選擇冗餘方案的裝置及其方法
2023-05-01 16:04:21
專利名稱：選擇冗餘方案的裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及一種高速下行分組接入(HSDPA)通訊系統，尤其涉及一種用於選擇混合自動重傳請求(HARQ)的冗餘方案(RV)的裝置及其方法。
背景技術：
作為異步IMT-2000標準的發展，HSDPA涉及用於高速下行鏈路數據傳送的分組專用接入技術，且是3GPP(第三代合作人計劃)版本5標準規格的主要特徵。HSDPA尤其被視為提供網際協議(IP)多媒體服務的有效技術，所述協議近來隨著數據傳送率的顯著增強而受到很多關注。
用於改進傳送率的HSDPA的核心技術包括自適應調製編碼(AMC)、HARQ以及節點B時序安排。為了有效地使用HSDPA所採用的諸如AMC或HARQ的連結自適應技術，用於控制這些功能的控制元件需在物理上儘量靠近無線接入接口。
此外，如果用於處理數據時序安排的元件位於無線網絡控制器(RNC)中，延遲相關問題將妨礙對於適當的信道環境執行正確的時序安排。因此，對於HSDPA來說，基站(節點B)比RNC更適合用來執行包括時序安排功能的多數無線資源控制功能。
HARQ技術旨在通過結合FEC(前向糾錯)與ARQ技術提高分組數據的傳送效率。具體來說，HARQ是一種結合FEC特性以及ARQ特性的方法，所述FEC特性諸如當被傳送的數據有錯誤時，在一特定範圍內糾正錯誤數據，所述ARQ特性諸如重傳傳送失敗的數據。
因此，在使用HARQ的系統中，當接收方或接收器未能恢復數據分組，它會要求傳送方或發射機重傳相應分組。為了提高系統的錯誤恢復性能，接收方在執行解碼程序前先結合新收到的分組數據和已存儲的分組數據。在本文中使用的「重傳」指的是為了恢復有差錯的數據而進行分組重傳。
在WCDMA(寬帶碼分多接入)的HSDPA系統中，turbo碼編碼器的輸出包括諸如用戶信息的攜帶行數據的系統位以及攜帶基於用戶信息生成的信息的校驗位或冗餘信息。此外，在WCDMA的HSDPA系統中，8個冗餘方案(RV)可按照HARQ方法被選擇用於執行重傳並且8個RV有各自不同的數據結構。
RV的數據結構通過諸如「s」和「r」的兩個參數的結合或諸如「s」、「r」和「t」的三個參數的結合來確定。在參數中，參數「s」用於給turbo碼的系統位或校驗位分配優先順序，參數「r」用於截短和重複，而「b」參數用於改變星座圖的位置。「b」參數只在16QAM(正交幅度調製)中使用。
在WCDMA的HSDPA系統中，系統的吞吐量根據在重傳程序中選擇的RV組合而變化。因此，RV可被選擇用來最大化每次重傳中的系統吞吐量。
在重傳中，MCS(調整編碼選擇)標準是不變的。因此，為了獲得最大的吞吐量，必須選擇可最小化BLER(塊差錯率)的RV。在這個方面，可最小化BLER的RV根據每個MCS或根據重傳次數而變化。
因此，為了計算系統的吞吐量並在相關技術HARQ方法中選擇最大化系統的吞吐量，仿真必須按照執行重傳的次數在每個接收來自例如終端的接收方的MCS上被執行。然而，因為相關技術HARQ方法按照執行重傳的次數執行每個MCS相關的仿真，所以必須執行大量仿真。此外，如果系統的規格或特別規格被改變，大量仿真必須被再次執行。
因此，需要一種無需執行大量仿真就可在執行HARQ傳送時選擇RV以最大化吞吐量的裝置和方法。本發明可達到上述及其他需求。
發明內容
