CN101965707A - 通信***中的软缓冲存储器配置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施方式，公开了一种装置，其包括处理器，该处理器配置用于确定软信道比特的总数、与混合自动重传请求过程相关联的第一数目以及与混合自动重传请求过程相关联的第二数目；并且该处理器进一步配置用于至少部分基于软信道比特的总数、与混合自动重传请求过程相关联的第一数目以及与混合自动重传请求过程相关联的第二数目来选择软缓冲存储器分区的大小。

Description

通信***中的软缓冲存储器配置
技术领域
本发明总体上涉及通信***，并且更具体地涉及用于在无线通信***中的混合自动重传请求和多输入/多输出过程之间分配软缓冲存储器的装置、***和方法。
背景技术
随着诸如蜂窝电话、卫星和微波通信***的无线通信***变得广泛部署并且继续吸引越来越多的用户，迫切需要利用固定资源来容纳通过广阔的蜂窝区域传输日益增长的数据量的大量和可变数量的通信设备。鉴于为快速增长的客户群和扩展的服务水平限制发射机功率和带宽的一般需求，传统的通信***设计对于在适当广阔的地理区域上提供可靠的通信面临挑战。
第三代合作伙伴计划长期演进(“3GPP LTE”)计划是通常用于描述业内正在致力于改进移动通信的全球移动电信***(“UMTS”)以应对持续的新需求和用户群增长的名称。该具有广泛基础的计划的目标包括改进通信效率、减低成本、改进服务、使用新的频谱机会以及实现与其他开放标准的更好整合。3GPP LTE计划本身并不致力于标准生成，但是却将产生新的针对UMTS标准的建议。
在诸如3GPP LTE蜂窝通信***的无线通信***中，有必要在所谓的软缓冲存储器中存储与一个或多个接收的消息相关联的数据，该软缓冲存储器存储与接收的比特(其也称为软比特)相关联的所谓的软信息。接收比特的软信息不仅包含比特的最可能值，还包括其可靠性的测量(例如，接收的信号能量相对于噪声水平的估计)。术语“软信息”或者“软比特”通常是指在解调和/或输入至解码器期间不对比特值进行硬式决策，这还称为软式决策。这些可靠性测量可以用于增强解码性能。例如，解码的接收分组及其支持数据(即，软比特)通常存储在软缓冲存储器中以适应在确定针对先前传输或者先前重传而错误接收分组的事件中将该数据与重传数据组合。混合自动重传请求(“HARQ”)信号请求进行数据重传，以使得重传的数据可以在接收机处与初始接收的分组进行组合。
多输入/多输出(“MIMO”)是指无线通信***中的技术，其中多个发射和接收天线结合接收机中的检测器来为信号接收过程提供时间和空间分集以及空间复用。这些技术显著增强了通常由于衰落(例如，由于发射机和接收机之间可能存在不同中继延迟的多个路径)而降级的信号。另外，MIMO允许不同空间流上的数据复用，即所谓的空间复用，并且由此，如果通过并发地发射n个流而将n个天线部署在发射机和接收机二者上，则原则上允许数据率增加n倍。这些并发流还称为MIMO码字。
支持HARQ和MIMO过程及其支持机制的信号结构(尤其是接收机中的信号结构)需要大量的软缓冲存储器用于临时数据存储，尤其是在配置用于支持多个并发的发射和接收活动的高层类别的用户设备中。可能需要的软缓冲存储器的量可能基本上大于兆字节。由此，在诸如用户设备(“UE”)的无线收发机的设计中出现了在HARQ和MIMO过程之间分配软缓冲存储器的实际需要。
虽然已经设想在HARQ过程之间对HARQ存储器进行非等同的分区，但是一些组件更希望提供对HARQ存储器的等同分区。然而，弊端在于，存储器的等同分区不具有任何硬件优势，相反由于需要不必要的更多HARQ存储器而增加了UE成本。用于HARQ的UE存储器可能是相当大的，并且因此实质上影响存储器分区。除了有限缓冲速率匹配(“LBRM”)以外，还提出了保持每个过程配置HARQ存储器的能力，以便最小化UE存储器需求。另外，可以在每MIMO码字不对称地划分软缓冲存储器(即，每个MIMO码字将与HARQ过程相关联)。还注意到，与网际协议(“IP”)分组相比较，鉴于与网际协议话音(“VoIP”)相关联的编码净荷较小，独立于LBRM使用的、针对每个HARQ过程的非等同存储器可以用于最小化总体存储器需求。
考虑如上所述的限制和各种冲突的***设计方向，提供在HARQ和MIMO过程之间实际分配软缓冲存储器的***和方法对于将来的无线应用目前是不可用的。因此，本领域需要一种通信***，其在预期可能遇到的操作环境中对用于HARQ和MIMO过程的软缓冲存储器的实际分配进行操作。
发明内容
本发明的优选实施方式通常解决或者避免了这些以及其他问题，并且通常达到了技术优势，本发明的优选实施方式包括无线通信***(例如，包括无线蜂窝通信网络)，其配置用于在HARQ和MIMO过程之间分配软缓冲存储器。
