CN100588141C - 用于在无线通信网络中可靠传送信息包的方法以及设备 - Google Patents

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Abstract

一种无线通信网络(100)采用可以在网络中可靠传送信息包的方法以及设备。网络中的第一无线装置(101)将信息包经由第一无线通信信道(403，404)传输至网络中的第二无线装置(例如102)。然后，所述第一装置确定所述第二装置是否成功地接收了信息包(例如在没有误码的情况下接收)。如果没有成功地接收到信息包，那么第一装置将所述信息包经由第二无线通信信道重新传输至第二装置(405，406)。另外，并且优选的是，基本上与重新传输第一信息包同时，所述第一装置将第二信息包经由第一信道传输至第二装置，以便在没有通常与可靠协议的使用情况相关联的延迟的情况下，向第二装置传送信息序列。

Description

用于在无线通信网络中可靠传送信息包的方法以及设备
技术领域
本发明一般来讲涉及无线通信网络，具体来讲，本发明涉及在这种网络中可靠地传送信息包以便解决突发性干扰的突发传送。
背景技术
无线通信网络是已知的，并且具有各种形式。著名的网络包括蜂窝电话网络、传统的陆上移动无线电网络以及卫星传播网络。这些网络通常被赋予广域网的特性。近年来，已经提出了无线局域网以及无线家庭网络，并且诸如蓝牙以及IEEE 802.11之类的标准也已经被引入以便控制这种局域化网络的无线电装备的开发。
大部分广域网使用许可的频率操作，所述频率是由政府代办机构为这种用途而分配的，所述政府代办机构诸如是美国联邦电讯委员会。因此，网络设计者以及计划者可以使用常规的系统计划软件工具来预测干扰图案，并且设计他们的系统以便减轻干扰的影响(例如，通过适当的选择复用方式以及传播模型)。
与之相比，所建议的无线家庭网络会使用未许可的频谱，这些频谱很可能处于最新开放的五千兆赫(5GHz)频率范围中。因此，因为存在在公共频率上操作的邻近家庭网络(例如，在住宅楼、公寓大楼以及城市住宅)，所以每个无线家庭网络具有遇到相当大的、不可预测的干扰的可能性。此外，随着无线家庭网络复杂性的不断增加，很可能要求这种网络用这样的方式来支持实时信息，诸如音频与视频业务，所述方式为：网络用户无法明显地辨别出经由无线家庭网络接收的实时信息(例如，有线电视信号或者无绳电话信号)与经由典型的有线或电缆网络接收的这种信息的差别。换言之，无线家庭网络的用户将期望无线家庭网络的业务质量与他们目前从他们的有线网络进行接收的业务质量相同。在具有不可预测干扰的环境中提供这种服务质量是十分困难的，所述具有不可预测干扰的环境可以非预期地破坏所传输的信息。
用于在无线网络中可靠传送信息的方法有很多种。广域数据网络通常使用自动重发请求(ARQ)或者选择性ARQ(SARQ)方案，其中传输装置将未被确认的或者被否定性确认的数据包或其部分经由分配给所述数据通信的业务信道重新传输到接收装置，结果，所述接收装置错误地接收了数据包或者部分数据包。虽然这种方案提供了用于确保可靠通信的机制，但是因为根据ARQ或者SARQ方案的重新传输要求临时停止或者中断数据流的传输，所以它们也引入了延迟，所述延迟在实时信息传输时是不能接受的。如果将其应用于传输实时信息，那么这种停止往往在所接收的信息流中产生用户可以察觉的畸变(例如，音频传输中的停止或者视频传输中的图像跳动)，这样很可能导致用户的不满。
一些蜂窝网络在每一小区中分配一组辅助业务信道，以便当主业务信道的信号质量在语音呼叫期间明显恶化时作应急用。在这种网络中，当主业务信道的信号质量恶化到这样的程度以致于系统控制器往往退出或者终止所述呼叫时，所述系统控制器尝试重新将呼叫分配到辅助业务信道之一。如果辅助信道是有效的，那么所述系统控制器将所述呼叫重新分配至辅助信道，并且所述呼叫继续；否则，退出或者终止所述呼叫。无论在哪种情况下，主业务信道均被解除分配并且可以被新呼叫所利用。虽然辅助业务信道的分配和使用便于呼叫的继续，但是它不能确保所传输的信息的可靠性。也就是说，在从主业务信道转换到辅助业务信道期间丢失的任何信息都无法被恢复。
因此，需要一种用于在无线通信网络中可靠传送信息包的方法和设备，其易于传输实时信息，而不会引入不希望的延迟，其中这种延迟可能会给这种信息的用户通常所期望的高业务质量带来负面的影响。
附图说明
图1是依照本发明的无线通信网络的框图。
图2是依照本发明的无线基站收发信台(BTS)系统的框图。
图3是依照本发明的无线电子装置的框图。
图4举例说明了依照本发明优选实施例的示例性时分双工(TDD)无线业务信道。
图5是通过依照本发明一个实施例的无线BTS系统或者其他系统控制装置执行的步骤的逻辑流程图。
图6是通过依照本发明另一实施例的无线BTS系统或者其他系统控制装置执行的步骤的逻辑流程图。
图7是通过依照本发明的无线电子装置执行的步骤的逻辑流程图。
具体实施方式
通常，本发明包含用于在无线通信网络中可靠传送信息包的方法和设备。网络中的第一无线装置(例如，无线基站收发信台系统)将信息包经由第一无线业务信道传输至网络中的第二无线装置(例如无线音频/视频装置)。所述第一装置确定(例如通过从第二装置接收的确认)第二装置是否成功地接收到信息包。如果第二装置没有成功地接收到所述信息包，那么第一装置将所述信息包经由第二无线业务信道重新传输至第二装置。另外，并且优选的是，基本上与重新传输第一信息包同时地，所述第一装置将第二信息包经由第一信道传输至第二装置，以便向第二装置以最小的延迟来传送信息序列，其中所述最小的延迟通常与可靠协议的使用情况相关联。通过临时使用第二无线信道来传送受到破坏的信息包，本发明易于可靠传送诸如音频与视频信息之类的实时信息，而不会引入不希望的延迟，所示延迟可能会给实时信息用户通常期望的高业务质量带来负面影响。
参照图1-7可以更加彻底的理解本发明，其中相同的参考标记表示相同的项。图1是示出了依照本发明的无线通信网络100的框图。所述无线通信网络100包括多个无线装置，诸如无线基站收发信台(BTS)系统101和一个或多个无线电子装置103-107(为了举例说明的目的示出了5个)。所述无线装置101-107在网络100中经由无线载波频率109-111传送信息包，根据网络100中使用的多址接入方案，每个频率均包括一个或多个无线业务信道。
用于网络100的多址接入方案可以是以下方案的一个或多个，所述方案为：时分多址(TDMA)、直接序列或者跳频码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多路复用(OFDM)、随机驱动多址接入(ODMA)，上述多址接入技术的任意组合，将使用的部分频谱通过本地信号质量测量来确定的多址接入技术，以及可以同时使用多个频谱部分的多址接入技术，或者任何其他多址接入或者多路复用方法或其组合。在优选的实施例中，所述无线通信网络100采用TDMA接入方案，该方案使用每个载波频率上的时分双工(TDD)无线信道来执行主和辅助(救助)信道，如稍后描述的那样。
所述无线通信网络100优选的是无线家庭网络或者无线局域网，不过本发明适用于任何局域化或者广域无线网络。所述无线电子装置103-107包括能够接收包化音频、视频和/或数据信息的任何无线装置。如图1中所示那样，每个无线电子装置103-107均可以包括以下适合于进行依照本发明的无线传输的常规家庭电子设备的任一项，所述设备包括：常规的蜂窝或无绳电话(例如，无线装置103)、标准清晰度或者高清晰度电视(例如无线装置104)、计算机(例如，无线装置105)、常规的模拟或者数字音频设备(例如无线装置106)和常规的家用电器(例如，无线装置107)。下面将相对于图3描述优选的无线电子装置103-107。
上述以及其他常规的电子装置可以通过并入适当的处理器、发射机、接收机和天线来用于进行依照本发明的无线传输，如下文将相对于图3更加详细描述的那样。作为选择，依照本发明，电子装置通过包括常规的硬件和软件接口可以适合于无线使用，所述硬件和软件接口能够与无线局域网(LAN)卡接口，所述无线局域网卡诸如是CISCOAIRONET 350系列的无线局域网适配器，其可以从美国加利福尼亚州硅谷的思科系统股份有限公司(Cisco Systems，Inc.of San Jose，California，United States of America)购买到，还可以是其它的无线收发机卡(例如，遵照个人计算机存储器卡国际联合会(PCMCIA)标准的任意无线收发机卡)及其配套软件。如果如此使用无线局域网或者其他PCMCIA卡，那么根据无线装置设计者选择的特定硬件和软件实现方式，此处提及的所述无线装置103-107可以构成单独的LAN或者PCMCIA卡，或者LAN或者PCMCIA卡与电子装置的其他电路的组合。
