CN1674715A - 移动通信中执行基于压缩模式的混合自动重发请求的方法 - Google Patents

移动通信中执行基于压缩模式的混合自动重发请求的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于防止在移动通信系统中由于当用户设备(UE)从一个节点B向它的相邻节点B执行越区切换时产生的传输间隔(TG)周期而引起的通过上行链路传输数据分组的传输延迟的方法。在该方法中，节点B通过多个子帧顺序地向UE发送数据分组，UE通过在TG周期之后的上行专用物理控制信道(DPCCH)的子帧向节点B发送有关由于TG周期而传输延迟的数据分组的响应信号。

Description

移动通信中执行基于压缩模式 的混合自动重发请求的方法
                              技术领域
本发明通常涉及支持高速下行链路分组接入(High Speed Downlink Packet Access，HSDPA)的移动通信系统。特别是，本发明涉及一种用于最小化在上行链路压缩模式下的混合自动重发请求(Hybird Automatic Repeat reQuest，HARQ)的传输延迟的方法。
                              背景技术
通常，HSDPA指的是用于支持在通用移动电信系统(Universal MobileTelecommunication System，UMTS)，下一代异步通信系统中的高速下行链路分组数据传输的方案，并且，HSDPA支持高速下行链路共享信道(HS-DSCH)，用于HS-DSCH的共享控制信道(HS-SCCH)、和用于HS-DSCH的上行专用物理控制信道。UMTS通信系统支持压缩模式。
为了支持HSDPA，已提出了自适应调制和编码(Adaptive Modulation and Coding，AMC)以及HARQ。现在将更详细地描述应用于HSDPA方案的AMC方案和HARQ方案。
1.AMC方案
AMC方案指的是用于根据在一个节点B与用户设备(UE)之间的信道状态来自适应地确定调制方案和编码方案，从而提高节点B的总体系统效率的数据传输方案。因此，AMC方案包括多种调制方案和多种编码方案，并用调制方案与编码方案的组合来调制/编码数据信道信号。通常，调制方案与编码方案组合中的每一个被称为“调制和编码方案(MCS)”，等级1到等级n的多个MCS可以根据MCS的数量来定义。换句话说，AMC方案根据在节点B与当前连接到该节点B的UE之间的信道状态来自适应地确定MCS的等级，从而提高节点B的总体系统效率。
2.HARQ方案(n信道停止和等待HARQ(n信道SAW HARQ))
为了提高自动重发请求(ARQ)方案的传输效率，HARQ方案提出了以下两个阶段。提供第一阶段来执行节点B与UE之间的重发请求与响应的交换，提供第二阶段来暂时存储损坏的数据，然后把存储的损坏数据与它的重发数据组合。
另外，为了弥补传统的停止和等待ARQ(SAW ARQ)方案的缺点，HARQ方案提出了n信道SAW HARQ方案。SAW ARQ方案在接收到关于以前分组数据的确认应答(ACK)之前不能够发送下一个分组数据。
因此，在一些情况下，SAW ARQ方案应该等待ACK，即使现在发送分组数据是可能的。然而，n信道SAW HARQ方案即使在接收到关于以前分组数据的ACK之前也连续地发送多个数据分组，从而提高信道效率。
也就是说，在UE与节点B之间建立n个逻辑信道，如果这n个逻辑信道中的每一个能够由它的唯一时间和信道号来识别，则接收分组数据的UE能够确定通过其传输该接收的分组数据的信道，并以好的顺序重排序数据分组或软组合相应的分组数据。
在HSDPA中，UE检查节点B发送的数据中是否有差错，并通过HS-DPCCH发送ACK或否定的ACK(NACK)作为差错校验结果，以支持HSDPA。指示在发送的数据中是否存在差错的信息由ACK/NACK来表示。此外，为了支持AMC，UE可以向节点B发送信道质量信息。下行信道质量信息由信道质量指示符(CQI)来指示。
接着将对异步压缩模式进行描述。压缩模式指的是一种方案，在该方案中命令UE提供用于监控和测量其它通信网络的定时间隔，以执行频率间越区切换或无线接入技术间越区切换。
