專利名稱：鏈路自適應(yīng)混合自動重復(fù)請求的傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)領(lǐng)域，特別涉及鏈路自適應(yīng)混合自動重復(fù)請求的傳輸方法。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中采用的一種鏈路自適應(yīng)技術(shù)是增加冗余混合自動重復(fù)請求(簡稱IR HARQ)。首次傳輸數(shù)據(jù)包時采用糾錯能力較低的編碼方式，如果接收端能夠正確譯碼，則能得到較高的信息碼速率。如果傳輸失敗，重傳將開始。重傳的數(shù)據(jù)包不是首次所傳數(shù)據(jù)包的簡單重復(fù)，而是增加了其中的冗余部分(增加冗余數(shù)據(jù)包)。發(fā)送端通過上行信令通知接收端當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)包所采用的編碼方式(冗余版本，簡稱RV)。接收端根據(jù)每次傳輸所采用的冗余版本對所有接收到的數(shù)據(jù)包合并后的結(jié)果進(jìn)行解碼。
無線通信系統(tǒng)上行資源分配的一種技術(shù)是Node-B控制的調(diào)度。Node-B根據(jù)UE的信道條件、等待發(fā)送的數(shù)據(jù)量、業(yè)務(wù)的優(yōu)先等級以及小區(qū)的ROT情況，調(diào)度UE在指定的時間段內(nèi)，以指定的速率發(fā)送數(shù)據(jù)(在RNC限定的范圍內(nèi))。采用Node-B調(diào)度，可以更好地適應(yīng)信道的快速變化，提高頻譜效率。
采用IR HARQ所面臨的一個問題是當(dāng)UE的信道環(huán)境相對靜止時，每個重傳數(shù)據(jù)包能明顯地改善譯碼的性能，采用IR HARQ可以獲得期望的性能增益。而處于動態(tài)信道環(huán)境的UE，每幀信號變化顯著，不能確保每個重傳數(shù)據(jù)包都能夠明顯地改善譯碼的性能。此時，Chase Combining HARQ是適用機(jī)制，因?yàn)闀r間分集可以帶來更大的性能增益。
現(xiàn)有的一種方法是Node-B通過3狀態(tài)的應(yīng)答信息指示UE選擇不同的HARQ機(jī)制以適應(yīng)信道的變化1)數(shù)據(jù)包正確接收，Node-B發(fā)送確認(rèn)應(yīng)答信息ACK(‘+1’)。
2)數(shù)據(jù)包傳輸錯誤，Node-B依據(jù)UE的信道條件，發(fā)送否定應(yīng)答信息NAK_CC(‘-1’)，指示UE采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式(可自解碼)發(fā)送重傳數(shù)據(jù)包。
3)數(shù)據(jù)包傳輸錯誤，Node-B依據(jù)UE的信道條件，發(fā)送否定應(yīng)答信息NAK_IR(‘0’)，指示UE發(fā)送增加冗余的數(shù)據(jù)包(不可自解碼)，降低編碼速率提高編碼增益。
不同類型的HARQ機(jī)制適用于不同的信道條件IR HARQ適用于信道環(huán)境相對靜止的UE，因?yàn)榇藭r每個重傳數(shù)據(jù)包能明顯地改善譯碼的性能。而處于動態(tài)信道環(huán)境的UE，每幀信號變化顯著，不能確保每個重傳數(shù)據(jù)包都能夠明顯地改善譯碼的性能。此時，Chase Combining HARQ是適用機(jī)制，因?yàn)闀r間分集可以帶來更大的性能增益。
已有的解決方法是Node-B通過3狀態(tài)應(yīng)答信息指示UE選擇不同的HARQ機(jī)制以適應(yīng)信道的變化，該方法還存在以下問題1)相對于2狀態(tài)應(yīng)答信息，3狀態(tài)信息需要更高的傳輸功率，將降低下行的容量。
2)通過物理層信令實(shí)現(xiàn)，信令傳輸錯誤將降低該機(jī)制引入的性能增益。特別是UE的信道條件較差的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鏈路自適應(yīng)混合自動重復(fù)請求的傳輸方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種鏈路自適應(yīng)混合自動重復(fù)請求的傳輸方法，包括步驟發(fā)送端設(shè)定獲取應(yīng)答信息概率統(tǒng)計(jì)值的時間間隔；發(fā)送端設(shè)定重傳數(shù)據(jù)包采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同編碼方式的可用概率集合；發(fā)送端設(shè)定應(yīng)答信息概率門限；發(fā)送端將首次編碼方式的使用概率與應(yīng)答信息概率門限相關(guān)聯(lián)；發(fā)送端以指定的時間間隔獲得接收應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值；發(fā)送端設(shè)定重傳數(shù)據(jù)包采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同編碼方式的概率；
重傳數(shù)據(jù)包以指定的概率，采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式。
本發(fā)明無需引入額外的物理層信令，不降低下行容量。不會因物理層信令傳輸錯誤而降低發(fā)明所引入的性能增益。


圖1是數(shù)據(jù)包正確接收后的PNAK、PNAK門限和相關(guān)聯(lián)的PIRV；圖2是數(shù)據(jù)包正確接收后的PIRV(·)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明首先做了以下定義PIRV首次編碼方式的使用概率，即重傳數(shù)據(jù)包采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同編碼方式的概率。