所述无线BTS系统101优选的是与一个或多个音频、视频和/或数据信息源耦合。例如，如图1中所示那样，所述无线BTS系统101可以与超高速数字用户线路(VDSL)服务供应商耦合以便接收来自于互联网的音频、视频和数据，与有线电视终端系统(CTS)耦合以便接收有线电视和/或付费点播的电视节目，与公众电话交换网(PSTN)耦合以便接收电话呼叫，并且与直播卫星电视系统(direct satellite system，DSS)耦合以便接收卫星节目。虽然图1中没有明确示出，但是所述无线BTS系统101可以另外或者作为选择与其他音频、视频和/或数据信息源耦合，诸如综合业务数字网络(ISDN)服务供应商、不对称的或者对称的数字用户线路(DSL)服务供应商、光纤到户供应商等等。下面将相对于图2描述无线BTS系统100的优选实施例。
图2是示出了依照本发明的无线BTS系统101的框图。所述无线BTS系统101中包括控制器201、发射机203、接收机205、天线206、用于存储由控制器201执行的操作指令的程序存储器209、缓冲存储器211和适当的硬件和软件接口213，所述接口允许控制器201与音频、视频和/或数据信息的各种源交互。优选的是，所述无线BTS系统101还包括天线开关、双工器、循环器或者其他高度隔离装置(此处称为“天线开关/双工器207”)，用于间歇地将信息包从发射机提供至天线206并且从天线206提供到接收机205。优选的是，所述无线BTS系统101是集成部件，至少包含图2中所描述的所有元件201-213。作为选择，所述无线BTS系统101可以包括许多适当互联的部件或装置，其中这种部件或装置执行与无线BTS系统101的元件201-213如下所述执行的功能相等效的功能。
优选的是，所述控制器201包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、状态机、逻辑电路或者根据可操作或者可编程指令处理信息的任意其他装置。优选的是，将这种可操作或可编程指令存储在程序存储器209中，其中所述存储器209可以是集成电路(IC)存储器芯片，包含任意形式，诸如：随机存取存储器(RAM)或者只读存储器(ROM)、软盘、只读光盘(CD-ROM)、硬盘驱动器、数字化视频光盘(DVD)、闪存卡或者用于存储数字信息的任意其他介质。然而，本领域中普通技术人员将意识到的是：当所述控制器201是通过状态机或逻辑电路执行它的一个或多个的功能时，包含相应操作指令的存储器209可以被嵌入在状态机或逻辑电路内。以下将详细说明由控制器201以及无线BTS系统101的其他部件执行的操作。
所述发射机203和接收机205是双向无线通信装置的公知部件。所述发射机203和接收机205允许无线BTS系统101将信息包传送至其他无线装置103-107，并且可以从其他无线装置获得信息包。关于这一点，所述发射机203和接收机205包括适当的、常规的电路来允许经由无线通信信道进行数字或模拟传输。
发射机203和接收机205的实现方式取决于无线BTS系统101的实现方式。例如，可以将所述发射机203和接收机205作为适当的无线调制解调器或者作为常规的双向无线装置的传输和接收部件来实现。如果所述发射机203和接收机205是作为无线调制解调器来实现的，那么所述无线调制解调器可以位于PCMCIA卡上，所述PCMCIA卡可以被插入控制器201中以帮助进行无线通信。无线调制解调器是公知的；由此将不进一步对这些内容进行描述来帮助理解本发明。此处已经人为地分割开了控制器201、发射机203和接收机205以便更彻底的理解本发明。
优选的是，所述天线206包括任意已知的或者已开发的结构，以便在频率范围内辐射和接收电磁能，所述频率范围包含无线载波频率109-111。所述缓冲存储器211可以是任意形式的易失性存储器，诸如RAM，并且可用于依照本发明来临时存储传输的信息包。所述接口213是常规的硬件和/或软件接口，包括适当的模拟和/或数字调制解调器、放大器、滤波器、编码器、解码器等等，用于允许控制器201根据需要与音频、视频和数据信息的各种源和汇点交换此类信息。
图3是依照本发明的无线电子装置103-107的框图。所述无线装置103-107中包括处理器301、发射机303、接收机305、天线306、用于存储由处理器301执行的操作指令的程序存储器309和缓冲存储器311。优选的是，所述无线装置103-107还包括天线开关、双工器、循环器或者其他高度隔离装置(此处称为“天线开关/双工器307”)，用于间歇地将信息包从发射机303提供至天线306并且从天线306提供到接收机305。优选的是，所述无线装置103-107是集成部件，至少包含图3中所述的所有元件301-311，以及装置103-107执行其特定电子功能所需的任意其他元件。作为选择，所述无线装置103-107可以包括许多适当互联的部件或装置，其中这种部件或装置执行与无线装置103-107的元件301-311如下所述执行的功能等效的功能。例如，无线装置105可以包括膝上型计算机和无线局域网卡。
优选的是，所述处理器301包括一个或多个微处理器、微控制器、DSP、状态机、逻辑电路或者根据可操作或者可编程指令处理信息的任意其他装置。优选的是，将这种可操作或可编程指令存储在程序存储器309中，其中存储器309可以是IC存储器芯片，包括任意形式的RAM或者ROM、软盘、光盘、硬盘驱动器、DVD、闪存卡或者用于存储数字信息的任意其他介质。本领域中普通技术人员将意识到的是：当所述处理器301是通过状态机或逻辑电路执行它的一个或多个功能时，包含相应的操作指令的存储器309可以被嵌入在状态机或逻辑电路内。以下将详细说明由所述处理器301以及其他无线电子装置103-107执行的操作。
所述发射机303和接收机305是双向无线通信装置的公知部件。所述发射机303和接收机305允许无线装置103-107将信息包传送至其他无线装置102-107，并且可以从其他无线装置获得信息包。关于这一点，所述发射机303和接收机305包括适当的、常规的电路来允许经由无线通信信道进行数字或模拟传输。
发射机203和接收机205的实现方式取决于无线装置103-107的实现方式。例如，可以将所述发射机303和接收机305作为适当的无线调制解调器或者作为常规的双向无线装置的传输和接收部件来实现。如果发射机303和接收机305作为无线调制解调器来实现，那么所述调制解调器可以位于无线装置103-107的内部，或者可以插入无线装置103-107(例如，嵌入到在PCMCIA卡上实现的无线RF调制解调器中)。对于无线电话装置来说，诸如无线装置103，所述发射机303和接收机305优选的是作为依照已知技术的无线装置硬件和软件体系结构的一部分来实现。本领域中普通技术人员将意识到的是：如果不是所有的，那么发射机303和/或接收机305的大部分功能可以在处理器中实现，诸如在处理器301中。然而，此处已经人为地分割开了处理器301、发射机303和接收机305以便更彻底的理解本发明。
优选的是，所述天线306包括任意已知的或者已开发的结构，以便在频率范围内辐射和接收电磁能，所述频率范围包含无线载波频率109-111。所述缓冲存储器311可以是任意形式的易失性存储器，诸如RAM，并且可用于依照本发明来临时存储所接收的信息包。
当所述无线装置103-107被构造以便从视频源(例如，VDSL服务供应商、有线电视供应商或者DSS供应商)接收视频信息时，所述无线装置103-107优选的是还包括能够解码现有运动图像专家组(MPEG)标准或者其它的视频解码标准的视频解码器，所述标准诸如是美国全国电视标准委员会(NTSC)标准、逐行倒相(PAL)标准或者顺序传输和存储彩色电视系统(SECAM)标准。当所述无线装置103-107还能够发送视频信息时，所述无线装置103-107优选的是还包括能够将视频数据编码为至少一个上述视频标准的视频编码器。这种视频编码器和解码器优选的是作为依照已知技术的处理器301的一部分实现。
