WO2010133041A1 - 一种混合自动重传请求多进程数据管理的方法和装置 - Google Patents

一种混合自动重传请求多进程数据管理的方法和装置 Download PDF

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WO2010133041A1
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毕敏
佘远俊
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1812—Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]

Definitions

  • the present invention relates to a high speed uplink packet access (HSUPA) terminal device, and more particularly to a hybrid automatic repeat request (HARQ) multi-process data management method in an HSUPA terminal device. Device.
  • HSUPA high speed uplink packet access
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • HSUPA High-speed Packet Data Service
  • Rel7 for single-carrier TD-SCDMA terminals.
  • the highest peak processing speed can reach 2.2Mbps.
  • the introduction of HSUPA aims to quickly process high-speed uplink data and further provide stable and high-speed uplink transmission rate based on downlink high-speed data transmission technology to improve user experience satisfaction.
  • the scheduling of high-speed stable uplink data in HSUPA is maintained by a hybrid automatic repeat request (HARQ ) entity.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • the working principles defined in the 3GPP standard are as follows:
  • the HARQ entity in HSUPA is implemented in the medium access control (MAC) layer, and is responsible for the management of multi-process data.
  • the main functions are as follows: Cache HSUPA uplink process Transmit data (MAC-e data for short); Provide HARQ process ID; Provide enhanced transport channel format combination (E-TFC for short) Select ID and MAC-e data assembly; Provide retransmission sequence number (RSN) and physical layer (L1 for short) A power offset indication used, etc.
  • the network uses the acknowledgment or non-acknowledgement (ACK/NACK) information carried by the acknowledgment indication channel (E-HICH for short) to indicate the network reception of the MAC-e data sent by a certain process on the terminal, correctly (encoded as ACK) or Is the error (encoded as NACK).
  • ACK/NACK acknowledgment indication channel
  • E-HICH acknowledgment indication channel
  • Receive ACK/NACK for data of a certain process and send new data (overwrite old data in the cache) / Retransmit old data carrying RSN information (save old data in cache) under the condition of resource permission .
  • Multiple processes are performed simultaneously to achieve the goal of increasing upstream throughput.
  • the process ID that has received the ACK data can be used to transmit new data.
  • the process ID of the NACK data must be maintained until the network.
  • the terminal correctly receives the process data or reaches the maximum number of retransmissions/time; for the E-TFC selection function that will be triggered by the process that receives the ACK, select the new MAC-e data size and within a certain time limit. Assembling MAC-e data (in the extreme case, starting from the receiving network authorization information to 2.2 Mbps, that is, 11160 bit data is assembled via the MAC layer and then transmitted to L1 for channel coding, modulation spread spectrum, etc., must be completed in 7 time slots); For the process that receives the NACK, the E-TFC selection function of the MAC will not be triggered, and the MAC will resend the old data in the cache.
  • the key to the above process is to obtain the ACK/NACK information corresponding to a certain process, and the terminal obtains the process ID and the ACK/NACK corresponding information indirectly according to the MAC-e data sent by the uplink and the received timing relationship of the E-HICH.
  • the data sent first is first confirmed by the network.
  • This information is only known by L1.
  • the corresponding relationship L1 is obtained and reported to the MAC layer, which is maintained by the MAC layer, and needs to participate in the work for the retransmission and the new data transmission MAC layer.
  • MAC processing is very complicated in terms of data volume processing and process control, which may eventually lead to exhaustion of the protocol stack processor bus resources. .
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a method and device for HARQ multi-process data management in an HSUPA terminal device, which solves the problem that the HARQ multi-process data management is completed only by the MAC layer in the prior art, and the MAC layer processing burden is too heavy. .
  • the present invention provides a method for hybrid automatic retransmission request HARQ multi-process data management in a high-speed uplink packet access HSUPA terminal device, including:
  • the physical layer L1 of the HSUPA terminal device maintains a process for transmitting data of the HSUPA uplink process, that is, MAC-e data.
  • L1 When L1 receives the non-acknowledgment NACK information corresponding to a process, L1 autonomously selects the MAC-e data of the process in the cache for retransmission;
  • L1 When L1 receives the acknowledgement ACK information corresponding to a process, L1 notifies the media access control MAC layer to assemble new MAC-e data, and L1 obtains and transmits the new MAC-e data from the MAC layer. Further, the above method may also have the following features:
  • L1 learns the process corresponding to the ACK or NACK according to the MAC-e data transmission time of the process and the timing relationship of receiving the ACK or NACK.
  • the above method may also have the following features:
  • L1 When L1 receives the NACK information corresponding to a process and has a transmission resource permission, L1 selects the MAC-e data of the process in the cache for retransmission;
  • L1 When the HSUPA terminal device receives the ACK information corresponding to a process and has the transmission resource permission, L1 notifies the MAC layer to perform E-TFC selection and assemble new MAC-e data.
  • the above method may also have the following features:
  • the new MAC-e data is cached in the corresponding cache of the corresponding process of L1;
  • L1 selects the new MAC-e data in the corresponding cache of the process for transmission.
  • the above method may also have the following features:
  • the MAC layer also performs an enhanced transport channel format combination E-TFC selection before assembling new MAC-e data.
