CN101641880A - 无线中继通信系统中用于数据重传的异步控制消息传输的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在多跳中继无线通信系统中用于数据重传的设备和方法。该重传方法包括确定从上层节点接收到的数据中是否检测到错误；生成表示该数据错误的消息；以及在未与上层节点约定的时间向上层节点发送该消息。因此，可以减少同步传输期间所发生的重传延迟时间。

Description

无线中继通信系统中用于数据重传的异步控制消息传输的设备和方法

技术领域

本发明一般地涉及无线通信系统中用于自动重传请求(ARQ)的设备和方法。更具体地，本发明涉及在多跳中继无线通信系统中用于异步ARQ的设备和方法。

背景技术

在无线通信系统中，某些数据会根据发送数据的无线资源的信道状态而发生错误。错误控制和恢复方案主要包括自动重传请求(ARQ)方案和前向错误检查(FEC)方案。ARQ方案请求发送器重传接收器上出错的数据。FEC方案校正接收器上出错(compromised)数据的错误。

当无线通信系统采用ARQ方案时，接收器通过将接收到的分组解码来确定是否发生了错误。当接收到的分组没有错误时，接收器将确认(ACK)信号发送到发送器。

当在接收到的分组中检测到错误时，接收器将否定ACK(NACK)信息发送到接收器。

在从接收器接收到ACK消息时，发送器发送新的分组。相反，当从接收器接收到NACK消息时，发送器将前一个分组重传到接收器。

最近，无线通信系统采用了使用中继站的中继方案，以向在小区边界(cell boundary)或盲区(shadow area)中移动的移动站提供更好的无线信道，即，通过使用中继站在基站和移动站之间中继数据，无线中继通信系统可以提供基站和移动站之间更好的无线信道。

为了提供如上所述更好的无线信道，无线中继通信系统需要使用中继站的ARQ方法。

发明内容

技术方案

本发明的一个方面是为了至少解决上述问题和/或不足，并至少提供下述优点。因此，本发明的一个方面是提供一种在多跳中继无线通信系统中用于ARQ的设备和方法。

本发明的另一方面是提供一种在多跳中继无线通信系统中用于异步发送ARQ的控制消息的设备和方法。

本发明的又一方面是提供一种在多跳中继无线通信系统中用于异步发送ARQ的ACK/NACK消息的设备和方法。

上述方面通过提供一种无线中继通信系统中的中继站(RS)的重传方法来实现。该重传方法包括：确定从上层节点接收的数据是否被检测到包含错误；生成表示该数据错误的消息；以及在未与上层节点约定的时间点将该消息发送到上层节点。

根据本发明的一个方面，无线中继通信系统中的RS包括：接收器，用于从上层节点接收数据；检查器，用于确定在接收到的数据中是否存在错误；消息生成器，用于生成消息，该消息包含对应于该数据的错误存在信息；以及发送器，用于在未与上层节点约定的时间向上层节点发送消息。

本发明的其它方面、优点和显著特征将通过下列具体说明而对本领域技术人员变得明显，该具体说明结合附图公开了本发明的示例性实施例。

附图说明

本发明的特定示例性实施例的上述和其它方面、特征和优势将通过下列具体说明结合附图而变得更明显，在附图中：

图1示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统；

图2示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的数据传输过程；

图3示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的同步ARQ过程；

图4示出了根据本发明的另一个示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的同步ARQ过程；

图5示出了根据本发明的又一个示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的同步ARQ过程；

图6示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的异步ARQ过程；

图7示出了根据本发明的另一个示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的异步ARQ过程；

图8示出了根据本发明的又一个示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的异步ARQ过程；

图9示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统中用于异步ARQ的中继站的操作；

图10示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的中继站；

图11示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的反馈首标；并且

图12示出了根据本发明的另一个示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的反馈首标。

具体实施方式

下列结合附图的描述被提供以帮助深入理解如权利要求书及其等价物所定义的本发明的示例性实施例。其包括各种具体细节以帮助理解，但这些细节应当被视为仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员应当理解，可以在不脱离本发明的范围和精神的条件下对这里描述的实施例进行各种改变和修改。同时，为了清楚和简明起见，省略了对众所周知的功能和构造的描述。

