CN101340270A

CN101340270A - 基于多跳中继网络的混合自动请求重传方法

Info

Publication number: CN101340270A
Application number: CNA2007101227741A
Authority: CN
Inventors: 刘扬; 曲红云; 陈玉芹; 许玲
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2009-01-07

Abstract

本发明提供了一种基于多跳中继网络的混合自动请求重传方法，包括：步骤S202，预先设置除首跳之外的其他跳的HARQ规则；步骤S204，首跳进行传输HARQ突发，并进行反馈；步骤S206，判断首跳传输HARQ突发是否成功，在成功的情况下，进行到步骤S208，否则，返回到步骤S204；步骤S208，按照步骤S202中预先设置的HARQ规则在其他跳进行传输HARQ突发。通过本发明，可以避免下行链路首跳传输HARQ突发失败时空口资源的浪费，同时又保留了大多数跳为端到端HARQ，在突发中继全部成功时可以提高转发效率。

Description

基于多跳中继网络的混合自动请求重传方法

技术领域

本发明涉及混合自动请求重传(Hybrid Auto Repeat Request，简称为HARQ)方法，具体地，涉及多跳中继WiMAX(微波接入全球互通)网络的下行链路HARQ方法。

背景技术

目前，在宽带无线接入系统的空口协议IEEE802.16j(电子电气工程师协会802.16中继)IEEE 802.16e的基础上引入了中继站(Relay Station，简称RS)。

如图1所示，一个或者多个RS被设置在支持多跳中继的基站(MR-BS，Multi-hop Relay Base Station)和终端(MS，MobileStation)之间。RS通过中继MR-BS和MS之间的突发可以扩大系统覆盖范围并增加系统容量。但是，由于RS的引入，混合自动请求重传(HARQ，Hybrid Auto Repeat Request)设计也会相应复杂。例如，对于下行链路，如果一个RS正确接收并转发来自MR-BS的HARQ突发后，与之相连的下游子站却丢失了该RS中继的突发，则此时由于MR-BS重发丢失的突发，势必将造成效率低下和资源浪费。因此，一个合理的HARQ设计应该让已经正确接收突发的RS重新发送突发。但是，如何让该RS及时重发该突发，仍然是一个问题。

Fujitsu、Nokia等公司在802.16j标准会议中的提案(IEEEC802.16j-07/203r7，以下简称提案203)介绍了一种多跳中继网络端到端反馈的下行链路HARQ方法。在提案203设计中，MR-BS在发送某个HARQ突发前已经给各个RS分配相应的上行ACK信道，所有的上行反馈都必须按照这个配置进行。

MR-BS将根据提案203中定义的上行反馈的编码判断所发的HARQ突发在各个RS间的转发结果。一个RS如果在第一帧正确接收突发，在第二帧它会转发突发给下行RS而不给上行反馈ACK。MR-BS只能在规定的帧接收来自MS的ACK反馈。相应地，如果一个RS没有在第一帧正确接收突发，这个错误突发不会再往下传，但是RS必须按照DL MAP事先指示的上行信道分配把相应的编码NACK上传给MR-BS。因为事先分配考虑的是成功传输情形，如果传输突发失败，一定有若干帧的浪费，而这种浪费在首跳失败时最为严重。

为了减少这样的浪费，一个很自然的想法是把端到端反馈的设计改成每跳反馈的设计。在下行链路中，每个RS收到突发后都必须给MR-BS反馈。如果RS正确接收了突发，MR-BS就给该RS分配信道用于转发正确突发，否则安排该突发的重新发送。这种设计虽然杜绝了端到端中事先分配信道造成的浪费，但是每跳反馈的开销却很大。尤其是如果每跳都正确转发，则可以将所有RS上传的ACK都看作是浪费。

因此，通过以上描述的内容可以看出，在目前的WiMAX多跳中继网络中，存在资源浪费以及开销过大的问题，这进一步导致了传输效率的低下。

为此，需要一种新的HARQ设计以克服上述缺陷。

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明旨在提供一种基于多跳中继网络的HARQ方案，其能够提高传输效率并减少资源浪费。

根据本发明实施例，提供了一种基于多跳中继网络的HARQ方法。该方法包括：步骤S202，预先设置除首跳之外的其他跳的HARQ规则；步骤S204，首跳进行传输HARQ突发，并进行反馈；步骤S206，判断首跳传输HARQ突发是否成功，在成功的情况下，进行到步骤S208，否则，返回到步骤S204；步骤S208，按照步骤S202中预先设置的HARQ规则在其他跳进行传输HARQ突发。

