CN101155013B - 一种harq与arq交互协作的方法 - Google Patents

Abstract

一种HARQ与ARQ交互协作的方法，包括：1)发端HARQ的NDI更新操作步骤：采用多比特的NDI，发端HARQ根据其ARQ所通知的不同发送原因对NDI进行不同变化量的更新；2)收端HARQ的差错检测步骤：所述收端HARQ设有用于记录或存储收端下一次所期望接收到的NDI值、指示最后的或者孤立的PDU值、收端对上一次收到的PDU的反馈信息值的寄存器，收端HARQ根据接收到的控制信令中的NDI、RV以及这三个值共同构成残余HARQ错误的检测空间；3)收端HARQ的寄存器值更新步骤：收端在每次HARQ处理后根据步骤2)的检测结果更新所述三个值，用于下一次HARQ处理中作为判断依据。本发明能够有效而可靠地同时处理连续数据流和最后的/孤立的PDU，使ARQ重传时延比ARQ状态报告方式大大减小并避免了TCP重传。

Description

一种HARQ与ARQ交互协作的方法

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种混合自动重传请求(HARQ)与自动重传请求(ARQ)交互协作的方法。

背景技术

在第三代合作伙伴计划组织(3GPP)的长期演进计划(LTE)关于无线接入网络层2标准(RAN2)的讨论过程中，把HARQ和ARQ实体都设置在演进型节点B(eNB)中的规则目前已经得到了普遍认同。从而使得HARQ与ARQ交互协作成为可能。

HARQ与ARQ交互协作一方面采用本地肯定确认(Local-ACK)和保护定时器来推动ARQ发送窗口的前进，另一方面在接收端HARQ实体通过控制信令中的1比特新数据指示(NDI，每当发端ARQ把一个PDU传递给发端HARQ，发端HARQ就会更新NDI并通过相应的控制信令发送)来检测残余HARQ错误，并通过本地否定确认(Local-NACK)与接收端ARQ实体交互，触发ARQ级状态报告(Status Report)来加速ARQ级重传以及错误修复。前者减少了ARQ级的肯定确认状态报告(ACK Status Report)，后者减小了ARQ重传的时延、减小ARQ发送窗口的规模，因而HARQ与ARQ交互协作具有明显的优势和意义。然而这些优势主要依赖于残余HARQ错误的检测，包括否定确认误译为肯定确认的错误(NACK-to-ACK)、无确认误译为肯定确认的错误(DTX-to-ACK)和达到最大HARQ重传次数仍未成功接收的错误等。所以如何提高HARQ检错的有效性与可靠性是设计ARQ-HARQ交互协作方法的关键问题。

爱立信公司提出了一套全面的HARQ与ARQ交互协作的方法：对于连续的数据流(on-goingflow)，收端HARQ利用控制信令中的1比特新数据标识(New Data Indicator，NDI)和3比特冗余版本(Redundancy Version，RV)来检测残余HARQ错误；对于最后的/孤立的协议数据单元(last/isolated PDU)则采用原ARQ协议中的轮询(poll)机制在介质接入控制层协议数据单元(MAC PDU)头部添加1比特poll，保证其可靠性。其对连续的数据流的基本操作(NACK-to-ACK检测)及对最后的或孤立的PDU的基本操作分别见图1、图2(本发明所有图中均假设最大HARQ重传次数为N，图1中的i表示第i次HARQ重传，且1＜i＜N)。

在图1中，如PDU X(对应的NDI＝0)被收端HARQ成功接收，则反馈ACK。当发端HARQ收到这一ACK反馈，它用Local_ACK通知发端ARQ，于是发端ARQ开始发送下一个PDU Y(因为PDU Y被发端ARQ传递给发端HARQ，根据NDI定义，发端HARQ会把它从0更新为1)，同时启动对PDU X的保护定时器。如果该定时器在超时前并没有接收到NACK状态报告，则认为PDU X已被可靠接收从而将其从ARQ发送窗口中删除。如果PDU Y没有被成功接收，则收端HARQ反馈NACK，发端HARQ收到该NACK则重新发送PDU Y。如果第i次HARQ传输的NACK反馈被发端HARQ错判成ACK反馈，则发端会发送新的PDU Z(对应的NDI从1更新为0)，当收端HARQ收到这一PDU，检测到其NDI并不等于它所期望接收的PDU Y的NDI，于是判断出现了NACK-to-ACK错误，触发收端ARQ启动NACK状态报告，请求重传PDU Y，从而保证了可靠性。