本发明提供了一种用于无线中继通信系统中的自动重传请求(ARQ)的异步发送控制消息的技术。尽管控制消息的确认(ACK)/否定ACK(NACK)消息被示为例子，但是本发明也可以应用于其它控制消息。

以下，正交频分多址接入(OFDMA)无线通信系统被示为例子。注意本发明也可以被应用于其它多址接入通信系统。

图1中示出的无线通信系统包括三跳。但是，本发明也可以用于两跳或多跳无线通信系统。

图1示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信网络。

在图1的无线通信系统中，基站(BS)100在其服务覆盖范围内通过直接链路为移动站(MS)130服务。当MS 130在服务覆盖范围的边缘或服务覆盖范围以外移动时，BS 100使用经由中继站(RS)110和120的中继链路为MS 130服务。

例如，为了将数据发送到MS 130，BS 100将发往MS 130的数据发送到第一RS 110。

在从BS 100接收到数据时，第一RS 110确定数据是否有错误。当数据没有错误时，第一RS 110将数据转发到第二RS 120。如果数据包括发往经由第一RS 110而被服务的MS 130的数据，那么第一RS 110将相应数据发送到MS 130。

与此同时，当在被检测的数据中检测到错误时，第一RS 110将对应于该数据的NACK消息发送到BS 100。

在从第一RS 110接收到数据时，第二RS 120确定数据中是否存在错误。当数据没有错误时，第二RS 120将数据转发到MS 130。

当在数据中检测到错误时，第二RS 120将对应于该数据的NACK消息发送到第一RS 110。

当从第二RS 120接收到数据时，MS 130确定数据中是否有错误。当数据没有错误时，MS 130将对应于该数据的ACK消息发送到RS 120。如果在数据中检测到错误，那么MS 130将对应于该数据的NACK消息发送到第二RS 120。

如上所述，无线通信系统中的RS和MS根据从上层节点接收到的数据中错误的发生来向上层节点发送ACK消息或NACK消息。无线通信系统通过特定的数据传输基本单元来发送和接收数据及ACK和NACK消息。以下，假设无线通信系统中的数据传输的基本单元为帧。帧表示传输时间间隔(TTI)，它是数据传输的基本物理单元，即，帧表示一个节点接收数据、检查错误并处理数据所花费的处理延迟时间。尽管假设处理延迟时间是一帧，但是可以根据BS、RS和MS的能力而存在对应于多帧的处理延迟时间。

例如，如图2所示，无线通信系统发送数据及ACK/NACK消息。假设在图2中无线通信系统同步发送数据及ACK/NACK消息，即，无线通信系统中的节点事先约定数据及ACK/NACK消息的重传时间点。因此，节点可以基于ACK/NACK消息的接收时间点来识别ACK/NACK消息与哪个数据相关。

图2示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的数据传输过程。

在图2中，为了将数据发送到MS 230，在步骤261中BS 200在第i帧241时将数据发送到第一RS 210。第一RS 210确定从BS 200接收到的数据中是否包含错误。当数据没有错误时，在步骤263中第一RS 210在第(i+1)帧243时将数据发送到第二RS 220。

第二RS 220确定从第一RS 210接收到的数据中是否包含错误。当数据没有错误时，在步骤265中第二RS 220在第(i+2)帧245时将数据转发到MS230。

在从第二RS 220接收到数据时，MS 230确定该数据是否包含错误。当数据不包含错误时，在步骤267中MS 230在第(i+3)帧247时将ACK消息发送到第二RS 220。