PNAK否定應(yīng)答信息出現(xiàn)的概率。
PNAK門限幾個PNAK門限值。不同的PNAK門限值與不同的PIRV相關(guān)聯(lián)。在傳輸過程中，發(fā)送端根據(jù)信道條件調(diào)整PNAK門限。
PRV＝0集合該集合包含所有可用的PIRV。
本發(fā)明針對無線通信的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，提出了一種鏈路自適應(yīng)混合自動重復(fù)請求的傳輸方法。重傳數(shù)據(jù)包以一定的概率PIRV選擇與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式。發(fā)送端根據(jù)所接收的應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值PNAK和PNAK門限設(shè)置PIRV。當(dāng)信道條件較好時，發(fā)送端設(shè)定較低的PIRV，更多的數(shù)據(jù)包將以增加冗余的方式發(fā)送，以滿足傳輸速率和系統(tǒng)吞吐量的要求。當(dāng)信道條件較差時，發(fā)送端設(shè)定較高的PIRV，更多的數(shù)據(jù)包將采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式，通過時間分集引入較大的信能增益。當(dāng)信道條件變化較快時，發(fā)送端設(shè)定PIRV＝1，所有重傳數(shù)據(jù)包都采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式，通過時間分集對抗信道的快速變化。
在信道初始化或重新配置的時候，發(fā)送端設(shè)定一個初始的時間間隔。在傳輸過程中，發(fā)送端以指定的時間間隔獲取所接收應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值。接收端根據(jù)應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值調(diào)整上述時間間隔。時間間隔的調(diào)整基于以下原則1)當(dāng)發(fā)送端在規(guī)定的時間間隔內(nèi)接收到較多的否定應(yīng)答信息，從而導(dǎo)致應(yīng)答信息的統(tǒng)計(jì)概率值變化幅度較大時，表明信道條件變化較快。發(fā)送端將縮短獲取應(yīng)答信息概率統(tǒng)計(jì)值的時間間隔以適應(yīng)信道的快速變化。
2)當(dāng)發(fā)送端在規(guī)定的時間間隔內(nèi)接收到較少的否定應(yīng)答信息，應(yīng)答信息的統(tǒng)計(jì)概率變化幅度較小時，表明信道條件相對靜止。發(fā)送端將延長(或保持不變)獲取應(yīng)答信息概率統(tǒng)計(jì)值的時間間隔。
在信道初始化或重新配置的時候，發(fā)送端設(shè)定PIRV集合，PIRV集合包含所有可用的PIRV。
在信道初始化或重新配置的時候，發(fā)送端設(shè)定初始的PNAK門限。在傳輸過程中，發(fā)送端根據(jù)PNAK，調(diào)整PNAK門限，使得重傳數(shù)據(jù)包以期望的概率采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式。
在信道初始化或重新配置的時候，發(fā)送端從PIRV集合中選擇部分PIRV與PNAK門限值相關(guān)聯(lián)。實(shí)現(xiàn)這一步驟時將遵循以下原則1)較高的PIRV與較高的PNAK門限值相關(guān)聯(lián)2)較低的PIRV與較低的PNAK門限值相關(guān)聯(lián)在傳輸過程中，發(fā)送端可以根據(jù)PNAK進(jìn)行新的關(guān)聯(lián)操作。即從PIRV集合中選取新的PIRV與PNAK門限值相關(guān)聯(lián)。
發(fā)送端統(tǒng)計(jì)否定應(yīng)答信息出現(xiàn)的概率，以指定的時間間隔獲取PNAK。
在傳輸過程中，發(fā)送端根據(jù)PNAK和PNAK門限，選取相應(yīng)的PIRV。
假定PNAK門限為{PNAK0，PNAK1，…，PNAKn}，分別與PIRV0，PIRV1，…，PIRVn相關(guān)聯(lián)，PNAK0＜PNAK1＜…＜PNAKn，PIRV0＜PIRV1＜…＜PIRVn。
假定發(fā)送端所獲得的應(yīng)答信息概率統(tǒng)計(jì)值為PNAKm，并且有PNAK5＜PNKm＜PNAK6，發(fā)送端設(shè)定重傳數(shù)據(jù)包采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同編碼方式的概率為PIRV5。
首次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包將采用固定的編碼方式(可以自解碼)，以下用RV0表示。
當(dāng)PIRV＝0時，所有重傳數(shù)據(jù)包采用增加冗余的方式發(fā)送，以下用

表示。重傳過程中所采用的編碼方式遵循一定的順序。
當(dāng)0＜PIRV＜1時，每個重傳數(shù)據(jù)包所采用的編碼方式存在以下兩種可能1)采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式，概率為PIRV。
2)最近一次使用的增加冗余編碼方式所對應(yīng)的下一個編碼方式，概率為1-PIRV。
當(dāng)PIRV＝1時，所有重傳數(shù)據(jù)包均采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式(Chase Combining HARQ)。
