用于控制重传的方法和设备与流程

1.本公开涉及非地面网络(ntn)中使用的混合自动重传请求(harq)的改进。ntn是一种利用位于一个或多个空中平台(诸如飞机、飞艇和卫星)上的基站的电信网络。


背景技术：

2.考虑到无线通信的一代又一代的发展，已经开发了主要用于针对人类的服务的技术，诸如语音呼叫、多媒体服务和数据服务。在5g(第5代)通信系统的商业化之后，预期联网装置的数量将呈指数地增长。这些将越来越多地连接到通信网络。联网事物的示例可以包括车辆、机器人、无人机、家用器具、显示器、连接到各种基础设施的智能传感器、施工机械和工厂设备。预期移动装置以各种形状因数演变，诸如增强现实眼镜、虚拟现实耳机和全息图装置。为了通过将数千亿装置和事物在6g(第6代)时代中连接来提供各种服务，一直在努力开发改进的6g通信系统。出于这些原因，6g通信系统被称为超5g系统。
3.预期将在2030年左右商业化的6g通信系统将具有太(1,000千兆)级bps的峰值数据速率和小于100μsec的无线电时延，并且因此将比5g通信系统快50倍且具有其1/10的无线电时延。
4.为了实现这样的高数据速率和超低时延，已经考虑在太赫频带(例如，95ghz至3thz频带)中实现6g通信系统。预期由于太赫频带中的路径损耗和大气吸收比在5g中所引入的毫米波频带中更严重，因此确保信号传输距离(可能就是，覆盖范围)的技术将变得更关键。作为确保覆盖范围的主要技术，有必要开发射频(rf)元件、天线、比正交频分复用(ofdm)方案具有更好覆盖范围的新波形、波束形成和大规模多输入多输出(mimo)、全维mimo(fd-mimo)、阵列天线以及多天线传输技术，诸如大规模天线。另外，一直在讨论关于改进太赫频带信号的覆盖范围的新技术，诸如基于超材料的透镜和天线、轨道角动量(oam)以及可重新配置的智能表面(ris)。
5.此外，为了改进频谱效率和整体网络性能，已经开发了用于6g通信系统的以下技术：用于实现上行链路传输和下行链路传输以在相同的时间同时地使用相同频率资源的全双工技术；用于以集成方式利用卫星、高空平台电台(haps)等的网络技术；用于支持移动基站等并实现网络操作优化和自动化等的改进的网络结构；基于频谱使用的预测经由冲突避免的动态频谱共享技术；在无线通信中使用人工智能(ai)以通过从开发6g的设计阶段利用ai并将端对端ai支持功能内部化来改进整体网络操作；用于通过可达成的超高性能通信和网络上的计算资源(诸如移动边缘计算(mec)、云等)来克服ue计算能力的极限的下一代分布式计算技术。另外，通过设计要在6g通信网络中使用的新协议、开发用于实现基于硬件的安全环境和数据的安全使用的机制并且开发用于维护隐式的技术，继续尝试加强装置之间的连接性、优化网络、促进网络实体的软件化并且提高无线通信的开放性。
6.预期超连接的6g通信系统的研究和开发，包括人对机器(p2m)和机器对机器(m2m)，将实现接下来的超连接体验。特别地，预期可以通过6g通信系统来提供服务，诸如真正沉浸式扩展现实(xr)、高保真移动全息图和数字孪生。另外，将通过6g通信系统来提供诸
如安全性和可靠性增强的远程手术、工业自动化和紧急响应的服务，使得可以在各种领域应用技术，诸如工业、医疗护理、汽车和家用器具。
7.由于ntn中的大传播延迟，承认需要通过在下行链路中禁用来自用户设备(ue)的harq反馈进行抢占性(盲)重传。尽管这为减少包重传的等待时间铺平了道路，但ue没有反馈机制来指示包何时可以成功地重建。
8.特别地，对于卫星ntn，可能有在2ms至500ms范围内的传播延迟，并且这个延迟造成了特殊问题。
9.在常规harq系统中，ue能够用nack信号进行响应(如果无法成功地解码给定的传输的话)，从而触发基站重传，直到其接收到指示成功解码的ack。ntn的相对长延迟使这种方法不切实际。
