非授权频段上的HARQ进程传输方法及装置、基站和终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体而言,涉及一种非授权频段上的HARQ进程传输方法、一种非授权频段上的HARQ进程传输装置、一种基站和一种终端。
背景技术
随着通信业务量的急剧增加,3GPP授权频谱显得越来越不足以提供更高的网络容量。为了进一步提高频谱资源的利用,3GPP提出了LAA(LTE Assisted Access,LTE辅助接入)的概念,用于借助LTE(Long Term Evolution,长期演进)授权频谱的帮助来使用未授权频谱。为了使LTE系统与非授权频段上的诸如Wi-Fi等异系统和谐共存,3GPP又提出了LBT(Listen Before Talk,先听后说)机制,以通过竞争信道使用权的方式保证非授权频段上的不同系统使用频谱资源的公平性。其中,LTE系统在非授权频谱的工作方式可以是TDD(Time Division Duplexing,时分双工)模式、补充下行(SDL,Supplemental Downlink)模式或者是动态上下行的模式。
其中,TD-LTE的物理层帧结构为10ms,包含了两个5ms的半帧,其上下行子帧配置如表1所示:
表1
如表1所示,对于5ms下行到上行转换周期的TDD结构,1个帧包含8个正常子帧和2个特殊子帧,并且8个正常子帧到底是用于上行还是下行可以参考表1。而对于10ms下行到上行转换周期的TDD结构,1个帧包含9个正常子帧和一个特殊子帧,并且9个正常子帧到底是用于上行还是下行可以参考表1,每个正常子帧又包含14个symbol(符号)。
HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request,混合自动重传请求)机制是LTE系统中保证传输可靠性的重要组成部分,而不同子帧配置中的HARQ进程时序保证了时频资源被高效利用。传统的HARQ时序下行采用的是异步方式,即接收端预先不知道传输发生的时刻,因此在异步HARQ中需要有信令指示当前传输的HARQ进程号。异步HARQ不用考虑首传和重传的时序问题,故协议中只定义了从发送下行数据到上行通过PUCCH(Physical UplinkControl Channel,物理上行控制信道)反馈ACK/NACK的时序关系,具体如表2所示:
表2
如表2所示,表格中的数字k代表:如果下行数据在子帧n中传输,则其对应的ACK/NACK信息将会在子帧号为n+k的子帧中反馈;如果n+k>9,则说明应当在当前无线帧之后的第一个无线帧子帧号为(n+k)%10的子帧中反馈ACK/NACK信息(%是求余符号);当n+k>19时,则在当前无线帧之后的第二个无线帧子帧号为(n+k)%10的子帧中反馈ACK/NACK信息。
传统的HARQ时序上行采取的是同步HARQ,一个HARQ进程的传输和重传发生具有固定的时序关系,由于接收端预先已知传输的发生时刻,因此不需要额外的信令来表示HARQ进程号。协议对上行同步HARQ定义了两个时序关系,一个是从基站在PDCCH(PhysicalDownlink Control Channel,物理下行控制信道)上发上行调度指令到终端发送相应上行数据的时序关系,另一个是从终端发送上行数据到基站反馈ACK/NACK的时序关系。其中,表3给出了终端发送上行数据到基站反馈ACK/NACK的时序关系:
表3
如表3所示,表格中的数字k代表:如果上行数据在子帧号为n的子帧上传输,则PHICH(Physical Hybird ARQ Indicator Channel,物理HARQ指示信道)中的ACK/NACK反馈信息在子帧号为n+k的子帧中传输。若出现n+k>9或者n+k>19的情况,则根据下行HARQ时序相同状况的处理方式处理。
由于在授权频段上LTE接入系统可以在任何时刻使用信道资源,故而HARQ进程时序表现出很好的连续性。但是由于非授权频段引入了LBT机制,使得LTE系统不能每时每刻都占用信道资源,如果HARQ机制依然使用授权频段上的时序规则,则可能会导致HARQ进程在时序规定的传输数据时刻占用不到信道资源而不能传输数据。如果某一HARQ进程总是出现这样的情况,将会增大HARQ进程的平均时延,降低用户体验。具体的问题如下:
如图1所示,以TDD模式的配置#1为例,基站在无线帧1的0号子帧占用信道资源时成功发送下行HARQ进程1的数据。而无线帧1的4、5号子帧和无线帧2的4号子帧由于没有抢占到信道资源,导致不能发送进程3、4、2中的下行数据。
对于上行HARQ进程,同样存在规定的时刻因不能占用信道而不能发送上行数据的情况。如图2所示,同样以TDD配置#1为例,终端在无线帧1的2号子帧发送上行数据,根据时序规则,基站应该在无线帧1的6号子帧反馈ACK/NACK信息,此刻该上行子帧成功抢占到信道,上行数据成功发送。但是无线帧1的7号子帧和无线帧2的3号子帧由于没有占用到信道资源,所以不能发送上行数据。
如果某一个HARQ进程总是出现上述情况,那么该HARQ进程的时延将会非常大,各个HARQ进程资源分配的公平性不能得到保证,还有可能出现数据丢失的情况,严重影响用户体验和吞吐量性能。
因此,如何能够避免HARQ进程总是占用不到信道资源而不能发送数据,减小HARQ进程的平均时延,保证HARQ进程利用资源的公平性成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明正是基于上述技术问题至少之一,提出了一种新的非授权频段上的HARQ进程传输方案,可以避免HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了HARQ进程的平均时延,保证了HARQ进程之间利用资源的公平性,有利于提升系统的吞吐量。
有鉴于此,根据本发明的第一方面,提出了一种非授权频段上的HARQ进程传输方法,包括:统计数据发送端在非授权频段上因执行信道检测机制而使每个HARQ进程错过重传的次数,和/或统计每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长;根据所述每个HARQ进程错过重传的次数,和/或所述每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长,确定所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级;在每次检测到非授权频段的信道可占用时,根据所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级向其分配传输资源。
