CN109716699B - 用于混合自动重复请求过程的方法、网络设备和终端设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种在网络设备中用于混合自动重复请求(HARQ)过程的方法,该方法包括从终端设备接收指示终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;估计终端设备中的可用软缓冲区的数量;以及根据估计的数量来调度混合自动重复请求(HARQ)数据。
Description
技术领域
本公开涉及无线通信技术,更具体地,涉及用于混合自动重复请求(HARQ)过程的方法、网络设备、终端设备和系统。
背景技术
下一代移动网络(NGMN)联盟中的领先运营商和供应商正在期待第五代(5G)网络提供各种应用和服务。5G网络,也被命名为NR(新无线电),将支持大量具有不同性能属性的应用和服务,从延迟敏感的视频应用到超低时延的实时应用,从高速车辆中的娱乐应用到连接对象的移动点播应用,从尽力而为应用到可靠或超可靠的应用(如健康和安全)。
在4G(即LTE(长期演进))网络中,HARQ(混合自动重复请求)被用于检错和纠错。在标准ARQ(自动重复请求)方法中,将检错比特添加到要发送的数据。在混合ARQ中,还添加了纠错比特。当接收机接收数据传输时,接收机使用检错比特来确定数据是否已丢失。如果已丢失,则接收机能够解码并使用纠错比特来恢复丢失的数据。如果接收机不能使用纠错比特来恢复丢失的数据,则接收机可以使用包括更多纠错信息的附加数据的第二次传输来恢复数据。可以通过将来自初始传输的信息与来自一个或更多个后续重传的附加信息进行组合来执行纠错。
图1示出了HARQ的过程和软缓冲区效用的图示。如图所示,当UE(用户设备,如智能电话)从eNB(演进节点B,即基站)接收数据时,它将检查数据块被分配给哪个HARQ过程,然后将接收的软信息放入对应的软缓冲区中,软缓冲区是用户设备中存储器的一部分。如果基于软信息成功解码数据,则UE将数据提交给上层,并且软信息不再有用。否则,软信息应被保持在软缓冲区中以等待与来自重传的软信息组合。
注意,在LTE系统中,通常每个HARQ过程具有固定大小的一个特定软缓冲区。然而,可以在高频带上运行的NR系统正在作为一种有前景的技术出现,通过实现多Gbps的速度来满足爆炸式带宽需求。在这样的高频率下,信道带宽会更宽(例如1GHz),因此需要支持更大的传输块大小。
对于具有更宽带宽的NR系统,最大传输块的大小将远大于LTE中的最大传输块的大小。为了简化计算,LTE的最大信道带宽为20MHz。然而,对于NR,该值可以变为2GHz,这意味着如果使用相同的TTI长度和参数集(numerology),则每个HARQ过程所需的软缓冲区大小可以是LTE的100倍。尽管NR可以使用更短的TTI和更大的子载波间隔,但是一个HARQ过程在UE侧所需的软缓冲区仍然显著大于LTE中所需的软缓冲区。众所周知,软缓冲区存储器需要高速输入输出(IO)能力,而软缓冲区的大量增加意味着UE成本的明显增加。此外,考虑到可能的载波聚合可能性、多子帧调度或多连接情况,NR网络中UE所需的软缓冲区大小变得更大得多,这并不总是可接受的。
因此,在NR网络中,可能存在没有足够的软缓冲区的情况,因此应考虑UE软缓冲区的有效效用。
发明内容
本公开的目的是提供用于混合自动重复请求(HARQ)过程的方法、网络设备和终端设备,其能够提高UE侧的软缓冲区使用效率。
在第一方面,提供了一种在网络设备中用于混合自动重复请求(HARQ)过程的方法。所述方法包括:从终端设备接收指示所述终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;估计终端设备中的可用软缓冲区的数量;以及根据估计的数量来调度混合自动重复请求(HARQ)数据。
在实施例中,所述一个或更多个数据处理容量指示包括:指示终端设备中软缓冲区的数量的容量指示,以及指示终端设备的信号处理延迟的容量指示。
