自适应多HARQ实体设计的制作方法

本申请要求2017年1月5日提交的pct专利申请序列号pct/cn2017/070203的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本公开涉及第三代合作伙伴计划(3gpp)中的新无线电(nr)以及混合自动重传请求(harq)操作中的软缓冲区(softbuffer)的操作。

背景技术：

第五代(5g)应该支持使用通用无线电接入网络(ran)的多种类型的服务：增强型移动宽带(embb)、大规模机器型通信(mmtc)以及超可靠和低延迟通信(urllc)。这些服务需要不同的服务质量(qos)：延迟、数据速率和丢包率：

·urllc需要低延迟和/或高可靠性；

·mmtc通常需要长电池寿命，但不需要低延迟或高数据速率，通常与小的不频繁分组相结合；

·embb需要高数据速率。延迟可以是严格的，但通常不如urllc严格。

为了满足不同服务的延迟要求，可以在一个载波中包括混合参数集(numerology)，使得可以在一个载波上提供上述服务。子载波空间可以是2ⁿ×15千赫兹(khz)，并且n可以是可配置的。图1示出了在一个分量载波(cc)上混合的两个参数集的示例。

然后出现了一个问题，即如何为用于新无线电(nr)的媒体访问控制(mac)建模，以便为具有不同属性(就参数集/时隙时长、分配带宽和对每个参数集/时隙时长的延迟需要中的至少一个而言)的无线电资源的用户设备(ue)服务。

对于单混合自动重传请求(harq)实体设计，在不同属性的无线电资源之间共享一个公共harq实体。因此，当可以用不同属性的无线电资源同时服务一个ue时，产生harq进程效用的高共享效率。一种自适应harq设计在最大数量的harq进程内具有自适应数量的harq进程。图2示出了三个示例。harq实体可以存在多达16个harq进程，并且发射机根据所使用的harq进程(即，处于待决状态的harq进程)所消耗的软缓冲区不应超过接收机侧的总软缓冲区的规则来确定要使用的harq进程的实际数量。示例1示出了在用的十六个harq进程，每个进程具有相同的小软缓冲区要求。示例2示出了在用的五个harq进程：p0、p3和p4具有小的相等软缓冲区要求，p1和p2具有相对较大的相等软缓冲区要求。接收机中仍有一部分未使用的软缓冲区。示例3示出了在用的两个harq进程，每个进程具有大的相等软缓冲区要求。

对于具有多个harq实体的设计，存在用于不同属性的无线电资源的相应harq实体。与单harq实体的设计相比，这样做的好处是产品设计的复杂性低。例如，可以分别为每个harq实体配置最大harq重传尝试次数。一个harq实体内的harq往返时间(rtt)可以是均匀的；可以对一个资源池的harq进程指示符进行本地化，以便可以将几个比特用于harq进程指示符。

单harq实体设计具有在不同属性的无线电资源之间动态harq进程共享的益处，多harq实体设计具有配置优势以及针对产品延迟的低复杂度。因此，需要集成两种设计的益处的harq设计。

技术实现要素：

公开了用于实现混合自动重传请求(harq)实体之间的动态软缓冲区共享的自适应多harq实体设计的系统和方法。一个harq实体中的在用harq进程的数量取决于其他harq实体的总软缓冲区消耗。在一些实施例中，发射机在分配用于数据传输的harq实体的harq进程时，估计两个或更多个harq实体的总缓冲区消耗。

·与单harq实体设计相比，这些系统和方法能够实现harq实体特定的配置，例如harq往返时间(rtt)、harq进程的最大数量、以及下行链路控制信息(dci)中的harq进程指示符字段的比特数。

