CN101425883B - 多跳中继网络中harq下行数据反馈延时通知方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多跳中继网络中HARQ下行数据反馈延时通知方法，包括：支持多跳中继的基站计算其直接相连的中继转发相应突发反馈的时延并通知该直接相连的中继；各中继接收上一跳通知，计算下一跳中继转发相应突发反馈的时延并按上一跳通知中的时延到时通知下一跳中继，直至产生需要重传突发反馈的中继。这种方法利用上/下跳间通知消息主动通知下一跳反馈延时，避免在HARQ突发或者隧道数据传输过程中出现问题情况下中继不知道应该在什么时候转发相应反馈而可能造成的恶果。

Description

多跳中继网络中HARQ下行数据反馈延时通知方法
技术领域
本发明涉及混合自动请求重传(HARQ)，具体涉及一种多跳中继网络中HARQ下行数据反馈延时通知方法。
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，Mobile Stations)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。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位图MAP消息，非透明RS又可以分成集中式RS和分布式RS。集中式RS自己会产生前缀和控制消息，但是信道资源分配必须由MR-BS完成；本发明研究的是集中式RS。
如图1所示，对于集中式RS端到端HARQ，支持多跳中继的基站MR-BS在RS(包括RS1和RS2)发送某个HARQ突发(也称子突发)前已经给各个RS分配相应的反馈信道转发ACK/NACK。RS接收到要转发的突发开始计算在哪一帧开始转发来自下游节点的反馈，转发突发后根据计算结果在相应的空口资源上发送反馈。
此外，如图2所示，当一个RS接入多个MS时，该接入RS和MR-BS之间可以建立一条中继隧道tunnel。多个MS的协议数据单元PDU可以由MR-BS组成一个隧道数据，作为HARQ的基本单位在一帧中传输。目前IEEE802.16j标准草稿中规定所述隧道数据可以分成两种模式，隧道分组模式Tunnel Packet Mode和隧道突发模式Tunnel Burst Mode。分组模式中，来自各个MS的PDU被组合成一个隧道分组。隧道分组有自己的分组头(包含隧道连接标识TCID和循环校验码CRC。隧道突发模式中，TCID在下行位图信息元(DL MAP IE)给出，因此隧道数据可以看作物理层的一个突发，这个突发包括所有在隧道里的MS的PDU。
隧道数据HARQ可以使用链到链模式。如图2所示，MR-BS到RS 3是隧道链路，RS3到MS是接入链路。在集中式调度中继系统中，两个链路内部可以分别做端到端HARQ。隧道数据成功到达RS3后，再由接入中继站RS3将隧道数据拆分成各个MS的PDU发送到不同的接入链路。MS的反馈可以在RS3集中后反馈到MR-BS，也可以单独反馈到MR-BS，还可以不反馈到MR-BS，其区别是接入链路重传调度的机制有所不同。本发明中，隧道数据的应用场景都是下行传输。
在现有技术中，一旦HARQ突发或者隧道数据传输过程中出现问题，RS就有可能不知道应该在什么时候开始计算转发相应反馈的时刻。例如：
(一)在图1所示系统中，在下行突发重传中，重传突发可以在RS1的下游节点RS2开始。对于本次重传，RS1和RS2都不会收到要中转的突发，因此不会被触发开始计算转发相应下行突发反馈的时刻。
(二)类似的，在图2所示系统中，在下行数据重传中，隧道数据重传可以在RS1的下游节点RS2开始。对于本次重传，RS1和RS2都不会收到要中转的数据，因此不会被触发开始计算转发相应下行隧道数据反馈的时刻。
(三)此外，在图2所示系统中，对于接入链路的HARQ，如果来自MS的反馈需要上报到MR-BS。此时MS的突发传输从RS3开始，RS1，RS2和RS3都不会收到MS的突发，因此不会被触发开始计算转发相应突发的集中反馈的时刻。
基于以上问题，需要进一步考虑多跳中继网络中通知RS计算转发下行数据反馈延时的解决方案。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是如何提供一种多跳中继网络中HARQ下行数据反馈延时通知方法。
本发明的上述技术问题这样解决，提供一种多跳中继网络中HARQ下行数据反馈延时通知方法，包括以下步骤：
1.1)支持多跳中继的基站计算其直接相连的中继转发相应突发反馈的时延并通知该直接相连的中继；
1.2)各中继接收上一跳通知，计算下一跳中继转发相应突发反馈的时延并按上一跳通知中的时延到时通知下一跳中继，直至产生需要重传突发反馈的中继。产生需要重传突发反馈的中继是：比如反馈NAK或隧道数据NAK的中继。