10.相反，对于给定的信道质量，盲重传方案可以实现为设定数量的重传，如由上行链路信道质量指示符(ul cqi)所指示。在这种情况下，“盲”意味着系统中没有内置确认过程，并且方案是一种“强力”方法，由此发送设定数量的重传以希望或期望接收方(ue)将成功地对它们解码。这种解码可以通过用诸如由“chase合并”定义的方法将失败的包合并或通过本领域中已知的任何其他合适的harq接收方法来执行。


技术实现要素：

11.技术问题
12.然而，ue可能能够在接收到所有这些重传之前对消息进行解码。特别地，在这种情况下对于传感器型装置，为了完成所有重传而必须处于rrc连接模式不利于功率效率，并且发射基站(gnb)还会因执行冗余重传而浪费无线电资源。本公开的实施例解决了与ntn中使用的harq过程相关联的这些问题以及本文中未明确地提及的其他问题。
13.问题的解决方案
14.根据本公开的实施例，提供了如所附权利要求中阐述的设备和方法。根据从属权利要求以及随后的描述，本发明的其他特征将是显而易见的。
15.根据本公开的一方面，提供了一种由基站在非地面网络(ntn)中使用的方法，所述方法包括：在盲重传模式下向用户设备(ue)传输包括包的预定数量的重传中的一者；在所述传输之后接收信道质量指示符(cqi)消息；响应于所述接收的cqi消息的特定配置，终止所述预定数量的重传中的任何剩余重传的传输。
16.根据本公开的一方面，提供了一种由用户设备(ue)在非地面网络(ntn)中使用的方法，所述方法包括：在盲重传模式下从基站接收包括包的预定数量的重传中的一者；基于所述接收来确定所述包是否成功地解码；如果所述包成功地解码，则传输具有特定配置的信道质量指示符(cqi)消息，以指示所述包的成功解码；以及在传输所述cqi消息之后，确定所述预定数量的重传中的任何剩余重传的传输被终止。
17.根据本公开的实施例，提供了一种提供来自ue的对支持抢占性harq操作的成功包检测(ack)的隐式反馈的系统。对于ntn中的很多低数据速率的基于传感器(iot类型)应用，将功率和资源使用效率最大化很关键。实施例允许ue(或传感器装置)通过cqi消息来快速地隐式确认包的成功检测并且向卫星gnb指示终止harq过程。此外，实施例修改现有的cdrx过程以进一步增强功率节约。
18.虽然已经示出并描述了本公开的一些优选实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的范围的情况下，可以做出各种改变和修改。
附图说明
19.为了更清楚地说明本公开的实施例的技术解决方案，将伴随实施例的描述的附图简要地描述如下。显然，附图仅示出了本公开的一些实施例。对于本领域技术人员来说，可以从这些附图获得其他附图而无需任何创造性工作。
20.为了更好地理解本发明，并且为了示出可以如何实施本发明的实施例，现在将仅通过示例方式参考伴随的示意图，其中：
21.图1示出了非地面网络的一般表示；
22.图2示出了根据现有技术的盲harq重传方案；
23.图3示出了根据实施例的harq重传方案；
24.图4示出了根据实施例的方法的流程图；
25.图5示出了根据实施例的gnb的框图；以及
26.图6示出了根据实施例的ue的框图。
具体实施方式
27.参考附图提供以下对本公开的示例的描述以帮助全面理解由权利要求定义的本发明。描述包括有助于理解的各种具体细节，但是这些细节应当仅仅被认为是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本文中所描述的示例进行各种改变和修改。
28.相同或相似的部件可以用相同或相似的附图标记表示，尽管它们可以在不同的附图中示出。
29.为清楚和简明起见，并且为了避免模糊本发明的主题，可以省略本领域已知的技术、结构、构造、功能或过程的详细描述。
30.本文使用的术语和字词不限于书目或标准意义，而仅仅是为了能够清楚和一致地理解本发明。
31.贯穿本说明书的描述和权利要求，字词“包括”和“包含”以及这些词语的变化形式(例如“包括有”和“包括了”)意指“包括但不限于”，并不旨在(且不)排除其他特征、元素、部件、整数、步骤、过程、操作、功能、特性、属性和/或它们的群组。