参照图1-4可以更加彻底地理解依照本发明优选实施例的无线通信网络100的操作。如上所述，虽然本发明适合供任意多址接入方案或者信道结构使用，但是优选的网络100使用采用TDD信道的TDMA接入方案。图4举例说明了依照本发明的经由无线载波频率109-111通信的示例性TDD信道，其支持TDMA接入方案。
如图4中所示那样，所述载波频率109-111被分配以供一个或多个无线装置102以时间周期为基础来使用。由此，每个载波频率109-111的用量被划分为时隙401-406，所述时隙被设置为周期性地重复时间帧412-414。在每个分配的时间帧412-414中，每个TDD信道包括正向时隙(例如，时隙401或者时隙403)和反向时隙(例如，时隙402或者时隙404)。将所述正向时隙用于从无线BTS系统101向无线装置103-107传输信息包；然而，将所述反向时隙用于从无线装置103-107向无线BTS系统101传输信息包。由此，在优选的TDD信道配置中，特定时间帧(例如时间帧412)的所述反向时隙(例如时隙404)在时间上比同一时间帧412的正向时隙(例如时隙403)发生要晚，但是在时间上比下一时间帧(例如时间帧413)的开始要早。每个时隙401-406的长度取决于将要在特定时隙401-406中传输的信息类型和信息包的大小。例如，业务信息包(例如，音频、视频和大量数据)被通常分配比控制信息包(例如，确认消息、注册消息、同步消息、信道分配消息、信号质量信息等等)更长的时隙。
当加电时，每个无线装置103-107的处理器301命令其有效的接收机305扫描无线载波频率109-111的列表，所述列表已经被预编程至装置的程序存储器309中，以便检测在频率之一上(例如频率109)正向时隙401中的广播控制消息的存在。此处将所述正向时隙401或者包含这种广播控制消息的正向时隙401组称为广播控制信道。虽然将其描述为驻留在载波频率109上，但是，所述广播控制信道也可以驻留在无线载波频率109-111中的任何上。
所述广播控制信道401优选的是包括同步信息，以便允许每个无线装置103-107的处理器301获得与无线BTS系统101的控制器201的时间同步，这在TDMA系统中是必需的。在获得时间同步之后，所述无线装置103-107通过经由反向时隙402向无线BTS系统101传输注册消息来向无线BTS系统101注册，其中所述反向时隙402是被分配给包含有检测到的广播控制信道401的无线载波频率109。依照已知的技术，每个无线装置103-107的所述程序存储器209包括适当的信息来允许无线装置处理器301确定用于传输控制信息的反向时隙402的位置。在优选的实施例中，所述无线装置处理器301依照已知的技术随机地访问所述反向时隙402，404，406，以便向无线BTS系统控制器201传送控制信息。
在向无线BTS系统101注册之后，依照本发明，每个无线装置处理器301为网络100中的一些或者所有无线信道确定信号质量水平，以便帮助无线BTS系统控制器201选择一个或多个辅助或者救助信道以用于重新传输特定信息。所述无线装置103-107优选的是扫描每个载波频率109-111，并且测量所接收的信号强度，或者测量在一个或多个时隙期间所扫描的载波频率109-111的信道质量的其他指示(例如，载波与干扰及噪声比(carrier-to-interference plus noise radio))。作为选择，所述无线BTS系统101可以命令无线装置103-107只测量某一信道的信号质量水平，所述信道诸如是打算用作临时救助信道的信道。在这种作为替代方案的实施例中，所述无线BTS系统101往往将所述信道列表通知给所述无线装置103-107，以便对经由所述广播控制信道401的直通传输(through transmissions)进行测量。如果所述无线装置103-107当起动时例如因为需要接收实时或者数据信息(例如当所述无线装置104是电视时，在同步并且注册之后立即开始接收音频与视频信息)而没有时间立即执行信道扫描以及信号质量确定，那么这种装置103-107可以在没有被分配给装置103-107以接收实时或者数据信息的时隙期间执行信号质量确定。一旦所述无线装置103-107已经在可行的情况下为所有或者一些无线通信信道确定了信号质量信息，那么所述无线装置103-107就向无线BTS系统控制器201传输信号质量信息以便处理。
当所述无线装置103-107根据他们的预测确定并且而报告通信信道信号质量水平时，所述无线BTS系统控制器201同样也根据其预测来确定一些或所有无线通信信道的信号质量水平，这是通过命令所述无线BTS系统接收机205扫描可用的无线载波频率109-111，然后测量在一个或多个时隙期间每个扫描频率109-111的接收信号强度或者一些其它信号质量度量来实现的。一旦确定其拥有的无线通信信道的信号质量水平并且接收到来自于无线装置103-107的信号质量水平时，所述系统控制器201选择一个或者一组无线通信信道作为辅助或者救助信道，用于重新传输接收失败的业务信息。例如，可以为了与所有无线装置103-107通信选择单个救助信道，或者可以选择一个以上的救助信道来支持与装置103-107进行通信，这取决于集体信号质量信息以及可用信道的数目。然后所选择的救助信道的列表被存储在程序存储器209中或者其它存储区以便后续使用。所述列表还被经由广播控制信道401传输到无线装置103-107。由此，如上所述，所述无线BTS系统101以及无线装置103-107合作来选择一个或者一组辅助救助信道，以便将其用于重新传输信息包，优选的是，在开始向无线装置103-107传输信息包之前进行重新传输。
本领域普通技术人员将理解的是，各种无线装置103-107可以在不同的时间被打开和关闭。在此情况下，优选的是，将所述无线BTS系统控制器201以及无线装置处理器301编程为用于选择救助信道，以便在任意实时信息(即，最受服务质量恶化影响的信息)被从无线BTS系统101传输到特定无线装置103-107以前，使所选信道供特定无线装置103-107使用。所述无线BTS系统控制器201优选的是根据早已获得的信号质量信息以及由最近加电的装置103-107传输的任何新的信号质量信息来如上所述地选择救助信道。
在优选的实施例中，所述无线通信网络100能够支持各种形式的信息，所述信息包括音频、视频以及数据。因此，所述无线BTS系统控制器201优选的是分配无线通信信道以便支持特定类型的信息。例如，所述无线BTS系统控制器201可以分配一些无线信道以便支持非实时信息的传输，所述非实时信息诸如是包化数据，同时其他无线信道也被分配以便支持实时信息的传输，所述实时信息诸如是音频和/或视频。在这种情况下，所述无线BTS系统控制器201优选的是从被分配以便支持非实时信息传输的信道组中选择救助信道。由于非实时信息包的传输可以被临时中断而不会引起服务质量的退化，所以主要支持非实时信息包传输的无线信道是用于作为救助信道的辅助使用的最佳候选。此外，通过最好选择包数据信道或者主要用于支持非实时信息包传输的其他信道作为救助信道，就不必保留专用的救助信道，由此增加了无线通信网络100的带宽以及谱效率。
选择救助信道(或者多条救助信道，视情况而定)并且使所述救助信道与无线装置103-107相关联之后，所述无线BTS系统101开始处理以无线装置103-107为目的的入站信息。除非此处另有说明，否则基于无线BTS系统对以无线装置104为目的的实时信息的接收，应该提供无线通信网络100的操作描述的其余部分。涉及本发明的BTS系统控制器201以及无线装置处理器301的所有操作将依照存储在有效程序存储器209，309中的操作指令来实现，并且所述操作指令由BTS系统控制器201以及无线装置处理器301来执行，视情况而定。