  • the above method may also have the following features:
  • the control module of L1 records the data status of the process according to the NACK or ACK information corresponding to the received process, and uses the transmission status table to maintain the data status and transmission resource permission information of each process;
  • control module When the data status of a process is ACK and has a transmission resource permission, the control module notifies
  • the function module of the MAC layer assembles new MAC-e data; the function module caches the new MAC-e data into the memory module of L1, and the control module selects the new MAC-e data for transmission;
  • control module of L1 When the data status of a process is NACK and has a transmission resource permission, the control module of L1 directly retrieves the MAC-e data of the process from the memory module of L1 for retransmission.
  • the above method may also have the following features:
  • L1's memory module uses the transfer status table to maintain the number of retransmissions and retransmissions of data for each process. Time, when the maximum number of retransmissions or the maximum retransmission time is reached, the data of the process is released, and the control module is notified to change the data state of the process to ACK.
  • the present invention further provides a device for hybrid automatic repeat request multi-process data management, comprising a control module, a function module and a memory module, wherein:
  • the control module is located at L1, and is used for maintaining each process of sending MAC-e data.
  • the MAC-e data corresponding to the process in the memory module is automatically selected for retransmission;
  • the function module is located at the MAC layer, and is configured to assemble new MAC-e data according to the notification of the control module, and store the new MAC-e data into the memory module;
  • the memory module is located at L1 for buffering MAC-e data of each process.
  • the above device may also have the following features:
  • the control module is configured to learn the process corresponding to the ACK or the NACK according to the MAC-e data sending time of the process and the timing relationship of receiving the ACK or the NACK.
  • the above device may also have the following features:
  • the control module includes a process state submodule and a process maintenance submodule.
  • the process status sub-module is configured to record the data status of the process according to the NACK or ACK information corresponding to the received process, and store the data status of the process in the process maintenance sub-module; the process maintenance sub-module is used to transmit the status
  • the table maintains data status and transmission resource permission information of each process; when a data status of a process is ACK and has a transmission resource permission, the interrupt notification function module is used to assemble new MAC-e data, and the memory module is taken out from the memory module.
  • the new MAC-e data corresponding to the process is sent out; when the data status of a process is NACK and the transmission resource is permitted, the data of the process is directly taken out from the memory module for retransmission.
  • the above device may also have the following features:
  • the memory module includes a storage control submodule and a storage data submodule.
  • the storage data sub-module is configured to cache MAC-e data of each process;
  • the storage control sub-module is configured to maintain, by using the transmission state table, the number of retransmissions and the retransmission time of the cached data of the storage data sub-module of each process, when the process recorded in the transmission state table reaches the maximum retransmission times or the maximum retransmission time.
  • the notification storage data sub-module releases the data of the process, and notifies the process maintenance sub-module to change the data status of the process to ACK.
  • the invention can realize the management function of the HARQ multi-process in the HSUPA by utilizing the respective advantages of the L1 and the MAC layer respectively, so that the terminal can complete the fast scheduling and assembly of the uplink data.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of HARQ implementation in a prior art 3GPP standard
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a HARQ multi-process management method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a HARQ multi-process management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a HARQ multi-process management apparatus according to an application example of the present invention.
  • the basic idea of the present invention is to distribute the HARQ module multi-process data management function from the original MAC layer centralized control to the L1 and MAC layer joint control, L1 as the main control, and use the L1 fast scheduling to realize the high-speed HSUPA retransmission. Try to reserve MAC layer resources to centrally process new data generation processes and assembly.
  • L1 sends and receives data based on one or more processes MAC-e data.
  • the timing relationship of ACK/NACK determines which process the ACK/NACK corresponds to; the data cache of each process moves down to the L1 implementation, and the process ID and the process data cache correspond one-to-one, and the process data is maintained according to the data state (ACK/NACK) of the process. Cache;
  • L1 autonomously selects the data in the buffer for retransmission and sets the RSN of the retransmitted data, etc., without notifying the MAC layer; when receiving a certain process When the corresponding ACK information is available and there is a transmission resource grant, L1 immediately sends an interrupt to notify the MAC layer to assemble the new MAC-e data.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the implementation of HARQ in the current 3GPP standard, where SAP is a service access point. (Service Access Point).
  • SAP is a service access point.
  • the MAC layer fully assumes the functions of multi-process data management such as HARQ, including multi-process data caching, process data maintenance, and MAC-e data assembly.
  • the drawback of this process management approach is that the functions are too concentrated and do not take full advantage of L1's fast scheduling.
  • the MAC-e data volume reaches the limit rate of single carrier of 2.2 Mbps, 11,160 bits of access, shift, and packet header assembly operations are required to cause the MAC layer processing bus processing to have a bottleneck, and the L1 layer is relatively idle.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a HARQ multi-process data management method using a decentralized mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • the HARQ function and some functions related to HSUPA multi-process data management in the MAC layer are distributed in the L1 and MAC layers respectively.
  • the HARQ function implemented by L1 has process maintenance, data buffering, data retransmission and decision work.
  • the HARQ function implemented by MAC is mainly new data assembly.
  • the method of the embodiment of the present invention includes the following steps:
  • Step 201 L1 maintains each process for sending MAC-e data.
  • the ACK information corresponding to a process it indicates that the network has correctly received the data of the process sent by the terminal device, and the process may be released for transmitting new data.
  • the data is used as an alternative process for the new data transmission in step 202. If the network transmission resource permission is obtained, the new data is generated in step 202.
  • the NACK information corresponding to the process is received, it indicates that the network terminal incorrectly receives the terminal device. The data of the process, the process cannot be released, and the data corresponding to the process needs to be retransmitted;
  • the L1 determines the process corresponding to the ACK or the NACK according to the MAC-e data sending time of the process and the timing relationship of receiving the ACK or the NACK.