32.贯穿本说明书的描述和权利要求，单数形式(例如“一个”和“所述”)包括复数形式，除非上下文另有要求。例如，提及“对象”包括提及一个或多个这样的对象。
33.贯穿本说明书的描述和权利要求，“用于y的x”(其中y是某个动作、过程、操作、功能、活动或步骤，并且x是执行此动作、过程、操作、功能、活动或步骤的某种手段)的一般形式的语言包含手段x专门但不一定排他地被适配、配置或布置成执行y。
34.结合本发明的特定方面、实施例、示例或权利要求描述或公开的特征、元素、部件、整数、步骤、过程、操作、功能、特性、属性和/或它们的群组应当理解为适用于本文描述的任何其他方面、实施例、示例或权利要求，除非与之不兼容。
35.本公开的某些示例提供了用于提高网络中的安全性的方法、设备和系统。例如，本
公开的某些示例提供了对5gs的安全方面的增强。然而，技术人员将理解，本发明不限于这些示例，并且可以应用于任何合适的系统或标准，例如一个或多个现有和/或未来一代无线通信系统或标准。
36.以下示例适用于3gpp 5g并且使用与3gpp 5g相关联的术语。然而，技术人员将理解，本文公开的技术不限于3gpp 5g。例如，本文公开的各种网络实体和消息的功能可以应用于其他通信系统或标准中的对应或等效实体和消息。对应或等效实体和消息可以被视为在网络内扮演相同或相似角色的实体和消息。技术人员还将理解，网络实体之间的信息传输不限于关于本文公开的示例所描述的特定形式或类型的消息。
37.特定的网络实体可以实现为专用硬件上的网络元素、在专用硬件上运行的软件实例和/或在适当的平台上(例如，在云基础设施上)实例化的虚拟化功能。
38.图1示出了非地面网络的一般表示。
39.参考图1，示出了信号如何经由基于卫星gnb 30的从地面站10传输到地面站20。地面站10、20可以采取任何已知形式的ue(诸如移动电话或远程传感器)的形式，诸如iot装置。
40.在ntn单传送块(1tb)传输的情况下，本公开的实施例提供了隐式harq-ack反馈机制。这类单tb传输典型地用于海量机器类型通信(mtc)系统中，其中能量节约和高效的无线电资源利用是关键方面，甚至对于基于ntn的海量mtc也是如此。
41.本公开的实施例利用预先存在的cqi过程来报告成功的chase合并包(在n次重传之后)而不是接收到的各个包的可能cqi级别。此外，预先存在的cdrx过程(连接的drx)被适配成进一步提供功率节约。
42.与ntn相关的现有技术过程在下行链路中推荐反馈禁用的盲/抢占性harq方案。此类盲harq方案可以包含每包固定数量(n)的重传，其中数量n取决于信道条件。尽管对于正常ue中的数据/语音应用，这种盲harq方案将减少延迟并提高qos，但对于mmtc类型应用，如果一旦装置成功地对包解码就可以终止重传，则可以实现进一步的能量/无线电资源节约。然而，在没有可能的反馈机制的盲方案中，这通常是不可能的。
43.很多mmtc类型通信都涉及偶发传输，比如下行链路中的单传送块(tb)传输、某一上行链路指示以及长时间的不活动。在这种场景中，本公开的实施例特别有用。
44.图2示出了根据现有技术的盲harq重传方案；
45.通过盲重传方案，如图2所示，将在没有来自ue 200或装置的ack/nack反馈的情况下发生来自gnb 100的一定数量(n)的重传。这意味着装置200将必须唤醒并处于“监听”模式，即使在完成n次重传之前可以成功地对数据包解码也是如此。这会浪费无线电资源和功率，特别是对于装置200。
46.尽管可获得提出在“drx-harq-rtt-timerdl”drx定时器中包括ntn的较长rtt以减少装置在harq重传之间的“唤醒”时间的现有技术解决方案，但装置仍可能存在不需要的唤醒和监听周期。此外，发射卫星gnb 100或中继器将浪费无线电资源来完成n次重传。这个代价很大，特别是在对数千装置200的mmtc类型单播传输的情况下。
47.根据现有技术，就cqi而言，第五代(5g)操作标准中的当前协定是ue应传输来自指示在10-1
或10-5
