一种动态帧结构的混合自动重传方法和装置与流程

本发明涉及通信系统的动态帧结构技术，尤其涉及一种动态帧结构的混合自动重传(HARQ)方法和装置。

背景技术：

长期演进(LTE，Long Term Evolution)及高级长期演进(LTE-A)标准中，时分双工(TDD，Time Division Duplexing)的系统帧是由十个子帧组成。第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)一共支持7种帧结构，如表1所示，其中D表示下行信道子帧，S表示共享信道子帧，U表示上行信道子帧。

表1

目前3GPP标准中是通过系统信息块1(SIB-I)通知用户设备(UE，User Equipment)当前服务小区所配置的帧结构。在3GPP于RAN54(2011年12月)次全会正式批准的“动态TDD帧结构”的预研项目中，更加使动态的分配TDD系统的帧结构成为可能。但现有3GPP标准中的SIB信息最小变动周期是640ms，不能及时的动态分配TDD系统帧结构。如何缩短TDD系统帧结构的变动周期，在兼容3GPP R8～R10的UE条件下，更加动态的通知R11及后续版本的UE下一个配置周期采用的帧结构，目前还没有相应的解决方案。

在申请号为201210030111.8的发明专利中公开了一种在TDD系统中利用无线资源控制协议(RRC，Radio Resource Control)+物理下行控制信道(PDCCH，Physical Downlink Control Channel)来通知UE下一个配置周期采用的帧结构的方法，其中，演进基站(eNB)在PDCCH子帧的下行控制信息(DCI，Downlink Control Information)比特位设置帧结构的配置信息。然而，在这种动态帧结构的切换中，数据子帧的HARQ进程如何兼容现有HARQ时序关系是一个待解决的问题。

在3GPP提案R1-20782/20070中给出了一种兼容现有HARQ时序关系的HARQ方法，即：物理下行共享信道(PDSCH，Physical Downlink Shared CHannel)的HARQ时序关系遵从候选帧结构中下行帧比例最大的帧结构，物理上行共享信道(PUSCH，Physical Uplink Shared CHannel)的调度时序关系和PUSCH的HARQ时序关系遵从候选帧结构中上行帧比例最大的帧结构。

所述提案R1-20782/20070虽然能够兼容现有HARQ时序关系，但降低了HARQ进程数，带来较高的传输延时和阻塞率，例如实际帧结构4，按照缺省帧结构5反馈上行ACK/NACK(A/N)时，HARQ进程降低1倍；也降低了A/N解析度，带来较大的性能损失，例如实际帧结构3，按照缺省帧结构5反馈上行A/N时，无法采用A/N复用，只能采用A/N捆绑策略；并且带来了无谓的功率损耗，例如实际帧结构0，缺省帧结构5时，在实际的上行子帧中，UE需要观测下行信道，带来DCI虚警的可能。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种动态帧结构的HARQ方法和装置，能够在TDD系统的态帧结构的切换过程中，为每一帧中的每个数据子帧选择对应的HARQ时序关系，提高A/N解析度和实时性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种动态帧结构的HARQ方法，该方法包括：

系统设备确定当前帧的预定义子帧包含指示帧结构的DCI后，在所有TDD帧结构中，为当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧选择对应的HARQ时序关系；根据选择的HARQ时序关系接收或发送HARQ反馈。

上述方案中，所述在所有TDD帧结构中，为当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧选择对应的HARQ时序关系，为：

对于当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧：

eNB在下行数据子帧发送数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述下行数据子帧编号相同的下行数据子帧，在查找出的各下行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的下行数据子帧，将选择的下行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前发送数据的下行数据子帧的HARQ时序关系；

eNB在上行数据子帧接收到数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述上行数据子帧编号相同的上行数据子帧，在查找出的各上行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的上行数据子帧，将选择的上行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前接收数据的上行数据子帧的HARQ时序关系。

上述方案中，所述在所有TDD帧结构中，为当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧选择对应的HARQ时序关系，为：

对于当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧：

UE在上行数据子帧发送数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述上行数据子帧编号相同的上行数据子帧，在查找出的各上行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的上行数据子帧，将选择的上行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前发送数据的上行数据子帧的HARQ时序关系；