无线BTS系统101的接口213从信息源之一(例如从CTS供应商)接收以无线装置104为目的的信息序列。所述接口213将所述信息传递到BTS系统控制器201。所述BTS系统控制器201将所接收的信息序列划分为信息包并且处理所述信息以便经由无线通信信道进行传输。所述BTS系统控制器201还分配无线通信信道以便支持向无线装置104传输信息包。例如，在优选的TDMA/TDD实施例中，所述BTS系统控制器201可以为每个时间帧412-414分配一个时隙403来传输信息包。所述BTS系统控制器201生成信道分配消息，并且命令发射机303在广播控制信道的正向时隙401中将所述消息传输至无线装置104。当接收该信道分配时，所述无线装置104在控制信道的反向或者返回时隙402上确认该分配。
在接收信道分配确认之后，所述BTS系统控制器201经由分配的无线通信信道(例如，在无线载波频率110上的每时间帧412-414的时隙403)将所生成的信息包之一传输至无线装置104。另外，所述BTS系统控制器201在缓冲存储器211中存储传输的信息以便如下所述那样在必要时重新传输。
一旦在无线装置104处接收到信息包并且由无线装置接收机305进行适当地解调、解码以及其他处理时，所述无线装置处理器301确定所接收到的信息包是否被成功地接收。在优选的实施例中，所述无线装置处理器301依照已知的技术(例如，通过计算循环冗余校验(CRC)或者帧检验序列(FCS)并且将其与嵌入信息包中的CRC或者FCS进行比较)确定误码率。如果成功地接收到所述信息包(例如，没有误码或者误码的数量低到足以允许成功恢复传输的信息)，那么所述无线装置处理器301生成肯定确认消息(ACK)，并且命令所述无线装置发射机303在分配的无线通信信道的反向时隙404中将ACK传输至无线BTS系统101。如果没有成功接收到信息包(例如，太多误码以致无法成功恢复传输的信息)，那么所述无线装置处理器301生成否定确认消息(NACK)，并且命令在分配的无线通信信道的反向时隙404中将NACK传输至无线BTS系统101。在可替代的实施例中，未成功的收到信息包可以仅仅通过不将NACK或者其他信息送回无线BTS系统101来表明，而不是明确地发送NACK。在这种情况下，如果BTS系统控制器201没有在反向时隙404内接收到肯定确认消息(ACK)，那么无线BTS系统控制器201执行的操作指令往往引起BTS系统控制器201判定所述信息包没有被成功接收。
在将信息包传输至无线装置104之后，所述BTS系统控制器201确定所述无线装置104是否成功地接收到信息包。如此处所使用的那样，“成功地接收”指的是以这样的状态或者情形收到信息包，即信息包中包含的信息可以基本上通过接收到包的无线装置103-107来恢复。在优选的实施例中，所传输的信息包的成功或者未成功接收是分别通过在分配的TDD通信信道的反向时隙404中存在ACK还是NACK来确定的。作为选择，如上所述，在分配的TDD通信信道的反向时隙404中缺少ACK或者NACK可以用来确定所述无线装置104没有成功地接收到所述信息包。
如果所述BTS系统控制器201确定所述无线装置104成功地接收到信息包(例如，因为在反向时隙404中存在ACK)，那么所述BTS系统控制器201从缓冲存储器211删除所述信息包，在缓冲存储器211存储下一信息包，并且依照由BTS系统控制器201建立的通信信道分配，在下一时间帧413的分配时隙403中传输最新存储的信息包。另一方面，如果所述BTS系统控制器201确定所述无线装置104没有成功地接收到信息包(例如，因为在反向时隙404中存在NACK)，那么BTS系统控制器201从所述缓冲存储器211中检索所述信息包，并且命令所述BTS系统发射机203将所述信息包经由无线救助信道重新传输至无线装置104。
在优选的实施例中，救助信道是在无线载波频率111上工作的TDD通信信道(每一时间帧412-414中的正向时隙405和反向时隙406)，所述无线载波频率111不同于支持主无线通信信道的无线载波频率110。为主通信信道和辅助救助信道选择不同的无线载波频率110、111减少了救助信道遭受相同类型和等级的干扰的可能性，这些干扰可以一开始就导致没有能经由主信道成功接收信息包。虽然救助信道最好由不同的无线载波频率111来支持，但是作为选择，所述救助信道可以包括与主信道相同的无线载波频率110上的TDD或者TDMA信道。在该情况下，优选的是，救助信道在支持主信道的相同无线载波频率110上的不同时隙或者不同时隙集合405、406。如果所述救助信道是包数据信道或者主要用于传输非实时信息包的其他信道，那么所述BTS系统控制器201必要时临时中断非实时信息包的传输，以便帮助经由救助信道重新传输丢失的信息包。
除命令所述BTS系统发射机203经由救助信道重新传输先前存储的信息以外，所述BTS系统控制器201命令BTS系统发射机203经由主信道传输信息序列的下一信息包。如上所述，所述无线通信网络100最好支持实时信息的传输。还应注意的是，实时信息的过度传输延迟对于无线装置的用户来说是显而易见的，由此造成可察觉的恶劣服务质量。为了减轻与确保实时信息包可靠传输相关的传输延迟，所述BTS系统控制器201与对丢失或未成功接收的信息包的任何重新传输并行地继续传输所述信息包。在优选的TDMA实施例中，将重新传输的信息包作为信息序列的下一信息包在同一时间帧内传输。如图4中所示那样，在时间帧413的时隙405中以无线载波频率111来传输所述重新传输的信息包；然而，在同一时间帧413的时隙403中以无线载波频率110来传输下一新的信息包。由此，为了减轻实时信息的传输延迟，在提供可靠传输协议的同时，所述BTS系统控制器201基本上与未成功接收的信息包的重新传输同时地(例如，在同一时间帧内)传输新的信息包。
所述BTS系统控制器201还在所述缓冲存储器211中存储最新传输的信息包。所述信息包最好保存在所述缓冲存储器211中，直到当接收到来自于无线装置104的无线装置104已经成功接收到所述包的确认时被BTS系统控制器201删除。作为选择，即使不再为特定的包接收ACK，每个信息包也可能在缓冲存储器211中不被存储超过相当于预定数量的时间帧(例如三个时间帧)的预定时间周期，以便提供缓冲存储器211的有效存储利用。在所述缓冲存储器211中存储信息包的预定时间可以根据信息包的通信类型而改变。例如，可以将数据包存储得比音频或者视频包更长。
在响应于信息包的接收而根据情况传输其ACK、NACK或者什么也不传输之后，所述无线装置104等待另一信息包的接收。如果所述无线装置104传输NACK或者什么也不传输以便表明没有成功地接收到先前的包，那么所述无线装置处理器301命令接收机接收主信道和救助信道两者上的入站信号。如上所述，救助信道由所述BTS系统控制器201根据信号质量信息来选择，并且在开始向无线装置104传输信息包之前被传送到无线装置104。由此，所述无线装置处理器301知道监控哪个信道来得到重新传输的信息包。如下文将更加详细描述的那样，救助信道偶而也由所述BTS系统控制器201根据信号质量信息来重新选择，以便确保当必须使用所述救助信道时、它是高质量信道。
一旦经由救助信道或者主信道接收到信息包时，所述无线装置处理器301确定是否成功地接收到所述包，并且最好经由有效TDD信道的反向时隙(例如，用于经由主信道接收的信息包的无线载波频率110上的时间帧413的时隙404，以及用于经由救助信道接收的信息包的无线载波频率111上的时间帧413的时隙406)或者另一分配的反向通信信道传输ACK或者NACK至无线BTS系统101。在优选的实施例中，所述无线装置处理器301和无线装置104的其他有效的音频/视频/数据电路之间的协议是这样的，其中在该有效电路需要这种信息之前，所述无线装置处理器301可以在缓冲存储器311中存储信息包达相当于预定数量的时间帧(例如三个时间帧)的预定时间周期之久。如果先前未成功接收到信息包(例如，具有无法纠正的误码数量)，那么所述无线装置处理器301在缓冲存储器311中存储所述信息包，直到成功接收到同一信息包或者预定时间周期期满。
每个信息包最好包括包首部，在所述包首部中包括无线装置标识符和序列标识符，这些标识符由BTS系统控制器201依照已知技术生成。所述无线装置标识符标识所述信息包所前往的无线装置104。所述序列标识符表明信息序列中信息包的序列号。因此，如果具有序列号十(10)的信息包被破坏，那么所述无线装置处理器301在缓冲存储器311中存储被破坏的包，直到具有序列号十(10)的信息包被经由救助信道成功地接收或者用于保留包编号十的时间周期期满为止。
