专利名称：一种高速传输环境下的数据包传输方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据传输技术，特别涉及一种高速传输环境下的数据包传输方法和装置。
背景技术：
随着通信技术的不断发展，无线通信系统的应用场景越来越广。不但可以支持更 高速率，丰富的业务类型，而且在应用场景上也提出更高的要求。比如要求在高速移动的环 境下保证正常通信。目前，LTE系统的设计目标是在高达500公里时速下保持通信连接。
在高速环境下，无线信道条件变化剧烈，相干时间很小，即从时间上看，间隔时间 很短的信道就已经丧失相关性。 链路自适应技术是提高系统性能的基本技术之一。链路级自适应技术的基本 思想是自适应的调节信号传输的参数来充分地利用当前信道环境以改善系统性能。可 以调节的基本传输参数包括调制方式、编码方式、发射功率和信道带宽等，AMC(adaptive modulation coding)是最基本的链路自适应技术。如果能够准确预测下次传输时的信道 条件，选择合适的传输参数则可以保证达到或接近最佳的传输效率。对于慢变信道，通信系 统可以根据当前的信道条件来预测下次传输时刻的信道条件，因为信道变化缓慢，下次传 输时刻的信道条件与现在信道具有极强的相关性。所以，预测可以达到相当的精度，链路自 适应技术可以获得非常好的性能。对于高速移动环境，因为信道变化剧烈，前后时刻的信道 相关性很弱，根据当前时刻预测下次传输的信道条件已经非常不准确。而AMC技术对信道 条件非常敏感，所以一般采用的方法是将长时间的CQI进行平滑处理，以获取大尺度衰落 的估计，采用相当保守的MCS选择，仅可以在一定概率下的获得少部分链路自适应增益。因 此，高速环境下AMC的增益非常小。 —般来说，可以利用传输分集技术或HARQ重传来降低预测的误差。HARQ是一种 链路自适应技术，它能够自动适应连续变化的信道条件。与AMC不同的是HARQ对测量错误 以及测量时延不敏感，将HARQ与AMC这两种链路自适应技术结合使用可以取得比较理想的 效果，即AMC基于信道测量结果大致决定数据传输速率，HARQ在此基础上根据实时信道条 件在对数据传输速率进行微调。HARQ是通过将传错的数据重传，在通过合并获得分集增益 的。HARQ的缺点是必须根据反馈的信令(ACK/NACK)来确定是否重传，这导致控制信令开销 很大，而且延时大。过多的重传是不适合的。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高速传输环境下的数据传输方法和装置，能够保证链 路自适应的性能，适应于高速移动环境，提高传输效率。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案 —种高速传输环境下的数据发送方法，预先设置同一数据包在N个TTI内传输N 次，且相邻两次传输间的时间间隔为k倍TTI，其中，N为大于l的正整数，k为大于或等于0的整数，该方法还包括 a、发送端根据调度信息或接收端反馈的错误接收信息NACK，将发送数据包按照设 置好的传输次数和传输时间间隔进行重复传输； b、发送端接收接收端根据所述发送数据包N次传输的联合检测结果所确定的正 确/错误接收信息ACK/NACK。 较佳地，对应不同的时延和性能要求或对应不同的应用场景设置不同的所述N值 和所述k值； 步骤a中所述按照设置好的传输次数进行重复传输为根据当前的时延和性能要
求或应用场景确定对应的N值和k值，并按照确定的N值和k值进行重复传输。 较佳地，所述N次传输中，不同TTI传输间的时间间隔k设置为相同或不同。 较佳地，步骤a中进一步包括发送数据包按照设置好的传输次数进行重复传输
时，各TTI承载的数据为同一数据包的不同编码冗余版本。 较佳地，步骤a中的调度信息为调度信令或预先的周期性配置。 较佳地，接收调度信息后进行的所述发送数据包的N次初始传输中各TTI承载数
据的编码冗余版本，与接收NACK信息后的N次重复传输中各TTI承载数据的冗余版本及顺
序为相同或不同。 较佳地，该方法进一步包括根据N次传输的联合检测的性能要求确定编码调制 方式MCS。 较佳地，在多输入多输出MIMO系统中，该方法进一步包括所述发送数据包的N次 传输采用相同的MIM0传输模式。 较佳地，在双工方式为时分复用TDD系统中，所述N次传输和时间间隔k根据当前
上下行时隙比例进行设置。 较佳地，所述TTI粒度为子帧或时隙。 —种高速传输环境下的数据接收方法，包括 预先保存发送端设置的同一数据包的传输次数N和传输时间间隔k ; 根据保存的传输次数N和传输时间间隔k接收发送端N次重复传输的数据包，并