  • the process and the ACK/NACK correspondence are obtained one-to-one according to the timing relationship between the transmitted MAC-e data and the received E-HICH channel data;
  • the process is generally up to eight, in which four scheduling modes and four non-scheduled modes; preferably, when data of a process is sent out, the data state of the process is Null (ie, no network acknowledgement status is received); When the ACK information corresponding to the process is received, the data status of the process is ACK (that is, the network acknowledgement status is correctly received), and the process may release the candidate process as the new data transmission in step 202; when the process is received When the corresponding NACK information is used, the data status of the process is NACK (that is, the network acknowledgement status is incorrectly received), and the process cannot be released, and needs to be succeeded. Continued to retransmit data.
  • Step 202 The MAC layer performs E-TFC selection and new data assembly on new data (ie, new MAC-e data) size according to power information given by the network, and buffers the assembled MAC-e data to L1.
  • the process corresponds to the cache space;
  • Step 203 L1 selects MAC-e data corresponding to the process and sends the data.
  • L1 determines whether a certain process is to transmit new data or retransmits data; if it is new data, the data is sourced in step 202 and the new data is cached in the cache of 203, if it is retransmitted data, directly The 203 cache corresponding to the process is sent in the cache;
  • L1 directly selects the MAC-e data in the corresponding buffer of the process to send, and selects a corresponding RSN value for the sent data, and the retransmission data does not participate in the MAC layer;
  • L1 selects the new MAC-e data in the corresponding cache of the process to send.
  • the present invention performs the MAC HARQ function according to the characteristics of the MAC and L1 in the signal processing, and the L1 master control facilitates the fast scheduling of data.
  • the device includes a control module (harq_control), a function module (harq_func), and a storage module (harq_memory).
  • control module (harq_control)
  • function module (harq_func)
  • storage module (harq_memory).
  • the control module and the memory module are located at L1, and the function module is located at the MAC layer; the control module is configured to maintain each process of sending MAC-e data, and when receiving the NACK information corresponding to a process, the memory module is selected autonomously.
  • the MAC-e data corresponding to the process is retransmitted; when receiving the ACK information corresponding to a process, if the process has a transmission resource permission, the function module is notified to perform E-TFC selection and assemble new MAC-e data. And obtaining and transmitting the new MAC-e data from the memory module;
  • the function module is configured to perform E-TFC selection and assembly according to the notification of the control module.
  • the memory module is configured to cache MAC-e data of each process.
  • the control module uses the process state table as shown in Table 1 to maintain the relationship between the process ID, the data state of the process, and the transmission resource permission.
  • the table includes three items: a process ID, a data state of the process, and a transmission resource of the process. License, as shown in the following table:
  • the process status table can be maintained using 8 sets of register units, corresponding to 8 processes;
  • the data status is divided into three states: ACK/NACK/Null, which are used to indicate that the process data correctly receives the network acknowledgement/incorrectly received network acknowledgement/not received network acknowledgement; when a process is in the Null state, the memory module The data of the process cannot be processed at this time; the process used for the new data transmission can only select the process marked as ACK, and the new data cache can only select the space of the memory module corresponding to the process marked as ACK; The value indicates whether the network sends a license to the process data, and any data transmission must have a transmission resource license.
  • the function module is configured to perform E-TFC selection (selection of a new data block size) according to power information (such as parameter information) given by the network, and perform data multiplexing combination according to each logical channel priority state buffered by the terminal. Finally, data selection assembly is performed, data from each logical channel is assembled into new MAC-e data, and the new MAC-e data is stored into the memory module.
  • the memory module further stores a transmission status table, which is used to maintain the retransmission times and retransmission times of each process data, as shown in Table 2:
  • the memory module has a set of memory control registers corresponding thereto.
  • the process release can be used by other data to be transmitted; when a process receives the network NACK for the first time, it starts the retransmission time (F-Time) timer, records the retransmission time, and refreshes the corresponding time after the maximum retransmission time is reached.
  • F-Time retransmission time
  • the control module includes two sub-modules: a process status sub-module and a process maintenance sub-module, and the process status sub-module is a single-process module, and the process status sub-module is configured to record the process according to the NACK or ACK information corresponding to the received process.
  • the system is an uplink asynchronous downlink synchronization system, and the E-PUCH of each process corresponds to the received E-HICH time, thereby obtaining the received state of the data sent by each process, which is called the data state of the process;
  • the process maintenance sub-module is a multi-process module, which is used to maintain data status and network authorization information (ie, transmission resource permission information) of each process through a process state table; when a data state of a process is ACK and has a transmission resource permission, Then, the interrupt notification function module is used to perform E-TFC selection and assembly of new MAC-e data, and the new MAC-e data corresponding to the process is sent out from the memory module; when the data state of a process is NACK and has transmission When the resource is licensed, the data of the process is directly retrieved from the memory module for retransmission; for each process whether the network transmission resource permission (Grant) can be obtained, the process maintenance sub-module judges:
  • the transmission resource permission received from the network side is insufficient to support the power resources or bearer resources required by all the retransmission (one-by-one traversal NACK process) process
  • the transmission resource permission is allocated to the process corresponding to the ACK, and the transmission is utilized.
  • the resource licenses the new data that needs to be sent, updates the process status table, and saves the updated process status table to the control register of the process maintenance submodule.
