一种针对卫星通信的新型HARQ传输方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种针对卫星通信的新型HARQ传输方法及系统，包括：步骤M1：终端接入卫星互联网，开始进行数据传输；卫星信关站/星上载荷通过接入流程检测到卫星信关站/星上载荷到终端之间的空口链路往返传输时延Trtt；步骤M2：将检测到的空口链路往返传输时延差Trtt转换为传输时延所需要的slot数Nslot，根据slot数Nslot和卫星通信系统的基带处理部分支持的最大HAPQ进程数，计算得到当前调度slot组中的slot个数；步骤M3：使用基于slot组的调度方式进行调度，通过一次调度信令指示当前调度slot组中的多个slot中的物理资源块给终端进行数据传输；本发明专利技术采用slot组的调度方式，可以将大传输时延引起的空口资源浪费完全避免掉，充分利用空口资源，提升吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种针对卫星通信的新型HARQ传输方法及系统
本专利技术涉及卫星通信和5G通信融合领域，具体地，涉及一种针对卫星通信的新型HARQ传输方法及系统，更为具体地，涉及卫星互联网实现中的一种新型的HARQ传输机制。
技术介绍
全球无缝隙通信、超远距离通信、巨量设备并发通信是未来移动通信领域的研究热点，其将随着人类对空间的探索而逐渐扩展到太空高边疆、陆海远边疆以及物化虚边疆，带来人类生活和生产模式的根本性改变。当前，我国移动通信正处于4G向5G转变的发展阶段。在5G时代，无线通信、有线通信、IP网络服务等将融合成一个整体，包括移动无线网、光纤骨干网、地球静止轨道卫星在内的所有平台共同协作，来实现更有效、更高速、更安全、全方位的通信服务。各种创新应用不断涌现，包括MEO、LEO星座、无人机等，各个部分都将成为整个5G生态平台的有机组成。“互联网+”逐渐升级为“卫星+”，融合物流、金融、教育、交通、医疗和产业等社会各个领域，推动各行业智慧化、物联化、数据化与无缝化。5G的出現，给星地融合发展提供了新的发展方向，使得星地网络逐渐走向合作。本专利技术考虑了最新的卫星互联网的发展，针对卫星通信链路大时间延的问题，提出了一种新型高效的HARQ传输机制，并给出了标准实现路径。5GNR的HARQ处理主要针对地面蜂窝传输系统，适合基站到终端传输时延较低(一般空口传输时延小于1ms)的情况。在LEO卫星通信系统中，因为卫星到终端有较远的距离，会导致较大的传输时延，这样会导致HARQRTT也会相应变长。按照600kmLEO计算，星上处理的RTT时间至少为12.16*2＝24.32ms，已经接近25ms，这个时间已经大大超过了HARQ定时器长度，会严重影响HARQ的传输效率和链路的性能。目前标准为了解决这个问题，将终端支持的最大HARQ进程数从16扩展为64，但是这样也大大增加了基站和终端对处理能力和内存的需求。并且针对卫星传输高达25ms的长时延，单纯的增加HARQ进程数也不能完全解决问题，必须引入其它的优化方法。针对传统HARQ的问题，如图1所示，假设空口往返传输时延为8ms，空口子载波间隔为120KHz(即1ms包含8个slot)，系统支持的最大HARQ进程数为8，可以看到因为长时延的存在，在HARQ进程没有收到ACK反馈之前，大量的空口资源被白白浪费掉，而不能用于数据传输。使用本专利技术的方法后，可以极大的提升卫星通信的用户数据吞吐量，最大情况可以提升16倍。专利文献CN111224707A(申请号：201811415697.3)公开了一种卫星、终端设备、卫星通信系统和卫星通信方法，该卫星通信方法包括：第一卫星在媒体接入控制MAC层获取数据和/或信令，第一卫星为低轨卫星；在该数据和/或该信令需要进行MAC层第一处理时，该第一卫星对该数据和/或该信令进行该MAC层第一处理，该MAC层第一处理包括混合自动重传请求HARQ功能处理和随机接入RA功能处理中的至少一种。本申请的卫星通信方法，低轨卫星在MAC层获取数据和/或信令，当需要进行HARQ功能处理和/或RA功能处理时，在第一卫星进行执行HARQ功能处理和/或RA功能处理，使得兼顾低轨卫星的星上系统实现复杂度和成本的同时，可以降低卫星通信系统处理数据和/或信令的时延。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种针对卫星通信的新型HARQ传输方法及系统。根据本专利技术提供的一种针对卫星通信的新型HARQ传输方法，包括：步骤M1：终端接入卫星互联网，开始进行数据传输；卫星信关站/星上载荷通过接入流程检测到卫星信关站/星上载荷到终端之间的空口链路往返传输时延Trtt；步骤M2：将检测到的空口链路往返传输时延差Trtt转换为传输时延所需要的slot数Nslot，根据slot数Nslot和卫星通信系统的基带处理部分支持的最大HAPQ进程数，计算得到当前调度slot组中的slot个数；步骤M3：使用基于slot组的调度方式进行调度，通过一次调度信令指示当前调度slot组中的多个slot中的物理资源块给终端进行数据传输。优选地，所述步骤M2包括：其中，a表示子载波间隔相应的一个slot时间长度；其中，b表示当前调度slot组中的slot个数；c表示卫星通信系统的基带处理部分支持的最大HAPQ进程数。