进行联合检测，根据联合检测结果确定ACK/NACK信息反馈给发送端。 —种高速传输环境下的数据发送装置，包括 存储单元，用于保存同一数据包的传输次数N和相邻两个传输间的时间间隔k，其 中，N为大于1的正整数，k为大于或等于0的正整数； 传输单元，用于在接收到调度信令后，将发送数据包按照所述存储单元中保存的 传输次数和传输时间间隔进行重复传输； 接收单元，用于接收接收端根据所述发送数据包N次传输的联合检测结果确定的 ACK/NACK信息。 较佳地，当所述装置位于MMO系统中时，所述传输单元，进一步用于在接收到调 度信令后进行发送数据包的传输时，对所述N次传输采用相同的MIM0传输模式。
—种高速传输环境下的数据接收装置，包括存储单元、接口单元和联合检测单 元； 所述存储单元，用于保存发送端设置的同一数据包的传输次数N和传输时间间隔k ; 所述接口单元，用于根据存储单元中保存的传输次数N和传输时间间隔k，接收发 送装置N次重复传输的数据包，并转发给所述联合检测单元；接收所述联合检测单元产生 的ACK/NACK信息，并反馈给发送端； 所述联合检测单元，用于接收所述接口单元转发的N次重复传输的数据包，并进 行联合检测，根据联合检测结果产生ACK/NACK信息，并发送给所述接口单元。
由上述技术方案可见，本发明中，预先设置同一数据包在N个TTI内重复传输N 次，且相邻两次传输间的时间间隔为k倍TTI，其中，N为大于l的正整数，k为大于或等于O 的整数；一个的数据包的初始传输可以由调度信令或预先的周期性配置触发；发送端根据 调度器的指令，将发送数据包按照预先设置的传输次数和传输时间间隔进行重复传输；接 收端接收在N个TTI重复传输的数据包，进行检测，根据N个TTI的传输结果确定ACK/NACK 信息，即联合检测N次重传结果如果为错误则反馈错误接收信息(NACK)，否则反馈正确接 收信息(ACK)。通过上述方式，本发明在进行发送数据包传输时，将该数据包重复多次传输， 且传输间隔可以大于l，即非连续传输，从而获得不同信道条件下的时间分集增益；同时， 在重复进行多次传输中，根据所有传输结果进行合并处理后反馈ACK/NACK信息，而不会在 中间传输时反馈ACK/NACK信息。本方案的优点在于在链路自适应方案中选择调制编码方 案MCS时，可以根据N次重复来确定，利用时间分集，提高MCS的准确性；与普通的单TTI的 HARQ传输比较，因为在高速情况下一般k值为较小的正整数，所以N次重传的时间远远小于 普通的N次HARQ重传；而且可以大大降低了 ACK/NACK信息所占用的信令开销。综上，本发 明能够提高链路自适应的性能，适应于高速移动环境，提高传输效率。
图1为本发明中高速传输环境下的数据传输方法的总体流程图。 图2为本发明方法在整个发送端传输数据过程中的相对位置关系和进行N次传输
和重传(Re-transmission)的示意图。 图3为本发明中高速传输环境下的数据发送装置的总体结构图。
图4为本发明中高速传输环境下的数据接收装置的总体结构图。
图5为LTE TDD系统中本发明方法的应用示意图。
图6为LTE TDD系统中本发明方法中TTI粒度为时隙的应用示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进 一步详细说明。 在LTE系统中，上行采用了一种称之为TTI bundling的提高上行覆盖的技术方 案。通过将一个数据包在连续的4个TTI传输，提高上行UE功率受限时的传输质量，来提 高上行覆盖。如果将TTI bundling应用于高速环境，因为多个TTI的时间分集作用，可以 一定程度的提高传输性能。但因为TTIb皿dling方案设计目标的不同，重复传输的TTI是 连续分配的，获得的时间分集增益很小，而且重传4次是为了提高链路预算3dB，对于如何 利用时间分集参数也不够优化。
本发明的基本思想是参考TTI bundling和HARQ方案对数据包进行重复传输，从 而实现时间分集增益，这里命名为TTI重复传输方案(TRS， TTIr印etition scheme)。
图l为本发明中高速传输环境下的数据传输方法的总体流程图，如图l所示，该方 法包括 步骤IOI，预先设置同一数据包在N个TTI内重复传输N次，且相邻两次传输间的
时间间隔为k倍TTI，其中，N为大于1的正整数，k为大于或等于0的整数。 本发明中两次传输间的时间间隔指两次传输间相隔的TTI数目。 本步骤中设置同一数据包重复传输N次，从而实现时间分集增益。同时，对该N次