  • the functional module is the only module implemented in the MAC layer that implements the HARQ function in the apparatus of the present invention.
  • the memory module includes two sub-modules, a storage control sub-module and a storage data sub-module.
  • the storage data sub-module is configured to cache MAC-e data of each process;
  • the storage control sub-module is configured to maintain the retransmission times and retransmission times of the cached data of the storage data sub-modules of each process by using the transmission state table, in the transmission status table.
  • the storage data submodule is notified to release the data of the process, and the process maintenance submodule is notified to change the data status of the process to ACK, indicating that the process can be released for use.
  • process 0 receives the ACK and obtains the transmission resource grant ( Grant) of the network, and the process maintenance sub-module notifies the memory module to set the number of retransmissions and the retransmission time corresponding to the process to be 0, and the process corresponds to
  • the present invention provides a method and apparatus for HARQ multi-process data management in an HSUPA terminal device, which distributes the multi-process data management function of the HARQ module from the original MAC layer centralized control to L1.
  • L1 is the master control, and the fast scheduling of L1 is used to realize the retransmission of the high-speed HSUPA, so that the terminal can complete the fast scheduling and assembly of the uplink data.

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Description

一种混合自动重传请求多进程数据管理的方法和装置
技术领域
本发明涉及高速上行分组接入 ( high speed uplink packet access, 简称 HSUPA ) 终端设备， 尤其涉及一种 HSUPA终端设备中混合自动重传请求 ( Hybrid Automatic Repeat Request, 简称 HARQ ) 多进程数据管理的方法和 装置。
背景技术
为了满足用户日益增长的对高速分组数据业务的需求， 也为了能够更好 地与其他无线技术对数据业务的支持相竟争， 3GPP在 Rel7引入了 HSUPA技 术，对于单载波的 TD-SCDMA终端来说最高峰值处理速度可以达到 2.2Mbps。 HSUPA的引入， 目的就在于快速的处理高速上行数据量， 在下行釆用高速数 据传输技术的基础上， 进一步提供稳定高速的上行传输速率， 提升用户体验 满意度。
HSUPA 中高速稳定上行数据的调度是通过混合自动重传请求 （简称 HARQ ) 实体来维护的。 其 3GPP标准中规定的工作原理如下： HSUPA中 HARQ实体在媒体接入控制（ Medium Access Control, 简称 MAC )层中实现， 负责多进程数据的管理等， 主要完成以下几个功能： 緩存 HSUPA上行进程 传输数据（简称 MAC-e数据） ； 提供 HARQ进程 ID; 提供增强传输信道格 式组合 (简称 E-TFC )选择 ID及 MAC-e数据组装； 提供重传序列号 ( RSN ) 和物理层（简称 L1 )使用的一个功率偏移指示等。
