本申请根据35u.s.c.§119要求2016年12月8日提交的题为“anharqschemefor5gnr”的美国临时专利申请no.62/431,461的优先权，该美国临时专利申请的内容通过引用方式并入本文中。
所公开的实施方式涉及混合自动重传请求(hybridautomaticrepeatrequest，harq)操作，更具体地，涉及下一代5g新无线电(newradio，nr)移动通信网络中的harq反馈方案。
背景技术：
长期演进(long-termevolution，lte)系统提供高峰值数据速率、低延时、提高的系统容量以及因简单网络架构而产生的低运营成本。lte系统还提供至诸如gsm、cdma以及通用移动通信系统(umts)的较旧无线网络的无缝集成。在lte系统中，演进通用地面无线接入网络(evolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork，e-utran)包括与被称为用户设备(ue)的多个移动站进行通信的多个演进node-b(enodeb或enb)。考虑优化lte系统使得它们可以满足或超过高级国际移动通信(internationalmobiletelecommunicationsadvanced，简称高级imt)第四代(4g)标准。
估计用于下一代5g新无线电(nr)系统的信号带宽对于6ghz频带以下增至多达数百mhz，在毫米波段的情况下甚至多达ghz的值。此外，nr峰值速率要求可以多达lte十倍的20gbps。因此，预计5gnr系统需要支持与lte相比明显更大的传输块(transportblock，tb)尺寸，这导致每个tb具有更多的码块(codeblock，cb)段。5gnr系统中的三个主要应用包括增强移动带宽(enhancedmobilebroadband，embb)、超可靠低延时通信(ultra-reliablelowlatencycommunications，urllc)以及毫米波技术、小小区访问(smallcellaccess)以及免许可频谱传输下的大规模机器式通信(machine-typecommunication，mtc)。还支持embb和urllc在载波内的复用。
为了进行错误检测和修正，采用了被称为混合自动重传请求(harq)的技术。在标准自动重传请求(arq)方法中，向要被发送的数据添加错误检测位元(errordetectionbit)。在混合arq中，还添加错误修正位元(errorcorrectionbit)。在接收器接收数据传输时，接收器使用错误检测位元来确定数据是否丢失。如果数据丢失，那么接收器能够使用错误修正位元来恢复(解码)丢失的数据。如果接收器不能使用错误修正位元来恢复丢失的数据，那么接收器可以使用二次传输(包括更多错误修正信息)来恢复数据。错误修正可以通过组合来自初始传输的信息与来自一个或更多个随后重新传输的附加信息来执行。
诸如lte的当前移动通信系统具有相当简单的harq反馈功能。传统harq反馈方案对于传输块采用单个ack/nack位元(因此仅两种状态可用)。通常，如果tb中的所有cb被成功解码，则harq反馈是确认消息(ack，即，状态1，a/n位元值＝1)，并且如果一个或更多cb解码失败，则harq反馈是否认消息(nack，即，状态2，a/n位元值＝0)。这意味着，在这种方案中，即使是单个失败的cb也将触发tb中所有cb的重新发送。对于在tb中cb的数量大时(例如，embb情况)或仅tb中的较少cb无法被可靠接收时(例如，urllc/embb复用情况)的下一步nr场景，上述简单方法并不高效。因此，寻求一种解决方案。
技术实现要素：
