自動重傳控制器和重傳塊重組裝置的製作方法
2023-06-14 22:04:21
專利名稱：：自動重傳控制器和重傳塊重組裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及通信系統中的傳輸技術，更具體地說，涉及混合自動重傳請求(HARQ)技術中的自動重傳控制器和重傳塊重組裝置。
背景技術：
：隨著對高速無線多媒體業務需求的不斷增加和無線頻譜資源日趨緊張，探索未來高效率的移動通信系統將具有越來越重要的意義和價值。為了克服無線移動信道時變和多徑衰落對信號傳輸的影響，前向糾錯編碼(FEC)和自動重傳請求(ARQ)等差錯控制方法被引入以降低系統的誤碼率，確保服務質量。雖然FEC方案產生的時延較小，但存在的編碼冗餘卻降低了系統吞吐量；ARQ在誤碼率不大時可以得到理想的吞吐量，但產生的時延較大，不宜於提供實時服務。為了克服兩者的缺點，將這兩種方法結合就產生了混合自動重傳請求(HARQ)方案即在一個ARQ系統中包含一個FEC子系統，當FEC的糾錯能力可以糾正這些錯誤時，則不需要使用ARQ;只有當FEC無法正常糾錯時，才通過ARQ反饋信道請求重發錯誤碼組。ARQ和FEC的有效結合不僅提供了比單獨的FEC系統更高的可靠性，而且提供了比單獨的ARQ系統更高的系統吞吐量。因此，隨著對高數據率或高可靠業務需求的迅速發展，HARQ成為無線通信系統中的一項關鍵技術並得到了深入的研究。HARQ技術的分類根據不同的分類方式，HARQ可被分為同步HARQ技術和異步HARQ技術，非自適應HARQ技術和自適應HARQ技術，以及不同的重傳類型和重傳機制等。同步HARQ技術和異步HARQ技術根據重傳發生時刻的不同，HARQ可以分為同步和異步兩類。同步HARQ由於接收端預先已知傳輸的發生時刻，HARQ進程的序號可以從子幀號獲得；異步HARQ進程的傳輸可以發生在任何時刻，HARQ進程的處理序號需要連同數據一起發送。雖然異步自適應HARQ技術與同步非自適應技術相比較而言，在調度方面的靈活性更高，但是後者所需的信令開銷更少。重傳類型根據重傳內容的不同，HARQ主要有3種混合自動重傳請求機制，被稱為HARQ-I、HARQ-n和HARQ-III等。三種類型的相同點是都進行FEC編碼和CRC校驗，接收端進行FEC解碼和CRC校驗，如果分組有錯則請求重傳；不同點是HARQ-I放棄錯誤分組，重傳分組與已傳分組相同，沒有組合解碼。HARQ-II錯誤分組不被丟棄，而與重傳分組組合進行解碼，重傳分組和已傳分組的格式和內容可以不同。HARQ-III因為採用CPC碼(互補的打孔巻積碼)，每個已傳分組與重傳分組都能進行自解碼；每次重傳可有不同的冗餘產生(不同的比特打孔)，也可有相同的冗餘產生(相同的FEC)，此時與HARQ-I的操作類似，但錯誤分組要被存儲在收端，以便與重傳分組結合。自適應和非自適應根據重傳時的數據特徵是否發生變化又可將HARQ分為非自適應和自適應兩種，其中傳輸的數據特徵包括資源塊的分配、調製方式、傳輸塊的長度、傳輸的持續時間。自適應傳輸是指在每一次重傳過程中，發送端可以根據實際的信道狀態信息改變部分的傳輸參數。因此，在每次傳輸的過程中，包含傳輸參數的控制信令信息要一併發送，這樣就會造成額外的信令開銷。可改變的傳輸參數包括調製方式、資源單元的分配和傳輸的持續時間等。在非自適應系統中，這些傳輸參數相對於接收端而言都是預先已知的，因此信令較為簡單。傳統自動重傳請求(ARQ)三個標準協議是停等(SAW，stop-and-wait)ARQ，回退N幀(GBN，go-back-n)ARQ和選擇性重傳(SR，selectiverepeat)ARQ。ARQ和HARQ既可以用在FDD系統中也可以用在TDD系統中。在一般的HARQ系統中，當接收端檢測到錯誤數據包時，一般錯誤比特只佔數據包的一部分，將整個數據包重傳會造成一定的吞吐量損失。3GPP的長期演進計劃(LTE)和WiMAX系統增強型(802.16m)均將5HARQ-II，III型作為備選方案。當第一次嘗試解碼失敗時，發射機附加冗餘信息或者重新處理後再傳輸，重傳包和原始傳輸包並不完全相同，這些重傳信息和先前接收的數據包合併可得到更好的系統吞吐量。圖1示意性地示出了HARQ系統的結構圖。如圖1所示，HARQ系統包括發射單元100、ARQ控制器101、調製和編碼方式(MCS)控制器102、無線信道103、信道估計器104、接收單元105、調製和編碼方式選擇器106和ARQ校驗107等部分。此外，一般還包括數據緩存和接收緩存。數據緩存用於暫時保存待發送和已發出但未驗證正確的數據，接收緩存用於暫時保存所接收的數據。圖1中所示的數據緩存、發射單元、ARQ控制器、MCS控制器構成了HARQ系統的發射機部分。發射機例如可以是無線通信系統中的基站(節點B)，也可以是一般網絡(如網際網路、內聯網)中的伺服器。圖1中所示的信信道估計器104、接收單元105、調製和編碼方式選擇器106、ARQ校驗107、接收緩存等部分構成了HARQ系統的接收機部分。接收機例如可以是無線通信系統中的移動站，也可以是網際網路或內聯網等中與伺服器相連的個人計算機等。也就是說，圖1所示的HARQ系統即可以用在無線通信網絡中，也可用於有線網絡中。