在第二方面,提供了一种在终端设备中用于混合自动重复请求(HARQ)过程的方法。所述方法包括:向网络设备发送指示终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;接收混合自动重复请求(HARQ)数据;将混合自动重复请求(HARQ)数据分配给终端设备中的可用软缓冲区。
在第三方面,提供了一种用于混合自动重复请求(HARQ)过程的网络设备。该网络设备包括处理器和存储器,所述存储器包含所述处理器可执行的指令,并且所述处理器被配置为:从终端设备接收指示所述终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;估计终端设备中的可用软缓冲区的数量;以及根据估计的数量来调度混合自动重复请求(HARQ)数据。
在第四方面,提供了一种用于混合自动重复请求(HARQ)过程的终端设备,该终端设备包括处理器和存储器,所述存储器包含所述处理器可执行的指令,并且所述处理器被配置为:向网络设备发送指示终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;接收混合自动重复请求(HARQ)数据;将混合自动重复请求(HARQ)数据分配给终端设备中的可用软缓冲区。
在第五方面,提供了一种用于混合自动重复请求(HARQ)过程的网络中的系统。该系统包括网络设备和终端设备,其中网络设备包括处理器和存储器,所述存储器包含所述处理器可执行的指令,并且所述处理器被配置为:从终端设备接收指示所述终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;估计终端设备中的可用软缓冲区的数量;以及根据估计的数量来调度混合自动重复请求(HARQ)数据;并且其中,所述终端设备包括处理器和存储器,所述存储器包含所述处理器可执行的指令,并且所述处理器被配置为:向网络设备发送指示终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;接收混合自动重复请求(HARQ)数据;将混合自动重复请求(HARQ)数据分配给终端设备中的可用软缓冲区。
在第六方面,提供了一种计算机可读介质。计算机可读介质存储计算机程序指令,所述计算机程序指令在网络设备中的处理器上执行时,使网络设备执行根据上述第一方面的方法。
在第七方面,提供了一种计算机可读介质。计算机可读介质存储计算机程序指令,所述计算机程序指令在终端设备中的处理器上执行时,使终端设备执行根据上述第二方面的方法。
通过本公开的实施例,可以通过提高软缓冲区的利用率来减少UE侧的软缓冲区大小,同时支持相同数量的HARQ过程。在面对HARQ过程/软缓冲区限制时,可以增加具有软缓冲区限制的UE的调度机会,这可以提高系统和UE的性能。
附图说明
根据以下参考附图对实施例的描述,以上及其他目的、特征和优点将更为明显,在附图中:
图1是示出LTE网络中的混合自动重复请求(HARQ)的过程和软缓冲区效用的图;
图2是示出根据本公开的实施例在网络设备中用于混合自动重复请求(HARQ)过程的方法的流程图;
图3a是示出根据本公开的实施例的混合自动重复请求(HARQ)的过程和软缓冲区效用的图;
图3b是图示根据本公开另一实施例的混合自动重复请求(HARQ)的过程和软缓冲区效用的图;
图4是示出根据本公开另一实施例的用于混合自动重复请求(HARQ)过程的方法的流程图;
图5是根据本公开的实施例的用于混合自动重复请求(HARQ)过程的网络设备的框图;
图6是根据本公开另一实施例的用于混合自动重复请求(HARQ)过程的终端设备的框图;
图7a是示出用于图3a的未正确解码数据的软信息存储的HARQ过程/软缓冲区预留的图;以及
图7b是示出用于图3b的未正确解码数据的软信息存储的HARQ过程/软缓冲区预留的图。
具体实施方式
下面将参考附图对本公开的实施例进行详细说明。应当注意,以下实施例仅是说明性的,而不限制本公开的范围。
图2是示出根据本公开的实施例的用于混合自动重复请求(HARQ)过程的方法200的流程图。方法200可以在诸如基站或eNB的网络设备处执行。