在该技术方案中,通过统计数据发送端在非授权频段上因执行信道检测机制而使每个HARQ进程错过重传的次数,和/或统计每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长,来确定每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级,并根据确定的传输优先级来向其分配传输资源,使得对于错过重传的次数较大的HARQ进程,和/或从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长较长的HARQ进程能够被优先分配传输资源,进而能够避免HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了HARQ进程的平均时延,保证了HARQ进程之间利用资源的公平性,有利于提升系统的吞吐量。
其中,数据发送端既可以是基站,也可以是终端。当数据发送端是基站时,HARQ进程为下行HARQ进程;当数据发送端是终端时,HARQ进程为上行HARQ进程。
在上述技术方案中,优选地,所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级与所述每个HARQ进程错过重传的次数,和/或所述每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长成正相关关系。
在该技术方案中,通过使HARQ进程在进行重传时的传输优先级与HARQ进程错过重传的次数成正相关关系,使得错过重传的次数越多的HARQ进程能够得到较高的传输优先级,进而能够避免HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了HARQ进程的平均时延;类似地,通过使HARQ进程在进行重传时的传输优先级与HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长成正相关关系,使得时延较大的HARQ进程能够得到较高的传输优先级,进而能够减小HARQ进程的平均时延。
在上述任一技术方案中,优选地,在根据所述每个HARQ进程错过重传的次数和所述每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长,确定所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级的情况下,确定所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级的步骤,具体包括:根据所述每个HARQ进程错过重传的次数确定所述HARQ进程在重传时的传输优先级;在多个HARQ进程错过重传的次数相同时,根据所述多个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长确定所述多个HARQ进程在重传时的传输优先级。
在上述任一技术方案中,优选地,所述的非授权频段上的HARQ进程传输方法,还包括:若任一HARQ进程错过重传的次数的达到预定次数,和/或任一HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长达到第一预定时长,则舍弃所述任一HARQ进程。
在上述任一技术方案中,优选地,还包括:若在向所述每个HARQ进程分配了传输资源之后,还有可用的传输资源,则确定是否有需要重传的其它HARQ进程;若有需要重传的其它HARQ进程,则确定所述其它HARQ进程的传输优先级,并根据所述其它HARQ进程的优先级,向其分配传输资源。
在该技术方案中,当向上述的每个HARQ进程分配传输资源之后,若还有可用的传输资源,则可以确定是否有需要重传的其它HARQ进程,在确定有需要重传的其它HARQ进程时,根据其它HARQ进程的优先级向其分配传输资源,使得能够保证传输资源得到充分的利用,提高资源的使用率。其中,若确定没有需要重传的其它HARQ进程,则可以使用剩余的传输资源来建立新的HARQ进程。
在上述任一技术方案中,优选地,在所述HARQ进程为下行HARQ进程的情况下,根据所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级向其分配传输资源的步骤,具体包括:在每次检测到非授权频段的下行信道可占用时,将从当前子帧开始的第二预定时长的传输资源分配给预定数量个HARQ进程,其中,若从所述当前子帧开始至第一个非下行子帧之前的时长大于或等于预定值T,则将所述预定值T作为所述第二预定时长;若从所述当前子帧开始至第一个非下行子帧之前的时长小于所述预定值T,则将所述当前子帧至所述第一个非下行子帧之前的时长作为所述第二预定时长,其中,预定值T为信道最大占用时长。
在该技术方案中,由于下行信道的检测是在下行子帧进行的,因此若检测到非授权频段的下行信道可占用时,则可以将从当前子帧(即下行子帧)开始的第二预定时长的传输资源分配给预定数量个HARQ进程。其中,第二预定时长的确定可以根据信道最大占用时长和连续的下行子帧个数来进行确定,若连续的下行子帧的时长未达到信道最大占用时长,则将连续的下行子帧的时长作为第二预定时长,若连续的下行子帧的时长大于信道最大占用时长,则将信道最大占用时长作为第二预定时长。
在上述任一技术方案中,优选地,在所述HARQ进程为上行HARQ进程的情况下,根据所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级向其分配传输资源的步骤,具体包括:在每次检测到非授权频段的上行信道可占用时,将之后的第一个上行子帧对应的传输资源分配给优先级最高的HARQ进程,并在之后的第二个上行子帧之前继续检测所述非授权频段的信道状态;或在每次检测到非授权频段的信道可占用时,将从之后的第一个上行子帧开始的预定数量个上行子帧对应的传输资源分配给预定数量个HARQ进程。