·与多个单独的harq实体相比，这些系统和方法能够实现动态软缓冲区共享效率。

在一些实施例中，提供一种第一节点的用于与第二节点通信的操作的方法，所述第二节点具有由多个harq实体共享的软缓冲区，所述方法包括：确定期望harq实体的新harq进程。响应于确定在所述第二节点的所述软缓冲区中存在足够的未使用空间以用于所述harq实体的所述新harq进程，该方法还包括：分配所述harq实体的所述新harq进程以用于到所述第二节点的数据传输。这能够实现harq实体特定的配置，同时提高动态软缓冲区共享效率。在一些实施例中，该方法还包括：从所述第二节点接收所述软缓冲区的使用的指示；以及估计共享所述软缓冲区的所有harq实体对所述第二节点的所述软缓冲区的总使用空间。

在一些实施例中，该方法还包括：在分配所述harq实体的所述新harq进程以用于到所述第二节点的数据传输之后，将所估计的所述第二节点的所述软缓冲区的总使用空间增加所述harq实体的所述新harq进程所需的空间。在一些实施例中，该方法还包括：从所述第二节点接收针对第二harq实体的第二harq进程的harq反馈；响应于确定所述harq反馈是确认ack，将所估计的所述第二节点的所述软缓冲区的总使用空间减少所述第二harq进程所需的空间。

在一些实施例中，确定期望所述harq实体的所述新harq进程包括：确定所述harq实体的所述新harq进程是期望的并具有相关联的第一优先级。该方法还包括：响应于确定所述第二节点的所述软缓冲区中没有足够的未使用空间以用于所述harq实体的所述新harq进程，抢占优先级比所述第一优先级低的正在使用所述第二节点的所述软缓冲区的空间的一个或多个其他harq进程，直到所述第二节点的所述软缓冲区中有足够的未使用空间以用于所述harq实体的所述新harq进程。在一些实施例中，抢占所述一个或多个其他harq进程包括：根据一个或多个预定义规则，抢占所述一个或多个其他harq进程。在一些实施例中，对于被抢占的所述一个或多个其他harq进程中的每一个，该方法还包括：发送与被抢占的所述一个或多个其他harq进程相关联的数据传输，作为初始传输。在一些实施例中，所述harq实体的所述新harq进程用于到所述第二节点的超可靠和低延迟通信urllc传输。

在一些实施例中，所述第一节点是无线电接入节点。在一些实施例中，所述第二节点是用户设备(ue)。在一些实施例中，所述第一节点和所述第二节点是第五代(5g)无线通信网络的一部分。

在一些实施例中，提供一种第一节点，用于与具有由多个harq实体共享的软缓冲区的第二节点进行通信，所述第一节点包括至少一个处理器和存储器。所述存储器包括能够由至少一个处理器执行的指令，由此所述第一节点可操作以：确定期望harq实体的新harq进程；以及响应于确定在所述第二节点的所述软缓冲区中存在足够的未使用空间以用于所述harq实体的所述新harq进程，分配所述harq实体的所述新harq进程以用于到所述第二节点的数据传输。

在一些实施例中，提供一种第一节点，用于与具有由多个harq实体共享的软缓冲区的第二节点进行通信，所述第一节点包括：软缓冲区确定模块，其可操作以确定所述第二节点的所述软缓冲区中有足够的未使用空间以用于harq实体的新harq进程；以及分配模块，其可操作以分配所述harq实体的所述新harq进程以用于到所述第二节点的数据传输。

在一些实施例中，提供一种第二节点的用于与第一节点通信的操作的方法，所述第二节点具有由多个harq实体共享的软缓冲区，所述方法包括：向所述第一节点发送所述第二节点的所述软缓冲区的使用的指示；以及从所述第一节点接收用于来自所述第一节点的数据传输的harq实体的新harq进程的分配。

在一些实施例中，提供一种第二节点，用于与第一节点通信并具有由多个harq实体共享的软缓冲区，所述第二节点包括至少一个收发机和电路。所述电路可操作以：向所述第一节点发送所述第二节点的所述软缓冲区的使用的指示，以及从所述第一节点接收用于来自所述第一节点的数据传输的harq实体的新harq进程的分配。

在一些实施例中，提供一种第二节点，用于与第一节点通信并具有由多个harq实体共享的软缓冲区，所述第二节点包括：软缓冲区确定模块，其可操作以向所述第一节点发送所述第二节点的所述软缓冲区的使用的指示；以及接收模块，其可操作以从所述第一节点接收用于来自所述第一节点的数据传输的harq实体的新harq进程的分配。

