專利名稱：一種多天線lte系統(tǒng)中的混合自動重傳方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信領域，尤其涉及一種多天線LTE(Long Term Evolution，長期演進)系統(tǒng)中的 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest，混合自動重發(fā) 請求)方法和裝置。
背景技術：
MIMO (Multi-Input Mult-Output，多輸入多輸出)技術可以在信道質(zhì) 量較好時，采用多流傳輸技術實現(xiàn)空分復用，來提高數(shù)據(jù)的傳輸速率；在信道質(zhì)量較差時， 采用單流傳輸技術獲取分集增益，提高數(shù)據(jù)的可靠性。ARQ(Automatic Repeat reQuest,自動重發(fā)請求)禾口 FEC(Forward Error Correction，前向糾錯)的有效結(jié)合不僅提供了比單獨的FEC系統(tǒng)更高的可靠性，而且提供 了比單獨的ARQ系統(tǒng)更高的系統(tǒng)吞吐量。因此，隨著高數(shù)據(jù)率或高可靠業(yè)務需求的迅速發(fā) 展，HARQ也已經(jīng)成為無線通信系統(tǒng)中的一項關鍵技術并得到了深入的研究。例如在WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，微波存取全 球互通)和LTE (Long Term Evolution，長期演進)系統(tǒng)中，MIMO和HARQ技術已經(jīng)得到了 應用，但是如何在LTE+中結(jié)合MIMO和HARQ的優(yōu)勢因為需要考慮比LTE更為復雜的需求， 還沒有得到應用。具體總結(jié)為1、MIMO和HARQ兩者性能都可以在一定程度上實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性的折 中，它們之間存在相互影響；2、MIMO和HARQ在同一個系統(tǒng)中共存；3、MIMO可以開環(huán)或者閉環(huán)，如果閉環(huán)，需要采用碼本號反饋的方法來為發(fā)端選擇 使用的碼字；而HARQ的指示信息是ACK/NACK。4、同一 TTI (Transmit Time Interval，傳輸塊)的 ACK/NACK(確認 / 不確認)可 以是采用多流一個ACK/NACK或者多個ACK/NACK。對于LTE上行鏈路，通?；咎炀€數(shù)大于終端天線數(shù)，因此最大流數(shù)往往由UE端 發(fā)送天線數(shù)決定。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提供一種多天線LTE系統(tǒng)中的混合自動重傳方法和裝置， 解決由于信道質(zhì)量下降時帶來的多流預編碼可靠性問題。本發(fā)明公開了一種多天線LTE系統(tǒng)中的混合自動重傳方法，包括(1)基站根據(jù)來自用戶終端的消息判斷數(shù)據(jù)塊是否需要重傳，如果不需要，則選擇 新數(shù)據(jù)對應的增量冗余IR版本發(fā)送；(2)如果所述數(shù)據(jù)塊需要重傳，則選擇對應的增量冗余IR版本，并選擇多流或者 單流預編碼的碼本進行重傳。本發(fā)明公開的的混合自動重傳方法，還包括如下從屬技術特征在所述步驟(2)中，選擇單流發(fā)送，占用一個子幀來進行重傳。在所述步驟(2)中，選擇多流發(fā)送，在性能較好的信道上發(fā)送重傳數(shù)據(jù)，同時在其 它信道上發(fā)送新數(shù)據(jù)。在所述步驟(2)中，當有兩個數(shù)據(jù)塊需要重傳時，先采用單流發(fā)送，占用一個子幀 來進行重傳；在下一次發(fā)送時隙采用多流發(fā)送，在性能較好的信道上發(fā)送重傳數(shù)據(jù)，同時在其它信道上發(fā)送新數(shù)據(jù)。