网络端利用确认指示信道（简称 E-HICH )携带的确认或非确认（简称 ACK/NACK )信息指示终端上某一个进程上发送的 MAC-e数据的网络接收 情况， 正确 （编码为 ACK )或是错误（编码为 NACK ) 。 对于某一进程的数 据收到 ACK/NACK并且在有资源许可的条件下，终端分别发送新数据 (覆盖 緩存中的旧数据） /重传携带 RSN信息的旧数据（保存緩存中的旧数据） 。 多个进程同时进行，从而达到提高上行吞吐量的目的。 已经收到 ACK数据的 进程 ID可以用来传输新数据， NACK数据的进程 ID必须始终维护直到网络 端正确收到此进程数据或是达到了最大重传次数 /时间为止； 对于收到 ACK 的进程将会触发的 E-TFC选择功能， 选择新的 MAC-e数据大小并在一定的 时间限制内组装 MAC-e 数据 （极限情况下从接收网络端授权信息开始到 2.2Mbps即 11160bit数据量经由 MAC层组装后传送给 L1进行信道编码、调 制扩频等， 必须在 7个时隙内完成） ； 对于收到 NACK的进程， 将不会触发 MAC的 E-TFC选择功能， MAC将会利用緩存中的旧数据重新发送。
上述过程中关键是得到某一个进程对应的 ACK/NACK信息，终端根据上 行发送的 MAC-e数据和接收到的 E-HICH的定时关系间接的获得进程号和 ACK/NACK对应信息， 通常情况下先发送的数据先得到网络确认， 这个信息 只有 L1知道。 在以上实现方法中， 这个对应关系 L1获得后上报给 MAC层， 由 MAC层来维护， 并且对于重传和新数据传输 MAC层都需要参与工作。 随 着业务形式的多样化发展（如 HSDPA/HSUPA等）及高速业务量的增长， MAC 处理无论从数据量处理和流程控制来说都非常复杂， 有可能最终导致协议栈 处理器总线资源耗尽。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提出一种 HSUPA终端设备中 HARQ多进 程数据管理的方法和装置，解决现有技术中 HARQ多进程数据管理仅由 MAC 层完成， 使 MAC层处理负担过重的问题。
为了解决上述问题， 本发明提供了一种高速上行分组接入 HSUPA终端 设备中混合自动重传请求 HARQ多进程数据管理的方法， 包括：
所述 HSUPA终端设备的物理层 L1维护各个用于发送 HSUPA上行进程 传输数据即 MAC-e数据的进程，
当 L1收到一进程对应的非确认 NACK信息时，则 L1 自主选择緩存中的 该进程的 MAC-e数据进行重传；
当 L1收到一进程对应的确认 ACK信息时，则 L1通知媒体接入控制 MAC 层组装新的 MAC-e数据， 以及， L1从 MAC层获得并发送所述新的 MAC-e 数据。 进一步地， 上述方法还可具有以下特点：
L1根据进程的 MAC-e数据发送时间和收到 ACK或 NACK的定时关系， 获知 ACK或 NACK对应的进程。
进一步地， 上述方法还可具有以下特点：
当 L1收到一进程对应的 NACK信息且有传输资源许可时， L1才选择 緩存中的该进程的 MAC-e数据进行重传；
当所述 HSUPA终端设备收到一进程对应的 ACK信息且有传输资源许可 时， L1才通知 MAC层进行 E-TFC选择和组装新的 MAC-e数据。
进一步地， 上述方法还可具有以下特点：
MAC层根据 L1的通知， 组装新的 MAC-e数据后， 将所述新的 MAC-e 数据緩存到 L1相应的进程对应的緩存中；
L1选择该进程对应緩存中的新的 MAC-e数据进行发送。
进一步地， 上述方法还可具有以下特点：
MAC层在组装新的 MAC-e数据之前， 还进行增强传输信道格式组合 E-TFC选择。
进一步地， 上述方法还可具有以下特点：
L1的控制模块根据接收到的进程对应的 NACK或 ACK信息， 记录该进 程的数据状态， 并使用传输状态表维护各进程的数据状态和传输资源许可信 息；
当一进程的数据状态为 ACK且具有传输资源许可时， 控制模块通知
MAC层的功能模块组装新的 MAC-e数据； 所述功能模块将所述新的 MAC-e 数据緩存到 L1的存储器模块中， 控制模块选择所述新的 MAC-e数据进行发 送；
当一进程的数据状态为 NACK且具有传输资源许可时， L1的控制模块直 接从 L1的存储器模块中取出该进程的 MAC-e数据进行重传。
进一步地， 上述方法还可具有以下特点：
L1 的存储器模块使用传输状态表维护各进程的数据的重传次数和重传 时间， 当到达最大重传次数或最大重传时间后， 释放该进程的数据， 并通知 控制模块将该进程的数据状态改为 ACK。
为了解决上述问题， 本发明还提供了一种混合自动重传请求多进程数据 管理的装置， 包括控制模块， 功能模块和存储器模块， 其中：
所述控制模块位于 L1 , 用于维护各个发送 MAC-e数据的进程， 当收到 一进程对应的 NACK信息时， 则自主选择存储器模块中的该进程对应的 MAC-e数据进行重传； 当收到一进程对应的 ACK信息时， 则通知功能模块 组装新的 MAC-e数据， 并从所述存储器模块获得并发送所述新的 MAC-e数 据；
所述功能模块位于 MAC层，用于根据控制模块的通知，组装新的 MAC-e 数据， 并将所述新的 MAC-e数据存储到存储器模块中；
所述存储器模块位于 L1 , 用于緩存各个进程的 MAC-e数据。
进一步地， 上述装置还可具有以下特点：
所述控制模块用于根据进程的 MAC-e 数据发送时间和收到 ACK或 NACK的定时关系， 获知 ACK或 NACK对应的进程。
进一步地， 上述装置还可具有以下特点：
所述控制模块包括进程状态子模块和进程维护子模块，
所述进程状态子模块用于根据接收到的进程对应的 NACK或 ACK信息， 记录该进程的数据状态， 并将进程的数据状态存储到进程维护子模块中； 进程维护子模块用于通过传输状态表维护着各个进程的数据状态及传输 资源许可信息； 当一进程的数据状态为 ACK且具有传输资源许可时， 则使用 中断通知功能模块组装新的 MAC-e数据， 以及，从存储器模块取出该进程对 应的新的 MAC-e数据发送出去； 当一进程的数据状态为 NACK且具有传输 资源许可时， 则直接从存储器模块取出该进程的数据进行重传。