在一个实施方式中，一种无线通信***的装置(例如，用户设备)配置用于利用软信道比特总数和多个配置混合自动重传请求(“HARQ”)过程在无线信道上传送数据。该装置包括软缓冲存储器，该软缓冲存储器的分区根据软信道比特的总数和配置HARQ过程数目来确定。该装置还包括处理器，其配置用于选择软缓冲存储器分区的大小以基本上等于软信道比特总数除以所使用的HARQ过程的数目和HARQ过程的配置最大数目(“Mlimit”)中的最小值。在进一步的实施方式中，该装置包括收发机，其具有使用MIMO传输块的多输入/多输出(“MIMO”)能力，其中每个MIMO传输块包括相同数目的软比特。在一个实施方式中，在无线信道上传输数据，在速率匹配期间将所选择的软缓冲存储器分区大小纳入考虑。这可以通过使用LBRM方案以及针对速率匹配方案的限制将软缓冲存储器分区大小纳入考虑来进行。在进一步的实施方式中，将软信道比特的总数分为少于HARQ过程的最大数目的软缓冲存储器分区(即，提供少于HARQ过程的软缓冲存储器分区)。对于多流操作，可以将软缓冲存储器分区的数目乘以并行MIMO流的数目。当选择了软缓冲存储器分区的此类较小数目时，如果在特定时间点没有软缓冲存储器分区可用于对来自初始传输的数据进行存储，则丢弃所述数据。
以上相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优势，以便可以更好地理解以下对于本发明的详细描述。下文将描述本发明的附加特征和优势。本领域技术人员应当理解，所公开的构思和特定实施方式可以容易地用作用于修改或者设计用于实现本发明的相同目的的其他结构或者过程的基础。本领域技术人员还应当认识到，此类等同构造没有脱离本发明的精神和范围。
附图说明
为了较为完整地理解本发明及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中：
图1和图2示出了包括提供应用本发明原理的环境的无线通信***的通信***的***级示图；
图3示出了提供应用本发明原理的结构的通信***的通信元件的***级示图；
图4示出了根据本发明原理的软缓冲存储器中的完全及有限循环缓冲速率匹配；
图5示出了根据本发明原理的、根据用户设备类别设置的下行链路物理层参数值；
图6示出了根据本发明原理的取决于用户设备类别的在传输定时间隔内传输的上行链路共享信道传输块的最大比特数目；
图7示出了根据本发明原理的取决于周期性和上行链路/下行链路分配的HARQ过程的数目；
图8示出了根据本发明原理的取决于HARQ过程数目的最小编码速率；
图9示出了根据本发明原理示出大于所占用软缓冲存储器分区数目的概率的示图；以及
图10示出了根据本发明原理示出向HARQ过程分配软缓冲存储器的示例性实现的框图。
具体实施方式
下文详述当前优选实施方式的制造和使用。然而，应当理解，本发明提供了可以具体化在多种特定上下文中的多个可应用发明构思。所讨论的特定实施方式仅说明制造和使用本发明的特定方式，并不限制本发明的范围。
将针对在无线通信***的收发机中的HARQ和MIMO过程之间分配软缓冲存储器的特定上下文中的示例性实施方式来描述本发明。通常，可以将本发明应用于诸如蜂窝或者ad hoc无线通信网络之类的任何无线通信***。
首先参考图1，示出了包括提供应用本发明原理的环境的无线通信***的通信***的***级示图。虽然图1中示出的通信***表示蜂窝通信***，但是诸如由IEEE标准802.16(在此通过引用将其并入)描述的ad hoc无线通信***提供了应用本发明原理的另一环境。无线通信***可以配置用于提供演进UMTS陆地无线电接入网(“e-UTRAN”)通用移动电信服务。移动管理实体(“MME”)/***架构演进网关(“SAE GW”)经由S1通信链路提供针对e-UTRAN节点B(指定的“eNB”、“演进节点B”，也称为“基站”)的控制功能性。基站经由X2通信链路进行通信。各种通信链路通常是光纤、微波或诸如同轴链路的其他高频金属通信路径，或者其组合。
基站与用户设备进行通信，用户设备通常是由用户携带的移动收发机。由此，将基站耦合至用户设备的通信链路(指定为“Uu”通信链路)是利用无线通信信号的空中链路，无线通信信号例如是正交频分复用(“OFDM”)信号。
现在转至图2，示出了包括提供应用本发明原理的环境的无线通信***的通信***的***级示图。无线通信***提供包括基站的e-UTRAN架构，所述基站提供针对用户设备的e-UTRAN用户平面(分组数据会聚协议/无线电链路控制/媒体访问控制/物理)和控制平面(无线电资源控制)协议终止。基站与X2接口或者通信链路互连。基站还通过S1接口或者通信链路而连接至演进分组核心(“EPC”)，该演进分组核心包括移动管理实体(“MME”)/***架构演进网关(“SAE GW”)。S1接口支持移动管理实体/***架构演进网关与基站之间的多个实体关系。对于支持公共陆地移动内切换的应用，eNB间活跃模式移动性由移动管理实体/***架构演进网关重新定位经由S1接口来支持。
