专利名称：冗余策略选择方案的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于提供冗余参数以便在通信网络的终端设备上进行自动重复请求处理的方法、终端设备和网络设备，特别是针对第三代移动通信网络中的上行链路传输。
背景技术：
对于有线链路，由于重复而得到数据通信中的可靠性。当前一次尝试不成功时，可重发分组。这种机制称为自动重复请求(ARQ)。在无线传输的情况下，由于链路质量较差，应当保护分组免受信道噪声、由于移动性而引起的衰落以及由其他用户形成的干扰的影响。主要由前向纠错编码(FEC)来提供保护，前向纠错编码例如发送结合到数据分组中的附加比特。然而，为了提供与在有线系统中相同的质量，FEC开销会导致非常低效的传输。因此，已经提出了结合FEC和ARQ的混合方案。已经将混合ARQ(H-ARQ)定义为ARQ和FEC的结合使用。FEC提供了对最有可能的错误的纠正，并从而避免常规ARQ方案的停止。另一方面，ARQ可以避免FEC故障。因此，接收机可以在对新的发送数据进行解码之前丢弃错误的发送数据。然而，编码器可以利用前一次尝试来提高当前尝试的解码性能。为实现这一点，已经开发了递增冗佘方案，其中以较高速率编码来对第一次传输进行编码，并且因此开销较低但保护较小，并且随后的传输只包括附加的冗余，以便降低接收机了解到的码率。
对宽带码分多址(WCDMA)系统的上行链路分组数据的当前增强覆盖了从移动单元或移动终端到固定站的无线发送，其中移动单元或移动终端在第三代术语中称为用户设备(UE)，固定站在第三代术语中称为节点B。在此，对数据分组的错误接收由无线链路控制(RLC)信令来处理。这是不利的，原因是重发会需要相对较大的缓冲器并且会引起显著的延迟。正在研究的与增强上行链路数据有关的一种技术是快速H-ARQ，其中分组重发是在物理层或媒体访问控制(MAC)层进行处理的，并因此原则上是在节点B而不是无线网络控制器(RNC)上进行处理的。这会显著地减小重发延迟，实现了对从UE进行发送的块错误率(BLER)目标的更有效的设置，这通过减小信噪比(Eb/N0)得到了上行链路容量的潜在增益。
在用于第三代合作方案(3GPP)第5版规范的高速下行链路分组接入(HSDPA)的标准化阶段期间，在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)的处理中引入了快速H-ARQ的概念，其中节点B可以完全控制将用于向给定用户进行发送的冗余版本(RV)，即该标准只规定了可能的RV，但节点B可以自由地以任意顺序使用任意RV。节点B简单地选择RV并且正好在使用该RV在HS-DSCH上发送数据之前在高速共享控制信道(HS-SCCH)上将所用的RV发送给UE。为了发送用于HS-DSCH的冗余版本，在HS-SCCH上指定三个比特，以便可以表示八个可能的冗余版本。
与此类似，当这种选择完全取决于UE时，将会是用于上行链路传输的RV选择的最简单的解决方案。然而，在不同的节点B具有UE应当考虑的不同容量的情况下，这有可能引发问题。此外，可以用不同的方式来运行网络，例如以较高或较低的BLER目标来运行网络，每种方式可以具有不同的最优RV策略，因此只能实现次优的网络性能。关于不同冗余版本和相应处理方案的另外的细节可以从3GPP规范TS 25.212中得到。
上行链路方向上的另一个问题是从UE到节点B进行发送会引入来自于在增强DCH模式中运行的所有UE的开销。非常重要的是正确接收RV编码信息，原因是错误地接收这些值会由于引入了错误的打孔模式(puncturing pattern)而导致错误地接收数据分组本身。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供改善的冗余策略选择方案，通过这种方案，可以减小信令负载，同时增加选择的灵活性。
该目的通过一种提供冗佘参数以便在终端设备上进行自动重复请求处理的方法来实现，所述方法包括步骤提供一组预定的冗余参数序列；选择所述一组预定的冗余参数序列中的至少一个冗余参数序列；以及将表示所选的至少一个序列的策略信息传输给所述终端设备。
