CN112913165A - 用于Wi-Fi的用于支持HARQ的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信技术中的混合自动重传请求(HARQ)，特别是用于IEEE 802.11的HARQ，即用于Wi‑Fi的HARQ。为此，本发明提出了分别配置为在Wi‑Fi中支持这种HARQ的发送设备和接收设备。该发送设备配置为：将数据单元封装在容器单元中，将该容器单元编码为由一个或多个码字构成的码字集合。相应地，接收设备配置为从发送设备接收至少一个由一个或多个码字构成的码字集合，对码字集合的码字解码以获得容器单元，并且对容器单元解封装以获得数据单元。因此，容器单元的比特大小等于在发送设备和接收设备中的码字集合的比特大小。

Description

用于Wi-Fi的用于支持HARQ的设备和方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术中的混合自动重传请求(HARQ)，特别是用于IEEE802.11的HARQ，即用于Wi-Fi的HARQ。为此，本发明提出分别配置为在Wi-Fi中支持此类HARQ的发送设备和接收设备，并且进一步提出与IEEE 802.11兼容的相应HARQ方法。

背景技术

当前版本的802.11标准使用基于MAC协议数据单元(MPDU)的自动重传，称为自动重传请求(ARQ)，其中错误解码的数据包，即MPDU，在接收器被丢弃，然后根据确认(ACK)/块ACK(BA)协议(由发送器)重传。

HARQ是在诸如UMTS和LTE的各种无线技术中广泛使用的特征，与不使用HARQ相比，HARQ能够以更低的SNR实现更高的吞吐量和更好的PER性能。HARQ在非授权频谱中或在链路自适应故障的情况下尤其有效。

与ARQ不同，使用HARQ可以实现所谓的软合并(或均衡音调的合并)。这意味着将与错误解码的数据包相对应的软比特(LLR)存储在接收器存储器中，并与该数据包的相同信息比特的一次或多次重传组合在一起，从而增加了(重传之后)正确数据包检测的可能性。由于(在HARQ合并之后)改进的性能，使用HARQ的实际无线系统还可以在速率选择算法中使用较低的衰落余量，这意味着速率选择机制可以有效地使用较高的调制编码方案(MCS)。

由于以上原因，期望将HARQ也引入下一代Wi-Fi标准。为了使之可行，HARQ的引入应以最小的改变实现，应依靠现有过程，并应重用现有模块，诸如前向纠错(FEC)、MPDU聚合和块ACK(BA)过程等。

其他无线协议(例如，LTE)中的HARQ在传输块边界上操作，其中传输块中的单个比特错误需要其整个重传。考虑到重传是在完全相同的数据(即，传输块)上执行的，存储和重传的LLR的组合相对简单。

相反，802.11协议支持基于子帧边界的部分重传。特别地，MPDU可以被聚合为聚合MPDU(A-MPDU)，但是仅重传失败的MPDU(即，A-MPDU帧的子帧)，从而显着减少了重传时间和存储所需的存储器量。但是，由于以下原因，当前定义的802.11的有效负载结构和聚合/封装协议不允许将HARQ机制直接采用到Wi-Fi中：

·加扰功能是PHY传输链中的第一个，其在整个有效负载上(即在整个A-MPDU上)操作，而与MPDU之间的边界无关。加扰功能以128比特为周期操作，而聚合MPDU是32比特对齐的。

·加扰种子附加在整个有效负载的前面，然后与第一个MPDU一起进行FEC编码。作为第一个被重传的失败的中间MPDU将以加扰种子开始，因此LLR的顺序和符号在重传时会发生变化。

·LDPC编码器(802.11PHY路径的部分)在信息比特的块(码字)上操作，而与MPDU边界无关。因此，在重传的A-MPDU内位于不同位置的失败的MPDU与LDPC码字的开始不对齐，因此产生的不同编码比特(以及接收器处的LLR)无法与失败的MPDU的LLR组合。

·由接收器发送的BA指示正确解码的帧(即A-MPDU中的MPDU)，因此仅对错误解码的MPDU进行重传。

发明内容

鉴于上述问题和缺点，本发明的实施例旨在改进当前的实施方式。一个目的是使无线通信技术，特别是IEEE 802.11，即Wi-Fi，与HARQ兼容。特别地，目标因此是在不对例如MPDU/A-MPDU格式进行修改也不对现有的确认和重传过程进行修改的情况下，将HARQ无缝地集成到Wi-Fi协议中。具有实现的HARQ的Wi-Fi协议应进一步提高吞吐量和PER性能，但与没有HARQ相比，SNR显着降低。

