CN101807984A - 同步harq的调度方法、装置及无线通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种同步HARQ的调度方法、装置及无线通信系统。在上述方法中,在同步HARQ建立前,基站获取终端的处理时延;基站根据预设信息,确定同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的第一序号,以及同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的第二序号,其中,预设信息包括:终端的处理时延和基站的处理时延。根据本发明提供的技术方案,能够在一定程度上提高系统链路效率,降低系统成本。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,尤其涉及一种同步混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request,简称为HARQ)的调度方法、装置及无线通信系统。
背景技术
混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request,简称为HARQ)技术是对传统自动重传请求(Automatic Repeat Request,简称为ARQ)技术的改进,其合并了ARQ和前向纠错(Forward ErrorCorrection,FEC)技术,从而减小了时变衰落信道对接收数据误块率的影响,使无线通信系统能够提供更高、更稳定的数据吞吐。目前,HARQ已成为诸如长期演进(Long-Term Evolution,简称为LTE)系统和IEEE 802.16m系统的4G系统中的关键技术。
HARQ过程主要包括以下处理:(1)数据发送端向数据接收端传输数据突发或者突发重传;(2)数据接收端向数据发送端发送反馈信令;(3)数据发送端和数据接收端对HARQ过程的安排调度。
同步HARQ是指数据突发传输或者突发重传、以及对应的反馈信令在指定的信道时刻发送,对于同步HARQ,除了在建立HARQ过程时的信令开销外,系统不需要在HARQ过程中再使用系统信令。
在一个典型的时分双工(Time Division Duplex,简称为TDD)系统中,为了减少由于系统链路结构造成的系统延时,以及可以灵活分配上/下行链路上的数据载荷,通常将一个无线帧进一步划分为时间粒度更小的多个子帧。其中一个子帧的时间长度被称为一个传输时间间隔(Transmission Time Interval,简称为TTI)。上行链路和下行链路被分别分配在一段连续子帧上,在具体应用中,下/上行链路在一个无线帧内的比例是可变的,例如,图1示出了TDD系统中的一个无线帧的分配方式,如图1所示,一个无线帧被分为8个子帧,其中,前5个连续的子帧被分配给下行链路,后3个连续子帧被分配给上行链路,下/上行链路的比例为5∶3。
在TDD系统中,同步HARQ的数据突发传输/突发重传以及反馈信令的安排调度需要考虑当前无线帧/子帧的可用状态、下/上行链路比例、基站和终端的处理延时等因素。具体地,处理延时包括接收端延时和发送端延时。其中,接收端延时是指数据接收端从接收到数据突发传输或者突发重传到准备好对应的反馈信令的时间间隔;发送端延时是指数据发送端从接收到反馈信号到准备好下一次数据突发传输或者突发重传的时间间隔。处理时延由设备的处理能力决定,一般情况下,基站设备的处理能力越强,处理延时相对越小,例如1~2TTI。而由于设计方案的差异,不同终端设备的处理能力差别较大,处理延时可能为1~3TTI。
目前,在设计时,一般要求所有基站设备和所有终端设备都分别满足固定的处理延时要求,如果选择的固定处理延时过大,则会降低系统链路效率,但如果选择的固定处理延时过小,则会提高对设备的处理能力的要求,对于低端终端设备,提高其处理能力则会增加其成本。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种改进的HARQ的调度方案,用以解决现有技术中由于要求所有终端都满足相同的处理延时,从而导致终端的成本增加的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种同步混合自动重传请求的调度方法。