优选地，所述步骤M3包括：修改标准DCI信令，增加一个指示位，用来指示终端当前调度是否使用基于slot组的调度进行数据物理资源块的传输。优选地，所述步骤M3包括：在物理层收到了基于slot组的调度后，对调度的数据物理资源块按照码块组的方式进行分割和组织，每个slot中的传输数据对应一个码块组。优选地，步骤M3还包括：根据每一个码块组是否传输正确给出反馈，针对没有传输正确的码块组进行重传。根据本专利技术提供的一种针对卫星通信的新型HARQ传输系统，包括：模块M1：终端接入卫星互联网，开始进行数据传输；卫星信关站/星上载荷通过接入流程检测到卫星信关站/星上载荷到终端之间的空口链路往返传输时延Trtt；模块M2：将检测到的空口链路往返传输时延差Trtt转换为传输时延所需要的slot数Nslot，根据slot数Nslot和卫星通信系统的基带处理部分支持的最大HAPQ进程数，计算得到当前调度slot组中的slot个数；模块M3：使用基于slot组的调度方式进行调度，通过一次调度信令指示当前调度slot组中的多个slot中的物理资源块给终端进行数据传输。优选地，所述模块M2包括：其中，a表示子载波间隔相应的一个slot时间长度；其中，b表示当前调度slot组中的slot个数；c表示卫星通信系统的基带处理部分支持的最大HAPQ进程数。优选地，所述模块M3包括：修改标准DCI信令，增加一个指示位，用来指示终端当前调度是否使用基于slot组的调度进行数据物理资源块的传输。优选地，所述模块M3包括：在物理层收到了基于slot组的调度后，对调度的数据物理资源块按照码块组的方式进行分割和组织，每个slot中的传输数据对应一个码块组。优选地，模块M3还包括：根据每一个码块组是否传输正确给出反馈，针对没有传输正确的码块组进行重传。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术提供了一种新的针对卫星通信的HARQ传输方法，使用该方法后，可以提升用户吞吐量最大到16倍；2、本专利技术可以极大减少HARQ进程的管理开销和资源开销，减少对系统资源的消耗，最好情况可以减少到原来的1/16；3、本专利技术采用slot组的调度方式，可以将大传输时延引起的空口资源浪费完全避免掉，充分利用空口资源，提升吞吐量。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为大时延下HARQ传输；图2为5GNRHARQ传输时间以slot本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对卫星通信的新型HARQ传输方法，其特征在于，包括：/n步骤M1：终端接入卫星互联网，开始进行数据传输；卫星信关站/星上载荷通过接入流程检测到卫星信关站/星上载荷到终端之间的空口链路往返传输时延Trtt；/n步骤M2：将检测到的空口链路往返传输时延差Trtt转换为传输时延所需要的slot数Nslot，根据slot数Nslot和卫星通信系统的基带处理部分支持的最大HAPQ进程数，计算得到当前调度slot组中的slot个数；/n步骤M3：使用基于slot组的调度方式进行调度，通过一次调度信令指示当前调度slot组中的多个slot中的物理资源块给终端进行数据传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种针对卫星通信的新型HARQ传输方法，其特征在于，包括：
步骤M1：终端接入卫星互联网，开始进行数据传输；卫星信关站/星上载荷通过接入流程检测到卫星信关站/星上载荷到终端之间的空口链路往返传输时延Trtt；
步骤M2：将检测到的空口链路往返传输时延差Trtt转换为传输时延所需要的slot数Nslot，根据slot数Nslot和卫星通信系统的基带处理部分支持的最大HAPQ进程数，计算得到当前调度slot组中的slot个数；
步骤M3：使用基于slot组的调度方式进行调度，通过一次调度信令指示当前调度slot组中的多个slot中的物理资源块给终端进行数据传输。


2.根据权利要求1所述的针对卫星通信的新型HARQ传输方法，其特征在于，所述步骤M2包括：



其中，a表示子载波间隔相应的一个slot时间长度；



其中，b表示当前调度slot组中的slot个数；c表示卫星通信系统的基带处理部分支持的最大HAPQ进程数。


3.根据权利要求1所述的针对卫星通信的新型HARQ传输方法，其特征在于，所述步骤M3包括：修改标准DCI信令，增加一个指示位，用来指示终端当前调度是否使用基于slot组的调度方式进行数据物理资源块的传输。


4.根据权利要求3所述的针对卫星通信的新型HARQ传输方法，其特征在于，所述步骤M3包括：在物理层收到了基于slot组的调度后，对调度的数据物理资源块按照码块组的方式进行分割和组织，每个slot中的传输数据对应一个码块组。


5.根据权利要求4所述的针对卫星通信的新型HARQ传输方法，其特征在于，步骤M3还包括：根据每一个码块组是否传输正确给出反馈，针对没有传输正确的码块组进行重传。

【专利技术属性】
技术研发人员：姚劲松，俞春祥，
申请(专利权)人：上海微波技术研究所中国电子科技集团公司第五十研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31