以下将更详细地描述由UE执行越区切换的一般过程。UE接收从可用的小区接收基本公共导频信道(P-CPICH)信号，并测量接收的P-CPICH信号的接收信号强度指示(RSSI)。UE把测量的P-CPICH信号的RSSI报告给无线网络控制器(RNC)。然后，RNC基于UE报告的P-CPICH信号的RSSI来确定该UE的越区切换状态。也就是说，RNC包括确定UE是否应执行越区切换的步骤(1)、从小区中选择UE应越区切换到的目标小区的步骤(2)。因此，为了执行越区切换，UE必然需要测量来自它的相邻小区的P-CPICH信号的过程。
在压缩模式中，如果向节点B发送ACK/NACK或CQI信息的HS-DPCCH的一部分与相应于上行专用物理信道(DPICH)传输间隔(TG)周期的时隙重叠，则UE不能够通过它的HS-DPCCH的相关联子帧发送ACK/NACK或CQI。
图1是图示当在压缩模式下由于TG间隔而不能够发送上行链路控制信息时在上行专用物理信道与下行信道之间传统定时关系的示意图。参考图1，上行专用物理信道(UL-DPCH)120基本上有10毫秒的帧结构。每一帧由15个时隙组成，且每一时隙有2560个码片长度。因此，一帧有38400个码片长度。
高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)是节点B通过其发送HSDPA到UE(未示出)的信道。因此，节点B把具有非常低扩频因子(SF)的正交可变扩频因子(OVSF)分配到应发送高速分组数据的HS-DPSCH。例如，SF＝16的OVSF编码可以分配到HS-PDSCH。
通过高速共享控制信道(HS-SCCH)来发送用于控制HS-PDSCH的控制信息。通过HS-SCCH发送的HS-PDSCH控制信息包括：
(1)传输格式与资源相关信息(TFRI)，其代表在HS-PDSCH中要使用的MCS等级、用于HS-PDSCH的信道化码、传输块组的大小、和传输信道识别符(ID)；
(2)HARQ信息，包括：
(a)HARQ进程号、其中在n信道SAWHARQ中，HARQ进程号指示在用于HARQ的n个逻辑信道中分组数据所属于的那个特定信道；
(b)重复型式(version)，重复型式是理想的，由于每次节点B把HSDPA分组数据发送到UE时，节点B发送选择的部分，因此UE应该知道重复型式，以便确定HSDPA的哪一部分被发送了；
(c)新数据指示符，其指示由节点B发送到UE的HSDPA分组数据是新的分组数据还是重发的分组数据。
如上所述，HS-SCCH可以粗略划分为TFRI部分和HARQ信息部分。TFRI信息是用于解扩展发送HSDPA分组数据的HS-PDSCH的必要信息。如果UE没有TFRI信息，则不能解扩展HS-PDSCH。因此用HS-SCCH的第一部分来发送TFRI信息，用HS-SCCH的最后一部分来发送HARQ信息。
可以给HS-SCCH分配一个或多个信道化码。可分配到每个UE的HS-SCCH的最大可能数量是4。因此，节点B应通知UE分配给它的是该4个HS-SCCH的哪一个。为此，节点B用UE ID加扰TFRI信息部分，HS-SCCH的第一部分。UE ID是由节点B分配的用以区别UE的ID。然后，通过使用UE ID对接收的HS-SCCH的TFRI信息进行解扰，UE能够确定分配给它的HS-SCCH。
在HSDPA中，UE检查从节点B发送的数据中是否有差错，并通过HS-DPCCH发送ACK或NACK作为差错校验结果。此外，为了支持AMC，UE能够向节点B发送信道质量报告信息。信道质量报告信息可被称为“信道质量指示符(CQI)”。如果在HS-PDSCH中开始与TG周期重叠处的子帧是第n个子帧，则UE不能发送相应于第n-2和第n-1子帧的ACK。也就是说，在与UL-DPCH的TG周期重叠的子帧周期中，UE不能够通过HS-PDSCH发送与通过HS-PDSCH的第0个子帧和第1个子帧发送的分组数据相对应的ACK 143和144。也就是说，UE在HS-PDSCH的两个部分161和162不能够向节点B发送与第0个子帧和第1个子帧相对应的ACK信号。由于节点B不能从HS-PDSCH接收ACK，节点B重发相应的HS-PDSCH，引起分组数据传输延迟。