提出了一种采用多状态nack反馈处理的混合自动重传请求(harq)反馈方案。基本思想是采用多个反馈位元来尽可能高效地使用harq功能资源。发送器对传输块(tb)进行编码并向接收器发送传输块(tb)。tb包含多个码块(cb)。在tb的所有cb被成功解码时，向接收器反馈一位元tback。在tb的至少一个cb未被正确解码时，向接收器反馈一位元tbnack。另外，向接收器提供多位元harqcbnack。多位元harqcbnack可以更精确地指向tb的错误部分并通过忽略重新发送已被成功解码的cb来达到高效的重新发送。网络可停用在某些ue上的多位元cbnack功能，例如，用以降低开销。ue亦可以停用多位元cbnack功能，例如，用以节能。为了节省宝贵的资源并进一步减少控制开销，可以将多重存取机制与多位元cbnack反馈方案组合。
在一个实施方式中，在移动通信网络中接收器从发送器接收传输块(tb)。tb被编码成多个码块(cb)。接收器对多个cb进行解码并执行混合自动重传请求(harq)操作。接收器确定第一harq反馈状态。如果所有cb被正确解码，则第一harq反馈状态是ack，并且如果至少一个cb未被正确解码，则第一harq反馈状态是nack。在第一harq反馈状态是nack时，接收器确定第二harq反馈状态。第二harq反馈状态指示与多个cb的错误状态有关的信息。
在另一个实施方式中，在移动通信网络中发送器对传输块(tb)进行编码并向接收器发送传输块(tb)。tb被编码成多个码块(cb)。发送器接收第一混合自动重传请求(harq)反馈状态。如果所有cb被正确解码，则第一harq反馈状态是ack，并且如果至少一个cb未被正确解码，则第一harq反馈状态是nack。在第一harq反馈状态是nack时，发送器接收第二harq反馈状态。第二harq反馈状态指示与多个cb的错误状态有关的信息。最后，发送器在忽略重新发送被正确解码的cb的同时向接收器重新发送未被正确解码的cb。
以下具体实施方式中描述了其它实施方式和优点。本发明内容并不意在限定本发明。本发明由权利要求来限定。
附图说明
同样的附图标记指示同样的部件的附图例示了本发明的实施方式。
图1例示了根据一个新颖方面的具有用于harq操作的多状态nack反馈处理的移动通信网络。
图2例示了根据一个新颖方面的具有多状态nack反馈的harq方案的第一实施方式。
图3例示了根据一个新颖方面的具有多状态nack反馈的harq方案的第二实施方式。
图4例示了根据一个新颖方面的使用多重存取的具有多状态nack反馈的harq方案的第三实施方式。
图5例示了基站与多个ue之间的针对具有多状态nack反馈的harq操作的序列流。
图6是根据一个新颖方面的从接收器角度提供用于harq操作的多状态nack反馈的方法的流程图。
图7是根据一个新颖方面的从发送器角度提供用于harq操作的多状态nack反馈的方法的流程图。
具体实施方式
现在将对本发明的一些实施方式详细地进行参照，附图中例示了本发明的实施方式的示例。
图1例示了根据一个新颖方面的具有用于混合自动重传请求(harq)操作的多状态nack反馈处理的下一代5g新无线电(nr)移动通信网络100。移动通信网络100是具有基站bs101和用户设备ue102的5gnr系统。5gnr中的三个主要应用包括增强移动带宽(embb)、超可靠低延时通信(urllc)以及毫米波技术、小小区访问以及免许可频谱传输下的大规模机器式通信(mtc)。支持embb和urllc在载波内的复用。对于下行链路(dl)数据传输，在发送器侧处，bs101把新传输块(tb)当作编码器输入，经由编码器111执行编码，并且经由速率匹配模块112执行速率匹配，并且生成与要在无线信道120上发送到ue102的tb110对应的码字113。bs然后基于物理资源分配执行速率匹配。预计5gnr需要支持与lte相比明显更大的tb尺寸，这导致每tb更多的码块(cb)段。换句话说，tb110可以包含多达一百个cb。
在接收器侧处，ue102接收具有多个cb的码字113，经由解码器141执行解码，并且基于解码结果向bs101发回ack或nack。如果新tb在解码之后成了错误的tb，那么bs101在接收nack之后重新发送tb，并且ue102经由harq控制器142和harq缓冲器143执行harq。对于每个新的错误tb，harq控制器142指派harq进程，在从harq缓冲器143分配的对应的软缓冲器中存储错误tb，并且等待从bs101重新发送数据以执行数据恢复。例如，tb#1与具有软缓冲器#1的harq进程#1关联，tb#2与具有软缓冲器#2的harq进程#2关联……等等。