的块错误率(bler)的情况下对最后接收tb进行解码的信道质量的表的cqi索引。作为自适应调制和编码(amc)的形式，这向gnb指示哪个mcs应用于下行链路传输中的
下一tb中。
48.根据本公开的实施例，对于盲harq重传场景中的mmtc装置，如上所述，提供了以下过程：开发通过chase合并连续的harq重传(这将在现有技术harq过程中的任何地方发生)而构建的tb，并且如果包被成功地解码，则使用来自ue的cqi传输以指示成功地构建的包而不是来自gnb的最后接收包(或tb)的mcs级别。以此方式，通常发生的cqi传输可以有效地改变用途来提供可以缩减盲harq过程的手段，只要ue成功地对来自gnb的传输解码即可。
49.在实施例中，关于步骤n处的重传的chase合并(构建)的包，如果可以准确地对构建的包解码，则使用所选择的bler的cqi级别。如果不可以的话，则所指示的cqi等级应针对来自gnb的最后接收的单独重传。这个cqi将有效地改变用途来指示nack以及是否需要对下一harq重传进行任何mcs改变。
50.在图3中，示出了本公开的实施例，其中假设在每次harq重传之后传输cqi。在低频率cqi模式下，例如，只有在ue/装置处将发生成功的chase合并时才可以传输cqi。在任一情况下，这样指示较高级别的cqi而不是包中使用的实际mcs可以由gnb用来停止第(n 1)重传，从而节约无线电资源。还允许ue/装置更早地进入drx“睡眠”模式，从而在mmtc应用中节约关键的装置功率。
51.详细地说，在图3中，在s11处，gnb 101向ue 201传输tb。ue不能适当地对此解码，因此选择cqi传输以向gnb 101指示这种情况。因此，在s12处，gnb再次传输tb。同样地，ue 201无法对这个传输进行解码，因此选择cqi传输以向gnb 101指示这种情况。在步骤s13处，gnb再次传输tb，并且这次，ue 201能够适当地对传输解码，因此这次选择的cqi传输不同于先前的cqi传输并且有效地终止harq传输，使得取消原本将发生的步骤s14。并不强制设定cqi周期性，使得在包的每次重传之后存在传输。例如，cqi也可以设定为事件驱动的，即，其可以被布置为使得只有在正确地重建包时才在harq过程内使用cqi，如上所述。
52.本公开的实施例特别可用于mmtc中常见的单传送块(tb)传输。然而，如果tb超过下行链路物理数据共享信道(pdsch)中的单包传输，则该方案可以应用于pdsch中的tb的最后包传输。作为单包(或最后包)，gnb 101不必依靠cqi来设定这个传输链中的下一包的mcs级别。因此，设定cqi来反映chase合并的包的信道质量而不是单独重传不会“误导”gnb。
53.如上所述，在使用本公开的实施例的情况下，对装置的功率效率和gnb的无线电资源使用效率的潜在节约可能是显著的。特别是对于近地球轨道(leo)和中地球轨道(meo)卫星，在卫星gnb与地面上的装置之间存在相对运动的情况下，可以快速地改变无线电信道条件。因此，在很多情形下，可能会高估预先配置的数量的固定重传，因为必须要迎合最坏情况场景，而情况并非总是这样。在这些情况下，本公开的实施例允许装置几乎立即通过上述cqi机制来指示成功的解码，并且还允许装置进入随后描述的功率节约drx状态。
54.类似地，本公开的实施例允许更高效地使用无线电资源。在对传感器装置中的每一者的单播周期性传输中，只要装置重建了包，实施例就允许gnb终止harq过程，而不必经历原本调度要发生的所有n次重传。总之，关于这种类型的单tb下行链路传输，这将使得能够用相同的无线电资源支持更多的装置。
55.已经提出将连接模式不连续接收(cdrx)的应用用于ntn中，以进一步提高装置的功率效率。在不连续接收(drx)中，ue在某一时间段内进入睡眠模式并且在预定的未来时间唤醒以能够接收传输。睡眠/唤醒时间的调度是ue和gnb两者已知的，从而允许对此进行协
调。