因此，需要一种能够最小化在支持HSDPA的移动通信系统的压缩模式下由于节点B不能接收ACK而出现的传输延迟的方法。
                            发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于发送给定上行链路压缩模式的ACK/NACK信号的方法。
本发明的另一目的是提供一种通过以上行链路压缩模式在恢复周期发送那些在传输间隔(TG)周期中通过上行链路传输失败的ACK/NACK信息，来防止不必要的组数据重发的方法。
本发明的另一目的是提供一种用于在上行链路压缩模式中在TG周期结束之后从UE向节点B发送在TG周期产生但未发送成功的ACK/NACK信号的方法。
本发明的另一目的是提供一种用于当由于越区切换在上行链路中存在TG间隔时防止关于以前发送分组数据的ACK/NACK传输延迟的方法。
本发明的另一目的是提供一种在上行链路压缩模式中在传输之前在TG周期结束之后把在TG周期之后传输的ACK/NACK信号增加到下一子帧的CQI字段的方法，以及提供一种允许节点B在TG周期之后接收预期在TG周期接收的ACK/NACK信号的方法。
本发明的另一目的是提供一种用于把ACK/NACK信号的10次重复发送缩减到5次重复发送，以发送可能在与上行链路的一个子帧相对应的TG周期内产生的5次ACK/NACK信号的最大量，并提高发送功率以弥补该缩减。
为了获得上述目的以及其它目的，提供一种用于防止在移动通信系统中由于当用户设备(UE)从一个节点B向它的相邻节点B执行越区切换时产生的传输间隔(TG)周期而引起的通过上行链路传输数据分组的传输延迟的方法。在该方法中，节点B通过多个子帧顺序地向UE发送数据分组，并且，UE在TG周期之后通过上行专用物理控制信道(DPCCH)向节点B发送关于由于TG周期而传输延迟的数据分组的响应信号。
                        附图说明
从随后结合以下附图的详述中，本发明上述的和其它的目的、特征以及优点将变的更加明显。
图1是图示当由于在压缩模式下TG间隔而不能发送上行链路控制信息时在上行专用物理信道与下行信道之间传统定时关系的示意图。
图2是图示根据本发明实施例使用在TG周期之后的第一子帧发送上行链路控制信息的方法示意图。
图3是图示根据本发明第一实施例使用ACK/NACK字段发送ACK/NACK信息代表值的方法示意图。
图4是图示根据本发明第二实施例使用ACK/NACK字段发送N个延迟的ACK/NACK信号的方法示意图。
图5是图示根据本发明第三实施例使用CQI字段以固定比例来发送ACK/NACK信息的方法示意图。
图6是图示根据本发明第四实施例使用CQI字段发送ACK/NACK信息的方法示意图。
图7是图示根据本发明第五实施例使用ACK/NACK字段和CQI以固定比例来发送ACK/NACK信息的方法示意图。
图8是图示根据本发明第六实施例使用所有的ACK/NACK字段和CQI字段来发送ACK/NACK信息的方法示意图。
在所有的附图中，同样的附图标号将理解为涉及同样的部分、部件和结构。
                          具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的几个典型实施例。为了简明，在随后的描述中将省略那些本领域普通技术人员所熟知的结合于此的功能与配置的详述。
本发明提供一种用于在传输之前把在压缩模式的传输间隔(TG)周期传输失败的ACK/NACK插入到非TG周期以防止分组数据传输恶化的方法。
也就是说，本发明提供一种用于把TG周期之后的相邻子帧定义为恢复周期，然后在恢复周期发送在TG周期传输失败的ACK/NACK，从而提高分组数据速率的方法。现在将进一步详细描述在恢复周期内执行的示范性操作。
图2是图示根据本发明实施例使用位于TG周期之后的子帧发送控制信息的方法示意图。参考图2，通过HS-DPCCH 240发送的关于HS-PDSCH 230的第0子帧231、第1子帧232、第2子帧233的ACK/NACK的传输时间与TG周期214重叠。因此，本发明把在TG周期214结束之后首先发送的子帧244定义为恢复周期244，并通过该恢复周期244发送关于HS-PDSCH230的第0子帧231、第1子帧232、第2子帧233的ACK/NACK。
