CN101114891B - 使用无线网络中的时间关系来加快arq块的重传的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一个实施例提供了一种方法，包括从用户站(SS)向基站(BS)重传自动重复请求(ARQ)块，而无需等待计时器终止或依赖于来自BS的明确的NACK。本发明的一个实施例还可包括通过以下来完成ARQ块的重传：通过在SS和BS执行ARQ确认状态更新，这些状态更新影响PHY帧边界的另一端，保持与SS的PHY帧号的块传送关系，并且通过利用在相同PHY帧中传送的块之间的时间关系来确定地推断发送方传送的结果。

Description

使用无线网络中的时间关系来加快ARQ块的重传的装置和方法

技术领域

本发明涉及使用无线网络中的时间关系来加快ARQ块的重传的技术。 

背景技术

无线网络的重要性不断增加，并具有变化的应用。为了提供安全和可靠的通信，已经开发了标准。尽管本发明不限于特定的标准，这样的标准，WiMAX标准，规定了一种(自动重复请求)ARQ机制来提供基站(BS)和用户站(SS)之间的无线链路上的可靠通信。WiMAX标准还可以称为802.16标准，并由电子和电气工程师协会(IEEE)发布。 

在这种机制中，传送是以块为单位进行的，一个块包括一定数量的信息比特。当一个块丢失，它被发送方重传。按照WiMAX标准规范，当没有接收到块的确认(ACK)时或当从接收方接收到明显的否定确认(NACK)时，这种重传是在发送端通过与该块相关联的重传计时器的终止触发的。然而，这种技术会使得传输延迟，并因此使得无线网络的可靠性降低。 

从而，非常需要使用无线网络中的时间关系来加快ARQ块的重传的技术。 

发明内容

按照本发明的第一方面，提供了一种用于加快自动重复请求ARQ块的重传的装置，包括：用户站SS，能够与无线网络中的基站BS通信，其中所述用户站能够加快自动重复请求ARQ块的重传，而无需等待计时器终止或依赖于来自所述基站的明确的NACK。 

按照本发明的第二方面，提供了一种用于加快自动重复请求ARQ块的重传的方法，包括：从用户站SS向基站BS重传自动重复请求ARQ 块，而无需等待计时器终止或依赖于来自所述BS的明确的NACK。 

按照本发明的第三方面，提供了一种用于加快自动重复请求ARQ块的重传的系统，包括：在无线网络中可操作的基站BS；以及能够与所述BS通信的用户SS，其中所述SS还能够加快到所述BS的自动重复请求ARQ块的重传，无需等待计时器终止或依赖于来自所述基站的明确的NACK。 

按照本发明的第四方面，提供了一种用于加快自动重复请求ARQ块的重传的系统，包括：在无线网络中可操作的基站BS；连接到所述BS的偶极天线；以及能够与所述BS通信的用户SS，其中所述SS还能够加快到所述BS的自动重复请求ARQ块的重传，无需等待计时器终止或依赖于来自所述基站的明确的NACK。 

附图说明

本发明的主题在本文件的结束部分中被特别指出并被清楚地要求保护。然而，通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的组织以及操作方法，以及目的、特征和优点将会被最好地理解，其中： 

图1图示了根据本发明的一个实施例可以如何推断关于传送的块的附加信息； 

图2图示了根据本发明的一个实施例的方法的流程图；以及 

图3图示了根据本发明的一个实施例的系统。 

可以理解，为了使图示简单清楚，图中所示的元素没有必要按比例画出。例如，为了清楚，一些元素的尺寸相对于其他元素被放大。另外，在合适的地方，附图标记在多幅图中重复，以指示相应的或类似的元素。 

具体实施方式

在下面的详细描述中，为了使得对本发明有全面的理解，对大量特定细节进行了阐述。然而，本领域的技术人员会理解，实现本发明可以无需这些特定的细节。在其他情况下，公知的方法、步骤、部件和电路没有被详细描述，从而不会使本发明晦涩。 

这里的算法、技术或过程通常被认为是自相容的动作或操作序列，以 产生期望的结果。这些包括物理量的物理操纵。通常，尽管不是必需的，这些量采用电信号或磁信号的形式，能够被存储、传输、合并、比较，并且以其他方式操纵。理论上为了通用的原因，将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、项、数字或诸如此类，这已经多次被证明是方便的。然而应该理解，所有这些以及相似的术语都是与适当的物理量相关联的，并且仅仅是应用于这些物理量上的简便标签。 

本发明的实施例可以包括用于执行本文的操作的装置。可以为了期望的目的而特别构造装置，或者它可以包括通用计算设备，该设备由存储在设备中的程序选择性地激活或重新配置。这种程序可以存储在存储介质上，存储介质诸如，但不限制于，任何类型的盘，包括软盘、光盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁一光盘，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡或光卡、或者任何其他类型的适于存储电子指令、并能够耦合到计算设备的系统总线的介质。 