此外，上述目的通过用于将冗余策略应用于自动重复请求功能的终端设备来实现，所述终端设备包括接收装置，用于接收表示所选冗余参数序列的策略信息；以及参数生成装置，用于响应于接收到的所述策略信息而生成用于所述自动重复请求功能的所述所选冗余参数序列。
最后，上述目的通过一种用于提供到终端设备的通信链路的网络设备来实现，所述网络设备包括选择装置，用于选择冗余参数序列；生成装置，用于生成表示所述所选序列的策略信息；以及传输装置，用于将所述策略信息传输给所述终端设备。
因此，网络运营商能够简单地通过选择预定的策略信息并将该信息发送给终端设备来选择终端设备将采用的冗余策略。因此，终端设备不会独立地选择其自己的策略。所提出的选择方案只需要网络与终端设备之间的较少信令，原因是只会将表示策略的信息或序列从网络传输到终端设备。此外，如果节点B和终端设备都了解哪一个传输策略或序列是可用的，则可以通过只发送表示策略的信息而不是序列的每个参数来进一步减小信令开销。
特别地，策略信息可以是指向所选的至少一个预定序列的索引或指针。因此，由于策略信息只需规定指向所选的参数序列的索引或指针，所以信令量只依赖于一组预定序列中的序列数目。
传输步骤可以通过使用高层信令来执行。作为一个例子，高层信令可以是无线资源控制信令。使用高层信令所提供的优点是，低层信令不必处理这种附加信令，这减小了传输延迟。
此外，发送步骤可以在连接开始时执行。因此，使得终端设备可以在较早的时间点上获得将用于特定连接的冗余策略或冗余参数序列。
作为替代，上述一组预定序列或策略可以是预定义的固定集合。因此，终端设备和网络都会预先知道可以获得哪些冗余策略，从而不需要发送针对每个策略的特定参数序列。
冗余参数可以包括限定可自解码的冗余版本的第一参数，以及限定待打孔的比特的第二参数。作为一个例子，上述一组预定序列包括与Chase合并策略、部分递增冗余策略和完全递增冗余策略中的至少一个策略有关的序列。通过提供这些不同的策略，可以使重复请求方案良好地适应于不同的网络环境或特征。
传输步骤可以通过将所述策略信息广播到位于预定区域内的所有终端设备来执行。因此，将特定区域内的所有终端设备控制为采用相同的冗余策略，从而可以确保良好地适应于该网络区域的特定容量。
自动重复请求处理可以针对例如第三代移动通信系统的增强上行链路专用信道之类的专用传送信道上的数据传输而执行。
终端设备可以包括存储装置，用于存储有可能已经从网络发来或有可能已经根据相应的规定预先进行配置的一组冗余参数序列。与此类似，网络设备可以包括存储装置，用于存储一组冗余参数序列，选择装置可以从这一组冗余参数序列中选择特定的序列。可以通过使用带外信令来将终端设备上所用的冗余参数发送给网络，这不会影响专用数据传输信道。带外信息的量可以依赖于所选的冗余参数序列。因此，终端设备可以配置为响应于接收到的策略信息来设置带外信令的量。因此，网络设备可以包括接收装置，用于经由带外信令信道来接收关于所用的冗余参数的通知。
从属权利要求中限定了另外的有利的改进。
现在将参考附图基于实施例来描述本发明，其中图1示出了根据优选实施例的具有终端设备和节点B设备的示意性网络体系结构；并且图2示出了根据优选实施例的终端设备中所提供的H-ARQ功能的示意性框图。
具体实施例方式
下面，将基于图1所示的第三代WCDMA无线接入网络体系结构来描述实施例。
如通用移动通信系统(UMTS)之类的第三代移动系统设计为向移动用户提供各种各样的服务和应用。支持较高的用户比特率是UMTS最著名的特征。移动用户可以通过基于WCDMA的UMTS陆地无线接入网(UTRAN)来访问UMTS。根据图1，基站或节点B 20是L1空中接口的终点并将来自终端设备或UE 10的上行链路业务转发给RNC 30。RNC 30负责无线资源管理(RRM)并控制它那一部分UTRAN内的所有无线资源。RNC 30是UE 10的关键接口部件(partner)并且构成经由例如UMTS移动交换中心或服务GPRS(通用分组无线服务)支持节点(SGSN)(在图1中均未示出)而通往核心网40的接口实体。在UTRAN内，将异步传输模式(ATM)用作用于UTRAN节点即RNC和节点B的陆地互连的主要传送技术。
