CN113660067B

CN113660067B - 一种用于nr系统的harq调度方法和装置

Info

Publication number: CN113660067B
Application number: CN202111000004.6A
Authority: CN
Inventors: 王哲; 郑建勇; 李洪彬
Original assignee: Shanghai Zhongxing Yilian Communication Co ltd
Current assignee: Shanghai Zhongxing Yilian Communication Co ltd
Priority date: 2021-08-27
Filing date: 2021-08-27
Publication date: 2025-02-11
Anticipated expiration: 2041-08-27
Also published as: CN113660067A

Abstract

本发明记载了一种用于NR系统的HARQ调度方法和装置，通过获取前一次终端UE上报的第一信道质量指示CQI1；调度新传数据，物理层使用RV0冗余版本，并保存每个RV；接收UE反馈的ACK信息；若ACK信息为负反馈，读取当前终端UE上报的第二信道质量指示CQI2；计算两次CQI的差值，判断所述差值是否超过阈值K；若超过，则使用新的调制与编码策略MCS和资源分配方式，重新计算各个RV，并使用RV0冗余版本调度新传数据。另外，还提供一种用于NR系统的HARQ调度装置，包括记录模块和调度模块。当信道质量发生剧烈变化时，直接调度新传，避免重传导致的延时，提升数据传输效率；根据统计的RV平均传输次数来选择调度重传的RV版本，确保调度最优的RV进行传输，有效减少重传次数。

Description

一种用于NR系统的HARQ调度方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于NR系统的HARQ调度方法和装置以及电子设备。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

随着移动互联网的发展，越来越多的设备接入到移动网络中，新的服务和应用层出不穷。移动数据流量的暴涨将给网络带来严峻的挑战。为满足日益增长的移动流量需求，第五代(5th Generation，5G)移动通信网络应运而生。5G网络的数据传输速率比有线互联网要快，比先前的4G LTE蜂窝网络快100倍，并且具有较低的网络延迟。

在无线通信系统中，无线信道是对无线通信中发送端和接收端之间通路的一种形象比喻，也就是常说的无线的频段(Channel)。数字数据信道可为移动用户提供高速的数据传输服务。在5G NR通信系统中，对于数据信道采用增量冗余(IR,IncrementalRedundancy,增量冗余)的方法进行传输。增量冗余(IR)方案是带有软合并的HARQ合并方案中的一种，带有软合并的HARQ通常可分为跟踪合并和增量冗余。增量冗余(IR)方案中，每次重传并不需要带有与原始传输完全相同的内容。相反，将会产生多个编码比特的集合，每个都代表同一集合的信息比特。无论何时需要进行重传，通常采用与之前传输不同的编码比特集合。接收端对该重传包与相同数据包之前的传输尝试进行合并。即增量冗余(IR)将传输数据分成多个编码比特的集合，当需要重传时，通常会传输与前一次不同的编码比特集合，称为不同的冗余版本(RV)，每个RV会携带不同的奇偶校验比特(parity bit)，接收端会把重传的数据和前一次传输的数据进行合并。

由于重传可能携带了不包含在前次传输中的额外奇偶校验比特，从而重传通常导致编码速率的降低。并且随着重传次数的增加，接收端会累计更多的奇偶校验比特，提升解对概率。此外，每次重传并非必须包含与原始传输相同数目的编码比特，通常也可以在不同重传中采用不同调制方式。

在进行HARQ传输时，重传次数增加虽然可以增加接收端解调的成功率，但同时，多次重传会带来传输的延迟，这在很多场景下是无法容忍的。并且由于HARQ传输每个冗余版本的包含内容不同，接收端解对概率也不同。所以如何选取HARQ调度策略，在保证接收端正确解码的前提下，减少重传带来的时延就变得非常重要。

