CN1764100A - 一种多频点小区中混合自动重传请求的实现方法 - Google Patents

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Abstract

一种多频点小区中混合自动重传请求的实现方法，节点B为UE分配高速共享资源时，将其高速下行分组业务分配到N个频点上，并将建立的物理信道信息上报给RNC和该UE，包含频点信息；节点B在N个频点上为该UE建立高速共享资源后，在为该UE建立的HARQ实体上建立N个HARQ子实体，每个子实体独立处理一个频点上的高速下行分组业务；相应地，该UE在HARQ实体也建立N个HARQ子实体；节点B配置每个HARQ子实体的参数，并将该配置信息通过高层信令通知RNC和该UE，Node B和UE依照该信息完成各自HARQ实体中各子实体的配置，实现该业务中的混合自动重传请求功能。本发明在采用多载波HSDPA技术的TD－SCDMA系统中，可以在多个频点上同时实现HARQ功能，并且能兼容目前的协议。

Description

一种多频点小区中混合自动重传请求的实现方法
技术领域
本发明涉及无线通讯领域，特别是在时分同步码分多址接入(TimeDivision Code Synchronization Division Multiple Access，TD-SCDMA)系统中，一种高速媒体访问控制实体(MAC-hs)中实现HARQ(Hybrid AutomaticRetransmission Request，混合自动重传请求)功能的方法。
背景技术
第三代移动通信系统的一个重要特点是业务上、下行链路的业务量的不平衡性，下行链路的业务量将普遍大于上行链路的业务量。针对这个需求，3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作方案)在3G规范中引入了HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入)特性，HSDPA技术是一种针对多用户提供高速下行数据业务的技术。适合于多媒体、Internet等大量下载信息的业务。
根据目前的3GPP协议，在TD-SCDMA系统中，小区和载波一一对应。单载波小区中的HSDPA相关的信道资源配置方法为：1条HS-DSCH(高速下行共享信道)，多条HS-SCCH(高速共享控制信道)，与每条HS-SCCH一一对应的HS-SICH(高速共享指示信道)。当网络侧为一个UE(userequipment用户设备)配置HS-DSCH资源时，配置1～4条HS-SCCH，构成1个HS-SCCH集，同时配置与每条HS-SCCH一一对应的HS-SICH。在进行HS-DSCH数据发送过程中，每个HS-DSCH TTI(transition time interval发送时间间隔)，Node B(节点B)在一条HS-SCCH信道发送HS-DSCH相关的控制信息，UE通过读取该信道来获得这些信息，并在与该HS-SCCH对应的一条HS-SICH信道上发送反馈信息。
在Node B侧，每个HS-DSCH TTI，针对某个UE，由MAC-hs选择一条HS-SCCH给UE使用，即在该HS-SCCH信道上发送HS-DSCH相关的控制信息给该UE。在UE侧，如果其HS-SCCH集没有一条HS-SCCH分配给UE使用，则UE连续监测这个HS-SCCH集，通过读取HS-SCCH上的“UE标识”信息与UE自身的标识相比较，从中搜索被实际分配给该UE的那个HS-SCCH，直到找到一条分配该UE的HS-SCCH信道，下一个TTI开始，只监测并接收该HS-SCCH，使用其承载的控制信息来接收HS-DSCH数据，并在该HS-SCCH对应的一条HS-SICH信道上发送反馈信息，直到在某个TTI，UE在该HS-SCCH不能读到与自己相符的UE标识，或不能读到该HS-SCCH，则UE重新监测被分配的HS-SCCH集，值得找到分配给该UE的一条HS-SCCH。
在HSDPA特性中，通过引入AMC(Adaptive Modulation and Coding，自适应编码调制)、HARQ技术以及相关的减小网络处理时延的技术，来提供更高速率的下行分组业务速率，提高频谱利用效率。
AMC技术根据信道的情况(信道状态信息CSI)确定当前信道容量，根据容量确定合适的编码调制方式等，以便最大限度的发送信息，实现比较高的速率；而且，针对每一个用户的信道质量变化，AMC都能提供可相应变化的调制编码方案，从而提高了传输速率和频谱利用率。