在图1中示出的简化的示例性体系结构中，UE 10经由空中接口连接到节点B 20。当然，可以提供经由RNC 30或其他RNC(未示出)连接的多个节点B。节点B可以经由相应的lub接口连接到RNC。节点B是在一个或多个小区中负责对UE 10进行无线发送和接收的逻辑节点，并且节点B是通向相应的RNC的lub接口的终点。RNC经由lu-CS接口为电路交换(CS)业务提供到核心网40的连接，并经由lu-PS接口为分组交换(PS)业务提供到核心网40的连接。应当注意，在典型的情况下，多个节点B连接到同一RNC。
根据该实施例，在节点B 20上提供或选择限定预定的RV参数序列的一组至少两个RV策略。可以将这一组RV策略存储于节点B 20的存储器中，或者可以由节点B 20从网络数据库等中取得这一组RV策略。当建立了到UE 10的连接时，节点B 20发送表明至少一个所选的RV策略的策略信息给UE 10。接收到该策略信息后，UE 10就开始取得相应的RV参数序列。这可以通过提供用于存储与UE 10上所提供的相应存储器中的一组策略相对应的参数序列的存储装置来实现。可以基于预定的网络规范预先配置该存储器，或者可以通过从节点B 20接收的相应信令信息预先为该存储器加载参数序列。作为替代，节点B 20可以配置为选择预定的参数序列并传输直接包括所选参数序列的策略信息。
尽管RV策略是由网络规定的，但UE 10还可以在每个数据分组中发送实际使用的RV参数。如果网络已经丢失了某些上行链路传输并因此不知道UE 10实际传输的是分组的哪一版本(即第一版、第二版、第三版等版本)，在每个数据分组中发送实际使用的RV参数有可能是有利的。可以通过使用带外信令来发送RV，在此可将带外信令理解为一种独立传输，即不在数据分组中作为报头。需要RV参数以便能够对接收到的数据分组进行解码。因此，不能对RV参数进行“带内”发送，原因是需要成功地进行解码以读取包括“带内”报头的分组，并且需要RV参数来进行这种解码。可以使用与数据进行了时间复用的单独的信道编码报头或者使用不同的编码信道或物理信道来传输带外信令。一旦UE 10知道了RV策略，就可以推知上行链路方向上所需要的用以表示所用的RV参数的比特的数目，并且因此可以使得该比特数目依赖于由网络选择的策略。
下面，使用针对下行链路方向上的HSDPA而规定的冗余版本来对本发明的实施例进行更详细的描述。下表表示了以RV值序列Xrv指代并在3GPP规范TS 25.212中针对QPSK规定的八个可能的RV。参数s＝1限定了可自解码的冗余版本，其中系统比特比奇偶比特具有更高的优先级(即首先是在奇偶比特上进行打孔)，并且参数r限定了将对哪些比特进行打孔。
根据上述RV参数值得到的可能的RV冗余策略可以包括例如以下三个不同的策略Chase合并(CC)，其中在错误地接收了分组的情况下，重发完全相同的分组。可以单独地接收所有分组，而且还可以在接收期间对这些分组进行合并，以减小噪声功率的影响。
部分递增冗余(PIR)，其中所有分组都是可自解码的分组(或根据3GPP术语，对系统比特区分优先级)，但作为重发完全相同的分组的替代，采用了不同的打孔模式。以一定的合并增益换取了编码增益。由于所有所传输的数据分组都是可自解码的，因此不能完全利用增加的编码的潜力。
完全递增冗余(FIR)，其中重发的主要目标是以合并增益作为代价来获得编码增益的最大潜力。从性能的角度来看，这是比较有效的策略，但如果第一次发送或接收已经完全失败，那么相对于CC或PIR来说，重发的性能就会非常差。
然而，应当注意，这些策略只是例子，并且可以结合本发明而应用其他合适的策略。
可以使用上表的索引编号方式将每个策略的RV序列选择如下