HARQ系統例如可以應用於TCP/IP網絡。下面結合圖1對HARQ系統的一般處理過程進行說明。首先，在初始狀態，在發射機部分(發射端)，發射單元100根據MCS控制器102提供的調製和編碼信息對數據緩存中的待發送數據進行調製和編碼，並通過天線等發射對待發送數據進行調製和編碼所產生的新的數據包。在接收機部分(接收端)，接收單元105對發射單元100通過信道103發射來的數據進行接收，並由ARQ校驗單元107對接收的數據進行CRC校驗。如果校驗正確，則將正確接收的數據比特輸出，並返回ACK信號給發射端的ARQ控制器101;否則返回NACK(也可稱NAK)信號，並且將當前數據包的信息(例如比特軟信息)保留到接收緩存中。同時，接收端的MCS選擇器106根據信道估計的結果計算例如有效信噪比等參數來確定調製和編碼方式，並且反饋給發射端的MCS控制器102。MCS和ACK/NACK信號的反饋是兩個獨立的支路，其反饋頻率可以相同也可以不同，取決於系統設定或者信道環境。當發射機回到初始狀態時，根據反饋的MCS對數據進行編碼調製。然後，在發射機部分，在收到ARQ校驗單元返回的ACK反饋或NACK反饋後，ARQ控制器首先確定接收到的反饋是ACK還是NACK。如果接收到的是ACK，回到初始狀態，根據反饋的MCS，對數據進行編碼調製，繼續發送新的數據包。如果接收到的反饋是NACK，則對重傳次數加l，當重傳次數不超過設定的最大重傳次數時，將上次發射的數據包重新發送。重傳數據包的格式(例如編碼調製方式和數據包大小等)可以和第一次傳輸時相同(即ChaseCombining)，也可以根據最新的MCS反饋選擇新的包格式(即HARQ-ni類型的IR遞增冗餘方式)。重傳次數達到上限時，回到初始狀態，繼續發送新的數據包。接收機部分收到重傳的數據包後，將新的信息和接收緩存裡保留的信息進行合併後再次解碼(重傳的數據信息和保留信息合併能有效降低誤碼率，提高吞吐量)。對解碼後的數據進行CRC校驗，然後將校驗的結果反饋(ACK/NCAK)給發射端。可以看出，ARQ控制器101在收到ACK信號或者達到最大重傳次數時，發射端才發射新的數據。這樣發射端和接收端都需要一定的緩存空間對未能正確傳輸的數據進行保存。圖2示意性地示出了HARQ數據幀和重傳時序。在圖2所示的示意性示例中，每個數據幀包含多個數據包(圖中例示了4個數據包)。接收端(接收機部分)為每個數據包反饋一個CRC校驗結果給發射機部分(發射端)。在圖2所示的示例中，在最初發送的四個數據包P1、P2、P3和P4中，例如通過CRC校驗獲知Pl和P4被正確接收，因而針對它們的反饋為ACK。而P2和P3沒有被正確接收，針對它們的反饋為NACK。因而，如圖2所示，在下一幀中重傳了數據包P2和P3，幀中的其它位置可以用於發送新的數據包(圖中示出為新的數據包P5和P6)。圖中示出的T為數據幀長度，Td為幀間間隔。從圖l和圖2中可以看出，在常規技術中，HARQ系統對一個MAC層的整個數據包(PDU)進行重傳處理，每次重傳都佔用較大的信道資源。在一般的HARQ重傳機制中，將數據包作為一個整體在接收端進行CRC校驗，而實際系統中可能是數據包的少數某些比特出錯，這樣整個(或部分)包的重傳佔用了不少信道資源。為了進一步提高HARQ的性能，已提出了一種基於編碼塊重傳的方法。在該方法中，使一個數據包由若干個自帶校驗碼的編碼塊組成，重傳數據以編碼塊為最小單位。圖3示出了依據編碼塊重傳的技術方案的數據包結構的示意圖。圖3的數據包結構僅僅是示例性的，其可以包括更多或更少的編碼塊。如圖3所示，幀中的數據包401(或者叫傳輸包，TransportBlock,TB)包含若干個(圖中示意性地示出為4個)編碼塊402，每個編碼塊都帶一個CRC校驗碼403。一個源數據子包經過編碼器後，對應一個編碼塊與CRC校驗碼的組合。整個數據包最後可以加入一個CRC校驗碼404，也可以不加。接收端對每個編碼塊進行校驗，如果出錯，下一包數據中只對出錯的編碼塊重傳，其他編碼塊可以放新的數據，這樣可以避免一般HARQ需要將整個數據包重傳的問題。在依據編碼塊重傳的技術方案中，以編碼塊代替整個數據包為最小單位進行重傳，提高了系統的吞吐量。但例如在3GPPLTE長期演進系統中，編碼塊最大可以達到6144個比特，這意味著重傳的負荷依然很大。應該注意，上面對常規技術的說明只是為了方便對本發明的技術方案進行清楚、完整的說明，並方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本發明的
背景技術：