在阅读以下结合附图对实施例的详细描述之后，本领域技术人员将理解本公开的范围并实现其另外的方面。

附图说明

结合在本说明书中并形成本说明书的一部分的附图示出了本公开的若干方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。这些附图是：

图1示出了在一个分量载波(cc)上的混合参数集，其中一个子带具有窄子载波而另一个子带具有宽子载波；

图2示出了具有单个harq实体的自适应混合自动重传请求(harq)；

图3示出了根据本公开的一些实施例的示例无线通信网络；

图4示出了根据本公开的一些实施例的分配用于数据传输的harq实体的harq进程的过程；

图5示出了根据本公开的一些实施例的具有两个自适应harq实体的软缓冲区使用的示例；

图6示出了根据本公开的一些实施例的更新软缓冲区的估计总使用空间的过程；

图7示出了根据本公开的一些实施例的抢占具有低优先级的harq进程以适应具有高优先级的harq进程的过程；

图8是根据本公开的一些实施例的用户设备(ue)的框图；

图9是根据本公开的一些其他实施例的ue的框图；

图10是根据本公开的一些实施例的网络节点的框图；

图11是根据本公开的一些实施例的网络节点的框图；以及

图12是根据本公开的一些实施例的网络节点的框图。

具体实施方式

下面阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实践实施例的信息，并且示出了实践实施例的最佳模式。在根据附图阅读以下描述时，本领域技术人员将理解本公开的概念并且将认识到本文未特别提出的这些概念的应用。应该理解，这些概念和应用都落入本公开和所附权利要求的范围内。

对于第三代合作伙伴计划(3gpp)中的新无线电(nr)，正在讨论是否使单个或多个混合自动重传请求(harq)实体支持由不同参数集/时隙时长提供的多个服务。多个harq实体具有低设计复杂度的益处，而单harq实体设计具有高harq进程共享效率的益处。因此，需要一种集成了两种设计的益处的harq设计。

harq协议用于增强传输可靠性。当接收机未正确接收初始传输时，接收机将所接收的信号存储在软缓冲区(其在软缓冲区存储器中实现，其中“软缓冲区存储器”是用于软缓冲区的物理/硬件存储器)中并发信号通知发射机这种不成功传输。然后，发射机可以取决于实现而使用相同的信道编码比特或不同的信道编码比特来重传信息。然后，接收机可以将重传信号与存储在软缓冲区中的重传信号相合并。这种信号合并极大地增强了传输的可靠性。不正确接收的编码数据块可以存储为“软比特”或软值。这些软比特指示接收机假设该比特是什么以及接收机对于这是正确假设的确信程度。这些软比特可以与重传的比特合并以计算更准确的假设。这些软比特存储在接收机处的软缓冲区中，使得当接收到重传的块时，可以合并两个块的接收值。取决于实现，harq实体的harq进程可能需要将特定数量的比特存储在软缓冲区中。如本文所使用的，接收机可能需要用于该harq进程的比特总数被称为harq进程所需的空间。所需空间取决于harq实体特定的配置，例如harq往返时间(rtt)、harq进程的最大数量、以及使用harq进程的数据传输的传输块大小。

图3示出了其中可以实现本公开的实施例的无线系统10(例如蜂窝通信系统)的一个示例。无线系统10包括第一节点12，在该示例中，第一节点12是无线电接入节点。然而，第一节点12不限于无线电接入节点，并且可以是诸如允许无线电网络内的通信的通用无线电节点的另一设备，包括如下所述的无线设备。无线电接入节点12向无线电接入节点12的覆盖区域16(例如小区)内的其他节点(诸如无线设备)或其他接入节点(诸如第二节点14)提供无线接入。在一些实施例中，第二节点节点14是用户设备(ue)。注意，术语“ue”在本文中以其广义使用来表示任何无线设备。这样，术语“无线设备”和“ue”在本文中可互换使用。