在该技术方案中,由于上行信道的检测是在上行子帧之前进行的,因此若每次检测到非授权频段的上行信道可占用,则可以仅将其后的一个上行子帧对应的传输资源分配给优先级最高的HARQ进程,即每次占用上行子帧之前均需要检测信道状态;当然,在每次检测到非授权频段的上行信道可占用时,也可以将其后预定数量个上行子帧对应的传输资源分配给预定数量个HARQ进程。其中,有两种方式来确定该预定数量的实际个数:一种是检测到信道空闲之后的连续的上行子帧的个数,即检测到信道空闲之后的连续的上行子帧都用来进行HARQ的传输,比如检测到信道空闲之后有3个上行子帧,则将这3个上行子帧都用来传输HARQ进程;另一种是检测到信道空闲之后的连续的上行子帧中的部分上行子帧,比如检测到信道空闲之后有3个上行子帧,若前2个上行子帧都没有分配给其它用户,而第3个上行子帧分配给了其它用户,则仅占用前2个上行子帧来进行HARQ进程的传输,并在占用完成之后,重新进行信道的检测。
根据本发明的第二方面,还提出了一种非授权频段上的HARQ进程传输装置,包括:统计单元,用于统计数据发送端在非授权频段上因执行信道检测机制而使每个HARQ进程错过重传的次数,和/或统计每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长;确定单元,用于根据所述每个HARQ进程错过重传的次数,和/或所述每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长,确定所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级;分配单元,用于在数据发送端每次检测到非授权频段的信道可占用时,根据所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级向其分配传输资源。
在该技术方案中,通过统计数据发送端在非授权频段上因执行信道检测机制而使每个HARQ进程错过重传的次数,和/或统计每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长,来确定每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级,并根据确定的传输优先级来向其分配传输资源,使得对于错过重传的次数较大的HARQ进程,和/或从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长较长的HARQ进程能够被优先分配传输资源,进而能够避免HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了HARQ进程的平均时延,保证了HARQ进程之间利用资源的公平性,有利于提升系统的吞吐量。
其中,数据发送端既可以是基站,也可以是终端。当数据发送端是基站时,HARQ进程为下行HARQ进程;当数据发送端是终端时,HARQ进程为上行HARQ进程。
在上述技术方案中,优选地,所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级与所述每个HARQ进程错过重传的次数,和/或所述每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长成正相关关系。
在该技术方案中,通过使HARQ进程在进行重传时的传输优先级与HARQ进程错过重传的次数成正相关关系,使得错过重传的次数越多的HARQ进程能够得到较高的传输优先级,进而能够避免HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了HARQ进程的平均时延;类似地,通过使HARQ进程在进行重传时的传输优先级与HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长成正相关关系,使得时延较大的HARQ进程能够得到较高的传输优先级,进而能够减小HARQ进程的平均时延。
在上述任一技术方案中,优选地,在根据所述每个HARQ进程错过重传的次数和所述每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长,确定所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级的情况下,所述确定单元具体用于:根据所述每个HARQ进程错过重传的次数确定所述HARQ进程在重传时的传输优先级;在多个HARQ进程错过重传的次数相同时,根据所述多个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长确定所述多个HARQ进程在重传时的传输优先级。
在上述任一技术方案中,优选地,所述的非授权频段上的HARQ进程传输装置,还包括:处理单元,用于在所述统计单元统计到任一HARQ进程错过重传的次数的达到预定次数,和/或任一HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长达到第一预定时长时,舍弃所述任一HARQ进程。
在上述任一技术方案中,优选地,所述确定单元还用于:若在所述分配单元向所述每个HARQ进程分配了传输资源之后,还有可用的传输资源,则确定是否有需要重传的其它HARQ进程;若有需要重传的其它HARQ进程,则确定所述其它HARQ进程的传输优先级,并根据所述其它HARQ进程的优先级,向其分配传输资源。
在该技术方案中,当向上述的每个HARQ进程分配传输资源之后,若还有可用的传输资源,则可以确定是否有需要重传的其它HARQ进程,在确定有需要重传的其它HARQ进程时,根据其它HARQ进程的优先级向其分配传输资源,使得能够保证传输资源得到充分的利用,提高资源的使用率。其中,若确定没有需要重传的其它HARQ进程,则可以使用剩余的传输资源来建立新的HARQ进程。