UE在下行数据子帧接收到数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述下行数据子帧编号相同的下行数据子帧，在查找出的各下行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的下行数据子帧，将选择的下行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前接收数据的下行数据子帧的HARQ时序关系。

上述方案中，该方法还包括：所述HARQ时序的控制信道解析度最高的下行数据子帧至少有两个时，选择其中实时性最高的下行数据子帧。

上述方案中，该方法还包括：所述HARQ时序的控制信道解析度最高的上行数据子帧至少有两个时，选择其中实时性最高的上行数据子帧。

上述方案中，所述在所有TDD帧结构中，为当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧选择对应的HARQ时序关系，为：

所述指示帧结构的DCI为DCI 0/4、预定义子帧是第5子帧时，如果当前帧及DCI 0/4指示的下一帧的帧结构均为0，则对于当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧的HARQ时序关系，eNB和/或UE选择帧结构0中对应数据子帧的HARQ时序关系；如果当前帧及DCI 0/4指示的下一帧的帧结构至少有一个不为0，则对于当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧的HARQ时序关系，eNB和/或UE选择帧结构6中对应数据子帧的HARQ时序关系。

上述方案中，所述在所有TDD帧结构中，为当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧选择对应的HARQ时序关系，为：

所述指示帧结构的DCI为DCI 0/4、预定义子帧是第8子帧时，对于当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧的HARQ时序关系，eNB和/或UE选择帧结构3中对应数据子帧的HARQ时序关系。

上述方案中，所述预定义子帧采用半静态-小区无线网络临时标识(SPSC-RNTI)的DCI指示下一帧的帧结构。

上述方案中，所述SPS C-RNTI的DCI用作单次的指示下一帧的帧结构。

上述方案中，所述SPS C-RNTI的DCI用作半静态的指示下一帧的帧结构。

上述方案中，该方法还包括：UE在预定义子帧的DCI 0/4中的重用上行索引(ULI)或下行分配指示(DAI)比特信息中读取到帧结构配置信息后，在对应的物理上行共享信道(PUSCH)不发送HARQ反馈。

本发明提供的一种动态帧结构的HARQ装置，该装置包括：动态帧结构确定模块、选择模块、执行模块；其中，

动态帧结构确定模块，用于确定当前帧的预定义子帧包含指示帧结构的DCI后，通知选择模块；

选择模块，用于在所有TDD帧结构中，为当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧选择对应的HARQ时序关系；

执行模块，用于根据选择模块选择的HARQ时序关系接收或发送HARQ反馈。

上述方案中，该装置位于eNB时，所述动态帧结构确定模块，具体用于在当前帧的预定义子帧发送指示帧结构的DCI后，通知选择模块；

所述选择模块，具体用于在当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的下行数据子帧发送数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述下行数据子帧编号相同的下行数据子帧，在查找出的各下行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的下行数据子帧，将选择的下行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前发送数据的下行数据子帧的HARQ时序关系；

在当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的上行数据子帧接收到数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述上行数据子帧编号相同的上行数据子帧，在查找出的各上行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的上行数据子帧，将选择的上行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前接收数据的上行数据子帧的HARQ时序关系。

上述方案中，该装置位于UE时，所述动态帧结构确定模块，具体用于在当前帧的预定义子帧检测到指示帧结构的DCI后，通知选择模块；

所述选择模块，具体用于在当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的上行数据子帧发送数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述上行数据子帧编号相同的上行数据子帧，在查找出的各上行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的上行数据子帧，将选择的上行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前发送数据的上行数据子帧的HARQ时序关系；

在当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的下行数据子帧接收到数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述下行数据子帧编号相同的下行数据子帧，在查找出的各下行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的下行数据子帧，将选择的下行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前接收数据的下行数据子帧的HARQ时序关系。

本发明提供了一种动态帧结构的HARQ方法和装置，系统设备确定当前帧的预定义子帧包含指示帧结构的DCI后，在所有TDD帧结构中，查找当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧对应的HARQ时序关系，根据查找到的HARQ时序关系接收或发送HARQ反馈；如此，能够在TDD系统的态帧结构的切换过程中，为每一帧中的每个数据子帧选择对应的HARQ时序关系，提高A/N解析度和实时性，保证HARQ进程数，减小传输延时和阻塞率。