因此，需要提供一种智能调整调度策略、延迟少的用于NR系统的HARQ调度方法和装置，以优化系统资源分配。

术语解释：

NR：New Radio，新空口，第五代新无线电。

HARQ：Hybrid Automatic Repeat Request，混合自动重传请求,是一种将前向纠错编码和自动重传请求(ARQ)相结合而形成的技术。HARQ的关键词是存储、请求重传、合并解调。接收端在解码失败的情况下，保存接收到的数据，并要求发送端重传数据，接收端将重传的数据和先前接收到的数据进行合并后再解码。

RV：Redundancy Version，冗余版本，用于实现增量冗余(Incrementalredundancy，IR)HARQ传输，即将编码器生成的冗余比特分成若干组，每个RV定义一个传输开始点，首次传送和各次HARQ重传分别使用不同的RV，以实现冗余比特的逐步积累，完成增量冗余HARQ操作。

ACK：Acknowledge character，确认字符。在数据通信中，接收端发给发送端的一种传输类控制字符，表示发来的数据已确认接收无误。

MCS：Modulation and Coding Scheme，调制与编码策略,实现802.11n射频速率的配置,每一个MCS索引值对应一组参数下的物理传输速率,MCS用于指示数据的调制方式和编码方式。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于NR系统的HARQ调度方法和装置，能够在传输过程中优化冗余版本选择，减少HARQ重传次数，实现提升数据传输效率、减少延迟的效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于NR系统的HARQ调度方法，包括以下步骤：

S1：获取前一次终端UE上报的第一信道质量指示CQI1；

S2：调度新传数据，物理层使用RV0冗余版本，并保存每个RV；

S3：接收UE反馈的ACK信息；

S4：若ACK信息为负反馈，读取当前终端UE上报的第二信道质量指示CQI2；

S5：计算两次CQI的差值，判断所述差值是否超过阈值K；

S6：若超过，则使用新的调制与编码策略MCS和资源分配方式，重新计算各个RV，并使用RV0冗余版本调度新传数据。

可选地，步骤S1之前还包括以下流程：

步骤S0-1：每次HARQ传输完成之后，记录各冗余版本RV的平均传输次数。

可选地，步骤S3之后还包括以下流程：

步骤3-1：若ACK信息为正反馈，则返回步骤S2。

可选地，若所述差值未超过阈值K，则执行步骤S7：选择平均传输次数较小的非0RV冗余版本进行重传调度。

可选地，所述阈值K值为2。

可选地，在步骤S7中，若平均传输次数相同，按照版本2、3、1的顺序调度重传冗余版本RV，物理层使用保存的数据。

另外，本发明还提供一种用于NR系统的HARQ调度装置，包括：

记录模块，用于记录前一次终端UE上报的第一信道质量指示CQI1，以及记录当前终端UE上报的第二信道质量指示CQI2，并在每次HARQ传输完成之后，记录各冗余版本RV的平均传输次数；

调度模块，用于调度新传数据，物理层使用RV0冗余版本，并保存每个RV；接收UE反馈的ACK信息，若ACK信息为负反馈，读取当前终端UE上报的第二信道质量指示CQI2；计算两次CQI的差值，判断所述差值是否超过阈值K，若超过，则使用新的调制与编码策略MCS和资源分配方式，重新计算各个RV，并使用RV0冗余版本调度新传数据。

可选地，所述调度模块若判断所述差值未超过阈值K，选择平均传输次数较小的非0RV冗余版本进行重传调度，其中所述阈值K值为2。

可选地，若平均传输次数相同，所述调度模块按照版本2、3、1的顺序调度重传冗余版本RV，物理层使用保存的数据。

此外，本发明还提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中存储的所述计算机程序，且所述计算机程序被执行时，实现上述用于NR系统的HARQ调度方法。