一旦经由所述主信道或者经由救助信道接收到另一信息包时，所述无线装置104确定所述包是否被成功地接收，并且在相应的无线通信信道的反向时隙404，406中传输有效的ACK、NACK或者什么都不传输。另外，所述无线装置处理器301在缓冲存储器311中存储所接收的包，以便允许无线装置处理器301按照正确次序设置并检索所接收的包以便重构信息序列。如果经由救助信道接收到所接收的包并且被成功地接收，那么所述无线装置处理器301最好利用具有相同的序列号的所接收的包来替代所存储的、被破坏的包，以用于形成校正的包进行进一步处理。
作为选择，如果经由救助信道接收到包也是被破坏的，那么所述无线装置处理器301最好有选择地将所存储的、被破坏的包与最新接收的包依照已知技术进行组合，以便生成校正的包从而进行进一步处理。例如，所述无线装置处理器301可以为最初接收的被破坏的包中包含的每个符号测量并且存储信号质量。所述无线装置处理器301往往还为经由救助信道接收的包中的每个符号测量信号质量。所述无线处理器因此能首先比较两个包的符号的异同。当已存储的被破坏的包中的符号基本上和重传包中的符号一致时，所述无线装置处理器301可以假定所述符号被校正并且将这种符号包括在校正包中。当已存储的被破坏包中的符号不同于重传包中的符号时，所述无线装置处理器301可随后比较两个接收到的符号的信号质量，并且选择具有更好信号质量的符号以便将其包含在校正包中。
然后在可行的时间时从所述缓冲存储器311中检索被校正的信息包，并且由无线装置处理器301处理以便重构信息序列或者其有效部分。然后将重构的序列提供给无线装置104的有效的音频/视频/数据电路，以便当需要时进一步处理。
如果成功地接收到经由所述主信道接收的最新的信息包(例如，在时间帧413的时隙403中接收到的包)，那么所述无线装置处理器301就这样通知所述无线BTS系统控制器201(例如，通过在时间帧413的时隙404中传输ACK)，并且必要时，所述BTS系统控制器201继续经由主无线信道(例如，在下一时间帧414的时隙403中)传输下一信息包。由此，本发明提供了一种临时、间歇使用的无线救助信道，用于当主传输路径由于某种原因被破坏时提供高质量的传输路径，所述原因诸如是存在来自于邻近通信网络的同信道或者相邻信道干扰。
在优选的实施例中，无线载波频率109-111是目前以在无线家庭网络中使用为目标的的未获许可频谱(例如，5GHz频率范围)。结果，由于存在在公共频率上工作的类似邻近网络(例如，在住宅楼、公寓大楼以及城市住宅中)，所以每个频率109-111都具有遇到相当大的、不可预测的干扰的可能性。因此，所述无线BTS系统控制器201和无线装置处理器301最好定期确定当前救助信道以及其他候选救助信道(例如，主要支持包数据通信或者其他非实时信息传输的信道)的信号质量水平，以便允许所述BTS系统控制器201连续地维护一个具有满足预定标准(例如，满足或者超出网络相关的信号质量水平)的总体期望信号质量的救助信道。
例如，所述无线装置处理器301和BTS系统控制器201可以周期性地(例如，在每帧的未使用时隙期间，如果这种未使用时隙存在的话)测量当前救助信道以及其他候选救助信道的信号质量水平，并且向BTS系统控制器201返回报告这种水平。然后，所述BTS系统控制器201根据这种信号质量信息(例如，依照由所述BTS系统控制器201测量的或者由所述无线装置103-107报告的最低信号质量水平，依照报告的信号质量水平的平均值，或者依照其它的方式)为当前以及候选救助信道计算总体信号质量水平，并且确定信号质量趋势或者对所述信道的期望。例如，如果所述信号质量水平正在恶化或者改善，那么所述BTS系统控制器可以根据测量的和报告的信号质量水平，随着时间过去而检测到这种恶化或者改善。
通过使用所确定的总体信号质量水平，所述BTS系统控制器201定时地确定哪条信道应是当前救助信道。如果目前作为救助信道分配的信道不具有所有候选救助信道之中的最佳总体信号质量水平，那么所述BTS系统控制器201最好选择最高质量候选作为救助信道，并且在可行的情况下将此新的救助信道分配经由所述广播控制信道传输至无线装置104或装置103-107。由此，在优选的实施例中，所述BTS系统101和无线装置103-107定时地测量并且报告救助信道信号质量，并且所述BTS系统控制器201根据需要重新分配或者重新指派救助信道以便将高质量信道保持作为救助信道。
如果当前救助信道目前主要是用于支持将非实时信息(例如包数据)传输到一个或多个无线装置103-107，并且仅仅是辅助性地作为救助信道，那么所述BTS系统控制器201最好临时并且定时地(例如，周期性地)中断该信道上的包传输，以便允许无线装置103-107和BTS系统控制器201测量该信道的信号质量水平(例如，干扰水平)。这种中断的定时最好由BTS系统控制器201通过经由所述广播控制信道传输救助信道位或者其他标志来调度。所述中断周期最好周期性地或者伪随机地被调度，以便大量减少了邻近无线网络(例如其他无线家庭网络或者LAN)同时中断干扰传输、并由此可能产生不精确的信号质量水平确定的可能性。
当在每个调度的中断周期中确定救助信道信号质量之后，所述无线装置103-107将它们的信号质量确定经由所述反向控制频道(例如，在反向控制时隙404，406中)传输至BTS系统控制器201。然后，所述BTS系统控制器201根据从无线装置103-107接收的信号质量信息、及其自身信号质量水平来计算总体信号质量水平，所述其自身的信号质量水平是在中断周期期间确定的。如果当前救助信道具有可接受的信号质量(例如，测量的和报告的干扰水平低于阈值)，那么所述BTS系统控制器201维护当前救助信道的分配。如果当前救助信道具有不可接受的信号质量，那么所述BTS系统控制器201选择具有可接受信号质量、或者至少具有更好信号质量的另一救助信道，并且先前救助信道被重新指派到它的预救助信道功能(例如，用作包数据信道)。在可替代的实施例中，如果另一候选救助信道具有比当前救助信道更好的信号质量(即使当前救助信道具有可接受的信号质量)，那么所述BTS系统控制器201可以选择具有更好信号质量的候选救助信道作为新的救助信道，并且将新的救助信道的标识符经由广播控制信道传输至无线装置103-107。
除定时地测量救助信道以及其他候选救助信道的信号质量以外，每个无线装置处理器301还最好确定其主信道(即，被分配用于向特定的无线装置103-107传输信息包的主传输的信道)的信号质量，并且向BTS系统控制器201返回报告所确定的信号质量水平。如果所述BTS系统控制器201确定主信道的信号质量已经恶化到不可接受的水平或者已经保持在不可接受水平之下达预定时间周期之久(例如平均信号质量低于可接受水平)，那么所述BTS系统控制器201选择具有更好信号质量的新的主信道(如根据测量的和报告的信号质量水平所确定的那样)，其中所述新的信道可以是当前救助信道，并且依照已知的主信道切换技术经由所述广播控制信道通知有效的无线装置103-107。如果所述当前救助信道被选作新的主信道，那么所述BTS系统控制器201根据测量和报告的候选救助信道的信号质量水平从这种救助信道候选的列表中选择新的救助信道。
如上所述，本发明提供了一种无线通信网络，其包括一个或多个救助信道用于帮助重新传输未成功接收的信息包，同时将传输后续的信息包时的延迟最小化，所述延迟在采用常规的重传方案时经常会遇到。本发明特别适用于、但不是仅仅适合于无线家庭网络、无线LAN或者其他无线网络，这些网络容易间歇地受到高水平干扰和/或使用未获许可的频谱来传送实时信息或者其他要求高质量服务的信息。通过使用本发明，无线装置可以可靠地接收实时信息，而不会具有很大延迟，其中所述延迟可能会导致不可接受的服务质量。
图5是通过依照本发明一个实施例的无线BTS系统或者其他系统控制装置执行的步骤的逻辑流程图。当系统控制装置分配救助信道用于传输信息包时，所述逻辑流程开始(501)，其中所述信息包没有被网络中的一个或多个其他无线装置所成功接收。为了分配救助信道，所述系统控制装置为可用作救助信道的信道确定(503)各自的信号质量水平。这种信道可以是专供用作救助信道的信道，或者是主要为其它用途分配的信道，诸如用于支持非实时信息包(例如包数据)的传输，并且辅助性地起到救助信道的作用。