该目的通过如所附独立权利要求中描述的本发明的实施例实现。在从属权利要求中进一步限定了本发明的优选实施方式。

特别地，本发明的实施例提出了通过将数据单元大小(例如，MPDU大小)与(例如，LDPC编码器的)码字大小边界解耦，将HARQ集成到802.11中。此外，数据单元也可以与加扰器周期解耦。

本发明的第一方面提供了一种用于支持HARQ的发送设备，该发送设备配置为：将数据单元封装在容器单元中，将该容器单元编码为由一个或多个码字构成的码字集合，其中，容器单元的比特大小等于码字集合的比特大小。

数据单元可以是MPDU。通过将其封装在容器单元中，将数据单元大小与码字大小解耦，其中容器单元的大小根据一个或多个码字的大小选择。如需重传数据单元，则将其再次封装在与码字的开始对齐的容器单元中。因此，容器单元的两次传输产生相同的编码比特，并且可以在接收设备处组合。因此，可以引入HARQ而无需对802.11的现有协议进行重大改变。

第一方面的设备可以配置为在将数据单元封装到容器单元中之前对数据单元进行加扰。可替代地，它可以如下所述对码字集合进行加扰。

在第一方面的一种实施方式中，发送设备配置为基于加扰种子对码字集合进行加扰，并向接收设备发送加扰的码字集合。

可以在接收设备处对码字集合加扰和解扰。因此，由于容器单元的两次传输都产生相同的编码比特，即使在数据单元的重传的情况下，也可以获得加扰的优点而没有由加扰引起的任何问题。

在第一方面的一种实施方式中，发送设备配置为：提供与加扰的码字集合分离的加扰种子的指示，并且向接收设备发送加扰种子的指示，然后发送加扰的码字集合。

因此，加扰种子不包括在有效负载中，从而解决了上述缺点。在重传的数据单元的情况下，没有前面的加扰种子改变LLR的顺序。

在第一方面的一种实施方式中，传输设备配置为：与容器单元分开编码和/或调制加扰种子的指示。

因此，加扰种子的指示可以比容器单元更鲁棒地进行编码和/或调制。这减少了加扰种子被错误接收的可能性。

在第一方面的一种实施方式中，发送设备配置为：将容器单元的比特大小与码字集合的比特大小对齐。

在第一方面的一种实施方式中，发送设备配置为：将数据单元与多个附加比特一起封装在容器单元中，以获得容器单元的期望比特大小。

在第一方面的一种实施方式中，发送设备配置为：将数据单元与一个或多个填充比特和/或一个或多个零长度分隔符(ZLD)一起封装在容器单元中，以获得容器单元的比特大小，该容器单元的比特大小为每个码字的信息比特数的倍数。

以此方式，发送设备可以将容器单元和码字集合的比特大小对齐。

在第一方面的一种实施方式中，发送设备配置为：基于编码率，选择每个码字的信息比特数。

在第一方面的一种实施方式中，发送设备配置为：通过将取决于编码率的信息比特数与多个附加比特进行组合，确定每个码字的信息比特数。

在第一方面的一种实施方式中，发送设备配置为：使用附加比特(或其部分)作为循环冗余校验(CRC)，码字序列和/或其他信息比特。

在第一方面的一种实施方式中，发送设备配置为：将多个码字集合聚合到聚合单元中，基于加扰种子对聚合单元进行加扰，并向接收设备发送加扰的聚合单元。

因此，维持了当前使用的802.11的MPDU/A-MPDU协议。

在第一方面的一种实施方式中，发送设备配置为：向接收设备提供码字比特大小或码字集合的比特大小。

因此，接收设备可以可靠地对数据单元解码。

本发明的第二方面提供了一种用于支持HARQ的接收设备，该接收设备配置为：从发送设备接收由一个或多个码字构成的至少一个加扰的码字集合，对该码字集合的码字进行解码以获得容器单元，其中容器单元的比特大小等于码字集合的比特大小，以及，对装容器单元进行解封装以获得数据单元。

与第一方面的设备相比，通过基本上执行相反的操作，接收设备支持将HARQ引入Wi-Fi，而无需对当前使用的协议进行重大更改。

在第二方面的一种实施方式中，接收设备配置为：在对码字进行解码以获得容器单元之前，基于加扰种子对码字集合进行解扰。

在这种情况下，码字集合可以是加扰的码字集合，即被发送设备加扰。可替换地，发送设备可能在将数据单元封装到容器单元中之前对其加扰。在这种情况下，接收设备可以配置为在对容器单元解封装之后对数据单元进行解扰。