基本思想是为一个载波上的多个参数集/时隙时长操作配置多个自适应harq实体，并允许在harq实体之间动态共享软缓冲区。当发射机使用来自第一harq实体的harq进程进行数据传输时，发射机首先确定来自所有harq实体的所有harq进程正在使用的总软缓冲区。如果接收机侧有足够的软缓冲区，则发射机可以为数据传输分配软缓冲区。

图4示出了根据本公开的一些实施例的分配用于数据传输的harq实体的harq进程的过程。首先，第一节点12可选地从第二节点14接收软缓冲区的使用的指示(步骤100)。该指示可以显式地或者作为一些其他指示的一部分从第二节点14发送。另外，该指示可以是为该特定任务设计的新型指示，或者可以是已经存在的通信的替代使用。然后，第一节点12估计共享软缓冲区的所有harq实体对第二节点14的软缓冲区的总使用空间(步骤102)。如果第一节点12知道第二节点14的软缓冲区中的可用总空间，则可以直接确定软缓冲区中的未使用空间量。在其他实施例中，第一节点12可能需要对可用总空间进行假设，或者使用统计建模来确定第二节点14可用的近似总空间。该未使用空间指未针对任何harq实体的harq进程使用的/保留的比特。

图4还示出了第一节点12确定期望harq实体的新harq进程(步骤104)。这可以是确定应该从第一节点12向第二节点14发送新数据传输并且在数据传输未被正确解码的情况下第二节点14可能需要新的harq进程的结果。响应于确定第二节点14的软缓冲区中存在足够的未使用空间以用于harq实体的新harq进程(步骤106)，第一节点12分配harq实体的新harq进程以用于到第二节点14的数据传输(步骤108)。相比之下，如果第二节点14的软缓冲区中没有足够的未使用空间，则可以采取如下面将参考图7所讨论的附加步骤。

在一些实施例中，在分配harq实体的新harq进程以用于到第二节点14的数据传输之后，第一节点12将第二节点14的软缓冲区的估计总使用空间增加harq实体的新harq进程所需的空间(步骤110)。如上所述，所需空间可以取决于harq实体特定的配置，例如harqrtt、harq进程的最大数量、以及使用harq进程的数据传输的传输块大小。

图5示出了根据本公开的一些实施例的具有两个自适应harq实体的软缓冲区使用的示例。对于harq实体0，存在在用的三个harq进程(即，待决状态中的harq进程)(p0、p1和p2)，其中harq进程所需的软缓冲区相对小。同时，对于harq实体1，存在在用的两个harq进程(p0和p1)，其中harq进程所需的软缓冲区相对大。两个不同harq实体所需的空间量的差异可能是由于harq实体特定的配置，例如harqrtt、harq进程的最大数量、以及使用harq进程的数据传输的传输块大小。在用的总软缓冲区不应超过接收机侧的总软缓冲区。

在接收到针对一个harq实体的harq反馈时，发射机可以重估接收机侧中未使用的软缓冲区。在接收到确认(ack)时增大未使用的软缓冲区值。这是因为由于数据传输被正确解码，在接收机中不再需要用于正确解码该harq进程所需的软缓冲区空间。当接收到否定确认(nack)或不连续传输(dtx)时，不改变软缓冲区值。这是因为由于数据传输尚未被正确解码或者发射机不确定数据传输是否已被正确解码，在接收机中仍然可能需要用于正确解码该harq进程所需的软缓冲区空间。

图6示出了根据本公开的一些实施例的更新软缓冲区的估计的总使用空间的过程。第一节点12从第二节点14接收针对第二harq实体的第二harq进程的harq反馈(步骤200)。值得注意的是，其可以是与上述相同的harq进程，但这不是必需的。响应于确定harq反馈是ack(步骤202)，第一节点12将第二节点14的软缓冲区的估计总使用空间减少第二harq进程所需的空间(步骤204)。如上所述，这可能是因为由于数据传输被正确地解码，在接收机中不再需要用于正确解码该harq进程所需的软缓冲区空间。