在上述任一技术方案中,优选地,在所述HARQ进程为下行HARQ进程的情况下,所述分配单元具体用于:在所述数据发送端每次检测到非授权频段的下行信道可占用时,将从当前子帧开始的第二预定时长的传输资源分配给预定数量个HARQ进程,其中,若从所述当前子帧开始至第一个非下行子帧之前的时长大于或等于预定值T,则将所述预定值T作为所述第二预定时长;若从所述当前子帧开始至第一个非下行子帧之前的时长小于所述预定值T,则将所述当前子帧至所述第一个非下行子帧之前的时长作为所述第二预定时长,其中,预定值T为信道最大占用时长。
在该技术方案中,由于下行信道的检测是在下行子帧进行的,因此若检测到非授权频段的下行信道可占用时,则可以将从当前子帧(即下行子帧)开始的第二预定时长的传输资源分配给预定数量个HARQ进程。其中,第二预定时长的确定可以根据信道最大占用时长和连续的下行子帧个数来进行确定,若连续的下行子帧的时长未达到信道最大占用时长,则将连续的下行子帧的时长作为第二预定时长,若连续的下行子帧的时长大于信道最大占用时长,则将信道最大占用时长作为第二预定时长。
在上述任一技术方案中,优选地,在所述HARQ进程为上行HARQ进程的情况下,所述分配单元具体用于:在所述数据发送端每次检测到非授权频段的上行信道可占用时,将之后的第一个上行子帧对应的传输资源分配给优先级最高的HARQ进程,并在之后的第二个上行子帧之前继续检测所述非授权频段的信道状态;或在所述数据发送端每次检测到非授权频段的上行信道可占用时,将从之后的第一个上行子帧开始的预定数量个上行子帧对应的传输资源分配给预定数量个HARQ进程。
在该技术方案中,由于上行信道的检测是在上行子帧之前进行的,因此若每次检测到非授权频段的上行信道可占用,则可以仅将其后的一个上行子帧对应的传输资源分配给优先级最高的HARQ进程,即每次占用上行子帧之前均需要检测信道状态;当然,在每次检测到非授权频段的上行信道可占用时,也可以将其后预定数量个上行子帧对应的传输资源分配给预定数量个HARQ进程。其中,有两种方式来确定该预定数量的实际个数:一种是检测到信道空闲之后的连续的上行子帧的个数,即检测到信道空闲之后的连续的上行子帧都用来进行HARQ的传输,比如检测到信道空闲之后有3个上行子帧,则将这3个上行子帧都用来传输HARQ进程;另一种是检测到信道空闲之后的连续的上行子帧中的部分上行子帧,比如检测到信道空闲之后有3个上行子帧,若前2个上行子帧都没有分配给其它用户,而第3个上行子帧分配给了其它用户,则仅占用前2个上行子帧来进行HARQ进程的传输,并在占用完成之后,重新进行信道的检测。
通过以上技术方案,可以避免HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了HARQ进程的平均时延,保证了HARQ进程之间利用资源的公平性,有利于提升系统的吞吐量。
附图说明
图1示出了在非授权频段沿用授权频段上的时序规则导致下行HARQ进程不能发送的示意图;
图2示出了在非授权频段沿用授权频段上的时序规则导致上行HARQ进程不能发送的示意图;
图3示出了根据本发明的第一个实施例的非授权频段上的HARQ进程传输方法的示意流程图;
图4示出了根据本发明的第一个实施例的非授权频段上的HARQ进程传输装置的示意框图;
图5示出了根据本发明的实施例的基站的示意框图;
图6示出了根据本发明的第二个实施例的非授权频段上的HARQ进程传输装置的示意框图;
图7示出了根据本发明的实施例的终端的示意框图;
图8示出了根据本发明的第二个实施例的HARQ进程传输方法的示意流程图;
图9示出了根据本发明的实施例的下行HARQ进程连续占用多个下行子帧的示意图;
图10A示出了上行子帧单独存在的帧结构示意图;
图10B示出了上行子帧连续存在的帧结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图3示出了根据本发明的第一个实施例的非授权频段上的HARQ进程传输方法的示意流程图。
如图3所示,根据本发明的第一个实施例的非授权频段上的HARQ进程传输方法,包括:
步骤S30,统计数据发送端在非授权频段上因执行信道检测机制而使每个HARQ进程错过重传的次数,和/或统计每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长。
步骤S32,根据所述每个HARQ进程错过重传的次数,和/或所述每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长,确定所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级。
其中,每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级与所述每个HARQ进程错过重传的次数,和/或所述每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长成正相关关系。
具体地,通过使HARQ进程在进行重传时的传输优先级与HARQ进程错过重传的次数成正相关关系,使得错过重传的次数越多的HARQ进程能够得到较高的传输优先级,进而能够避免HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了HARQ进程的平均时延;类似地,通过使HARQ进程在进行重传时的传输优先级与HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长成正相关关系,使得时延较大的HARQ进程能够得到较高的传输优先级,进而能够减小HARQ进程的平均时延。
步骤S34,在每次检测到非授权频段的信道可占用时,根据所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级向其分配传输资源。
在该技术方案中,通过统计数据发送端在非授权频段上因执行信道检测机制而使每个HARQ进程错过重传的次数,和/或统计每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长,来确定每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级,并根据确定的传输优先级来向其分配传输资源,使得对于错过重传的次数较大的HARQ进程,和/或从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长较长的HARQ进程能够被优先分配传输资源,进而能够避免HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了HARQ进程的平均时延,保证了HARQ进程之间利用资源的公平性,有利于提升系统的吞吐量。
