后已经成为目前移动通信的驻留关键技术，通过HARQ技术可以提高数据传输的可靠性、提升数据传输速率。

采用HARQ技术时，接收端需要将同一进程之前传输的数据存储下来，下次如果重传，需要将重新传输的数据与之前存储的数据进行合并，以提高译码性能。3GPP(the 3rdGeneration Partnership Project，第三代合作伙伴项目)(以LTE为例，TS36.306)规定了不同能力等级的终端需要存储的HARQ软比特大小，如下表1。

表1

从上表1可见，如果以目前LTE类型为等级6的终端为例，那么下行需要支持300Mbps传输速率，需要存储的HARQ软比特数为3654144个，如果一个软比特用一个Byte空间存储，则需要约3.65MByte存储空间，目前也有技术可以达到每一个软比特用4～6比特空间存储的技术，但伴随着终端下行速率的不断提升，HARQ缓存区(即Buffer)的大小也越来越大，这么大的存储空间如果完全按照现有技术中采用片外存储器的做法，对DDR的读写带宽需求会是一个很大的挑战(会达到GByte/s量级)。

现有一种改进方法是采用片内存储器进行存储，这样的话，芯片的面积和成本又会增加很多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于HARQ技术的数据接收端及其数据传输方法，降低对接收端存储器的读写带宽要求，同时减小芯片面积，降低芯片成本。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种基于HARQ技术的数据传输方法，在接收端设置片外存储器和片内存储器，包含以下步骤：

A.所述接收端在收到来自发送端的数据时，将所收到的同一进程的数据交织存储在所述片外存储器和片内存储器中，对所存储的数据进行译码；

B.如果译码失败，则请求所述发送端重传译码失败的数据；

C.在接收到来自所述发送端的重传数据后，将所述重传数据与所述步骤A中所存储的数据合并；

D.译码所述步骤C中所合并的数据。

本发明的实施方式还提供了一种基于HARQ技术的数据接收端，包含：

存储模块，包含片外存储器和片内存储器，用于在收到来自发送端的数据时，将所收到的同一进程的数据交织存储在所述片外存储器和片内存储器中；

译码模块，用于对所述存储模块所存储的数据进行译码；

请求模块，用于在所述译码模块译码失败时，请求所述发送端重传译码失败的数据；

合并模块，用于在接收到来自所述发送端的重传数据后，将所述重传数据与所述存储模块中所存储的数据合并；

所述译码模块，还用于译码所述合并模块所合并的数据。

本发明实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：将基于HARQ技术所需要存储的软比特分开存储，分别存储于片外存储器和片内存储器，而且一个进程存储时对两个存储区域交织存储，不在一个进程中单纯读写一个存储区域，减少每次读写时对同一存储区域的传输带宽要求，同时，不需设置非常大的片内存储器，有利于减少芯片面积，降低硬件成本。

作为进一步改进，交织块的大小根据所述接收的总线瞬时速度大小或Outstanding能力确定。根据总线数据传输的突发(即Burst)大小或Outstanding能力确定交织块的大小，可以使得交织块的大小设定更为符合实际接收端的传输，提高接收端的工作效率。

作为进一步改进，同一存储器的相邻两个交织块大小相同。对同一存储器的交织块设置相同大小，便于读写。

作为进一步改进，所述片外存储器的交织块和片内存储器的交织块大小不同。片外存储器的总大小可以和片内存储器的总大小可以不同，所以片外存储器的交织块和片内存储器的交织块也可以不同，灵活多变地适用不同场景的需要，进一步拓展本发明的应用范围。

作为进一步改进，在所述步骤A中，在存储时利用DMA(Direct Memory Access，直接内存访问)技术在片外存储器和片内存储器间交织读写。利用DMA技术可以加快数据传输速度，提高传输效率。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式中的基于HARQ技术的数据传输方法流程图；

图2是根据本发明第一实施方式中的基于HARQ技术的数据传输方法中的存储方式示意图；

图3是根据本发明第二实施方式中的基于HARQ技术的数据传输方法中的存储方式示意图；

图4是根据本发明第三实施方式中的基于HARQ技术的数据接收端结构示意图；

图5是根据本发明第四实施方式中的基于HARQ技术的数据接收端结构示意图。

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，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种基于HARQ技术的数据传输方法，在接收端分别设置片外存储器和片内存储器，其中，本实施方式中片外存储器为DDR(Double Data Rate，双倍速率同步动态随机存储器)，而片内存储器为TCM(Tightly Coupled Memories，紧耦合存储器)。其流程如图1所示，具体如下：