当从MS 230接收到ACK消息时，第二RS 220基于ACK消息接收时间信息来确认该ACK消息与在第(i+2)帧245时发送到MS 230的数据相关。

在步骤269中，第二RS 220在第(i+4)帧249时将ACK消息发送到第一RS 210。

在从第二RS 220接收到ACK消息时，第一RS 210基于ACK消息接收时间信息来确认该ACK消息与在第(i+1)帧243时发送到第二RS 220的数据相关。

在步骤271中，第一RS 210在第(i+5)帧251时将ACK消息发送到BS220。

在从第一RS 210接收到ACK消息时，BS 200基于ACK消息接收时间信息来确认该ACK消息与在第i帧241时发送到第一RS 210的数据相关。

如上所述，无线通信系统中的BS 200、RS 210和220及MS 230根据预设的帧来发送数据和ACK/NACK消息。如果在下层节点从上层节点接收到的数据出错，那么无线通信系统就如图3、图4和图5来操作。这里，通过包含用于下层节点发送ACK/NACK消息的帧信息，上层节点(BS或上层RS)将数据调度信息发送到下层节点。

图3示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的同步ARQ过程。

为了将数据发送到MS 330，在步骤361中BS 300在第i帧341时将数据发送到第一RS 310。

第一RS 310确定从BS 300接收到的数据中是否包含错误。当在步骤363中确定数据中包含错误时，在步骤365中，第一RS 310根据与BS 300预先约定的ACK/NACK消息传输时间在第(i+5)帧351时将对应于该数据的NACK消息发送到BS 300。

BS 300确认与在第i帧341时发送到第一RS 310的数据相对应的ACK/NACK消息在第(i+5)帧351时被接收。因此，第一RS 310在第(i+1)帧343到第(i+4)帧345期间不发送对应于该数据的NACK消息，且在第(i+5)帧351时将对应于该数据的NACK消息发送到BS 300。

BS 300确认在第(i+5)帧351时从第一RS 310接收到的NACK消息与在第i帧341时发送到第一RS 310的数据相关。

在步骤367中，响应于该NACK消息，BS 300在第(i+6)帧353时将数据重传到第一RS 310。

图4示出了根据本发明的另一个示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的同步ARQ过程。

为了将数据发送到MS 430，在步骤461中BS 400在第i帧441时将数据发送到第一RS 410。

第一RS 410确定从BS 400接收到的数据中是否包含错误。当数据没有错误时，在步骤463中第一RS 410在第(i+1)帧443时将数据转发到第二RS420。

第二RS 420确定从第一RS 410接收到的数据中是否包含错误。当在步骤465中数据包含错误时，在步骤467中第二RS 420在第(i+4)帧449时将对应于该数据的NACK消息发送到第一RS 410。

更具体地说，第一RS 410确认与在第(i+1)帧443时发送到第二RS 420的数据相对应的ACK/NACK消息在第(i+4)帧449时被接收。因此，在从第(i+2)帧445到第(i+3)帧447期间，第二RS 420不发送对应于该数据的NACK消息，而在第(i+4)帧449时将对应于该数据的NACK消息发送到第一RS410。

第一RS 410确认在第(i+4)帧449时来自第二RS 420的NACK消息与在第(i+1)帧443时发送到第二RS 420的数据相关。

在步骤469中，第一RS 410在第(i+5)帧450时将来自第二RS 420的NACK消息转发到BS 400。该NACK消息包括通知在第二RS 420处的数据错误的信息。

BS 400确认在第(i+5)帧451时从第一RS 410接收到的NACK消息与在第i帧441时发送到第一RS 410的数据相关。同时，BS 400基于NACK中所包含的信息来确认该NACK消息与在第二RS 420处出错的数据相关。

因此，在步骤471中，响应于该NACK消息，BS 400在第(i+6)帧453时将用于重传数据的调度信息发送到第一RS 410。

当接收到调度信息时，在步骤473中，第一RS 410响应于从第二RS 420接收到的NACK消息，根据该调度信息在第(i+7)帧455时将数据重传到第二RS 420。

图5示出了根据本发明的又一个示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的同步ARQ过程。

为了将数据发送到MS 530，在步骤561中BS 500在第i帧551时将数据发送到第一RS 510。

第一RS 510确定从BS 500接收到的数据是否被检测到错误。当数据没有错误时，在步骤563中第一RS 510在第(i+1)帧543时将数据转发到第二RS 520。