基站可以主控以下功能，诸如无线电资源管理(例如，网际协议(“IP”))报头压缩和用户数据流加密、用户数据流译码、无线电承载控制、无线电准入控制、连接移动性控制、在上行链路和下行链路二者中向用户设备的动态资源分配、用户设备附接处的移动管理实体的选择、用户平面数据向用户平面实体的路由、寻呼消息(源自移动管理实体)的调度和传输、广播信息(源自移动管理实体或操作和维护)的调度和传输以及用于移动性和调度的测量和报告配置。移动管理实体/***架构演进网关可以主控以下功能，诸如去往基站的寻呼消息的分发、安全控制、出于寻呼原因的U平面分组终止、针对用户设备移动性支持的U平面切换、空闲状态移动性控制以及***架构演进承载控制。用户设备从基站接收信息块组的分配。
现在转至图3，示出了提供应用本发明原理的结构的通信***的通信元件的***级示图。通信元件或者设备可以表示但不限于基站、诸如终端或者移动站的用户设备、网络控制元件、通信节点等。通信元件至少包括处理器、存储临时或者较永久性程序和数据的存储器、天线以及用于双向无线通信的、耦合至天线和处理器的射频收发机。通信元件可以提供点对点和/或点对多点的通信服务。
诸如蜂窝网络中的基站的通信元件可以耦合至诸如公共交换电信网(“PSTN”)的网络控制元件的通信网元。网络控制元件可以转而由处理器、存储器和其他电子元件(未示出)形成。网络控制元件通常提供对诸如PSTN的电信网络的接入。接入可以使用光纤、同轴电缆、双绞线、微波通信或者耦合至适合的链路端接元件的类似链路来提供。形成为移动站的通信元件通常是要由终端用户携带的自包含(self-contained)设备。
通信元件中可以利用一个或多个处理设备来实现的处理器执行与其操作相关联的功能，所述操作包括但不限于形成通信消息的个体比特的编码和解码，信息格式化，以及通信元件的全面控制(包括与资源管理相关的过程)。与资源管理相关的示例性功能包括但不限于硬件安装、业务管理、性能数据分析、终端用户和设备的跟踪、配置管理、终端用户监管、用户设备管理、收费管理、订阅以及计费等。与资源管理相关的全部或者部分特定功能或者过程的执行可以在与通信元件分离的设备和/或耦合至通信元件的设备中执行，并且向该通信元件传送此类功能或者过程的结果以用于执行。通信元件的处理器可以是适于本地应用环境的任何类型，并且作为非限制性的示例，可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(“DSP”)和基于多核处理器架构的处理器中的一种或者多种。
通信元件的收发机将信息调制到载波波形上，以便由通信元件经由天线传输至另一通信元件。收发机解调经由天线接收的信息以便由其他通信元件进一步处理。
如上所述的通信元件的存储器可以是适于本地应用环境的任何类型，并且可以使用任意适合的易失性或者非易失性数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和***、光存储器设备和***、固定存储器、可移动存储器和软缓冲存储器。存储在存储器中的程序可以包括程序指令，该程序指令在由相关联的处理器执行时，使得通信元件能够执行在此描述的任务。在此描述的***、子***和模块的示例性实施方式可以至少部分通过例如用户设备和基站的处理器可执行的计算机软件，或者硬件，或者其组合来实现。将变得更为明显的是，***、子***和模块可以具体化在以上示出和描述的通信元件中。
在该主题的近期研究中，已经着眼针对LTE UE的LBRM算法和软缓冲存储器大小。另外，可以利用单级速率匹配来执行全缓冲速率匹配(“FBRM”)，如3GPP TS 36.212，“第三代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网；演进通用陆地无线电接入(E-UTRAN)；复用和信道编码(版本8)”，V8.0.0，2007年9月中所规定的，在此通过引用将其并入，以及可以利用基于3GPP规范36.212V8.2.0，2008年3月的单级速率匹配来执行有限缓冲速率匹配(“LBRM”)，例外之处在于通过强制虚拟循环缓冲的较早环绕而减少存储需求，其中可以基于可用软缓冲存储器大小来计算环绕点，并且“压缩”冗余版本位置来保证所有的冗余版本(“RV”)都位于环绕点之前。图4示出了全循环缓冲速率匹配及有限循环缓冲速率匹配，其中全缓冲速率匹配在该图的上部示出，并且通过具有预定义RV位置的较早环绕而达到的有限缓冲速率匹配在该图的下部示出。
如进一步考虑的，通过UE类别来设置下行链路物理层参数值，如图5所示。3GPP***中的UE类别通常是从1到6的数字，其通常是指UE的能力水平，例如，可以支持的最大MIMO流数目和最大资源块数目、HARQ软缓冲存储器大小和峰值数据速率。图5示出了在传输时间间隔(“TTI”)内接收的下行链路共享信道(“DL-SCH”)传输块比特的最大数目、TTI内接收的DL-SCH传输块的比特的最大数目、软信道比特的总数目和针对下行链路(“DL”)中的空间复用的支持层的最大数目，即根据UE类别的MIMO流的最大数目。如图5所示，对于UE的各种类别，可能需要大量软信道比特，通常超过106软信道比特，因为每个软比特通常需要至少若干附加比特的存储，以便也存储接收的比特的相关联可靠性。因此，这可能需要基本大于兆字节的存储器。如图6所示，TTI内传输的上行链路共享信道(“UL-SCH”)传输块的最大比特数目示出为取决于UE类别。由此，不管以上所述，针对将来更具挑战的无线应用，如何在HARQ过程和MIMO流之间实际分发软缓冲存储器是未知和未解决的。另外，默认软缓冲存储器划分可以由LTE规范来定义，而不考虑可能提供逐个HARQ过程重新配置软缓冲存储器划分的选项。这是特别有用的，因为其可以有益地允许在明确地逐个HARQ过程重新配置软缓冲存储器划分之前有效地开始通信。