部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。以下列出了本發明的參考文獻，通過引用將它們併入於此，如同在本說明書中作了詳盡描述。1、[專禾U文獻l]:Wu，etal.,Adaptivemulti-modeHARQsystemandmethod(US7,152,196B2);2、[專禾U文獻2]:Stewart,etal.，Blockpuncturingforturbocoedbasedincrementalredundancy(US20070061690Al);3、[專禾ll文獻3]:Mo，etal.,Packettransmissionapparatusandmethodusingoptimizedpuncturedconvolutioncodes(US20070234186Al);4、[專禾ll文獻4]:Qiu，etal.，Wirelessterminalturbodecodingmodulesupportingpacketsplittinganddecoding(US20070280158Al);5、[非專利文獻l]:3GPPTR25.835.R印ortonhybridARQtypeII/III[S].2000;6、[非專利文獻2]:C,Bai，B.Mielczarek，W.A，Krzymie'n,andI.丄Fair,"Sub-blockrecoveryschemeforiterativedecodingofturbocodes,"inProc.IEEEVTC05-Fall,Dallas,USA,Sept.2005;7、[非專禾(J文獻3]:TaoShi;LeiCao，"CombiningtechniquesandsegmentselectiverepeatonturbocodedhybridARQ",inProc.IEEEConf.WCNC.2004正EE，Vol.4，pp.2115—2119，21-25March2004。
發明內容本發明鑑於常規技術的上述缺點作出，用於克服由於現有技術的局限造成的一個或更多個缺點，至少提供一種有益的選擇。為了實現上述目的，本申請提供了以下發明。發明1、一種自動重傳控制器，所述自動重傳控制器用於包括發射機和接收機的自動重傳系統中的發射機，所述發射機向所述接收機發送包含多個數據包的幀，各數據包包括一個或更多個編碼數據塊，各所述編碼數據塊具有針對該編碼數據塊自身的校驗，所述接收機根據所述校驗確定各所述編碼數據塊是否被正確接收，並反饋反映各所述編碼數據塊是否被正確接收的信息，所述自動重傳控制器包括響應接收單元，所述響應接收單元用於接收從所述接收機反饋的所述信息；重傳判斷單元，所述重傳判斷單元根據所述響應接收單元所接收的信息，確定需要重傳的編碼數據塊；以及數據獲取單元，在需要重傳的編碼數據塊的數目多於一個時，所述數據獲取單元獲取各被所述重傳判斷單元判斷為需要重傳的所述編碼數9據塊的數據的一部分，進行重新組合，形成重傳編碼塊。發明2、根據發明1所述的自動重傳控制器，其特徵在於，所述數據獲取單元獲取各所述需要重傳的編碼數據塊的一半數據、三分之一數據或四分之一數據，形成所述重傳編碼塊。發明3、根據發明1所述的自動重傳控制器，其特徵在於，所述數據獲取單元從各需要重傳的編碼數據塊中獲得的數據佔該數據塊的比例相互之間不完全相同。發明4、根據發明1所述的自動重傳控制器，其特徵在於，所述接收機還反饋未被正確接收而需要重傳的編碼數據塊的各部分的接收可靠性的信息，所述數據獲取單元根據所述接收可靠性獲取各所述需要重傳的編碼數據塊的未被可靠接收的部分，形成所述重傳編碼塊。發明5、根據發明1所述的自動重傳控制器，其特徵在於，所述自動重傳控制器還包括格式通知單元，用於向所述接收機通知所提取的編碼數據塊的部分，以及對這些部分的組合。發明6、根據發明1所述的自動重傳控制器，其特徵在於，所述發射機和所述接收機工作於TDD模式或FDD模式。發明7、根據發明1所述的自動重傳控制器，其中所述編碼數據塊是Turbo碼編碼、巻積碼編碼或LDPC碼。發明8、根據發明1所述的自動重傳控制器，其中所述數據獲取單元根據待重傳的數據塊的長度和塊數，而獲取各待重傳的數據塊的不同部分。發明9、根據發明1所述的自動重傳控制器，其中所述數據獲取單元還獲取待發送的新數據，所述發射機對所述新數據進行編碼，形成新編碼塊，對所述新編碼塊與所述重傳編碼塊進行調製及發送。發明IO、根據發明l所述的自動重傳控制器，其中所述數據獲取單元通過獲取各需要重傳的編碼數據塊的源數據，由所述發射機的編碼器對所述源數據進行編碼而重新獲得各所述需要重傳的編碼數據塊，所述數據獲取單元對重新獲得的各所述需要重傳的編碼數據塊進行提取，而獲得所述需要重傳的編碼數據塊的數據的一部分。發明ll、根據發明l所述的自動重傳控制器，其中所述數據獲取單元獲取存儲的各需要重傳的編碼數據塊，獲得所述需要重傳的編碼數據塊的數據的一部分。發明12、一種自動重傳控制器，所述自動重傳控制器用於包括發射機和接收機的自動重傳系統中的發射機，所述發射機向所述接收機發送包含多個數據包的幀，各數據包包括針對該數據包自身的校驗，所述接收機根據所述校驗確定各所述數據包是否被正確接收，並反饋反映各數據包是否被正確接收的信息，所述自動重傳控制器包括響應接收單元，所述響應接收單元用於接收從所述接收機反饋的所述信息；重傳判斷單元，所述重傳判斷單元根據所述響應接收單元所接收的信息，確定需要重傳的數據包；以及數據獲取單元，在需要重傳的數據包的數目多於一個時，所述數據獲取單元獲取被所述重傳判斷單元判斷為需要重傳的數據包的數據的一部分，進行組合，形成重傳數據包。