根据本发明的同步混合自动重传请求的调度方法包括:在同步HARQ建立前,基站获取终端的处理时延;基站根据预设信息,确定同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的第一序号,以及同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的第二序号,其中,上述预设信息包括:终端的处理时延和基站的处理时延。
进一步地,上述预设信息还包括当前无线帧的上行链路和下行链路的比例、当前无线帧的可用状态、当前无线帧的子帧的可用状态。
根据本发明的另一个方面,提供了一种基站。
根据本发明的基站包括:获取模块,用于获取终端的处理时延;确定模块,用于根据预设信息确定与终端的同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的第一序号,以及同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的第二序号,其中,上述预设信息包括:终端的处理时延和基站的处理时延。
进一步地,上述预设信息还包括:当前无线帧的上行链路和下行链路的比例、当前无线帧的可用状态、当前无线帧的子帧的可用状态。
根据本发明的又一个方面,提供了一种无线通信系统。
根据本发明的无线通信系统包括:终端和基站,其中,终端用于根据其处理能力确定其处理延时;基站用于根据其自身的处理延时和获取到的终端的处理延时,确定同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的序号,以及同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的序号。
通过本发明的上述至少一个方案,根据基站和终端的处理延时实时确定同步HARQ过程的调度方案,可以解决现有技术中由于要求所有终端都满足相同的处理延时,从而导致终端的成本增加的问题,能够在一定程度上提高系统链路效率,降低系统成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为现有技术中TDD系统中的一种无线帧的分配方式示意图;
图2为根据本发明实施例的无线通信系统的结构示意图;
图3为根据本发明实施例的基站的结构示意图;
图4为根据本发明优选实施例的基站的结构示意图;
图5为根据本发明实施例的同步HARQ的调度方法的流程图;
图6为根据本发明优选实施例的同步HARQ的调度方法的流程图。
具体实施方式
功能概述
本发明实施例针对现有技术中由于要求所有终端都满足相同的处理延时,从而导致终端的成本增加的问题,提出了一种改进的同步HARQ的调度方案。在本发明实施例提供的技术方案中,在同步HARQ建立前,终端根据其处理能力,确定其处理延时。基站获取终端的处理延时,并根据该处理延时及基站本地的处理延时,确定同步HARQ过程中用于传输上行数据突发传输和突发重传的子帧的序号,以及同步HARQ过程中用于传输下行反馈信令的子帧的序号。
在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
根据本发明实施例,首先提供了一种无线通信系统,该系统中使用同步HARQ技术。
图2为根据本明实施例的无线通信系统的结构示意图,如图2所示,根据本发明实施例的无线通信系统包括:终端1和基站2。其中,终端1用于根据其处理能力确定其处理延时;基站2用于根据其自身的处理延时和获取到的终端1的处理延时,确定同步HARQ过程中上行数据突发传输和突发重传所使用的子帧的序号,以及该同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的序号。具体地,终端1在确定其处理延时后,可以将其处理延时发送给基站2,基站2接收终端1发送的处理延时,获取到终端1的处理延时,并不限于此方法,在具体实施过程中,其它基站2可以获取到终端1的处理延时的方法也可以应用在本发明实施例中。
在具体实施过程中,上述终端1和基站2通过无线通信链路连接,该无线通信链路在时间上被划分为多个无线帧,每一个无线帧又被进一步划分为N个更小粒度的子帧SFI_i,其中,i=1,...,N。每一个子帧的时域长度为一个TTI。并且,在一个无线帧内,开始k个连续子帧被分配为从基站2到终端1的下行链路,后N-k个连续子帧被分配为从终端1到基站2的上行链路。其中下/上行链路比例为k/(N-k)。
具体地,基站2通过与终端1的反馈信令信道向终端1发送反馈信令,终端1通过与基站2的突发数据传输/重传信道向基站2发送突发数据或突发重传。
具体地,基站2的处理能力反映为其作为接收端的处理时延Nb。其中,Nb表示当基站2接收到来自终端1的数据突发传输或者突发重传后,能在(Nb1)×TTI时间内准备好对应的反馈信号并准备发往终端1。
