专利名称：选择冗余方案的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种高速下行分组接入(HSDPA)通讯系统，尤其涉及一种用于选择混合自动重传请求(HARQ)的冗余方案(RV)的装置及其方法。
背景技术：
作为异步IMT-2000标准的发展，HSDPA涉及用于高速下行链路数据传送的分组专用接入技术，且是3GPP(第三代合作人计划)版本5标准规格的主要特征。HSDPA尤其被视为提供网际协议(IP)多媒体服务的有效技术，所述协议近来随着数据传送率的显著增强而受到很多关注。
用于改进传送率的HSDPA的核心技术包括自适应调制编码(AMC)、HARQ以及节点B时序安排。为了有效地使用HSDPA所采用的诸如AMC或HARQ的链接自适应技术，用于控制这些功能的控制元件需在物理上尽量靠近无线接入接口。
此外，如果用于处理数据时序安排的元件位于无线网络控制器(RNC)中，延迟相关问题将妨碍对于适当的信道环境执行正确的时序安排。因此，对于HSDPA来说，基站(节点B)比RNC更适合用来执行包括时序安排功能的多数无线资源控制功能。
HARQ技术旨在通过结合FEC(前向纠错)与ARQ技术提高分组数据的传送效率。具体来说，HARQ是一种结合FEC特性以及ARQ特性的方法，所述FEC特性诸如当被传送的数据有错误时，在一特定范围内纠正错误数据，所述ARQ特性诸如重传传送失败的数据。
因此，在使用HARQ的系统中，当接收方或接收器未能恢复数据分组，它会要求传送方或发射机重传相应分组。为了提高系统的错误恢复性能，接收方在执行解码程序前先结合新收到的分组数据和已存储的分组数据。在本文中使用的“重传”指的是为了恢复有差错的数据而进行分组重传。
在WCDMA(宽带码分多接入)的HSDPA系统中，turbo码编码器的输出包括诸如用户信息的携带行数据的系统位以及携带基于用户信息生成的信息的校验位或冗余信息。此外，在WCDMA的HSDPA系统中，8个冗余方案(RV)可按照HARQ方法被选择用于执行重传并且8个RV有各自不同的数据结构。
RV的数据结构通过诸如“s”和“r”的两个参数的结合或诸如“s”、“r”和“t”的三个参数的结合来确定。在参数中，参数“s”用于给turbo码的系统位或校验位分配优先顺序，参数“r”用于截短和重复，而“b”参数用于改变星座图的位置。“b”参数只在16QAM(正交幅度调制)中使用。
在WCDMA的HSDPA系统中，系统的吞吐量根据在重传程序中选择的RV组合而变化。因此，RV可被选择用来最大化每次重传中的系统吞吐量。
在重传中，MCS(调整编码选择)标准是不变的。因此，为了获得最大的吞吐量，必须选择可最小化BLER(块差错率)的RV。在这个方面，可最小化BLER的RV根据每个MCS或根据重传次数而变化。
因此，为了计算系统的吞吐量并在相关技术HARQ方法中选择最大化系统的吞吐量，仿真必须按照执行重传的次数在每个接收来自例如终端的接收方的MCS上被执行。然而，因为相关技术HARQ方法按照执行重传的次数执行每个MCS相关的仿真，所以必须执行大量仿真。此外，如果系统的规格或特别规格被改变，大量仿真必须被再次执行。
因此，需要一种无需执行大量仿真就可在执行HARQ传送时选择RV以最大化吞吐量的装置和方法。本发明可达到上述及其他需求。
发明内容
本发明的特征和优点将在下面的说明书中阐明，部分在说明书中是显而易见的，或有些还可通过本发明的实践得知。本发明的目的和其他优点会通过说明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得。