所述用戶終端天線數(shù)為2 4，所述基站天線數(shù)為2 8。所述預編碼的碼本包括SVD分解，Householder變換，Jacobi旋轉(zhuǎn)矩陣，以及3GPP 有關提案中設計的碼本。本發(fā)明還公開了一種多天線LTE系統(tǒng)中的混合自動重傳裝置，包括發(fā)送數(shù)據(jù)判斷模塊，用于根據(jù)來自用戶終端反饋的消息判斷數(shù)據(jù)塊是否需要重 傳，如果不需要重傳則選擇新數(shù)據(jù)對應的增量冗余IR版本發(fā)送；重傳方式控制模塊，用于針對重傳數(shù)據(jù)選擇對應的增量冗余IR版本，并選擇多流 或者單流預編碼的碼本進行重傳。本發(fā)明公開的混合自動重傳裝置，還包括如下從屬技術特征所述重傳方式控制模塊控制重傳數(shù)據(jù)塊采用單流發(fā)送，占用一個子幀來進行重 傳。所述重傳方式控制模塊控制重傳數(shù)據(jù)塊采用多流發(fā)送，在性能較好的信道上發(fā)送 重傳數(shù)據(jù)，同時在其它信道上發(fā)送新數(shù)據(jù)。當有兩個數(shù)據(jù)塊需要重傳時，所述重傳方式控制模塊先控制第一個重傳數(shù)據(jù)塊采 用單流發(fā)送，占用一個子幀來進行重傳；控制第二個重傳數(shù)據(jù)塊在下一次發(fā)送時隙采用多 流發(fā)送，在性能較好的信道上發(fā)送重傳數(shù)據(jù)，同時在其它信道上發(fā)送新數(shù)據(jù)。本發(fā)明公開的一種多天線LTE系統(tǒng)中的混合自動重傳方法和裝置，因為采用單流 /多流自適應的HARQ方法，并結(jié)合了適用于2次傳輸?shù)腎R版本，克服了現(xiàn)有多流傳輸技術 在信道質(zhì)量下降時造成的可靠性差，重傳過多等問題，為多天線LTE+系統(tǒng)提供了的HARQ處 理方法。


圖1是本發(fā)明實施例的混合自動重傳方法流程圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的不同碼率的IR版本生成方式。圖3是本發(fā)明實施例中第一個流出錯時IR版本在不同流上的使用方法。圖4是本發(fā)明實施例中第二個流出錯時IR版本在不同流上的使用方法。圖5是本發(fā)明實施例中兩個流同時出錯時IR版本在不同流上的使用方法。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖1是本發(fā)明的混合自動重傳方法流程圖，包括如下步驟步驟S0，基站根據(jù)下行反饋的兩個流的CQI (Channel Quality Information，信道 質(zhì)量信息)來確定采用的編碼方式和調(diào)制方式，從而進一步計算每個數(shù)據(jù)塊的比特數(shù)，并 生成相應的數(shù)據(jù)塊；步驟Si,基站對數(shù)據(jù)塊進行編碼并調(diào)制，對于多流數(shù)據(jù)塊來說，設第一個流的兩個 IR(Incremental redundancy，增量冗余)版本分別為Pl，1和Pl，2，第二個流的兩個IR版 本分別為P2，l和P2，2。步驟S2，UE (用戶終端)向NodeB (端節(jié)點B)反饋ACK/NACK消息，NodeB來決定 傳輸策略，即NodeB根據(jù)反饋的ACK/NACK消息，來確定是否需要進行數(shù)據(jù)重傳。如果不是重傳數(shù)據(jù)，則對應步驟SS0，兩個流分別使用P1，1和P2，1發(fā)送數(shù)據(jù)，并且返回SO步驟，生成 新的數(shù)據(jù)塊。