CC 0，0，0，0，0，0，0，0PIR0，2，4，6，0，2，4，6FIR0，1，2，3，4，5，6，7可以将上述策略或RV参数序列解释如下。给定块的第一次传输应当在上述所有策略中使用参数组合Xrv＝0。对于CC，所有的传输都应当是相同的并且因此可以使用Xrv＝0。对于PIR，第二次传输应当使用参数组合Xrv＝2，第三次传输应当使用参数组合Xrv＝4等，即如同s＝1，所有的发送数据都是可自解码的数据。最后，对于FIR，以序列方式使用所有的参数组合RV，Xrv＝0用于第一次传输，Xrv＝1用于第二次传输，等等。如果需要多于八次传输或重发，则再次重复该序列。
根据第一实施例，可以对RV策略进行编号，例如CC可以具有策略编号“0”，PIR可以具有策略编号“1”，并且FIR可以具有策略编号“2”。当然，还可以规定其他的策略并相应地对其进行编号。在连接开始时，RNC 30可以使用RRC信令向UE 10发送将用于连接的RV策略。因此，如果规定了例如四个不同的策略，则采用二进制信息模式来发送策略需要两个比特。
然后，可以由UE 10对用于上行链路方向上的RV参数进行带外发送，即使用独立于数据而受保护的专用信令信道来进行发送。通过规定各自的RV策略，可以根据所选的RV策略来得到传输RV参数所需的比特数目以及因此的上行链路带外信息的数目。例如，如果选择了CC策略，则对于RV参数不需要发送，原因是对于整个序列已经知道了RV组合。对于PIR，只需要两个比特，原因是只有四个可能的RV参数组合。因此，如果将RV参数或RV参数组合从节点B 20发送到UE 10，就可以减少带外信息比特的数目。
根据第二实施例，在连接开始或建立连接时通过使用RRC信令将UE 10将要使用的序列或RV参数从RNC 30发送到UE 10。网络可以选择将用于该连接的预定序列，例如序列{0，1，2，4}。该第二优选实施例所提供的优点是，网络或网络运营商可以定义适合于特定应用或网络环境的任意RV参数序列。然而，在此情况下，必须发送更多比特。在上述八个不同的RV参数组合的例子中，每个RV组合需要三个比特。因此，如果为该序列规定四个RV组合，则规定该序列总共需要十二个比特。
根据第三实施例，可以在网络规范中规定RV序列，以便可以在节点B 20和UE 10上预先配置RV序列。于是，所选的RV策略可以是特定小区或网络的(cell-or network-specific)并且可以在公共信道上对其进行广播。于是，对于特定小区或网络中的所有UE，RV策略是相同的。例如，如果使用特定RV策略的原因是节点B的容量，并且因此所涉及的小区中的所有UE都应当采用相同的RV策略，那么如果在同一时间将RV策略广播给所有UE，则可以节省信令容量。
图2示出了在UE 10上提供的重复请求功能100的示意性框图，该自动重复请求功能100具有可调整的或可控制的RV参数生成单元102，可以基于从网络接收的策略信息RS来对该RV参数生成单元102进行控制。
重复请求功能100可以用于增强上行链路DCH(E-DCH)信道或任意其他物理信道或传输信道，并且可以配置为将从前一信道编码器接收的输入数据Di的比特数目与输出数据Do的总比特数目相匹配。例如，通过上表中示出的RV参数s和r来对重复请求功能100进行控制。重复请求功能100的输出端的准确的比特组依赖于输入比特的数目、输出比特的数目和RV参数。
重复请求功能100包括两个速率匹配级106、110以及虚拟缓冲器108。此外，重复请求功能100包括比特划分功能模块104，其中将输入到第一速率匹配模块106的比特序列中的系统比特、第一奇偶比特和第二奇偶比特划分为三个序列。此外，比特收集功能模块112提供与比特划分功能模块104相反的功能。比特划分功能模块112对于采用重复的卷积编码的传输信道以及Turbo编码的传输信道而言是透明的。关于上述比特划分功能模块104、第一和第二速率匹配模块106、虚拟缓冲单元108以及比特收集功能模块112的另外的细节可以从3GPP规范TS 25.212中得到。
如在上述3GPP规范中所规定的，在第二速率匹配级110中，基于RV参数s和r的值而应用速率匹配规则。
