专利名称：多进程harq技术ir缓存的管理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线移动通讯的时分同步码分多址系统(简称TD-SCDMA系统)中用户终端(简称为UE)混合自动重传请求(简称为HARQ)技术虚拟缓存的管理方法及装置。
背景技术：
在TD-SCDMA系统中，由于无线传输环境、信号干扰等等的影响，无线移动终端(简称UE)接收、处理数据的过程往往不是一次就可以完成的，在出现解码不成功的时候，还需要发送端重新发送数据，由UE再次接收、处理，即所谓的数据重传。为减少无谓的数据重传，TD-SCDMA系统中常常设置有最大重传次数，即当数据重传达到最大重传次数时就不再继续进行，从而结束整个数据发送、接收和处理过程。
TD-SCDMA系统中的混合自动重传请求技术(简称为HARQ技术)是一种普遍用于非实时数据服务的错误检测技术，它结合了自动重传请求(简称为ARQ)和前向纠错(简称为FEC)两项技术。接收端对接收到的数据进行解码，并根据循环冗余码校验(简称为CRC)结果向发送端发送反馈信号。如果CRC校验正确，发送肯定应答(简称为ACK)信号；如果CRC校验错误，则发送否定应答(简称为NACK)信号，并将接收的数据保存下来与发送端重新发送的数据(简称为重传数据)进行合并以后解码，直到解码成功或者达到最大重传次数。
3GPP协议中提出了3种类型的HARQ技术第一类HARQUE端直接丢弃解码错误的数据，并要求发送端重传数据，且重传数据与首传数据相同。这种方法占用的存储空间较小，但存在纠错能力较低的缺陷。
第二类HARQ属于增量冗余的HARQ技术。UE端保存解码错误的数据，与重传的冗余信息合并之后进行解码。重传数据与首传数据不同，它只携带新的冗余信息，本身不具备自解码能力。UE将新的冗余信息和已保存的解码错误的数据进行码合并，形成纠错能力更强的前向纠错码，使错误率进一步降低。这种方法需要占用较大的存储空间，但纠错能力较强。
第三类HARQ与第二类HARQ相似，解码错误的数据在UE端被保存起来，与后续的重传数据合并后进行解码。与第二类HARQ不同的是，重传数据携带系统比特，具备自解码能力，且携带的冗余版本也可以不同。这种方法需要占用更大的存储空间，纠错能力也更强。
根据数据传输的进程数TD-SCDMA系统的HARQ技术又分为单进程和多进程。
所谓单进程是指发送端发送数据，UE接收并解码，如果解码成功就发出ACK信号，通知发送端解码成功，此次解码结束，发送端发送新的数据；否则，UE发出NACK信号，通知发送端解码错误，同时，保存解码错误数据，发送端发送重传数据，由UE接收并与保存的解码错误数据合并、解码，如此反复，直到解码成功或者达到最大重传次数。
所谓多进程是指发送端根据进程号依次发送数据，UE根据进程号依次接收并解码，且根据解码的结果向发送端发出ACK或NACK信号。当发送端接收到某一进程的NACK信号时，就立即中断根据进程号依次发送数据，根据NACK信号的进程号重传该进程的数据，待重传数据发送完后，再根据进程号依次发送数据。当每个进程的首次数据发送完后，发送端又根据重传次数和进程号依次重传数据，同样，当发送端接收到某一进程的NACK信号时，就立即中断根据重传次数和进程号依次发送数据，根据NACK信号的进程号重传该进程的数据，待重传数据发送完后，再根据重传次数和进程号依次发送数据，如此反复，直到全部进程的数据解码成功或达到最大重传次数。
从以上描述不难看出，多进程的HARQ技术有多个数据的接收、码合并、保存、解码等过程在重复、交叉进行。而对于某一进程而言，数据的接收、码合并、保存、解码等过程是顺序进行的，在此期间即使接收到其他进程的数据，也只会保存起来，而不会中断此进程的数据处理。显然，为保证系统的正常运行，必须保证有足够的存储空间。
现有技术为对应HARQ技术最大进程数为8的特点，将虚拟缓存(简称IR缓存)设计分为存储量大小相等，且存储空间不小于单个进程所需存储量的8个独立缓存块，通过进程号对每个进程的缓存块进行选择。这样的设计虽然不会存在由于某个进程对IR缓存需求量变大覆盖到其它进程数据的情况，但是，由此确定的所需存储量的总和远大于标准中规定的IR缓存总量(例如用户级别为15，由此设计确定的所需存储量约为标准中规定的IR缓存总量的2倍)。另外，现有技术划分独立缓存块的方法，还可能造成在需要存储量较小时缓存资源的浪费。