其中，在上述步骤S202中，HARQ规则为：端到端HARQ反馈。

在步骤S204中，在首跳传输HARQ突发成功的情况下，反馈ACK，否则，反馈NACK。

在步骤S208中，在末跳传输HARQ突发成功的情况下，结束本次HARQ突发传输。

另外，对于与首跳相连的中继站，多跳中继基站为其分配每跳ACK反馈信道；对于与首跳相连的中继站之外的其他中继站，按照端到端方式的进行资源分配，其中，当多跳中继网络中的中继站为集中式中继站时，多跳中继基站为其他中继站分配资源，当多跳中继网络中的中继站为分布式中继站时，由其他中继站的上游中继站为其分配资源。

以上提到的首跳为下行与多跳中继基站直接相连的一跳。

因此，在目前的WiMAX多跳中继网络下，通过本发明的上述方案，可以避免下行链路首跳传输HARQ突发失败时空口资源的浪费，同时又保留了大多数跳为端到端HARQ，在突发中继全部成功时可以提高转发效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的无线多跳中继网络配置的示意图；

图2是根据本发明实施例的基于多跳中继网络的HARQ方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的基于多跳中继网络的HARQ方法的详细处理流程图；以及

图4是每跳反馈HARQ在下行链路成功发送一个突发的实例的示意图。

具体实施方式

首先，对于中继站RS，根据是否产生并发送前缀和控制消息，RS可以分成透明RS和非透明RS；根据是否产生分配信道的MAP消息，非透明RS又可以分成集中式RS和分布式RS。由于RS分类只和HARQ方法的实现有关，和方法本身无关，因此，本发明实施例中提供的方案将适用于所有采用RS中继的HARQ。在以下的描述中，以集中式RS为例进行说明，其网络拓扑配置如图1所示。

以下将参照附图来详细描述本发明实施例，其中，给出以下实施例以提供对本发明的全面和透彻理解，而不是对本发明进行任何限制。

在本发明实施例中，针对目前多跳中继网络下行HARQ设计(端到端反馈和每跳反馈)的不足，提供了一种基于多跳中继网络的HARQ方法。

在该方法中，首跳必须反馈，而其他跳可以的反馈可以采用端到端的方式。首跳指的是下行和MR-BS直接相连的一跳。MR-BS在分配资源(多跳资源)时，必须给与首跳相连的RS分配一个每跳ACK反馈信道；对于与首跳相连的RS之外的其余RS，可按照端到端方式进行资源分配，如果RS是集中式RS，则其余RS的空口资源必须由MR-BS分配；如果RS是分布式RS，其余RS的空口资源可以由相应的上游RS分配。

具体地，如图2所示，该方法包括以下处理：

步骤S202，预先设置除首跳之外的其他跳的HARQ规则(例如，可以是端到端HARQ反馈)；

步骤S204，首跳进行传输HARQ突发，并进行反馈(成功的情况下，反馈ACK，否则，反馈NACK)；

步骤S206，判断首跳传输HARQ突发是否成功，在成功的情况下，进行到步骤S208，否则，返回到步骤S204；

步骤S208，按照步骤S202中预先设置的HARQ规则在其他跳进行传输HARQ突发；在此，需要判断末跳传输HARQ突发是否成功，如果成功，则结束本次HARQ突发传输，否则，重新开始执行步骤S208，直到末跳传输HARQ突发成功(参见图3示出的详细处理流程)。

根据本发明实施例的上述方法可以在下行上行HARQ中分别实现。以下将结合实例并参考附图1来进一步描述该方法。

在图1所示结构中，对于下行链路，如果RS1正确接收并转发来自MR-BS的HARQ突发后，RS2丢失了RS1中继的突发，根据本发明实施例的HARQ设计能够让RS1重新发送给RS2，而无需MR-BS重发RS2丢失的突发，避免了造成低效率和资源浪费。

具体地，如图4所示，RS1收到MR-BS发送的突发后必须给MR-BS反馈。如果RS1正确接收MR-BS发送的HARQ突发，RS1立刻给MR-BS一个ACK反馈；如果RS1未能正确接收MR-BS发送的HARQ突发，RS1应该立刻给MR-BS一个NACK反馈，MR-BS收到此NACK后将重新发送上次失败的突发，直到收到RS1的ACK为止。