HARQ是将传统的ARQ(Automatic Retransmission Request，自动重传请求)技术和FEC(Forward Error Correct，前向纠错)技术相结合的一种纠错方法。发送端发送的码不仅能够检测错误，而且还具有一定的纠错能力。接收端接收信息以后，如果错误情况在纠错能力以内，则自动进行纠错，如果超出了纠错码的纠错能力，但是能够检测出来，则接收端反馈给发送端相应的信号，要求发送端重发。
在HSDPA技术中，新引入了HS-DSCH(High Speed Downlink SharedChannel，高速下行共享信道)和MAC-hs(高速媒体访问控制)子层。在网络侧MAC-hs在Node B中实现，用来进行HS-DSCH传输信道的数据传输。
在Node B中，每个小区具有一个MAC-hs实体(entity)，MAC-hs不仅完成HS-DSCH数据处理和调度，同时负责管理HSDPA物理资源的管理和分配。如图1所示，MAC-hs实体包括流量控制、调度/优先级控制、HARQ功能、TFRC选择(Transport Format and Resource Choice，传输格式和资源选择)等4个功能实体。
1)流控：用来控制来自MAC-d(专用媒体访问控制)的数据流量以满足空口能力。通过流控减少时延和拥塞。对于每个具有单独优先级的MAC-d数据流，流控是独立的。
2)调度/优先级控制：根据HARQ实体和优先级进行调度。根据信道和ACK/NACK反馈情况决定新传、重传。设置优先级和数据块的编号等
3)HARQ：一个UE(user equipment用户设备)对应一个HARQ实体。一个HARQ实体对应于多个HARQ过程。一个HS-DSCH TTI对应一个HARQ过程。
4)TFRC(传输格式资源控制)选择：根据信道情况和资源情况选择合适的传输格式。
在Node B的MAC-hs实体中，为每个UE分配一个HARQ实体，执行N-Channel SAW(See And Wait Protocol)，SAW协议简称N信道停等协议，即该HARQ实体执行的是N-channel-SAW-HARQ协议。一个HARQ实体对应于多个HARQ进程，在目前的3GPP关于TD-SCDMA的协议中，一个UE的HARQ实体最多可包含8个HARQ进程(process)，不同的HARQ进程通过process ID(进程号)来标识。一个HS-DSCH TTI对应一个HARQ进程。
在UE侧，一个UE有一个MAC-hs实体，包括HARQ功能、分派、重排序和分解等4个功能实体，如图2所示。
HARQ：负责HARQ协议，产生ACK/NACK(数据块反馈消息，ACK表示正确，NACK表示错误)等。
分派：把MAC-hs PDU(MAC-hs Protocol Data Unit，MAC-hs协议数据单元)分派到相应的重排队列
重排：用于保证数据包按序到达上层。将HARQ实体产生的乱序数据块排序后上报给高层。一个队列对应于一个重排实体。根据每个优先级队列中数据块的编号(TSN)进行重排。为了防止超时等死锁问题发生，可采用定时器等办法
分解：从MAC-hs PDU中解出MAC-d PDU，发送到MAC-d。
UE的HARQ实体与Node B中的HARQ实体是对等实体，包括相同数目的HARQ进程，每个进程通过process Id与Node B侧的进程形成一一对应的协议实体，用于MAC-hs PDU(协议数据单元)数据包的接收。
目前3GPP协议中的TD-SCDMA系统是单载波系统，即一个小区对应一个载波，单个载波的频谱宽度为1.6M，由于TD-SCDMA采用相对窄带的TDD方式，单个载波上的理论峰值速率为2.SMbps，单个载波上可提供的下行峰值速率偏低，不能很好地满足运营商对将来高速分组数据业务的需求。因此，需要以单载波小区HSDPA技术为基础进行一些技术改进，以满足运营商对高速分组数据业务更高的需求。
在多载波小区中，一个小区有多个频点，该小区的最大用户数是单频点小区的最大用户数的N倍(N是频点个数)。在多频点小区中，有的UE的HSDPA资源可以同时分配在多个频点上，即该用户的HS-DSCH可以同时分配在多个频点上。
因此，Node B为该小区UE调度和分配HSDPA资源时，比单频点小区复杂得多。具体表现为：Node B的MAC-hs管理的UE数量多，流量控制相对复杂；Node B中MAC-hs针对每个UE的调度包括：频率信息、时隙和码道，即：此时UE的数据业务可以承载在多个频点的多个时隙和多个码道上，要求HARQ实体可以同时处理多个频点上的HS-PDSCH(高速物理下行共享信道)数据。