如果數(shù)據(jù)是重傳數(shù)據(jù)，則進入步驟S3;步驟S3，對于重傳數(shù)據(jù)，根據(jù)是哪一個流的重傳數(shù)據(jù)，分別對應SS1、SS2、SS3三種 不同的狀態(tài)狀態(tài)SSl，第一個流需要重傳，則在其下一次發(fā)送機會，在兩天線上采用單流發(fā)送， 發(fā)送的IR版本為P1，2;狀態(tài)SS2，第二個流需要重傳，則在其下一次發(fā)送機會采用多流發(fā)送，第一個流發(fā) 送IR版本為P2，2，第二個流發(fā)送新數(shù)據(jù)塊Pl，1或者P2，1 ；狀態(tài)SS3，第一個流和第二個流都需要重傳，第一個流在下一次發(fā)送機會采用單流 發(fā)送，發(fā)送的IR版本為Pl，2 ；在后面一次發(fā)送采用多流發(fā)送，第一個流發(fā)送重傳數(shù)據(jù)IR版 本為P2，2，第二個流發(fā)送新數(shù)據(jù)塊Pl，1或者P2，1 ；上述實施例因為采用單流/多流自適應方法，充分利用了 MIMO分集和復用在不同 信道環(huán)境下的優(yōu)勢，進而為多天線LTE系統(tǒng)提供了合適多流/單流預編碼的處理方法。另外，上述的實施例因為是針對MIMO的HARQ技術，專門配置了不同的IR版本P1， 1、P2，1、P1，2和P2，2，所以特別適合于多天線LTE系統(tǒng)的收發(fā)模式。在本發(fā)明的實施例中ACK/NACK是由基站在接收數(shù)據(jù)進行CRC校驗后生成的，每一 個流分別對應一個ACK/NACK校驗位；終端根據(jù)用戶的ACK/NACK來確定對應于哪一種重傳 模式；上行鏈路的HARQ采用同步方式來實現(xiàn)，因此可以保證每次傳輸機會不管采用單流預 編碼還是多流預編碼，都能夠?qū)崿F(xiàn)信道的正確傳輸。本發(fā)明針對下行數(shù)據(jù)的發(fā)送和重傳。優(yōu)選的，UE根據(jù)返回的ACK/NACK來決定采用哪一種單流或多流預編碼的實現(xiàn)方 式；以上優(yōu)選實施例說明UE根據(jù)信道狀況、由步驟S2和S3確定采用的發(fā)送或重傳機 制。在沒有出現(xiàn)誤塊(狀態(tài)SS0)時，采用多流傳輸提高速率；在出現(xiàn)誤塊時，或者退化為 單流提高鏈路可靠性(對于狀態(tài)SSl)，或者通過從較差的第二個流修改為較好的第一個流 (對于狀態(tài)SS2)，來提高可靠性。對于后面一種情況，為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率，在第二個流 還將捎帶傳輸一個新的數(shù)據(jù)塊。優(yōu)選的，還包括對于兩個流數(shù)據(jù)塊都出錯的情況(狀態(tài)SS4)，采用綜合SSl和 SS2的方法。對于第一次重傳機會，兩天線全部用于第一個流的重傳，采用單流傳輸提高鏈 路可靠性。對于第二次重傳機會，原來在第二個流的數(shù)據(jù)塊改在第一個流發(fā)送，來提高可靠 性，此外為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率，第二個流還將捎帶傳輸一個新的數(shù)據(jù)塊。以上優(yōu)選實施例在保證一定的數(shù)據(jù)速率的同時，提高了傳輸?shù)目煽啃浴?yōu)選的，IR版本可以用于不同的編碼技術，包括1/3，1/2和2/3碼率的Turbo碼寸。優(yōu)選的，還包括不同的天線數(shù)，常見的UE端天線數(shù)為2 4，NodeB天線數(shù)2 8。優(yōu)選的，預編碼的碼本設計可以多種不同的碼本設計，包括SVD(奇異值分解)分 解，Householder變換，Jacobi旋轉(zhuǎn)矩陣，以及3GPP標準組織有關提案中設計的碼本設計方 法；如圖2所示根據(jù)本發(fā)明實施例的不同碼率的IR版本生成方式，包括1/3，1/2和2/3碼率的Turbo碼。由于單流預編碼的分集增益，通常情況下能夠在少的重傳次數(shù)即可實 現(xiàn)正確接收，因此，無論哪一種碼率的編碼，采用的IR版本都是兩個，其中1/3碼率時，第一 次和重傳的兩個碼本圖案相同。對于HARQ后可能存在的少量誤塊，可以通過RLC層的ARQ 來彌補。