第二RS 520确定从第一RS 510接收到的数据是否有错误。当数据没有错误时，在步骤565中第二RS 520在第(i+2)帧545时将数据转发到MS 530。

MS 530确定从第二RS 520接收到的数据是否有错误。当在步骤567中数据有错误时，在步骤569中MS 530在第(i+3)帧547时将对应于该数据的NACK消息发送到第二RS 520。

第二RS 520确认在第(i+3)帧547时来自MS 530的NACK消息与在第(i+2)帧545时发送到MS 530的数据相关。

在步骤571中，第二RS 520在第(i+4)帧549时将来自MS 530的NACK消息转发到第一RS 510。该NACK消息包括关于在MS 530处的数据错误的信息。

第一RS 510确认在第(i+4)帧549时来自第二RS 520的NACK消息与在第(i+1)帧543时发送到第二RS 520的数据相关。第一RS 510基于NACK消息所包含的信息来确认该NACK消息与在MS 530处出错的数据相关。

在步骤573中，第一RS 510在第(i+5)帧551时将来自第二RS 520的NACK消息转发到BS 500。该NACK消息包含通知在MS 530处的数据错误的信息。

BS 500确认在第(i+5)帧551时从第一RS 510接收到的NACK消息与在第i帧541时发送到第一RS 510的数据相关。BS 500基于NACK消息包含的信息来确认该NACK消息与在MS 530处出错的数据相关。

因此，在步骤575中，BS 500响应于该NACK消息，在第(i+6)帧553时将重传数据的调度信息发送到第一RS 510。

在步骤577中，第一RS 510在第(i+7)帧555时将来自BS 500的调度信息转发到第二RS 520。

当接收到该调度信息时，在步骤579中，第二RS 520根据该调度信息，响应于MS 530提供的NACK消息，在第(i+8)帧557时将数据重传到MS 530。

如上所解释，由于无线通信系统中的节点在预定的传输时间发送和接收控制消息，因此控制消息的开销可以减轻。但是，当在上层节点提供的数据中检测到错误时，接收出错数据的下层节点等待控制消息的发送达预定义的时间。结果，重传的延迟时间被延长了。

为了减少重传延迟时间，无线通信系统如图6、图7和图8所示来异步发送控制消息。

图6示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的异步ARQ过程。

为了将数据发送到MS 630，在步骤661中，图6的BS 600在第i帧641时将数据发送到第一RS 610。

第一RS 610确认从BS 600接收到的数据是否包含错误。当在步骤663中在数据中检测到错误时，在步骤665中第一RS 610在第(i+1)帧643中将对应于该数据的NACK消息发送到BS 600。

为此，第一RS 610在未与BS 600约定的非特定(unspecific)时间发送NACK消息。因此，第一RS 610一起发送NACK消息的附加信息，以使得BS 600能够确定哪个节点发送了NACK消息或者该NACK消息与哪个数据相关。这里，NACK消息的附加信息包括第一RS 610的唯一标识符(ID)信息，以及指示该NACK消息与哪个数据相关的数据的唯一ID信息。在使用混合ARQ(HARQ)时，节点可以将数据分为部分数据，然后发送部分数据。因此，NACK消息的附加信息还应该包括部分数据的唯一ID信息。当第一RS 610不仅发送NACK消息的附加消息还发送ACK消息的附加消息时，附加信息还包括指示NACK消息或ACK消息的附加信息的信息。

例如，当NACK消息的附加信息的控制消息是根据电气和电子工程师协会(IEEE)802.16标准构成时，附加信息包括第一RS 610的连接ID(CID)和表示数据序列号的块序列号(Block Sequence Number，BSN)。

使用HARQ时，附加信息包括第一RS 610的CID或简化的CID(RCID)，以及表示HARQ数据的序列号的HARQ信道ID(ACID)或子分组ID(SPID)，该SPID是ACID的部分数据的唯一ID。