本發明的特徵和優點將在下面的說明書中闡明，部分在說明書中是顯而易見的，或有些還可通過本發明的實踐得知。本發明的目的和其他優點會通過說明書和權利要求書以及附圖中特別指出的結構來實現和獲得。
本發明旨在提供一種裝置和方法，用於選擇RV以最大化HARQ傳送的吞吐量。通過考慮編碼增益，無需特定算法便可選擇RV以最大化吞吐量，所述編碼增益以系統和程序的方式根據編碼率每系統位能量和每校準位能量間的平衡而改變的，RV無需特定的運算法則便可被選擇以最大化吞吐量。
本發明一方面提供了一種在通訊系統中用於依照混合自動重傳要求(HARQ)選擇執行傳送的冗餘方案的裝置。此裝置包括控制器，用於確定多個參數值，所述裝置還包括一處理器，用於基於多個參數值選擇冗餘方案以及用於使用選定的冗餘方案傳送數據。
值得注意的是，控制器還可進一步用於確定第一和第二參數值，其中，第一參數值用於確定系統位和校驗位間的優先順序，而第二參數值用於控制截短或重複。值得注意的是，如果當前的傳送是重傳，控制器還可進一步用於將編碼率與第一閾值作比較。
值得注意的是，如果編碼率大於第一閾值，控制器還可進一步用於確定第一參數值，使其將優先順序給予校驗位。值得注意的是，如果編碼率小於第一閾值，控制器還可進一步用於確定系統位能量與校驗位能量的比率，並將此比率與第二閾值作比較。
值得注意的是，如果能量比率大於第二閾值，控制器還可進一步適用於確定第一參數值，將優先順序給予校驗位，如果能量比率小於第二閾值，所述控制器可確定第一參數值，使其將優先順序給予系統校驗位。值得注意的是，如果當前傳送不是重傳，控制器還可進一步用於確定第一參數值，使其將優先順序給予系統位。
值得注意的是，控制器還可進一步用於設定第二參數值，使其不同於先前傳送中的第二參數值。值得注意的是，冗餘方案可涉及16正交幅度調製(QAM)。
值得注意的是，控制器還可進一步用於確定第三參數值，當冗餘方案涉及正交相移鍵控(QPSK)時，所述第三參數值用於改變星座圖的位置。最好，控制器還可進一步用於設定第三參數值，使其不同於先前傳送中的第三參數值。
值得注意的是，通訊系統基於高速下行分組接入(HSDPA)或者基於寬帶碼分多接入(WCDMA)。處理器還可有混合ARQ的功能。
本發明另一方面提供了一種在通訊系統中用於根據混合自動重傳要求(HARQ)選擇執行傳送的冗餘方案的方法。此方法包括確定多個參數值，基於多個參數值選擇冗餘方案以及根據已選的冗餘方案傳送數據。
確定多個參數值的步驟包括確定第一參數值，所述第一參數值用於確定系統位與校驗位間的優先順序，所述步驟還包括確定第二參數值，所述第二參數值用於控制截短或重複。確定第一參數的步驟還進一步包括如果當前的傳送是重傳，將編碼率與第一閾值比較。
確定第一參數的步驟還進一步包括如果編碼率大於第一閾值，確定第一參數值，使其將優先順序給予校驗位，所述步驟還包括在編碼率小於第一閾值時確定系統位能量與校驗位能量的比率。確定第一參數的步驟還包括確定編碼率小於第一閾值以及將比率與第二閾值作比較。
確定第一參數的步驟還可進一步包括確定第一參數值，使其在比率大於第二閾值時將優先順序給予校驗位；確定第一參數值，使其在比率小於第二閾值時將優先順序給予系統校驗位。確定第一參數的步驟進一步包括確定第一參數值，使其在當前傳送不是重傳時將優先順序給予系統位。
確定第一參數的步驟包括將第二參數值設定成一個與先前傳送中的第二參數值不同的值。通訊系統基於高速下行分組接入(HSDPA)或者基於寬帶碼分多接入(WCDMA)。
值得注意的是，所述方法還包括設定用於改變星座圖位置的第三參數.最好，設定所述第三參數包括使其不同於先前傳輸內設定的值.