这里，在HS-DPCCH 240内的恢复周期244指的是在TG周期214之后的第一周期或预定周期，并用于不同于现存信道格式的特殊目的。
本发明通过恢复周期244发送由于与TG周期214重叠而未成功传输的关于HS-PDSCH 230的第0子帧231、第1子帧232、第2子帧233的ACK/NACK信息。
因此，接收以前在TG周期发送的关于HS-PDSCH230子帧的ACK/NACK信息(或响应信息)的节点B(未示出)能够在最小化的延迟时间内接收关于数据分组231、232和233的ACK/NACK信息。这样，防止不必要的HS-PDSCH数据分组231、232和233的重发是可能的。
这里，关于分组重发，HS-DPCCH 240使用2毫秒子帧发送ACK/NACK，该子帧包括3个时隙，在这3个时隙中，第一时隙包括用于发送指示是否接收到发送的分组数据的ACK/NACK信息的字段，第二和第三时隙包括用于发送CQI信息的字段。
本发明把在TG周期之后的特定子帧定义为恢复周期，并在恢复周期发送由于TG周期而传输延迟的ACK/NACK。在TG周期传输失败的ACK/NACK信号的数量是最大值N，该子帧包括用于一个ACK/NACK信号的1个时隙和用于CQI的2个时隙。
因此，本发明包括一种使用少于10比特的迭代编码技术代替基本的10比特迭代编码技术来一次发送关于更多分组的ACK/NACK信息以在TG周期之后发送几个ACK/NACK信号的方法。本发明还包括一种用于发送ACK/NACK代表值的方法，以及一种使用CQI字段发送ACK/NACK信息的方法。在这里，通过提高发送功率能够弥补由于编码速率降低而引起的可靠性下降。
根据上述的描述，现在将更详细地描述本发明随后的典型实施例。
第一实施例
图3是图示根据本发明第一实施例发送ACK/NACK代表值的方法示意图。参考图3，通过HS-PDSCH330从节点B(未示出)接收分组数据的UE(未示出)发送关于接收的分组数据的ACK/NACK信息。在这点上，支持压缩模式的UE在与TG周期314相应的时间里不能成功发送ACK/NACK。
在这种情况下，UE通过在TG周期之后的可用子帧344来发送在TG周期314传输失败的ACK/NACK。也就是说，UE使用在TG周期314之后的子帧344作为在TG周期314传输失败的ACK/NACK的恢复周期。
在恢复周期344发送的ACK/NACK值由AR来表示，AR代表关于第0子帧、第1子帧和第2子帧的ACK/NACK信号331、332和333。代表值AR可以由UE确定。
例如，假定代表值AR代表N个ACK/NACK信号的总和，如果N个ACK/NACK信号都是ACK信号，则在发送之前把代表值AR设置为ACK。然而，如果NACK信号在数量上大于ACK信号，则在发送之前把代表值AR设置为NACK。
也就是说，为了提高重发效率，在发送之前把ACK/NACK代表值设置为ACK或NACK，即使不是所有的ACK/NACK信号都彼此相同。
可以使用随后的等(1)和(2)来设置代表值AR，
AR＝ACK   (1)
其中ACK的数量大于T，否则，
AR＝NACK  (2)
也就是说，通过分析在TG周期的ACK/NACK信息来设置代表值AR，这里，T表示阈值且大于0。阈值T可以根据ACK与NACK的比来确定。
如上所述，本发明使用第一时隙的ACK/NACK字段来发送在TG周期传输失败的ACK/NACK信号的代表值，而不用修改现有HS-DPCCH子帧的格式。这样，防止在现有系统的TG周期过程中未发送的HS-PDSCH的不必要重发，或防止已接收的无差错HS-PDSCH分组的不必要重发是可能的。
第二实施例