现在介绍软缓冲存储器向HARQ过程的默认分配，其可以按照如下所述进行概述。用于传输块的软缓冲存储器大小NIR可应用于频分双工(“FDD”)和时分双工(“TDD”)模式二者。应当注意，根据当前的LTE规范，需要同时运行以达到FDD的最大数据速率的HARQ过程的数目是空间流数目的8倍。其原因在于通常存在8个TTI的往返延迟。根据分组的传输(包括其检测)以及针对分组重传的接收确认或者否定确认的传输、该确认或者否定确认的检测、以及直到可以进行重传所需要的时间，来测量往返延迟。针对TDD，往返延迟取决于特定DL/UL资源分配，并且由于TDD的特性而可以高达15，立即发送确认或者重传并不总是可能的。可以仅在兼容DL或UL传输机会发生时才进行此类传输。为每个HARQ过程分配相同的软比特数目。如果MIMO配置用于UE，则为每个MIMO传输块分配相同的软比特数目。以下两个参数描述软缓冲存储器使用。软信道比特的总数目Nsoft针对每个UE单独定义，并且在下文中由符号Nsoft来表示。软缓冲存储器大小NIR优选地逐个传输块向速率匹配算法传送以便适当地配置LBRM。
软信道比特Nsoft和软缓冲存储器大小NIR的参数之间的默认联系按照以下公式(1)所指示的那样来规定，以保证基站或eNB和UE都兼容地配置其速率匹配编码和解码引擎。针对UE并且也针对基站来引入以下由公式(1)所表示的软信道比特Nsoft和软缓冲存储器大小NIR的参数之间的以下联系。针对具有3GPP TS 36.306中定义的类别3、4或5的TDD终端(或者，通常，与所定义的HARQ过程的数目相比较，当所定义的总软缓冲存储器比特相对较小时)，Number_of_processes_to_use_HARQ(使用HARQ的过程的数目)优选地选择为介于8和12之间。该参数的优选设置是9，如下文进一步讨论的。可用总软缓冲存储器大小、MIMO流的数目和往返延迟确定HARQ过程的最大数目Mlimit的适当选择。另一优选的设置是8，因为在这种情况下，最大使用码速率对于FDD和TDD将是相同的，其可以简化实现，并且其还可以增加FDD与TDD之间的共性。
软信道比特Nsoft和软缓冲存储器大小NIR的参数之间的默认联系按照以下公式(1)所指示的那样来规定。
KMIMO是可以在一个TTI中向UE传输的传输块的最大数目。如果具有两个空间流的空间复用配置用于UE，则使用值2，如果具有四个空间流的空间复用配置用于UE，则使用值4，或者通常，如果具有n个空间流的空间复用配置用于UE，则使用值n。否则，使用值1。该信息经由较高层信令提供至UE，如3GPP TS 36.213，题目为“E-UTRA Physical Layer Procedures(E-UTRAN物理层过程)”第7.1章，V.8.2.0所描述的，在此通过引用将其并入。
MDL_HARQ是DL HARQ过程的最大数目。值8用于FDD。根据DL/UL资源分配，值4、7、10、6、9、12、15用于TDD。图7所示的数据在最右一列提供HARQ过程的数目，其取决于周期性和上行链路/下行链路分配。HARQ过程的最大数目Mlimit在该示例中是等于18的常量，但是也可以选择其他值。
以下的进一步选项涉及针对没有使用MIMO的情况(即针对当KMIMO＝1时的情况)的公式(1)。作为第一选项，针对双MIMO流情况和针对单流情况二者，HARQ过程的最大数目Mlimit可以使用相同的值(例如，Mlimit＝18)。然而，有效地，继而针对单流情况，由于最小运算，关于HARQ过程的最大数目Mlimit＝15的设置将产生相同的结果。这会发生是因为MDL_HARQ＜15，即，针对非MIMO情况，针对每个HARQ过程不存在软缓冲存储器分区的过量预订(overbook)，因为最多15个HARQ过程可能是活跃的。因此，MDL_HARQ＜Mlimit，所以在这些假设下，对于单流情况，不会存在由于过量预订引起的限制。
作为一个选项，该值的一半可以用于HARQ过程的最大数目Mlimit，即，在单流情况下Mlimit＝9，而在双流情况下Mlimit＝18。在该选项中存在这样的优点，即公式可能简化，因为可以传输至用户设备的传输块的最大数目KMIMO可以从以下公式(2)所示的最小函数中移除。在这种情况下，针对两种情况可以使用HARQ过程的最大数目Mlimit的相同值。
在该选项中，如果确认/否定确认(“ACK/NACK”)概率总是与MIMO流相关，则存在相同的不充足存储器的概率。情况可能就是如此，因为在相同的TTI中同时传输两种流，因此通常受到相同干扰的影响。例如如果发生突发干扰，则二者将经历较坏的检测。在这种情况下，针对单流的最低码速率是0.375，这是合理的低码速率。