在上述任一技术方案中,优选地,在根据所述每个HARQ进程错过重传的次数和所述每个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长,确定所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级的情况下,确定所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级的步骤,具体包括:根据所述每个HARQ进程错过重传的次数确定所述HARQ进程在重传时的传输优先级;在多个HARQ进程错过重传的次数相同时,根据所述多个HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长确定所述多个HARQ进程在重传时的传输优先级。
在上述任一技术方案中,优选地,所述的非授权频段上的HARQ进程传输方法,还包括:若任一HARQ进程错过重传的次数的达到预定次数,和/或任一HARQ进程从建立至数据发送端接收到ACK消息之前所经历的时长达到第一预定时长,则舍弃所述任一HARQ进程。
在上述任一技术方案中,优选地,还包括:若在向所述每个HARQ进程分配了传输资源之后,还有可用的传输资源,则确定是否有需要重传的其它HARQ进程;若有需要重传的其它HARQ进程,则确定所述其它HARQ进程的传输优先级,并根据所述其它HARQ进程的优先级,向其分配传输资源。
在该技术方案中,当向上述的每个HARQ进程分配传输资源之后,若还有可用的传输资源,则可以确定是否有需要重传的其它HARQ进程,在确定有需要重传的其它HARQ进程时,根据其它HARQ进程的优先级向其分配传输资源,使得能够保证传输资源得到充分的利用,提高资源的使用率。其中,若确定没有需要重传的其它HARQ进程,则可以使用剩余的传输资源来建立新的HARQ进程。
其中,上述方案中所述的数据发送端既可以是基站,也可以是终端。当数据发送端是基站时,HARQ进程为下行HARQ进程;当数据发送端是终端时,HARQ进程为上行HARQ进程。以下针对上行HARQ进程和下行HARQ进程,分别说明具体的资源分配过程:
1、对于下行HARQ进程。
当HARQ进程为下行HARQ进程时,上述步骤S34中根据所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级向其分配传输资源的步骤,具体包括:在每次检测到非授权频段的下行信道可占用时,将从当前子帧开始的第二预定时长的传输资源分配给预定数量个HARQ进程,其中,若从所述当前子帧开始至第一个非下行子帧之前的时长大于或等于预定值T,则将所述预定值T作为所述第二预定时长;若从所述当前子帧开始至第一个非下行子帧之前的时长小于所述预定值T,则将所述当前子帧至所述第一个非下行子帧之前的时长作为所述第二预定时长,其中,预定值T为信道最大占用时长。
在该技术方案中,由于下行信道的检测是在下行子帧进行的,因此若检测到非授权频段的下行信道可占用时,则可以将从当前子帧(即下行子帧)开始的第二预定时长的传输资源分配给预定数量个HARQ进程。其中,第二预定时长的确定可以根据信道最大占用时长和连续的下行子帧个数来进行确定,若连续的下行子帧的时长未达到信道最大占用时长,则将连续的下行子帧的时长作为第二预定时长,若连续的下行子帧的时长大于信道最大占用时长,则将信道最大占用时长作为第二预定时长。
2、对于上行HARQ进程。
当HARQ进程为上行HARQ进程时,上述步骤S34中根据所述每个HARQ进程在进行重传时的传输优先级向其分配传输资源的步骤,具体包括:在每次检测到非授权频段的上行信道可占用时,将之后的第一个上行子帧对应的传输资源分配给优先级最高的HARQ进程,并在之后的第二个上行子帧之前继续检测所述非授权频段的信道状态;或在每次检测到非授权频段的信道可占用时,将从之后的第一个上行子帧开始的预定数量个上行子帧对应的传输资源分配给预定数量个HARQ进程。
在该技术方案中,由于上行信道的检测是在上行子帧之前进行的,因此若每次检测到非授权频段的上行信道可占用,则可以仅将其后的一个上行子帧对应的传输资源分配给优先级最高的HARQ进程,即每次占用上行子帧之前均需要检测信道状态;当然,在每次检测到非授权频段的上行信道可占用时,也可以将其后预定数量个上行子帧对应的传输资源分配给预定数量个HARQ进程。其中,有两种方式来确定该预定数量的实际个数:一种是检测到信道空闲之后的连续的上行子帧的个数,即检测到信道空闲之后的连续的上行子帧都用来进行HARQ的传输,比如检测到信道空闲之后有3个上行子帧,则将这3个上行子帧都用来传输HARQ进程;另一种是检测到信道空闲之后的连续的上行子帧中的部分上行子帧,比如检测到信道空闲之后有3个上行子帧,若前2个上行子帧都没有分配给其它用户,而第3个上行子帧分配给了其它用户,则仅占用前2个上行子帧来进行HARQ进程的传输,并在占用完成之后,重新进行信道的检测。
图4示出了根据本发明的第一个实施例的非授权频段上的HARQ进程传输装置的示意框图。
如图4所示,根据本发明的第一个实施例的非授权频段上的HARQ进程传输装置400,包括:统计单元402、确定单元404和分配单元406。
其中,统计单元402用于统计基站在非授权频段上因执行信道检测机制而使每个下行HARQ进程错过重传的次数,和/或统计每个下行HARQ进程从建立至基站接收到ACK消息之前所经历的时长;确定单元404用于根据所述每个下行HARQ进程错过重传的次数,和/或所述每个下行HARQ进程从建立至基站接收到ACK消息之前所经历的时长,确定所述每个下行HARQ进程在进行重传时的传输优先级;分配单元406用于在基站每次检测到非授权频段的信道可占用时,根据所述每个下行HARQ进程在进行重传时的传输优先级向其分配传输资源。