本发明的优点和有益效果在于：相比现有NR系统中HARQ传输调度存在延迟问题的情况，本发明提供了一种用于NR系统的HARQ调度方法和装置，在调度传输时，参照接收端上报的信道质量指示CQI，根据CQI判断重传方案，并进行HARQ调度。在调度重传时将信道质量考虑进来，当信道质量发生剧烈变化(CQI插值大于阈值K)时，直接根据信道状态调度新传，避免重传导致的延时，提升数据传输效率。在选择调度重传时，根据统计的RV平均传输次数来选择调度重传的RV版本，确保调度最优的RV进行传输，有效减少重传次数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例的部分介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性示出了一实施例中用于NR系统HARQ调度方法的流程示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种方法、系统、装置、设备或计算机程序产品等。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

在一实施例中，本发明提供了一种用于NR系统的HARQ调度方法，应用于5G通信系统。如图1所示，本发明在调度传输时，参照接收端上报的信道质量指示CQI，根据CQI判断重传方案，智能调整HARQ调度策略。在信道质量发生剧烈变化时，直接根据信道状态调度新传，避免重传导致的延时，提升数据传输效率。并且在调度重传的RV版本时，根据统计的RV平均传输次数来选择，确保调度最优的RV进行传输，有效减少重传次数。

在该实施例中，提供一种用于NR系统的HARQ调度方法，包括以下步骤：

S1：获取前一次终端UE(User Equipment，用户设备/用户终端)上报的第一信道质量指示CQI1；

S2：调度新传数据，物理层使用RV0冗余版本，并保存每个RV；

S3：接收UE反馈的ACK信息；

S4：若ACK信息为负反馈(NACK)，读取当前终端UE上报的第二信道质量指示CQI2；

S5：计算两次CQI的差值(|CQI1-CQI2|)，判断所述差值是否超过阈值K；

其中，CQI(Channel Quality Indicator,信道质量指示)代表当前信道质量的好坏，与信道的信噪比大小相对应，取值范围为0～31。CQI取值为0时，信道质量最差；CQI取值为31的时候，信道质量最好。一般常见的取值为12～24。一个给定信道的CQI依赖于被通信系统使用的传输(调制)方案。

HARQ操作对应4种不同的冗余版本，分别是RV＝0,1,2,3。HARQ冗余版本RV值不同，从环形器中提取比特流的起始位置也将不同。

UE反馈的ACK信息NACK(Negative Acknowledgement)是一种负向反馈，接收方只有在没有收到数据的时候才通知发送方。接收方定时把所有未收到的包序号通过反馈报文通知到发送方进行重传。这样能够减少反馈包的频率和带宽占用，同时也能比较及时地通知发送方进行丢包重传。

优选地，步骤S1之前还包括以下流程：

优选地，步骤S3之后还包括以下流程：

步骤3-1：若ACK信息为正反馈，则返回步骤S2，调度新传数据，物理层使用RV0，并保存每个RV。

优选地，所述阈值K值为2。当差值|CQI1-CQI2|超过阈值2时，可以认为信道质量发生了剧烈变化，此时直接调度新新传，即使用新的调制与编码策略MCS和资源分配方式，重新计算各个RV，并使用RV0冗余版本调度新传数据。从而避免重传导致的延时，提升数据传输效率。

优选地，若所述差值|CQI1-CQI2|未超过阈值K，则执行步骤S7：选择平均传输次数较小的非0RV冗余版本进行重传调度。在|CQI1-CQI2|≤2时，可以认为信道质量较稳定，可以选择重传。此时，调度重传的RV版本时，根据统计的RV平均传输次数来选择，确保调度最优的RV进行传输，有效减少重传次数。