發明13、一種重傳塊重組裝置，用於包括發射機和接收機的自動重傳系統中的接收機，所述發射機向所述接收機發送包含多個數據包的幀，各數據包包括一個或更多個編碼數據塊，所述一個或更多個所述編碼數據塊中的一個或更多個是重傳編碼塊，所述重傳編碼塊具有被所述接收機指出各需要重傳的編碼數據塊的各一部分，所述接收機接收從所述發射機發送來的所述幀，所述重傳塊重組裝置包括重傳部分確定單元，確定所接收的幀中哪一部分包括所述重傳編碼塊，並確定所述重傳編碼數據塊的各部分對應於各所述需要重傳的編碼數據塊的哪一部分；以及合併單元，根據所述重傳部分確定單元所確定的結果，將所述重傳數據塊與存儲單元中存儲的所述需要重傳的編碼數據塊合併。發明14、一種自動重傳控制方法，所述自動重傳控制方法用於包括發射機和接收機的自動重傳系統中的發射機，所述發射機向所述接收機發送包含多個數據包的幀，各數據包包括一個或更多個編碼數據塊，各所述編碼數據塊具有針對該編碼數據塊自身的校驗，所述接收機根據所述校驗確定各所述編碼數據塊是否被正確接收，並反饋反映各所述編碼數據塊是否被正確接收的信息，所述自動重傳控制方法包括響應接收步驟，所述響應接收步驟用於接收從所述接收機反饋的所述信息；重傳判斷步驟，所述重傳判斷步驟根據所述響應接收步驟所接收的信息，確定需要重傳的編碼數據塊；以及數據獲取步驟，在需要重傳的編碼數據塊的數目多於一個時，所述數據獲取步驟獲取各被所述重傳判斷步驟判斷為需要重傳的所述編碼數據塊的數據的一部分，進行重新組合，形成重傳編碼塊。參照以下的說明和附圖，本發明的這些和進一步的方面和特徵將變得更加清楚。在所述的說明和附圖中，詳細公開了本發明的特定實施方式，指明了本發明的原理可以被採用的方式。應該理解，本發明在範圍上並不因而受到限制。在所附權利要求的精神和條款的範圍內，本發明包括許多改變、修改和等同。針對一種實施方式描述和/或示出的特徵可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特徵相組合，或替代其它實施方式中的特徵。應該強調，術語"包括/包含"在本文使用時指特徵、整件、步驟或組件的存在，但並不排除一個或更多個其它特徵、整件、步驟或組件的存在或附加。參照以下的附圖可以更好地理解本發明的很多方面。附圖中的部件不是成比例繪製的，而只是為了示出本發明的原理。為了便於示出和描述本發明的一些部分，附圖中對應部分可能被放大，即，使其相對於在依據本發明實際製造的示例性裝置中的其它部件變得更大。在本發明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特徵可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特徵相結合。此外，在附圖中，類似的標號表示幾個附圖中對應的部件，並可用於指示多於一種實施方式中使用的對應部件。1附圖示出了本發明的優選實施例，構成了說明書的一部分，用於與文字說明一起進一步詳細地闡釋本發明的原理。其中圖1示意性地示出了HARQ系統的結構圖2示出了一般HARQ系統的數據幀和重傳的時序示意圖；圖3示出了依據編碼塊重傳的技術方案的數據包結構的示意圖；圖4示出了依據本發明的一種實施方式的HARQ發射機結構圖；圖5示出了根據本發明的一種實施方式的發射機處的重傳處理方法的示意流程圖6示出了無重傳數據時的數據獲取和編碼處理的示意圖7示出了從源數據緩存中獲取重傳數據和編碼處理的示意圖8示出了從編碼塊數據緩存中獲取重傳數據和編碼處理的示意圖9示出了依據本發明的一種實施方式的拆分重組的示意圖；圖10示出了根據本發明的另一種實施方式的發射機處的重傳處理方法的示意流程圖11示出了依據本發明的一種實施方式的HARQ接收機結構以及圖12示出了編碼塊拆分重傳的接收端合併示意圖。具體實施例方式下面以一般的單天線通信系統為例，參照附圖來對本發明的方法和裝置進行說明。但應該注意的是，本發明可應用於單天線通信系統，同樣也可以應用於MIMO-OFDM的多天線系統或者CDMA系統中。對於一般的Internet網絡數據重傳，本發明也是適用的。圖4示意性地示出了依據本發明的一種實施方式的發射機的結構圖。如圖4所示，根據本發明的一種實施方式的發射機包括源數據緩存單元201、編碼單元202、CRC添加單元203、調製單元204、發射天線(Tx)207、編碼塊數據緩存單元208、MCS控制器206以及ARQ控制器205。其中，ARQ控制器205包括響應接收單元2051、重傳判斷單元2052、數據獲取單元2053以及格式通知單元2054。在本發明的不同實施方式中，也可以沒有編碼塊數據緩存單元208和/或格式通知單元2054。圖5示出了根據本發明的一種實施方式的發射機處的重傳處理方法的示意流程圖。下面結合圖4和圖5對本發明一種實施方式的發射機處的處理進行說明。首先，在步驟1101，由ARQ控制器205的響應接收單元2051接收來自接收機的ACK/NACK反饋信息。該ACK7NACK反饋信息的格式可以由收發雙方約定。例如針對圖2和圖3所示的一幀具有4個數據包、每個數據包具有4個子包的情況，根據一種實施方式，可以使用一個16比特的字來反饋ACK和NACK信號。其中最前面的4個比特表示第一個數據包的四個子包，隨後的四個比特表示第二數據包的四個子包，再隨後的四個比特表示第三個數據包，最後的四個比特表示第四個數據包。