本发明旨在提供一种装置和方法，用于选择RV以最大化HARQ传送的吞吐量。通过考虑编码增益，无需特定算法便可选择RV以最大化吞吐量，所述编码增益以系统和程序的方式根据编码率每系统位能量和每校准位能量间的平衡而改变的，RV无需特定的运算法则便可被选择以最大化吞吐量。
本发明一方面提供了一种在通讯系统中用于依照混合自动重传要求(HARQ)选择执行传送的冗余方案的装置。此装置包括控制器，用于确定多个参数值，所述装置还包括一处理器，用于基于多个参数值选择冗余方案以及用于使用选定的冗余方案传送数据。
值得注意的是，控制器还可进一步用于确定第一和第二参数值，其中，第一参数值用于确定系统位和校验位间的优先顺序，而第二参数值用于控制截短或重复。值得注意的是，如果当前的传送是重传，控制器还可进一步用于将编码率与第一阈值作比较。
值得注意的是，如果编码率大于第一阈值，控制器还可进一步用于确定第一参数值，使其将优先顺序给予校验位。值得注意的是，如果编码率小于第一阈值，控制器还可进一步用于确定系统位能量与校验位能量的比率，并将此比率与第二阈值作比较。
值得注意的是，如果能量比率大于第二阈值，控制器还可进一步适用于确定第一参数值，将优先顺序给予校验位，如果能量比率小于第二阈值，所述控制器可确定第一参数值，使其将优先顺序给予系统校验位。值得注意的是，如果当前传送不是重传，控制器还可进一步用于确定第一参数值，使其将优先顺序给予系统位。
值得注意的是，控制器还可进一步用于设定第二参数值，使其不同于先前传送中的第二参数值。值得注意的是，冗余方案可涉及16正交幅度调制(QAM)。
值得注意的是，控制器还可进一步用于确定第三参数值，当冗余方案涉及正交相移键控(QPSK)时，所述第三参数值用于改变星座图的位置。最好，控制器还可进一步用于设定第三参数值，使其不同于先前传送中的第三参数值。
值得注意的是，通讯系统基于高速下行分组接入(HSDPA)或者基于宽带码分多接入(WCDMA)。处理器还可有混合ARQ的功能。
本发明另一方面提供了一种在通讯系统中用于根据混合自动重传要求(HARQ)选择执行传送的冗余方案的方法。此方法包括确定多个参数值，基于多个参数值选择冗余方案以及根据已选的冗余方案传送数据。
确定多个参数值的步骤包括确定第一参数值，所述第一参数值用于确定系统位与校验位间的优先顺序，所述步骤还包括确定第二参数值，所述第二参数值用于控制截短或重复。确定第一参数的步骤还进一步包括如果当前的传送是重传，将编码率与第一阈值比较。
确定第一参数的步骤还进一步包括如果编码率大于第一阈值，确定第一参数值，使其将优先顺序给予校验位，所述步骤还包括在编码率小于第一阈值时确定系统位能量与校验位能量的比率。确定第一参数的步骤还包括确定编码率小于第一阈值以及将比率与第二阈值作比较。
确定第一参数的步骤还可进一步包括确定第一参数值，使其在比率大于第二阈值时将优先顺序给予校验位；确定第一参数值，使其在比率小于第二阈值时将优先顺序给予系统校验位。确定第一参数的步骤进一步包括确定第一参数值，使其在当前传送不是重传时将优先顺序给予系统位。
确定第一参数的步骤包括将第二参数值设定成一个与先前传送中的第二参数值不同的值。通讯系统基于高速下行分组接入(HSDPA)或者基于宽带码分多接入(WCDMA)。
值得注意的是，所述方法还包括设定用于改变星座图位置的第三参数.最好，设定所述第三参数包括使其不同于先前传输内设定的值.
