CN101047481A

CN101047481A - 一种无线通信系统中自动重传请求分布式反馈方法

Info

Publication number: CN101047481A
Application number: CN 200610065933
Authority: CN
Inventors: 张健
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2007-10-03

Abstract

本发明提供了一种无线通信系统中自动重传请求分布式反馈方法，实现对发送的协议数据单元PDU的接收状态的反馈，包括：接收端ARQ对于接收成功的ARQ PDU响应ACK消息，否则响应NACK消息；接收端HARQ对于接收成功的HARQ PDU响应ACK消息，否则响应NACK消息，对于误检为接收成功的PDU，向发送端HARQ反馈错误指示消息；发送端HARQ当收到接收端HARQ响应的NACK消息且重传达到预设次数后或当收到接收端HARQ响应的错误指示消息后，向发送端ARQ报告NACK消息。本发明方法减少了发送状态报告时延，避免了定时器超时等待，降低了层间消息交互的频繁程度，提高了系统整体性能。

Description

一种无线通信系统中自动重传请求分布式反馈方法

技术领域

本发明涉及数字移动通信技术领域，特别涉及一种无线通信系统中自动重传请求ARQ(automatic repeat request)的分布式反馈方法。

背景技术

第三代移动通信系统的自动重传请求实体ARQ位于无线网络控制器的无线链路控制层，其反馈机制为：接收端向发送端响应状态报告有周期性、协议数据单元PDU(Protocol Data Unit)丢失检测、轮流检测三种触发方式。状态报告中确认消息ACK(Acknowledgement)或非确认消息NACK(Negative Acknowledgement)数据包格式有位图BITMAP、列表LIST、列表RLIST三种。有禁止轮流检测、禁止周期性轮流检测两种降低状态报告频率的机制。

混合自动重传请求实体HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)位于基站的媒体接入控制层和物理层，其反馈机制为：接收端向发送端响应确认消息ACK或非确认消息NACK。接收端或发送端的混合自动重传请求实体HARQ和自动重传请求实体ARQ之间没有是否传送成功的反馈机制。

第三代移通信长期演进系统的自动重传请求实体ARQ位于基站的媒体接入控制层，混合自动重传请求实体HARQ位于基站的媒体接入控制层和物理层，它们位于同一个网络节点。

如图1所示，为现有技术中的ARQ分布式反馈原理图，图中包括：发送端101、接收端102、发送端自动重传请求实体103、发送端混合自动重传请求实体104、接收端自动重传请求实体105、接收端混合自动重传请求实体106。发送端混合自动重传请求实体104收到接收端混合自动重传请求实体106的非确认消息NACK，图中用标号503表示，首先执行混合自动重传，失败最大重传次数后，向自动重传请求实体103响应非确认消息NACK，图中用501表示；当接收端混合自动重传请求实体106检测到NACK-＞ACK错误时，向发送端的混合自动重传请求实体104响应NACK-＞ACK错误指示消息，图中用标号504表示，发送端的混合自动重传请求实体104收到该消息后向自动重传请求实体103投递非确认响应消息NACK，图中用标号501表示；非上述两种情况下，发送端的混合自动重传请求实体104以预定的周期向自动重传请求实体ARQ103投递确认消息ACK，图中用标号502表示，该周期为发送端混合自动重传请求实体HARQ接收NACK-＞ACK错误指示消息的定时器长度。

该方案减少了自动重传请求实体ARQ通过空中接口反馈非确认消息NACK和确认消息ACK的传输时延，但混合自动重传请求实体HARQ向自动重传请求实体ARQ反馈确认消息ACK的方式确引入了新的时延。发送端的混合自动重传请求实体HARQ104只有当接收NACK-＞ACK或DTX-＞ACK错误指示消息的定时器超时而没有收到NACK-ACK或DTX-＞ACK错误指示消息，才能确认所收到的确实是确认消息ACK，然后向自动重传请求实体ARQ103反馈确认消息ACK。而且发送端的混合自动重传请求实体HARQ104需要向自动重传请求实体ARQ103反馈每一次的确认消息ACK，增加了层间消息交互和处理开销。自动重传请求实体ARQ的可靠性依赖于接收端混合自动重传请求实体HARQ106的NACK-＞ACK错误检测机制的可靠性，从而牺牲了自动重传请求实体ARQ本身错误检测机制所能提供的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种无线通信系统中自动重传请求分布式反馈方法，利用非确认消息NACK的反馈机制和第三代移动通信系统中自动重传请求实体ARQ的反馈机制相结合的机制，减少了状态报告时延，避免了错误检测定时器超等待，降低了层间消息交互的频繁程度，提高了系统整体性能。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无线通信系统中自动重传请求分布式反馈方法，用于第三代移动通信系统中，通过发送端与接收端中的自动重传请求实体ARQ与混合自动重传请求实体HARQ之间的交互，实现对发送的协议数据单元PDU的接收状态的反馈，包括：