传统harq反馈方案对于传输块采用单个ack/nack位元(因此仅两个状态可用)。通常，如果tb中的所有cb被成功解码，则harq反馈是ack(即，状态1，a/n位元值＝1)，并且如果一个或更多个cb解码失败，则harq反馈是nack(即，状态2，a/n位元值＝0)。这意味着，在这种方案中，即使是单个失败的cb也将触发tb中所有cb的重新发送。对于在tb中cb的数量大时(例如，embb情况)或仅tb中的较少cb无法被可靠接收时(例如，urllc/embb复用情况)的下一步nr场景，上述简单方法并不高效。
根据一个新颖方面，提出了一种采用多状态nack反馈处理的harq反馈方案。基本思想是采用多个反馈位元来尽可能高效地使用harq功能资源。换言之，多位元harqcb反馈且因此多状态nack处理可以更精确地指向tb的错误部分并通过忽略重新发送已成功解码的cb来达到高效的重新发送。为了实现所提出的harq反馈方案可存在各种方法和架构。
图1还例示了执行本发明的实施方式的ue102的简化框图。ue102包括存储器131、处理器133、rf收发器134以及天线135。与天线135耦合(couple)的rf收发器134从天线135接收rf信号，将该rf信号转换成基带信号，并且将该基带信号发送到处理器133。rf收发器134还转换从处理器133接收的基带信号，将该基带信号转换成rf信号，并且将该rf信号发出到天线135。处理器133处理所接收的基带信号，并且调用不同的功能模块和电路来执行ue102中的特征。存储器131存储控制ue102的操作的程序指令和数据132。在处理器133执行程序指令和数据132时，使能ue102相应对tb进行解码并执行harq。
ue102还包括各种功能模块和电路，所述各种功能模块和电路可以在硬件电路与可由处理器133执行的固件/软件代码的组合中实施并配置，以执行期望功能。各功能模块或电路可以包括处理器连同对应的程序代码。在一个示例中，ue102包括：配置模块140，该配置模块140用于确定并配置harq相关参数；解码器141，该解码器141对新tb进行解码；以及harq模块121，该harq模块121还包括用于支持具有多状态nack反馈的harq方案的harq控制器142和harq缓冲器143。
图2例示了根据一个新颖方面的具有多状态nack反馈的harq方案的第一实施方式。在图2的实施方式中，在发送器侧，由基站将新tb编码成多个cb，以在步骤201中在无线信道上被发送。在接收器侧，ue在步骤211中执行tb或重新发送的数据解码，并且在步骤212中检查解码是否成功。如果tb中的所有cb被正确解码，那么在步骤213中向发送器反馈harqtback。另一方面，如果tb中的至少一个cb未被正确解码，那么在步骤213中向发送器反馈harqtbnack，在步骤214中将附加的harqcback/nack反馈信息发回发送器。
在图2的实施方式中，应用完全(complete)cbnack反馈方案，在该方案中，附加的m位元消息(m是每个tb中的cb数量)用于cbnack反馈。m位元消息的第m位元表示第m个cb的a/n状态。在由m位元消息通知发送器时，将仅重新发送tb的失败段(具有nack状态的cb)。在重新发送中忽略tb的正确解码的段(具有ack状态的cb)，从而减少用于重新发送的资源。换言之，可以在这些释放的资源上启动新数据发送。这转而提高harq进程的总效率以及吞吐量性能。理论上，该方法充分利用不需要harq重新发送的部分，由此可以潜在地实现最大吞吐量增益。然而，该方法也向通信链路强加了较大控制信道信令开销。对于n个并发的harqcbnack进程(或n个ue的)，需要用于反馈报告的尺寸为nm个位元的专用无线电资源。仅在m＝1(1个tb包含1个cb)的情况下，由于tback/nack在这种情况下足够，所以不需要cbnack反馈。