根据3GPP协议，一个UE的HARQ进程数目是8个，当在多载波小区UE的HS-PDSCH可以承载在多个频点上时，HARQ进程的最大数目是8×N(N为UE的频点数目)，目前协议中配置HARQ进程的办法单纯通过processID进程标识不可行了，同时配置HARQ进程的内存参数的方法也不行。急需一个有效的解决方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多频点小区中的高速媒体访问控制实体的实现方法，能够在采用多载波HSDPA技术的TD-SCDMA系统中，在多个频点上同时实现HARQ功能，并且能兼容目前的协议。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多频点小区中混合自动重传请求的实现方法，包括以下步骤：
(a)节点B为用户设备UE分配高速共享资源时，将其高速下行分组业务同时分配到N个频点上，N为正整数，并将建立的物理信道信息上报给无线网络控制器RNC和该UE，其中包含了频点信息；
(b)所述节点B在N个频点上为该UE建立高速共享资源后，为该UE建立一个混合自动重传请求实体，并在该实体上建立N个混合自动重传请求子实体，每个子实体独立处理一个频点上的高速下行分组业务；相应地，该UE在混合自动重传请求实体也建立N个混合自动重传请求子实体；
(c)所述节点B配置每个混合自动重传请求子实体的参数，并将该配置信息通过高层信令通知RNC和该UE，Node B和UE依照该信息完成各自混合自动重传请求实体中各子实体的配置，实现该业务中的混合自动重传请求功能。
进一步地，上述实现方法还可具有以下特点：所述节点B上的混合自动重传请求子实体的功能和单频点小区的节点B中的混合自动重传请求实体的功能相同，用于独立地处理一个频点上高速物理共享信道的混合自动重传请求进程，完成该高速物理下行共享信道上的数据和对应该频点的高速控制共享信道和高速信息共享信道的信令发送和重传，根据调度/优先级实体指示的队列标识和每个优先级队列中数据块的编号，填写对应信息；独立地设置进程标识和执行SAW协议。
进一步地，上述实现方法还可具有以下特点：所述UE的混合自动重传请求实体的功能和单频点小区的UE中的混合自动重传请求实体的功能相同，每个混合自动重传请求子实体独立地处理一个频点上高速物理共享信道的混合自动重传请求进程，产生数据块反馈信息和信道质量指示信息，并承载在与该频点的高速物理共享信道对应的高速共享信息信道上，上报到网络侧。
进一步地，上述实现方法还可具有以下特点：所述每个混合自动重传请求子实体中可处理一个或多个进程。
进一步地，上述实现方法还可具有以下特点：所述步骤(c)中的高层信令是指：节点B发送到RNC的高速下行共享信道TDD信息响应消息，以及RNC发送到该UE的混合自动重传请求信息消息。
进一步地，上述实现方法还可具有以下特点：所述步骤(c)中节点B配置每个混合自动重传请求子实体的参数是为对应频点的每个进程分配的内存大小。
进一步地，上述实现方法还可具有以下特点：在所述高层信令中，对第一个频点对应进程所分配的内存大小信息仍按原来的层次配置，但增加一个频点信息单元，对于其它N-1个频点则增加一个新的频点信息单元，在该信息单元中再配置其余N-1个频点相应的频点信息和相应进程所分配的内存大小信息。
由上可知，本发明提供了一种TD-SCDMA系统的多载波HSDPA技术中的HARQ实体的实现方法，提出了一种针对多个频点上都配置了HS-PDSCH信道，在HARQ实体中通过为这些频点都单独配置一个HARQ子实体，每个HARQ子实体独立地完成HARQ进程，从而对于目前的协议影响不大，很好地实现了多频点小区中HARQ实体的功能。总之，本发明通过修改HARQ实体的办法，可以解决多频点同时实现HARQ功能，通过进程标识和频点信息共同实现HARQ进程的配置。
附图说明
图1为Node B侧的MAC-hs实体的功能模块图。
图2为UE侧的MAC-hs实体的功能模块图。
图3为本发明实施例方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施例的流程如图3所示，包括以下步骤：
步骤110，Node B为UE分配高速共享资源时，根据该UE的多载波能力、业务需求和HSDPA资源的状态等信息，将该UE的高速下行分组业务同时分配到1个或多个频点上；
Node B在这些频点上都配置HS-PDSCH信道，同时为每个频点的HS-PDSCH都分配1个与UE本身标识相符的HS-SCCH，每个HS-SCCH与一个HS-SICH成对。
步骤120，Node B将这些建立好的HS-PDSCH、HS-SCCH和HS-SICH的物理信道信息上报给RNC和UE，其中包含了频点信息；
Node B可以通过高层信令或通过HS-SCCH的物理层承载来指示HS-PDSCH的频点信息，也就是说，Node B可以通过RRC信令，直接或间接地配置HS-PDSCH的频点信息；或者，Node B通过在HS-SCCH上频点信息(Node B配置的HS-PDSCH的频点信息承载在HS-SCCH物理信息上)来配置HS-PDSCH的频点信息。