当第一RS 610不仅发送NACK消息的附加信息还发送ACK消息的附加信息时，附加信息的每次传输还包括表示NACK消息或ACK消息的附加信息的信息。

可替换地，如图11或图12所示，RS 610可以使用IEEE 802.16标准的反馈首标来构成ACK/NACK消息。

以上述方式，第一RS 610能够发送NACK信号的附加信息作为控制消息，或使用单独的物理信道。

BS 600基于从第一RS 610接收到的NACK消息的附加信息来确认该NACK消息与在第i帧641时发送到第一RS 610的数据相关。

这样，在步骤667中BS 600在第(i+2)帧645时将NACK消息的数据重传到第一RS 610。

图11和图12示出了使用IEEE 802.16标准的媒体访问控制(MAC)信令首标类型II中定义的帧首标构成的ACK/NACK消息。为了表示IEEE802.16标准的MAC信令首标类型II，帧首标的首标类型(HT)字段和加密控制(EC)字段都具有值‘1’。

图11示出了根据本发明的示例性实施例的多跳无线通信系统中的反馈首标。

当在图11中类型字段被设为0且CID包含标志(CII)字段被设为1时，反馈首标包括反馈类型字段1101、反馈内容字段1103、CID字段1105及首标校验和(HCS)1107。

反馈类型字段1101表示针对反馈内容字段1103中的位图数据的ACK或NACK消息被包含。根据反馈类型字段1101的值，反馈首标可以表示反馈内容字段1103中的位图信息是否被重复。例如，当类型字段1101包含值1100时，反馈内容字段1103携带用于使用16比特的16个数据的ACK/NACK消息。当类型字段1101的值具有值1101时，反馈内容字段1103包含用于使用16比特的8个数据的、重复两次的ACK/NACK消息。

反馈内容字段1103是16比特的位图，且每个比特表示用于每个数据的ACK或NACK消息。该位图以下行链路映射(downlink map)的顺序来排列数据的ACK/NACK信息。

CID字段1105包含通过反馈内容字段1103来发送ACK/NACK信息的节点的ID信息。

HCS字段1107携带用于检查反馈首标的错误的信息。

图12示出了根据本发明的另一个示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的反馈首标。

当图12中的类型字段被设为1时，反馈首标包括反馈类型字段1201、重复类型字段1203、反馈内容字段1205、CID字段1207和HCS字段1209。

反馈类型字段1201表示针对反馈内容字段1205中的位图数据的ACK或NACK消息被包含。

重复类型字段1203表示反馈内容字段1205中的位图信息的重复信息。例如，当重复类型字段1203的值是00时，反馈内容字段1205包含用于使用16比特的16个数据的ACK/NACK信息。当重复类型字段1203的值是01时，反馈内容字段1205包含用于使用16比特的8个数据的、重复两次的ACK/NACK消息。当重复类型字段1203的值是10时，反馈内容字段1205携带用于使用16比特的4个数据的、重复四次的ACK/NACK信息。当重复类型字段1203的值是11时，反馈内容字段1205携带用于使用16比特的2个数据的、重复八次的ACK/NACK消息。

反馈内容字段1205是16比特的位图，且每个数据单元表示用于每个数据的ACK或NACK消息。该位图以下行链路映射的顺序来排列数据的ACK/NACK信息。

CID字段1207携带了通过反馈内容字段1205来发送ACK/NACK信息的节点的ID信息。

HCS字段1209携带了用于检查反馈首标中的错误的信息。

图7示出了根据本发明的另一个示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的异步ARQ过程。

在图7中为了将数据发送到MS 730，在步骤761中BS 700在第i帧741时将数据发送到第一RS 710。

第一RS 710确定从BS 700接收到的数据中是否包含错误。当数据没有错误时，在步骤763中第一RS 710在第(i+1)帧743时将数据转发到第二RS720。

第二RS 720确定从第一RS 710接收到的数据是否包含错误。当在步骤765中在数据中检测到错误时，在步骤767中第二RS 720在第(i+2)帧745时将关于出错数据的NACK消息发送到第一RS 710。第二RS 720将NACK的附加信息发送到第一RS 710。这里，第二RS 720可以通过像图6中第一RS 610生成的附加信息那样的相同方式来构成附加信息。