56.结合在ntn系统中使用harq，可以对cdrx定时器“drx-harq-rtt-timerdl”进行修改以包括卫星链路的更长往返时间(rtt)。因此，实施例包括在图2所示的harq过程的包接收间隔之间的装置睡眠时间。在默认的n重传盲harq操作中，如图2所示，上述“drx-harq-rtt-timerdl”定时器在n次包接收之间的所有间隔中激活睡眠时间。
57.在本公开的实施例中，进一步修改drx定时器操作。在mmtc相关的nb-iot标准中，定义扩展drx(或edrx)模式以使装置在一段时间的活动之后进入长睡眠循环。如果本文中描述的特定单tb mmtc传输得益于此后的长睡眠循环，则gnb可以被配置为只要gnb从装置接收到“ack”的cqi隐式指示(如上所述，这指示成功解码)就发出对edrx定时器(或ntn中的类似定时器)的激活。这样的定时器指示会覆盖当前cdrx配置(包括“drx-harq-rtt-timerdl”定时器)。因此，ue/装置将在“drx-harq-rtt-timerdl”定时器到期之后的cdrx循环中激活“监听”模式中的一者或多者。在这个监听模式下，其将从gnb接收edrx或类似的长期睡眠模式定时器激活，可能还有覆盖命令。本公开的实施例的这个特征将实现进一步的功率节约，特别是在连接到ntn的传感器型装置中。
58.图4示出了阐述根据本公开的实施例的方法中所包括的各种步骤的流程图。
59.在s20处开始之后，在s21处，卫星gnb可以发起对装置(其可以是ue或mmtc装置)的单tb传输。
60.在s22处，卫星gnb可以传输在盲harq模式中配置的预定数量(n)的重传中的第n重传(包括tb或包)(该重传可以是禁用harq反馈的抢占性重传)。
61.在s23处，装置可以接收第n重传并且如果n》1，则应用chase合并。
62.在s24处，可以在装置处基于第n重传来作出包是否被成功解码的确定。如果不是的话，那么流程继续到s25，其中装置可以发送cqi消息以反映与失败的包解码尝试相关的信道质量。
63.在步骤s26处，可以做出是否达到第n重传尝试(即，可能是n＝n？)的确定。如果不是的话，那么在s27处，重传计数器增加1并且流程返回到s22。
64.如果在步骤s26处，已经发生了最终的第n重传，那么在s31处，过程结束。在这种情况下，将不可能对传输解码。
65.如果在步骤s24处，确定已经成功地对包解码，那么在s28处，装置可以发送cqi消息以反映与chase合并的包有关的信道质量。
66.在s29处，卫星gnb可以停止盲harq模式下的重传，并且可选地，可以激活edrx定时器以覆盖cdrx定时器来促进装置处的进一步节能。
67.在s30处，如果edrx定时器被激活，则装置可以进入长睡眠模式并且将在协定的调度时间重新唤醒以准备再次接收。
68.然后在s31处，该过程停止。
69.图5示出了根据实施例的gnb的框图。
70.如图5所示，gnb可以包括收发器510、控制器(其可以包括至少一个处理器)505和存储器515。根据本公开中描述的实施例中的至少一者，控制器505可以被配置为控制收发器510和存储器515。
71.图6示出了根据实施例的ue的框图。
72.如图6所示，ue可以包括收发器610、控制器(其可以包括至少一个处理器)605和存储器615。根据本公开中描述的实施例中的至少一者，控制器605可以被配置为控制收发器610和存储器615来执行方法。
73.通过使用本发明的实施例，可以实现用于ntn mmtc中的更高效的harq方案。特别地，根据地面装置处的无线电资源使用和功率消耗来测量效率，这通常是重要的考虑因素。特别地通过本发明的实施例来辅助以mmtc方式操作的装置，诸如传感器。
