CN1798011A

CN1798011A - 编码方式数目可变的混合自动重复请求传输方法

Info

Publication number: CN1798011A
Application number: CN 200410061503
Authority: CN
Inventors: 步兵; 朴圣日
Original assignee: Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd; Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd; Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2024-12-27
Also published as: CN1798011B

Abstract

一种编码方式数目可变的混合自动重复请求传输方法，包括步骤：将混合自动重复请求所采用编码方式的数目与传输速率或传输速率门限值相关联；用户终端根据传输速率选择相应数目编码方式的混合自动重复请求；基站根据用户终端发送的传输速率指示判定当前混合自动重复请求所采用编码方式的数目；根据重传次数、最大重传次数和混合自动重复请求所采用编码方式的数目确定每次传输所采用的编码方式。采用本发明，结合Node－B调度，可以根据UE的信道条件、传输速率选择相应的HARQ机制，将相对较少的ROT资源划分给信道条件较差的UE，将更多的ROT资源划分给信道条件较好的UE，用于UE上行数据和信令的传输，以更充分合理地利用ROT资源，提高系统的吞吐量。

Description

编码方式数目可变的混合自动重复请求传输方法

技术领域

本发明涉及无线通信系统中数据传输的技术领域，特别涉及编码数目可变的混合自动重复请求(简称HARQ)传输方法。

背景技术

无线通信系统数据业务中采用的一种链路自适应技术是增加冗余混合自动重复请求(简称IR HARQ)。首次传输数据包时采用纠错能力较低的编码方式，如果接收端能够正确译码，则能得到较高的信息码速率。如果传输失败，重传将开始。重传的数据包不是首次传输数据包的简单重复，而是增加了其中的冗余部分(增加冗余数据包)。发送端通过上行信令通知接收端当前发送数据包所采用的冗余版本。接收端根据每次传输所采用的编码方式(冗余版本，简称RV)对所有接收到的数据包合并后的结果进行解码。

无线通信系统上行资源分配的一种技术是由Node-B控制的调度。Node-B根据UE的信道条件、等待发送的数据量、业务的优先等级以及小区的ROT情况，调度UE在指定的时间段内，以指定的速率发送数据(在RNC限定的范围内)。采用Node-B控制的调度，可以更好地适应信道的快速变化，提高频谱效率。

采用IR HARQ所面临的一个问题是：当UE的信道环境相对静止时，每个重传数据包能明显地改善译码的性能，采用IR HARQ可以获得期望的性能增益。而处于动态信道环境的UE，每帧信号变化显著，不能确保每个重传数据包都能够明显地改善译码的性能。此时，Chase CombiningHARQ是适用机制，因为时间分集可以带来更大的性能增益。

现有的一种方法是：Node-B通过3状态的应答信息指示UE选择不同的HARQ机制以适应信道的变化：

1)数据包正确接收，Node-B发送确认应答信息ACK(‘+1’)。

2)数据包传输错误，Node-B依据UE的信道条件，发送否定应答信息NAK_CC(‘-1’)指示UE采用与首次传输数据包相同的编码方式(可自解码)发送重传数据包。

3)数据包传输错误，Node-B依据UE的信道条件，发送否定应答信息NAK_IR(‘0’)指示UE发送增加冗余的数据包(不可自解码)，以降低编码速率提高编码增益。

不同类型的HARQ机制适用于不同的信道环境：IR HARQ适用于信道环境相对静止的UE，因为此时每个重传数据包能明显地改善译码的性能。而对于处于动态信道环境的UE，每帧信号变化显著，不能确保每个重传数据包都能够明显地改善译码的性能。此时，Chase Combining HARQ是适用机制，因为时间分集可以带来更大的性能增益。

已有的解决方法是Node-B通过3状态应答信息指示UE选择不同的HARQ机制以适应信道的变化，该方法还存在以下问题：

1)相对于2状态应答信息，3状态应答信息需要更高的传输功率，将降低下行的容量。

2)通过物理层信令实现，信令传输错误将降低该机制引入的性能增益。特别是UE的信道条件较差的情况。

3)没有考虑HARQ与Node-B调度的相互作用。

4)HARQ机制所采用的编码方式的数目是固定的，没有考虑传输速率对编码方式数目的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种编码方式数目可变的混合自动重复请求传输方法。