在第二方面的一种实施方式中，接收设备配置为：从发送设备接收加扰种子的指示，然后接收与加扰种子的指示分开的加扰的码字集合，并且基于根据加扰种子的指示确定的加扰种子对加扰的码字集合进行解扰。

在第二方面的一种实施方式中，接收设备配置为：从发送设备接收包括多个码字集合的加扰的聚合单元，基于加扰种子对聚合单元进行解扰以获得多个码字集合，以及对多个码字集合中的码字进行解码以获得每个码字集合的容器单元。

在第二方面的一种实施方式中，接收设备配置为：根据一个或多个数据单元是否被正确解码，向发送设备发送确认(ACK)或块ACK(BA)消息，如果至少一个码字解码失败，则从发送设备接收包括失败的码字的码字集合的重传，基于该码字的软比特和失败的码字的软比特之和，对与失败的码字相对应的码字集合的重传中的码字解码。

在第二方面的一种实施方式中，接收设备配置为：在对码字进行解码以获得容器单元之前，基于加扰种子对接收的码字集合进行解扰。

在这种情况下，接收的码字集合是由发送设备加扰的码字集合。

在第二方面的一种实施方式中，接收设备配置为：缓存失败的码字的软比特。

在第二方面的一种实施方式中，接收装置配置为：存储与失败的码字包括在相同的码字集合中的成功解码的码字的解码比特，并基于与失败的码字相对应的解码的码字和存储的解码比特，获得与该码字集合相对应的容器单元。

本发明的第三方面提供了一种用于支持HARQ的方法，该方法包括：将数据单元封装在容器单元中，将容器单元编码为由一个或多个码字构成的码字集合，其中，容器单元的比特大小等于码字集合的比特大小。

在第三方面的一种实施方式中，该方法包括：基于加扰种子对码字集合进行加扰，以及发送加扰的码字集合。

在第三方面的一种实施方式中，该方法包括：提供与加扰的码字集合分开的加扰种子的指示，以及向接收设备发送加扰种子的指示，然后发送加扰的码字集合。

在第三方面的一种实施方式中，该方法包括：与容器单元分开编码和/或调制加扰种子的指示。

在第三方面的一种实施方式中，该方法包括：将容器单元的比特大小与码字集合的比特大小对齐。

在第三方面的一种实施方式中，该方法包括：将数据单元与多个附加比特一起封装在容器单元中，以获得容器单元的期望比特大小。

在第三方面的一种实施方式中，该方法包括：将数据单元与一个或多个填充比特和/或一个或多个零长度分隔符(ZLD)一起封装在容器单元中，以获得容器单元的比特大小，该容器单元的比特大小为每个码字的信息比特数的倍数。

在第三方面的一种实施方式中，该方法包括：基于编码率，选择每个码字的信息比特数。

在第三方面的一种实施方式中，该方法包括：通过将取决于编码率的信息比特数与多个附加比特进行组合，确定每个码字的信息比特数。

在第三方面的一种实施方式中，该方法包括：使用附加比特(或子集)作为循环冗余校验(CRC)，码字序列和/或其他信息比特。

在第三方面的一种实施方式中，该方法包括：将多个码字集合聚合到聚合单元中，基于加扰种子对聚合单元进行加扰，并向接收设备发送加扰的聚合单元。

在第三方面的一种实施方式中，该方法包括：提供每个码字的信息比特数。

第三方面的方法及其实施方式提供与以上针对第一方面的发送设备及其相应的实施方式所描述的相同的优点和效果。

本发明的第四方面提供了一种支持HARQ的方法，该方法包括：接收至少一个由一个或多个码字构成的码字集合，对码字集合的码字进行解码以获得容器单元，其中该容器的比特大小等于码字集合的比特大小，以及，对容器单元进行解封装以获得数据单元。

在第四方面的一种实施方式中，码字集合是加扰的码字集合，并且该方法包括基于加扰种子对码字集合进行解扰。

在第四方面的一种实施方式中，该方法包括：从发送设备接收加扰种子的指示，然后接收与加扰种子的指示分开的加扰的码字集合，以及基于根据加扰种子的指示确定的加扰种子对加扰的码字集合进行解扰。

在第四方面的一种实施方式中，该方法包括：从发送设备接收包括多个码字集合的加扰的聚合单元，基于加扰种子对该聚合单元进行解扰以获得该多个码字集合，以及对多个码字集合的码字进行解码以获得每个码字集合的容器单元。