接收端ARQ对于接收成功的ARQ PDU，向发送端ARQ响应确认消息ACK，对于接收失败的ARQ PDU，向发送端ARQ响应非确认消息NACK；

接收端HARQ对于接收成功的HARQ PDU，向发送端HARQ响应ACK消息；对于接收失败的HARQ PDU，向发送端HARQ响应NACK消息；对于误检为接收成功的HARQ PDU，向发送端HARQ反馈错误指示消息；

发送端HARQ当收到接收端HARQ响应的NACK消息且重传达到预设次数后，向发送端ARQ报告NACK消息；当收到接收端HARQ响应的错误指示消息后，向发送端ARQ报告NACK消息。

所述的方法可以进一步包括：

所述发送端HARQ当收到接收端HARQ响应的ACK消息后，发送下一个HARQ PDU。

所述的方法可以进一步包括：

发送端ARQ当收到发送端HARQ报告的NACK消息，或收到接收端ARQ响应的NACK消息后，重传对应的PDU，并在发送窗口允许的情况下，继续发送新的PDU。

所述的方法可以进一步包括：

发送端ARQ当收到接收端ARQ响应的ACK消息后，根据是否已经收到组成某服务数据单元的所有PDU的ACK消息，决定是否释放服务数据单元和相关的PDU所占用的存储空间，并在发送窗口允许的情况下，继续发送新的PDU。

所述接收端ARQ对于接收成功的PDU，向发送端ARQ响应确认消息ACK的步骤中，所述响应的触发机制可以包括：基于移动接收窗口，或基于定时器，或基于发送端的轮流检测请求。

所述接收端ARQ对于接收成功的PDU，向发送端ARQ响应确认消息ACK的步骤可以包括：当所述响应触发条件满足时，将一批PDU的ACK消息一起反馈。

所述接收端ARQ对于接收失败的PDU，向发送端ARQ响应非确认消息NACK的步骤中，所述响应的触发机制可以包括：基于自动重传请求实体的错误检测机制。

所述接收端ARQ对于接收失败的PDU，向发送端ARQ响应非确认消息NACK的步骤，可以是：当接收端ARQ一旦出现接收失败的触发条件，则立即向发送端ARQ反馈NACK消息。

所述接收端ARQ响应NACK消息时，可以连同当前需要响应的ACK消息一起反馈至发送端ARQ。

所述接收端HARQ对于接收失败的PDU，向发送端HARQ响应NACK消息的步骤，可以进一步包括：对于接收失败到达预设次数的PDU，则直接丢弃。

所述接收端HARQ对于误检为接收成功的PDU，向发送端HARQ反馈错误指示消息的步骤，可以包括：NACK-＞ACK错误指示消息，或DTX-＞ACK错误指示消息。

NACK-＞ACK为接收端HARQ实际反馈的消息为NACK，但是由于信道传输过程中出错在发送端收到的误为接收端响应的ACK消息；DTX-＞ACK为不连续发送的情况在发送端误为接收端响应的ACK消息。

所述NACK消息可以包括本次传送失败的PDU中所包含的PDU编号。

使用本发明方法，可以减少通过空中接口发送状态报告的时延，避免发送端混合自动重传请求实体HARQ对于每一个确认消息ACK都要等待NACK-＞ACK定时器超时后才能向自动重传请求实体ARQ反馈，减少层间消息交互的频繁程度，充分利用自动重传请求实体ARQ本身所提供的可靠性机制，提高了系统整体性能。

附图说明

图1为现有技术中的ARQ分布式反馈原理图；

图2为根据本发明实施例所述的ARQ分布式反馈系统工作原理图；

图3为根据本发明实施例所述的ARQ分布式反馈原理图；

图4为根据本发明实施例所述的ARQ分布式反馈流程图；

图5为根据本发明实施例所述的发送端ARQ流程图；

图6为根据本发明实施例所述的接收端ARQ流程图；

图7为根据本发明实施例所述的发送端HARQ流程图；

图8为根据本发明实施例所述的接收端HARQ流程图。

具体实施方式

如图2所示，为根据本发明实施例所述的ARQ分布式反馈系统工作原理图，其中发送端101和接收端102均可以分别为基站或用户设备。发送端101与接收端102的自动重传请求实体103和105之间的连接204和混合自动重传请求实体104和106之间的连接202为逻辑连接，用虚线表示。发送端101或接收端102的自动重传请求实体103和105与混合自动重传请求实体104和106之间通过连接201和连接203交互。