进一步地， 上述装置还可具有以下特点：
所述存储器模块包括存储控制子模块和存储数据子模块，
所述存储数据子模块用于緩存各个进程的 MAC-e数据； 所述存储控制子模块用于通过传输状态表维护各个进程的存储数据子模 块的緩存数据的重传次数和重传时间， 当传输状态表中记录的进程到达最大 重传次数或最大重传时间后， 通知存储数据子模块释放该进程的数据， 并通 知进程维护子模块将该进程的数据状态改为 ACK。
本发明可以分别利用 L1 和 MAC 层各自的优势均衡实现 HSUPA 中 HARQ多进程的管理功能， 使得终端能够完成上行数据的快速调度和组装。
附图概述
图 1为现有技术 3GPP标准中的 HARQ实现示意图；
图 2为本发明实施例的 HARQ多进程管理方法的示意图；
图 3为本发明实施例的 HARQ多进程管理装置的示意图；
图 4为本发明应用示例的 HARQ多进程管理装置的示意图。
本发明的较佳实施方式
本发明的基本思想是:将 HARQ模块多进程数据管理功能由原来的 MAC 层集中控制分散为 L1和 MAC层联合控制， L1为主控， 利用 L1的快速调度 来实现高速的 HSUPA的重传，尽量预留 MAC层资源集中处理新数据生成过 程及组装。
具体来说， L1 根据一个或多个进程 MAC-e 数据发送时间和收到
ACK/NACK的定时关系， 判断 ACK/NACK是对应哪个进程； 各个进程的数 据緩存下移到 L1实现， 进程 ID和进程数据緩存一一对应， 根据进程的数据 状态（ ACK/NACK )维护进程数据的緩存； 当收到某一进程对应的 NACK信 息并且有传输资源许可时， L1 自主选择緩存中的数据进行重传并设置重传数 据的 RSN等， 不通知 MAC层； 当收到某一进程对应的 ACK信息并且有传 输资源许可时， L1立即发中断通知 MAC层组装新的 MAC-e数据。
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
图 1是目前 3GPP标准中 HARQ的实现示意图，其中 SAP为业务接入点 ( Service Access Point )。 按照标准规定 MAC层完全承担了 HARQ等多进程 数据管理的功能， 包括多进程数据緩存， 进程数据维护， MAC-e数据的组装 等。这种进程管理方式的弊端是功能过于集中， 没有充分利用 L1的快速调度 的优势。当 MAC-e数据量达到单载波的极限速率 2.2Mbps时，需要进行 11160 个比特的存取、 移位、 加包头等组装操作使得 MAC层处理总线处理出现瓶 颈， 而 L1层相对空闲。
图 2是本发明实施例的釆用分散机制的 HARQ多进程数据管理方法示意 图。 图中将 HARQ功能及部分 MAC层中和 HSUPA多进程数据管理相关的 功能分散在 L1和 MAC层分别实现。图中 L1实现的 HARQ功能有进程维护， 数据緩存， 数据重传及判决工作； MAC实现的 HARQ功能主要是新数据组 装。
如图 2所示， 本发明实施例的方法包括如下步骤：
步骤 201 , L1维护各个用于发送 MAC-e数据的进程， 当收到一进程对应 的 ACK信息时，表明网络端已经正确收终端设备发送的该进程的数据， 该进 程可以释放用来传输新数据， 作为步骤 202中新数据传输的备选进程， 如果 获得网络传输资源许可则进行步骤 202新数据的生成； 当收到一进程对应的 NACK信息时， 表明网络端非正确收终端设备发送的该进程的数据， 该进程 不能被释放需要继续重传该进程对应的数据；
其中， L1根据进程的 MAC-e数据发送时间和收到 ACK或 NACK的定 时关系， 判断 ACK或 NACK对应的进程；
具体来说，根据发送的 MAC-e数据和接收到的 E-HICH信道数据之间的 定时关系一对一得到进程与 ACK/NACK对应关系；
所述进程一般最多为 8个， 其中调度模式 4个， 非调度模式 4个； 优选地， 当一进程的数据发送出去后， 该进程的数据状态为 Null (即未 收到网络确认状态）； 当收到该进程对应的 ACK信息时， 则该进程的数据状 态为 ACK (即正确收到网络确认状态 ) , 该进程可以释放作为步骤 202中新 数据传输的备选进程； 当收到该进程对应的 NACK信息时， 则该进程的数据 状态为 NACK (即非正确收到网络确认状态） ， 该进程不能被释放， 需要继 续用来重传数据。
步骤 202 , MAC层对根据网络给予的功率信息等进行新数据（即新的 MAC-e数据） 大小的 E-TFC选择及新数据的组装， 并将组装后的 MAC-e数 据緩存到 L1相应的进程对应的緩存空间中；
步骤 203 , L1选择进程对应的 MAC-e数据并发送；
在本步骤中， L1判断待发某一进程是新数据传输还是重传数据;如果是新 数据则数据源于步骤 202并且把新数据緩存于 203的緩存中， 如果是重传数 据则直接从进程对应的 203緩存中取数发送；
其中，若进程的数据状态为 NACK,则 L1直接选择该进程对应緩存中的 MAC-e数据进行发送， 并为发送数据选择相应的 RSN值， 重传数据不会有 MAC层参与；
若进程的数据状态为 ACK, 则 L1选择该进程对应緩存中的新的 MAC-e 数据进行发送。
从图 2中可以看出， 本发明将 MAC HARQ功能根据 MAC和 L1各自在 信号处理中的特点进行了分散处理， L1主控， 有利于数据的快速调度。
如图 3所示， 为本发明实施例的装置包括控制模块（ harq_control ) , 功 能模块 ( harq_func )和存 4诸器模块 ( harq_memory ) ,