在第四方面的一种实现形式中，该方法包括：根据一个或多个数据单元是否被正确解码，向发送设备发送确认(ACK)或块ACK(BA)消息，如果至少一个码字解码失败，则从发送设备接收包括失败的码字的码字集合的加扰的重传，基于加扰种子对码字集合的加扰的重传进行解扰，基于该码字的软比特和失败的码字的软比特之和，对与失败的码字相对应的码字集合的重传中的码字进行解码。

在第四方面的一种实现形式中，该方法包括：缓存失败的码字的软比特。

在第四方面的一种实现形式中，该方法包括：存储与失败的码字包括在相同的码字集合中的成功解码的码字的解码比特，并基于失败的码字相对应的解码的码字和存储的解码比特，获得与该码字集合相对应的容器单元。

第四方面的方法及其实施方式提供了与以上针对第二方面的接收设备及其相应的实施方式所描述的相同的优点和效果。

必须注意，本申请中描述的所有设备、元件、单元和装置可以以软件或硬件元件或其任何种类的组合实现。本申请中描述的各个实体执行的所有步骤以及描述的各个实体执行的功能旨在表示各个实体适于或配置为执行各个步骤和功能。即使在以下对特定实施例的描述中，由外部实体执行的特定功能或步骤未反映在执行该特定步骤或功能的实体的特定详细要素的说明中，本领域技术人员应该清楚可以在相应的软件或硬件元件或其任何种类的组合中实现这些方法和功能。

附图说明

本发明的上述方面和实施方式将在以下关于附图的具体实施方式的描述中进行解释，其中：

图1示出了根据本发明实施例的发送设备。

图2示出了根据本发明实施例的接收设备。

图3示出了容器单元与码字集合的对齐方式。

图4示出了使用HARQ的聚合单元的传输。

图5示出了根据本发明实施例的方法。

图6示出了根据本发明实施例的方法。

图7示出了802.11中的传统SERVICE字段和加扰种子的格式。

具体实施例

图1示出了根据本发明实施例的发送设备100。发送设备100配置为支持HARQ，尤其是用于IEEE 802.11/Wi-Fi的HARQ。这意味着，设备100可以是支持HARQ的801.11标准发送设备。发送设备100可以是发送器或者可以被包括在发送器中。

发送设备100配置为将数据单元101封装在容器单元102中。数据单元101可以是MPDU。此外，发送设备100配置为将容器单元102编码为由一个或多个码字303构成的码字集合103(见图3)。码字303可以是LDPC码字。容器单元102的比特大小等于码字集合103的比特大小，即等于码字比特大小或是码字比特大小的倍数。发送设备100因此配置为将容器单元102的比特大小和一个或多个码字303对齐。

发送设备100可以可选地进一步配置为基于加扰种子104对码字集合103进行加扰(如图1中示例性地示出)。加扰可以由加扰器执行，该加扰器可以位于发送设备100中并在执行FEC编码的FEC编码器之后。加扰种子104可以包括用作加扰器的输入的比特序列，用于对码字集合103的比特进行加扰。此外，发送设备100可以可选地进一步配置为向接收设备110发送码字集合103或加扰的码字集合105。发送设备100还可以配置为向接收设备110提供使用的加扰种子104，例如以允许接收设备110提取或导出加扰种子104的指示的形式。

图2示出了根据本发明实施例的接收设备110。接收设备110配置为支持HARQ，特别是用于IEEE 802.11/Wi-Fi的HARQ，即设备300可以是支持HARQ的801.11标准接收设备。特别地，图2的接收设备110是图1的接收设备110。图2所示的发送设备100可以是图1所示的那一个。接收设备110可以是接收器，或者可以包括在接收器中。

接收设备110可以配置为与图1的发送设备100相反地操作。具体地，接收设备110配置为从发送设备100接收至少一个由一个或多个码字303构成的码字集合103。该至少一个码字集合103可以是加扰的码字集合105。在这种情况下(如在图2中示例性地示出)，接收设备110可以配置为基于加扰种子104对加扰的码字集合105进行解扰，以获得码字集合103。基于例如由发送设备100提供的加扰种子104的指示，接收设备100将能够使用相同的加扰种子104。值得注意的是，加扰种子104的指示可以与加扰的码字集105分开地提供/接收，例如，为了与容器单元102分开编码和/或调制，以提高鲁棒性。

接收设备110还配置为对码字集合103的码字303(直接接收的或解扰的)进行解码以获得容器单元102，其中，容器单元102的比特大小再次等于码字集合130的比特大小。即，容器单元102的比特大小等于码字比特大小或是码字比特大小的倍数。最后，接收设备110配置为对容器单元102进行解封装，以获得包含在容器单元102中的数据单元101，例如，MPDU。