按照本发明提供的通知方法，所述时延满足tn＝tn-1-((p+j))，其中：p是中继的固定延迟帧数，j是系统定义并在系统广播消息中给出的HARQ反馈延迟，tn是第n跳通知第n-1跳的时延，n为自然数，第一跳的延时t1由基站给出。
按照本发明提供的通知方法，所述重传突发是无隧道的普通HARQ。
按照本发明提供的通知方法，所述重传突发是对应隧道数据的隧道链路HARQ。
按照本发明提供的通知方法，所述隧道数据是对应隧道中个别终端的隧道突发。
按照本发明提供的通知方法，所述隧道数据是对应整个隧道的集中突发。
按照本发明提供的通知方法，所述通知通过但不限制于通过修改现有IEEE802.16j标准草稿中MAP消息中的突发信息元格式实现。
按照本发明提供的通知方法，所述修改是利用保留字定义一个反馈延时通知模式和相应的反馈延时通知突发信息元。
按照本发明提供的通知方法，所述反馈延时通知突发信息元包括时延信息。
按照本发明提供的通知方法，所述反馈延时通知突发信息元包括连接标识CID信息或集中突发连接标识MCID信息或隧道连接标识TCID和反馈信道标识ACID信息。
本发明提供的多跳中继网络中HARQ下行数据反馈延时通知方法，由上一跳计算并主动通知下一跳HARQ下行数据反馈延时，能避免在HARQ突发或者隧道数据传输过程中出现问题情况下RS不知道应该在什么时候转发相应反馈而可能造成的恶果。
附图说明
图1是本发明实施例1的无线中继网络配置的示意图；
图2是本发明实施例2，3和4的无线中继网络配置的示意图；
图3是本发明一个下行端到端HARQ接入链路重传反馈的流程示意图；
图4是本发明一个下行隧道HARQ隧道链路重传反馈的流程示意图；
图5是本发明一个下行隧道HARQ接入链路反馈的流程示意图；
图6是本发明一个下行隧道HARQ接入链路反馈的流程示意图；
图7是本发明定义的一个反馈延时通知模式示意图；
图8是本发明定义的一个反馈延时通知IE格式示意图。
具体实施方式
首先，说明本发明思想：
MR-BS根据现有技术(定义于IEEE802.16j标准)计算直接相连的RS(例如RS1)转发某突发反馈的时延，并在第i帧通知RS1转发该突发反馈的延时t1。RS1收到通知后将开始延时t1，等到i+t1帧时开始转发子突发反馈。此外RS1为直接与自己相连下一跳RS(例如RS2)计算延时并用此延时产生通知消息。此延时可以用t2＝t1-(p+j)得到，这里p是RS的固定延迟帧数，j是系统定义的HARQ反馈延迟，在系统广播消息中给出。相应的，在第(i+p)帧RS1发送消息通知下一跳RS2。RS2收到延时后再减去(p+j)为下一跳RS计算延时并发送包含新延时的通知，如此循环直至发送数据的RS。
第二步，分两种情况具体说明本发明关键点：
(一)无隧道的普通HARQ
对于无隧道的普通HARQ，如图3所示，所述通知延时对应的是需要重传的子突发的反馈。这个通知可以通过(但不限于)修改现有IEEE802.16j标准草稿中MAP消息信息元(IE)格式实现。所述通知的终点是重发子突发的RS。
(二)隧道链路HARQ
对于隧道数据的隧道链路HARQ，如图4所示，所述通知延时对应的是需要重传的隧道数据的反馈。所述隧道数据可能是一个空隧道分组(空集中突发)，也可能是一个空隧道突发，但反馈延时并无区别。这个通知可以通过(但不限于)修改现有IEEE802.16j标准草稿中MAP消息信息元(IE)格式实现。所述通知的终点是隧道终点RS，即接入RS。
如图5所示，如果MS的反馈单独上传到MR-BS，所述通知延时对应的是MS的反馈。所述通知消息可以通过(但不限于)修改现有IEEE802.16j标准草稿中MAP消息信息元(IE)格式实现。所述通知的终点是隧道终点RS，即接入RS。
如图6所示，如果接入RS收集所有MS的反馈集中上传到MR-BS，所述通知延时对应的是所有MS的集中反馈。这个通知可以通过(但不限于)修改现有IEEE802.16j标准草稿中MAP消息信息元(IE)格式实现。所述通知的终点是隧道终点RS，即接入RS。
综合上述(一)和(二)，收到通知的RS都应该立刻根据通知信息开始为下一跳计算延时并按上一跳通知中的延时规定到时转发反馈。这个通知消息可以通过(但不限于)修改现有IEEE802.16j标准草稿中MAP消息相应信息元(IE)格式实现。
第三步，结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明：
(一)网络拓扑结构
本发明的实施例1网络拓扑配置如图1所示。MR-BS通过RS1和RS2中继与终端MS形成一条通讯链路。
本发明的实施例2，3，4的网络拓扑配置如图2所示。MR-BS通过RS1，RS2和RS3中继构成隧道链路，隧道链路终点RS3和各个MS分别构成相应的接入链路。
(二)四个具体实施例(在所有实施例中，假设p＝1，j＝1。)