优选地，在步骤S7中，若平均传输次数相同，按照版本2、3、1的顺序调度重传冗余版本RV，物理层使用保存的数据。

如图1所示，本实施例提供的一种用于NR系统的HARQ调度方法，具体操作流程如下：

步骤S0-1：每次HARQ传输完成之后，记录各冗余版本RV的平均传输次数；

S1：获取前一次终端UE上报的第一信道质量指示CQI1；

S2：调度新传数据，物理层使用RV0冗余版本，并保存每个RV；

S3：接收UE反馈的ACK信息；

S4：若ACK信息为负反馈NACK，读取当前终端UE上报的第二信道质量指示CQI2；

S6：若差值|CQI1-CQI2|超过阈值K，则使用新的调制与编码策略MCS和资源分配方式，重新计算各个RV，并使用RV0冗余版本调度新传数据，即跳转步骤S2；

S7：若差值|CQI1-CQI2|未超过阈值K，优先选择平均传输次数较小的非0RV冗余版本进行重传调度；当平均传输次数相同时，按照版本2、3、1的顺序调度重传冗余版本RV，即按照冗余版本RV2、RV3、RV1的顺序调度，物理层使用保存的数据。

另外，在一实施例中，本发明还提供了一种用于NR系统的HARQ调度装置，该装置包括但不限于记录模块和调度模块，其中：

优选地，调度模块若判断所述差值未超过阈值K，选择平均传输次数较小的非0RV冗余版本进行重传调度，其中所述阈值K值为2。若平均传输次数相同，所述调度模块按照版本2、3、1的顺序调度重传冗余版本RV，物理层使用保存的数据。

此外，在一实施例中，本发明还提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行存储器中存储的计算机程序，且计算机程序被执行时，实现上述用于NR系统的HARQ调度方法。

该实施例电子设备可以是集成电路板，PC(Personal Computer,个人计算机)，也可以是便携计算机或者其他带有处理器的电子设备。

存储器可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如，随机存取存储器(RAM)和/或高速缓存存储器。处理器通过运行存储在存储器中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，具体而言，处理器可以执行存储器中存储的计算机程序，且该计算机程序被执行时，至少下述指令被运行：

S1：获取前一次终端UE上报的第一信道质量指示CQI1；

S2：调度新传数据，物理层使用RV0冗余版本，并保存每个RV；

S3：接收UE反馈的ACK信息；

S5：计算两次CQI的差值，判断所述差值是否超过阈值K；

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

虽然已经参考上述具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims

1.一种用于NR系统的HARQ调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取前一次终端UE上报的第一信道质量指示CQI1；

S2：调度新传数据，物理层使用RV0冗余版本，并保存每个RV冗余版本；

S3：接收UE反馈的ACK信息；

S5：计算两次CQI的差值，判断所述差值是否超过阈值K；

S6：若超过，则使用新的调制与编码策略MCS和资源分配方式，重新计算各个RV，并使用RV0冗余版本调度新传数据；若所述差值未超过阈值K，则执行步骤S7：选择平均传输次数较小的非0RV冗余版本进行重传调度；

在步骤S7中，若平均传输次数相同，按照版本2、3、1的顺序调度重传冗余版本RV，物理层使用保存的数据；

其中，接收方只有在没有收到数据的时候才发送负反馈，并定时把所有未收到的包序号通过反馈报文通知到发送方。

2.根据权利要求1所述的一种用于NR系统的HARQ调度方法，其特征在于，步骤S1之前还包括以下流程：

3.根据权利要求1所述的一种用于NR系统的HARQ调度方法，其特征在于，步骤S3之后还包括以下流程：

步骤3-1：若ACK信息为正反馈，则返回步骤S2。

4.根据权利要求1所述的一种用于NR系统的HARQ调度方法，其特征在于，所述阈值K值为2。

5.一种使用如权利要求1所述的用于NR系统的HARQ调度方法的HARQ调度装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的一种用于NR系统的HARQ调度装置，其特征在于，所述调度模块若判断所述差值未超过阈值K，选择平均传输次数较小的非0RV冗余版本进行重传调度，其中所述阈值K值为2。

7.根据权利要求6所述的一种用于5G NR系统调度优化的装置，其特征在于，若平均传输次数相同，所述调度模块按照版本2、3、1的顺序调度重传冗余版本RV，物理层使用保存的数据。

8.一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行存储器中存储的计算机程序，且计算机程序被执行时，实现权利要求1-4任一项用于NR系统的HARQ调度方法。