如圖2所示，不同的turbo編碼，不同的編碼速率，導致IR版本不同，這個圖說明 了常用的3種turbo編碼速率1/3，1/2，2/3，在不同的速率情況下，第一次和重傳的格式是 不同的，1/3速率時，第一次和重傳的都是傳的100%，，1/2速率時傳的是三分之二，，2/3速 率時傳的是50%，也就是說這是三種不同的IR版本，圖中所示的第一次傳輸版本和第二次 傳輸版本是在相同的IR版本情況下的.圖3是本發(fā)明實施例中第一個流出錯時IR版本在不同流上的使用方法，示出了 根據(jù)本發(fā)明實施例可能采用的編碼方法和冗余版本使用的模式圖；圖中第一個流采用1/3 碼率16QAM調(diào)制方式，第二個流采用1/2碼率QPSK調(diào)制方式。對于第一個流出錯的情況， 在下一次發(fā)送時通過單流預編碼在兩天線發(fā)送第一個流的重傳版本P1，2，即采用1/3的碼 16QAM調(diào)制。圖4是本發(fā)明實施例中第二個流出錯時IR版本在不同流上的使用方法，示出了根 據(jù)本發(fā)明實施例可能采用的編碼方法和冗余版本使用的模式圖；圖中第一個流采用1/3碼 率16QAM調(diào)制方式，第二個流采用1/2碼率QPSK調(diào)制方式。對于第二個流出錯的情況，在 下一次發(fā)送時，第一個流的重傳版本為Pl，2，采用1/2的碼率QPSK調(diào)制；第二個流采用1/2 的碼率QPSK調(diào)制發(fā)送新數(shù)據(jù)。圖5是本發(fā)明實施例中兩個流同時出錯時IR版本在不同流上的使用方法，示出了 根據(jù)本發(fā)明實施例的可能采用的編碼方法和冗余版本使用的模式圖；圖中第一個流采1/3 碼率16QAM調(diào)制方式，第二個流采用1/2碼率QPSK調(diào)制方式。對于兩個流同時出錯的情況， 在下一次發(fā)送時通過單流預編碼在兩天線發(fā)送第一個流的重傳版本P1，2，即采用1/3的碼 16QAM調(diào)制；在后面的一次發(fā)送機會中，第一個流的重傳版本為Pl，2，采用1/2的碼率QPSK 調(diào)制；第二個流采用1/2的碼率QPSK調(diào)制發(fā)送新數(shù)據(jù)。本發(fā)明的實施例采用多ACK/NACK方式反饋信息的方法，利用了 MIMO系統(tǒng)能夠在 不同情況下能夠提高系統(tǒng)可靠性或數(shù)據(jù)速率的特點，結(jié)合HARQ技術和MIMO的預編碼技術， 來實現(xiàn)單流/多流技術自適應轉(zhuǎn)換。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中不能充分利用MIMO技術分集和復用，以及版本是為多次 重傳設計的問題，結(jié)合單流/多流預編碼，并且給出新的IR版本設計方法，提出一種適用于 MIMO系統(tǒng)的快速HARQ方案，，提高吞吐量的同時，降低數(shù)據(jù)塊的正確接收的時延。在本發(fā)明的實施例中，提供了一種2天線基于單流/多流自適應的HARQ方法， 用于每種編碼方式所對應的IR版本分別設計為2，降低重傳次數(shù)，其造成的性能損失通過 MIMO的單流預編碼處理的分集增益來補償。包括如下步驟針對系統(tǒng)所能支持的最大流數(shù) (N)，用戶終端選擇發(fā)送數(shù)據(jù)時采用多流的傳輸模式和相應的碼本；針對各流CQI (Channel Quality Indicator，信道質(zhì)量指示)，確定資源塊大小，對每流分別進行編碼調(diào)制，并且設 計不同的IR(增量冗余Incremental redundancy)版本；針對ACK/NACK返回的信息，確定 需要重傳的流數(shù)，并根據(jù)不同的重傳狀態(tài)來進行重傳；其中，重傳數(shù)據(jù)流(η)通過降維的方 式在下一次發(fā)送時隙占用一個子幀來進行發(fā)送。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