本发明另外一个方面是提供一种在通讯系统中用于根据混合自动重传请求(HARQ)最大化传送吞吐量的方法。此方法包括设置至少一个参数值以获得一个最优冗余方案，所述至少一个参量的设置考虑到系统位和校验位的优先顺序，所述优先顺序根据是执行传送还是重传而定并根据最优冗余方案传送数据。
设置至少一个参数值的步骤包括考虑编码率以及每系统位能量与每校验位能量的比率所述编码增益根据编码速率改变。此方法进一步包括确定没有执行重传以及设置至少一个参数值以给予系统位优先顺序。
此方法进一步包括如果编码率大于第一阈值确定执行重传、将编码率与第一阈值比较、设置至少一个参数值，使其将优先顺序给予校验位以及当编码率小于第一阈值时确定系统位能量与校验位能量的比率。此方法进一步包括如果比率大于第二阈值，确定编码率小于第一阈值、将确定的比率与第二阈值比较、设置至少一个参数值，使其将优先顺序给予校验位以及确定至少一个参数值，使其在比率小于第二阈值时将优先顺序给予系统校验位。
本发明的其余特征和优点将在下面的说明书中阐明，部分在说明书中是显而易见的，或有些还可通过本发明的实践得知。应理解，对本发明大体的描述以及以下详细的描述是举例性的和说明性的，其为了进一步说明权利要求书中的本发明。
这些以及其他实施例也会对于阅读了基于附图的对实施例的详细描述后的本领域普通技术人员是显而易见的，此发明并不局限于所包括的具体的实施例。
用来提供对本发明进一步理解和成为本说明书一部分的附示出本发明的实施例且有助于和描述一起解释本发明的原则。对于一个或多个实施例，涉及不同图上的相同编号的特点、元件以及本发明的各方面代表相同、同价或相似特点、元件以及方面。
图1是按照本发明的示出选择冗余方案(RV)的方法的示意结构图；图2是按照本发明的示出了设置参数的方法的流程图；图3是关于16QAM的RV表；图4是关于QPSK的RV表。
具体实施例方式
本发明涉及一种选择RV以最大化HARQ的吞吐量的装置和方法。尽管本发明对应16QAM和QPSK举例，但值得注意的是本发明可适用于任何在执行HARQ传送时期待增加吞吐量的情况。
在执行重传时，两个主要影响系统吞吐量的因素包括根据编码率变化的编码增益以及每系统位的能量和每校验位的能量的平衡。本发明提供一种通过以系统和程序化的方式考虑两个因素从而简单且迅速地选择关于任意传送块的大小的最优冗余值(RV)的方法。上面提到参数“r”用于获得涉及时间的分集增益，而参数“b”用于获得星座图相关的分集增益。因此，为了最大化分集增益，参数“r”和“b”可被设置成连续使用在先前传送中未被使用的参数值，由此避免了特定的运算法则和程序以设置参数“r”和“b”的需求。本发明的一个基本的方面在于确定参数“s”以确定系统位和校验位的优先顺序的程序。
图1是按照本发明的示出选择冗余方案(RV)的方法的示意结构图。如图所示，按照本发明的用于选择RV的方法包括设置RV的参数值的控制器100以及诸如HARQ功能的重传处理器200，用于基于参数值选择RV并按照已选的RV执行传送程序。
图2是按照本发明的示出了设置参数的方法的流程图。先参照图2表述设置参数“s”的程序。
当先前已传送的分组有错误时，例如终端的接收方要求例如基站的传送方重传相应分组。当基站接收到来自终端的请求时，所述基站选择8个RV中的一个(X0-X7)，此RV可最大化最优系统的吞吐量。如上所述，RV(Xrv)是参数的结合，诸如“s”、“r”和“b”的结合或“s”和“r”的结合。
图3是关于16QAM(正交幅度调制)的RV表，图4是关于QPSK(正交相移键控)的RV表。如图3和图4所示，16QAM的RV(X0-X7)是参数“s”、“r”和“b”的结合，而QPSK的RV(X0-X7)是参数“s”和“r”的结合。
为了设置参数“s”，控制器100校验当前传送是否为重传(步骤S10)。如果当前传送不是重传，例如如果当前传送是最初传送，控制器100设置参数“s”，使其给予涉及turbo码的系统位优先顺序，例如“1”-＞“s”(步骤S20)。
系统码由于携带诸如用户信息的行数据，因此很重要，从而必须被全部传送。因此如果执行初始传送，控制器将参数“s”设置为“1”、主要使用系统位构造传送数据块并发送数据。然而，如果当前传送是重传，控制器100则将其编码率与第一阀值作比较(步骤S30)。
如果编码率大于第一阀值，控制器100则通过设置参数“s”使其给予校验位优先权增加编码增益，例如“0”-＞“s”(步骤S50)。与编码率作比较的第一阀值可以是由模拟或系统分析获得的经验值。
如果编码率小于第一阀值，控制器100确定一系统位能量(用“systematic Eb/No”表示)与校验位能量(用“parity Eb/No”表示)的比率(用“R”表示)，并且将此比率与第二阀值相比(步骤S40)。如果能量率大于第二阀值，控制器100通过设定参数”s”给予校验位优先级从而增加编码增益，例如’0’-＞’s’(步骤50)。然而如果能量比小于第二阀值，则控制器100通过设置参数“s”，使其给予系统位优先顺序，例如，“1”-＞“s”(步骤S20)。
下述方程是数学方程式，表示系统位能量“systematic Eb/No”与校验位能量“parity Eb/No”的比率。