MR-BS收到RS1的ACK后可以采用端到端方式分配RS2的空口资源，这个端到端的空口资源分配和反馈编码可以参照提案203的设计；如果该网络RS是分布式RS，RS2的空口资源可以由RS1配，类似的，这个空口资源分配和反馈编码可以参照提案203的设计；本次HARQ传输到MR-BS收到MS的ACK为止。

对于中继路径上的中继站的个数大于三的时候，可以依照本发明的方法进行扩展，规定第一跳第二跳必须反馈，而其他跳可采用端到端方式实现HARQ。

为了进一步说明本发明的优点，表1和表2对比了不同HARQ方式在一个三跳中继网络(集中式RS)中一个下行突发所需的帧数和浪费的帧数。在分析中，假设在所有的链路中只重传一次即可成功，同时，因为RS处理突发的时延和ACK反馈时延对于所有HARQ方式都是一样，为了便于比较，可以假设两个时延都为0。即，RS或者MS可以在同一帧里收到突发并反馈，RS可以在第一帧收到突发就在第二帧转发。此外，除开注明失败跳数，其他跳的传输假设成功。失败跳数为0表示所有跳传输都成功。

表1.不同HARQ方式传输一个突发所需帧数

方式\失败跳数	0	第一跳	第二跳	第三跳
方式\失败跳数	0	第一跳	第二跳	第三跳	端到端反馈	5	10	9	8
每跳反馈	7	8	9	11	端到端反馈	5	10	9	8
每跳反馈	7	8	9	11	本发明	5	6	9	8

表2.不同HARQ方式传输一个突发浪费帧数

方式\失败跳数	第一跳	第二跳	第三跳
方式\失败跳数	第一跳	第二跳	第三跳	端到端反馈	0	4	1	0
每跳反馈	0	0	0	端到端反馈	0	4	1	0
每跳反馈	0	0	0	本发明	0	0	1	0

从表1可见，本发明在任何情况下至少都取得以前两种HARQ方式中的最小所需帧数。尤其是当首跳失败时，传输一个突发所需帧数比以前两种HARQ都要少。因此，相比以前两种HARQ方式，本发明有效减少了时延。

从表2可见，本发明在大多数情况下都不会浪费帧，即使在第二跳失败有浪费情况下，也和端到端反馈中浪费很少的情况相当。

综上所述，本发明综合了端到端反馈和每跳反馈两种HARQ的优点，弥补了这两种HARQ的不足，提供了一种简洁高效的HARQ方案。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于多跳中继网络的混合自动请求重传即HARQ方法，其特征在于，包括：

步骤S202，预先设置除首跳之外的其他跳的HARQ规则；

步骤S204，所述首跳进行传输HARQ突发，并进行反馈；

步骤S206，判断所述首跳传输HARQ突发是否成功，在成功的情况下，进行到步骤S208，否则，返回到所述步骤S204；

所述步骤S208，按照所述步骤S202中预先设置的所述HARQ规则在所述其他跳进行传输HARQ突发。

2.根据权利要求1所述的基于多跳中继网络的HARQ方法，其特征在于，在所述步骤S202中，所述HARQ规则为：端到端HARQ反馈。

3.根据权利要求1所述的基于多跳中继网络的HARQ方法，其特征在于，在所述步骤S204中，在所述首跳传输HARQ突发成功的情况下，反馈ACK，否则，反馈NACK。

4.根据权利要求1所述的基于多跳中继网络的HARQ方法，其特征在于，在所述步骤S208中，在末跳传输HARQ突发成功的情况下，结束本次HARQ突发传输。

5.根据权利要求1所述的基于多跳中继网络的HARQ方法，其特征在于，对于与所述首跳相连的中继站，多跳中继基站为其分配每跳ACK反馈信道。

6.根据权利要求1所述的基于多跳中继网络的HARQ方法，其特征在于，对于与所述首跳相连的中继站之外的其他中继站，按照端到端方式进行资源分配。

7.根据权利要求6所述的基于多跳中继网络的HARQ方法，其特征在于，当所述多跳中继网络中的中继站为集中式中继站时，多跳中继基站为所述其他中继站分配资源，当所述多跳中继网络中的中继站为分布式中继站时，由所述其他中继站的上游中继站为其分配资源。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的基于多跳中继网络的HARQ方法，其特征在于，所述首跳为下行与多跳中继基站直接相连的一跳。