除测量其自身信号质量水平以外，所述系统控制装置命令(505)网络中的其他无线装置也测量所有候选救助信道的信号质量水平(例如，如由信道标识符标识的，所述信道标识符是连同测量指令一起经由广播控制信道传输的)，并且经由反向控制频道向系统控制装置报告这种信号质量信息。在优选的实施例中，所述无线网络使用时分双工信道；由此，所述广播控制信道以及反向控制频道是每个时分多路复用时间帧中的不同时隙集合，如图4中所示的那样。所述信号质量水平最好是所接收的信号强度指示(RSSI)测量，其表明所测量的信道上存在的干扰水平，不过还可以使用其它常规的信号质量度量。
在所述系统控制装置从无线装置接收到(507)信号质量信息之后，所述控制装置根据其自身的测量信号质量水平以及其他无线装置报告的信号质量水平来选择(507)救助信道。例如，所述系统控制装置可以将救助信道选为展现出最佳下行链路信号质量(如由不同于系统控制装置的无线装置所测量的那样)以及最佳上行链路信号质量(如由系统控制装置所测量的那样)的候选救助信道。如果不存在这种候选救助信道，那么可以给信号质量测量结果加权，以便确定所选的救助信道(例如，可以给予下行链路信号质量测量结果比上行链路测量结果更高的权重)。另外，最好选择具有不同于用于传输实时信息的主信道载波频率的救助信道，以便减少救助信道遭受相同水平以及类型的干扰的可能性，所述干扰可能会导致传输的包被破坏到要求重新传输的程度。
在选择救助信道之后，经由所述广播控制信道传输救助信道的标识符。救助信道的选择最好发生在将任意信息包(或者至少任意实时信息包)传送至无线装置以前，以便确立易于在最小延迟情况下进行可靠通信的信道配置。一旦选择原始救助信道，就可以周期性地将救助信道标识符经由广播控制信道传输到无线装置，以便确保每个无线装置(当被加电并且注册到所述系统中)被告知哪个信道将被切换到用于重新传输被破坏的信息包。
作为选择，并且更加优选的是，能够在指定用于将信息包传输至目标无线装置的主信道之前，以逐个消息为基础来选择救助信道。也就是说，当所述系统控制装置接收到意欲供目标装置之一使用的信息时，所述系统控制装置为候选救助信道检索先前存储的信号质量信息，然后根据所存储的数据选择最佳救助信道。然后，在系统控制装置向目标装置告知主信道的分配的几乎同时的时刻，所述系统控制装置将该救助信道选择传输到目标装置。这种实施例为及时地合理选择救助信道提供了灵活性，由此，为特定通信选择的救助信道将是最佳的有效信道的可能性被增加了。
在最初建立救助信道之后，所述系统控制装置执行规则地(例如，定期地或者对于网络的特定负载来讲尽可能合理的经常地)确定(509)当前救助信道以及其他候选救助信道的信号质量，以求基本上连续地保持最高质量的救助信道以供重新传输未成功接收的信息包使用。为了实行这些确定，所述系统控制装置定时地测量当前救助信道以及其他候选救助信道(例如，主要用于传输非实时信息的信道)的上行链路信号质量，并且定时地命令网络中的其他无线装置(或者至少那些以实时信息传输为目标的装置)测量这种信道的下行链路信号质量。在优选的TDMA网络实施例中，所述系统控制装置以及其他无线装置在未被特定装置用于传输或者接收信息包的时隙期间，测量当前救助信道以及其他候选救助信道。如果一个或多个救助信道或者其他候选救助信道是主要用于支持包数据或者其他非实时信息的传输的，那么这种信道上的传输被定期地临时中断，以便允许无线装置执行干扰水平以及其他信号质量测量。
如果根据定时测量的上行链路信号质量以及定时报告的下行链路信号质量，所述系统控制装置确定(509)所述当前救助信道具有不可接受的信号质量(例如，干扰水平超出阈值)或者确定另一候选救助信道的实际或者期望的信号质量水平比当前救助信道的实际或者期望的信号质量更好或者更加有利，那么所述系统控制装置选择(511)高质量救助信道作为新的救助信道，并且通过广播控制信道将新的救助信道选择告知该无线装置。由此，在优选的实施例中，所述系统控制装置定时地监控救助信道的质量水平，以便在需要重新传输的情况下，显著地增加在高质量信道上传送该重新传输信息的可能性。由于所述当前救助信道以及其他救助信道候选被定期监控，所以所述系统控制装置接收足够的数据来计算救助信道以及救助信道候选的信号质量趋势。根据这些趋势，所述系统控制装置可以确定(例如，使用常规的推断以及统计技术)救助信道以及其他救助信道候选的期望信号质量。如上所述，所述系统控制装置可以被编程以便根据当前救助信道以及其他救助信道候选的期望或者预测的信号质量来选择或者重新选择救助信道。
虽然在图5中，步骤509以及511被描述为发生在分配主信道以用于传输信息包至无线装置之前，但是本领域普通技术人员将很容易意识到，这种步骤最好是在整个网络操作中重复地执行，以便保持高质量救助信道的选择，并且图5中的步骤509和511的具体位置不应该被解释为以任何方式来限制这种步骤的执行定时。不管上述内容如何，如上所述，救助信道最好在任一实时信息包传输至特定目标无线装置之前被最初确立。
在已经选择了救助信道并且所述系统控制装置接收到来自于信息源的信息之后，所述信息源诸如是有线电视服务供应商或者其它信息服务供应商，所述系统控制装置分配(513)用于将信息(最好是以信息包的形式)传输到目标无线装置的主或者业务信道，并且经由广播或者其它的控制信道将主信道分配告知(513)目标装置。在优选的实施例中，被分配的主信道包括TDD信道，每时间帧包含一个或多个时隙以用于将信息包传输至目标装置，并且每时间帧中包含一个时隙以便允许目标装置主动地或者被动地获知传输包的成功接收。优选的救助信道还可以是类似设置的TDD信道，以不同于主信道的载波频率工作，以便减轻如上所述那样暴露于公共干扰的可能性。当然，本领域普通技术人员将易于意识到的是：其他类型的信道以及多址接入技术也可以作为替代技术用于分配和选择主信道和救助信道。例如，可以将救助信道选择为在与主信道相同的载波频率上工作的第二时隙或时隙集合，或者如果所述无线装置能够进行多种模式操作，所述救助信道可以使用与主信道不同的多址接入方案。
在分配主信道和救助信道并且将这种分配告知目标无线装置之后，所述系统控制装置将信息包经由所述主信道(例如，在TDMA网络中的时间帧的时隙中)传输(515)至无线装置。如果必须重新传输，那么所述系统控制装置还在存储器中存储(517)传输的包。在传输并且存储所述信息包之后，所述系统控制装置确定(519)传输的包是否被目标装置成功地接收。此确定最好通过在确认或者所分配的主TDD信道中的反向时隙中检测ACK或者NACK来执行。
当所述系统控制装置确定(519)传输的包被成功地接收时，所述系统控制装置从存储器删除(521)所存储的包，并且将下一包经由所分配的主信道传输(515)至目标装置。然而，当所述系统控制装置确定(519)所传输的包没有被成功接收时，所述系统控制装置从存储器中检索(523)所存储的包，并且将所述包经由救助信道重新传输(523)至无线装置。另外，所述系统控制装置经由所述主信道传输(525)后续信息包(例如，信息序列的下一或者另一有效信息包)至目标无线装置。也就是说，所述系统控制装置最好与重新传输未命中包基本上同时地来传输新的信息包，以便最小化传输延迟。当传输实时信息包以便保持期望的服务质量时，最小化传输延迟是尤其重要的。在优选的实施例中，在经由支持主信道的载波频率于时隙内传输新信息包的期间，在同一时间帧，经由支持救助信道的载波频率于一个时隙内传输未命中信息包。由此，最好在同一TDMA时间帧中在目标装置处接收重传包以及新的包。上述救助信道选择以及重新传输过程最好在整个信息序列传输期间连续进行。
图6是通过依照本发明另一实施例的无线BTS系统或者其他系统控制装置执行的步骤600的逻辑流程图。当所述系统控制装置确立并且保持(603-611)高质量救助信道以用于重新传输未被网络中的一个或多个其他无线装置成功接收到的信息包时，所述逻辑流程开始(601)。在块603-611中执行的逻辑流程的步骤和相对于图5的块503-511所述的步骤基本相同，只除了在此实施例中，将救助信道限制为主要支持非实时信息(例如包数据)的传输的信道。如上所述，在此实施例中，为了易于通过无线装置测量救助信道的信号质量水平，所述系统控制装置暂时并且定时地中断经由救助信道的非实时信息传输。在没有这种计划性中断的情况下，能够证实对特定救助信道上的当前干扰水平进行测量，即使可行也是极其困难的。在中断周期期间，所述无线装置以及系统控制装置确定救助信道的信号质量水平。在作出这种确定之后，所述无线装置将它们各自确定的信号质量水平传输至系统控制装置。然后由所述系统控制装置使用所接收的信号质量，如上文详细论述的那样，用于保持当前救助信道的选择，或者如果通过无线装置报告的或者由所述系统控制装置测量的一个或多个信号质量水平表明当前救助信道的信号质量不可接受，那么用于选择新的救助信道。