如图3所示，为根据本发明实施例所述的ARQ分布式反馈原理图，其中，接收端的自动重传请求实体105对于接收成功的协议数据单元，向发送端响应确认消息，图中用标号505表示；反馈确认消息的触发机制包括：基于移动接收窗口，或基于定时器，或基于发送端的轮流检测请求。反馈非确认消息，图中用标号506表示，其触发机制是：基于自动重传请求实体的错误检测机制，如ARQ协议数据单元接收错误或丢失等。接收端自动重传请求实体105对于非确认消息的反馈是即时的，即一旦出现接收错误条件，立即向发送端反馈；而对于确认消息的反馈，可以基于所述触发条件，把一批ARQ协议数据单元的确认消息一起反馈，也可以与非确认消息一起反馈。

接收端混合自动重传请求实体106对于接收错误的HARQ协议数据单元向发送端混合自动重传请求实体104反馈非确认消息，图中用标号508表示，对于接收错误到达最大重复次数的HARQ协议数据单元，直接丢弃而不向上层自动重传请求实体105投递。接收端混合自动重传请求实体106同时负责NACK-＞ACK或DTX-＞ACK错误检测，对于发生上述错误情况的HARQ协议数据单元向发送端混合自动重传请求实体104反馈NACK-＞ACK或DTX-＞ACK错误指示消息，图中用标号509表示。。接收端混合自动重传请求实体106向发送端混合自动重传请求实体104反馈的确认消息，图中用标号510表示。

当发送端混合自动重传请求实体104收到接收端混合自动重传请求实体106的非确认消息且重传失败到达既定次数后，向自动重传请求实体103报告非确认消息，图中用标号507表示；或者收到接收端混合自动重传请求实体HARQ105的NACK-＞ACK或DTX-＞ACK错误指示消息后，向自动重传请求实体103报告非确认消息。所述非确认消息包括本次传送失败的HARQ协议数据单元中所包含的ARQ协议数据单元编号。当收到接收端HARQ响应的ACK消息后，发送下一个HARQ PDU。

发送端自动重传请求实体103收到发送端混合自动重传请求实体104的非确认消息，或收到接收端自动重传请求实体105的非确认消息后，重传相关的ARQ协议数据单元，并在发送窗口允许的情况下，继续发送新的ARQ协议数据单元。发送端自动重传请求实体103收到接收端自动重传请求实体ARQ105的确认消息后，根据是否已经收到组成某服务数据单元的所有协议数据单元的确认消息决定是否释放服务数据单元和相关协议数据单元所占用的存储空间，并在发送窗口允许的情况下，继续发送新的ARQ协议数据单元。

如图4所示，为根据本发明实施例所述的ARQ分布式反馈流程图，图中场景分别为：

NACK场景1：HARQ Tx收到HARQ Rx的非确认消息NACK且重传失败最大次数后，向ARQ Tx反馈非确认消息NACK。

NACK场景2：HARQ Rx检测到NACK-＞ACK或DTX-＞ACK错误消息，向HARQ Tx发送NACK-＞ACK或DTX-＞ACK错误指示，HARQ Tx向ARQTx反馈非确认消息NACK。

NACK场景3：对于HARQ Rx未检测出的错误，ARQ Rx根据ARQ错误检测机制检测出的错误情况，由ARQ Rx向ARQ Tx反馈非确认消息NACK，也可以包含此时没有反馈的其它ARQ PDU的ACK消息。

ACK场景：ARQ Rx在状态报告触发条件到达后，向ARQ Tx反馈此时还没有反馈的ARQ PDU的ACK消息。触发条件见“发明内容”中的相关描述。

如图5所示，为根据本发明实施例所述的发送端ARQ流程图，图中ARQTx表示发送端自动重传请求实体ARQ；HARQ Tx表示发送端混合自动重传请求实体HARQ；ARQ Rx表示接收端自动重传请求实体ARQ；HARQ Rx表示接收端混合自动重传请求实体HARQ。