然而因为在最后的/孤立的PDU之后没有多余的PDU可以发送，所以借助下一个接收PDU的NDI与期望的NDI不相符来检测NACK-to-ACK错误的方法并不适用，必须采用poll机制来保证最后的/孤立的PDU的可靠性。在图2中，当发端ARQ开始发送最后的PDU的同时启动poll定时器，如果该定时器在超时前仍未收到ACK状态报告，则重新发送该PDU。而如果收端HARQ没有正确接收该PDU，它仅反馈NACK，否则若该PDU被成功接收，除了反馈ACK，收端ARQ还要启动ACK状态报告通知发端。当发端收到这一ACK状态报告，确认这一最后的PDU已经可靠接收，则停止poll定时器，结束本次传输。

虽然爱立信公司的方法在大多数情况下能够有效可靠的检测出NACK-to-ACK、DTX-to-ACK等错误，但是在某些特殊的情形下它却不能够成功检错从而导致丢包。

情形一、NACK-to-ACK发生在最后一次HARQ重传。

参见图3，因为爱立信的方法假设收端HARQ知道PDU X的最大HARQ重传次数，所以当收端HARQ检测到PDU X已经达到最大HARQ重传次数并且仍未正确接收时，它会反馈NACK并期望下一个接收的是PDU X的ARQ重传(因为PDU X被发端ARQ重新传递给发端HARQ，根据NDI定义，发端HARQ会把NDI从0更新为1)。然而如果该反馈被发端HARQ错判成ACK，即发生NACK-to-ACK错误，发端将发送新的PDU Y，它的NDI也会更新为1，所以当收端HARQ接收到PDU Y时，发现其NDI等于它所期望的PDU X的ARQ重传的NDI，因而并不能检测出NACK-to-ACK错误，PDU X将遗失。这样就会导致丢包而必须靠ARQ通过排序功能进行检测并用状态报告来通知发端进行ARQ重传，从而带来较大延时。更有甚者，如果收端ARQ不能在该PDU的保护定时器超时前检测并且通知发端ARQ，该PDU就会从发端ARQ PDU窗口队列中被删除，届时只有通过TCP重传才能恢复该PDU，从而大大影响整个传输链路的吞吐率。

另一方面，假设收端HARQ不知道每个PDU的最大HARQ重传次数，如图4所示。当PDU X已经达到最大HARQ重传次数并且仍未正确接收，收端HARQ反馈NACK。当发端收到这一NACK反馈，它就会通知发端ARQ重传PDU X(其NDI会从0更新为1)。所以当收端HARQ收到该PDU，发现它的NDI不等于所期望的NDI，则认为发生了NACK-to-ACK错误，从而启动NACK状态报告请求ARQ重传。这个状态报告是不必要的，不但浪费了无线资源还增大了重传时延。

总之，情形一所引起的问题根本原因在于收端HARQ并不知道其接收到的PDU的发送原因，即不知道某个PDU是ARQ重传的PDU还是一个全新的PDU，所以收端HARQ不能区分这两种情况进而不能分别正确的处理。

情形二：DTX-to-ACK发生在第一次HARQ传输。

参见图5。PDU X正确接收，发端发送PDU Y(NDI从0更新为1)，如果PDU Y在第一次HARQ传输时控制信令受损而产生DTX，可是发端HARQ却误判成了ACK，则发端继续发送下一个PDU Z(NDI从1更新为0)。这样当收端HARQ接收到PDU Z，发现它的NDI跟上次成功接收的PDU X相同，所以收端HARQ只会把它当成一次多余的HARQ重传而并不会报错，这样PDU Y被遗失，从而导致与情形一类似的后果。