對於最前面的四個比特，如果第一個比特為l，則表明該第一個數據包中的第一個子包出錯，如果第一個比特為O,則表明該第一個數據包中的第一個子包被正確接收。如果第二個比特為1，則表明該第一個數據包中的第二個子包出錯，如果第二個比特為0，則表明該第一個數據包中的第二個子包被正確接收。依此類推。在另一種實施方式中，可以預先定義各種狀態，並進行編號。接收機發送該編號，發射機根據從接收機接收的編號，確定出錯的包和子包。當在步驟1101中由接收響應單元2051接收到ACK/NACK反饋信息之後，在步驟1102和1103中由重傳判斷單元2052判斷是否有需要重傳的編碼塊以及編碼塊是否多於1個。可以根據以上約定的信息格式或數字編號來確定是否有需要重傳的編碼塊以及需要重傳的編碼塊的位置和數目。在不存在需要重傳的編碼塊或重傳的編碼塊的數目為一個時，可以在步驟1104由數據獲取單元2053進行常規的數據獲取處理。圖6示出了在沒有數據編碼塊需要重傳時的數據獲取和編碼處理的示意圖，其中功能框圖上方表示相應的數據結構，設每次傳輸的數據包佔用的資源塊固定，共包含4個編碼塊。如圖6所示，在沒有需要重傳的編碼塊時，由數據獲取單元2053從源數據緩存201中獲取新的數據。將獲得的數據分成若干子包(SubPacket，SP11-SP14，其中SPij表示第i次傳輸的第j個子包，下同)，然後送入編碼器202，編碼器根據MCS控制器206產生的編碼方式對這些子包進行編碼，生成編碼塊(CodeBlock，CB11-CB14，CB11是SP11編碼後的比特序列，CBij表示第i次傳輸的第j個編碼塊)。在本文後續描述中，子包SP是指編碼前的源比特數據，編碼塊CB是指編碼後的比特數據，一個子包經過編碼器之後，對應一個編碼塊，根據上下文，編碼塊也可指編碼塊及其CRC的組合。在接收端，數據是按照編碼塊為單位進行解碼的。然後由CRC添加單元為各個編碼塊分別加CRC校驗碼(CRC1-CRC4)。加完校驗碼之後的數據進入調製器204。在存在編碼塊數據緩存單元208的情況下，加完校驗碼之後的數據還同時被送入編碼塊數據緩存單元208存儲。調製器204根據MCS控制器206確定的調製方式對數據進行調製，生成調製符號序列，送往發射天線207進行發射處理(步驟1106)。此時，不從編碼塊數據緩存208中提取所存儲的之前發送的編碼塊。圖7和圖8示出了有重傳數據塊時，生成重傳數據的兩種方法，即步驟1105的兩種處理方法。如前所述，編碼塊數據緩存單元208保存當前幀的編碼數據加校驗碼的比特序列。因而，在編碼塊數據緩存單元208的實施方式中，如果有數據需要重傳，則將相應的數據編碼塊從編碼塊數據緩存單元208中取出即可。如果沒有編碼塊數據緩存單元208，在需要重傳時，發射端要從源數據緩存單元201中再次讀取需要重傳的源數據子包並再次編碼。圖7和圖8分別示出了從源數據緩存單元201和編碼塊數據緩存單元208中取需要重傳的數據的處理過程。在圖7中，重新從源數據緩存單元201中提取需要重傳的2個子包SP12，SP13，再次編碼生成CB12和CB13並分別加CRC，然後拆分重組成新的編碼塊CB22。在圖8中，這些數據從編碼塊數據緩存單元208中獲取，這可以節省重傳數據塊的編碼過程，但需要更多的緩存空間。編碼塊數據緩存單元208保存了未確認是否正確接收的調製前數據塊系列。如果上次傳輸的所有數據返回ACK信號，則編碼塊數據緩存單元208刪除保存的相應數據。圖8示出了根據本發明的一種實施方式，在存在編碼塊數據緩存單元208的情況下，多於一個的數據編碼塊需要重傳時的數據獲取和編碼處理示意圖。如圖8所示，在第一次傳輸時有2個數據塊CB12，CB13(對應的源數據子包分別是SP12，SP13)出錯需要重傳時，數據獲取單元2053從源數據緩存單元201中獲取3個子包的新數據(SP21，SP23，SP24)，送入編碼器203，加CRC，並將當前的新編碼數據塊存入編碼塊數據緩存單元208。然後從編碼塊數據緩存單元208中取出需要重傳的兩個塊CB12及其CRC以及CB13及其CRC，將其各取一部分組成新的編碼塊，稱之為CB22。在此CB12和CB13是包括其CRC校驗碼的數據，它們組成CB22時，MCS不變，編碼塊長度也不變，拆分重組只是將CB12或者CB13的部分比特數據放到CB22的特定位置。例如CB12^xl,x2，x3,x4〉，CB13^yl，y2，y3，y4),組合成CB22二(xl,yl,x3,y4〉等。在拆分重傳塊裡，CRC也和數據比特一樣處理。這樣，第二幀傳輸的數據的4個編碼塊為(CB21，CB22,CB23,CB24)，其中CB21、CB23和CB24為新的編碼塊，CB22為重傳編碼塊，包含出錯塊CB12和CB13的各一部分(分別由CB22a和CB22b表示，見圖12)。通過拆分重組，可以使重傳編碼塊的數目少於根據來自接收端的反饋確定的未被正確接收的編碼塊的數目。圖9示出了上述過程的反饋信息和重傳數據塊時序示意圖。本文將多於一個的數據編碼塊需要重傳時，數據獲取單元2053對存儲在碼塊數據緩存單元208中的或重新獲得的需要重傳的編碼塊數據進行的處理稱為拆分重組，對應圖5的步驟1105。當需要重傳時的數據編碼塊個數為1個時，可以對整個出錯數據塊進行重傳，這等同於一般的HARQ;或者等待直到出錯數據包個數大於1時，再進行拆分重組後重傳。