本發明另外一個方面是提供一種在通訊系統中用於根據混合自動重傳請求(HARQ)最大化傳送吞吐量的方法。此方法包括設置至少一個參數值以獲得一個最優冗餘方案，所述至少一個參量的設置考慮到系統位和校驗位的優先順序，所述優先順序根據是執行傳送還是重傳而定並根據最優冗餘方案傳送數據。
設置至少一個參數值的步驟包括考慮編碼率以及每系統位能量與每校驗位能量的比率所述編碼增益根據編碼速率改變。此方法進一步包括確定沒有執行重傳以及設置至少一個參數值以給予系統位優先順序。
此方法進一步包括如果編碼率大於第一閾值確定執行重傳、將編碼率與第一閾值比較、設置至少一個參數值，使其將優先順序給予校驗位以及當編碼率小於第一閾值時確定系統位能量與校驗位能量的比率。此方法進一步包括如果比率大於第二閾值，確定編碼率小於第一閾值、將確定的比率與第二閾值比較、設置至少一個參數值，使其將優先順序給予校驗位以及確定至少一個參數值，使其在比率小於第二閾值時將優先順序給予系統校驗位。
本發明的其餘特徵和優點將在下面的說明書中闡明，部分在說明書中是顯而易見的，或有些還可通過本發明的實踐得知。應理解，對本發明大體的描述以及以下詳細的描述是舉例性的和說明性的，其為了進一步說明權利要求書中的本發明。
這些以及其他實施例也會對於閱讀了基於附圖的對實施例的詳細描述後的本領域普通技術人員是顯而易見的，此發明並不局限於所包括的具體的實施例。
用來提供對本發明進一步理解和成為本說明書一部分的附示出本發明的實施例且有助於和描述一起解釋本發明的原則。對於一個或多個實施例，涉及不同圖上的相同編號的特點、元件以及本發明的各方面代表相同、同價或相似特點、元件以及方面。
圖1是按照本發明的示出選擇冗餘方案(RV)的方法的示意結構圖；圖2是按照本發明的示出了設置參數的方法的流程圖；圖3是關於16QAM的RV表；圖4是關於QPSK的RV表。
具體實施例方式
本發明涉及一種選擇RV以最大化HARQ的吞吐量的裝置和方法。儘管本發明對應16QAM和QPSK舉例，但值得注意的是本發明可適用於任何在執行HARQ傳送時期待增加吞吐量的情況。
在執行重傳時，兩個主要影響系統吞吐量的因素包括根據編碼率變化的編碼增益以及每系統位的能量和每校驗位的能量的平衡。本發明提供一種通過以系統和程序化的方式考慮兩個因素從而簡單且迅速地選擇關於任意傳送塊的大小的最優冗餘值(RV)的方法。上面提到參數「r」用於獲得涉及時間的分集增益，而參數「b」用於獲得星座圖相關的分集增益。因此，為了最大化分集增益，參數「r」和「b」可被設置成連續使用在先前傳送中未被使用的參數值，由此避免了特定的運算法則和程序以設置參數「r」和「b」的需求。本發明的一個基本的方面在於確定參數「s」以確定系統位和校驗位的優先順序的程序。
圖1是按照本發明的示出選擇冗餘方案(RV)的方法的示意結構圖。如圖所示，按照本發明的用於選擇RV的方法包括設置RV的參數值的控制器100以及諸如HARQ功能的重傳處理器200，用於基於參數值選擇RV並按照已選的RV執行傳送程序。
圖2是按照本發明的示出了設置參數的方法的流程圖。先參照圖2表述設置參數「s」的程序。
當先前已傳送的分組有錯誤時，例如終端的接收方要求例如基站的傳送方重傳相應分組。當基站接收到來自終端的請求時，所述基站選擇8個RV中的一個(X0-X7)，此RV可最大化最優系統的吞吐量。如上所述，RV(Xrv)是參數的結合，諸如「s」、「r」和「b」的結合或「s」和「r」的結合。
圖3是關於16QAM(正交幅度調製)的RV表，圖4是關於QPSK(正交相移鍵控)的RV表。如圖3和圖4所示，16QAM的RV(X0-X7)是參數「s」、「r」和「b」的結合，而QPSK的RV(X0-X7)是參數「s」和「r」的結合。
為了設置參數「s」，控制器100校驗當前傳送是否為重傳(步驟S10)。如果當前傳送不是重傳，例如如果當前傳送是最初傳送，控制器100設置參數「s」，使其給予涉及turbo碼的系統位優先順序，例如「1」-＞「s」(步驟S20)。
系統碼由於攜帶諸如用戶信息的行數據，因此很重要，從而必須被全部傳送。因此如果執行初始傳送，控制器將參數「s」設置為「1」、主要使用系統位構造傳送數據塊並發送數據。然而，如果當前傳送是重傳，控制器100則將其編碼率與第一閥值作比較(步驟S30)。
如果編碼率大於第一閥值，控制器100則通過設置參數「s」使其給予校驗位優先權增加編碼增益，例如「0」-＞「s」(步驟S50)。與編碼率作比較的第一閥值可以是由模擬或系統分析獲得的經驗值。
如果編碼率小於第一閥值，控制器100確定一系統位能量(用「systematic Eb/No」表示)與校驗位能量(用「parity Eb/No」表示)的比率(用「R」表示)，並且將此比率與第二閥值相比(步驟S40)。如果能量率大於第二閥值，控制器100通過設定參數」s」給予校驗位優先級從而增加編碼增益，例如』0』-＞’s』(步驟50)。然而如果能量比小於第二閥值，則控制器100通過設置參數「s」，使其給予系統位優先順序，例如，「1」-＞「s」(步驟S20)。