74.可以使用专用的专用硬件来部分或全部地构造本文描述的示例性实施例中的至少一些。本文使用的诸如“部件”、“模块”或“单元”的术语可以包括但不限于硬件装置，诸如呈离散或集成部件形式的电路、现场可编程门阵列(fpga)或专用集成电路(asic)，其执行某些任务或提供相关联的功能。在一些实施例中，所描述的元件可以被配置为驻留在有形的、持久的、可寻址的存储介质上，并且可以被配置为在一个或多个处理器上执行。在一些实施例中，举例来说，这些功能元件包括诸如软件部件、面向对象的软件部件、类部件和任务部件等部件、进程、函数、属性、过程、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列和变量。尽管已经参考本文讨论的部件、模块和单元描述了示例性实施例，但是这种功能元件可以被组合成更少的元件或者被分离成另外的元件。本文已经描述了可选特征的各种组合，并且将理解的是，所描述的特征可以以任何合适的组合来组合。具体地，任何一个示例性实施例的特征可以与任何其他实施例的特征适当地组合，除非这种组合是互相排斥的。贯穿本说明书，术语“包括”表示包括指定的部件，但不排除其他部件的存在。
75.注意指向与本技术同时或在本说明书之前提交的与本技术有关的所有文件和文献，并且与本说明书一起公开以供公众查阅，并且所有此类文件和文献的内容通过引用并入本文。
76.在本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合进行组合，除了其中至少一些这样的特征和/或步骤是互相排斥的组合以外。
77.除非另有明确说明，否则本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由用于相同、等同或相似目的的替代特征所代替。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每个特征仅是一般系列等同或相似特征的一个示例。
78.本发明不局限于前述实施例的细节。本发明扩展到在本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中披露的特征中的任何一个新颖的特征或其任何新颖的组合，或扩展到如此公开的任何方法或过程的步骤中的任何一个新颖的步骤或其任何新颖的组合。
79.本公开的特定方面也可以实现为计算机可读记录介质中的计算机可读代码。计算机可读记录介质可以是能够存储数据的数据存储装置，该数据可以由计算机系统读取。计算机可读记录介质的示例可以包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘、光学数据存储装置以及载波(诸如，通过互联网的数据传输)。计算机可读记录介质可以分布在连接到网络的计算机系统中，并且因此可以以分布方式存储和执行计算机可读代码。此外，用于实现本公开的功能程序、代码和代码段可以容易被本公开所涉及的领域中的程序员解译。
80.根据本公开的实施例的上述方法和设备可以以硬件、软件或硬件和软件的组合的
形式来实现。任何此类软件可以存储在例如易失性或非易失性存储装置(如rom)、存储器(诸如ram、存储器芯片、存储器装置或存储器ic)，或者可读光学或磁介质(诸如cd、dvd、磁盘或磁带)中，无论它是否能够擦除或是否能够重新记录。根据本公开的实施例的方法可以由包括控制器和存储器的计算机或便携终端实现，其中存储器是适于存储一个或多个程序的机器可读存储介质的一个示例，所述程序包括用于实现本公开的实施例的指令。
81.因此，本公开包括实现本说明书的所附权利要求书中描述的设备和方法的代码的程序以及用于存储程序的机器(计算机等)可读存储介质。此外，程序可以由任何介质(诸如通过有线或无线连接传送的通信信号)电子地携载，并且本公开适当地包括其等同物。
82.此外，根据本公开的各种实施例的设备可以从有线地或无线地连接到该设备的程序提供装置接收程序，并且可以存储程序。程序提供装置可以包括：包括程序处理装置用于执行预设内容保护方法的指令的程序、用于存储内容保护方法所需的信息的存储器、用于与程序处理装置执行有线或无线通信的通信单元，以及用于在程序处理装置的请求下或自动地将对应的程序传输到收发器的控制器。
83.尽管已经参考本公开的某些实施例具体示出和描述了本公开，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物界定的本公开的范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。