作为另一选项，可以为HARQ过程的最大数目Mlimit指派单个值，例如，针对KMIMO＝1，Mlimit＝12，而针对KMIMO＝2，Mlimit＝18。其优点在于可以针对两种情况独立地对设置进行微调。例如，在ACK/NACK概率与MIMO流不相关或者至少不完全与其相关的情况下，也可以设置不充足存储器的大概相同的概率。中等码速率可以用于单流。
关于由公式(1)表示的软信道比特Nsoft和软缓冲存储器大小NIR的参数之间的联系，可以做出若干进一步的注释和评论。主要考虑UE类别3、4和5，但是该结果也应用于具有缩小至1/3的最小编码速率的UE类别1和2。如3GPP TS 36.306“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)(演进通用陆地无线电接入)；用户设备(UE)无线电接入能力”V8.2.0中所描述的，选择了软信道比特Nsoft的约定值，以使得当Number_of_processes_to_use_HARQ为8时，只要最小编码速率cr≤2/3，则所有接收的比特在每个HARQ过程上以峰值数据速率适应于UE软缓冲存储器。上述公式(1)符合该约定。而且，当数据速率低于峰值时，或者当HARQ过程的最大数目低于8(针对TDD)时，则可能逐渐地将所有接收的比特以较低的最小编码速率适应于软缓冲存储器，这导致了递增冗余(“IR”)或者HARQ性能(“IR”，软缓冲存储器)得到改善。
另外，当HARQ过程的数目超过8时，尝试将所有接收的比特适应于软缓冲存储器(如果Mlimit＝MDL_HARQ)逐渐增加了最小编码速率(“cr”)，最终导致在15个HARQ过程处于峰值数据速率的情况下，cr＝(2/3)·15/8＝1.25。清楚的是，编码速率大于单位值是不可行的，其示出现有技术在这种情况下无法达到最大数据速率。在一个实施方式中，通过引入HARQ过程的最大数目Mlimit的常量，来保证最小编码速率cr不超过cr＝0.75。虽然在最坏的情况下，针对处于该编码速率的所有HARQ过程，不是所有接收的比特都可以适应于软缓冲存储器，但是给定全部15个HARQ过程产生NACK的概率非常低以及针对FDD和TDD二者的共同存储器设置的益处的情况下，这是可接受的。
针对UE类别1和2，约定的软缓冲存储器大小被定制为以1/3的最小编码速率适应于接收的比特。针对UE类别3、4和5，与最大传输块组大小相对应，所有接收的比特在最坏情况下以2/3的最小编码速率适应于软缓冲存储器。在该分析中，关注点在于类别3、4和5的更加关键的情况。而且，关注点在于被调度最大传输块组大小的UE的最坏情况场景。这也称为以峰值数据速率操作。
如果仅将软缓冲存储器大小NIR设置为：
Figure BPA00001207945600131
即，不按照实施方式，则可得到的码速率随着HARQ过程的数目增加而增加，逐渐超过1。这在图8中示出。清楚的是，如果MDL_HARQ等于12或15，则利用该设置在DL中不可能获得峰值数据速率，因为速率匹配将在***字段结束之前环绕，即，不仅不可能传输任何校验比特，而且甚至不可能传输所有的***比特。因此，不可能传输所有的数据。相反，如果MDL_HARQ＜8，则可以获得2/3以下的编码速率。
另一方面，当讨论峰值数据速率处的软缓冲存储器占用时，需要一些实用主义。也就是，仅在首次HARQ尝试失败时才需要软缓冲存储器和IR。如果这是频繁发生的，则该链路基本不是在峰值速率处操作的。换言之，严格地说，在峰值数据速率处，不需要软缓冲存储器。
当然，在实践中，某些首次传输将会失败，而能量保存在软缓冲存储器中。然而，在合理的操作条件下，大量传输块将失败的机会是非常低的。这在图9中针对MDL_HARQ等于12和15以及KMIMO等于2而示出。图9示出了占用多于“X”个软缓冲存储器分区的概率(即，针对多于X个传输块生成NACK的概率)的示图。在构造该附图时，假设NACK的概率等于0.4。继而假设NACK概率高达0.4，多于18个传输块(分别出自24和30个中)产生NACK的可能性小于百分之一。给定这些发现，通过根据公式(1)设置软缓冲存储器大小NIR，过量预订软缓冲存储器是合理的，这能够实现针对FDD和TDD通信模式二者的相同的峰值数据速率和简单实现。根据该分析，可以预期吞吐量的损失小于百分之一，这通常是可容忍的，并且通常小于通过使用较低编码速率而可能达到的增益。基本上，在选择HARQ过程的最大数目Mlimit中存在权衡。如果HARQ过程的最大数目Mlimit选择得过低，则将仅配置少数软缓冲分区，并且存在软缓冲存储器对于HARQ过程不可用的较高风险。如果其发生过于频繁，则将影响性能。然而，如果其选择得过高，则至少针对较高数据速率，可达到的编码速率较高，并且这也会影响性能，尤其是对于重传，因为较小的IR增益也可能的。由此，HARQ过程的最大数目Mlimit的值应当适当地选择。因为优化选择还取决于诸如NACK概率和特定解码器的编码增益之类的其他参数，所以实用的解决方案是选择Mlimit的中间值，这在每种情况中将未必是最优的，但是其执行良好。