图4是图示根据本发明第二实施例通过ACK/NACK字段发送N个ACK/NACK信号的方法示意图。参考图4，本发明的第二实施例在发送之前把关于第0子帧、第1子帧和第2子帧的ACK/NACK信号431、432和433顺序地分配到恢复周期444的ACK/NACK字段。换句话说，本发明的第二实施例把与第2子帧相对应的HS-DPCCH 440的ACK/NACK字段444定义为恢复周期444。在该定义之后，UE(未示出)在HS-DPCCH 440的ACK/NACK字段444执行低于(10，1)迭代编码的(N，1)迭代编码，并顺序发送多个ACK/NACK信号。这里，N是大于1的整数。
UE能够提高发送功率以弥补可能由ACK/NACK字段444的编码速率降低引起的编码性能恶化。这里，在恢复周期444的发送功率控制可以进一步取决于信道状态。
第三实施例
图5是图示根据本发明第三实施例使用CQI字段来发送传输延迟的ACK/NACK信息的方法示意图。参考图5，本发明的第三实施例使用现有的编码方案通过ACK/NACK字段来发送关于HS-PDSCH 530第2子帧的ACK/NACK，并使用比现有编码方案有更高或更低编码速率的编码方案通过CQI字段544来发送在TG周期514传输失败的关于HS-PDSCH 530的第0子帧和第1子帧的ACK/NACK信号531和532。也就是说，UE(未示出)通过在TG周期514结束之后的第一HS-DPCCH子帧的CQI字段来发送关于第0子帧和第1子帧的ACK/NACK信号531和532。UE使用(10，1)迭代编码方案通过ACK/NACK字段563发送关于HS-PDSCH 530的第2子帧533的ACK/NACK信息563，并使用比(10，1)迭代编码方案有更低编码速率的编码方案来发送关于第0子帧和第1子帧的ACK/NACK信号531和532，这里，ACK/NACK字段563是它的初始响应周期。CQI字段的剩余部分用于非连续传输(DTX)。然而，如果通过CQI字段要发送的ACK/NACK信号的数量少于2，则UE能够使用比(10，1)迭代编码方案有更高编码速率的编码方案。也就是说，应根据ACK/NACK信号的数量来选择编码方案。
第四实施例
图6是图示根据本发明第四实施例在CQI字段的固定比例上发送ACK/NACK信息的方法示意图。在图6中假定固定比例与整个CQI字段相对应。
参考图6，如果通过CQI字段要传输的ACK/NACK信号的数量是2，则UE(未示出)使用现有的编码方案通过ACK/NACK字段来发送关于HS-PDSCH630第2子帧的ACK/NACK信号，并使用现有编码方案通过CQI字段发送在TG周期614传输失败的关于HS-PDSCH630第0子帧和第1子帧的ACK/NACK信号631和632。这里，应根据CQI的固定比例和ACK/NACK信号的数量来选择编码方案。
第五实施例
图7是图示根据本发明第五实施例使用ACK/NACK字段与CQI来发送传输延迟的ACK/NACK信息的方法示意图。参考图7，UE(未示出)把TG周期714之后的整个子帧定义为恢复周期744，并维持现有的编码速率在恢复周期744传输传输延迟的ACK/NACK信号。换句话说，UE发送要在恢复周期744发送的ACK/NACK信号，而不用把恢复周期分离为ACK/NACK字段和CQI字段。
在恢复周期744，UE首先发送在TG周期714传输失败的ACK/NACK信号731和732，然后发送要在恢复周期744发送的ACK/NACK信号733。这里，UE把HS-DPCCH740的整个子帧定义为恢复周期744，并在恢复周期744发送在TG周期714传输失败的ACK/NACK信号。也就是说，UE用固定数量的比特来编码ACK/NACK信息、通过预定字段731、732和733发送编码的ACK/NACK信息、并在剩余的部分执行DTX处理。如果在恢复周期744要发送的ACK/NACK信号的数量少于3，则用于ACK/NACK信号的编码方案的编码速率应设置的比现有编码方案更高。如果在恢复周期744要发送的ACK/NACK信号的数量大于3，则用于ACK/NACK信号的编码方案的编码速率应设置的比现有编码方案更低。然而，如果通过CQI字段要发送的ACK/NACK信号的数量是2，则可以使用现有编码方案。也就是说，应根据ACK/NACK信号的数量来选择编码方案。
第六实施例