NTTDoCoMo公司指出该问题原因在于1比特的NDI，因为在这种情况下最新的PDU的NDI会比上次成功接收的PDU的NDI翻转两次从而两者就相等了。所以NTTDoCoMo公司提出将NDI扩展为2比特就能很自然的解决上一问题，如图6所示。基本流程与图5一致，区别在于NDI是2比特的，所以在传送PDU Z时NDI会从1更新到2，而不是原来的从1更新为0，从而收端HARQ收到PDU Z仍然能够通过NDI来检测错误，保证了可靠性。

同时对于最后的/孤立的PDU，NTTDoCoMo公司提出了不同于poll机制的新方法，参见图7：发端HARQ在发送最后的/孤立的PDU X并收到ACK后再发送一个虚拟的PDU(NDI从0更新为1)，从而使收端HARQ收到该虚拟PDU时能够通过NDI与期望值不相等来检测出最后的/孤立的PDU所发生的NACK-to-ACK或者DTX-to-ACK错误，从而触发NACK状态报告请求重传，保证了可靠性。

然而NTTDoCoMo的方案仍然不能处理情形一带来的问题，并且在每个最后的/孤立的PDU后发送虚拟PDU会增加不少无线资源开销。

发明内容

本发明的目的在于，针对确认模式(acknowledge mode，AM)的ARQ，提供一种HARQ与ARQ交互方法，提高可靠性，以解决现有技术中残余的问题(即情形一和情形二)，该方法能同时对最后的/孤立的PDU提供一种新的处理流程，从而保证对比现有技术不增加无线资源开销。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：一种HARQ与ARQ交互协作的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)发端HARQ的NDI更新操作步骤：采用多比特的NDI，发端HARQ根据其ARQ所通知的不同发送原因对NDI进行不同变化量的更新；

2)收端HARQ的差错检测步骤：所述收端HARQ设有用于记录或存储收端下一次所期望接收到的NDI值(Expected_NDI)、指示最后的或者孤立的PDU值(LastPDU_sign)、收端对上一次收到的PDU的反馈信息值(Pre_fb_state)的寄存器，收端HARQ根据接收到的控制信令中的NDI、冗余版本RV以及收端下一次所期望接收到的NDI值、指示最后的或者孤立的PDU值以及收端对上一次收到的PDU的反馈信息值共同构成残余HARQ错误的检测空间；

3)收端HARQ的寄存器值更新步骤：收端在每次HARQ处理后根据步骤2)的检测结果更新所述三个值，作为下一次HARQ处理中作为判断依据。

其中，所述步骤1)中，发端NDI的可采用不同增量的方式进行更新，以对应不同发送原因。这种映射关系可以有多种方式，只要能够保证在收端毫无模糊度的检测出各种错误类型即可。而发端NDI增量映射的不同则会影响收端的残余HARQ错误检测空间状态的映射，即某一错误类型可能会映射成不同的检测状态。本领域的技术人员很容易想到这一等同变换。

其中，所述步骤1)具体包括以下步骤：

(1)如果某一PDU是最后的或者孤立的PDU，则：如果它是第1次HARQ传输，则NDI加3；

如果它达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传并且重分割，则NDI加1；

如果它达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传但并未重分割，则NDI加2；

如果以上都不符合，则NDI等于NDI；

(2)否则，即如果某一PDU是连续数据流中的PDU：如果它达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传，则NDI加2；

如果它是一个新的ARQ PDU的第1次HARQ传输，则NDI加1；

如果以上都不符合，则NDI不变。

其中，所述步骤2)具体包括以下步骤：如果‘1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值’等于：

0：无HARQ错误；

1：a)如果指示最后的或者孤立的PDU值等于0，则属于连续的数据流发生的否认确认误认为肯定确认的错误或者无确认误认为肯定确认的错误；

b)如果指示最后的或者孤立的PDU值等于1，则属于最后的或孤立的PDU达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传并且重分割。