附图说明

图1为本发明实现动态帧结构的HARQ方法的流程示意图；

图2为本发明和现有技术在帧结构0与帧结构2相互切换中选择的HARQ时序关系示意图；

图3为本发明和现有技术在帧结构5切换到帧结构3时的PDSCH的HARQ时序关系示意图；

图4为本发明实现动态帧结构的HARQ装置的结构示意图。

具体实施方式

现有3GPP标准中，TDD帧结构将会对系统和数据产生影响，其中，对系统产生的影响包括：对系统信息定位、半静态调度(SPS，Semi-persistent Scheduling)中的资源定位、多播广播单频网络(MBSFN，Multicast Broadcast Single Frequency Network)子帧位置、物理随机接入信道(PRACH，PhysicalRandomAccess Channel)定位的影响；对数据产生的影响包括：对下行监测、时序关系、控制信道资源映射、HARQ进程数的影响。

去除对系统产生的影响后，对于3GPP标准R11版本及以后的UE来说，帧结构的配置是UE特定的，并且每一个UE可以被配置多个帧结构。

本发明的基本思想是：系统设备确定当前帧的预定义子帧包含指示帧结构的DCI后，在所有TDD帧结构中，为当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧选择对应的HARQ时序关系；根据选择的HARQ时序关系接收或发送HARQ反馈。

所述系统设备为eNB和/或UE。

下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明实现一种动态帧结构的HARQ方法，如图1所示，该方法包括以下几个步骤：

步骤101：系统设备确定当前帧的预定义子帧包含指示帧结构的DCI后，在所有TDD帧结构中，为当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧选择对应的HARQ时序关系；

具体的，在TDD系统中，eNB在当前帧的预定义子帧发送指示帧结构的DCI后，对于当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧：

eNB在下行数据子帧发送数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述下行数据子帧编号相同的下行数据子帧，在查找出的各下行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的下行数据子帧，将选择的下行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前发送数据的下行数据子帧的HARQ时序关系；

eNB在上行数据子帧接收到数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述上行数据子帧编号相同的上行数据子帧，在查找出的各上行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的上行数据子帧，将选择的上行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前接收数据的上行数据子帧的HARQ时序关系；

在TDD系统中，UE在当前帧的预定义子帧检测到指示帧结构的DCI后，对于当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧：

UE在上行数据子帧发送数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述上行数据子帧编号相同的上行数据子帧，在查找出的各上行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的上行数据子帧，将选择的上行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前发送数据的上行数据子帧的HARQ时序关系；

UE在下行数据子帧接收到数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述下行数据子帧编号相同的下行数据子帧，在查找出的各下行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的下行数据子帧，将选择的下行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前接收数据的下行数据子帧的HARQ时序关系。

进一步的，所述HARQ时序的控制信道解析度最高的下行数据子帧有多个时，选择其中实时性最高的下行数据子帧；

进一步的，所述HARQ时序的控制信道解析度最高的上行数据子帧有多个时，选择其中实时性最高的上行数据子帧。

所述指示帧结构的DCI为DCI 0/4时，本步骤还可以是：

在预定义子帧是第5子帧时，如果当前帧及DCI 0/4指示的下一帧的帧结构均为0，则对于当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧的HARQ时序关系，eNB和/或UE选择帧结构0中对应数据子帧的HARQ时序关系；如果当前帧及DCI 0/4指示的下一帧的帧结构至少有一个不为0，则对于当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧的HARQ时序关系，eNB和/或UE选择帧结构6中对应数据子帧的HARQ时序关系；

在预定义子帧是第8子帧时，对于当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧的HARQ时序关系，eNB和/或UE选择帧结构3中对应数据子帧的HARQ时序关系。