在步骤S210,从诸如智能电话的终端设备接收指示终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示。一个或更多个数据处理容量指示可以包括:指示终端设备中的软缓冲区的数量的容量指示,以及指示终端设备的信号处理延迟的容量指示。
在步骤S220,网络设备估计终端设备中的可用软缓冲区的数量。
在步骤S230,网络设备根据估计的数量来调度混合自动重复请求(HARQ)数据。
在一个示例中,方法200由图3a和图3b详细描述和示出,图3a和图3b示出了HARQ在NR(5G)中的过程和软缓冲区效用。
首先,UE将为每个存储器部分(即软缓冲区)引入动态标签,而不是针对多个HARQ过程数据的固定标签。这要求在成功解码数据时应释放每个软缓冲区存储器部分,使其可以用于其他HARQ过程数据。
UE将向eNB发送软缓冲区的数量(例如,数量为4)以及UE的信号处理延迟(例如,延迟为3ms(毫秒))。eNB接收它们并根据数量4发出4个HARQ过程(过程#0~#3)数据。此后,eNB估计UE中的可用软缓冲区的数量,缓冲区#0可以是可用的,因为HARQ过程数据#0的先前数据在信号处理延迟期间被成功解码,信号处理延迟为3ms且等于3个TTI(传输时间间隔)。因此,估计的数量是1,然后eNB可以根据估计的数量来调度混合自动重复请求(HARQ)数据。换句话说,eNB调度HARQ过程#4的数据并将其发送给UE,并且当成功解码HARQ过程数据#0的先前数据时,软缓冲区#0可以用于HARQ过程数据#4。
如图3a所示,通过使用该方法,可以过度使用软缓冲区以支持更多数量的HARQ过程数据。在该图中,存在8个HARQ过程数据,UE侧仅有4个HARQ软缓冲区。如果按照传统的停止和等待过程,则仅当接收到对应的A/N(ACK/NACK信号)时,HARQ过程才能被再循环用于数据传输/重传。因此,由于缺少软缓冲区,每8个TTI(传输时间间隔),UE仅能被调度4个数据传输。通过使用本公开实施例的方法,过度使用UE侧的软缓冲区,eNB可以在每个TTI中向UE调度数据传输。与图1中的固定缓冲区情况相比,缓冲区效用提高了100%。
图3b是示出根据本公开另一实施例的HARQ的过程和软缓冲区效用的图。在这种情况下,存在与软缓冲区块相同数量的HARQ过程,因此HARQ过程和软缓冲区块之间可以是一对一映射关系。但是,按照传统的停止和等待过程,在一个HARQ往返时间期间,HARQ过程的数量不足以保持调度针对UE的数据传输。通过过度使用HARQ过程/软缓冲区,eNB可以在HARQ RTT(往返时间)内的每个TTI中保持向UE调度数据传输。
作为另一实施例,为了实现针对未正确检测的数据传输的软组合,eNB可以调整HARQ过程/软缓冲区的过度使用程度,使得UE可以具有缓冲区来存储未正确解码的数据块的软信息以用于将来的软组合。图7a和图7b示出了预留一个HARQ过程/软缓冲区用于分别对应于图3a和图3b的被否定应答的数据传输的可能的软信息存储的示例。
作为选择,eNB可以估计等待调度的每个UE中的软缓冲区状态,并确定是否调度了新的HARQ过程。为此,eNB可以为每个调度的UE维持软缓冲区状态信息,例如,剩下多少存储器部分为空。
由于存在ACK/NACK传输的反馈延迟,因此eNB侧的软缓冲区状态信息与UE侧的软缓冲区状态信息不同。HARQ过程确定可能有不同的模式:
第一种模式是保守模式:仅当从eNB侧已知确定存在空软缓冲区时,eNB将调度新的HARQ过程。
第二种模式是激进模式:同样之处在于,当从eNB侧已知确定存在空软缓冲区时,eNB可以调度新的HARQ过程。不同之处在于eNB认为不存在空软缓冲区状态的情形。但实际上在UE侧并非如此,因为尚未在eNB侧接收到反馈。在这种情况下,eNB可以首先检查有多少HARQ过程正在等待反馈。然后,eNB可以根据预定义的先前时间窗口中的错误率或信道状态来粗略估计接收ACK的可能性。例如,如果正在等待的HARQ过程的数量是4并且错误率是10%,则eNB可以认为4*(1-10%)≈3个HAQR过程将反馈ACK。因此,估计的空HARQ过程可以是3。
可以为不同的服务或UE配置不同的模式。例如,需要可靠传输的UE/服务优选地配置为保守模式。