在已经选择了救助信道以及所述系统控制装置从信息源接收到意欲供网络中的目标无线装置使用的实时信息之后，所述系统控制装置分配(613)主信道以用于将信息包传输至目标无线装置，并且经由广播或者其它的控制信道通知(613)目标装置主信道的分配。分配的主信道以及选择的救助信道最好包括在TDMA系统中以不同载波频率操作的TDD信道，以便减轻在两个信道上出现公共干扰的可能性。
除了把用于传输实时信息的主信道分配给一个无线装置以外，所述系统控制装置还主要用于传输非实时信息的救助信道分配(613)给一个或多个其他无线装置。也就是说，在此实施例中，为了传输实时信息的救助信道兼作用于传输非实时信息的主信道，以便同保留专用救助信道比较起来，可以更有效地使用无线资源。将救助信道分配作为主非实时信息信道的这一分配被经由广播或者其它的控制信道传输到有效的无线装置(该装置还可以包括目标用于接收实时信息的装置)。
在分配主信道以及救助信道以便传输实时信息，并且通知目标无线装置这种分配之后，所述系统控制装置将信息包经由主信道传输(615)至无线装置。如果必须重新传输，那么所述系统控制装置还在存储器中存储(617)传输的包。当有效时，依照救助信道主要用作包数据或者其它非实时信息信道，所述系统控制装置还将非实时信息包经由救助信道传输(619)至无线装置。
在传输并且存储实时信息包之后，所述系统控制装置确定(621)所传输的实时信息包是否被目标无线装置成功地接收。如上所述，此确定最好通过在确认或者所分配的主TDD信道中的反向时隙中检测ACK或者NACK来执行。
当所述系统控制装置确定(621)所传输的包被成功地接收时，所述系统控制装置从存储器删除(623)所存储的包，并且将下一实时信息包经由所分配的主信道传输(615)至目标装置。另一方面，当所述系统控制装置确定(621)所传输的包没有被成功接收时，所述系统控制装置临时中断(625)经由救助信道的非实时信息包传输，从存储器中检索所存储的实时信息包，并且将所检索的包经由救助信道重新传输(627)至无线装置。另外并且基本上与经由救助信道重新传输检索到的信息包同时，所述系统控制装置经由所述主信道传输(629)后续实时信息包(例如信息序列的下一或者另一有效的信息包)至目标无线装置。如上所述，基本上同时地执行经由主信道的下一信息包传输，以便最小化传输延迟，并且由此保持实时信息传输通常期待的服务质量。在优选的实施例中，所述重新传输的信息包是在在经由支持主信道的载波频率于时隙内传输新信息包的同一时间帧期间，经由支持救助信道的载波频率于一个时隙内传输的。由此，最好在同一TDMA时间帧中在目标装置处接收重传包以及新的包。在不再需要救助信道重新传输破坏的实时信息包之后，救助信道恢复成用于传输非实时信息的主信道。上述救助信道选择以及使用过程最好在整个实时信息序列传输期间连续进行。
图7是通过依照本发明的无线电子装置执行的步骤的逻辑流程图700。当所述无线装置在从系统控制装置接收有效的救助信道的标识符之后，按照系统控制装置的指示来确定(703)这种信道的信号质量水平并且将所述信号质量水平经由控制信道传输(705)到系统控制装置时，所述逻辑流程开始(701)。在经过传输所述信号质量水平之后的若干时间，为了即将来临的来自于系统控制装置的信息包传输集合，所述无线装置接收(707)目前选择的救助信道以及目前分配的主信道的标识符。
依照用于所述网络的无线协议，在适当的时间，所述无线装置通过执行所存储的编程指令来访问分配的主信道，并且接收(709)来自于系统控制装置的信息包。然后，所述无线装置确定(711)所接收的包是否被成功地接收。在优选的实施例中，这种确定是通过根据已知的技术测量位或者块误码率来作出的，以便确定信息包中包含的信息的可复性。如果成功地接收了信息包，那么所述无线装置将可靠的确认消息(ACK)送回(713)到系统控制装置，以便通知所述系统控制装置所述信息包被成功地接收了。如果没有成功地接收信息包(例如，测量的位误码率超出阈值)，那么所述无线装置传输(715)否定确认消息(NACK)，或者通知所述系统控制装置(例如，通过不传输任意确认消息)没有成功地接收到传输的信息包。在优选的实施例中，所述主信道是时分双工信道，并且所述无线装置在同一时间帧的反向时隙内传输ACK或者NACK，所述时间帧包括包含信息包所包含的正向时隙。由此，在优选的实施例中，在每个TDMA时间帧期间，所述系统控制装置将信息包传输至无线装置，并且被无线装置告知是否成功地接收到传输的包。无论是否成功地接收到信息包，所述无线装置最好在缓冲存储器中存储信息包，以便允许信息包的正确的顺序处理。
如果没有成功地接收到信息包，所述无线装置就经由救助信道接收(717)重新传输的信息包。另外，当正在传送实时信息时，所述无线装置还经由主信道接收(719)新的信息包。因此，至少相对于实时信息包的传输，所述重传包是基本上与新传输的包并行传输的，以便最小化通常与可靠的、重新传输协议相关联的延迟。在优选的TDMA实施例中，其中救助信道在一个载波频率上操作而主信道在另一载波频率上操作，所述无线装置接收在同一时间帧的不同时隙重新传输的以及新传输的信息包，以便实现基本上并行地传送重新传输的和新传输的信息包。
一旦经由救助信道接收到重传包，所述无线装置确定(721)是否成功地接收到重传包。如果没有成功地接收到重传包，那么所述无线装置将NACK送回(723)系统控制装置，并且逻辑流程在块717继续。如果所述无线装置被编程来有选择地对重传包与原始的部分被破坏的包进行组合，那么所述无线装置还可以在缓冲存储器中(例如，替代现存的被破坏的包或者有选择地组合被破坏的、重传包和被破坏的初始包)存储被破坏的、重新传输的信息包。
如果重新传输的信息包被成功地接收，那么依照其编程指令，所述无线装置要么组合(725)重传包与先前存储的被破坏的包，要么利用重传包替代(725)存储的被破坏的包以便生成校正包。然后，所述无线装置处理(727)校正包和原始的被成功接收的包，以便重构通过所述包形成的信息序列，并且所述逻辑流程结束(729)。每个包最好包括序列标识符，其允许无线装置的处理器正确地安排成功接收的包(无论最初传输的还是重新传输的)，以便形成信息的原始序列。图7中描述的逻辑流程在每个信息序列(其中如果所述信息序列是电视节目或者公共无线电传输，那么序列可以持续几个小时(例如直到无线装置被关闭))的周期内继续。
如上相对于图5所述的那样，所述无线装置以及系统控制装置定期确定救助信道的信号质量水平。所述无线装置将其确定的信号质量水平传输至系统控制装置，用于评估目前选择的救助信道的状况。如果所述系统控制装置根据无线装置或者网络中其他无线装置报告的和/或由系统控制装置测量的信号质量水平来确定所述当前救助信道具有不可接受的信号质量(例如，测量的或者报告的信号电平超出阈值)并且需要被改变时，那么所述无线装置从系统控制装置接收控制信道消息，所述消息表明最新选择的救助信道的标识符。如上文详细论述的那样，最新选择的救助信道是根据救助信道候选的信号质量测量结果来选择的，所述测量结果是由网络中的无线装置以及由系统控制装置作出的。
本发明包含用于在无线通信网络中可靠传送信息包的方法和设备。采用本发明，可以在无线网络中可靠地传送实时信息，同时保持通常习惯于使用有线装置的人员所通常期望的服务质量。另外，通过最好使用主要用于传输非实时信息的信道作为救助信道来重新传输被破坏的实时信息包，本发明有效利用了无线资源来提供上述可靠性以及服务质量的益处。此外，通过无线电子装置以及系统控制装置有规律地监控救助信道，本发明确保可以保持最高质量的有效救助信道来支持实时信息包的重新传输，由此，只需要单次重新传输来克服不可恢复的包的传输的可能性被增加了。