下述方程是數學方程式，表示系統位能量「systematic Eb/No」與校驗位能量「parity Eb/No」的比率。
R=sysmaticEb/NoparityEb/No]]>用來設置參數「r」的程序相對設置「s」的程序簡單。如先前所述，「r」是涉及截短和重複的參數。在本文中，「截短」指的是當第二速率匹配單元的輸入端接收的數據量大於傳輸塊的大小時，通過去除一部分信息使得被傳送的數據適合傳輸塊的大小，而「重複」指的是當第二速率匹配單元的輸入端接收的數據量小於傳輸塊的大小時，通過重複一部分信息使得被傳送的數據適合傳輸塊的大小。
WCDMA的HSDPA系統通過使用turbo碼技術和WCDMA HSDPA的最小編碼率執行數據傳送以獲得最大的編碼增益1/3。在初始傳送中，如果第二速率匹配單元的數據輸入量小於可被傳送的數據量，尤其是小於傳輸塊的大小，將執行重複程序。否則，將執行截短程序。
當在初始傳送時執行截短程序，在重傳程序中也將執行截短程序，當在初始傳送時執行重複程序，在重傳程序中也將執行重複程序。因此，為了確定重傳程序中的參數「r」，控制器100交替選擇「0」和「1」以執行重複或截短，尤其是沒有在例如初始傳送的先前傳送中被重複或截短的位。
尤其是如果參數「r」在初始傳送中設定為「0」，控制器在重傳中將參數「r」設置為「1」。相反，如果參數「r」在初始傳送中設定為「0」，控制器則在重傳中將「r」設置為「1」。
如上所述，「b」是涉及改變16QAM的星座圖位置的參數。用於設置參數「b」的程序等同於上述提到的用於設置參數「r」的程序。
因為BLER(塊錯誤率)在每個星座圖中的位置不同，控制器100將參數「b」設置成不同於諸如初始傳輸的先前傳送中的值。具體來說，如果參數「b」在諸如初始傳輸的先前的傳送中被設置成「0」，參數「b」在重傳中將被設置成不同的值，諸如「1」、「2」或「3」以便改變星座圖的位置。
在本發明的程序中，當控制器100設成「s」、「r」和「b」或者「s」和「r」，重傳處理器200從16QAM的RV表或QPSK的RV表中選擇相應RV並按照已選的冗餘方案執行傳送程序。按照本發明的用於選擇混合自動重傳(HARQ)中的冗餘方案(RV)的裝置和方法有諸多優點。
其一，更多的用於系統和程序化的選擇RV的運算法則可通過以下方式實現；使用兩個影響系統吞吐量的兩個重要的因素以確定參數「s」，兩個重要的因素指的是根據編碼率變化的編碼增益以及每系統位能量和每校驗位能量的平衡。此外，與現有技術中的必須執行大量仿真以選擇最佳RV的方法不同，使用本發明可根據任意的傳送塊的大小迅速且有效地選擇最佳RV。
上述實施方式和優點僅是示例性的，並不是對本發明的範圍的限制。本發明可以方便地用於其他類型的裝置中。本發明的描述是為了闡述，而非限制權利要求書的範圍。對於本技術領域的一般人員來說，可以做出種種替換、改變和變化。在權利要求書中，裝置加功能的條款旨在包含文中所描述的執行所陳述的功能的結構，並且此範圍不但包含結構上的等同物還包括等同的結構。
權利要求
1.一種在通訊系統中按照混合自動重傳請求(HARQ)選擇用於執行傳送的冗餘方案的裝置，其包括控制器，用於設置多個參數值；以及處理器，用於基於所述多個參數值選擇冗餘方案並使用所選擇的冗餘方案傳送數據。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述控制器進一步用於設置第一參數值和第二參數值，所述第一參數值用於確定系統位和校驗位之間的優先順序，所述第二參數值用於控制截短或重複。
3.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，如果當前傳送是重傳，所述控制器進一步用於將編碼率與第一閥值作比較。
4.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，如果編碼率大於第一閥值，所述控制器進一步用於設置第一參數值，使其將優先順序給予校驗位。
5.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，如果編碼率小於第一閥值，所述控制器進一步用於確定系統位能量與校驗位能量的比率、並將所述比率與第二閥值作比較。
6.如權利要求5所述的裝置，其特徵在於，如果所述能量比率大於所述第二閥值，控制器進一步用於設置第一參數值，使其將優先順序給予校驗位，如果所述能量比率小於第二閥值，控制器進一步用於設置第一參數值，使其將優先順序給予系統位。
7.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，如果當前傳送不是重傳，所述控制器進一步用於設置第一參數，使其將優先順序給予系統位。
8.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，控制器進一步用於設置第二參數，其值不同於先前傳送中設置的第二參數值。