本文给出的过程和显示并不是固有地关于任何特定的计算设备或其他装置。各种通用系统可以和根据本文的教导的程序一起使用，或者可以证明构造更专用的装置来执行期望的方法是方便的。各种这些系统的期望结构会从下面的描述中体现出来。另外，本发明的实施例不是根据任何特定的编程语言来描述的。可以理解，如本文所描述的，可以使用各种编程语言来实现本发明的教导。另外，应该理解，本文描述的操作、功能和特性可以用硬件(分立或集成电路)和软件的任意组合来实现。如在因果关系中)。 

应该理解，本发明的实施例可以用于各种应用中。尽管本发明不在这方面受到限制，本文公开的设备可以用于许多装置中，诸如无线电系统的发射机和接收机中。希望包括进本发明的范围中的无线电系统包括，只是举例，蜂窝无线电话通信系统、卫星通信系统、双向无线电通信系统、单向寻呼机、双向寻呼机、个人通信系统(PCS)、个人数字助理(PDA)、无线局域网(WLAN)、个人区域网(PAN及诸如此类)、无线广域网(WWAN)、无线城域网(WMAN)以及网格网。 

可以使用词语“耦合”和“连接”，以及它们的派生词。应该理解这 些词语不是互为同义词。而是，在特定实施例中，“连接”可用来指示两个或更多个元素之间是互相直接物理或电联系的。“耦合”可用来指示两个或更多个元素之间是互相直接或间接(之间具有其他中间元素)物理或电联系的，和/或两个或更多个元素互相协作或交互(例如以因果关系)。 

本发明的一个实施例提供了一种用于连接的ARQ(自动重复请求)块的快速重传的装置和方法，以提高通过诸如WiMAX网络的无线通信网络的等待时间和吞吐量性能。应该理解本发明不限于任何特定类型的无线网络或任何特定的无线通信标准。 

WiMAX标准规定了ARQ机制，以提供基站(BS)和用户站(SS)之间的无线链路上的可靠通信。在这种机制中，传送是以块为单位进行的，一个块包括一定数量的信息比特。当一个块丢失，它被发送方重传。按照WiMAX标准规范，当没有接收到块的确认(ACK)时或当从接收方接收到明确的否定确认(NACK)时，这种重传是在发送端通过与该块相关联的重传计时器的终止触发的。 

本发明的一个实施例提供了一种新颖的方法，以加快ARQ块的重传，而实际上无需等待计时器终止或者依赖于来自接收方的明确的NACK。这可通过以下来完成： 

1)在发送方和接收方执行ARQ确认状态更新，这些状态更新影响PHY帧边界的另一端； 

2)保持与发送方的PHY帧号的块传送关系； 

3)通过利用在相同PHY帧中传送的块之间的时间关系来确定地推断发送方传送的结果。 

发送方和接收方的块确认处理可以在每个连接的帧边界上执行。在接收方，可以在处理所有在PHY帧上接收的块之后生成连接的ARQ确认。在发送方，可以在作出重传决定之前处理连接的所有ARQ确认。如果接收到块的ACK，发送方可以根据这样的事实来确定地推断块传送的结果，即如果帧N中传送的任何块被确认，那么帧N中的所有块必须也被确认。按照这个理论，发送方可以确定还没有被确认的帧N中传送的连接的那些块必须立即被重传。 

现在参见图1，图1图示了根据本发明的一个实施例可以如何推断关 于传送的块的附加信息。一般如100所示，当ARQ被启动时，WiMAX的传送被分为块105。这些块中的一个或多个可以被打包成PDU110，并且一个或多个PDU可以被打包成单个传送突发115。这些突发中的一个或多个然后被打包形成传送帧125。 

当ARQ消息135到达时，存在竞争状态，发送方不一定知道接收方是否已经处理了任何特定的传送，并且因此一定无法推断缺少特定块的确认是否意味着该块在传送中被破坏了，或者是否接收方还没有处理那个传送。 

在本发明的一个实施例中，发送方可以采用以下的一个或多个来推断附加的接收状态，附加的接收状态是除明确报告的状态之外的，并且通过标准的严格实现被定义为可活动的(actionable)： 

a.如果接收到特定帧中的任何块的确认，发送方可以推断接收方已经处理了这个帧，并因此任何未被明确确认并在该帧中传送的块可以被确定为已经失败，并可以被立即重传； 

b.如果接收到特定PDU中的任何块的确认，发送方可以推断这个PDU中的所有块的接收状态与那个具有明确信息的块相同。 

现在参见图2，一般在200，提供伪码，它图示了应用于用户站的本发明的一个实施例。通过改变M的参数值，它还可以应用于基站。 

伪码： 

210：SS_SENDER(Frame N)： 

             传送包括块B1到Bx的块集合B 

220：BS_RECEIVER(Frame N)： 

             处理所有接收的块，直到帧N 

             传送块集合B的ACK，直到帧N 

230：SS_SENDER(Frame N+M)： 

             处理所有接收的ACK，直到帧N+M 

如果块集合B中的任何块被确认，那么立即调度块集合B中未确认的块以重传。 

图3，一般在300，图示了本发明的另一个实施例，它提供了系统，该系统包括在无线网络中可操作的基站(BS)310、连接到所述BS 310的偶极天线315、以及能够与所述BS 310通信的用户(SS)305，其中所述SS 305还能够加快到所述BS 310的自动重复请求(ARQ)块的重传，无需等待计时器终止或依赖于来自所述基站310的明确的NACK。 