2：a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，则属于最后的或孤立的PDU的第1次HARQ传输；

b)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK并且指示最后的或者孤立的PDU值等于0，则属于连续的数据流PDU达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起的ARQ重传；

c)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK并且指示最后的或者孤立的PDU值等于1，则属于最后的或孤立的PDU达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传但并未重分割。

3：a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK并且RV≠1，则属于连续的数据流的肯定确认误认为否认确认的错误；

b)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，或者收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK并且RV等于1，则属于在最后的或者孤立的PDU的前一个PDU发生否认确认误认为肯定确认的错误/无确认误认为肯定确认的错误。

其中，所述步骤3)具体包括以下步骤：

(1)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值等于0，则：

a)如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK；令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加1；

如果指示最后的或者孤立的PDU值等于1，则触发ACK状态报告，并且令指示最后的或者孤立的PDU值等于0；

b)否则：

反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值不变。

(2)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值等于1，则：

a)如果指示最后的或者孤立的PDU值等于0，则：

反馈ACK，触发NACK状态报告，令，

收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK；收端下一次所期望接收到的NDI值加3；

b)否则：

令指示最后的或者孤立的PDU值等于0；

i)如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK；收端下一次所期望接收到的NDI值加2；

ii)否则，即HARQ的数据CRC校验出错，则：

反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加1；

(3)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值等于2，则：

a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，则：

令指示最后的或者孤立的PDU值等于1；

i)如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，触发ACK状态报告，

并令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加3；指示最后的或者孤立的PDU值等于0；

ii)否则，反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加2；

b)否则：

i)如果指示最后的或者孤立的PDU值等于0，则：

如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加3；

否则：

反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加2；

ii)否则，即指示最后的或者孤立的PDU值等于1，则：

如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，触发ACK状态报告，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，

收端下一次所期望接收到的NDI值等于收端下一次所期望接收到的NDI值加3；指示最后的或者孤立的PDU值等于0；

否则，反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加2；

(4)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值等于3，则：

a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK并且RV不等于1，则：

反馈ACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值不变；

b)否则：

反馈ACK，触发NACK状态报告，

令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加1。

本发明提供的HARQ与ARQ交互协作的方法，能够有效而可靠地同时处理连续的数据流和最后的/孤立的PDU。该方法能在不增加无线资源开销的前提下提高了可靠性，检测更多地错误类型，解决了现有方法残余的问题(即情形一和情形二)，使ARQ重传时延比ARQ状态报告方式大大减小并避免了TCP重传。

以下结合附图及实施例进一步说明本发明。

附图说明

图1为现有ARQ与HARQ交互协作方法中否认确认误认为肯定确认的错误检测；

图2为现有ARQ与HARQ交互协作方法中对最后的或孤立的PDU的基本操作；

图3为现有方法在情形一时所产生的问题流程示意图；

图4现有方法中收端HARQ不知道PDU的最大HARQ重传次数带来的资源浪费流程示意图；

图5现有方法在情形二时所产生的问题流程示意图；

图6现有方法中利用2比特NDI解决情形二问题的流程图；

图7现有方法中采用虚拟PDU处理最后的/孤立的PDU流程图；

图8本发明实施例连续的数据流的基本处理流程图(错误类型0)；

图9本发明在达到最大HARQ重传次数仍未成功接收引起的ARQ重传(错误类型2.b)的处理流程图；

图10本发明在最后一次HARQ重传的否认确认误认为肯定确认的错误(错误类型1.a)的处理流程图；

图11本发明实施例在情形二时(错误类型1.a)的处理流程图；

图12本发明实施例对最后的或者孤立的PDU(错误类型0和2.a)的基本操作流程图；

图13本发明实施例对重分割的ARQ重传(错误类型1.b)的处理流程图；

图14本发明实施例对非重分割的ARQ重传(错误类型2.c)的处理流程图；

图15本发明实施例对于错误类型3.b的处理流程图。

具体实施方式

一种HARQ与ARQ交互协作的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)发端HARQ的NDI更新操作步骤：采用多比特的NDI，发端HARQ根据其ARQ所通知的不同发送原因对NDI进行不同变化量的更新；