具体地,终端1的处理能力反映为其作为发送端的处理时延Nt。其中,Nt表示当终端1接收到来自基站2对之前数据突发传输或者突发重传的反馈信号后,能在(Nt+1)×TTI时间内准备好下一次数据突发传输或者突发重传,并准备发往基站2。
其中,一个同步HARQ过程承载着从上述终端1到上述基站2的突发数据。在该HARQ过程上的连续两次数据突发传输或者突发重传在一个无线帧周期内完成,即传输周期不大于N×TTI。
根据本发明实施例提供的上述无线通信系统,可以根据基站和终端的处理延时分配同步HARQ的传输子帧。
根据本发明实施例,还提供了一种基站,该基站可以作为上述无线通信系统中的基站2在该无线通信系统中使用。
图3为根据本发明实施例的基站的结构示意图,如图3所示,根据本发明实施例的基站主要包括:获取模块11和确定模块13。其中,获取模块11用于获取终端的处理时延;确定模块13与获取模块11连接,用于根据预设信息确定与上述终端的同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的第一序号,以及同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的第二序号,其中,该预设信息包括:上述终端的处理时延和该基站的处理时延。
具体地,如图4所示,上述确定模块13可以包括:计算单元131和选择单元133。其中,计算单元131用于计算一个无线帧中满足以下三个条件的子帧号对的组合,其中,每个子帧号对都包括子帧号i和子帧号j。
1≤j≤k;(1)
k+1≤i≤N;(2)
(Nt+1)≤i-j≤[N-(Nb+1)];(3)
其中,Nb为该基站的处理时延,Nt为上述终端的处理时延,N为当前无线帧中包含的子帧的数量,并且,当前无线帧中子帧号1到k的子帧被分配给下行链路。
在具体实施过程中,计算单元131可以遍历当前无线帧的子帧的序号,获取满足上述三个条件的序列对。
选择单元133,用于根据上述无线帧的子帧的可用状态,从计算单元131得到的上述组合中选择其对应的子帧为可用的子帧号对,将选择的该子帧号对的子帧号i作为上述第一序号,即同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的序号,将选择的该子帧号对的子帧号j作为上述第二序号,即同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的序号。
在具体实施过程中,上述组合可以实时获取,也可以预先保存上述计算单元131得到的上述组合,在HARQ初始化时,根据接收到的终端的处理延时,查找上述组合,从而获取相应的序号对,因此,该基站还包括:存储单元135,与计算单元131连接,用于保存计算单元131得到的上述组合;则选择单元133根据当前无线帧的子帧的可用状态,从存储单元135保存的上述组合中选择其对应的子帧为可用的子帧号对。
根据本发明实施例提供的上述基站,可以在同步HARQ的初始阶段,根据终端和基站的处理时延,分配同步HARQ过程中使用的子帧。
根据本发明实施例,还提供了一种同步HARQ的调度方法,该方法可以由本发明实施例提供的上述无线通信系统或基站实现。
图5为根据本发明实施例的同步HARQ的调度方法的流程图,如图5所示,根据本发明实施例的同步HARQ的调度方法主要包括以下处理(步骤S501-步骤S503):
步骤S501:在HARQ建立前,基站获取终端的处理时延;
在具体实施过程中,在同步HARQ过程初始化时,终端根据其处理能力确定其处理延时Nt,并向基站报告其处理延时Nt,或者由基站主动获取该终端的处理延时Nt。
步骤S503:基站根据预设信息,确定同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的第一序号,以及同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的第二序号,其中,该预设信息包括:上述终端的处理时延和该基站的处理时延。
在具体实施过程中,上述预设信息还包括但不限于以下至少之一:当前无线帧的上行链路和下行链路的比例、当前无线帧的可用状态、当前无线帧的子帧的可用状态。
在具体实施过程中,某终端与某基站之间的无线链路中一个无线帧中上行链路和下行链路的比例时固定的,当该终端切换到另一小区时,该比例可能会改变。在实际应用过程中,一个被划分为8个子帧的无线帧,下/上行链路比例可以为以下任意之一:2∶6、3∶5、4∶4、5∶3、6∶2。基站的处理延时Nb为一个或者两个TTI,终端的处理延时Nt可以为一个、或者两个、或者三个TTI。