步骤130，当Node B在N(N＝1或多个)个频点上为UE建立高速共享资源后，为UE建立的HARQ实体上建立N个HARQ子实体，每个HARQ子实体独立地处理一个频点的HS-PDSCH数据；相应地，UE中的HARQ实体也建立对应个数的HARQ子实体；
Node B的MAC-hs子层为每个UE分配一个HARQ实体，在这个HARQ实体中，为每个频点的HS-PDSCH都分配一个HARQ子实体，即：UE的高速下行分组业务被分配到几个频点上，HARQ实体内部有几个HARQ子实体，每个HARQ子实体和一个频点对应，可以有一个或多个进程。
每个HARQ子实体的功能和单频点小区的HARQ实体的功能相同。具体地说：每个HARQ子实体独立地处理一个频点上高速物理共享信道的混合自动重传请求进程，包括：HS-PDSCH上的数据和对应该频点的HS-SCCH/HS-SICH上的信令发送和重传；每个HARQ子实体拥有独立的进程标识，可以根据调度/优先级实体指示的Queue ID和TSN，填写对应信息；设置进程标识和执行SAW协议。
UE的HARQ实体与Node B为该UE分配的HARQ实体对应，UE中的HARQ实体也有对应个数的HARQ子实体。每个HARQ子实体独立地处理一个频点上高速物理共享信道的混合自动重传请求进程，具体地说，每个HARQ子实体独立地产生数据块反馈信息和信道质量指示信息，并承载在与该频点HS-PDSCH对应的HS-SICH上，上报到网络侧。
步骤140，NodeB配置每个HARQ子实体的参数，即为每个频点的每个进程分配内存大小，并将该配置信息通过高层信令通知RNC和UE，NodeB和UE依照该信息完成各自HARQ实体中子实体的配置，即可完成该业务中的HARQ功能。
具体地说，高层信令是指：Node B发送到RNC的NBAP协议中的“HS-DSCH TDD Information Response”(高速下行共享信道TDD信息响应)消息，以及RNC发送到UE的RRC协议中的“HARQ Info”(HARQ信息)消息。
其中，Node B发送到RNC的高速下行共享信道TDD信息响应消息中，上报为每个进程配置的内存大小时必须包括频点信息。具体的说，在该消息中的原信息单元“＞＞HARQ Memory Partitioning Inormation”(HARQ内存分割信息)中，还需增加一个相应的频点单元“＞＞＞UARFCN”，指明其对应的频点。对于其它频点，则通过增加一个新的频点信息单元“＞UARFCNInformation”，在这个新增单元中再配置其余N-1个频点相应的频点信息单元和HARQ内存分割信息单元。
考虑到现有单频点HS-PDSCH的配置层次为时隙→码道，如果完全按照多频点HS-PDSCH的配置层次，即频点→时隙→码道的方式，就需要修改协议的层次关系，显然这样的修改与目前的协议不兼容。因此，本实施例采用了上面的这种配置方式，对第一个频点对应进程所分配的内存大小信息仍按原来的层次配置，但增加一个频点信息单元“＞＞UARFCN”，对于其它N-1个频点则增加一个新的频点信息单元“＞UARFCN Information LCR”按照频点→时隙→码道的层次进行配置的，这样，N频点的配置就可以和单频点的时候兼容了。高速下行共享信道TDD信息响应消息的相关配置如下表所示，各单元的含义可参考现有协议，新增单元均已用下划线表示出来。
                      HS-DSCH TDD Information Response
  IE信息单元  Presence存在性   Range   IE Type andReferenceIE类型和参考   SemanticsDescription注释
  ...  ...   ...    ...   ...
  CHOICE HARQMemory Partitioning(选择内存分割方式)  O(可选)
  ＞Implicit(隐式的0
  ＞＞Number ofProcesses(进程个数)  M(必选)   INTEGER(1..8，..8×N.)   N个频点上所有HARQ进程的总和，N为1-多个，平均分配内存
  ＞Explict(显式的)
  ＞＞HARQ MemoryPartitioningInformation(HARQ内存分割信息)   1..<maxnoofHARQprocesses>   The firstinstance of theparametercorresponds toHARQ processwith identifier0，......