9.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述冗餘方案涉及16正交幅度調製(QAM)。
10.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，當所述冗餘方案涉及正交相移鍵控(QPSK)時，所述控制器進一步用於設置第三參數值，所述第三參數值用於改變星座圖的位置。
11.如權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述控制置進一步用於把所述第三參數設置到一個不同於在先前傳送中所設置的第三參數值的值。
12.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述通訊系統基於高速下行分組接入(HSDPA)和寬帶碼分多址(WCDMA)中的一種。
13.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述處理器有混合ARQ功能。
14.一種在通訊系統中按照混合自動重傳請求(HARQ)選擇冗餘方案傳輸的方法，其包括設置多個參數值；基於所述多個參數值選擇冗餘方案；以及按照所選擇的冗餘方案傳送數據。
15.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，設置所述多個參數值的步驟還包括設置用於確定系統位和校驗位之間的優先順序的第一參數值；以及設置用於控制截短或重複的第二參數值。
16.如權利要求15所述的方法，其特徵在於，設置所述第一參數的步驟包括如果當前傳送是重傳，將所述編碼率與第一閥值作比較。
17.如權利要求16所述的方法，其特徵在於，設置所述第一參數的步驟進一步包括如果所述編碼率大於所述第一閥值，設置所述第一參數值，以將優先順序給予校驗位，以及如果所述編碼率小於所述第一閥值，確定系統位能量與校驗位能量的比率。
18.如權利要求16所述的方法，其特徵在於，設置所述第一參數的步驟進一步包括確定編碼率小於第一閥值；以及將所述能量比率與第二閥值作比較。
19.如權利要求18所述的方法，其特徵在於，設置所述第一參數的步驟進一步包括如果所述能量比率大於第二閥值，設置所述第一參數值，以將優先順序給予校驗位，以及如果所述能量比率小於第二閥值，設置所述第一參數值，以將優先順序給予系統位。
20.如權利要求15所述的方法，其特徵在於，設置所述第一參數的步驟進一步包括如果當前傳送不是重傳，設置所述第一參數值，使其將優先順序給予系統位。
21.如權利要求15所述的方法，其特徵在於，設置所述第二參數的步驟包括設置所述第二參數到一個不同於在先前傳送中設置的第二參數值的值。
22.如權利要求15所述的方法，其特徵在於，進一步包括設置用於改變星座圖的位置的第三參數。
23.如權利要求22所述的方法，其特徵在於，設置所述第三參數的步驟包括設置所述第三參數值到一個不同於在先前傳送中設置的第三參數值的值。
24.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述通訊系統基於高速下行分組接入(HSDPA)和寬帶碼分多址(WCDMA)中的一種。
25.一種在通訊系統中按照混合自動重傳請求(HARQ)最大化傳送吞吐量的方法，其包括設置至少一個參數值以獲得最佳冗餘方案，所述至少一個參數值基於系統位和校驗位的優先順序的考慮而設置，所述優先順序取決於是執行傳送還是執行重傳；按照所述最佳冗餘方案傳送數據。
26.如權利要求25所述的方法，其特徵在於，設置所述至少一個參數值的步驟還包括考慮按照編碼率改變的編碼增益；以及考慮每一系統位能量與每一校驗位能量的比率。
27.如權利要求26所述的方法，進一步包括確定不是在執行重傳；以及設置所述至少一參數值，以將優先順序給予系統位。
28.如權利要求27所述的方法，進一步包括確定正在執行重傳；將編碼率與第一閥值相比較；以及如果編碼率大於第一閥值，設置所述至少一個參數，以將優先順序給予校驗位，如果編碼率小於第一閥值，確定系統位能量與校驗位能量的比率。
29.如權利要求28所述的方法，進一步包括確定編碼率小於第一閥值；將所確定的能量比率和第二閥值比較；如果所述能量比率大於第二閥值，設置所述至少一個參數值，以將優先順序給予校驗位，如果所述能量比率小於第二閥值，設置所述至少一個參數值，以將優先順序給予系統位。
全文摘要
提供一種用於最大化HARQ傳送的吞吐量的裝置和方法。系統和程序化的RV選擇的簡化是通過使用兩個影響系統吞吐量的重要因素確定參數「s」實現的，所述兩個重要因素特別指編碼增益，以及每系統位的能量和每校驗位的能量間的平衡，所述編碼增益是根據編碼速率而改變的。
文檔編號H04L1/22GK1798013SQ20051000352
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月30日 優先權日2004年12月30日
發明者權聖樂, 樸熙傑, 金洪直, 丁厚榮 申請人:LG－Nortel株式會社