2)收端HARQ的差错检测步骤：所述收端HARQ设有用于记录或存储收端下一次所期望接收到的NDI值(Expected_NDI)、指示最后的或者孤立的PDU值(LastPDU_sign)、收端对上一次收到的PDU的反馈信息值(Pre_fb_state)的寄存器，收端HARQ根据接收到的控制信令中的NDI、RV以及这三个值共同构成残余HARQ错误的检测空间；

3)收端HARQ的寄存器值更新步骤：收端在每次HARQ处理后根据步骤2)的检测结果更新所述三个值，作为下一次HARQ处理中作为判断依据。

其中，收端HARQ可采用三个寄存器分别记录上述收端下一次所期望接收到的NDI值、指示最后的或者孤立的PDU值和收端对上一次收到的PDU的反馈信息值。这三个寄存器在每次HARQ处理后更新一次，在下一次HARQ处理中则作为判断的依据。这三个寄存器只是设置在收端的，所以并没有增加信令开销。通过充分利用本地更新的寄存器信息扩大了错误检测空间，尽可能减少对信令开销的要求，使得在尽可能少的比特的NDI和RV下，能够检测更多的错误类型。例如，对当前所要解决的错误类型下，只需要采用2比特NDI，代替了原爱立信方法中的1比特NDI+1比特poll，从而并不增加信令开销。当错误类型增多，2比特NDI不能满足时，可以逐步增加NDI比特。

上述三步骤分别具体阐述如下：

一.发端HARQ的NDI更新操作步骤：

(1)如果某一PDU是最后的或者孤立的PDU，则：

如果它是第1次HARQ传输，则NDI＝NDI+3；

如果它达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传并且重分割，则NDI＝NDI+1；

如果它达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传但并未重分割，则NDI＝NDI+2；

如果以上都不符合，则NDI＝NDI；

(2)否则(即如果某一PDU是连续的数据流)，则：

如果它达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传(不管是否重分割)，则NDI＝NDI+2；

如果它是一个新的ARQ PDU的第1次HARQ传输，则NDI＝NDI+1；

如果以上都不符合，则NDI＝NDI。

二.收端HARQ的差错检测步骤

如果‘1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值’等于：

0：无HARQ错误；

1：a)如果指示最后的或者孤立的PDU值＝0，则属于连续的数据流发生的否认确认误认为肯定确认的错误/无确认误认为肯定确认的错误；

b)如果指示最后的或者孤立的PDU值＝1，则属于最后的或孤立的PDU达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传并且重分割。

2：a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK，则属于最后的或孤立的PDU的第1次HARQ传输；

b)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝NACK并且指示最后的或者孤立的PDU值＝0，则属于连续的数据流中的PDU达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起的ARQ重传；

c)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝NACK并且指示最后的或者孤立的PDU值＝1，则属于最后的或孤立的PDU达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传但并未重分割。

3：a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK并且RV≠1，则属于连续的数据流的ACK-to-NACK

错误；

b)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝NACK或者(收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK并且RV＝1)，则属于在最后的或者孤立的PDU的前一个PDU发生否认确认误认为肯定确认的错误/无确认误认为肯定确认的错误。

三.收端HARQ的寄存器值更新步骤：

(1)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值＝0，则：//错误类型0

a)如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK；令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值+1；

如果指示最后的或者孤立的PDU值＝1，则触发ACK状态报告，并且令指示最后的或者孤立的PDU值＝0；

b)否则(即HARQ的数据CRC校验出错)，则

反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值。

(2)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值＝1，则：

a)如果指示最后的或者孤立的PDU值＝0，则：//错误类型1.a)

反馈ACK，触发NACK状态报告，令，

收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK；收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值+3；

b)否则(即指示最后的或者孤立的PDU值＝1)，则：//错误类型1.b)

令指示最后的或者孤立的PDU值＝0；

i)如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK；收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值+2；

ii)否则(即HARQ的数据CRC校验出错)，则：

反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值+1；

(3)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值＝2，则：

a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK，则：//错误类型2.a)