ack/nack反馈分成1位元tback/nack和多位元cbnack反馈意味着确保可靠性、开销以及性能之间的最佳折衷。即使在多位元cbnack不被发送或无法被解码时，1位元tback/nack也可以被重编码，以确保完全的可靠性。另一方面，多位元cbnack反馈的目标在于提高效率，因此，使用相对轻编码以降低开销。然而，编码需要包括针对错误检测的保护(例如，通过包括奇偶校验位元)，由此确保正确检索cbnack反馈，因此重新发送所需的cb，或cbnack的检索失败并且触发tb的完全重新发送。为了减少harqcb反馈开销，步骤214中的m位元cbnack反馈可以是可选的。网络可以将特定ue配置为不发送多位元cbnack反馈。此外，各ue可以决定不发送多位元cbnack反馈。例如，在小区边缘处，可以由ue停用多位元cbnack反馈以节能。
图3例示了根据一个新颖方面的具有多状态nack反馈的harq方案的第二实施方式。图3类似于图2，其中，步骤301-314执行类似的功能。然而，在图3的实施方式中，在步骤314中应用基于cb错误模式(基于cberrorpattern，即cbep)的nack反馈方案，在该方案中，cb错误模式用于减少harq反馈位元的数量。在基于cbep的方法中，接收器节点在tb未被正确解码时向发送器节点反馈最有用的信息(诸如最可能错误的cb模式的信息)，以便高效地重新发送。比如，假设90％-95％归一化吞吐量(归一化吞吐量＝总的正确接收的位元/总发送位元)，tbnack可能是由于一个或少量错误cb的结果(其中，可以从分析、模拟或现场试验获得确切的观察结果)。因此，一个可能的复杂度降低的方法是详细记录最可能的一个cb错误nack情况，但将其它nack情况简单地当作整个tb错误场景(errorscenario)。利用该方法，用于各ue的harqnack反馈位元的数量可以被减少至ceil(log2m+1)，这与完全cb方法相比，开销显著降低，特别是在tb中的cb的数量大的时候。类似地，选择更大的粒度(granularity)，如记录两个连续cb位元置内的错误模式(errorpattern)，harqnack反馈仅需要ceil(log2m)个位元。错误模式粒度大小的选择是反馈量与期望传输率性能之间的折衷。反馈错误模式若选择较大的粒度尺寸将伴随较少的反馈开销，但牺牲了传输率性能。而且，以上在图2中所描述的节能(或向传统harq方案的后退)机制也可以应用于基于cbep的方案。
图4例示了根据一个新颖方面的使用多重存取的具有多状态nack反馈的harq方案的第三实施方式。以上所描述的harq反馈方法对于各ue采用专用无线电资源来进行反馈报告。为了节省宝贵的无线电资源并进一步降低控制开销，可以将多重存取(multipleaccess，ma)机制与所提出的harq反馈方案组合。图4类似于图2，在图4中，步骤401-414执行类似的功能。然而，如图4所描绘的，采用ma机制415来复用n个ue的多位元cbnack反馈消息。借助ma操作，n个ue共享同一harq反馈资源，并且预计显著降低专用控制信道开销。
在第一示例中，在n个ue中应用完全cbnack反馈方法与ma机制的组合。在步骤413中总是发送harqtback/nack1位元反馈。然而，在tb解码失败时，在步骤414中将附加的m位元消息u用于cbnack反馈。在步骤415中，通过ma机制复用来自各种ue的反馈消息un(n＝1,...,n)，其中，ma方案不限于任何方法(例如，它可以是叠加、cdma、csma、tdma、fdma等中的任一种)。即，ma方案可以包括基于竞争的方法和无竞争的方法。ma资源可以由基站指示为用于专用或基于竞争发送的公共资源。基站还可以动态或半静态地重新分配ma资源。