根据第一实施例至第三实施例，RV参数生成功能模块102从网络接收限定特定参数序列的策略信息并生成例如上表中所示的相应RV参数值。如果序列是预先配置的并从而存储于UE 10中，则这种生成可以基于查找运算。在第一实施例和第三实施例中，就是这种情况。在第二实施例中，参数生成功能模块102可以配置为将从网络发送来的RV序列存储于存储器中并将相应的RV参数连续地应用于第二速率匹配功能模块110。
上述实施例可以用于限定用于合并的多个策略，这些策略使用不同的RV参数序列组合，例如可自解码的和/或不可自解码的RV参数序列组合。这些策略或是固定的，即在相应的规范中限定，或是可配置的。网络选择一个策略并在连接建立时将其通报给UE 10或将其广播给多个UE。基于该策略，可以采用不同的信令原理，例如不具有策略CC的RV比特的带外信令。因此，可以限定一组RV策略，并且例如RNC 30或节点B 20的网络可以比较容易地将所选的策略发送给UE 10。因此，可以提供具有不同的RV策略和相关联的信令的单一解决方案，以向UE 10通报其应当采用的RV策略。网络可以判断正在采用哪些策略。这种判断基于节点B容量或基于性能问题或网络有可能存在的任意其他原因。因此，可以提供一种在UE 10中以半静态的方式限定重发策略的概念，因此，例如高端节点B可以告知所连接的UE采用递增冗余(IR)来进行重发，而具有有限缓冲器容量的低端节点B可以告知所连接的UE采用PIR或甚至CC来进行重发。
应当注意，本发明不是局限于上述实施例，而是可以用于采用任意重复请求处理方案的任意通信网络中，在该重复请求处理方案中终端设备采用冗余策略来进行ARQ处理。此外，可以发送限定预定冗余参数序列的任意类型的策略。应当特别注意，以上对两级速率匹配方案的描述在此仅用作示例。可以用于增强上行链路DCH上的实际方案可以不同，例如只采用一级。同样，RV参数可以不同于用于HSDPA的那些RV参数。例如，可以只使用上述s参数和r参数中的一个参数。然而，该方案支持至少两个冗余版本并且RV序列可由网络来选择RV序列。最少可以只在前面的表中规定两个RV，例如0和1(或2)。于是，可能的策略/序列可以是例如{0，0，0，0}和{0，1，0，1}。网络可以选择这些策略中的一个策略并使用例如下行链路RRC信令将该策略发送给UE。然后，UE可以根据所选的策略来使用RV。例如，如果网络选择了第二个序列{0，1，0，1}，则UE可以对第一次传输使用RV＝0，对第一次重发该块使用RV＝1，对第二次重发该块使用RV＝0，等等。因此，优选实施例可以在所附权利要求的范围内变化。
权利要求
1.一种提供冗余参数以便在终端设备(10)上进行自动重复请求处理的方法，所述方法包括步骤a)提供一组预定的冗余参数序列；b)选择所述一组预定的冗余参数序列中的至少一个冗余参数序列；以及c)将表示所选的至少一个序列的策略信息传输给所述终端设备(10)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述策略信息是指向所述所选的至少一个预定序列的索引或指针。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述传输步骤通过使用高层信令来执行。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述高层信令是无线资源控制信令。
5.根据权利要求3或4所述的方法，进一步包括使用带外信令来通报根据所述所选的至少一个序列而使用的冗余参数的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其中使得所述带外信令的量依赖于所述所选的至少一个序列。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述传输步骤在连接开始时执行。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述一组预定序列是预定的固定集合。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述冗余参数包括限定可自解码的冗余版本的第一参数，以及限定待打孔的比特的第二参数。