使HARQ能够与802.11一起使用的主要变化是以上描述的数据单元101的大小，例如MPDU大小，与码字303边界，例如LDPC码字边界，的解耦。这尤其是通过将数据单元101封装到容器单元102中实现的，其中容器单元102和码字集合103的比特大小对齐。

图3示出了容器单元102的示例，其可以由图1的发送设备100创建，并且由图2的接收设备110解码。在该示例性容器单元102中，数据单元101是MPDU。容器单元102与码字集合103在比特大小上对齐，其中每个码字303是LPDC码字。特别地，图3示出了容器单元102的边界和码字集合103的边界对齐。

MPDU 101可以被封装到图3所示的容器单元102中，从而通过首先将多个填充字节301添加到容器单元102与码字集合103的边界对齐。这允许将其对齐为32比特。然后，可以将一些4字节的零长度分隔符(Zero Length Delimiter，ZLD)302添加到容器单元102，使得MPDU 101和对应的MPDU分隔符300以及填充字节301将包括整数个LDPC码字303，特别是按照选定的编码率(Coding Rate，CR)。这意味着，每个码字的信息比特数可以特别地基于CR来选择。

值得注意的是，对于向接收设备110发送的每个MPDU 101，发送设备100可以配置为生成此类容器单元102。每个容器单元102被编码成码字集合103，其中每个容器单元102的比特大小与对应码字集合103的比特大小对齐。为了形成A-MPDU 400(见图4)，可以将多个码字集合103(每个码字集合103对应于一个MPDU 101)聚合。然后，可以对A-MPUD 400进行加扰并向接收设备110发送。也就是说，接收设备110在解扰之后获得A-MPDU 400，并且可以对其中包括的不同码字集合103进行解码，以获得对应的容器单元102，即有效的MPDU101。

以上提出的方案类似于当前802.11标准中规定的FEC前填充，但是每个码字303的打孔和缩短比特数可以作为CR的函数进行固定，而不是将缩短和打孔比特数计算作为有效负载大小的函数而计算。因此，LDPC FEC块中的信息比特数也可以是固定的，并且可以将物理服务数据单元(Physical Service Data Unit，PSDU)的大小调整为所选的打孔和缩短比特的组合。

例如，对于包括1944个编码比特的码字303，与32比特边界对齐的信息比特数将为(取决于CR)：

·对于CR 1/2：floor((972-16)/32)*32＝928b(116B)，

·对于CR 2/3：floor((1296-16)/32)*32＝1280b(160B)，

·对于CR³/₄：floor((1458-16)/32)*32＝1440b(180B)，

·对于CR 5/6：floor((1620-16)/32)*32＝1600b(200B)。

这允许每个码字303最多添加16个信息比特，以传递可选信息，例如，以下一项或多项：

·为每个码字103添加16比特CRC，以消除LDPC奇偶校验的假正结果的可能性。

·在A-MPDU中添加码字序列号。

·其他信息。

利用上述方案，例如以CR 3/4在A-MPDU 400内发送的1536B的MPDU 101将被封装到大小为ceil((4+MPDU)/CW)*CW＝1620B的容器单元102中，这是通过增加(1620-1540)/4＝20ZLD(80字节)实现的。

遵循以上规则，发送设备100和接收设备110都将能够将FEC码字303映射到MPDU101中。

在下文中，说明了使用HARQ的数据单元101(示例性MPDU)的重传。对于使用HARQ发送的物理协议数据单元(PPDU)，期望接收器PHY在码字的基础上缓存每个用户的LLR。可以例如经由PHY报头的信号字段之一向接收设备110发送由发送设备100所使用的码字大小。

可以将解扰后的每个码字的LLR转发到LDPC FEC，该LDPC FEC按照到达顺序对它们进行解码，然后将解码的比特传递给MAC。MAC可以对比特流进行去聚合，移除ZLD并且可以验证MPDU 101。

假设所有LDPC码字303均使用完全相同的信息比特数(发送的CR的函数)和码字303的编码比特数进行编码，与去聚合和MPDU验证同步，MAC还可以对传入PSDU的码字计数。然后，它可以向PHY反馈每个容器单元102的第一个和最后一个码字303的序列号以及MPDU验证的状态。根据MPDU验证的状态，可能出现以下情况：

1.可以根据从MAC反馈的PSDU内的码字的序列号释放(刷新)与通过由MAC进行的FCS验证的MPDU 101相对应的码字303的LLR。

2.如果与具有有效分隔符但未通过FCS验证的MPDU 101相对应的LLR未通过每码字FEC奇偶校验失败，则应存储这些LLR。对于失败的MPDU 101的其余码字303，在重传之后，PHY预期只存储要用于与FEC中正确比特级联的解码比特。