从ma机制415产生的输出信号s被反馈到发送器。如果成功检索到uen的反馈消息，则发送器仅重新发送由反馈内容指示的cb。换言之，在这种场景中可以获得与在完全cbnack方法中相同的吞吐量增益。另一方面，如果发送器未能检索到反馈消息，则将重新发送uen的tb中的所有cb(即，方法退化为传统方案)。利用该方法，n个ue共享相同的多位元cbnack反馈资源，并且用于附加cb反馈报告的专用控制信道开销从nm个位元大幅降低至x个位元，其中，x是ma复用信号s的长度，在采用叠加或csma的情况下，x＝m。在tb解码失败的可能性相对低的情况下，任意时间仅少数用户将会尝试同时发送多位元cbnack，因此预计诸如叠加或csma的多重存取方案将可执行良好。
在使用多重存取的harq反馈的第二示例中，如图3所述的基于cbep的nack反馈与多重存取机制的组合可以进一步减小反馈信息量，并且节省宝贵的专用无线电资源。方案的实际选择取决于nr系统参数设计以及性能与控制开销/复杂度之间的折衷。
值得注意的是，具有多位元cbnack反馈的harq方案适用于下行链路数据传输和上行链路数据传输两者。在图2-图3的例示中，发送器是基站，而接收器是ue。然而，如果发送器是ue而接收器是基站，则也是适用的。另一方面，组合用于harq反馈的多重存取(ma)机制的观念仅适用于下行链路数据传输。另外，应用ma机制是可选的。多位元harq反馈和ma机制的概念彼此独立。
图5例示了基站与多个ue之间的针对具有多状态nack反馈的harq操作的序列流。在步骤511中，基站向ue1、ue2以及ue3发送harq配置。例如，harq配置可以启用或停用用于特定ue的多状态nack反馈。在步骤512中，基站向各个ue发送新tb。例如，tb1、tb2以及tb3被编码为包括要分别发送到ue1、ue2以及ue3的多个cb。在步骤513中，各ue接收其新tb并执行tb解码。在步骤521中，如果所有cb被正确解码(例如，ue1)，那么ue1向基站发送一位元harqtback。在步骤531中，如果至少一个cb未被正确解码(例如，ue2和ue3)，那么ue2和ue3各自向基站发送一位元harqtbnack。另外，ue2和ue3在步骤532中应用多重存取机制，并且向基站发送harqcbnack。例如，基站成功检索到来自ue2的反馈，而基站未能检索到来自ue3的反馈。值得注意的是，步骤532中的ma机制是可选的，ue2或ue3可以直接向基站发送其自己的harqcbnack。在步骤533中，基站向ue2仅重新发送具有nack状态的cb，而向ue3重新发送所有cb。在步骤541中，如果所有cb被正确解码(例如，ue2和ue3两者)，那么ue2和ue3各自向基站发送一位元harqtback。
图6是根据一个新颖方面的从接收器角度提供用于harq操作的多状态nack反馈的方法流程图。在步骤601中，接收器从移动通信网络中的发送器接收传输块(tb)。tb被编码成多个码块(cb)。在步骤602中，接收器对多个cb进行解码并执行混合自动重传请求(harq)操作。在步骤603中，接收器确定第一harq反馈状态。如果所有cb被正确解码，则第一harq反馈状态是ack，并且如果至少一个cb未被正确解码，则第一harq反馈状态是nack。在步骤604中，在第一harq反馈状态是nack时，接收器确定第二harq反馈状态。第二harq反馈状态指示与多个cb的错误状态有关的信息。
图7是根据一个新颖方面的从发送器角度提供用于harq操作的多状态nack反馈的方法流程图。在步骤701中，发送器对传输块(tb)进行编码并向移动通信网络中的接收器发送传输块(tb)。tb被编码成多个码块(cb)。在步骤702中，发送器接收第一混合自动重传请求(harq)反馈状态。如果所有cb被正确解码，则第一harq反馈状态是ack，并且如果至少一个cb未被正确解码，则第一harq反馈状态是nack。在步骤703中，在第一harq反馈状态是nack时，发送器接收第二harq反馈状态。第二harq反馈状态指示与多个cb的错误状态有关的信息。在步骤704中，发送器在忽略重新发送被正确解码的cb的同时向接收器重新发送未被正确解码的cb。
虽然以上为了指导目的而关于特定具体实施方式描述了本发明，但本发明不限于此。因此，可以在不偏离如在权利要求中阐述的本发明的范围的情况下实践所述实施方式的各种特征的各种修改、改编以及组合。