R=sysmaticEb/NoparityEb/No]]>用来设置参数“r”的程序相对设置“s”的程序简单。如先前所述，“r”是涉及截短和重复的参数。在本文中，“截短”指的是当第二速率匹配单元的输入端接收的数据量大于传输块的大小时，通过去除一部分信息使得被传送的数据适合传输块的大小，而“重复”指的是当第二速率匹配单元的输入端接收的数据量小于传输块的大小时，通过重复一部分信息使得被传送的数据适合传输块的大小。
WCDMA的HSDPA系统通过使用turbo码技术和WCDMA HSDPA的最小编码率执行数据传送以获得最大的编码增益1/3。在初始传送中，如果第二速率匹配单元的数据输入量小于可被传送的数据量，尤其是小于传输块的大小，将执行重复程序。否则，将执行截短程序。
当在初始传送时执行截短程序，在重传程序中也将执行截短程序，当在初始传送时执行重复程序，在重传程序中也将执行重复程序。因此，为了确定重传程序中的参数“r”，控制器100交替选择“0”和“1”以执行重复或截短，尤其是没有在例如初始传送的先前传送中被重复或截短的位。
尤其是如果参数“r”在初始传送中设定为“0”，控制器在重传中将参数“r”设置为“1”。相反，如果参数“r”在初始传送中设定为“0”，控制器则在重传中将“r”设置为“1”。
如上所述，“b”是涉及改变16QAM的星座图位置的参数。用于设置参数“b”的程序等同于上述提到的用于设置参数“r”的程序。
因为BLER(块错误率)在每个星座图中的位置不同，控制器100将参数“b”设置成不同于诸如初始传输的先前传送中的值。具体来说，如果参数“b”在诸如初始传输的先前的传送中被设置成“0”，参数“b”在重传中将被设置成不同的值，诸如“1”、“2”或“3”以便改变星座图的位置。
在本发明的程序中，当控制器100设成“s”、“r”和“b”或者“s”和“r”，重传处理器200从16QAM的RV表或QPSK的RV表中选择相应RV并按照已选的冗余方案执行传送程序。按照本发明的用于选择混合自动重传(HARQ)中的冗余方案(RV)的装置和方法有诸多优点。
其一，更多的用于系统和程序化的选择RV的运算法则可通过以下方式实现；使用两个影响系统吞吐量的两个重要的因素以确定参数“s”，两个重要的因素指的是根据编码率变化的编码增益以及每系统位能量和每校验位能量的平衡。此外，与现有技术中的必须执行大量仿真以选择最佳RV的方法不同，使用本发明可根据任意的传送块的大小迅速且有效地选择最佳RV。
上述实施方式和优点仅是示例性的，并不是对本发明的范围的限制。本发明可以方便地用于其他类型的装置中。本发明的描述是为了阐述，而非限制权利要求书的范围。对于本技术领域的一般人员来说，可以做出种种替换、改变和变化。在权利要求书中，装置加功能的条款旨在包含文中所描述的执行所陈述的功能的结构，并且此范围不但包含结构上的等同物还包括等同的结构。
权利要求
1.一种在通讯系统中按照混合自动重传请求(HARQ)选择用于执行传送的冗余方案的装置，其包括控制器，用于设置多个参数值；以及处理器，用于基于所述多个参数值选择冗余方案并使用所选择的冗余方案传送数据。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步用于设置第一参数值和第二参数值，所述第一参数值用于确定系统位和校验位之间的优先顺序，所述第二参数值用于控制截短或重复。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，如果当前传送是重传，所述控制器进一步用于将编码率与第一阀值作比较。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，如果编码率大于第一阀值，所述控制器进一步用于设置第一参数值，使其将优先顺序给予校验位。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，如果编码率小于第一阀值，所述控制器进一步用于确定系统位能量与校验位能量的比率、并将所述比率与第二阀值作比较。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，如果所述能量比率大于所述第二阀值，控制器进一步用于设置第一参数值，使其将优先顺序给予校验位，如果所述能量比率小于第二阀值，控制器进一步用于设置第一参数值，使其将优先顺序给予系统位。
7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，如果当前传送不是重传，所述控制器进一步用于设置第一参数，使其将优先顺序给予系统位。
8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，控制器进一步用于设置第二参数，其值不同于先前传送中设置的第二参数值。
9.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述冗余方案涉及16正交幅度调制(QAM)。