接收端根據(jù)接收到的信令(發(fā)送端發(fā)送)，判定當(dāng)前接收數(shù)據(jù)包的編碼方式。
實(shí)施例最大重傳次數(shù)為4。有4種編碼方式，分別用RV＝0、RV＝1、RV＝2和RV＝3表示。其中RV＝0為首次傳輸數(shù)據(jù)包所采用的編碼方式，可以自解碼。數(shù)據(jù)包m～m+7的傳輸過程如表1所示。

表1.數(shù)據(jù)包傳輸過程中所采用的編碼方式及PNAK(·)和PIRV(·)的變化其中PNAK(n)數(shù)據(jù)包n正確接收后對應(yīng)的PNAK。
PNAK(n)↑數(shù)據(jù)包n正確接收后，PNAK增大，PNAK(n)＞PNAK(n-1)。
PNAK(n)↓數(shù)據(jù)包n正確接收后，PNAK減小，PNAK(n)＜PNAK(n-1)。
PNAK(n)→數(shù)據(jù)包n正確接收后，PNAK保持不變，PNAK(n)＝PNAK(n-1)(發(fā)送端按指定的時間間隔獲取PNAK，因此存在PNAK(n)＝PNAK(n-1)的情況)。
PIRV(n)數(shù)據(jù)包n正確接收后對應(yīng)的PIRV。
PIRV(n)↑數(shù)據(jù)包n正確接收后，PIRV增大，PIRV(n)＞PIRV(n-1)。
PIRV(n)↓數(shù)據(jù)包n正確接收后，PIRV減小，PIRV(n)＜PIRV(n-1)。
PIRV(n)→數(shù)據(jù)包n正確接收后，PIRV保持不變，PIRV(n)＝PIRV(n-1)。
表1中PNAK(·)的變化如圖1所示，圖1同時給出了PNAK門限。
表1中的PIRV(·)可通過對應(yīng)的PNAK(·)和表1中的PNAK門限獲得，如圖2所示。
如表1、圖1和圖2所示數(shù)據(jù)包m的傳輸過程中，重傳數(shù)據(jù)包以PIRV＝0.3的概率選擇與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式，四次傳輸后接收端正確譯碼。
數(shù)據(jù)包m+1的傳輸過程中，重傳數(shù)據(jù)包以PIRV＝0.6的概率選擇與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式，三次傳輸后接收端正確譯碼。
數(shù)據(jù)包m+2的傳輸過程中，重傳數(shù)據(jù)包以PIRV＝0.6的概率選擇與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式，兩次傳輸后接收端正確譯碼。
本發(fā)明針對無線通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，提出了一種鏈路自適應(yīng)混合自動重復(fù)請求的傳輸方法，并給出了具體的實(shí)現(xiàn)方法和規(guī)則。本發(fā)明具有下述效果1)無需引入額外的物理層信令，不降低下行容量。不會因物理層信令傳輸錯誤而降低發(fā)明所引入的性能增益。
2)發(fā)送端按照一個指定的時間間隔獲取應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值，并通過概率統(tǒng)計(jì)值及概率統(tǒng)計(jì)值的變化估計(jì)信道條件。
3)發(fā)送端可以根據(jù)應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值調(diào)整獲取應(yīng)答信息概率統(tǒng)計(jì)值的時間間隔以適應(yīng)信道的變化。
4)發(fā)送端可以根據(jù)應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值調(diào)整應(yīng)答信息概率門限，適應(yīng)信道的變化。
5)發(fā)送端可以根據(jù)應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值調(diào)整與應(yīng)答信息概率門限相關(guān)聯(lián)的首次編碼方式的使用概率，適應(yīng)信道的變化。
6)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整應(yīng)答信息的概率門限和與之相關(guān)聯(lián)的首次編碼方式使用概率，可以使重傳數(shù)據(jù)包以期望的概率采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式。
7)當(dāng)信道條件較好，重傳數(shù)據(jù)包采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同編碼方式的概率較低。較多的數(shù)據(jù)包將采用增加冗余的方式發(fā)送，能夠滿足傳輸速率和系統(tǒng)吞吐量的要求。
8)當(dāng)信道條件較差，重傳數(shù)據(jù)包采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同編碼方式的概率較高。較多的數(shù)據(jù)包將采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式，通過時間分集引入較大的性能增益。
9)當(dāng)信道條件較差，可以實(shí)現(xiàn)所有重傳數(shù)據(jù)包都采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式(Chase Combining HARQ)，通過時間分集對抗信道的快速變化。
權(quán)利要求