令指示最后的或者孤立的PDU值＝1；//在收端HARQ对最后的或孤立的PDU作标记

i)如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，触发ACK状态报告，

并令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值+3；指示最后的或者孤立的PDU值＝0；

ii)否则(即HARQ的数据CRC校验出错)，则：

反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值+2；

b)否则(即收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝NACK)，则：

i)如果指示最后的或者孤立的PDU值＝0，则：//错误类型2.b)

如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值+3；

否则(即HARQ的数据CRC校验出错)，则：

反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值+2；

ii)否则(即指示最后的或者孤立的PDU值＝1)，则：//错误类型2.c)

如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，触发ACK状态报告，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK，

收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值+3；指示最后的或者孤立的PDU值＝0；

否则(即HARQ的数据CRC校验出错)，则：

反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值+2；

(4)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值＝3，则：

a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK并且received RV≠1，则：//错误类型3.a)

反馈ACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值；

b)否则(即收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝NACK或(收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK且RV＝1))//错误类型3.b)

反馈ACK，触发NACK状态报告，

令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值＝ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值＝收端下一次所期望接收到的NDI值+1；

下面给出我们的发明对于连续的数据流以及最后的或孤立的PDU是怎样检测和处理各种错误情况的。

一、连续的数据流

图8给出了我们的发明对于连续的数据流的基本处理流程。当PDU X(对应NDI＝0)没有正确接收，收端HARQ反馈NACK，发端HARQ收到NACK反馈则重新发送PDU X，否则当它被正确接收，收端HARQ反馈ACK，发端HARQ收到ACK则发送下一个PDU Y。

情形一的解决方法：如图9本发明在达到最大HARQ重传次数引起的ARQ重传(错误类型2.b)的处理流程图；及图10在最后一次HARQ重传的否认确认误认为肯定确认的错误(错误类型1.a)的处理流程图；发端HARQ根据ARQ所通知的不同的发送原因对NDI进行不同的增量更新，所以当收端HARQ接收到并非期望的NDI时，它是能够区分这是由于到达最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起的ARQ重传PDU还是一个全新的ARQ PDU，例如图9中对于ARQ重传的PDU X，它的NDI是按照增量为2来更新的，而图10中如果发生了否认确认误认为肯定确认的错误而发送了新的PDU Y，它的NDI是按照增量为1来更新的。所以收端HARQ就能通过接收的NDI不同结合前面提到的本地寄存器信息(收端下一次所期望接收到的NDI值，指示最后的或者孤立的PDU值，收端对上一次收到的PDU的反馈信息值)构成错误检测空间，能够分别检测出上述两种情况，从而分别正确的处理。同时在我们的方案中，收端HARQ并不需要知道每个PDU的最大HARQ重传次数。

情形二的解决方法：如图11所示(错误类型1.a)，当PDU Y在第一次HARQ传输的时候发生了无确认误认为肯定确认的错误，发端HARQ传送PDU Z时NDI会从1更新到2，而不是原来的从1更新为0，从而收端HARQ收到PDU Z仍然能够通过NDI来检测错误，保证了可靠性。

二、最后的或者孤立的PDU

在本发明中，对最后的或者孤立的PDU的基本操作流程(错误类型为0和2.a)如图12所示，首先发端ARQ必须把最后的或者孤立的PDU Y通知发端HARQ，从而发端HARQ能够把NDI加3进行更新，并且启动一个定时器(这里与原先的Poll机制不同的是计时器设在发端HARQ而非发端ARQ)，如果发端HARQ在计时器超时前并没有得到成功接收的通知，它将进行HARQ重传。如果收端HARQ收到PDU Y并根据前面所述的错误类型检测表检测到最后的或者孤立的PDU后，首先把寄存器指示最后的或者孤立的PDU值从0更新为1用来指示该PDU，然后如果该PDU没有正确接收则反馈NACK，发端HARQ收到NACK就重传该PDU，否则如果该PDU正确接收，先把指示最后的或者孤立的PDU值从1更新为0(因为这一最后的PDU已经成功接收，不需要再指示了)，然后收端HARQ反馈ACK的同时触发ARQ的ACK状态报告，通知发端已经正确接收这一最后的PDU。当发端ARQ收到对这一最后的或者孤立的PDU的ACK状态报告后，会通知发端HARQ终止计时器并停止重传。