10.如权利要求2所述的装置，其特征在于，当所述冗余方案涉及正交相移键控(QPSK)时，所述控制器进一步用于设置第三参数值，所述第三参数值用于改变星座图的位置。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制置进一步用于把所述第三参数设置到一个不同于在先前传送中所设置的第三参数值的值。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通讯系统基于高速下行分组接入(HSDPA)和宽带码分多址(WCDMA)中的一种。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器有混合ARQ功能。
14.一种在通讯系统中按照混合自动重传请求(HARQ)选择冗余方案传输的方法，其包括设置多个参数值；基于所述多个参数值选择冗余方案；以及按照所选择的冗余方案传送数据。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，设置所述多个参数值的步骤还包括设置用于确定系统位和校验位之间的优先顺序的第一参数值；以及设置用于控制截短或重复的第二参数值。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，设置所述第一参数的步骤包括如果当前传送是重传，将所述编码率与第一阀值作比较。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，设置所述第一参数的步骤进一步包括如果所述编码率大于所述第一阀值，设置所述第一参数值，以将优先顺序给予校验位，以及如果所述编码率小于所述第一阀值，确定系统位能量与校验位能量的比率。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，设置所述第一参数的步骤进一步包括确定编码率小于第一阀值；以及将所述能量比率与第二阀值作比较。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，设置所述第一参数的步骤进一步包括如果所述能量比率大于第二阀值，设置所述第一参数值，以将优先顺序给予校验位，以及如果所述能量比率小于第二阀值，设置所述第一参数值，以将优先顺序给予系统位。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，设置所述第一参数的步骤进一步包括如果当前传送不是重传，设置所述第一参数值，使其将优先顺序给予系统位。
21.如权利要求15所述的方法，其特征在于，设置所述第二参数的步骤包括设置所述第二参数到一个不同于在先前传送中设置的第二参数值的值。
22.如权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括设置用于改变星座图的位置的第三参数。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，设置所述第三参数的步骤包括设置所述第三参数值到一个不同于在先前传送中设置的第三参数值的值。
24.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述通讯系统基于高速下行分组接入(HSDPA)和宽带码分多址(WCDMA)中的一种。
25.一种在通讯系统中按照混合自动重传请求(HARQ)最大化传送吞吐量的方法，其包括设置至少一个参数值以获得最佳冗余方案，所述至少一个参数值基于系统位和校验位的优先顺序的考虑而设置，所述优先顺序取决于是执行传送还是执行重传；按照所述最佳冗余方案传送数据。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，设置所述至少一个参数值的步骤还包括考虑按照编码率改变的编码增益；以及考虑每一系统位能量与每一校验位能量的比率。
27.如权利要求26所述的方法，进一步包括确定不是在执行重传；以及设置所述至少一参数值，以将优先顺序给予系统位。
28.如权利要求27所述的方法，进一步包括确定正在执行重传；将编码率与第一阀值相比较；以及如果编码率大于第一阀值，设置所述至少一个参数，以将优先顺序给予校验位，如果编码率小于第一阀值，确定系统位能量与校验位能量的比率。
29.如权利要求28所述的方法，进一步包括确定编码率小于第一阀值；将所确定的能量比率和第二阀值比较；如果所述能量比率大于第二阀值，设置所述至少一个参数值，以将优先顺序给予校验位，如果所述能量比率小于第二阀值，设置所述至少一个参数值，以将优先顺序给予系统位。
全文摘要
提供一种用于最大化HARQ传送的吞吐量的装置和方法。系统和程序化的RV选择的简化是通过使用两个影响系统吞吐量的重要因素确定参数“s”实现的，所述两个重要因素特别指编码增益，以及每系统位的能量和每校验位的能量间的平衡，所述编码增益是根据编码速率而改变的。
文档编号H04L1/22GK1798013SQ20051000352
公开日2006年7月5日 申请日期2005年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者权圣乐, 朴熙杰, 金洪直, 丁厚荣 申请人:LG－Nortel株式会社