1.一種鏈路自適應(yīng)混合自動重復(fù)請求的傳輸方法，包括步驟發(fā)送端設(shè)定獲取應(yīng)答信息概率統(tǒng)計(jì)值的時間間隔；發(fā)送端設(shè)定重傳數(shù)據(jù)包采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同編碼方式的可用概率集合；發(fā)送端設(shè)定應(yīng)答信息概率門限；發(fā)送端將首次編碼方式的使用概率與應(yīng)答信息概率門限相關(guān)聯(lián)；發(fā)送端以指定的時間間隔獲得接收應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值；發(fā)送端設(shè)定重傳數(shù)據(jù)包采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同編碼方式的概率；重傳數(shù)據(jù)包以指定的概率，采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在傳輸過程中發(fā)送端根據(jù)應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值及其變化調(diào)整獲取應(yīng)答信息概率統(tǒng)計(jì)值的時間間隔。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于當(dāng)發(fā)送端在指定的時間間隔內(nèi)接收到較多的否定應(yīng)答信息從而導(dǎo)致應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值變化較大時，發(fā)送端將縮短獲取應(yīng)答信息概率統(tǒng)計(jì)值的時間間隔。
4.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于當(dāng)發(fā)送端在指定的時間間隔內(nèi)接收到較少的否定應(yīng)答信息，應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值變化幅度較小時，發(fā)送端將延長或保持不變獲取應(yīng)答信息概率統(tǒng)計(jì)值的時間間隔。
5.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在傳輸過程中發(fā)送端根據(jù)應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值調(diào)整應(yīng)答信息概率門限。
6.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在傳輸過程中發(fā)送端根據(jù)應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值選取不同的首次編碼方式使用概率與應(yīng)答信息概率門限相關(guān)聯(lián)。
7.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于重傳數(shù)據(jù)包以指定的概率采用增加冗余的方式發(fā)送。
8.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于發(fā)送端通過應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值估計(jì)信道條件的優(yōu)劣。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于發(fā)送端估計(jì)信道條件較差時，設(shè)定較高的首次編碼方式使用概率，較多的重傳數(shù)據(jù)包將采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式。
10.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于發(fā)送端估計(jì)信道條件較好時，設(shè)定較低的首次編碼方式使用概率，較多的重傳數(shù)據(jù)包將采用增加冗余的方式發(fā)送。
11.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于發(fā)送端估計(jì)信道條件變化較快時，設(shè)定首次編碼方式的使用概率為1，所有重傳數(shù)據(jù)包均采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式。
全文摘要
一種鏈路自適應(yīng)混合自動重復(fù)請求的傳輸方法，包括步驟發(fā)送端設(shè)定獲取應(yīng)答信息概率統(tǒng)計(jì)值的時間間隔；發(fā)送端設(shè)定重傳數(shù)據(jù)包采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同編碼方式的可用概率集合；發(fā)送端設(shè)定應(yīng)答信息概率門限；發(fā)送端將首次編碼方式的使用概率與應(yīng)答信息概率門限相關(guān)聯(lián)；發(fā)送端以指定的時間間隔獲得接收應(yīng)答信息的概率統(tǒng)計(jì)值；發(fā)送端設(shè)定重傳數(shù)據(jù)包采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同編碼方式的概率；重傳數(shù)據(jù)包以指定的概率，采用與首次傳輸數(shù)據(jù)包相同的編碼方式。本發(fā)明無需引入額外的物理層信令，不降低下行容量。不會因物理層信令傳輸錯誤而降低發(fā)明所引入的性能增益。
文檔編號H04L1/16GK1798009SQ20041006150
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者步兵, 安鐘薰 申請人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司, 三星電子株式會社