按照本发明的一方面，一种编码方式数目可变的混合自动重复请求传输方法，包括步骤：

将混合自动重复请求所采用编码方式的数目与传输速率相关联；

用户终端根据传输速率选择相应编码数目的混合自动重复请求；

基站根据用户终端发送的传输速率指示判定当前混合自动重复请求所采用编码方式的数目；

根据重传次数、最大重传次数和混合自动重复请求所采用编码方式的数目确定每次传输所采用的编码方式。

按照本发明的另一方面，一种编码方式数目可变的混合自动重复请求传输方法，包括步骤：

设定传输速率门限值；

将混合自动重复请求所采用编码方式的数目与传输速率门限值相关联；

用户终端根据传输速率与传输速率门限选择相应编码数目的混合自动重复请求；

基站根据用户终端发送的传输速率指示结合传输速率门限判定当前混合自动重复请求所采用编码方式的数目；

采用本发明，结合Node-B调度，可以根据UE的信道条件、传输速率选择相应的HARQ机制，将相对较少的ROT资源划分给信道条件较差的UE，将更多的ROT资源划分给信道条件较好的UE，用于UE上行数据和信令的传输，以更充分合理地利用ROT资源，提高系统的吞吐量。

附图说明

图1是HARQ所采用编码方式的数目与TFC相关联图；

图2是对应不同的TFC，重传时各编码方式的使用情况图；

图3是HARQ所采用编码方式的数目与传输门限值相关联图；

图4是对应不同的TFC，重传时各编码方式的使用情况图。

具体实施方式

本发明针对无线通信的数据业务，提出了一种编码方式数目可变的混合自动重复请求传输方法。将HARQ所采用编码方式的数目与UE的传输速率相结合。UE传输速率较高时，将采用编码方式数目较多的HARQ机制，更多的重传数据包以增加冗余的方式发送，用以降低编码速率提高编码性能，从而满足UE传输速率和系统吞吐量的要求。UE传输速率较低时，将采用编码方式数目较少的HARQ机制，更多的重传数据包采用与首次传输数据包相同的编码方式以适应信道的变化。UE信道条件变化较快时，将采用Chase Combining HARQ机制，所有的重传数据包均采用与首次传输数据包相同的编码方式，通过时间分集引入较大的性能增益。本发明给出了两个方案，方案1：将HARQ所采用的编码方式的数目与RNC为UE所指配的可用传输速率列表中的每个传输速率相关联；方案2：设定传输速率门限，对比传输速率和传输速率门限值，选取相应数目编码方式的HARQ机制。

方案1

将HARQ所采用编码方式的数目与RNC为UE所指配的可用传输速率列表中的每个传输速率相关联。信道初始化或重配的时候RNC通过高层信令发送给Node-B和UE。UE根据当前传输速率选取相应数目编码方式的HARQ机制，Node-B根据UE的速度指示，判断当前HARQ机制所采用编码方式的数目。

方案1可以通过以下步骤实现：

一.HARQ所采用编码方式的数目与传输速率的关联

在信道初始化或重新配置时，RNC为UE指配可用的传输速率，通过高层信令将可用传输速率的列表发送给相应的UE和Node-B。

引入一个新的参数，RNC为UE指配可用的传输速率列表时，指明每个传输速率对应HARQ机制所采用编码方式的数目。将HARQ所采用编码方式的数目与传输速率相关联时基于以下原则：较高的传输速率对应编码方式数目较多的HARQ机制，较低的传输速率对应编码方式数目较少的HARQ机制。

Node-B根据UE发送的传输速率指示，结合Node-B处存储的UE可用传输速率列表，判定当前HARQ所采用编码方式的数目。

二.重传时不同编码方式的使用

RNC负责调整最大重传的次数，所以最大重传次数是准固定的。在本发明中HARQ所采用编码方式的数目小于或等于最大重传次数。当重传次数达到HARQ所采用编码方式的数目后，在达到最大重传次数前，重传的数据包将采用与首次传输数据包相同的编码(可自解码)。

方案2

UE和Node-B设置几个传输速率门限，UE根据传输速率和传输速率门限选取相应数目编码方式的HARQ机制。Node-B根据UE发送的传输速率指示和传输速率门限判定当前HARQ机制所采用编码方式的数目。