3.对于码字303，其对应的解码比特在预定义位置(例如，码字303的前四个字节)中不包含有效的分隔符，MAC预期继续搜索每个码字303的前四个字节，并向接收器的PHY返回在其中未找到分隔符的、与转发给MAC的整个数据块相对应的PSDU的第一个和最后一个码字303的SN。

4.LDPC码字303的假正奇偶校验的可能性很小，但不为零。一旦当与FCS验证失败的MPDU 101对应的所有码字303都通过了FEC奇偶校验时，PHY期望存储重传期间用于LLR组合的MPDU 101的所有码字303的LLR。

5.为了降低假正LDPC奇偶校验的可能性(或类似地，如果部分BCC编码数据)被正确解码，建议并入CRC的选项。

6.对于LDPC编码的数据，可以在LDPC编码之前将CRC添加到信息比特。

7.对于BCC编码的数据，可以在BCC编码器的输入处，向每个预定数量信息比特的块，例如，每1000比特，添加CRC。

8.如果直到PSDU的最后也没找到有效的分隔符，则应从存储器中清除与具有预期分隔符位置的码字303之后的码字303相对应的所有LLR。

9.填充A-MPDU 400的最后一个MPDU 101的ZLD 302应具有分隔符集合的EOF比特，该EOF比特指示可以终止接收并且不必存储与剩余码字303相对应的所有LLR。

图4示出了示例，该实例示出了使用分别由发送设备100和接收设备110支持的HARQ的重传过程。接收设备110可以从发送设备100接收包括多个码字集合103的(加扰的)A-MPDU 400，并且可以对其进行解扰，以获得这些码字集合103。图4特别地假设接收设备110最初接收(和解扰)第一A-MPDU 400(A-MPDU#1)，其包括四个码字集合103，每个码字集合由多个码字303组成(第一码字集合103的CW1/1…CW3/1；第二码字集合103的CW1/2…CW3/2；以此类推)。每个码字集合103对应于一个编码的容器单元102，并且因此与四个MPDU101(MPDU#1-MPDU#4)之一相关联。

由第一A-MPDU#1传送的MPDU#1特别地与包括三个码字CW1/1，CW2/1，CW3/1的第一码字集合103相关联。对于CR 3/4，第一码字集合303的比特大小与包含MPDU#1的相应容器单元102的比特大小对齐，大小为180*3＝540B。图4示出了第一码字CW1/1和第三码字CW3/1的解码成功，而第二码字CW2/1的解码失败。对于CW1/1和CW3/1，PHY可以为每一个相应地存储180个解码字节。对于CW2/1，可以存储LLR。

然后，接收设备110可以从发送设备110接收失败的码字303的(加扰的)重传，特别是包括失败的码字303的整个码字集合103的(加扰的)重传。图4假定先前失败的包含在A-MPDU#1中的CW2/1(与MPDU#1相关联)将在A-MPDU#2中向接收设备110(其接收并解扰A-MPDU#2)重传。在A-MPDU#2内重传的相同码字集合103的CW1/1和CW3/1 303可以被忽略。然后，可以在接收设备110处将A-MPDU#2中的CW2/1的LLR直接馈入FEC中，或者在将它们与来自先前失败的传输的对应的LLR组合之后，将它们馈入到FEC中。特别地，接收设备110可以配置为基于所述CW2/1的软比特和先前在初始传输(A-MPDU#1)中失败的CW2/1的软比特来对重传(A-MPDU#2)中的CW2/1进行解码。

显然，发送设备100的责任是确保以与在先前传输中发送的完全相同的顺序重传包含失败的码字303(在图4中，CW1/4和CW6/4也失败)的多个MPDU(在图4中，A-MPDU#2以与A-MPDU#1相同的顺序包括先前失败的码字303)。A-MPDU#1的MPDU3没有包含失败的码字，将不由发送设备100重传。

图5示出了根据本发明实施例的方法500，特别是用于支持HARQ。方法500包括：步骤501，将数据单元101封装在容器单元102中；步骤502，将容器单元102编码为由一个或多个码字303构成的码字集合103，其中，容器单元102的比特大小等于码字集合103的比特大小。可选地，方法500可以进一步包括步骤503，基于加扰种子104对码字集合103进行加扰；该方法500可以由发送设备100执行，并且码字集合103或加扰的码字集合105可以向接收设备110发送。