重复传输中相邻两次传输的时间间隔进行设置，即为k倍TTI。 在进行某数据包的传输时，一个TTI内可以传输一次该数据包。因此在本步骤中， 设置同一数据包重复传输N次时，需要利用N个TTI进行所述N次传输。具体地，同一数据 包的N次重复传输可以在连续的N个TTI内传输，这时k取0 ;或者，该N次重复传输也可 以是在非连续的N个TTI内完成，这时k取相应的正整数。 同时，在TDD系统中，由于上下行时隙比例的配置可能不同，因此本步骤中进行传 输次数和相邻两次传输间的时间间隔的设置时，需要根据当前上下行时隙比例，确定具体 的传输次数和相邻两次传输间的时间间隔。即对于下行传输，设置的传输次数和相邻两次 传输间的时间间隔应保证所有N次传输均在下行业务帧中进行；对于上行传输，设置的传 输次数和相邻两次传输间的时间间隔应保证所有N次传输均在上行业务帧中进行。
另外，N值和k值的设置必然会对传输性能产生影响，例如，N值越大，传输可靠性 越好，但传输时延就越大；信道相关时间越短，相应设置的k值应该越小。因此，在进行N值 和k值的设置时，可以根据不同的应用场景和性能要求，设置不同的N值和k值，在进行传 输时，利用当前应用场景或性能要求对应的N值和k值进行传输。 具体的，在N值设置时，可以对应不同的时延和性能要求或对应不同的应用场景， 设置不同的N值和k值，即N值和k值设置时需要一方面考虑业务对传输时延的要求，另一 方面考虑系统传输性能的要求，将两方面均衡考虑进行设置，或者根据应用场景进行设置。
步骤102，发送端根据调度信息，将发送数据包按照步骤101设置的传输次数和传 输时间间隔进行重复传输。 现有的HARQ传输中，每传一次数据，都需要通过调度信令进行调度。而本发明中， 对数据包的N次传输的触发是利用一个调度信息通过一次性调度完成的。其中，调度信息 可以是PDCCH上的信令。具体地，当接收到调度信息后，发送端确定当前的发送数据包，并 按照步骤IOI中设置的传输次数N和传输时间间隔k在相应的TTI内进行该发送数据包的 N次传输。其中，调度信息可以为调度信令或预先的周期性配置，即调度信息可以触发一个 数据包的N次传输，或者也可以采用类似持续调度的机制， 一个调度信令触发周期性传输 的一类数据包，即发送端接收调度信令后，对周期性传输的发送数据包A(如语音包)，在每 个发送周期内，均进行N个设定TTI内的N次传输。 在进行传输时，若步骤101中仅设置了一种N值和k值，则按照该设置的N和k进 行传输；若步骤101中对应不同的应用场景等因素设置了多个不同的N值和/或k值，则本 步骤需要确定当前应用场景等因素对应的N值和k值，并按照该确定的N值和k值进行发 送数据包的传输。
本发明中，将发送数据包接收到调度信息而进行的N次传输称为初始传输。该N 次初始传输中，N个TTI承载的数据可以是同一数据包的不同编码冗余版本，以实现HARQ增
.、 更进一步的，在发送端进行传输时，需要通过AMC技术进行调制编码方式(MCS)的 选择，本发明中，优选地，该MCS选择时基于N个TTI传输的联合检测结果，而不是基于每个 TTI的传输，以保证N个TTI合并的服务质量(QoS)，即根据N次传输的总体性能要求进行 MCS的选择。 另外，在MMO系统中，对发送数据的N次传输采用相同的MMO传输模式。 步骤103，发送端接收接收端根据发送数据包N次的联合检测结果确定的ACK/
NACK信息。 接收端在接收发送数据时，利用N次传输的接收信号进行联合检测，并根据联合 检测结果确定ACK/NACK信息，再反馈给发送端，而不需要针对每次传输结果产生ACK/NACK 信息，从而大大降低了 ACK/NACK信息所占用的信令开销。同时，通过N次传输结果的联合 检测，实现了 HARQ和时间分集带来的增益。 在本步骤后，当发送端接收到NACK信息后还需要进行已发送数据包的重传，具体 地，该重传方式可以为 步骤104，若接收到NACK信息，则按照步骤101中设置的传输次数和传输时间间隔 对所述发送数据包在N个TTI内进行重传传输，直到传输正确或达到预先设置的最大重传 次数。 当发送端接收到NACK信息，确定步骤102中发送的数据未被正确接收时，仍然按 照步骤101中设置的N值和k值进行重复传输，直到传输正确，即接收到ACK信息，或者达 到预先设置的最大重传次数。 在进行数据包的重传时，N次重传时的冗余版本(RV)可以与之前的步骤102中进 行的N次初始传输的冗余版本相同，也可以不同。例如，图2为本发明方法在整个发送端传 输数据过程中的相对位置关系和进行N次初始传输和重传(Re-transmission)的示意图。 如图2所示，在发送端，将进行CRC校验、编码和RM编码处理后的数据作为发送数据。进行 数据包传输时，N = 3，前3次初始传输时采用的冗余版本分别为RV1、RV2和RV3，在进行重 传时，3次重传时采用的冗余版本与之前的3次初始传输中的冗余版本相同，也分别为RV1、 RV2和RV3。另外，子帧1、子帧2之间传输的时间间隔为kl，子帧2与子帧3之间传输的时 间间隔为k2。在图2中，kl = k2，事实上，如前所述，二者也可以不等。