方案2可以通过以下步骤实现：

一.设定UE和Node-B的传输速率门限

在UE和Node-B设置几个传输速率门限，传输速率门限可以是默认的，也可以在信道初始化或重配的时候由RNC设置并通过高层信令发送给Node-B和UE。当传输速率超过某一门限值时，UE将选取相应数目编码方式的HARQ机制。Node-B根据UE发送的传输速率指示，结合传输速率门限值，判定当前HARQ机制所采用编码方式的数目。

二.HARQ所采用编码方式的数目与传输门限值的关联

HARQ所采用编码方式的数目与传输速率门限值的关联可以是默认的，也可以在信道初始化或重配的时候由RNC设置，并通过高层信令发送给Node-B和UE。HARQ所采用编码方式的数目与传输速率门限值的关联基于下述原则：较高的传输速率门限值对应编码方式数目较多的HARQ机制，较低的传输速率门限值对应编码方式数目较少的HARQ机制。

三.重传时不同编码方式的使用

实施例

为便于理解，这里以3GPP(Rel-99)中所采用的方法为基础，引入本发明的方法。

3GPP(Rel-99)中，在信道初始化或重新配置的时候，RNC为UE指配一个传输格式组合的集合(Transport Format Combination Set，简称TFCS)。TFCS是一个UE可用的传输格式组合(Transport Format Combination，简称TFC)的集合。TFC与UE的传输速率有对应的关系。TFCS中TFC所对应的UE传输速率按照TFC索引由高到低顺序排列，假定TFC N+1对应UE传输速率R_N+1，TFC N对应UE传输速率R_N，则有R_N+1≥R_N。

采用方案1，将HARQ所采用编码方式的数目与RNC为UE指配的TFCS中的TFC相关联，如图1所示。当UE以TFC 0、1、2所指配的传输速率(R0、R₁、R₂)发送数据时，HARQ所采用的编码方式的数目为1，即ChaseCombining HARQ。当UE以TFC 3、4、5、6所指配的传输速率(R₃、R₄、R₅、R₆)发送数据时，HARQ所采用编码方式的数目为2。当UE以TFC 7、8、9所指配的传输速率(R₇、R₈、R₉)发送数据时，HARQ所采用编码方式的数目为3。当UE以TFC 10所指配的传输速率(R₁₀)发送数据时，HARQ所采用编码方式的数目为4。

注：R₁₀≥R₉≥…≥R₁≥R₀

对应方案1，对应不同的TFC，重传时各编码方式的使用情况如图2所示。最大重传次数N_RMax＝4。

对应TFC 10，HARQ所采用编码方式的数目N_RV＝4，首次传输与1、2、3次重传分别采用编码方式0、1、2、3(编码方式0可以自解码)。对应TFC 7、8、9，HARQ所采用编码方式的数目N_RV＝3，首次传输与1、2、3次重传分别采用编码方式0、1、2、0。

对应TFC 3、4、5、6，HARQ所采用编码方式的数目N_RV＝2，首次传输与1、2、3次重传分别采用编码方式0、1、0、0。

对应TFC 0、1、2，HARQ所采用编码方式的数目N_RV＝1，首次传输与1、2、3次重传分别采用编码方式0、0、0、0，即为Chase Combining HARQ。

采用方案2，设定传输速率门限，将HARQ所采用的编码方式的数目与传输速率门限值相关联，如图3所示。TFC 0、1、2所指配的UE传输速率R₀、R₁、R₂，小于传输速率门限S₂，对应HARQ所采用编码方式的数目为1。