在该技术方案中,通过统计基站在非授权频段上因执行信道检测机制而使每个下行HARQ进程错过重传的次数,和/或统计每个下行HARQ进程从建立至基站接收到ACK消息之前所经历的时长,来确定每个下行HARQ进程在进行重传时的传输优先级,并根据确定的传输优先级来向其分配传输资源,使得对于错过重传的次数较大的下行HARQ进程,和/或从建立至基站接收到ACK消息之前所经历的时长较长的下行HARQ进程能够被优先分配传输资源,进而能够避免下行HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了下行HARQ进程的平均时延,保证了下行HARQ进程之间利用资源的公平性,有利于提升系统的吞吐量。
在上述技术方案中,优选地,所述每个下行HARQ进程在进行重传时的传输优先级与所述每个下行HARQ进程错过重传的次数,和/或所述每个下行HARQ进程从建立至基站接收到ACK消息之前所经历的时长成正相关关系。
在该技术方案中,通过使下行HARQ进程在进行重传时的传输优先级与下行HARQ进程错过重传的次数成正相关关系,使得错过重传的次数越多的下行HARQ进程能够得到较高的传输优先级,进而能够避免下行HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了下行HARQ进程的平均时延;类似地,通过使下行HARQ进程在进行重传时的传输优先级与下行HARQ进程从建立至基站接收到ACK消息之前所经历的时长成正相关关系,使得时延较大的下行HARQ进程能够得到较高的传输优先级,进而能够减小下行HARQ进程的平均时延。
在上述任一技术方案中,优选地,在根据所述每个下行HARQ进程错过重传的次数和所述每个下行HARQ进程从建立至基站接收到ACK消息之前所经历的时长,确定所述每个下行HARQ进程在进行重传时的传输优先级的情况下,所述确定单元404具体用于:根据所述每个下行HARQ进程错过重传的次数确定所述下行HARQ进程在重传时的传输优先级;在多个下行HARQ进程错过重传的次数相同时,根据所述多个下行HARQ进程从建立至基站接收到ACK消息之前所经历的时长确定所述多个下行HARQ进程在重传时的传输优先级。
在上述任一技术方案中,优选地,所述的非授权频段上的下行HARQ进程传输装置400,还包括:处理单元408,用于在所述统计单元402统计到任一下行HARQ进程错过重传的次数的达到预定次数,和/或任一下行HARQ进程从建立至基站接收到ACK消息之前所经历的时长达到第一预定时长时,舍弃所述任一下行HARQ进程。
在上述任一技术方案中,优选地,所述确定单元404还用于:若在所述分配单元406向所述每个下行HARQ进程分配了传输资源之后,还有可用的传输资源,则确定是否有需要重传的其它下行HARQ进程;若有需要重传的其它下行HARQ进程,则确定所述其它下行HARQ进程的传输优先级,并根据所述其它下行HARQ进程的优先级,向其分配传输资源。
在该技术方案中,当向上述的每个下行HARQ进程分配传输资源之后,若还有可用的传输资源,则可以确定是否有需要重传的其它下行HARQ进程,在确定有需要重传的其它下行HARQ进程时,根据其它下行HARQ进程的优先级向其分配传输资源,使得能够保证传输资源得到充分的利用,提高资源的使用率。其中,若确定没有需要重传的其它下行HARQ进程,则可以使用剩余的传输资源来建立新的HARQ进程。
在上述任一技术方案中,优选地,所述分配单元406具体用于:在所述基站每次检测到非授权频段的下行信道可占用时,将从当前子帧开始的第二预定时长的传输资源分配给预定数量个下行HARQ进程,其中,若从所述当前子帧开始至第一个非下行子帧之前的时长大于或等于预定值T,则将所述预定值T作为所述第二预定时长;若从所述当前子帧开始至第一个非下行子帧之前的时长小于所述预定值T,则将所述当前子帧至所述第一个非下行子帧之前的时长作为所述第二预定时长,其中,预定值T为信道最大占用时长。
在该技术方案中,由于下行信道的检测是在下行子帧进行的,因此若检测到非授权频段的下行信道可占用时,则可以将从当前子帧(即下行子帧)开始的第二预定时长的传输资源分配给预定数量个下行HARQ进程。其中,第二预定时长的确定可以根据信道最大占用时长和连续的下行子帧个数来进行确定,若连续的下行子帧的时长未达到信道最大占用时长,则将连续的下行子帧的时长作为第二预定时长,若连续的下行子帧的时长大于信道最大占用时长,则将信道最大占用时长作为第二预定时长。
图5示出了根据本发明的实施例的基站的示意框图。
如图5所示,根据本发明的实施例的基站500,包括:如图4中所示的非授权频段上的HARQ进程传输装置400。
图6示出了根据本发明的第二个实施例的非授权频段上的HARQ进程传输装置的示意框图。
如图6所示,根据本发明的第二个实施例的非授权频段上的HARQ进程传输装置600,包括:统计单元602、确定单元604和分配单元606。
其中,统计单元602用于统计终端在非授权频段上因执行信道检测机制而使每个上行HARQ进程错过重传的次数,和/或统计每个上行HARQ进程从建立至终端接收到ACK消息之前所经历的时长;确定单元604用于根据所述每个上行HARQ进程错过重传的次数,和/或所述每个上行HARQ进程从建立至终端接收到ACK消息之前所经历的时长,确定所述每个上行HARQ进程在进行重传时的传输优先级;分配单元606用于在终端每次检测到非授权频段的信道可占用时,根据所述每个上行HARQ进程在进行重传时的传输优先级向其分配传输资源。
在该技术方案中,通过统计终端在非授权频段上因执行信道检测机制而使每个上行HARQ进程错过重传的次数,和/或统计每个上行HARQ进程从建立至终端接收到ACK消息之前所经历的时长,来确定每个上行HARQ进程在进行重传时的传输优先级,并根据确定的传输优先级来向其分配传输资源,使得对于错过重传的次数较大的上行HARQ进程,和/或从建立至终端接收到ACK消息之前所经历的时长较长的上行HARQ进程能够被优先分配传输资源,进而能够避免上行HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了上行HARQ进程的平均时延,保证了上行HARQ进程之间利用资源的公平性,有利于提升系统的吞吐量。