本步骤进一步包括：不考虑当前系统信息块1(SIB-I)的帧结构配置，UE在预定义子帧的DCI 0/4中的重用上行索引(ULI)或下行分配指示(DAI)(ULI/DAI)比特信息中读取到帧结构配置信息后，在下一帧第2子帧上的PUSCH不发送HARQ反馈，如：A/N。若当前UE的上行反馈没有收到DCI 0/4的指示，则按照现有技术在PUCCH上发送HARQ反馈。

本步骤进一步包括：系统设备确定当前帧的预定义子帧不包含指示帧结构的DCI后，对于当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧的HARQ时序关系，系统设备选择3GPP标准R10版本的SIB-I的帧结构中对应数据子帧的HARQ时序关系，或者，选择最近一次接收到的预定义子帧中DCI 0/4所指示的帧结构中对应数据子帧的HARQ时序关系。

本步骤中，所述DCI采用的扰码可以是小区无线网络临时标识(C-RNTI)或SPS C-RNTI。当使用SPS-RNTI的时候，SPS C-RNTI的DCI用作单次的指示下一帧的帧结构，即仅对UE进行一次调度；或者，SPS C-RNTI的DCI用作半静态的指示下一帧的帧结构，即对UE进行半静态调度。

本步骤还包括：当帧结构0/1/2/6和帧结构3/4/5各自内部切换时，对于PDSCH的HARQ时序关系，系统设备选择系统信息块1和系统信息块2中下行帧比例最大的帧结构中的PDSCH的HARQ时序关系；对于PUSCH的调度时序关系和PUSCH的HARQ时序关系，系统设备选择系统信息块1和系统信息块2中上行帧比例最大的的帧结构中的PUSCH的调度时序关系和PUSCH的HARQ时序关系。

这里，在系统定义了新的帧结构时，如新定义的帧结构为DSUDDDDSUDD，所述所有帧结构包括除现有的7种帧结构外，也包括新定义的帧结构。

步骤102：系统设备根据选择的HARQ时序关系，在对应的数据子帧接收或发送HARQ反馈。

下面通过图2、图3的实例说明本发明与现有技术的不同。

如图2所示，PDSCH的HARQ时序关系以实线箭头表示，PUSCH的调度时序关系以稀疏虚线箭头表示，PUSCH的HARQ时序关系以密集虚线箭头表示；

1-E表示现有技术中帧结构0切换到帧结构2时的HARQ时序关系，其中，在数据子帧0发送PDSCH数据，根据候选帧结构中下行帧比例最大的帧结构为帧结构2，按照帧结构2中数据子帧0的HARQ时序关系在数据子帧7接收HARQ反馈；在数据子帧1发送PDCCH数据，根据候选帧结构中上行帧比例最大的帧结构为帧结构0，按照帧结构0中数据子帧1的HARQ时序关系在数据子帧8反馈PUSCH数据；在数据子帧8反馈PUSCH数据之后，根据候选帧结构中上行帧比例最大的帧结构为帧结构0，按照帧结构0中数据子帧8的HARQ时序关系在下一帧的数据子帧5发送物理混合重传指示信道(PHICH)数据；

1-Z表示本发明中帧结构0切换到帧结构2时的HARQ时序关系，其中，预定义子帧为数据子帧5，在当前帧的数据子帧5之前的PDSCH的HARQ时序关系和PUSCH的调度时序关系与现有技术相同，对于反馈PUSCH数据的数据子帧8在数据子帧5到下一帧的数据子帧5之间，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中的数据子帧8，查找出帧结构0、1、6的数据子帧8为上行数据子帧，其中，HARQ时序的控制信道解析度最高的是帧结构1的数据子帧8，按照帧结构1的数据子帧8的HARQ时序关系，在下一帧的数据子帧4发送PHICH数据；

2-E表示现有技术中帧结构2切换到帧结构0时的PDSCH的HARQ时序关系，其中，在数据子帧9发送PDSCH数据，根据候选帧结构中下行帧比例最大的帧结构为帧结构2，按照帧结构2中数据子帧9的HARQ时序关系在下一帧的数据子帧7接收HARQ反馈；