增加未使用的软缓冲区值的另一个机会是达到harq进程的最大时间限制或最大传输尝试时。同样，在这种情况下，由于将再次开始数据传输，因此在接收机中不再需要用于正确解码该harq进程所需的软缓冲区空间。

虽然前面的讨论集中于第一节点12估计正在使用的软缓冲区量并且可能估计软缓冲区的总大小，但是其他实施例也是可能的。例如，在一些实施例中，第二节点14可以报告多个harq实体的软缓冲区大小。该指示可以或者经由特定的无线电资源控制(rrc)信令发送，或者作为ue能力报告的一部分发送。

在一些实施例中，harq进程可能足够重要，使得即使确定没有足够的未使用空间也可能不停止分配harq进程。但是，由于总的已使用软缓冲区不应超过接收机的总软缓冲区，因此其他步骤可能是必需的。例如，在一些实施例中，可以预先配置系统，使得当接收机侧缺少软缓冲区时，一个高优先级的harq实体使用软缓冲区。在缺少软缓冲区的情况下，高优先级的harq进程能够抢占低优先级的另一个harq进程正在使用的软缓冲区。这允许发射机尽可能早地发送高优先级数据的灵活性。在一些实施例中，可以根据预定义的规则执行抢占，使得发射机能够确定抢占状态。在一些实施例中，当由于抢占而清仓(flush)软信息时，发射机将重传与被抢占的harq进程相关联的数据作为初始传输。

图7示出了根据本公开的一些实施例的抢占具有低优先级的harq进程以适应具有高优先级的harq进程的过程。类似于上面讨论的步骤104，第一节点12确定期望具有相关联的第一优先级的harq实体的新harq进程(步骤300)。然后，响应于确定第二节点14的软缓冲区中没有足够的未使用空间用于harq实体的新harq进程(步骤302)，第一节点12抢占优先级比第一优先级低的正在使用第二节点14的软缓冲区的空间的一个或多个其他harq进程，直到第二节点14的软缓冲区中有足够的未使用空间用于harq实体的新harq进程(步骤304)。这些优先级可以是可以相互比较的特定值，或者可以基于传输的类别来确定。例如，mmtc业务的传输通常不需要低延迟或高数据速率。这样，这些传输可能具有比可能需要低延迟和/或高可靠性的urllc的传输更低的优先级。这些不同的优先级可以用几种不同的方式实现。此外，抢占哪些harq进程的传达可以以多种方式实现。在一些实施例中，第一节点12可以向第二节点14传达优先级传输需要一定量的空间(无论是具有还是没有特定优先级)。在一些实施例中，第一节点12可以指示应该基于第一节点12已知的优先级来抢占特定harq进程。

除了harq实体之间的软缓冲区共享之外，诸如最大重传次数、harq反馈定时(即，harqrtt)、harq反馈信道、资源和编码等的其他配置可以是特定于harq实体的。也就是说，保留了多harq实体设计的益处，同时保持单harq实体设计的存储器效率。

图8和9示出了根据本公开的一些实施例的第二节点14(诸如无线设备14)的示例实施例。图8是根据本公开的一些实施例的无线设备14(例如ue14)的示意性框图。如图所示，无线设备14包括电路18，电路18包括一个或多个处理器20(例如中央处理单元(cpu)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)等)和存储器22。无线设备14还包括一个或多个收发机24，每个收发机24包括耦合到一个或多个天线30的一个或多个发射机26和一个或多个接收机28。在一些实施例中，上述无线设备14的功能可以完全或者部分地以例如存储在存储器22中并由处理器20执行的软件实现。

在一些实施例中，提供了一种包括指令的计算机程序，所述指令在由至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行根据本文描述的任何实施例的无线设备14的功能。在一些实施例中，提供了包含上述计算机程序产品的载体。该载体是电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质(例如诸如存储器的非暂时性计算机可读介质)中的一个。

图9是根据本公开的一些其他实施例的无线设备14的示意性框图。无线设备14包括一个或多个模块32，每个模块32以软件实现。模块32提供本文描述的无线设备14(例如ue14)的功能。