在进一步的实施方式中，根据操作条件来选择HARQ过程的最大数目Mlimit，例如，基站利用适合的信令来选择该参数。继而可以针对给定的操作场景选择优选的值。在进一步的实施方式中，根据可以向用户设备传输的传输块的最大数目KMIMO的值来选择HARQ过程的最大数目Mlimit的若干值。
现在转至图10，示出了示出根据本发明原理的向HARQ过程分配软缓冲存储器的示例性实现的框图。本发明的特别优点在于允许UE中的简单存储器管理，并且特别地，不需要先进的动态存储器管理。先进的动态存储器管理可以在复杂的操作***中执行，但是其在通常用于终端中的数据处理的嵌入式计算设备中通常不是易于可用的，因为复杂度和成本是此类通信元件的主要考虑。
在该图的右上部分示出了软缓冲存储器。该软缓冲存储器被划分为多个分区，以便由HARQ过程使用。该划分由虚线示出。为了简便起见，该图中仅示出了四个分区。左手侧是索引表，其存储HARQ过程和软缓冲存储器分区之间的关联。在该示例中，假设了6个HARQ过程，并且过程编号在该表的左手栏中示出。在右手栏中，存储了对于软缓冲存储器分区的索引。例如，该图中的第一HARQ过程使用第一缓冲存储器分区，即来自针对该HARQ过程的先前传输的数据存储在第一缓冲存储器分区中。类似地，HARQ过程编号3和4分别使用软缓冲存储器分区3和2。这通过指向相应软缓冲存储器分区的指针来示出。如果存在针对这些HARQ过程中的任意过程的数据的重传，则这些数据可以与存储在相应软缓冲存储器分区中的数据进行组合。其他过程(即过程2、5和6)没有在软缓冲存储器中存储任何数据，这是因为其还没有接收到数据，或者因为其可能解码了这些过程上次发送的数据，在这种情况下，不需要在软缓冲存储器中存储更多软比特。相反，解码的分组被转发至较高层。这由这些行的相应右手栏中的虚线“-”来指示。
图10还示出了另一过程因为解码失败必须存储数据的情况。在该示例中，假设过程6需要存储数据。在这种情况下，空闲的软存储器分区(在这种情况下是软缓冲存储器分区4)与由索引表的最后一行中的虚线条目“4”所指示的过程相关联，并且由虚线指针示出。
如果另一过程需要在软缓冲存储器中存储数据，例如过程2，则确定没有软缓冲存储器部分空闲，因此丢弃该软数据。然而，只要一个过程解码了重传，则相应的软缓冲存储器即变得可用，并且不再与过程相关联。这由表中的“-”来标记。随后，缓冲对于要存储数据的任何过程可用。
易见的是，根据图10的实现仅是一个示例，并且在本发明的广泛范围内可以设计各种其他的实现。特别地，可以形成基本与该图示出的表相反的表，即，针对每个软缓冲存储器分区存储其是否可用或者是否与过程相关联的表，并且，在后一种情况下，还包括过程编号。
由此，介绍了用于在无线通信***中在HARQ和MIMO过程之间分配软缓冲存储器的装置、***、计算机程序和相关的方法。在一个实施方式中，诸如用户设备的装置包括可以形成为若干分区的软缓冲存储器，以及耦合至软缓冲存储器的处理器。该装置使用根据一个实施方式选择的多个软缓冲存储器分区以及多个HARQ过程通过无线信道与基站进行通信。处理器选择要用于HARQ过程的多个软缓冲存储器分区，以用于与基站进行通信。在一个实施方式中，处理器选择软缓冲存储器分区的大小以基本等于软信道比特总数除以所使用的HARQ过程的数目和HARQ过程的数目中的最小值。在进一步的实施方式中，处理器选择软缓冲存储器分区大小，其基本等于至少与软信道比特的总数除以所使用的HARQ过程的数目和配置的HARQ过程的数目中的最小值一样大的最小整数。在一个实施方式中，处理器选择针对频分双工和时分双工通信模式二者的软缓冲存储器分区大小。在一个实施方式中，处理器为每个使用的HARQ过程分配相同数目的软比特。在进一步的实施方式中，处理器为每个配置的HARQ过程分配相同数目的软比特。在另一实施方式中，该装置包括具有使用MIMO传输块的MIMO功能的收发机，其中每个MIMO传输块包括相同数目的软比特。
应当进一步注意，此处主要从接收站特别是接收终端的角度描述了实施方式。然而，对于本领域技术人员将易见的是，本发明也可应用于发射站。发射站和接收站二者都必须以兼容的方式设置参数软缓冲存储器大小NIR，以便允许发送和正确地接收数据。如果发射机和接收机没有选择相同的值，则其将针对LBRM假设不同的环绕，并且不兼容地选择冗余版本。这可能会导致严重的性能降级，并且甚至可能使某些数据无法传输。基本上，发射机和接收机在其实现中应当是另一站的行为的镜像，以保证符合要求的通信。这种意义上的镜像操作例如包括解码器和编码器、交织和解交织、调制和解调以及速率匹配，即，采集数据的子集与将传输的数据子集与全部数据的正确部分进行关联相对。由此，根据本发明，发射机设置软缓冲存储器大小NIR，以便允许接收机中的可用总软缓冲存储器的优化使用。也是易见的是，基站和终端，甚至诸如转发数据的中继之类的中间站，可以作为接收站和发射站来操作，并且可以应用本发明的相应过程。