图4是示出根据本公开另一实施例的用于混合自动重复请求(HARQ)过程的方法400的流程图。方法400可以在诸如智能电话或其他无线终端设备的终端设备处执行。
在步骤S410,将指示终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示发送给诸如基站或eNB的网络设备。一个或更多个数据处理容量指示可以包括:指示终端设备中的软缓冲区的数量的容量指示,以及指示终端设备的信号处理延迟的容量指示。
在步骤S420,终端设备从网络设备接收混合自动重复请求(HARQ)数据。
在步骤S430,终端设备将混合自动重复请求(HARQ)数据分配给可用的软缓冲区。
终端设备(即UE)可以向eNB报告信号处理延迟,使得eNB可以在未接收到对应的HARQ A/N反馈的情况下确定何时HARQ过程/软缓冲区可用于重用。可以在UE能力报告中隐含地报告处理延迟,或者通过专用信令显式地报告处理延迟。
总软缓冲区被分成多个存储器部分,这些存储器部分由不同的HARQ过程动态使用。每个部分的大小可以满足容纳UE支持的最大传输块大小的要求。另外,存储器部分的数量可以小于UE可以支持的HARQ过程的最大数量。
作为选择,每个所划分的存储器部分的大小可以不同并且可以动态地改变。
作为选择,将多个存储器部分的分区结果(例如,软缓冲区的大小、所划分的存储器部分的数量或每个存储器部分的大小)用信号通知给eNB,使得eNB可以具有更多信息来确定如何调度用于该UE的HARQ过程。
作为选择,当UE从eNB接收数据时,如果每个部分的大小相同,它将从释放的/空的存储器部分中选择一个软缓冲区;或者它将根据服务类型和传输块大小选择可用于数据的存储器部分。NR系统能够支持各种服务类型,因此传输块大小可能变化太大。例如,如果UE接收具有用于机器类型服务的较小传输块大小的数据,则优选地将该数据放入具有较小大小的存储器部分中。
作为选择,当成功解码该过程的数据时,UE可以将存储器部分释放为空。然后,该释放的存储器部分可以用于其他HARQ过程的数据。
图5是根据本公开的实施例的用于混合自动重复请求(HARQ)过程的网络设备的框图;可以提供网络设备500用于业务导向。网络设备500包括收发机510、处理器520和存储器530。存储器5包含处理器520可执行的指令,由此网络设备500可操作用于:从终端设备接收指示终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;估计终端设备中的可用软缓冲区的数量;以及根据估计的数量来调度混合自动重复请求(HARQ)数据。
图6是根据本公开另一实施例的用于混合自动重复请求(HARQ)过程的终端设备的框图。终端设备600包括收发机610、处理器620和存储器630。存储器630包含处理器620可执行的指令,由此终端设备600可操作用于:向网络设备发送指示终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;接收混合自动重复请求(HARQ)数据;以及将混合自动重复请求(HARQ)数据分配给终端设备中的可用软缓冲区。
本公开还提供了非易失性或易失性存储器(例如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存和硬盘驱动器)形式的至少一个计算机程序产品。计算机程序产品包括计算机程序。计算机程序包括:代码/计算机可读指令,当由处理器520执行指令时,使网络设备500执行例如前面结合图3a和图3b描述的过程的动作;或者代码/计算机可读指令,当由处理器620执行指令时,使终端设备600执行例如前面结合图3a和图3b描述的过程的动作。
计算机程序产品可以被配置为以计算机程序模块构造的计算机程序代码。计算机程序模块可以实质上执行图2或图4中所示的流程的动作。
处理器可以是单个CPU(中央处理单元),但是也可以包括两个或更多个处理单元。例如,处理器可以包括通用微处理器;指令集处理器和/或相关芯片集和/或专用微处理器(例如专用集成电路(ASIC))。处理器还可以包括用于高速缓存目的的板载存储器。计算机程序可以由与处理器相连的计算机程序产品来承载。计算机程序产品可以包括存储计算机程序的计算机可读介质。例如,计算机程序产品可以是闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或EEPROM,并且上述计算机程序模块在备选实施例中可以分布在存储器形式的不同计算机程序产品上。