图6示出了根据本发明实施例的方法600，特别是用于支持HARQ。方法600包括：步骤601，接收至少一个由一个或多个码字303构成的码字集合103。可选地，如果实际上接收到加扰的码字集合105，则方法600可以包括以下步骤：基于加扰种子104对码字集合103进行解扰。方法600还包括步骤602，对码字集合103的码字303进行解码以获得容器单元102，其中，容器单元102的比特大小等于码字集合103的比特大小；以及，步骤603，对容器单元102进行解封装，以获得数据单元101。方法600可以由接收设备110执行，并且该加扰的码字集合105可以从发送设备100接收。

进一步支持与802.11一起使用HARQ的另一种可能的变化涉及加扰器。加扰器用于避免比特流中相同重复比特(很多0或1s)的长序列，因此其输出可能是伪随机的。这有助于改良峰均功率比(Peak to Average Power Ratio，PAPR)，并控制来自其他STA(例如设备100、110)的干扰传输，在极端情况下，它们是同步的，其行为可能更像随机噪声。加扰器的加扰种子可以被随机选择，并且通常可以在传输之间改变，以便平均地限制PAPR。

为了向接收器提供加扰种子，传统上每个802.11帧(PPDU)的有效负载部分都带有一个16比特SERVICE字段，该字段包含7比特加扰器初始化和9个零比特。这样的SERVICE字段在图7中示出。SERVICE字段传统上与数据部分一起编码。但是，这意味着，当使用LDPC时，(仅)第一个LDPC码字包含SERVICE字段。在接收器侧，在对前几个比特进行解码之后，立即将与加扰器初始化相对应的前7个比特用于配置解扰器。加扰器(包括SERVICE字段)和FEC的这种传统配置具有以下影响：

·由于在接收器侧将解扰器部署在FEC解码器之后，因此直接引入HARQ将意味着必须使用相同的加扰种子进行重传，以确保原始传输和随后的(可选)重传都携带相同码字的可能不同的冗余版本。这将不允许使用(半)随机加扰种子。

·SERVICE字段像数据一样经历相同的调制，这意味着即使在PPDU实际有效负载中的任何地方都没有错误，解码加扰种子的错误也会导致解码整个PPDU失败。因此，用于保护加扰器种子的更稳健的方案将是有利的。

为了解决以上与加扰器有关的问题，提出以下建议以支持将HARQ引入802.11：根据本发明实施例的发送设备100中的FEC编码器和加扰器的位置/顺序，例如如图1所示，可以交换，使得加扰器对编码比特进行操作。同样地，根据本发明实施例的接收设备110中的解扰器和FEC解码器的位置/顺序，例如如图2所示，也可以交换。此外，可以将SERVICE字段(具体地，加扰种子104的指示)与数据部分(与数据单元101相关联的码字303)的编码分开。

总而言之，本发明的实施例实现了多种益处。实验室测量和模拟均表明，与没有HARQ相比，HARQ可以以显著更低的SINR实现相同的吞吐量和PER性能。HARQ在非授权频谱或链路自适应故障的情况下尤其有效。

已经结合各种实施例作为示例以及实施方式描述了本发明。然而，通过研究附图，本公开和独立权利要求，其他变形可以由对要求保护的发明进行实践的本领域技术人员所理解和实现。在权利要求书以及说明书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其他单元可以实现权利要求中记载的几个实体或项目的功能。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示不能在有利的实施方式中使用这些措施的组合。

Claims (21)

1.用于支持混合自动重传请求HARQ的发送设备(100)，所述发送设备(100)配置为：

将数据单元(101)封装在容器单元(102)中；

将容器单元(102)编码为由一个或多个码字(303)构成的码字集合(103)；

其中，所述容器单元(102)的比特大小等于所述码字集合(103)的所述比特大小。

2.根据权利要求1所述的发送设备(100)，配置为：

基于加扰种子(104)对所述码字集合(103)加扰，以及

向接收设备(110)发送所述加扰的码字集合(105)。

3.根据权利要求2所述的发送设备(100)，配置为：

提供与所述加扰的码字集合(105)分开的所述加扰种子(104)的指示；以及

向所述接收设备(110)发送所述加扰种子(104)的所述指示，然后发送所述加扰的码字集合(105)。

4.根据权利要求2或3所述的发送设备(100)，配置为：

与所述容器单元(102)分开编码和/或调制所述加扰种子(104)的所述指示。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的发送设备(100)，配置为：