实施例1如图3所示，是无隧道传输的HARQ。RS1和RS2收到通知后，分别在收到通知的时刻根据通知信息开始反馈延时。在第7帧MR-BS首先通知RS1延时t1＝5帧，RS1收到通知后将开始延时，等到第12帧时开始转发子突发反馈。同时RS1产生延时t2＝t1-(p+j)＝3帧，并将包含t2的通知在第8帧发送给RS2。RS2有重发突发要发送，因此收到通知后不再转发通知，只重发突发并根据收到通知等待3帧后转发重发突发的反馈。
所述通知延时对应的是需要重传的子突发的反馈。所述通知可以通过(但不限于)修改现有IEEE802.16j标准草稿中MAP消息中的突发信息元(IE)格式实现。
如图7所示，可以利用RS HARQ下行MAP IE中的保留字定义一个反馈延时通知模式(0b0111＝ACK Delay Notification)。对应反馈延时通知模式会有反馈延时通知IE(ACK Delay Notification IE)。反馈延时通知IE中的参数主要是对应子突发(用连接标识CID和反馈信道标识ACID区别)在相应RS的反馈延时ACK Delay。
实施例2如图4所示，是隧道HARQ中隧道链路的重传反馈。RS1，RS2和RS3收到通知后，分别在收到通知的时刻根据通知信息开始延时。
在第7帧MR-BS首先通知RS1延时t1＝5帧，RS1收到通知后将开始延时，等到第12帧时开始转发隧道数据反馈。同时RS1产生延时t2＝t1-(p+j)＝3帧，并将包含t2的通知在第8帧发送给RS2。RS2有重发隧道数据要发送，因此收到通知后不再转发，只重发隧道突发后根据收到通知等待3帧后转发重发突发的反馈。
所述通知延时对应的是需要重传的隧道数据的反馈。无论隧道数据对应的重发数据是隧道分组还是隧道突发，通知延时的方法都一样。
所述通知(但不限于)修改现有IEEE802.16j标准草稿中MAP消息中的突发信息元(IE)格式实现。如图7所示，可以利用RS HARQ下行MAPIE中的保留字定义一个反馈延时通知模式(0b0111＝反馈延时通知ACKDelay Notification)。对应反馈延时通知模式会有反馈延时通知IE(ACKDelay Notification IE)。反馈延时通知IE中的参数主要是对应隧道数据(用TCID以及反馈信道标识ACID区别)在相应RS的反馈延时。
图5和图6给出了隧道HARQ中接入链路不同机制反馈到MR-BS的实施例3和实施例4。此时MS的突发传输从RS3开始，RS1，RS2和RS3收到相应的通知后，开始根据通知信息延时。
所述实施例3中，反馈为MS突发反馈。所述通知延时对应的是MS子突发的反馈。所述通知的实现方式和实施例1相同。其中IE使用CID是接入链路传输MS相应子突发的CID。
所述实施例4中，反馈为集中反馈。收到空集中突发的RS根据公式(3)开始计算反馈时延。所述通知的实现方式和实施例2相同。其中IE使用集中突发CID(MCID)取代实施例1中的TCID。MCID由MR-BS在发送空集中突发时决定。
最后，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 (10)

1.一种多跳中继网络中HARQ下行数据反馈延时通知方法，其特征在于，包括以下步骤：
1.1)支持多跳中继的基站计算其直接相连的中继转发相应突发反馈的时延并通知该直接相连的中继；
1.2)各中继接收上一跳通知，计算下一跳中继转发相应突发反馈的时延并按中继的固定延时帧数到时通知下一跳中继，直至产生需要重传突发反馈的中继。
2.根据权利要求1所述通知方法，其特征在于，所述时延满足tn＝tn-1-(p+j)，其中：p是中继的固定延迟帧数，j是系统定义并在系统广播消息中给出的HARQ反馈延迟，tn是第n-1跳通知第n跳的时延，n为自然数，第一跳的延时t1由基站给出。
3.根据权利要求1所述通知方法，其特征在于，所述重传突发是无隧道的普通HARQ。
4.根据权利要求1所述通知方法，其特征在于，所述重传突发是对应隧道数据的隧道链路HARQ。
5.根据权利要求4所述通知方法，其特征在于，所述隧道数据是对应隧道中个别终端的隧道突发。
6.根据权利要求4所述通知方法，其特征在于，所述隧道数据是对应整个隧道的集中突发。
7.根据权利要求1-6任一项所述通知方法，其特征在于，所述通知通过修改现有IEEE802.16j标准草稿中MAP消息中的突发信息元格式实现。
8.根据权利要求7所述通知方法，其特征在于，所述修改是利用保留字定义一个反馈延时通知模式和相应的反馈延时通知突发信息元。
9.根据权利要求8所述通知方法，其特征在于，所述反馈延时通知突发信息元包括时延信息。
10.根据权利要求8所述通知方法，其特征在于，所述反馈延时通知突发信息元包括CID信息或MCID信息或TCID和ACID信息。
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