其中， 所述控制模块和存储器模块位于 L1 , 功能模块位于 MAC层； 所述控制模块用于维护各个发送 MAC-e数据的进程，当收到一进程对应 的 NACK信息时， 则自主选择存储器模块中的该进程对应的 MAC-e数据进 行重传； 当收到一进程对应的 ACK信息时， 若该进程具有传输资源许可， 则 通知功能模块进行 E-TFC选择和组装新的 MAC-e数据， 并从所述存储器模 块获得并发送所述新的 MAC-e数据；
所述功能模块用于根据控制模块的通知， 进行 E-TFC选择和组装新的
MAC-e数据， 并将所述新的 MAC-e数据存储到存储器模块中；
所述存储器模块用于緩存各个进程的 MAC-e数据。 优选地， 控制模块中使用如表 1所示的进程状态表来维护进程 ID、 进程 的数据状态和传输资源许可的关系， 该表包括三项： 进程 ID、 进程的数据状 态和进程的传输资源许可， 如下表所示：
表 1 进程状态表
Figure imgf000010_0001
该进程状态表可使用 8组寄存器单元来维护， 对应 8个进程;
其中，数据状态分为 ACK/NACK/Null三个状态，用于指示该进程数据正 确收到网络确认 /非正确收到网络确认 /未收到网络确认； 某个进程在 Null状 态时存储器模块中该进程的数据不能在此时进行任何处理； 新数据传输使用 的进程只能选择标示为 ACK的进程， 新数据緩存也只能选择标示为 ACK的 进程对应的存储器模块的空间； 传输资源许可的值表示网络是否对该进程数 据发送许可， 任何数据的传输必须要有传输资源许可才能进行。
具体地， 功能模块用于根据网络给予的功率信息（ parameter information ) 等进行 E-TFC选择（新数据块大小的选择） ， 并跟据终端緩存的各个逻辑信 道优先级状态进行数据复用组合， 最终进行数据选择组装， 把来自于各个逻 辑信道的数据组装成新的 MAC-e数据， 以及， 将所述新的 MAC-e数据存储 到存储器模块中。
具体地， 存储器模块中还存储有传输状态表， 该表用于维护各进程数据 的重传次数和重传时间， 如表 2所示：
表 2传输状态表
Figure imgf000010_0002
以单载波为例， 8个进程， 大小为 11160bit; 对于每个进程， 存储器模块 有一组存储器控制寄存器与之对应， 该存储器控制寄存器用于维护传输状态 表， 见表 2, TxNum记录本次进程数据对应的重传次数， 每次重传加 1 , 当 收到 ACK时 , 复位该进程对应的寄存器 TxNum=0/F— Time=0 , 当达到最大重 传次数后刷新对应进程的数据存储器， 控制模块中该进程对应的进程状态表 的数据状态变为 ACK, 进程释放可以被其它待传数据使用； 当某个进程首次 收到网络端 NACK时， 开启重传时间 （ F— Time )定时器， 记录重传时间， 当 达到最大重传时间后刷新对应进程的数据存储器， 复位该进程对应的寄存器 F_Time=0/TxNum=0 , 控制模块中该进程对应的进程状态表的数据状态变为 ACK , 释放该进程的数据； 若控制模块中所有可用进程的数据状态都为 NACK, 则刷新 F— Time最大的进程对应的数据存储器， 控制模块中该进程对 应的进程状态表的数据状态变为 ACK, 该释放进程的数据， 该进程对应的寄 存器 F_Time=0/TxNum=0。
下面通过本发明的一个具体应用示例来进一步理解上述技术方案， 如图 4所示：
控制模块包括两个子模块： 进程状态子模块和进程维护子模块， 进程状 态子模块为单进程的模块， 所述进程状态子模块用于根据接收到的进程对应 的 NACK或 ACK信息， 记录该进程的数据状态， 并将进程的数据状态存储 到进程维护子模块中； 每个发送的上行增强物理信道（简称 E-PUCH )和接 收到的 E-HICH的时间关系， 由于 TD-SCDMA中的 HSUPA系统是一个上行 异步下行同步的系统， 各个进程的 E-PUCH对应接收的 E-HICH的时间是确 定的， 由此可以得到每个进程发送数据的被接收状态， 称为该进程的数据状 态；
进程维护子模块为多进程的模块， 用于通过进程状态表维护着各个进程 的数据状态及网络授权信息 （即传输资源许可信息） ； 当一进程的数据状态 为 ACK且具有传输资源许可时， 则使用中断通知功能模块进行 E-TFC选择 和组装新的 MAC-e数据，以及，从存储器模块取出该进程对应的新的 MAC-e 数据发送出去； 当一进程的数据状态为 NACK且具有传输资源许可时， 则直 接从存储器模块取出该进程的数据进行重传； 对于每个进程能否得到网络的 传输资源许可（Grant ) , 由该进程维护子模块进行判断：
首先考虑重发数据，把传输资源许可分配到 F— Time指示的最早的 NACK 对应的进程， 如果从网络侧收到的传输资源许可不足支撑所有重发（逐一遍 历 NACK进程）进程所需要的功率资源或承载资源， 则把传输资源许可分配 给 ACK对应的进程， 利用此传输资源许可来组装需要发送的新数据， 并更新 进程状态表， 把更新的进程状态表保存到进程维护子模块的控制寄存器中。
功能模块是本发明的装置中实现 HARQ功能唯一在 MAC层中实现的模 块。
如图 4所示，当控制模块维护的进程 0的数据状态为 ACK并且得到了网 络的传输资源许可后 , 将会触发功能模块根据传输资源许可组装新数据的过 程。
存储器模块包括两个子模块， 存储控制子模块和存储数据子模块。 存储 数据子模块用于緩存各个进程的 MAC-e数据；存储控制子模块用于通过传输 状态表维护各个进程的存储数据子模块的緩存数据的重传次数和重传时间， 当传输状态表中记录的进程到达最大重传次数或最大重传时间后， 通知存储 数据子模块释放该进程的数据， 并通知进程维护子模块将该进程的数据状态 改为 ACK, 表明该进程可以被释放使用。