而且，虽然详细描述了本发明及其优点，但是应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在此可以做出各种改变、替换和修改。例如，以上讨论的多个过程可以在不同的方法中实现，或者可以由其他过程代替，或其组合，以便如此处所述的在无线通信***中的HARQ和MIMO过程之间分配软缓冲存储器。
如上所述，示例性实施方式提供了方法和相应的装置二者，该装置包括提供用于执行该方法的步骤的功能性的各种模块。模块可以实现为硬件(包括诸如专用集成电路的集成电路)，或者可以实现为软件或者固件，以便由计算机处理器来执行。特别地，在固件或者软件的情况下，可以将示例性实施方式作为计算机程序产品来提供，计算机程序产品包括具体化在其上的计算机程序代码(即，软件或者固件)的计算机可读存储结构，以便由计算机处理器来执行。
此外，本申请的范围并不意在限制于说明书中描述的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施方式。根据本发明的公开，本领域技术人员将容易理解，根据本发明，可以使用与在此描述的相应实施方式执行基本相同的功能或者达到基本相同的结果的、目前存在或者以后要开发的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或者步骤。

Claims (20)

1.一种装置，包括：
处理器，配置用于确定软信道比特的总数、与混合自动重传请求过程相关联的第一数目以及与混合自动重传请求过程相关联的第二数目；以及
所述处理器进一步配置用于至少部分基于所述软信道比特的总数、所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目以及所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目来选择软缓冲存储器分区的大小。
2.根据权利要求1的装置，其中所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目包括下行链路混合自动重传请求过程的最大数目，并且所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目包括混合自动重传请求过程的配置最大数目。
3.根据权利要求1的装置，其中所述软信道比特的总数至少部分基于用户设备类别来确定，所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目至少部分基于双工模式来确定；所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目至少部分基于多输入多输出流的数目、往返延迟和/或在一个传输时间间隔中可传输至用户设备的传输块的最大数目来确定。
4.根据权利要求2的装置，其中所述软缓冲存储器分区的大小至少部分基于以下来选择：
Figure FPA00001207945500011
其中NIR是所述软缓冲存储器分区的大小；
Nsoft是所述软信道比特的总数；
KMIMO是在一个传输时间间隔中可传输至用户设备的传输块的最大数目；
MDL_HARQ是下行链路混合自动重传请求过程的最大数目；以及
Mlimit是混合自动重传请求过程的配置最大数目。
5.根据权利要求2的装置，其中所述软缓冲器分区的大小至少部分基于以下来选择：
Figure FPA00001207945500021
其中NIR是所述软缓冲存储器分区的大小；
Nsoft是软信道比特的总数；
KMIMO是在一个传输时间间隔中可传输至用户设备的传输块的最大数目；
MDL_HARQ是下行链路混合自动重传请求过程的最大数目；以及
Mlimit是混合自动重传请求过程的配置最大数目。
6.根据权利要求1的装置，其中所述装置是基站和用户设备中的至少一个的一部分。
7.一种方法，包括：
确定软信道比特的总数、与混合自动重传请求过程相关联的第一数目以及与混合自动重传请求过程相关联的第二数目；以及
至少部分基于所述软信道比特的总数、所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目以及所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目来选择软缓冲存储器分区的大小。
8.根据权利要求7的方法，其中所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目包括下行链路混合自动重传请求过程的最大数目，并且所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目包括混合自动重传请求过程的配置最大数目。
9.根据权利要求7的方法，其中所述软信道比特的总数至少部分基于用户设备类别来确定，所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目至少部分基于双工模式来确定；所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目至少部分基于多输入多输出流的数目、往返延迟和/或在一个传输时间间隔中可传输至用户设备的传输块的最大数目来确定。