第一RS 710基于从第二RS 720接收到的NACK消息的附加信息来确认该NACK消息与在第(i+1)帧743时发送到第二RS 720的数据相关。

在步骤769中，第一RS 710在第(i+3)帧747时将来自第二RS 720的NACK消息转发到BS 700。第一RS 710还将从第二RS 720接收到的NACK消息的附加信息发送到BS 700。

BS 700基于从第一RS 710接收到的NACK消息的附加信息来确定该NACK消息与在第(i+1)帧743时发送到第二RS 720的数据相关。

因此，在步骤771中BS 700在第(i+4)帧749时将数据传输的调度信息发送到第一RS 710。

当接收到调度信息时，在步骤773中，第一RS 710响应于从第二RS 720接收到的NACK消息，根据调度信息，在第(i+5)帧751时将数据重传到第二RS 720。

图8示出了根据本发明的又一个示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的异步ARQ过程。这里，当如图8所示MS 830请求数据重传时，异步重传和同步重传具有相同的延迟时间。因此，当MS 830请求数据重传时，采用图8的同步传输比需要独立附加信息的异步重传更有效率。

在图8中为了将数据发送到MS 830，在步骤861中BS 800在第i帧881时将数据发送到第一RS 810。

第一RS 810确定从BS 800接收到的数据是否包含错误。当数据没有错误时，在步骤863中第一RS 810在第(i+1)帧843时将数据转发到第二RS820。

第二RS 820确定从第一RS 810接收到的数据是否包含错误。当数据没有错误时，在步骤868中第二RS 820在第(i+2)帧848时将数据转发到MS830。

MS 830确定从第二RS 820接收到的数据中是否检测到错误。当在步骤867中数据出错时，在步骤869中MS 830在第(i+3)帧847时将用于出错数据的NACK消息发送到第二RS 820。

第二RS 820确认在第(i+3)帧847时从MS 830接收到的NACK消息与在第(i+2)帧845时发送到MS 830的数据相关。

在步骤871中，第二RS 820在第(i+4)帧849时将来自MS 830的NACK消息转发到第一RS 810。

第一RS 810确认从第二RS 820接收到的NACK消息与在第(i+1)帧843时发送到第二RS 820的数据相关。第一RS 810还基于NACK消息中的信息来确认该NACK消息与在MS 830处出错的数据相关。

在步骤873中，第一RS 810在第(i+5)帧851时将来自第二RS 820的NACK消息转发到BS 800。该NACK消息包括通知在MS 830处的数据错误的信息。

BS 800确认来自第一RS 810的NACK消息与在第i帧841时发送到第一RS 810的数据相关。基于NACK消息中的数据，BS 800确认该NACK消息与MS 830处出错的数据相关。

于是，在步骤875中，BS 800响应于该NACK消息，在第(i+6)帧853时将数据传输的调度信息发送到第一RS 810。

在步骤877中，第一RS在第(i+7)帧855中将来自BS 800的调度信息转发到第二RS 820。

在接收到来自第一RS 810的调度信息时，在步骤879中，第二RS 820响应于来自MS 830的NACK消息，在第(i+8)帧857时将数据重传到MS 830。

如上所述，无线通信系统的下层节点将控制消息异步地发送到上层节点，即，下层节点在未与上层节点约定的时间点发送控制信息。因此，下层节点组合(assemble)发送到上层节点的控制消息的附加信息，并将附加信息和控制消息一起发送到上层节点。如果下层节点异步不仅发送NACK消息还发送ACK消息，那么下层节点就可以通过与NACK消息的附加信息相同的方式来组合ACK消息的附加信息。在这种情况下，附加信息包括表示NACK消息或ACK消息的附加信息的信息。

现在，当无线通信系统采用异步重传时，将解释RS的操作。

图9示出了根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的用于异步ARQ的RS的操作。

在步骤901中，RS确定是否从其上层节点(BS或上层RS)接收到数据。

当接收到数据时，在步骤903中RS确定在数据中是否存在错误。例如，RS通过对数据使用循环冗余校验(CRC)来确定错误的存在。

当数据包含错误时，在步骤911中RS在一个未与上层节点约定的时间点将对应于该数据的NACK消息发送到上层节点。RS将NACK消息及该NACK消息的附加信息发送到上层节点。这里，附加信息包括RS的唯一ID信息，以及表示该NACK消息与哪个数据相关的唯一ID信息。使用HARQ时，附加信息还应该包括部分数据的唯一ID信息。