若重传时的N个冗余版本(RV)与之前N次初始传输的冗余版本不同，则可以带来 进一步的合并增益，但是，需要预先针对N次初始传输和各次重传中的每次传输，对应设置 并保存相应的冗余版本。 至此，本发明的数据发送方法流程结束。 与发送方法相应的，本发明中的数据接收方法包括 预先保存发送端设置的同一数据包的传输次数N和传输时间间隔k ; 根据保存的传输次数N和传输时间间隔k接收发送端N次重复传输的数据包，并
进行联合检测，根据联合检测结果确定ACK/NACK信息反馈给发送端。从而使发送端能够根
据反馈的ACK/NACK信息确定传输是否成功。
本发明还提供了一种高速传输环境下的数据发送装置和接收装置。其中发送装置 的结构如图3所示，包括存储单元、传输单元和接收单元。 其中，最基本地，存储单元，用于保存同一数据包的传输次数N和相邻两个传输间 的时间间隔k倍TTI，其中，N为大于1的正整数，k为大于或等于0的整数；传输单元，用于 接收调度信息和接收单元的ACK/NACK信息，并在接收到调度信息或NACK信息后，将发送数 据包按照所述存储单元中保存的传输次数和传输时间间隔进行重复传输；接收单元，用于 接收接收端根据发送数据包N次传输的联合检测结果所确定的ACK/NACK信息。
若图3所示的装置位于MIMO系统中，则传输单元，优选地，可以进一步用于在接收 到调度信息后进行发送数据包的传输时，对所述N次传输采用相同的MIMO传输模式。
与上述发送装置相应地，本发明还提供一种接收装置如图4所示。该接收装置包 括存储单元、接口单元和联合检测单元。 其中，存储单元，用于保存发送端设置的同一数据包的传输次数N和传输时间间 隔k。 接口单元，用于根据存储单元中保存的传输次数N和传输时间间隔k，接收发送装 置N次重复传输的数据包，并转发给联合检测单元；接收联合检测单元产生的ACK/NACK信 息，反馈给发送装置。 联合检测单元，用于接收接口单元转发的N次传输的数据包，并进行联合检测，根 据联合检测结果产生ACK/NACK信息，发送给接口单元。 上述即为本发明的具体实施方式
。由上述可见，本发明中，一方面在将数据在多个 TTI上绑定传输，并且相对于TTI Bundling方案拉大了重复传输的时间间隔，从而充分利 用了时间分集增益，提高系统传输性能；另一方面，在重复进行多次传输中，根据所有传输 结果进行合并处理后反馈ACK/NACK信息，而不会在中间传输时反馈ACK/NACK信息，既能够 通过HARQ提高自适应性能，又大大降低了 ACK/NACK信息所占用的信令开销。
图5为LTE TDD系统中本发明方法的应用示意图。其中该TDD系统采用LTE帧结 构type2， UL/DL = 2/2+DwPTS， N = 2， k = 4。 另外，在N个TTI内进行N次传输时，该TTI通常是以子帧为单位的。但是对于数
据量比较小的数据包，为进一步节省系统资源，提高传输效率，优选地，TTI可以时隙为单位
进行，但是k值的设置仍然是以子帧为单位的。例如，图6中，TTI即为时隙。 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发
明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种高速传输环境下的数据发送方法，其特征在于，预先设置同一数据包在N个TTI内传输N次，且相邻两次传输间的时间间隔为k倍TTI，其中，N为大于1的正整数，k为大于或等于0的整数，该方法还包括a、发送端根据调度信息或接收端反馈的错误接收信息NACK，将发送数据包按照设置好的传输次数和传输时间间隔进行重复传输；b、发送端接收接收端根据所述发送数据包N次传输的联合检测结果所确定的正确/错误接收信息ACK/NACK。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对应不同的时延和性能要求或对应不同 的应用场景设置不同的所述N值和所述k值；步骤a中所述按照设置好的传输次数进行重复传输为根据当前的时延和性能要求或 应用场景确定对应的N值和k值，并按照确定的N值和k值进行重复传输。