如图 4所示，进程 0收到 ACK并且得到的网络的传输资源许可（ Grant ) , 进程维护子模块通知存储器模块设置该进程对应的重传次数和重传时间为 0， 则该进程对应的寄存器被复位（F— Time=0/TxNum=0 )且存储数据子模块中进 程 0的緩存也被来自于功能模块产生新数据覆盖； 而进程 1用于重传需要将 寄存器中的重传时间和重传次数 ( F_Time=3/TxNum=2 )都进行累加， 并且继 续使用存储数据子模块中的进程 1对应的数据。
尽管本发明结合特定实施例进行了描述， 但是对于本领域的技术人员来 说， 可以在不背离本发明的精神或范围的情况下进行修改和变化。 这样的修 改和变化被视作在本发明的范围和附加的权利要求书范围之内。
工业实用性 本发明提供一种 HSUPA终端设备中 HARQ多进程数据管理的方法和装 置，将 HARQ模块多进程数据管理功能由原来的 MAC层集中控制分散为 L1 和 MAC层联合控制， L1为主控， 利用 L1的快速调度来实现高速的 HSUPA 的重传， 使得终端能够完成上行数据的快速调度和组装。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种高速上行分组接入 HSUPA终端设备中混合自动重传请求 HARQ 多进程数据管理的方法， 包括：
所述 HSUPA终端设备的物理层 L1维护各个用于发送 HSUPA上行进程 传输数据即 MAC-e数据的进程，
当 L1收到一进程对应的非确认 NACK信息时，则 L1 自主选择緩存中的 该进程的 MAC-e数据进行重传；
当 L1收到一进程对应的确认 ACK信息时，则 L1通知媒体接入控制 MAC 层组装新的 MAC-e数据， 以及， L1从 MAC层获得并发送所述新的 MAC-e 数据。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其中：
L1根据进程的 MAC-e数据发送时间和收到 ACK或 NACK的定时关系， 获知 ACK或 NACK对应的进程。
3、 如权利要求 1所述的方法， 其中：
当 L1收到一进程对应的 NACK信息且有传输资源许可时， L1才选择 緩存中的该进程的 MAC-e数据进行重传；
当所述 HSUPA终端设备收到一进程对应的 ACK信息且有传输资源许可 时， L1才通知 MAC层进行 E-TFC选择和组装新的 MAC-e数据。
4、 如权利要求 1所述的方法， 其中：
MAC层根据 L1的通知， 组装新的 MAC-e数据后， 将所述新的 MAC-e 数据緩存到 L1相应的进程对应的緩存中；
L1选择该进程对应緩存中的新的 MAC-e数据进行发送。
5、 如权利要求 1 ~ 4中任意一项所述的方法， 其中：
MAC层在组装新的 MAC-e数据之前， 还进行增强传输信道格式组合 E-TFC选择。
6、 如权利要求 1所述的方法， 其中： LI的控制模块根据接收到的进程对应的 NACK或 ACK信息， 记录该进 程的数据状态， 并使用传输状态表维护各进程的数据状态和传输资源许可信 息；
当一进程的数据状态为 ACK且具有传输资源许可时， 控制模块通知 MAC层的功能模块组装新的 MAC-e数据； 所述功能模块将所述新的 MAC-e 数据緩存到 L1的存储器模块中， 控制模块选择所述新的 MAC-e数据进行发 送；
当一进程的数据状态为 NACK且具有传输资源许可时， L1的控制模块直 接从 L1的存储器模块中取出该进程的 MAC-e数据进行重传。
7、 如权利要求 6所述的方法， 其中：
L1 的存储器模块使用传输状态表维护各进程的数据的重传次数和重传 时间， 当到达最大重传次数或最大重传时间后， 释放该进程的数据， 并通知 控制模块将该进程的数据状态改为 ACK。
8、 一种混合自动重传请求多进程数据管理的装置， 包括控制模块， 功能 模块和存储器模块， 其中：
所述控制模块位于 L1 , 用于维护各个发送 MAC-e数据的进程， 当收到 一进程对应的 NACK信息时， 则自主选择存储器模块中的该进程对应的 MAC-e数据进行重传； 当收到一进程对应的 ACK信息时， 则通知功能模块 组装新的 MAC-e数据， 并从所述存储器模块获得并发送所述新的 MAC-e数 据；
所述功能模块位于 MAC层，用于根据控制模块的通知，组装新的 MAC-e 数据， 并将所述新的 MAC-e数据存储到存储器模块中；
所述存储器模块位于 L1 , 用于緩存各个进程的 MAC-e数据。
9、 如权利要求 8所述的装置， 其中：
所述控制模块用于根据进程的 MAC-e 数据发送时间和收到 ACK或
NACK的定时关系， 获知 ACK或 NACK对应的进程。
10、 如权利要求 8所述的装置， 其中：
所述控制模块包括进程状态子模块和进程维护子模块， 所述进程状态子模块用于根据接收到的进程对应的 NACK或 ACK信息， 记录该进程的数据状态， 并将进程的数据状态存储到进程维护子模块中； 进程维护子模块用于通过传输状态表维护着各个进程的数据状态及传输 资源许可信息； 当一进程的数据状态为 ACK且具有传输资源许可时， 则使用 中断通知功能模块组装新的 MAC-e数据， 以及，从存储器模块取出该进程对 应的新的 MAC-e数据发送出去； 当一进程的数据状态为 NACK且具有传输 资源许可时， 则直接从存储器模块取出该进程的数据进行重传。
11、 如权利要求 10所述的装置， 其中：
所述存储器模块包括存储控制子模块和存储数据子模块，
所述存储数据子模块用于緩存各个进程的 MAC-e数据；
所述存储控制子模块用于通过传输状态表维护各个进程的存储数据子模 块的緩存数据的重传次数和重传时间， 当传输状态表中记录的进程到达最大 重传次数或最大重传时间后， 通知存储数据子模块释放该进程的数据， 并通 知进程维护子模块将该进程的数据状态改为 ACK。
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