接下来，RS回到步骤901，并确定是否从上层节点重传数据。

相反，当在步骤903中数据没有错误时，在步骤905中RS将数据转发到下层节点(例如下层RS或MS)。

在步骤907中，RS确定是否从下层节点接收到ACK消息。

在从下层节点接收到NACK消息时，在步骤915中RS将来自下层节点的NACK消息转发到上层节点。当在非特定的时间点从下层节点接收到NACK消息时，RS可以基于NACK消息的附加信息来获取发送该NACK消息的下层节点的信息及出错的数据。RS将来自下层节点的NACK消息及附加信息转发到上层节点。

在步骤913中，RS从上层节点接收重传调度信息。

接下来，RS返回步骤905，并根据调度信息将根据NACK消息的附加消息组合的数据重传到发送NACK消息的下层节点。可替换地，RS可以将重传调度信息发送到发送NACK消息的下层节点。更具体地，当来自下层节点的NACK消息表明数据在连接到该下层节点的另一个下层节点处出错了，RS将重传调度信息转发到下层节点。

当在步骤907中从下层节点接收到ACK消息时，在步骤909中RS将来自下层节点的ACK消息转发到上层节点。

接下来，RS完成该过程。

下文中，将说明无线通信系统中用于异步重传的RS的结构。

图10是根据本发明的示例性实施例的多跳中继无线通信系统中的RS的框图。尽管假设发送器1000和接收器1020使用不同的天线，但是发送器1000和接收器1020可以共享一个天线。

图10的RS包括发送器1000、接收器1020、ARQ控制器1040、ARQ状态部件1050、ARQ定时器1060以及信道估计器1070，ARQ控制器1040、ARQ状态部件1050、ARQ定时器1060以及信道估计器1070被发送器1000和接收器1020共享。

发送器1000包括数据生成器1001、信道编码器1003、CRC生成器1005、调制器1007、快速傅里叶逆变换(IFFT)操作器1009以及射频(RadioFrequency，RF)处理器1011。

数据生成器1001聚集存储到数据队列1013的数据及在服务数据单元(SDU)生成器1015中的消息生成器1017处所生成的控制消息，并生成一个用于物理层传输的数据单元。这里，当通过接收器1020接收到的数据没有检测到错误时，消息生成器1017生成ACK控制消息。当数据有错误时，消息生成器1017生成NACK消息。消息生成器1017生成NACK消息的附加信息，以使得上层节点能够知道哪个节点发送了NACK消息以及该NACK消息与哪个数据相关。例如，消息生成器1017生成附加消息，该附加信息包括RS的唯一ID信息和表示该NACK消息与哪个数据相关的数据的唯一ID信息。使用HARQ时，消息生成器1017还将部分数据的唯一ID信息包括到附加信息中。

信道编码器1003以相应的调制级(例如调制和编码方案(MCS)级)对从数据生成器1001输出的数据进行编码。CRC生成器1005生成CRC码并将CRC码插入到从信道编码器1003输出的数据中。