步骤101，将所收到的同一进程的数据交织存储在片外存储器和片内存储器中。

具体的说，交织存储即是对两块存储器交替轮流存储，同时，将每次交织存储的数据块称为交织块，本实施方式的存储模式如图2所示，可见，图中长条形数据中，白色方块为对片内存储器的交织块，图中填充阴影的方块为对片外存储器的交织块。

在实际应用中，交织块的大小可以根据接收的总线数据传输的突发大小或Outstanding能力确定，也可以由设计人员根据经验确定。这样可以避免一个进程的数据全放在片外或全放在片内，如果一个进程的数据仍旧存储在一处，也就达不到本实施方式中交织存储的目的了，对读写带宽的要求也不能缓解。值得一提的是，为了分块简便，可以将每一个TTI内的数据以接近均匀的方式存储在两块存储器内。

需要说明的是，本实施方式中，同一存储器的相邻两个交织块大小可以相同，甚至同一存储器的所有交织块大小都可以相同，这样控制十分简便。

但是，本实施方式中片外存储器的交织块和片内存储器的交织块大小可以不同。由于在实际应用中，片外存储器和片内存储器的大小可以不相同，所以设置交织块的时候，片外存储器的交织块和片内存储器的交织块也可以不相同，设置为不同大小的交织块可以更适应实际应用场景。

步骤102，对所存储的数据进行译码。

具体的说，本实施方式在译码读取步骤101中存储的数据时，也需要对片外存储器和片内存储器交织读取。

步骤103，判断译码是否成功；若是，则结束本实施方式中的基于HARQ技术的数据传输方法流程；若否，则继续执行步骤104。

步骤104，请求发送端重传译码失败的数据。

具体的说，步骤103和104是本实施方式中数据传输方法中的错误重发机制，(需注意的是，在HARQ技术中，译码失败的数据并不直接丢弃)。在发送端重发之后，接收端即会接收到重传数据。

步骤105，将重传数据与所存储的数据合并。

具体的说，是在接收到重传数据之后，将这部分重传数据与之前步骤101中存储的数据合并在一起。

步骤106，译码合并后的数据。

具体的说，将步骤105中合并后的数据进行译码，接收到的数据经合并后译码可以提高译码成功率。

本实施方式相对于现有技术而言，改变现有技术中仅用一个存储器的方法，改为设置两个存储器，分别是片外存储器和片内存储器，将基于HARQ技术所需要存储的软比特分开存储，分别存储于片外存储器和片内存储器，而且一个进程存储时对两个存储区域交织存储，限制了交织块的大小，不在一个进程中单纯读写一个存储区域，减少每次读写时对同一存储区域的传输带宽要求，同时，不需设置非常大的片内存储器，有利于减少芯片面积，降低硬件成本。

本实施方式还可以进一步优化，可以利用DMA技术在片外存储器和片内存储器间交织读写，可以进一步加快数据读写速度，提高效率。

本发明的第二实施方式涉及一种基于HARQ技术的数据传输方法。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，片内存储器采用TCM。而在本发明第二实施方式中，片内存储器采用SHRAM(共享RAM，共享随机存储器)。可见，在实际应用中，片内存储器可以根据需要设置不同的存储器，非常灵活多变。

具体的说，本实施方式中存储方式示意图如图3所示。

在实际应用中，片内存储器可以采用第一实施方式中所用的TCM，也可以采用本实施方式中提到的SHRAM，当然，还可以是现有其他片内存储器，在此不再一一列举，可以根据需求灵活多变地选用不同的片内存储器，满足不同的设计需要，拓展了本发明的应用场景，利于广泛推广。

值得一提的是，片外存储器除了采用第一实施方式中提到的DDR，还可以是现有技术中其他的片外存储器，可以灵活多变地根据实际需要选择不同的片外存储器，进一步拓展本发明的应用场景。

本发明的第三实施方式涉及一种基于HARQ技术的数据传输方法。第三实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，片外存储器的交织块和片内存储器的交织块大小不相同。而在本发明第三实施方式中，片外存储器的交织块和片内存储器的交织块大小相同。可见，在实际应用中，交织块的大小可以根据实际情况作具体设置，非常灵活多变。

本实施方式中片外存储器的交织块和片内存储器的交织块大小可以相同，又由于同一存储器的相邻两个交织块大小也相同，也就是说本实施方式中的所有交织块大小都相同。设置相同大小的交织块更利于提高读写速度，简化控制难度。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第四实施方式涉及一种基于HARQ技术的数据接收端，如图4所示，包含：