将所述容器单元(102)的所述比特大小和所述码字集合(103)的所述比特大小对齐。

6.根据权利要求5所述的发送设备(100)，配置为：

将所述数据单元(101)与多个附加比特(300、301、302)一起封装在所述容器单元(102)中，以获得所述容器单元(102)的期望比特大小。

7.根据权利要求5或6所述的发送设备(100)，配置为：

将所述数据单元(101)与一个或多个填充比特(301)和/或一个或多个零长度分隔符ZLD(302)一起封装在所述容器单元(102)中，以获得所述容器单元(102)的比特大小，所述容器单元(102)的比特大小为每个码字的信息比特数的倍数。

8.根据权利要求7所述的发送设备(100)，配置为：

基于编码率选择所述每个码字的信息比特数。

9.根据权利要求5至8中的一项所述的发送设备(100)，配置为：

通过将取决于编码率的信息比特数与多个附加比特进行组合，确定每个码字(303)的信息比特数。

10.根据权利要求9所述的发送设备(100)，配置为：

使用所述附加比特作为循环冗余校验CRC，码字序列和/或其他信息比特。

11.根据权利要求1至10中的一项所述的发送设备(100)，配置为：

将多个码字集合(103)聚合到聚合单元(400)中；

基于所述加扰种子(104)对所述聚合单元(400)进行加扰；以及

向所述接收设备(110)发送所述加扰的聚合单元(400)。

12.根据权利要求1至11中的一项所述的发送设备(100)，配置为：

向所述接收设备(110)提供码字比特大小或所述码字集合(103)的比特大小。

13.用于支持混合自动重传请求HARQ的接收设备(110)，所述接收设备(110)配置为：

从发送设备(100)接收至少一个由一个或多个码字(303)构成的码字集合(103、105)；

对所述码字集合(103)的所述码字(303)进行解码，以获得容器单元(102)；

其中，所述容器单元(102)的比特大小等于所述码字集合(103)的所述比特大小；以及

对所述容器单元(102)进行解封装以获得数据单元(101)。

14.根据权利要求13所述的接收设备(110)，配置为：

在对所述码字(303)进行解码以获得所述容器单元(102)之前，基于加扰种子(104)对所述接收的码字集合(103、105)进行解扰。

15.根据权利要求14所述的接收设备(110)，配置为：

从所述发送设备(100)接收加扰种子(104)的指示，然后接收与所述加扰种子(104)的所述指示分开的所述加扰的码字集合(105)；以及

基于根据所述加扰种子(104)的所述指示确定的所述加扰种子(104)对所述加扰的码字集合(105)进行解扰。

16.根据权利要求13至15中的一项所述的接收设备(110)，配置为：

从所述发送设备(100)接收包括多个码字集合(103)的加扰的聚合单元(400)；

基于所述加扰种子(104)对所述聚合单元(400)进行解扰，以获得所述多个码字集合(103)；以及

对所述多个码字集合(103)的所述码字(303)进行解码，以获得每个码字集合(103)的容器单元(102)。

17.根据权利要求13至16中的一项所述的接收设备(110)，配置为：

基于一个或多个码字(303)是否被正确解码，向所述发送设备(100)发送确认ACK或块ACK消息；

如果至少一个码字(303)解码失败，从所述发送设备(110)接收包括所述失败的码字(303)的所述码字集合(103)的重传；

基于所述码字(303)的软比特和所述失败的码字(303)的软比特之和，对与所述失败的码字(303)相对应的所述码字集合(103)的重传中的所述码字(303)解码。

18.根据权利要求17所述的接收设备(110)，配置为：

缓存失败的码字(300)的所述软比特。

19.根据权利要求17或18所述的接收设备(110)，配置为：

存储与失败的码字(303)包括在相同的码字集合(103)中的成功解码的码字(303)的解码比特；以及

基于与所述失败的码字(303)相对应的所述解码的码字(303)和所述存储的解码比特，获得与所述码字集合(103)相对应的所述容器单元(102)。

20.一种用于支持混合自动重传请求HARQ的方法(500)，所述方法(500)包括：

将数据单元(101)封装(501)在容器单元(102)中；

将所述容器单元(102)编码(502)为由一个或多个码字(303)构成的码字集合(103)，

其中，所述容器单元(102)的比特大小等于所述码字集合(103)的所述比特大小。

21.一种用于支持混合自动重传请求HARQ的方法(600)，所述方法(600)包括：

接收(601)至少一个由一个或多个码字(303)构成的码字集合(103、105)；

对所述码字集合(103)的所述码字(303)进行解码(603)，以获得容器单元(102)；

其中，所述容器单元(102)的比特大小等于所述码字集合(103)的所述比特大小；以及

对所述容器单元(102)进行解封装(604)以获得数据单元(101)。

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