为了进一步完善本发明，对于最后的或者孤立的PDU本发明进一步考虑并解决以下问题：

问题一及解决方法：

最后的或者孤立的PDU因为到达最大HARQ重传次数仍未成功接收而启动ARQ重传。

因为LTE决定ARQ重传需要根据当前信道条件，在必要情况下采取重分割。如果最后的或者孤立的PDU因为到达最大HARQ重传次数仍未成功接收而启动ARQ重传，而此时信道质量并不能支持原有的PDU长度，则该PDU需要重分割变成若干个小的ARQ PDU，那么它就不再是最后的或者孤立的PDU。本发明针对是否重分割的两种情形采用如图13、14所示的方法处理这种情况。

在图13中，当最后的PDU达到最大HARQ重传次数仍未成功接收，则需要对其启动ARQ重传，而此时信道条件不再支持原有的数据包长度，所以该最后的PDU在ARQ重传时被重分割，并对其NDI根据前述操作进行相应的更新。当收端HARQ检测到这一情况时，首先把’指示最后的或者孤立的PDU值’从1设置为0，表示当前的PDU不再是最后的/孤立的PDU，然后再按照普通的连续的数据流PDU的操作进行处理，即如果数据CRC校验正确则反馈ACK，否则就反馈NACK。

而对图14，由于最后的/孤立的PDU在ARQ重传时并没有重分割，所以它仍然是最后的/孤立的PDU。所以仍然按照最后的/孤立的PDU的模式进行处理，即如果数据CRC校验正确则反馈ACK同时触发ACK状态报告，否则就反馈NACK。

问题二及解决方法：

在最后的或孤立的PDU的前一个PDU发生否认确认误认为肯定确认的错误或无确认误认为肯定确认的错误。因为发端HARQ会对最后的或者孤立的PDU的NDI进行特定的增量更新，所以如果在它的前一个PDU发生了否认确认误认为肯定确认的错误/无确认误认为肯定确认的错误，则收端HARQ检测到的‘1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值’是一个特殊值。必须把它单列出来进行检测和修复。具体流程见图15，当PDU Y发生了否认确认误认为肯定确认的错误，发端开始发送最后的PDU Z，其NDI以增量3进行更新，于是当收端HARQ接收到PDU Z，则能根据前述的错误检测表检测出错误，而触发ARQ的NACK状态报告要求发端ARQ重传PDU Y。

本发明与爱立信公司和NTTDoCoMo公司的检错能力和开销情况比较，如表1所示。

表1：检错能力和开销情况比较表

综上，本发明提供的HARQ与ARQ交互协作的方法，通过给NDI分配2比特，去掉poll比特，并在收发端的HARQ层设计了一套全新的操作流程，能够有效而可靠的同时处理连续的数据流和最后的/孤立的PDU。该方法能在不增加无线资源开销的前提下检测更多地错误类型，解决了现有方法残余的问题(即情形一和情形二)，使ARQ重传时延比ARQ状态报告方式大大减小并避免了TCP重传。

Claims (3)

1.一种HARQ与ARQ交互协作的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)发端HARQ的新数据标识NDI更新操作步骤：采用多比特的NDI，发端HARQ根据其ARQ所通知的不同发送原因对NDI进行不同变化量的更新；

2)收端HARQ的差错检测步骤：所述收端HARQ设有用于记录或存储收端下一次所期望接收到的NDI值、指示最后的或者孤立的PDU值、收端对上一次收到的PDU的反馈信息值的寄存器，收端HARQ根据接收到的控制信令中的NDI、冗余版本RV以及收端下一次所期望接收到的NDI值、指示最后的或者孤立的PDU值以及收端对上一次收到的PDU的反馈信息值共同构成残余HARQ错误的检测空间；