存储模块，包含片外存储器和片内存储器，用于在收到来自发送端的数据时，将所收到的同一进程的数据交织存储在片外存储器和片内存储器中。

译码模块，用于对存储模块所存储的数据进行译码。

请求模块，用于在译码模块译码失败时，请求发送端重传译码失败的数据。

合并模块，用于在接收到来自发送端的重传数据后，将重传数据与存储模块中所存储的数据合并。

译码模块，还用于译码合并模块所合并的数据。

需要说明的是，本实施方式中交织块的大小根据接收的总线数据传输的突发大小或Outstanding能力确定。

值得一提的是，本实施方式中，同一存储器的相邻两个交织块大小可以相同，但是，本实施方式中片外存储器的交织块和片内存储器的交织块大小可以不同。

本实施方式还可以进一步优化，利用DMA技术在片外存储器和片内存储器间交织读写。

值得一提的是，本实施方式中片外存储器为DDR，而片内存储器为TCM。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第五实施方式涉及一种基于HARQ技术的数据接收端。第四实施方式与第四实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第四实施方式中，片内存储器采用TCM。而在本发明第五实施方式中，片内存储器采用SHRAM(共享RAM，共享随机存储器)。可见，在实际应用中，片内存储器可以根据需要设置不同的存储器，非常灵活多变。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本发明第六实施方式涉及一种基于HARQ技术的数据接收端。第六实施方式与第四实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第四实施方式中，片外存储器的交织块和片内存储器的交织块大小不同。而在本发明第六实施方式中，片外存储器的交织块和片内存储器的交织块大小相同。可见，在实际应用中，交织块的大小可以根据实际情况作具体设置，非常灵活多变。

由于第三实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第三实施方式互相配合实施。第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第三实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第三实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (12)

1.一种基于混合自动重传请求HARQ技术的数据传输方法，其特征在于，在接收端设置片外存储器和片内存储器，包含以下步骤：

A.所述接收端在收到来自发送端的数据时，将所收到的同一进程的数据交织存储在所述片外存储器和片内存储器中，对所存储的数据进行译码，其中，所述交织存储是对两块存储器交替轮流存储；

B.如果译码失败，则请求所述发送端重传译码失败的数据；

C.在接收到来自所述发送端的重传数据后，将所述重传数据与所述步骤A中所存储的数据合并；

D.译码所述步骤C中所合并的数据。

2.根据权利要求1所述的基于混合自动重传请求HARQ技术的数据传输方法，其特征在于，交织块的大小根据所述接收的总线数据传输的突发大小或Outstanding能力确定，所述Outstanding能力为高效率的挂起传输的能力。

3.根据权利要求1所述的基于混合自动重传请求HARQ技术的数据传输方法，其特征在于，同一存储器的相邻两个交织块大小相同。

4.根据权利要求1所述的基于混合自动重传请求HARQ技术的数据传输方法，其特征在于，所述片外存储器的交织块和片内存储器的交织块大小不同。

5.根据权利要求1所述的基于混合自动重传请求HARQ技术的数据传输方法，其特征在于，在所述步骤A中，在存储时利用直接内存访问DMA技术在片外存储器和片内存储器间交织读写。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的基于混合自动重传请求HARQ技术的数据传输方法，其特征在于，所述片外存储器为双倍速率同步动态随机存储器DDR。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的基于混合自动重传请求HARQ技术的数据传输方法，其特征在于，所述片内存储器为紧耦合存储器TCM或共享随机存储器RAM。

8.一种基于HARQ技术的数据接收端，其特征在于，包含：

存储模块，包含片外存储器和片内存储器，用于在收到来自发送端的数据时，将所收到的同一进程的数据交织存储在所述片外存储器和片内存储器中，其中，所述交织存储是对两块存储器交替轮流存储；

译码模块，用于对所述存储模块所存储的数据进行译码；

请求模块，用于在所述译码模块译码失败时，请求所述发送端重传译码失败的数据；

合并模块，用于在接收到来自所述发送端的重传数据后，将所述重传数据与所述存储模块中所存储的数据合并；

所述译码模块，还用于译码所述合并模块所合并的数据。

9.根据权利要求8所述的基于HARQ技术的数据接收端，其特征在于，交织块的大小根据所述接收的总线数据传输的突发大小或Outstanding能力确定，所述Outstanding能力为高效率的挂起传输的能力。

10.根据权利要求8所述的基于HARQ技术的数据接收端，其特征在于，所述存储控制模块，用于在所述片外存储器和片内存储器存储时，利用直接内存访问DMA技术在所述片外存储器和片内存储器间交织读写。

11.根据权利要求8至10中任意一项所述的基于HARQ技术的数据接收端，其特征在于，所述片外存储器为双倍速率同步动态随机存储器DDR。

12.根据权利要求8至10中任意一项所述的基于HARQ技术的数据接收端，其特征在于，所述片内存储器为紧耦合存储器TCM或共享随机存储器RAM。