2-Z表示本发明中帧结构2切换到帧结构0时的PDSCH的HARQ时序关系，其中，预定义子帧为数据子帧5，在当前帧的数据子帧9发送PDSCH数据，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中的数据子帧9，查找出帧结构1、2、3、4、5、6的数据子帧9为下行数据子帧，其中，HARQ时序的控制信道解析度最高的是帧结构3的数据子帧9，按照帧结构3的数据子帧9的HARQ时序关系，在下一帧的数据子帧4接收HARQ反馈。

如图3所示，3-E表示现有技术中帧结构5切换到帧结构3时的PDSCH的HARQ时序关系，其中，在当前帧的数据子帧0、1、3、4、5、6、7、8、9和下一帧的数据子帧0发送PDSCH数据，根据候选帧结构中下行帧比例最大的帧结构为帧结构5，按照帧结构5中数据子帧0、1、3、4、5、6、7、8、9的HARQ时序关系，在下一帧的数据子帧2接收数据子帧0、1、3、4、5、6、7的HARQ反馈，在下下的帧数据子帧2接收当前帧的数据子帧9和下一帧的数据子帧0的HARQ反馈；

3-Z表示本发明中帧结构5切换到帧结构3时的PDSCH的HARQ时序关系，其中，预定义子帧为数据子帧5，在当前帧的数据子帧0、1、3、4、5、6、7、8、9和下一帧的数据子帧0发送PDSCH数据，根据步骤101的方法，当前帧的数据子帧0、1、3、4、5、6发送PDSCH数据后，按照帧结构5中数据子帧0、1、3、4、5、6的HARQ时序关系，在下一帧的数据子帧2接收HARQ反馈；当前帧的数据子帧7、8发送PDSCH数据后，按照帧结构3中数据子帧7、8的HARQ时序关系，在下一帧的数据子帧3接收HARQ反馈；当前帧的数据子帧9和下一帧的数据子帧0发送PDSCH数据后，按照帧结构3中数据子帧0和9的HARQ时序关系，在下一帧的数据子帧4接收HARQ反馈。

基于上述方法，本发明还提供一种动态帧结构的HARQ装置，如图4所示，该装置包括：动态帧结构确定模块41、选择模块42、执行模块43；其中，

动态帧结构确定模块41，用于确定当前帧的预定义子帧包含指示帧结构的DCI后，通知选择模块42；

选择模块42，用于在所有TDD帧结构中，为当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的每个数据子帧选择对应的HARQ时序关系；

执行模块43，用于根据选择模块42选择的HARQ时序关系接收或发送HARQ反馈；

该装置位于eNB时，所述动态帧结构确定模块41，具体用于在当前帧的预定义子帧发送指示帧结构的DCI后，通知选择模块42；

所述选择模块42，具体用于在当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的下行数据子帧发送数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述下行数据子帧编号相同的下行数据子帧，在查找出的各下行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的下行数据子帧，将选择的下行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前发送数据的下行数据子帧的HARQ时序关系；

在当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的上行数据子帧接收到数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述上行数据子帧编号相同的上行数据子帧，在查找出的各上行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的上行数据子帧，将选择的上行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前接收数据的上行数据子帧的HARQ时序关系；

该装置位于UE时，所述动态帧结构确定模块41，具体用于在当前帧的预定义子帧检测到指示帧结构的DCI后，通知选择模块42；

所述选择模块42，具体用于在当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的上行数据子帧发送数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述上行数据子帧编号相同的上行数据子帧，在查找出的各上行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的上行数据子帧，将选择的上行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前发送数据的上行数据子帧的HARQ时序关系；

在当前帧的预定义子帧与下一帧的预定义子帧之间的下行数据子帧接收到数据时，在TDD帧结构表中查找所有帧结构中与所述下行数据子帧编号相同的下行数据子帧，在查找出的各下行数据子帧中选择HARQ时序的控制信道解析度最高的下行数据子帧，将选择的下行数据子帧所在帧结构的HARQ时序关系，作为当前接收数据的下行数据子帧的HARQ时序关系；

进一步的，所述HARQ时序的控制信道解析度最高的下行数据子帧有多个时，选择其中实时性最高的下行数据子帧；

进一步的，所述HARQ时序的控制信道解析度最高的上行数据子帧有多个时，选择其中实时性最高的上行数据子帧。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。