   ＞＞＞UARFCN (频点信息)  O   仅用于多载波小区
  ＞＞＞Process MemorySize(进程的内存大小)  M   9.2.1.49D
   ＞＞UARFCN Information  O   仅用于多载波小区
   ＞＞＞UARFCN (频点信息)  M
   ＞＞＞HARQ Memory Partitioning Information   1..<maxnoofHARQprocesses>
   ＞＞＞＞Process Memory Size (进程的内存大小)  M
注：maxnoofHARQprocesse：一个频点上HARQ进程的最大值
RNC发送到UE的RRC协议中的“HARQ Info”(HARQ信息)消息中，上报为每个进程配置的内存大小参数时必须包括频点信息。具体的说，在该消息中的原内存大小信息单元“＞＞Memory size”中，还需增加一个相应的频点单元“＞＞＞UARFCN”，指明其对应的频点。对于其它频点，则通过增加一个新的频点信息单元“＞UARFCN Information”，在这个新增单元中再配置其余N-1个频点相应的频点信息单元和内存大小信息单元。
HARQ信息消息的相关配置如下表所示，各单元的含义可参考现有协议，新增单元均已用下划线表示出来。
                                    HARQ Info
  InformationElement信息单元   Need存在性   Multi多个   Type andreference类型和参考   Semanticsdescription注释   Version版本
  Number ofProcesses进程数量   MP(必须)   Integer(1..8...8*N)   N个频点上所有进程的总数   REL-5
  CHOICE MemofyPartitioning   MP   REL-5
  ＞Implicit   根据N个频点上所有HARQ进程总和，平均分配内存   REL-5
  ＞Explicit   REL-5
  ＞＞Memory size   MP   <1toMaxHProcesses>   REL-5
   ＞＞＞UARFCN (频点)   OP(可选)   仅用于多载波小区
  ＞＞＞ProcessMemory size   MP   Integer(800..16000by step of800，17600.. ......   REL-5
   ＞＞UARFCN Information(频点 信息)   OP   仅用于多载波小区
   ＞＞＞UARFCN   MP
   ＞＞＞Memory size   MP   <1toMaxHProcesses>
   ＞＞＞＞Process Memory size   MP
注：MaxHProcesses：一个频点上所有进程的总数的最大值。

Claims (7)

1、一种多频点小区中混合自动重传请求的实现方法，包括以下步骤：
(a)节点B为用户设备UE分配高速共享资源时，将其高速下行分组业务同时分配到N个频点上，N为正整数，并将建立的物理信道信息上报给无线网络控制器RNC和该UE，其中包含了频点信息；
(b)所述节点B在N个频点上为该UE建立高速共享资源后，为该UE建立一个混合自动重传请求实体，并在该实体上建立N个混合自动重传请求子实体，每个子实体独立处理一个频点上的高速下行分组业务；相应地，该UE在混合自动重传请求实体也建立N个混合自动重传请求子实体；
(c)所述节点B配置每个混合自动重传请求子实体的参数，并将该配置信息通过高层信令通知RNC和该UE，Node B和UE依照该信息完成各自混合自动重传请求实体中各子实体的配置，实现该业务中的混合自动重传请求功能。
2、如权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述节点B上的混合自动重传请求子实体的功能和单频点小区的节点B中的混合自动重传请求实体的功能相同，用于独立地处理一个频点上高速物理共享信道的混合自动重传请求进程，完成该高速物理下行共享信道上的数据和对应该频点的高速控制共享信道和高速信息共享信道的信令发送和重传，根据调度/优先级实体指示的队列标识和每个优先级队列中数据块的编号，填写对应信息；独立地设置进程标识和执行SAW协议。
3、如权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述UE的混合自动重传请求实体的功能和单频点小区的UE中的混合自动重传请求实体的功能相同，每个混合自动重传请求子实体独立地处理一个频点上高速物理共享信道的混合自动重传请求进程，产生数据块反馈信息和信道质量指示信息，并承载在与该频点的高速物理共享信道对应的高速共享信息信道上，上报到网络侧。
4、如权利要求2或3所述的实现方法，其特征在于，所述每个混合自动重传请求子实体中可处理一个或多个进程。
5、如权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤(c)中的高层信令是指：节点B发送到RNC的高速下行共享信道TDD信息响应消息，以及RNC发送到该UE的混合自动重传请求信息消息。
6、如权利要求1或5所述的实现方法，其特征在于，所述步骤(c)中节点B配置每个混合自动重传请求子实体的参数是为对应频点的每个进程分配的内存大小。
7、如权利要求6所述的实现方法，其特征在于，在所述高层信令中，对第一个频点对应进程所分配的内存大小信息仍按原来的层次配置，但增加一个频点信息单元，对于其它N-1个频点则增加一个新的频点信息单元，在该信息单元中再配置其余N-1个频点相应的频点信息和相应进程所分配的内存大小信息。
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