數據塊的拆分方式可以由收發雙方約定，也可以由發射端自行決定後通知接收端。格式通知單元2054向接收機通知在編碼塊中所提取的部分以及對這些部分的組合(步驟1110)。格式通知單元2054以及步驟1110都是可選的而不一定是必須的。下面進一步說明重傳時數據塊不同的拆分方式。例如圖9所示的情況，設編碼塊CB12的比特序列為A。A,，^,Z)。，AJ，編碼塊CB13的比特序列為{~,62,,622，623,624,625}，則拆分合併的CB22可以為A。A,，^，^,^AJ，或者仏1。，62|,612,623,614,625}，即前後半部分比特合併和比特交叉合併。也可以採用其他的拆分合併方式，例如形成{6,3,614，615'620'621'622}等。在一種實施方式中，不管有多少校驗出錯的編碼塊，都取校驗出錯的編碼塊的三分之一數據進行重傳。S卩，如果有三個編碼塊校驗出錯，則取這三個校驗出錯的編碼塊的各自的三分之一數據，由這些數據組成新的待重傳的子包。很顯然，本領域的技術人員可以根據實際情況調整從待重傳的校驗出錯的編碼塊中取出的數據的比例。例如可以取二分之一、四分之一、五分之一等。此外，從各待重傳的校驗出錯的編碼塊中取出的數據的比例可以不同，例如在有三個編碼塊校驗出錯的情況下，可以分別取這三個校驗出錯的編碼塊的數據二分之一、三分之一和六分之一。這可能是根據從接收方反饋的可靠性信息確定的。另外，在包中各編碼塊的長度不同時，可以根據這些長度的不同而進行不同比例的提取，例如從長度長的編碼塊中少取一些數據，從長度短的編碼塊中多取一些數據，或者相反。在另一實施方式中，可以不管從接收方反饋了有多少個校驗出錯的編碼塊，每次都以一個編碼塊進行重傳。例如如果反饋為3個編碼塊校驗出錯，則各取這些編碼數據塊的三分之一的數據，而如果反饋為4個編碼塊校驗出錯，則各取這些編碼數據塊的四分之一的數據，等等。另外，在確定拆分方式時，可以參照接收機反饋來的可靠性信息。例如，在一種實施方式中，接收機在解碼前根據一個編碼塊的比特軟信息(軟信息是軟入軟出解碼器的輸入參數，用一個實數表示編碼塊的每一個比特可信度，該數絕對值越大表示可靠性越高，軟信息的長度和編碼器的輸出比特數相等。經典的軟信息度量如對數似然比即LLR值，也可以有其他表示方式，例如星座點距離等，但意義相同)數值的大小確定那部分比特的可靠性較低，並將該信息反饋給發射端(發射機)。發射端針對反饋的軟信息位置信息做拆分重傳，以獲得更好的合併增益，當然這會增加反饋鏈路的開銷。例如上述編碼塊中，假如CB12第一次傳輸吋前半部分比特的軟信息可靠性較低(LLR絕對值較小)，而CB13的後半部分比特軟信息可靠性較低時，{6,。，^,^，^,^,^}的重傳方式較好。此時，若一個編碼塊的軟信息可靠性較低的比特比較多，則可以提高從該編碼塊中提取的部分的比例。此外，並不是每次重傳時，都重傳校驗出錯的編碼塊的固定部分，而是可以根據情況進行調整。例如可以根據是奇數次重傳還是偶數次重傳而選取不同的部分。例如在反饋為兩個編碼塊校驗出錯時，在奇數次重傳時，重傳2個出錯編碼塊的前半部分，偶數次重傳時2個出錯編碼塊的後半部分。又例如當一個校驗出錯的編碼塊的重傳次數已經較多(例如大於特定閾值)時，可以增多該編碼塊的重傳數據的數量。數據塊(編碼塊或數據包)拆分組合的方式可以有很多，其關鍵是重傳的數據塊和第一次傳輸時的數據塊的對應比特位置傳輸的是同樣的信息。這樣只要接收端知道重傳編碼塊中每個比特對應以前傳輸的編碼塊的位置信息，就能對其進行軟信息合併，帶來合併增益。因此，當MCS或者編碼塊大小改變時，只要接收端能找到重傳的數據和以前傳輸的數據的對應比特位置，就可以進行對應位的軟信息合併。當MCS或者編碼塊長度改變時，傳遞重傳比特的位置信息會佔用較多的鏈路開銷，影響系統吞吐量的提升。需要強調的是，儘管在上面的說明中，如圖9所示，是以一個數據包中的編碼塊出錯作為示例的，但本發明的並不因此受限。以上說明中的校驗出錯的編碼塊可以指一幀中不同的數據包中的校驗出錯的編碼塊。此時，例如發射端可以對這兩個出錯的數據編碼塊進行拆分重傳。另外，在另一種情況下，接收機只反饋幀中數據包的校驗結果。在這種情況下，幀中數據包也可能並不是按照編碼塊編碼的，例如圖2所示的情形。這時發射端不能知道包內那些塊出錯。此時，可以以數據包18為單位進行拆分重傳，這樣，也能細化重傳的顆粒度。圖10示出了依據本發明再一種實施方式的發射機處的重傳處理方法的示意流程圖。此時，如圖io所示，首先在步驟iior，接收接收機反饋的ACK/NACK信息，此時接收機反饋的ACK/NACK信息只包含幀中數據包的校驗信息。然後，在步驟1102'，判斷是否有需要重傳的數據包。如果有(步驟1102'，是)，則進而判斷是否已經超過了限定的重傳次數(步驟1103')。如果超出了限定的重傳次數，則在步驟1104'按常規的方法獲取數據。即，獲得新數據並打包等。如果還未超出重傳限定次數，則在步驟1105'中，獲取需要重傳的各個數據包的一部分，將這些部分組合組成一個或更多個重傳數據包，與其他新數據包一起，在步驟1106'中，對數據包進行調製及後續處理。