本发明的又另一个实施例提供了一种机器可存取介质，它提供了指令，指令被存取时，使得机器执行操作，这些操作包括从用户站(SS)305向基站(BS)310重传自动重复请求(ARQ)块，无需等待计时器终止或依赖于来自所述基站的明确的NACK。 

本文图示并描述了本发明的某些特征，本领域的技术人员马上可以想到许多修改、替换、改变和等效。因此可以理解，所附的权利要求书旨在覆盖所有这种修改和改变，它们落入本发明的实质精神内。 

Claims (14)

1.一种用于加快自动重复请求ARQ块的重传的装置，包括：

用于从发送方向接收方重传自动重复请求ARQ块而无需等待计时器终止或依赖于来自所述接收方的明确的否定确认NACK的部件；

其中重传自动重复请求ARQ块的部件包括：

用于在接收方处在处理所有在PHY帧上接收的块之后为物理PHY帧中的每块生成连接的ARQ确认并且为PHY帧将ARQ确认传递给发送方的部件；

用于保持与发送方的物理PHY帧号的块传送关系的部件；

用于在作出重传决定之前在发送方处理所有连接的ARQ确认的部件；

用于如果在PHY帧中传送的任何块的ARQ确认在发送方处被接收的话，则在发送方处确定PHY帧中块未被接收的ARQ确认已经失败并且必须被立即重传的部件，其中基于PHY帧号来识别PHY帧，

其中发送方和接收方的块确认处理在每个连接的帧边界上执行。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述发送方是无线网络中的基站BS并且所述接收方是用户站SS，或者所述发送方是用户站SS并且所述接收方是无线网络中的基站BS。

3.如权利要求1所述的装置，还包括用于在每个连接的帧边界上发送方和接收方处执行块确认处理的部件。

4.如权利要求2所述的装置，其中所述无线网络是WiMax无线网络。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述发送方能够通过确定是否接收到特定帧中的任何块的确认来推断除明确报告的之外的、其余块的附加接收状态，从而推断接收方已经处理了该帧。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述发送方能够通过确定是否接收到特定协议数据单元PDU中的任何块的确认来推断除明确报告的之外的、其余块的附加接收状态，从而推断该PDU中的所有块的接收状态与那个具有明确信息的块相同。

7.一种用于加快自动重复请求ARQ块的重传的方法，包括下列步骤：

从发送方向接收方重传自动重复请求ARQ块，而无需等待计时器终止或依赖于来自所述接收方的明确的否定确认NACK，

其中重传自动重复请求ARQ块的步骤包括下列步骤：

在接收方处在处理所有在PHY帧上接收的块之后为物理PHY帧中的每块生成连接的ARQ确认并且为PHY帧将ARQ确认传递给发送方，

保持与发送方的物理PHY帧号的块传送关系，

在作出重传决定之前在发送方处理所有连接的ARQ确认，

如果在PHY帧中传送的任何块的ARQ确认在发送方处被接收的话，则在发送方处确定PHY帧中块未被接收的ARQ确认已经失败并且必须被立即重传，其中基于PHY帧号来识别PHY帧，

其中发送方和接收方的块确认处理在每个连接的帧边界上执行。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述发送方是无线网络中的基站BS并且所述接收方是用户站SS，或者所述发送方是用户站SS并且所述接收方是无线网络中的基站BS。

9.如权利要求7所述的方法，还包括在每个连接的帧边界上执行SS和BS上的块确认处理。

10.如权利要求7所述的方法，还包括在所述BS处，在处理在PHY帧上接收的所有块之后生成连接的ARQ确认。

11.如权利要求7所述的方法，还包括在所述SS处，在作出重传决定之前处理连接的所有ARQ确认。

12.如权利要求8所述的方法，其中所述无线网络是WiMax无线网络。

13.如权利要求7所述的方法，还包括通过确定是否接收到特定帧中的任何块的确认来推断除明确报告的之外的、其余块的附加接收状态，从而推断接收方已经处理了该帧。

14.如权利要求7所述的方法，还包括通过确定是否接收到特定协议数据单元PDU中的任何块的确认来推断除明确报告的之外的、其余块的附加接收状态，从而推断该PDU中的所有块的接收状态与那个具有明确信息的块相同。

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