在上述技术方案中,优选地,所述每个上行HARQ进程在进行重传时的传输优先级与所述每个上行HARQ进程错过重传的次数,和/或所述每个上行HARQ进程从建立至终端接收到ACK消息之前所经历的时长成正相关关系。
在该技术方案中,通过使上行HARQ进程在进行重传时的传输优先级与上行HARQ进程错过重传的次数成正相关关系,使得错过重传的次数越多的上行HARQ进程能够得到较高的传输优先级,进而能够避免上行HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了上行HARQ进程的平均时延;类似地,通过使上行HARQ进程在进行重传时的传输优先级与上行HARQ进程从建立至终端接收到ACK消息之前所经历的时长成正相关关系,使得时延较大的上行HARQ进程能够得到较高的传输优先级,进而能够减小上行HARQ进程的平均时延。
在上述任一技术方案中,优选地,在根据所述每个上行HARQ进程错过重传的次数和所述每个上行HARQ进程从建立至终端接收到ACK消息之前所经历的时长,确定所述每个上行HARQ进程在进行重传时的传输优先级的情况下,所述确定单元604具体用于:根据所述每个上行HARQ进程错过重传的次数确定所述上行HARQ进程在重传时的传输优先级;在多个上行HARQ进程错过重传的次数相同时,根据所述多个上行HARQ进程从建立至终端接收到ACK消息之前所经历的时长确定所述多个上行HARQ进程在重传时的传输优先级。
在上述任一技术方案中,优选地,所述的非授权频段上的上行HARQ进程传输装置600,还包括:处理单元608,用于在所述统计单元602统计到任一上行HARQ进程错过重传的次数的达到预定次数,和/或任一上行HARQ进程从建立至终端接收到ACK消息之前所经历的时长达到第一预定时长时,舍弃所述任一上行HARQ进程。
在上述任一技术方案中,优选地,所述确定单元604还用于:若在所述分配单元606向所述每个上行HARQ进程分配了传输资源之后,还有可用的传输资源,则确定是否有需要重传的其它上行HARQ进程;若有需要重传的其它上行HARQ进程,则确定所述其它上行HARQ进程的传输优先级,并根据所述其它上行HARQ进程的优先级,向其分配传输资源。
在该技术方案中,当向上述的每个上行HARQ进程分配传输资源之后,若还有可用的传输资源,则可以确定是否有需要重传的其它上行HARQ进程,在确定有需要重传的其它上行HARQ进程时,根据其它上行HARQ进程的优先级向其分配传输资源,使得能够保证传输资源得到充分的利用,提高资源的使用率。其中,若确定没有需要重传的其它上行HARQ进程,则可以使用剩余的传输资源来建立新的HARQ进程。
在上述任一技术方案中,优选地,所述分配单元606具体用于:在所述终端每次检测到非授权频段的上行信道可占用时,将之后的第一个上行子帧对应的传输资源分配给优先级最高的上行HARQ进程,并在之后的第二个上行子帧之前继续检测所述非授权频段的信道状态;或在所述终端每次检测到非授权频段的上行信道可占用时,将从之后的第一个上行子帧开始的预定数量个上行子帧对应的传输资源分配给预定数量个上行HARQ进程。
在该技术方案中,由于上行信道的检测是在上行子帧之前进行的,因此若每次检测到非授权频段的上行信道可占用,则可以仅将其后的一个上行子帧对应的传输资源分配给优先级最高的上行HARQ进程,即每次占用上行子帧之前均需要检测信道状态;当然,在每次检测到非授权频段的上行信道可占用时,也可以将其后预定数量个上行子帧对应的传输资源分配给预定数量个上行HARQ进程。其中,有两种方式来确定该预定数量的实际个数:一种是检测到信道空闲之后的连续的上行子帧的个数,即检测到信道空闲之后的连续的上行子帧都用来进行上行HARQ的传输,比如检测到信道空闲之后有3个上行子帧,则将这3个上行子帧都用来传输上行HARQ进程;另一种是检测到信道空闲之后的连续的上行子帧中的部分上行子帧,比如检测到信道空闲之后有3个上行子帧,若前2个上行子帧都没有分配给其它用户,而第3个上行子帧分配给了其它用户,则仅占用前2个上行子帧来进行HARQ进程的传输,并在占用完成之后,重新进行信道的检测。
图7示出了根据本发明的实施例的终端的示意框图。
如图7所示,根据本发明的实施例的终端700,包括:如图6中所示的非授权频段上的HARQ进程传输装置600。
综上,本发明的技术方案主要是针对非授权频段被LTE系统使用时,提出了基于HARQ进程优先级的信道资源分配方法,避免一些HARQ进程因总是占用不到信道而不能发送数据的问题,减小了HARQ进程的平均时延,保证了HARQ进程之间利用资源的公平性。其中,本发明的技术方案不仅适用于非授权频段以TDD的方式被LTE系统使用的场景,也适用于非授权频段以SDL的方式或动态上下行的方式被LTE系统使用的场景。
具体如图8所示,根据本发明的第二个实施例的HARQ进程传输方法,包括:
步骤802,数据发送端确定有待重传的HARQ进程。其中,数据发送端可以是基站,也可以是终端。
步骤804,数据发送端竞争信道。
步骤806,判断是否抢占信道成功,若是,则执行步骤808;否则,继续竞争信道。
步骤808,统计每个HARQ进程的时延T{i},以及因LBT机制导致错过的传输次数N{i}。
步骤810,判断N{i}中是否存在大小相同的元素,若是,则执行步骤812;否则,执行步骤816。
步骤812,比较N{i}中大小相同的元素所对应的T{i}中的元素,即在有错过的传输次数相同的HARQ进程时,比较这些HARQ进程的时延。
步骤814,根据T{i}中的元素大小进行对应进程降序排列。
步骤816,根据N{i}中的元素大小进行对应进程降序排列。
步骤818,根据降序排列结果确定HARQ进程的优先级,其中,排序越靠前,优先级越大。
步骤820,按照确定的优先级高低顺序给HARQ进程分配信道资源。
步骤822,占用信道传输HARQ进程。在信道占用结束后,返回步骤804。
在图8所示的HARQ进程传输方法中,为了保证通信质量,数据发送端在非授权频段上发送数据之前必须进行信道检测,当检测到该频段没有别的异系统使用或者噪声较小时方可使用。当发送端检测到信道可用时,发送端根据HARQ进程的时延和因LBT机制错过的传输次数进行优先级排序,完成排序后以优先级从高到低的顺序进行信道资源分配。
