一种多设备透明harq的处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种多设备透明HARQ的处理方法，按以下步骤进行：AOS帧头中VC帧计数字段为3字节，指定该字段中的k比特为指示透明HARQ解码模块中解码设备标识，当AOS帧序号确定，该数据帧到达接收端时就提交给确定的透明HARQ解码模块中解码设备进行解码处理；发送方在构造AOS帧时，将该帧的序号填充在VC帧计数字段中；接收方收到AOS帧时，根据该帧VC帧计数字段中k比特值选取透明HARQ解码模块中对应解码设备进行解码处理，经透明HARQ解码模块中解码设备成功解码处理后交给整序模块，按序将AOS帧提交给AOS协议处理模块进行AOS协议接收处理。本发明在不修改帧格式的情况下，实现多透明HARQ解码设备指示；提高解码效率，提高译码成功率，减少AOS帧重传次数，提高系统吞吐量。
【专利说明】-种多设备透明HARQ的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种多设备透明HARQ的处理方法。
【背景技术】
[0002] 缩略语和关键术语定义
[0003] AOS Advanced Orbiting Systems 高级在轨系统
[0004] CRC Cyclic Redundancy Check 校验循环冗余校验
[0005] HARQ Hybrid Automatic Repeat Request 混合自动重传请求
[0006] SCID Spacecraft Identifier 航天器标识符
[0007] TFVN Transfer Frame Version Number 巾贞版本号
[0008] VCID Virtual Channel Identifier 虚拟信道标识符
[0009] 针对深空通信网络中环境复杂，时延大，误码率高，而且彼此通信持续时间短，传 输的数据业务量大等特点，在之前的方案中提出了透明HARQ技术。透明HARQ技术定义为 在接收端实现HARQ技术，且当收到错误帧的时候不丢弃数据帧，而将错误帧缓存起来和重 传帧进行联合译码，且这些的实现相对于发送端是透明的。
[0010] 在已有的深空通信系统中，空间站和地面站之间的数据传输采用A0S协议，此外 为了改善系统性能，在地面站引用了透明HAQR技术，但通常只有一个透明HARQ解码设备对 传输帧进行解码处理，这样的处理方式虽然能够实现透明HARQ的功能，但是考虑到在深空 通信中下行链路具有数据量集中和数据量大的特点，这样的译码效率显然是极低的。因此， 需要提出一种有效机制来提高数据处理能力，提高系统性能。
[0011] 如图1所示，在现有的技术方案中，下层提交的数据直接提交给透明HARQ解码设 备进行解码处理，且在该方案中只有一个透明HARQ解码设备。透明HARQ技术结合A0S协 议进行数据处理，首先对接收到的A0S帧帧头进行CRC校验，如果错误则将A0S帧丢弃；如 果正确则对A0S帧数据域进行CRC检测，若正确则直接提交给A0S协议处理模块，若错误不 丢弃数据帧，保存在缓存区中等待重传数据帧进行联合译码。
[0012] 现有的技术的缺点是：1、在深空通信中，下行链路具有数据业务突发和数据业务 量大的特点，采用一个解码设备对大量的数据解码处理，解码速度和效率较低；2、在深空通 信中，数据的单向平均时延较大，例如火星探测器到地面站的单向平均时延为768秒，如果 数据错误需要重传则可能导致大量的数据缓存在缓存区内，由于只有一个解码设备，缓存 区可能无法存储如此大量的数据。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的为了克服上述现有技术存在的透明HARQ解码设备结合A0S协议对 数据进行解码处理效率极低的问题，而提供一种多设备透明HARQ的处理方法，本发明在深 空通信场景，不修改帧格式的情况下，通过多设备透明HARQ数据帧进行解码，提高解码效 率，提高译码成功率，减少A0S帧的重传次数，从而也提高了系统吞吐量。
[0014] 本发明的技术方案为：
[0015] 一种多设备透明HARQ的处理方法，包括透明HARQ解码模块、整序模块、A0S协议 处理模块，所述透明HARQ解码模块由N个解码设备组成，N的取值为2 k，其特征在于按以下 步骤进行：