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述N次传输中，不同TTI传输间的 时间间隔k设置为相同或不同。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中进一步包括发送数据包按照设 置好的传输次数进行重复传输时，各TTI承载的数据为同一数据包的不同编码冗余版本。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中的调度信息为调度信令或预先的 周期性配置。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收调度信息后进行的所述发送数据包 的N次初始传输中各TTI承载数据的编码冗余版本，与接收NACK信息后的N次重复传输中 各TTI承载数据的冗余版本及顺序为相同或不同。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括根据N次传输的联合 检测的性能要求确定编码调制方式MCS。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在多输入多输出MIM0系统中，该方法进一 步包括所述发送数据包的N次传输采用相同的MIM0传输模式。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在双工方式为时分复用TDD系统中，所述 N次传输和时间间隔k根据当前上下行时隙比例进行设置。
10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TTI粒度为子帧或时隙。
11. 一种高速传输环境下的数据接收方法，其特征在于，该方法包括 预先保存发送端设置的同一数据包的传输次数N和传输时间间隔k ; 根据保存的传输次数N和传输时间间隔k接收发送端N次重复传输的数据包，并进行联合检测，根据联合检测结果确定ACK/NACK信息反馈给发送端。
12. —种高速传输环境下的数据发送装置，其特征在于，该装置包括 存储单元，用于保存同一数据包的传输次数N和相邻两个传输间的时间间隔k，其中，N为大于1的正整数，k为大于或等于0的整数；传输单元，用于在接收到调度信令后，将发送数据包按照所述存储单元中保存的传输 次数和传输时间间隔进行重复传输；接收单元，用于接收接收端根据所述发送数据包N次传输的联合检测结果确定的ACK/ NACK信息。
13. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当所述装置位于MIM0系统中时，所述传输单元，进一步用于在接收到调度信令后进行发送数据包的传输时，对所述N次传输采用 相同的MMO传输模式。
14. 一种高速传输环境下的数据接收装置，其特征在于，该装置包括存储单元、接口单 元和联合检测单元；所述存储单元，用于保存发送端设置的同一数据包的传输次数N和传输时间间隔k ;所述接口单元，用于根据存储单元中保存的传输次数N和传输时间间隔k，接收发送 装置N次重复传输的数据包，并转发给所述联合检测单元；接收所述联合检测单元产生的 ACK/NACK信息，并反馈给发送端；所述联合检测单元，用于接收所述接口单元转发的N次重复传输的数据包，并进行联 合检测，根据联合检测结果产生ACK/NACK信息，并发送给所述接口单元。
全文摘要
本发明公开了一种高速传输环境下的数据传输方法，包括预先设置同一数据包在N个TTI内传输N次，且相邻两次传输间的时间间隔为k倍TTI，其中，N为大于1的正整数，k为大于或等于0的整数；发送端根据调度信令或反馈的NACK信息，将发送数据包按照步骤a设置的传输次数和传输时间间隔进行重复传输；接收端根据所述发送数据包N次的联合检测结果确定反馈的ACK/NACK信息。本发明还公开了一种高速传输环境下的数据传输装置。应用本发明，能够保证链路自适应的性能，适应于高速移动环境，提高传输效率。
文档编号H04L1/02GK101765147SQ20081024106
公开日2010年6月30日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者丁昱, 孙韶辉, 索士强, 肖国军 申请人:大唐移动通信设备有限公司