基站根据上述预设信息,可以通过如下处理确定上述第一序号和第二序号:
步骤1:获取满足预设条件的子帧号对的组合,其中,每个子帧号对都包括子帧号i(i=k+1,......,N,其中,N为大于1的整数,指示当前无线帧包含的子帧的数量,k为当前无线帧中最后一个下行链路的子帧的子帧号)和子帧号j(j=1,......,k);
步骤2:根据当前无线帧中每个子帧的可用状态,从步骤1中确定的组合中选择一子帧号对,该子帧号对中的子帧号i和子帧号j对应的子帧为当前可用的子帧;
步骤3:将选择的子帧号对的子帧号i作为上述第一序号,子帧号j作为上述第二序号。
在具体实施过程中,也可以将预先确定步骤1中的组合,并保存该组合,在同步HARQ过程初始化时,基站执行上述步骤2从保存的组合中选择一个子帧号对,再执行步骤3。
具体地,上述步骤1中的预设条件包括:
1≤j≤k;
k+1≤i≤N;
(Nt+1)≤i-j≤[N-(Nb+1)];
其中,Nb为该基站的处理时延,Nt为该终端的处理时延。在上述步骤1中,基站可以遍历当前无线帧的序号,以获取满足上述预设条件的子帧号对(子帧号i和子帧号j)。
在具体实施过程中,基站遍历当前无线帧的序号,获取到的上述组合可能包括多个子帧号对,如果该组合中有多个子帧号对包括的子帧号对应的子帧的当前状态都为可用,则基站可以任意选择一对中的子帧号i和子帧号j,作为同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的序号以及下行反馈信令使用的子帧的序号。
在具体实施过程中,基站在获取到同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的序号以及下行反馈信令使用的子帧的序号后,则通知终端具体的分配信息;如果上述组合为空或上述组合中每个子帧号对中的子帧号对应的子帧的当前状态都为不可用,则基站通过终端HARQ信道分配失败,终端在接收到该通知后,可以选择重新尝试(即发送信息给基站,指示基站再次分配),或者终端终止同步HARQ,不再进行HARQ。在具体实施过程中,基站也可以不向终端发送通知,终端在发送其处理延时的预定时间后,如果没有接收到基站通知同步HARQ过程中子帧的分配信息,则重新尝试或终止同步HARQ。
根据本发明实施例提供的上述同步HARQ的调度方法,可以根据基站和终端的处理能力分配同步HARQ过程中的传输上行数据突发传输或突发重传使用的子帧,以及下行反馈信令使用的子帧。
为进一步理解本发明实施例提供的技术方案的具体实施过程,以下通过一个优选实施例进行说明。
在该实施例中,一个无线帧被划分为8个子帧,下/上行链路比例可以是2∶6、或者3∶5、或者4∶4、或者5∶3、或者6∶2。其中一个子帧的时间长度为一个TTI。基站的处理延时为一个或者两个TTI。终端设备的处理延时可以为一个、或者两个、或者三个TTI。
在本实施例中,一个同步HARQ过程上的连续两次数据突发传输或者突发重传在一个无线帧周期内完成,即传输周期不大于8xTTI。
图6为本实施例的流程图,如图6所示,在本实施例中,同步HARQ的调度过程主要包括以下处理:
步骤S601:基站A和终端B在协商初始化上行同步HARQ过程时,终端B向基站A报告终端B的作为数据发送端的处理延时Nt,相当于上述图5中的步骤S501。
步骤S603:基站A根据终端B报告的上述处理延时Nt和本地的作为数据接收端的处理延时Nb,确定同步HARQ过程中,上行数据突发或重传所使用的子帧序号i,以及下行对应的反馈信号所使用的子帧序号j。
在本实施例中,预先根据基站A与终端B之间的不同的上/下行链路的比例、基站A的不同处理延时Nb和终端B的不同处理延时Nt,根据上述的上述预设条件,遍历无线帧中每个子帧的子帧号,可以获取在每种情况下所有可以选择的i/j组合,并将结果保存在基站,在本实施例中,基站保存的所述可以选择的i/j组合如表1所示,在表1中n/a表示在该下/上行链路比例、接收端(即基站A)处理延时、发送端(即终端B)处理延时情况下无法分配i/j组合,DL/UL为下行链路与上行链路的比例。
表1.
基站根据当前的情况,即当前基站A的处理延时Nb、终端B的处理延时Nt、当前下行链路与上行链路的比例的取值,从表1中获取与当前情况对应的i/j组合,并根据当前无线帧中每个子帧的可用状态,获取的i/j组合中获取合适的i/j对。
具体地,比如,当前Nb=1,Nt=3,下行链路与上行链路的比例为3∶5,则基站从表1中获取如表2所示的i/j组合。
表2.