[0016] 步骤一 A0S帧头中VC帧计数字段为3字节，指定该字段中的k比特为指示透明 HARQ解码模块中的解码设备的标识，即根据k比特的值选择不同的解码设备对该A0S帧进 行解码处理，k比特的不同值0?2 k - 1则对应透明HARQ解码模块中的2k个解码设备，k 取值根据应用需要进行定义；当AOS帧的序号确定的时候，即确定了该数据帧到达接收端 的时候要提交给哪个透明HARQ解码模块中的解码设备进行解码处理；采取这样的处理方 式，主要是考虑到透明HARQ的解码设备中缓存了和重传数据帧同一序号的错误数据帧的 信息，因此重传数据帧需要提交给和错误数据帧相同的解码设备处理，这样才能确保透明 HARQ机制实现。
[0017] 步骤二发送方，在构造 A0S帧时，将该帧的序号填充在VC帧计数字段中；
[0018] 步骤三接收方，收到A0S帧时，根据该帧的VC帧计数字段中的k比特的值选取透 明HARQ解码模块中对应的解码设备进行解码处理，经透明HARQ解码模块中的解码设备成 功解码处理后交给整序模块，按序将A0S帧提交给A0S协议处理模块进行A0S协议接收处 理。
[0019] 所述步骤三的解码处理具体步骤如下：透明HARQ解码模块中对应的解码设备先 对A0S帧帧头通过校验循环冗余校验CRC位来判断数据帧头是否正确 ：
[0020] 若A0S帧帧头错误，将该A0S帧分发给透明HARQ解码模块中所有的解码设备，结 合缓存在缓存区的数据进行联合译码；如果联合译码正确，则提交给整序模块，按序将A0S 帧提交给A0S协议处理模块进行A0S协议接收处理，且移除缓存区中的相关数据；如果联合 译码失败，则将该数据帧删除，不缓存在缓存区中，以防影响后面数据的联合译码；
[0021] 若A0S帧帧头正确，再通过数据帧数据域的CRC位来判断数据域是否正确：若数 据域正确，则提交给整序模块将A0S帧按序提交给A0S协议处理模块进行A0S协议接收处 理，且移除缓存区的相关数据；若数据域错误，则结合解码缓冲区中的数据进行联合译码； 如果联合译码正确，则提交给整序模块按序将A0S帧提交给A0S协议处理模块进行A0S协 议接收处理，且移除缓存区中的相关数据；如果联合译码错误，则将数据缓存在缓存区，等 待重传数据帧进行联合译码，缓存区中最多只能缓存i个未解码成功的基带数据，i的范围 为0?2 24Λ i取值根据实现的需要进行定义。
[0022] 本发明的联合译码为现有技术。
[0023] 本发明技术方案带来的有益效果
[0024] 1、在不修改帧格式的情况下，实现了多透明HARQ解码设备的指示；
[0025] 2、多设备透明HARQ的处理方式，提高了解码效率，提高译码成功率，减少A0S帧的 重传次数，从而也提高了系统吞吐量。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为现有技术方案的流程图。
[0027] 图2为本发明的A0S帧格式图。
[0028] 图3为本发明的流程图。
[0029] 图4为本发明的各解码详细流程图。
【具体实施方式】
[0030] 结合附图对本发明作进一步的描述。
[0031] 如图1所示，在现有的技术方案中，下层提交的数据直接提交给透明HARQ解码设 备进行解码处理，且在该方案中只有一个透明HARQ解码设备。透明HARQ技术结合A0S协 议进行数据处理，首先对接收到的A0S帧帧头进行CRC校验，如果错误则将A0S帧丢弃；如 果正确则对A0S帧数据域进行CRC检测，若正确则直接提交给A0S协议处理模块，若错误不 丢弃数据帧，保存在缓存区中等待重传数据帧进行联合译码。
[0032] 2. 2. 1本发明实施例一：
[0033] 多设备透明HARQ :指定低k比特的值指示选择的解码设备
[0034] 如图2所示，在A0S帧格式中VC帧计数字段3字节为24比特，指定低k位的值选 择不同的解码设备对该帧进行解码处理。
[0035] 例如，帧序号为24比特，取k = 8,N为256,选择该字段的低8位的值来选择解码 设备。当接收方收到的A0S帧的序号为00000000 0110010100001001，表示该A0S帧的帧序 号为25865,且低8位的值为9,则将帧号为25865的A0S数据帧提交给透明HARQ处理模块 的9号解码设备进行处理解码处理。具体处理流程如图3、图4所示。首先对数据帧头进 行CRC校验，若帧头错误则将A0S帧分发给所有的解码设备，结合缓存区中的数据进行联合 译码，若联合译码正确，则将A0S帧提交给整序模块，然后按序将A0S帧提交给A0S协议处 理模块，且删除缓冲区中的相关缓存数据；若联合译码失败，则将该A0S帧直接删除，以防 影响后面数据的联合译码效果。若帧头正确再根据CRC位来判断数据域是否正确，如果正 确则直接提交给A0S协议处理模块进行下一步的处理，且将该解码设备中和该帧相关的缓 存清除；如果数据域不正确，则将该帧存储在解码设备的缓存区中，等待重传数据帧进行联 合译码，缓存区中最多只能缓存i个未解码成功的基带数据，i取值根据实现的需要进行定 义，本发明实施例一将i取值为2 16,当下次接收到该序号的重传帧时再进行联合译码。