另外，TD-SCDMA系统中HARQ技术接收、处理数据的过程是在UE(例如手机)完成的。随着UE越做越小、越做越薄，UE的空间资源越来越紧张。另一方面，随着多媒体等数据业务的增加，需要HARQ模块处理的数据量也在增加，需要存储(或者是缓存)的数据量也在增加，势必造成HARQ模块体积的增大，或者说不能够有效减小，对UE的设计带来困难。如果UE的存储空间不够将会导致数据的覆盖或丢失，导致发送端需要大量的重传，大大加大了网络负载，最终将可能导致系统的堵塞或瘫痪。
发明内容
为解决现有技术的上述不足，本发明提出一种对多进程HARQ技术IR缓存进行动态管理的管理方法，对多进程HARQ技术的IR缓存实行动态分配，使得每个进程在需要保存数据时，才实际占用IR缓存物理空间，当某一进程的数据解码成功后，就不再占用IR缓存物理空间，以提高IR缓存的使用效率。本发明还提出了一种采用本发明管理方法对IR缓存进行管理的装置。
本发明管理方法根据待保存数据的标识信息，按照IR缓存地址从低到高的顺序分配待保存数据在IR缓存中的保存位置，同时保存该数据的附加信息，根据保存数据的附加信息读取该数据。
本发明管理方法的待保存数据包括首传数据和合并数据(即解码错误数据与重传数据合并后的数据)，其标识信息包括数据的进程号、重传次数和数据长度。
本发明管理方法按照IR缓存地址从低到高的顺序分配待保存数据在IR缓存中的保存位置，即将待保存数据的长度与缓存地址最低的空地址空间进行比较，如果空地址空间足够保存待保存数据，则将待保存数据存入该空地址空间，否则，将待保存数据的长度与缓存地址次低的空地址空间进行比较，依此类推，直到寻找到足够保存待保存数据的空地址空间。
本发明管理方法保存数据的附加信息包括数据是否被清空的标识、该进程数据在IR缓存中的起始地址和结束地址。
本发明管理方法接收到重传数据后与保存的该进程解码错误的数据合并后再保存，且根据重传数据的标识信息分配该数据在IR缓存中的保存位置。
本发明IR缓存管理装置(简称为IR缓存管理器)包括IR缓存控制器和接口模块，IR缓存控制器又包括主控制单元和读取、写入控制子单元，IR缓存控制器通过接口模块与主处理器相连接。
本发明IR缓存管理器接口模块中设置有附加信息寄存器组(简称为附加信息寄存器)和数据标识信息寄存器组(简称为标识信息寄存器)，附加信息寄存器具有8个存储数组，分别用于保存8个进程需保存数据的附加信息，标识信息寄存器用于保存数据的标识信息。
图1是现有技术的HARQ数据处理装置的结构示意2是本发明管理方法IR缓存管理流程示意框3是本发明管理方法IR缓存管理装置的结构示意图下面结合附图对本发明管理方法及其装置作进一步的说明。
图1是现有技术的HARQ数据处理装置的结构示意图。由图可知，为对应HARQ技术最大进程数量为8的特点，现有技术将IR缓存设计分为存储量大小相等，且存储空间不小于单个进程所需存储量的8个独立缓存块，通过进程号对每个进程的缓存块进行选择。这样的设计虽然不会存在由于某个进程对IR缓存需求量变大覆盖到其它进程数据的情况，但是，由此确定的所需存储量的总和远大于标准中规定的IR缓存总量。
图2是本发明管理方法IR缓存管理流程示意框图。由图可知，采用本发明管理方法对多进程HARQ技术IR缓存进行管理时，包括以下主要步骤步骤1、UE接收到数据，从该数据的系统信息中获取该数据的进程号、重传次数和数据长度等标识信息；步骤2、根据该数据的标识信息(进程号、重传次数和数据长度等)判断是否达到最大重传次数，如未达到，执行步骤3，如已达到最大重传次数，则执行步骤12；步骤3、根据进程号从附加信息存储器中读取该进程数据是否被清空的标识，如果该标识为“已清空”，则表示接收数据为首传数据，执行步骤4，如果该标识为“已存储”，则表示接收数据为重传数据，执行步骤6；步骤4、根据标识信息和IR缓存地址从低到高的顺序分配首传数据的保存位置，保存首传数据及其附加信息(附加信息包括数据是否被清空的标识、该进程数据在IR缓存中的起始地址和结束地址)，将附加信息存储器中数据是否被清空的标识置为“已存储”；步骤5、对首传数据进行解码，如解码成功就发出ACK信号，通知发送端解码成功，此次解码结束，清空该数据保存位置的IR缓存空间，将附加信息存储器中数据是否被清空的标识置为“已清空”，发送端发送新的数据，执行步骤1；否则，UE发出NACK信号，通知发送端解码错误，执行步骤10；步骤6、根据该数据的进程号从附加信息存储器读取该进程解码错误数据的附加信息，确定保存的解码错误数据的存储位置；步骤7、读取该进程解码错误数据并与重传数据合并，同时将附加信息存储器的数据是否被清空的标识置为“已清空”，根据重传数据的标识信息及IR缓存地址从低