上面已经参考本公开的实施例描述了本公开。应当理解,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,本领域技术人员可以进行各种修改、替换和添加。因此,本公开的范围不限于上述特定实施例,而是仅由所附权利要求限定。
Claims (7)
1.一种在网络设备中用于混合自动重复请求HARQ过程的方法,包括:
-从终端设备接收指示所述终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;
-估计所述终端设备中的可用软缓冲区存储器部分的数量,其中所述估计包括:
确定有多少HARQ过程正在等待反馈;
根据先前时间窗口中的错误率来估计接收应答ACK信号的可能性;以及
基于等待反馈的HARQ过程的数量和估计的接收ACK信号的可能性来估计可用软缓冲区存储器部分的数量;以及
-根据估计的可用软缓冲区存储器部分的数量来调度HARQ数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或更多个数据处理容量指示包括:指示所述终端设备中的软缓冲区存储器部分的数量的容量指示,以及指示所述终端设备的信号处理延迟的指示。
3.一种用于混合自动重复请求HARQ过程的网络设备,包括处理器和存储器,所述存储器包含所述处理器可执行的指令,并且所述处理器被配置为:
-从终端设备接收指示所述终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;
-估计所述终端设备中的可用软缓冲区存储器部分的数量,其中所述估计包括:
确定有多少HARQ过程正在等待反馈;
根据先前时间窗口中的错误率来估计接收应答ACK信号的可能性;以及
基于等待反馈的HARQ过程的数量和估计的接收ACK信号的可能性来估计可用软缓冲区存储器部分的数量;以及
-根据估计的可用软缓冲区存储器部分的数量来调度HARQ数据。
4.根据权利要求3所述的网络设备,其中,所述一个或更多个数据处理容量指示包括:指示所述终端设备中的软缓冲区存储器部分的数量的容量指示,以及指示所述终端设备的信号处理延迟的指示。
5.一种用于混合自动重复请求HARQ过程的网络中的系统,包括网络设备和终端设备,其中所述网络设备包括处理器和存储器,所述存储器包含所述处理器可执行的指令,并且所述处理器被配置为:
-从终端设备接收指示所述终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;
-估计所述终端设备中的可用软缓冲区存储器部分的数量,其中所述估计包括:
确定有多少HARQ过程正在等待反馈;
根据先前时间窗口中的错误率来估计接收应答ACK信号的可能性;以及
基于等待反馈的HARQ过程的数量和估计的接收ACK信号的可能性来估计可用软缓冲区存储器部分的数量;以及
-根据估计的可用软缓冲区存储器部分的数量来调度HARQ数据;
并且其中,所述终端设备包括处理器和存储器,所述存储器包含所述处理器可执行的指令,并且所述处理器被配置为:
-向网络设备发送指示终端设备的一个或更多个数据处理能力的一个或更多个数据处理容量指示;
-接收HARQ数据;以及
-将HARQ数据分配给所述终端设备中的可用软缓冲区存储器部分。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述一个或更多个数据处理容量指示包括:指示所述终端设备中的软缓冲区存储器部分的数量的指示,以及指示所述终端设备的信号处理延迟的指示。
7.一种存储计算机程序指令的计算机可读介质,所述计算机程序指令在网络设备中的处理器上执行时,使所述网络设备执行根据权利要求1或2所述的方法。
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