3)收端HARQ的寄存器值更新步骤：收端在每次HARQ处理后根据步骤2)的检测结果更新所述收端下一次所期望接收到的NDI值、指示最后的或者孤立的PDU值以及收端对上

一次收到的PDU的反馈信息值，用于下一次HARQ处理中作为判断依据；

其中，所述步骤1)具体包括以下步骤：

(1)如果某一PDU是最后的或者孤立的PDU，则：

如果它是第1次HARQ传输，则NDI加3；

如果它达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传并且重分割，则NDI加1；

如果它达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传但并未重分割，则NDI加2；

如果以上都不符合，则NDI等于NDI；

(2)否则，即如果某一PDU是连续数据流中的PDU：

如果它达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传，则NDI加2；

如果它是一个新的ARQ PDU的第1次HARQ传输，则NDI加1；

如果以上都不符合，则NDI不变。

2.根据权利要求1所述的HARQ与ARQ交互协作的方法，其特征在于：

所述步骤2)具体包括以下步骤：

如果‘1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值’等于：

0：无HARQ错误；

1：a)如果指示最后的或者孤立的PDU值等于0，则属于连续数据流中的PDU发生的否认确认误认为肯定确认的错误或无确认误认为肯定确认的错误；

b)如果指示最后的或者孤立的PDU值等于1，则属于最后的或孤立的PDU达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传并且重分割；

2：a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，则属于最后的或孤立的PDU的第1次HARQ传输；

b)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK并且指示最后的或者孤立的PDU值等于0，则属于连续数据流中的PDU达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起的ARQ重传；

c)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK并且指示最后的或者孤立的PDU值等于1，则属于最后的或孤立的PDU达到最大HARQ重传次数仍未成功接收而引起ARQ重传但并未重分割；

3：a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK并且RV≠1，则属于连续数据流中的PDU的肯定确认误认为否认确认的错误；

b)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，或者收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK并且RV等于1，则属于在最后的或者孤立的PDU的前一个PDU发生否认确认误认为肯定确认的错误或无确认误认为肯定确认的错误。

3.根据权利要求2所述的HARQ与ARQ交互协作的方法，其特征在于：

所述步骤3)具体包括以下步骤：

(1)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值等于0，则：

a)如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK；令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加1；

如果指示最后的或者孤立的PDU值等于1，则触发ACK状态报告，并且令指示最后的或者孤立的PDU值等于0；

b)否则：

反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值不变；

(2)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值等于1，则：

a)如果指示最后的或者孤立的PDU值等于0，则：

反馈ACK，触发NACK状态报告，令，

收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK；收端下一次所期望接收到的NDI值加3；

b)否则：

令指示最后的或者孤立的PDU值等于0；

i)如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK；收端下一次所期望接收到的NDI值加2；

ii)否则，即HARQ的数据CRC校验出错，则：

反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加1；

(3)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值等于2，则：

a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，则：

令指示最后的或者孤立的PDU值等于1；

i)如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，触发ACK状态报告，

并令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加3；指示最后的或者孤立的PDU值等于0；

ii)否则，反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加2；

b)否则：

i)如果指示最后的或者孤立的PDU值等于0，则：

如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加3；

否则：

反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加2；

ii)否则，即指示最后的或者孤立的PDU值等于1，则：

如果HARQ的数据CRC校验正确，则：

反馈ACK，触发ACK状态报告，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，

收端下一次所期望接收到的NDI值等于收端下一次所期望接收到的NDI值加3；指示最后的或者孤立的PDU值等于0；

否则，反馈NACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于NACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加2；

(4)如果1比特新数据指示减去收端下一次所期望接收到的NDI值等于3，则：

a)如果收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK并且RV不等于1，则：

反馈ACK，令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值不变；

b)否则：

反馈ACK，触发NACK状态报告，

令收端对上一次收到的PDU的反馈信息值等于ACK，收端下一次所期望接收到的NDI值加1。

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