[0036] 2. 2. 2本发明实施例二：
[0037] 多设备透明HARQ :指定中间k比特的值指示选择的解码设备
[0038] 选取A0S帧格式中VC帧计数字段为24比特的中间k位的值选择不同的解码设备 对该帧进行解码处理。
[0039] 例如，取k = 8, N为256,指定中间的8比特的值来选择解码设备，则当A0S帧的 序号为00000000 01100101 00001001，表示该A0S帧的帧序号为25865,且中间8位的值为 101，则将序号为25865的A0S数据帧提交给101号解码设备对该帧进行解码处理。
[0040] 后续处理步骤同实施例一。
[0041] 2. 2. 3本发明实施例三：
[0042] 多设备透明HARQ :指定高k比特的值指示选择的解码设备
[0043] 选取A0S帧格式中VC帧计数字段为24比特的高位的值选择不同的解码设备对该 帧进行解码处理。
[0044] 例如，取k = 8, N为256,指定高8比特的值来选择解码设备，则当A0S帧的序号 为00000000 01100101 00001001，表示该AOS帧的帧序号为25865,且高8位的值为0,则将 序号为25865的A0S数据帧提交给0号解码设备对该帧进行解码处理。
[0045] 后续处理步骤同实施例一。
【权利要求】
1. 一种多设备透明HARQ的处理方法，包括透明HARQ解码模块、整序模块、AOS协议处 理模块，所述透明HARQ解码模块由N个解码设备组成，N的取值为2 k，其特征在于按以下步 骤进行： 步骤一 A0S帧头中VC帧计数字段为3字节，指定该字段中的k比特为指示透明HARQ 解码模块中的解码设备的标识，即根据k比特的值选择不同的解码设备对该AOS帧进行解 码处理，k比特的不同值0?2k - 1则对应透明HARQ解码模块中的2k个解码设备，k取值 根据应用需要进行定义；当A0S帧的序号确定的时候，即确定了该数据帧到达接收端的时 候要提交给哪个透明HARQ解码模块中的解码设备进行解码处理； 步骤二发送方，在构造 A0S帧时，将该帧的序号填充在VC帧计数字段中； 步骤三接收方，收到A0S帧时，根据该帧的VC帧计数字段中的k比特的值选取透明 HARQ解码模块中对应的解码设备进行解码处理，经透明HARQ解码模块中的解码设备成功 解码处理后交给整序模块，按序将A0S帧提交给A0S协议处理模块进行A0S协议接收处理。
2. 根据权利要求1所述的多设备透明HARQ的处理方法，其特征在于：所述步骤三的解 码处理具体步骤如下：透明HARQ解码模块中对应的解码设备先对A0S帧帧头通过校验循环 冗余校验CRC位来判断数据帧头是否正确； 若A0S帧帧头错误，将该A0S帧分发给透明HARQ解码模块中所有的解码设备，结合缓 存在缓存区的数据进行联合译码；如果联合译码正确，则提交给整序模块，按序将A0S帧提 交给A0S协议处理模块进行A0S协议接收处理，且移除缓存区中的相关数据；如果联合译码 失败，则将该数据帧删除，不缓存在缓存区中，以防影响后面数据的联合译码； 若A0S帧帧头正确，再通过数据帧数据域的CRC位来判断数据域是否正确：若数据域正 确，则提交给整序模块将A0S帧按序提交给A0S协议处理模块进行A0S协议接收处理，且移 除缓存区的相关数据；若数据域错误，则结合解码缓存区中的数据进行联合译码；如果联 合译码正确，则提交给整序模块按序将A0S帧提交给A0S协议处理模块进行A0S协议接收 处理，且移除缓存区中的相关数据；如果联合译码错误，则将数据缓存在缓存区，等待重传 数据帧进行联合译码，缓存区中最多只能缓存i个未解码成功的基带数据，i的范围为〇? 224'
【文档编号】H04L1/18GK104144044SQ201410325122
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】吴伟民, 赖静, 龚姗姗, 袁圆, 吴清林 申请人:华中科技大学