一種多天線LTE系統(tǒng)中的混合自動重傳方法，其特征在于，包括(1)基站根據(jù)來自用戶終端的消息判斷數(shù)據(jù)塊是否需要重傳，如果不需要，則選擇新數(shù)據(jù)對應的增量冗余IR版本發(fā)送；(2)如果所述數(shù)據(jù)塊需要重傳，則選擇對應的增量冗余IR版本，并選擇多流或者單流預編碼的碼本進行重傳。
2.如權1所述的混合自動重傳方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，選擇單流發(fā)送，占 用一個子幀進行重傳。
3.如權1所述的混合自動重傳方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，選擇多流發(fā)送，在 性能較好的信道上發(fā)送重傳數(shù)據(jù)，同時在其它信道上發(fā)送新數(shù)據(jù)。
4.如權1所述的混合自動重傳方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，當有兩個數(shù)據(jù)塊 需要重傳時，先采用單流發(fā)送，占用一個子幀進行重傳；在下一次發(fā)送時隙采用多流發(fā)送， 在性能較好的信道上發(fā)送重傳數(shù)據(jù)，同時在其它信道上發(fā)送新數(shù)據(jù)。
5.如權1、2、3或者4所述的混合自動重傳方法，其特征在于，所述用戶終端天線數(shù)為 2 4，所述基站天線數(shù)為2 8。
6.如權5所述的混合自動重傳方法，其特征在于，所述預編碼的碼本包括SVD分解， Householder變換，Jacobi旋轉(zhuǎn)矩陣，以及3GPP有關提案中設計的碼本。
7.一種多天線LTE系統(tǒng)中的混合自動重傳裝置，其特征在于，包括發(fā)送數(shù)據(jù)判斷模塊，用于根據(jù)來自用戶終端反饋的消息判斷數(shù)據(jù)塊是否需要重傳，如 果不需要重傳則選擇新數(shù)據(jù)對應的增量冗余IR版本發(fā)送；重傳方式控制模塊，用于針對重傳數(shù)據(jù)選擇對應的增量冗余IR版本，并選擇多流或者 單流預編碼的碼本進行重傳。
8.如權7所述的混合自動重傳裝置，其特征在于，所述重傳方式控制模塊控制重傳數(shù) 據(jù)塊采用單流發(fā)送，占用一個子幀來進行重傳。
9.如權7所述的混合自動重傳裝置，其特征在于，所述重傳方式控制模塊控制重傳數(shù) 據(jù)塊采用多流發(fā)送，在性能較好的信道上發(fā)送重傳數(shù)據(jù)，同時在其它信道上發(fā)送新數(shù)據(jù)。
10.如權7所述的混合自動重傳裝置，其特征在于，當有兩個數(shù)據(jù)塊需要重傳時，所述 重傳方式控制模塊先控制第一個重傳數(shù)據(jù)塊采用單流發(fā)送，占用一個子幀來進行重傳；控 制第二個重傳數(shù)據(jù)塊在下一次發(fā)送時隙采用多流發(fā)送，在性能較好的信道上發(fā)送重傳數(shù) 據(jù)，同時在其它信道上發(fā)送新數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多天線LTE系統(tǒng)中的混合自動重傳方法和裝置，包括基站根據(jù)用戶終端反饋的ACK/NACK消息來確定數(shù)據(jù)塊是否為重傳數(shù)據(jù)，否則選擇新數(shù)據(jù)對應的增量冗余IR版本發(fā)送；如果重傳數(shù)據(jù)，則選擇對應的增量冗余IR版本，并選擇多流或者單流預編碼的碼本進行重傳。因為采用單流/多流自適應的HARQ方法，并結(jié)合了適用于2次傳輸?shù)腎R版本，克服了現(xiàn)有多流傳輸技術在信道質(zhì)量下降時造成的可靠性差，重傳過多等問題，為多天線LTE+系統(tǒng)提供了的HARQ處理方法。
文檔編號H04L1/06GK101924619SQ20091010824
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權日2009年6月16日
發(fā)明者郭陽 申請人:中興通訊股份有限公司