在上述说明书中，已经参照特殊的实施例描述了本发明。然而，本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以作出各种修改和变化，本发明的范围由所附权利要求书限定。例如，通过所述BTS系统控制器201执行的信道控制功能可以被分给无线装置处理器301，或者可以持久地或者临时地由特殊的无线装置处理器来执行。据此，本说明书和附图意在举例说明，而不是限制性的意义，并且所有这种修改都意在包括在本发明的范围内。
已经根据本发明的特殊实施例描述了利益、其他优势和问题的解决方案。然而，所述利益、优势、问题的解决方案，以及可以引起或者导致这种利益、优势或者解决方案的任何要素，或者引起这种利益、优势或者解决方案变得更明确的任意要素，都看作是非关键性的、非必需的或者任意或所有权利要求的基本特征或要素。正如在此以及在所附权利要求中使用的那样，术语“包括”或者其任何其他变化意图是涵概非独占的包含，如此使得包括一列要素的过程、方法、制造物或者设备不只包括列表中的那些要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者这种过程、方法、制造物或者设备内在的要素。

Claims (15)

1.一种用于在无线通信网络中由第一无线装置将信息包可靠地传送至第二无线装置的方法，所述方法包括以下步骤：
将第一信息包经由第一无线通信信道传输至第二无线装置；
确定第一信息包是否被第二无线装置成功接收；
如果第一信息包没有由第二无线装置成功地接收到，那么将第一信息包经由第二无线通信信道重新传输至第二无线装置；并且
基本上与重新传输第一信息包同时，将至少一个第二信息包经由第一无线通信信道传输至第二无线装置，其中所述第一信息包以及所述至少一个第二信息包形成信息序列。
2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
在传输所述第一信息包的步骤之前，
为多个无线通信信道确定各自的信号质量水平，其中所述多个无线通信信道是可以有效用于无线通信网络中的；
接收来自于第二无线装置的多个无线通信信道的信号质量信息；并且
根据信号质量水平以及所接收的信号质量信息，从多个无线通信信道中选择第二无线通信信道。
3.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
在所述第一无线装置的存储器中存储所述第一信息包；
如果将要重新传输所述第一信息包，那么从所述存储器中检索第一信息包；并且
如果将第一信息包确定为成功地由第二无线装置接收到，那么从所述存储器中删除第一信息包。
4.如权利要求3所述的方法，其中确定信号质量水平以及接收信号质量信息的步骤定期被执行，以便允许在至少与第二无线通信信道正被用于重新传输未成功接收的信息包的同时，基本上连续地进行第二无线通信信道的信号质量测定。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述无线通信网络采用时分多址协议，其中信息是在被排布成时间帧的时隙内被传输，其中所述第一无线通信信道是第一载波频率上的至少一个时隙，并且其中所述第二无线通信信道是第二载波频率上的至少一个时隙。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述传输第二信息包的步骤包括以下步骤：
在第二载波频率之上的至少一个时隙中重新传输信息包的时间帧期间，在所述第一载波频率之上的至少一个时隙中传输第二信息包。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述无线通信网络采用时分多址接入协议，其中所述信息在被排布成时间帧的时隙内被传输，其中所述第一无线通信信道是第一载波频率上的至少一个时隙，并且其中所述第二无线通信信道是第一载波频率上的至少一个其它时隙。
8.一种用于在无线通信网络中通过第一无线装置可靠地接收来自于第二无线装置的信息包的方法，所述方法包括以下步骤：
经由第一无线通信信道接收来自于第二无线装置的第一信息包；
就是否成功地接收到所述第一信息包通知第二无线装置；
如果先前没有成功地接收到第一信息包，那么经由第二无线通信信道接收来自于第二无线装置的所述第一信息包；并且
基本上与经由所述第二无线通信信道接收所述第一信息包同时，经由所述第一无线通信信道接收来自于所述第二无线装置的至少一个第二信息包，其中所述第一信息包以及至少一个第二信息包形成信息序列。
9.如权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：
如果没有在所述第一无线通信信道上成功地接收到所述第一信息包，那么将第一信息包存储在所述第一无线装置的存储器中，直到经由第二无线通信信道接收到所述第一信息包为止，以便生成所存储的信息包；
将所存储的信息包与在第二无线通信信道上接收到的第一信息包组合，以便生成校正的信息包；并且
处理所述校正的信息包以及至少一个第二信息包，以便重构信息序列。
10.如权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：
如果没有在所述第一无线通信信道上成功地接收到所述第一信息包，那么将第一信息包存储在存储器中，直到经由第二无线通信信道接收到所述第一信息包为止，以便生成所存储的信息包；
利用经由第二无线通信信道接收的第一信息包替代所存储的信息包，以便生成校正的信息包；并且
处理所述校正的信息包以及至少一个第二信息包，以便重构信息序列。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述第一无线通信信道是时分双工信道，并且其中通知所述第二无线装置的步骤包括以下步骤：
在第一时间帧的第一时隙中将确认消息传输至所述第二无线装置，所述第一时隙在时间上比用于接收第一信息包的第一时间帧的第二时隙要出现的晚，但是比第二时间帧开始的要早。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述信息包包括实时信息，并且其中所述第二无线通信信道被主要用于支持非实时信息包的传输，并且是辅助性地将其用于重新传输未成功接收的实时信息包。
13.一种无线基站收发信台系统，包括：
程序存储器，用于存储执行特定功能的操作指令；
控制器，用于执行存储在所述程序存储器中的操作指令以便执行至少以下功能：
分配无线通信信道，以支持将信息包传输至无线电子装置，
控制信息包传输至无线电子装置，以及
根据从第一无线电子装置接收的至少一个信息以及缺少从第一无线电子装置接收的信息，确定传输到所述第一无线电子装置的第一信息包是否被所述第一无线电子装置成功地接收；
发射机，响应于所述控制器，用于将所述第一信息包经由第一无线通信信道传输至所述第一无线电子装置，如果所述第一信息包没有被所述第一无线电子装置成功接收，那么将所述第一信息包经由第二无线通信信道重新传输至所述第一无线电子装置，并且基本上与重新传输第一信息包同时，将至少一个第二信息包经由所述第一无线通信信道传输至所述第一无线电子装置，其中所述第一信息包以及至少一个第二信息包形成信息序列；以及
接收机，与所述控制器可操作地耦合，用于接收来自于无线电子装置的信息。
14.一种无线装置，包括：
接收机，用于经由第一无线通信信道接收来自于第二无线装置的第一信息包的初始传输，如果所述第一信息包的初始传输是不可接受的，那么经由第二无线通信信道接收第一信息包的重新传输，并且并且基本上与接收第一信息包同时，经由第一无线通信信道接收来自于所述第二无线装置的至少一个第二信息包，所述第一信息包和至少一个第二信息包形成信息序列；
程序存储器，用于存储执行特定功能的操作指令；
处理器，与所述接收机和程序存储器可操作地耦合，用于执行存储在所述程序存储器中的操作指令以便执行至少以下功能：
确定从所述第二无线装置接收的第一信息包的初始传输是否是可接受的；
将第一信息包的初始传输是否是合格告知所述第二无线装置；并且
当成功接收第一信息包以及至少一个第二信息包时，处理第一信息包以及至少一个第二信息包，以便重构所述信息序列；以及
发射机，响应于所述处理器，用于传输信息至所述第二无线装置。
15.如权利要求14所述的无线装置，其中由所述发射机传输的信息包括表明第一信息包的初始传输不可接受的确认消息。
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