TFC 3、4、5所指配的UE传输速率R₃、R₄、R₅，大于传输速率门限S₂且小于传输速率门限S₃，对应HARQ所采用编码方式的数目为2。

TFC 6、7、8所指配的UE传输速率R₆、R₇、R₈，大于传输速率门限S₃且小于传输速率门限S₄，对应HARQ所采用编码方式的数目为3。

TFC 9，10所指配的UE传输速率R₉、R₁₀，大于传输速率门限S₄，对应HARQ所采用编码方式的数目为4。

对应方案2，重传时不同编码方式的使用情况如图4所示。最大重传次数N_RMax＝4。

对应TFC 9、10，HARQ所采用编码方式的数目N_RV＝4，首次传输与1、2、3次重传分别采用编码方式0、1、2、3(编码方式0可以自解码)。

对应TFC 6、7、8，HARQ所采用编码方式的数目N_RV＝3，首次传输与1、2、3次重传分别采用编码方式0、1、2、0。

对应TFC 3、4、5，HARQ所采用编码方式的数目N_RV＝2，首次传输与1、2、3次重传分别采用编码方式0、1、0、0。

本发明针对无线通信系统的数据业务，提出了一种编码方式数目可变的混合自动重复请求(以下简称HARQ)传输机制，并给出了具体的实现方法和规则。本发明具有下述效果：

1)无需引入额外的物理层信令，不降低下行容量。不会因物理层信令传输错误而降低发明所引入的性能增益。

2)HARQ所采用的编码方式的数目是可变的。较高的传输速率将采用编码方式数目较多的HARQ机制，较低的传输速率将采用编码方式数目较少的HARQ机制。本发明能够满足较高传输速率对编码方式数目的要求。当UE以较低速率发送数据时，本发明能够节省UE用于上行信令发送的功率。

3)通过将HARQ所采用编码方式的数目与用户终端的传输速率相关联，引入了HARQ机制与基站调度的相互作用。通过基站调度，可以为不同传输速率和信道条件的用户终端选择不同的HARQ机制。

4)当信道条件较好且用户终端的缓冲区内有大量的数据等待发送时，用户终端能够可靠传输更多的信令比特。采用本发明结合基站调度，用户终端可以根据自身能力选择编码方式数目较多的HARQ机制。对于给定的最大重传次数，更多的重传数据包将以增加冗余的方式发送，以满足传输速率和系统吞吐量的要求。

5)当信道条件较差时，用户终端仅能可靠传输较少的信令比特。采用本发明结合基站调度，用户终端可以根据自身能力选择编码方式数目较少的HARQ机制。对于给定的最大重传次数，更多的数据包将采用与首次传输数据包相同的编码方式(可以自解码)，通过时间分集引入显著的性能增益。

6)当信道环境变化较快时，采用本发明结合基站调度，用户终端可以选则Chase Combining HARQ机制。所有重传数据包都采用与首次传输数据包相同的编码方式(可自解码)，通过时间分集对抗信道的快速变化。

7)采用本发明结合基站调度，可以将更多的上行资源划分给信道条件较好的用户终端，将较少的上行资源划分给信道条件较差的用户终端，以实现ROT资源的充分合理利用，提高系统的吞吐量。

Claims

1.一种编码方式数目可变的混合自动重复请求传输方法，包括步骤：将混合自动重复请求所采用编码方式的数目与传输速率相关联；

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于较高的传输速率采用编码方式数目较多的混合自动重复请求，较低的传输速率采用编码方式数目较少的混合自动重复请求。

3.按权利要求1所述的方法，其特征在于非常低的传输速率将采用Chase Combining混合自动重复请求。

4.按权利要求1所述的方法，其特征在于当重传次数大于混合自动重复请求所采用的编码方式的数目时，在达到最大重传次数前，重传数据包将采用与首次传输数据包相同的编码方式。

5.按权利要求4所述的方法，其特征还在于，当用户速率较低时，较多重传数据包采用与首次传输相同的编码方式传输。

6.权利要求4所述的方法，其特征还在于，当用户速率较高时，较多的重传数据包以增加冗余的方式发送。

7.一种编码方式数目可变的混合自动重复请求传输方法，包括步骤：

设定传输速率门限值；

用户终端根据传输速率于传输速率门限选择相应编码数目的混合自动重复请求；

8.按权利要求7所述的方法，其特征在于较高的传输速率门限对应的混合自动重复请求所采用的编码方式数目较多，较低的传输门限值对应的混合自动重复请求所采用的编码方式数目较少。

9.权利要求7所述的方法，其特征在于当用户终端传输速率大于门限a且小于门限b时，混合自动重复请求所采用的编码方式的数目等于门限a所对应的编码方式的数目。

10.按权利要求7所述的方法，其特征在于当重传次数大于混合自动重复请求所采用的编码方式的数目时，在达到最大重传次数前，重传数据包将采用与首次传输数据包相同的编码方式。

11.按权利要求8所述的方法，其特征还在于，当用户速率较低时，较多重传数据包采用与首次传输相同的编码方式传输。

12.权利要求8所述的方法，其特征还在于，当用户速率较高时，较多的重传数据包以增加冗余的方式发送。