到高的顺序分配合并数据的保存位置；步骤8、保存合并数据，同时保存附加信息，附加信息包括数据是否被清空的标识、该进程数据在IR缓存中的起始地址和结束地址；步骤9、对合并数据进行解码，如解码成功就发出ACK信号，通知发送端解码成功，此次解码结束，清空该数据保存位置的IR缓存空间，将附加信息存储器中数据是否被清空的标识置为“已清空”，发送端发送新的数据，执行步骤1；否则，UE发出NACK信号，通知发送端解码错误；步骤10、根据数据的标识信息及IR缓存地址从低到高的顺序分配解码错误数据的保存位置；步骤11、保存解码错误数据，同时保存附加信息，附加信息包括数据是否被清空的标识、该进程数据在IR缓存中的起始地址和结束地址，将附加信息存储器中数据是否被清空的标识置为“已存储”，执行步骤1；步骤12、结束此次HARQ数据处理。
上述过程仅仅是对一个进程的描述，在实际应用中多个进程的数据处理是相互交叉、重复进行的。通常，某一进程数据的接收、码合并、保存、解码等过程是顺序进行的，在此期间即使接收到其他进程的数据，也只会保存起来，而不会中断前述进程的数据处理。
图3是本发明管理方法IR缓存管理装置的结构示意图。由图可知，本发明IR缓存管理装置(简称为IR缓存管理器)包括IR缓存控制器和接口模块，IR缓存控制器又包括主控制单元和读取、写入控制子单元，IR缓存控制器通过接口模块与主处理器相连接。在IR缓存管理器的接口模块中设置有附加信息寄存器和标识信息寄存器，附加信息寄存器具有8个存储数组，分别用于保存8个进程需保存数据的附加信息，标识信息寄存器用于保存数据的标识信息。
本发明方法还可有其他多种实施例，在不背离本发明方法的精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可相据本发明方法作出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形均属于本发明方法的权利要求保护范围。
权利要求
1.一种TD-SCDMA系统多进程HARQ技术IR缓存的管理方法，其特征在于根据待保存数据的标识信息，按照IR缓存地址从低到高的顺序分配待保存数据在IR缓存中的保存位置，同时保存该数据的附加信息，根据保存数据的附加信息读取该数据。
2.根据权利要求1所述管理方法，其特征在于待保存数据包括首传数据和合并数据(即解码错误数据与重传数据合并后的数据)，其标识信息包括数据的进程号、重传次数和数据长度。
3.根据权利要求1所述管理方法，其特征在于按照IR缓存地址从低到高的顺序分配待保存数据在IR缓存中的保存位置，即将待保存数据的长度与缓存地址最低的空地址空间进行比较，如果空地址空间足够保存待保存数据，则将待保存数据存入该空地址空间，否则，将待保存数据的长度与缓存地址次低的空地址空间进行比较，依此类推，直到寻找到足够保存待保存数据的空地址空间。
4.根据权利要求1所述管理方法，其特征在于保存数据的附加信息包括数据是否被清空的标识、该进程数据在IR缓存中的起始地址和结束地址。
5.根据权利要求1所述管理方法，其特征在于接收到重传数据后与保存的该进程解码错误的数据合并后再保存，且根据重传数据的标识信息分配该数据在IR缓存中的保存位置。
6.一种TD-SCDMA系统多进程HARQ技术IR缓存管理装置(简称为IR缓存管理器)，其特征在于IR缓存管理器包括IR缓存控制器和接口模块，IR缓存控制器又包括主控制单元和读取、写入控制子单元，IR缓存控制器通过接口模块与主处理器相连接。
7.根据权利要求6所述管理器，其特征在于IR缓存管理器接口模块中设置有附加信息寄存器组(简称为附加信息寄存器)和数据标识信息寄存器组(简称为标识信息寄存器)，附加信息寄存器具有8个存储数组，分别用于保存8个进程需保存数据的附加信息，标识信息寄存器用于保存数据的标识信息。
全文摘要
本发明提出一种对多进程HARQ技术IR缓存进行动态管理的管理方法，对多进程HARQ技术的IR缓存实行动态分配，使得每个进程在需要保存数据时，才实际占用IR缓存物理空间，当某一进程的数据解码成功后，就不再占用IR缓存物理空间，以提高IR缓存的使用效率。本发明还提出了一种采用本发明管理方法对IR缓存进行管理的装置。
文档编号H04B7/26GK101034961SQ20071007838
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月11日 优先权日2007年4月11日
发明者罗刚华, 毕敏 申请人:重庆重邮信科(集团)股份有限公司