與針對圖7和圖8描述的情況類似，在步驟1105'中，既可以直接從存儲編碼後的重傳數據包的存儲單元中直接取得需重傳的數據包的特定部分，也可以先根據需要重傳的數據包的源數據，重新獲得需要重傳的數據包，並從重新獲得的需要重傳的數據包中提取特定部分。通過拆分重組，可以使重傳數據包的數目少於根據來自接收端的反饋確定的未被正確接收的數據包的數目。重傳的數據拆分格式和位置在可以在下行控制信令裡告知接收端，此時上行反饋鏈路開銷較小，但下行鏈路佔用了一定的資源。這可以根據業務的要求靈活選擇。例如在TDD系統中，一幀下行數據包括信令，導頻和載荷數據等，一般控制信令部分先於數據被接收解碼，然後根據事先約定的信令編碼方式獲取重傳數據的拆分格式和位置，再對後續的相應數據進行拆分合併操作。發射機(例如格式通知單元2054)在下行控制信令中向接收端通知重傳的數據拆分格式和位置的方式例如可以如下所述。例如在圖2和圖3所示的一幀有4個數據包，各數據包有4個編碼塊的情況下，對於從每個出錯編碼塊取一半數據合併到一個編碼塊的技術方案，該通知例如可以採用這樣的欄位。19tableseeoriginaldocumentpage20碼塊的前半部分和後一編碼塊的前半部分順序交叉合併，{b13，b20,b14,b21,b15,b22}如果方案更複雜，或方案包含的選項更多，則相應的欄位也會更加複雜。本領域技術人員可以根據實際的需要對通知的格式進行調整。類似的編碼格式在TDD和FDD系統中均可應用，在TDD系統中，信令和數據可以在一個下行時間段的不同時刻發出。在FDD系統中，信令通過專用頻段，和數據同時發出。另外，不同的拆分和合併方式可以由收發雙方事先約定，用一組固定的編碼來表示一個數據包內重傳的相應的重傳包位置和編碼方案。例如，對圖8中的4個編碼塊拆分重傳時，除了用4個比特表示相應數據塊的ACK/NAK信號，再增加4個反饋比特表示接收端希望的拆分格式，比如{1110}表示發射端在第2個塊放重傳數據，且在奇數次重傳時重傳2個出錯編碼塊的前半部分，偶數次重傳時對2個出錯塊的後半部分；{1101}表示在第1個塊放重傳數據，其他操作和前面一項相同，等等。這樣接收端在收到重傳數據時無需信令信息就可以完成拆分合併。這種方法節約了下行控制信令的資源，但代價是上行反饋信息開銷稍大，需要更多的反饋比特表示接收端希望的拆分和位置信息。圖11示意性地示出了依據本發明的一種實施方式的接收機的結構圖。如圖11所示，在本發明的一種實施方式的接收機部分，首先由接收天線301接收數據，然後由信道估計單元308根據導頻或者訓練序列進行信道估計，MCS選擇器309根據信道信息計算合適的調製和編碼方式，並反饋給發射端。另一方面，解調單元302對數據進行解調。在解碼器303對解調後的數據進行解碼之前，由ARQ控制單元307的重傳數據判斷單元3071判斷當前數據是新數據還是重傳數據，這可以根據下行信令部分的指令決定也可以根據接收端保存的ACK/NAK序列判斷。如果是新數據，直接解碼並進行CRC校驗；如果是重傳數據，則由位置判斷單元3072確定重傳的位置和編碼方式，並由數據合併單元3073在接收緩存306中找到相應位置的數據進行軟信息合併，然後送入解碼器303。解碼器303對接收的新數據或經合併的數據進行解碼，並由CRC校驗單元304對解碼後的比特進行CRC校驗。如果校驗正確則反饋ACK信號，且輸出正確接收的數據；否則反饋NAK信號，並將當前數據塊解碼前的比特軟信息保存到接收緩存序列中，如圖11中控制開關3074所示。圖12示出了接收端的合併操作。針對圖9所示的重傳的情況，如圖12所示，首先將重傳的編碼塊CB22拆分為CB22a和CB22b兩部分，然後對子塊CB22a和CB12的對應比特位置進行軟信息合併，並對子塊CB22b和CB13進行軟信息合併。重傳時MCS不變，對應位的合併也較為簡單，即將相應比特位的LLR值相加。合併後的編碼塊表示為CB12，和CB13'，然後分別送入解碼器解碼。圖12中假設CB22a和CB22b分別是CB12和CB13的前半部分，其長度恰好組成一個完整的編碼塊。這種合併能有效降低誤碼率，而且可以實現編碼塊的部分重傳。和圖2中的整個數據包重傳的HARQ相比，拆分重傳在同樣的時間內，能夠傳輸更多的數據。上述合併方式對於CC(ChaseCombining)而言合併是顯然的；對IR(遞增冗餘)方式，本方法也同樣適用，可以將各編碼塊需要重傳的冗餘比特信息進行拆分重傳。這對於IR而言，也等效於動態調整碼率結構。不同的拆分比例會進一步細化重傳的顆粒度。本發明拆分的依據就是重傳數據和原始數據的比特位置是一一對應的，在接收端進行軟信息合併時，只需對對應位置的軟信息相加即可。如果重傳後數據仍然無法正確接收，可以進行多次重傳。第二次重傳的數據格式選擇可以由收發雙方約定，也可以由發射端通過信令告知接收端。當信道條件特別惡劣，重傳次數達到某個上限時，該數據包被丟棄。當各編碼塊在發射端都組成獨立的調製序列時，也可以以調製符號為單位對編碼塊進行拆分重傳操作。此時接收端進行符號合併。HARQ編碼塊合併方法，可以基於比特軟信息(LLR)合併，也可以對調製符號進行能量合併(ChaseCombining)。如果是後者，則重傳的數據由調製後的符號組成，接收端合併是在解調之前。