图10至图12示出了根据本公开的一些实施例的无线电网络节点的示例实施例。图10是根据本公开的一些实施例的第一节点12的示意性框图。其他类型的网络节点可以具有类似的架构(特别是关于包括处理器、存储器和网络接口)。如图所示，无线电接入节点12包括控制系统34，控制系统34包括包含一个或多个处理器36(例如cpu、asic、fpga等)和存储器38的电路。控制系统34还包括网络接口40。无线电接入节点12还包括一个或多个无线电单元42，每个无线电单元42包括耦合到一个或多个天线48的一个或多个发射机44和一个或多个接收机46。在一些实施例中，上述无线电接入节点12的功能可以完全或部分地在例如存储在存储器38中并由处理器36执行的软件中实现。

图11是示出根据本公开的一些实施例的无线电接入节点12的虚拟化实施例的示意框图。其他类型的网络节点可以具有类似的架构(特别是关于包括处理器、存储器和网络接口)。

如本文所使用的，“虚拟化”无线电接入节点12是其中无线电接入节点12的至少一部分功能被实现为虚拟组件(例如经由在网络中的物理处理节点上执行的虚拟机)的无线电接入节点12。如图所示，无线电接入节点12可选地包括如关于图10所描述的控制系统34。无线电接入节点12还包括一个或多个无线电单元42，如上所述，每个无线电单元42包括耦合到一个或多个天线48的一个或多个发射机44和一个或多个接收机46。控制系统34(如果存在)经由例如光缆等连接到无线电单元42。控制系统34(如果存在)连接到一个或多个处理节点50，这些处理节点50经由网络接口40耦合到网络52或被包括为网络52的一部分。备选地，如果控制系统34不存在，则一个或多个无线电单元42经由网络接口连接到一个或多个处理节点50。每个处理节点50包括一个或多个处理器54(例如cpu、asic、fpga等)、存储器56和网络接口58。

在该示例中，本文描述的无线电接入节点12的功能60在一个或多个处理节点50处实现或者以任何期望的方式分布在控制系统34(如果存在)和一个或多个处理节点50上。在一些特定实施例中，本文描述的无线电接入节点12的一些或所有功能60被实现为由处理节点50托管的虚拟环境中实现的一个或多个虚拟机执行的虚拟组件。如本领域普通技术人员将理解的，使用处理节点50和控制系统34(如果存在)或者备选地无线电单元42之间的附加信令或通信以便执行至少一些所需的功能。值得注意的是，在一些实施例中，可以不包括控制系统34，在这种情况下，无线电单元42经由适当的网络接口直接与处理节点50通信。

在一些实施例中，提供了一种包括指令的计算机程序，所述指令当由至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行根据本文描述的任何实施例的无线电接入节点12或处理节点50的功能。在一些实施例中，提供了一种包含上述计算机程序产品的载体。该载体是电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质(例如诸如存储器的非暂时性计算机可读介质)中的一个。

图12是根据本公开的一些其他实施例的无线电接入节点12的示意性框图。无线电接入节点12包括一个或多个模块62，每个模块62以软件实现。模块62提供本文描述的无线电接入节点12的功能。

在整个本公开中使用以下缩写词。

·3gpp第三代合作伙伴计划

·5g第五代

·ack确认

·asic专用集成电路

·cc分量载波

·cpu中央处理单元

·dci下行链路控制信息

·dtx不连续传输

·embb增强型移动宽带

·enb增强或演进节点b

·fpga现场可编程门阵列

·harq混合自动重传请求

·khz千赫

·lte长期演进

·mac媒体访问控制

·mmtc大规模机器型通信

·mtc机器型通信

·nack否定确认

·nr新无线电

·qos服务质量

·ran无线电接入网络

·rrc无线电资源控制

·rtt往返时间

·ue用户设备

·urllc超可靠和低延迟通信

本领域技术人员将认识到对本公开的实施例的改进和修改。所有这些改进和修改都被认为是在本文公开的概念和随后的权利要求的范围内。