| i | j |
| n/a | n/a |
| 4 | n/a |
| 5 | 1 |
| 6 | 1,2 |
| i | j |
| 7 | 1,2,3 |
| 8 | 2,3 |
假设当前无线帧中可用的子帧的子帧序号包括:1、3、4、6和8,则当前可用的i/j对包括:i=5和j=1、i=6和j=1、i=8和j=3,基站可以从该三对i/j中任意选择一对,将该对中的i的取值作为同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的序号,j的取值作为同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的序号。
在具体实施过程中,基站在从表2中依次选择可用的i/j组合后,如果子帧SFI_i或者SFI_j无法被分配,则放弃该i/j组合,继续在表2剩余的i/j组合中寻找可用的i/j组合。
步骤S605:判断步骤S603中子帧序号i和子帧序号j确定是否成功,如果是,则执行步骤S607;否则,执行步骤S609。
上述步骤S603和步骤S605相当于图5中的步骤S503。
在具体实施过程中,基站从上述表1中获取与当前情况对应的i/j组合可能当前都不可以使用,则确定子帧号i和j失败;或者,基站从上述表1中获取的与当前情况对应的i/j组合为空,比如,如果Nb=1、Nt=4,则在表1中不存在与该情况对应的i/j组合,则确定子帧号i和j失败。
步骤S607:基站A向终端B发送HARQ信道分配的子帧信息,即上述上行数据突发或重传所使用的子帧序号i,以及下行对应的反馈信号所使用的子帧序号j;
在具体实施过程中,基站A可以将子帧序号i和子帧序号j携带在第一个子帧上发送给终端B。
步骤S609:基站A向终端B发送指示HARQ信道分配失败的指示。
如上所述,借助本发明实施例提供的技术方案,通过根据基站和终端的处理能力实时确定同步HARQ过程的调度方案,可以解决现有技术中由于要求所有终端都满足相同的处理延时,从而导致终端的成本增加的问题,能够在一定程度上提高系统链路效率,降低系统成本,提高用户体验。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
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。
Claims (11)
1.一种同步混合自动重传请求HARQ的调度方法,其特征在于,包括:
在同步HARQ建立前,基站获取终端的处理时延;
所述基站根据预设信息,确定同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的第一序号,以及同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的第二序号,其中,所述预设信息包括:所述终端的处理时延和所述基站的处理时延。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设信息还包括以下至少之一:当前无线帧的上行链路和下行链路的比例、当前无线帧的可用状态、当前无线帧的子帧的可用状态。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过如下处理确定所述第一序号、所述第二序号:
确定满足预设条件的子帧号对的组合,其中,每个子帧号对都包括子帧号i和子帧号j;
根据当前无线帧的子帧的可用状态,从所述组合中选择一子帧号对,将选择的所述子帧号对包括的子帧号i和子帧号j分别作为所述第一序号和所述第二序号;
其中,i和j为自然数,且i不等于j。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过如下处理确定所述第一序号、所述第二序号:
获取预先保存的满足预定条件的子帧号对的组合,其中,每个子帧号对都包括子帧号i和子帧号j;
一子帧号对,将选择的所述子帧号对包括的子帧号i和子帧号j分别作为所述第一序号和所述第二序号;
其中,i和j为自然数,且i不等于j。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述预设条件包括:
1≤j≤k;
k+1≤i≤N;
(Nt+1)≤i-j≤[N-(Nb+1)];
其中,Nb为所述基站的处理时延,Nt为所述终端的处理时延,N为当前无线帧中包含的子帧的数量,当前无线帧中子帧号1到k的子帧被分配给下行链路。
6.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果满足所述预设条件的所述组合为空,或者所述组合中的所有子帧号对对应的子帧都不能够使用,则通知所述终端HARQ信道分配失败。
7.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,在确定所述第一序号和所述第二序号之后,所述方法还包括:
所述基站将确定的所述第一序号和所述第二序号通知给所述终端。
8.一种基站,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取终端的处理时延;
确定模块,用于根据预设信息确定与所述终端的同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的第一序号,以及同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的第二序号,其中,所述预设信息包括:所述终端的处理时延和所述基站的处理时延。
9.根据权利要求8所述的基站,其特征在于,所述确定模块包括:
计算单元,用于计算一个无线帧中满足以下条件的子帧号对的组合,其中,每个子帧号对都包括子帧号i和子帧号j:
1≤j≤k;
k+1≤i≤N;
(Nt+1)≤i-j≤[N-(Nb+1)];
其中,Nb为所述基站的处理时延,Nt为所述终端的处理时延,N为当前无线帧中包含的子帧的数量,当前无线帧中子帧号1到k的子帧被分配给下行链路;
选择单元,用于所述无线帧的子帧的可用状态,从所述计算单元得到的组合中,选择一子帧号对,将选择的所述子帧号对的子帧号i和子帧号j分别作为所述第一序号和所述第二序号。
10.根据权利要求9所述的基站,其特征在于,所述确定模块还包括:
存储单元,用于保存所述计算单元得到的所述组合;
所述选择单元用于根据当前无线帧的子帧的可用状态,从所述存储单元保存的所述组合中选择一子帧号对,将选择的所述子帧号对包括的子帧号i和子帧号j分别作为所述第一序号和所述第二序号。
11.一种无线通信系统,其特征在于,包括:终端和基站,其中,
所述终端,用于根据其处理能力确定其处理延时;
所述基站,用于根据其自身的处理延时和获取到的所述处理延时,确定同步HARQ过程中上行数据突发传输或突发重传使用的子帧的序号,以及同步HARQ过程中下行反馈信令使用的子帧的序号。
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