本發明提出了一種基於數據編碼塊拆分的混合自動重傳(HARQ)的方法和裝置。該方法對需要重傳的編碼塊進行刪餘或拆分後組合成新的編碼塊進行重傳。接收端再做反向操作進行合併接收。這種方法細化了HARQ重傳數據的顆粒度，能夠進一步提高系統的吞吐量，接收機的處理和信令控制也較為簡單。該本文中數據編碼塊的編碼可以是Turbo碼(CTC)，巻積碼(CC)或者低密度校驗碼(LDPC)等。上述的HARQ系統反饋信息可以是各編碼塊和整個數據包的ACK/NACK信號，也可以包括更多的信息，如比特LLR值小於一定閾值的編碼塊位置，這樣發射端可以對重傳數據進行有選擇的拆分組合。上述HARQ方法可以工作於通信系統中上行鏈路和下行鏈路，對TDD和FDD模式均適用。權利要求1、一種自動重傳控制器，所述自動重傳控制器用於包括發射機和接收機的自動重傳系統中的發射機，所述發射機向所述接收機發送包含多個數據包的幀，各數據包包括一個或更多個編碼數據塊，各所述編碼數據塊具有針對該編碼數據塊自身的校驗，所述接收機根據所述校驗確定各所述編碼數據塊是否被正確接收，並反饋反映各所述編碼數據塊是否被正確接收的信息，所述自動重傳控制器包括響應接收單元(2051)，所述響應接收單元(2051)用於接收從所述接收機反饋的所述信息；重傳判斷單元(2052)，所述重傳判斷單元(2052)根據所述響應接收單元(2051)所接收的信息，確定需要重傳的編碼數據塊；以及數據獲取單元(2053)，在需要重傳的編碼數據塊的數目多於一個時，所述數據獲取單元(2053)獲取各被所述重傳判斷單元(2052)判斷為需要重傳的所述編碼數據塊的數據的一部分，進行重新組合，形成重傳編碼塊。2、根據權利要求l所述的自動重傳控制器，其特徵在於，所述數據獲取單元(2053)獲取各所述需要重傳的編碼數據塊的一半數據、三分之一數據或四分之一數據，形成所述重傳編碼塊。3、根據權利要求l所述的自動重傳控制器，其特徵在於，所述數據獲取單元(2053)從各需要重傳的編碼數據塊中獲得的數據佔該數據塊的比例相互之間不完全相同。4、根據權利要求l所述的自動重傳控制器，其特徵在於，所述接收機還反饋未被正確接收而需要重傳的編碼數據塊的各部分的接收可靠性的信息，所述數據獲取單元(2053)根據所述接收可靠性獲取各所述需要重傳的編碼數據塊的未被可靠接收的部分，形成所述重傳編碼塊。5、根據權利要求l所述的自動重傳控制器，其特徵在於，所述自動重傳控制器還包括格式通知單元(2054)，用於向所述接收機通知所提取的編碼數據塊的部分，以及對這些部分的組合。6、根據權利要求l所述的自動重傳控制器，其特徵在於，所述發射機和所述接收機工作於TDD模式或FDD模式。7、根據權利要求l所述的自動重傳控制器，其中所述編碼數據塊是Turbo碼編碼、巻積碼編碼或LDPC碼。8、根據權利要求1所述的自動重傳控制器，其中所述數據獲取單元根據待重傳的數據塊的長度和塊數，而獲取各待重傳的數據塊的不同部分。9、一種自動重傳控制器，所述自動重傳控制器用於包括發射機和接收機的自動重傳系統中的發射機，所述發射機向所述接收機發送包含多個數據包的幀，各數據包包括針對該數據包自身的校驗，所述接收機根據所述校驗確定各所述數據包是否被正確接收，並反饋反映各數據包是否被正確接收的信息，所述自動重傳控制器包括響應接收單元(2051)，所述響應接收單元(2051)用於接收從所述接收機反饋的所述信息；重傳判斷單元(2052)，所述重傳判斷單元(2052)根據所述響應接收單元(2051)所接收的信息，確定需要重傳的數據包；以及數據獲取單元(2053)，在需要重傳的數據包的數目多於一個時，所述數據獲取單元(2053)獲取被所述重傳判斷單元(2052)判斷為需要重傳的數據包的數據的一部分，進行組合，形成重傳數據包。10、一種重傳塊重組裝置，用於包括發射機和接收機的自動重傳系統中的接收機，所述發射機向所述接收機發送包含多個數據包的幀，各數據包包括一個或更多個編碼數據塊，所述一個或更多個所述編碼數據塊中的一個或更多個是重傳編碼塊，所述重傳編碼塊具有被所述接收機指出各需要重傳的編碼數據塊的各一部分，所述接收機接收從所述發射機發送來的所述幀，所述重傳塊重組裝置包括重傳部分確定單元，確定所接收的幀中哪一部分包括所述重傳編碼塊，並確定所述重傳編碼數據塊的各部分對應於各所述需要重傳的編碼數據塊的哪一部分；以及合併單元，根據所述重傳部分確定單元所確定的結果，將所述重傳數據塊與存儲單元中存儲的所述需要重傳的編碼數據塊合併。全文摘要本發明提出了自動重傳控制器和重傳塊重組裝置，所述自動重傳控制器包括響應接收單元，所述響應接收單元用於接收從所述接收機反饋的信息；重傳判斷單元，所述重傳判斷單元根據所述響應接收單元所接收的信息，確定需要重傳的編碼數據塊；以及數據獲取單元，在需要重傳的編碼數據塊的數目多於一個時，所述數據獲取單元獲取各被所述重傳判斷單元判斷為需要重傳的所述編碼數據塊的數據的一部分，進行重新組合，形成重傳編碼塊。文檔編號H04L1/18GK101621364SQ20081012748公開日2010年1月6日申請日期2008年6月30日優先權日2008年6月30日發明者吳建明,軍田,薛金銀申請人:富士通株式會社