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述一组预定序列包括与Chase合并策略、部分递增冗余策略和完全递增冗余策略中的至少一个策略有关的序列。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述策略信息包括所述冗余参数序列。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述传输步骤通过将所述策略信息广播到位于预定区域内的所有终端设备来执行。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述传输步骤经由无线通信链路来执行。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述自动重复请求处理是针对增强上行链路专用信道上的数据传输而执行的。
15.一种用于将冗余策略应用于自动重复请求功能(100)的终端设备，所述终端设备(10)包括a)接收装置，用于接收表示所选冗余参数序列的策略信息；以及b)参数生成装置(102)，用于响应于接收到的所述策略信息而生成用于所述自动重复请求功能(100)的所述所选冗余参数序列。
16.根据权利要求15所述的终端设备，其中所述终端设备是蜂窝通信网络的移动终端(10)。
17.根据权利要求15或16所述的终端设备，其中所述接收装置配置为经由无线资源控制信令来接收所述策略信息。
18.根据权利要求15-17中的任一项所述的终端设备，其中所述终端设备(10)配置为使用带外信令来通报根据所述所选的至少一个序列而使用的冗余参数。
19.根据权利要求18所述的终端设备，其中所述终端设备配置为响应于所述接收到的策略信息来设置所述带外信令的量。
20.根据权利要求15-19中的任一项所述的终端设备，其中所述参数生成装置(102)配置为生成限定可自解码的冗余版本的第一参数，以及限定待打孔的比特的第二参数。
21.根据权利要求15-20中的任一项所述的终端设备，进一步包括存储装置，用于存储一组冗余参数序列，并且其中所述策略信息包括指向所述所存储的序列组的索引或指针。
22.一种用于提供到终端设备(10)的通信链路的网络设备，所述网络设备包括a)选择装置，用于选择冗余参数序列；b)生成装置，用于生成表示所述所选序列的策略信息；以及c)传输装置，用于将所述策略信息传输给所述终端设备。
23.根据权利要求22所述的网络设备，进一步包括接收装置，用于经由带外信令信道来接收关于所用的冗余参数的通知。
24.根据权利要求22或23所述的网络设备，其中所述传输装置配置为在覆盖预定区域的宽带信道中传输所述策略信息。
25.根据权利要求22-24中的任一项所述的网络设备，还包括存储装置，用于存储所述冗余参数的一组序列。
26.根据权利要求22-25中的任一项所述的网络设备，其中所述网络设备是基站设备(20)或无线网络控制器设备(30)。
27.一种用于提供冗余参数以便在终端设备(10)上进行自动重复请求处理的系统，所述系统包括根据权利要求15-21中的任一项所述的终端设备以及根据权利要求22-26中的任一项所述的网络设备。
全文摘要
本发明涉及用于提供冗余参数以便在终端设备(10)上进行自动重复请求处理的方法、终端设备和网络设备。从一组预定的序列中选择至少一个冗余参数序列，并通过使用表示所选参数序列的策略信息而将该冗余参数序列发送给终端设备。因此，网络运营商能够选择终端设备(10)所用的冗余版本策略，而在网络与UE(10)之间只需要少量信令。此外，可以提供灵活的策略，其中可以将单独的冗余版本策略分配给连接。
文档编号H04W24/02GK1864422SQ200480029254
公开日2006年11月15日 申请日期2004年9月9日 优先权日2003年10月7日
发明者埃萨·马尔卡马基, 弗兰克·弗雷德里克森 申请人:诺基亚公司