具体步骤如下：

步骤110，ARQ Tx被调度后，以滑动窗口方式发送若干协议数据单元；

步骤120，如果HARQ Tx发来非确认消息NACK，则接收HARQ Tx的NACK；如果ARQ Rx发来状态报告，则接收状态报告，内容包括ARQ协议数据单元的确认消息ACK和/或非确认消息NACK；如果发送端缓冲区到达门限或状态报告定时器超时等情况，则向ARQ Rx请求状态报告，即执行轮流检测操作；非上述情况，则被调度后继续发送ARQ协议数据单元，执行滑动窗口操作或或执行选择性重传操作。上述操作允许并行，即ARQ Tx发送协议数据单元的操作可以和接收HARQ Tx的反馈消息、接收ARQ Rx的反馈消息并行执行。

如图6所示，为根据本发明实施例所述的接收端ARQ流程图，具体步骤如下：

步骤210，接收HARQ Rx投递的协议数据单元；

如果ARQ Tx发来请求状态报告即轮流检测消息，则接收ARQ Tx的轮流检测消息；

步骤220，根据触发条件响应ARQ Tx，其中包含ACK或NACK信息，NACK消息为ARQ Rx根据自动重传请求实体ARQ错误检测机制发现的协议数据单元接收错误或丢失情况。

如图7所示，为根据本发明实施例所述的发送端HARQ流程图，具体步骤如下：

步骤310，HARQ Tx被调度后，以增量冗余方式向HARQ Rx发送HARQPDU；可以有N道停等方式HARQ进程并行发送；

步骤320，HARQ Tx接收HARQ Rx的确认消息ACK或非确认消息NACK，或NACK-＞ACK或DTX-＞ACK错误检测消息；

步骤330，HARQ Tx被调度后，以增量冗余方式向HARQ Rx发送新的HARQ PDU；如果收到HARQ Rx的非确认消息NACK且未到最大重发次数，则以增量冗余方式向HARQ Rx重发HARQ PDU；如果上述重发到达最大次数，则向ARQ Tx发送非确认消息NACK。

如图8所示，为根据本发明实施例所述的接收端HARQ流程图，具体步骤如下：

步骤410，接收HARQ Tx发送的HARQ PDU；

步骤420，对于正确解码的HARQ PDU，向ARQ Rx投递PDU；并向HARQ Tx响应ACK消息，对于接收失败的HARQ PDU，向HARQ Tx响应NACK信息，失败最大重复次数后，则丢弃HARQ PDU；如果检测到NACK-＞ACK或DTX-＞ACK错误，则向HARQ Tx发送NACK-＞ACK错误指示消息。

Claims

1、一种无线通信系统中自动重传请求分布式反馈方法，用于第三代移动通信系统中，通过发送端与接收端中的自动重传请求实体ARQ与混合自动重传请求实体HARQ之间的交互，实现对发送的协议数据单元PDU的接收状态的反馈，其特征在于，包括：

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

发送端ARQ当收到发送端HARQ报告的NACK消息，或收到接收端ARQ响应的NACK消息后，重传对应的ARQ PDU，并在发送窗口允许的情况下，继续发送新的ARQ PDU。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

发送端ARQ当收到接收端ARQ响应的ACK消息后，根据是否已经收到组成某服务数据单元的所有ARQ PDU的ACK消息，决定是否释放服务数据单元和相关的ARQ PDU所占用的存储空间，并在发送窗口允许的情况下，继续发送新的ARQ PDU。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收端ARQ对于接收成功的ARQ PDU，向发送端ARQ响应确认消息ACK的步骤中，所述响应的触发机制包括：基于移动接收窗口，或基于定时器，或基于发送端的轮流检测请求。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收端ARQ对于接收成功的ARQ PDU，向发送端ARQ响应确认消息ACK的步骤，包括：当所述响应触发条件满足时，将一批ARQ PDU的ACK消息一起反馈。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收端ARQ对于接收失败的ARQ PDU，向发送端ARQ响应非确认消息NACK的步骤中，所述响应的触发机制包括：基于自动重传请求实体的错误检测机制。

8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接收端ARQ对于接收失败的ARQ PDU，向发送端ARQ响应非确认消息NACK的步骤，是当接收端ARQ一旦出现接收失败的触发条件，则立即向发送端ARQ反馈NACK消息。

9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收端ARQ响应NACK消息时，连同当前需要响应的ACK消息一起反馈至发送端ARQ。

10、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收端HARQ对于接收失败的HARQ PDU，向发送端HARQ响应NACK消息的步骤，进一步包括：对于接收失败到达预设次数的HARQ PDU，则直接丢弃。

11、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收端HARQ对于误检为接收成功的HARQ PDU，向发送端HARQ反馈错误指示消息的步骤，包括：将接收失败误检测为接收成功的错误指示消息，或在发送端误为接收端响应接收成功的错误指示消息。

12、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述NACK消息包括本次传送失败的PDU中所包含的PDU编号。