其中,时延指的是发送端在建立HARQ进程之后至接收到ACK消息之前所经历的时间;错过的传输次数指的是HARQ进程由于LBT机制在时序规定的时间没有抢占到信道资源导致不能正常发送重传数据的次数。
在根据统计的HARQ进程的时延和因LBT机制错过的传输次数来确定HARQ进程的优先级时,首先将HARQ进程因LBT机制错过的传输次数进行比较,次数越大,优先级越高;若出现错过的传输次数一致的HARQ进程,则比较它们的HARQ进程时延,时延越大,优先级越高。最后将两次比较的结果整合在一起,得到各个HARQ进程的优先级排序。在本发明的其它实施例中,也可以仅根据HARQ进程的时延或因LBT机制错过的传输次数来确定HARQ进程的优先级。
以下针对下行HARQ进程和上行HARQ进程分别进行说明:
一、下行HARQ进程。
1、当需要传输下行数据时,基站进行信道检测,在竞争到信道资源之后的Tms内可以占用信道。其中,统计HARQ进程时延是指统计基站已经发送,但是未接收到ACK反馈的下行HARQ进程的时延;统计HARQ进程错过的传输次数是指统计已经收到NACK反馈的下行HARQ进程错过重传的次数。
2、在分配资源时,资源是以子帧为单位分配给优先级较高的HARQ进程的。其中,在检测到信道空闲时,可以连续占用多个下行子帧来传输HARQ进程,比如对于图9所示的帧结构,当检测到信道空闲时,按照HARQ进程的优先级,依次在接下来的6个下行子帧中传输HARQ进程3、HARQ进程6、HARQ进程1、HARQ进程5、HARQ进程2、HARQ进程4。其中,连续占用的多个子帧是根据信道最大占用时长和连续的下行子帧个数来确定的,若连续的下行子帧的时长未达到信道最大占用时长,则可以占用这连续的多个下行子帧,若连续的下行子帧的时长大于信道最大占用时长,则对信道的占用时长即为信道最大占用时长。
3、如果所统计的HARQ进程所占用的信道时长小于信道最大占用时间T,则给符合条件的HARQ进程分配资源后,可以再做一次HARQ进程优先级的统计,以将剩下的下行信道资源分配出去,以此类推。如果统计之后没有符合的HARQ进程,且下行信道资源还有剩余,则该资源不进行分配。
4、如果在一次信道占用时间结束时,仍然有部分HARQ进程没有分配到信道资源,则这些进程将不会得到任何资源,它们将参与下一次占用信道后的资源分配。
5、每一次在基站占用信道之后的HARQ进程优先级判定相互独立,互不影响,每次优先级判定结果仅用于当前的信道资源分配。
6、当基站接收到的某一个下行HARQ进程的反馈信息为ACK确认信息时,该进程的时延和错过的传输次数则清零。
7、如果当前子帧方向是上行,而下行的占用时间没有结束,则结束下行数据的发送,占用时间T清零。
8、当一个下行HARQ进程错过传输的次数达到预定次数(如4次)时,则放弃该HARQ进程的数据,并且将该下行HARQ进程的时延和错过的传输次数清零。
9、HARQ进程的反馈时序规则在授权频段上依然可以延用授权频段上TD-LTE系统中的下行HARQ时序规则。
二、上行HARQ进程。
1、当需要传输上行数据时,终端进行信道检测,在检测到信道空闲时,向基站发送上行数据。由于上行信道的最大占用时间为1ms,并且根据上行子帧的连续性和检测方式,资源分配方式主要分为以下两种:
方式一:如图10A所示,当上行子帧单独存在,前后都是非上行子帧,则根据HARQ进程的优先级,将信道资源分配给优先级最高的上行HARQ进程。
方式二:如图10B所示,当上行子帧连续存在时,上行信道的检测方式有两种:一种是在每一个上行子帧之前都检测,根据检测结果确定是否在该上行子帧上传输HARQ进程;另一种是当在其中任何一个上行子帧之前抢占到信道资源后,若该子帧之后仍然是上行子帧,则后续可以不再做信道检测,直接占用信道,直到遇到下行子帧或基站将后续的上行子帧分配给其它用户使用。
其中,当在每个上行子帧之前都做信道检测时,若确定可以占用上行信道,则将信道资源分配给优先级最高的上行HARQ进程;当在任何一个上行子帧之前的信道检测过程抢占到信道资源且在之后的n个连续上行子帧上直接占用信道时,可以将这n+1个上行子帧分配给优先级较高的多个HARQ进程。
2、在TD-LTE的HARQ时序规则中,上行HARQ是同步的,即发送和重传时序是固定的,而在本发明中,由于是根据优先级来分配资源,因此上行数据发送和重传的时序不是固定的,即在本发明的技术方案中,上行HARQ是异步传输。
3、统计的上行HARQ进程时延是指统计终端已经发送,但是未接收到ACK反馈的上行HARQ进程的时延;统计HARQ错过的传输次数是指统计已经收到NACK反馈的上行HARQ进程错过重传的次数。
4、若进行优先级排序的HARQ进程数量小于连续上行子帧的总数,则给符合条件的HARQ进程分配资源后,再做一次HARQ进程优先级的统计,将剩下的上行信道资源分配出去,以此类推。如果统计之后没有符合的HARQ进程,信道资源还有剩余,则这些资源不进行分配。
5、如果一次信道占用时间结束时,仍然有部分上行HARQ进程没有分配到信道资源,这些进程将不会得到任何资源。它们将参与下一次占用信道后的资源分配。
6、每一次在终端占用信道之后的HARQ进程优先级判定相互独立,互不影响,每次优先级判定结果仅用于当前的信道资源分配。
7、当终端接收到的某一个上行HARQ进程的反馈信息为ACK确认信息时,该进程的时延和错过的传输次数则清零。
8、当一个上行HARQ进程错过传输的次数达到预定次数(如4次)时,则放弃该HARQ进程的数据,并且将该上行HARQ进程的时延和错过的传输次数清零。
9、HARQ进程的反馈时序规则在授权频段上依然可以延用授权频段上TD-LTE系统中的上行HARQ时序规则。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,本发明提出了一种新的非授权频段上的HARQ进程传输方案,可以避免HARQ进程由于总是占用不到信道而导致不能发送数据的问题,减小了HARQ进程的平均时延,保证了HARQ进程之间利用资源的公平性,有利于提升系统的吞吐量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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。