10.根据权利要求8的方法，其中所述软缓冲存储器分区的大小至少部分基于以下来选择：
Figure FPA00001207945500031
其中NIR是所述软缓冲存储器分区的大小；
Nsoft是软信道比特的总数；
KMIMO是在一个传输时间间隔中可传输至用户设备的传输块的最大数目；
MDL_HARQ是下行链路混合自动重传请求过程的最大数目；以及
Mlimit是混合自动重传请求过程的配置最大数目。
11.一种具体化在计算机可读介质上的计算机程序，所述计算机程序配置用于控制处理器执行包括以下的方法：
确定软信道比特的总数、与混合自动重传请求过程相关联的第一数目以及与混合自动重传请求过程相关联的第二数目；以及
至少部分基于所述软信道比特的总数、所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目以及所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目来选择软缓冲存储器分区的大小。
12.根据权利要求11的计算机程序，其中所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目包括下行链路混合自动重传请求过程的最大数目，并且所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目包括混合自动重传请求过程的配置最大数目。
13.根据权利要求12的计算机程序，其中所述软信道比特的总数至少部分基于用户设备类别来确定，所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目至少部分基于双工模式来确定；所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目至少部分基于多输入多输出流的数目、往返延迟和/或在一个传输时间间隔中可传输至用户设备的传输块的最大数目来确定。
14.根据权利要求12的计算机程序，其中所述软缓冲存储器分区的大小至少部分基于以下来选择：
Figure FPA00001207945500041
其中NIR是所述软缓冲存储器分区的大小；
Nsoft是软信道比特的总数；
KMIMO是在一个传输时间间隔中可传输至用户设备的传输块的最大数目；
MDL_HARQ是下行链路混合自动重传请求过程的最大数目；以及
Mlimit是混合自动重传请求过程的配置最大数目。
15.一种设备，包括：
用于确定软信道比特的总数、与混合自动重传请求过程相关联的第一数目以及与混合自动重传请求过程相关联的第二数目的装置；以及
用于至少部分基于所述软信道比特的总数、所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目以及所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目来选择软缓冲存储器分区的大小的装置。
16.根据权利要求15的设备，其中所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目包括下行链路混合自动重传请求过程的最大数目，并且所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目包括混合自动重传请求过程的配置最大数目。
17.根据权利要求15的设备，其中所述软信道比特的总数至少部分基于用户设备类别来确定，所述与混合自动重传请求过程相关联的第一数目至少部分基于双工模式来确定；所述与混合自动重传请求过程相关联的第二数目至少部分基于多输入多输出流的数目、往返延迟和/或在一个传输时间间隔中可传输至用户设备的传输块的最大数目来确定。
18.根据权利要求16的设备，其中所述软缓冲存储器分区的大小至少部分基于以下来选择：
Figure FPA00001207945500042
其中NIR是所述软缓冲存储器分区的大小；
Nsoft是软信道比特的总数；
KMIMO是在一个传输时间间隔中可传输至用户设备的传输块的最大数目；
MDL_HARQ是下行链路混合自动重传请求过程的最大数目；以及
Mlimit是混合自动重传请求过程的配置最大数目。
19.根据权利要求16的设备，其中所述软缓冲器分区的大小至少部分基于以下来选择：
Figure FPA00001207945500051
其中NIR是所述软缓冲存储器分区的大小；
Nsoft是软信道比特的总数；
KMIMO是在一个传输时间间隔中可传输至用户设备的传输块的最大数目；
MDL_HARQ是下行链路混合自动重传请求过程的最大数目；以及
Mlimit是混合自动重传请求过程的配置最大数目。
20.根据权利要求15的设备，其中所述设备是基站和用户设备中的至少一个的一部分。
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