图8是图示根据本发明第六实施例在ACK/NACK字段与CQI字段的固定比例上发送ACK/NACK信息的方法示意图。参考图8，如连同图7所描述的，UE(未示出)在发送之前根据ACK/NACK信号831、832和833的数量适当地编码作为恢复周期的整个子帧844。当维持现存编码速率时，恢复周期844可以有一个子帧或者几个子帧。
这里，恢复周期844可以设置为与TG周期814的长度成比例，或关于TG周期814的一些ACK/NACK信号可以受到DTX的影响，从而调整恢复周期844的长度。例如，如果设置TG周期的长度以致应弥补4个ACK/NACK信号，则可以在两个子帧上定义恢复周期。
如上所述，在执行压缩模式的HSDPA通信系统中，本发明通过位于TG周期之后的子帧来发送在上行信道的TG周期传输失败的ACK/NACK信号，而不用单独的信道。另外，本发明通过使用TG周期之后的子帧来发送ACK/NACK信号使得由重发引起的数据传输延迟最小。
虽然已参考一些典型实施例示出和描述了本发明，但对本领域普通技术人员来说，在不偏离由附带的权利要求限定的本发明精神和范围的情况下作出各种形式和细节上的改变将是可以理解的。

Claims (14)

1、一种用于防止在移动通信系统中由于当用户设备(UE)从一个节点B向其相邻节点B执行越区切换时产生的传输间隔(TG)周期而引起的、通过上行链路传输的数据分组的传输延迟的方法，该方法包括步骤：
通过多个子帧顺序地发送数据分组；和
通过在TG周期之后的上行专用物理控制信道(DPCCH)的子帧发送有关由于TG周期而传输延迟的数据分组的响应信号。
2、权利要求1的方法，进一步包括步骤：
通过在TG周期之后的上行DPCCH子帧中的确认应答/否认应答(ACK/NACK)字段来发送关于传输延迟的数据分组的响应信号。
3、权利要求1的方法，进一步包括步骤：
通过在TG周期之后的上行DPCCH子帧中的ACK/NACK字段来发送代表有关传输延迟的数据分组的响应信号的响应信号。
4、权利要求1的方法，进一步包括步骤：
顺序地迭代编码关于传输延迟的数据分组的响应信号，并通过TG周期之后的上行DPCCH子帧中的ACK/NACK字段来发送编码的响应信号。
5、权利要求1的方法，进一步包括步骤：
通过在TG周期之后的上行DPCCH子帧中的信道质量指示符(CQI)字段来发送关于传输延迟的数据分组的响应信号。
6、权利要求1的方法，进一步包括步骤：
迭代编码关于传输延迟的数据分组的响应信号，并在非连续传输(DTX)的基础上通过在TG周期之后的上行DPCCH子帧中的CQI字段来发送编码的响应信号。
7、权利要求1的方法，进一步包括步骤：
通过在TG周期之后的上行DPCCH的整个子帧顺序地发送关于传输延迟的数据分组的响应信号。
8、权利要求1的方法，进一步包括步骤：
迭代编码关于传输延迟的数据分组的响应信号，并在DTX的基础上通过TG周期之后的上行DPCCH子帧来发送编码的响应信号。
9、一种在移动通信系统中传输数据的方法，该方法包括步骤：
在第二无线收发信机上从第一无线收发信机接收数据分组；
根据在接收的数据分组中是否存在差错来产生确认应答/否认应答(ACK/NACK)信息；
连同产生的ACK/NACK信息，向第一无线收发信机发送由于传输间隔(TG)周期而传输延迟的ACK/NACK信息。
10、权利要求9的方法，进一步包括步骤：
从第一无线收发信机通过TG周期之后的传输帧发送传输延迟的ACK/NACK信息。
11、权利要求9的方法，其中第二无线收发信机发送代表传输延迟的ACK/NACK信息的值。
12、一种用于在移动通信系统中传输数据的无线收发信机，包括：
用于发送和接收数据分组的无线收发信机部件；
用于根据在接收的数据分组中是否存在差错来产生确认应答/否认应答(ACK/NACK)信息的无线收发信机部件；
用于连同产生的ACK/NACK信息一起发送由于传输间隔(TG)而传输延迟的ACK/NACK信息的无线收发信机部件。
13、权利要求12的无线收发信机，进一步包括：
用于通过TG周期之后的传输帧来发送传输延迟的ACK/NACK信息的无线收发信机部件。
14、权利要求12的无线收发信机，其中该无线收发信机进一步发送包括代表传输延迟的ACK/NACK信息的值。
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