调制器1007以相应的调制级(例如MCS级)调制从CRC生成器1005输出的数据。

IFFT操作器1009将从调制器1007输出的频域数据进行IFFT处理并将其转换为时域信号。

RF处理器1011将从IFFT操作器1009输出的基带信号上变换(up-convert)为RF信号，并通过天线将RF信号输出到上层节点或下层节点。

接收器1020包括RF处理器1021、FFT操作器1023、解调器1025、CRC移除器1027、信道解码器1029和数据处理器1031。

RF处理器1021将在天线上从上层或下层节点接收的RF信号下变换为基带信号。

FFT处理器1023将从RF处理器1021输出的时域信号进行FFT处理并将其转换为频域信号。

解调器1025以相应的调制级解调从FFT操作器1023输出的信号。解调器1025将解调后的信号输出到CRC移除器1027和信道估计器1070。

CRC移除器1027通过检查从解调器1025输出的信号的CRC码来确定信号中是否包含错误。CRC移除器1027从输出自解调器1025的信号中移除CRC码。

信道解码器1029以相应的调制级对从CRC移除器1027输出的无错信号进行解码。

数据处理器1031的SDU处理器1035从输出自信道解码器1029的物理层信号中分离数据和控制信号。接下来，SDU处理器1025提供并存储数据到第二数据队列1037、解码控制消息并将控制消息提供给消息处理器1033。这里，第一数据队列1013和第二数据队列1027可以是相同的数据队列。

当从下层节点接收到NACK控制消息时，消息处理器1033通知ARQ控制器1040接收到了NACK。消息处理器1033使用从下层节点接收到的NACK控制消息中的附加信息来确认哪个下层节点发送了该NACK控制消息以及该NACK控制消息与哪个数据相关。

ARQ状态部件1050管理用于重传的数据的ARQ状态。ARQ定时器1060管理RS重传的有效期(life-time)。

ARQ控制器1040联合ARQ状态部件1050和ARQ定时器1060来控制RS的ARQ操作。ARQ控制器1040在与发送器1000的数据生成器1001、信道编码器1003和CRC生成器1005通信时控制重传。例如，当通过接收器1020从下层节点接收到重传请求时，ARQ控制器1040控制发送器1000将重传请求信号发送到上层节点。当从上层节点接收到重传调度信息时，ARQ控制器1040控制根据信道状态对从上层节点接收到并存储到数据队列1013的数据进行编码、插入CRC码并将数据重传到请求重传的下层节点。

ARQ控制器1040在与接收器1020的数据处理器1031、信道解码器1029和CRC移除器1027通信时控制重传。例如，当从CRC移除器1027接收到的数据检测到有错误时，ARQ控制器1040控制消息生成器1017生成待发送到BS的NACK控制消息。

当在重传的过程中从ARQ定时器1060接收到有效期到期消息时，ARQ控制器1040结束重传过程。

如上所述，由于多跳中继无线通信系统异步重传数据，因此可以减少在同步重传期间发生的重传延迟时间。

尽管参考本发明的特定实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离如所附权利要求书及其等价物中所限定的本发明的精神和范围的条件下，可以在这里对形式和细节进行各种修改。

Claims (28)

1.一种无线中继通信系统中的中继站(RS)的重传方法，该方法包括：

确定从上层节点接收到的数据中是否包含错误；

生成该数据是否包含错误的消息；以及

在RS与上层节点异步的时间点向上层节点发送该消息。

2.如权利要求1所述的重传方法，其中，所述消息的生成包括：

生成表示所述数据错误的消息，作为控制消息或首标。

3.如权利要求2所述的重传方法，其中，所述消息的生成包括：

当该消息被生成为控制消息时，生成下列中的至少一个：响应于未出错数据的确认(ACK)消息、包含对应于ACK消息的附加信息的ACK类型的控制消息、响应于出错数据的否定ACK(NACK)消息以及包含对应于NACK消息的附加信息的NACK类型的控制消息。

4.如权利要求2所述的重传方法，其中，所述控制消息包括下列中的至少一项：对应于所述RS的第一唯一标识符(ID)信息、对应于表示数据错误的数据的第二唯一ID信息、以及如果数据是部分数据则对应于该部分数据的第三唯一ID信息。

5.如权利要求2所述的重传方法，其中，所述控制信息包括下列中的至少一项：对应于所述RS的连接ID(CID)信息和对应于用于表示错误的数据的块序列号(BSN)信息。

6.如权利要求2所述的重传方法，其中，在物理层重传中，所述控制信息包括下列中的至少一项：所述RS的CID或简化CID(RCID)和表示错误的数据的混合自动重复请求(HARQ)信道ID(ACID)或ACID的部分数据的子分组ID(SPID)。

7.如权利要求2所述的重传方法，其中，所述首标包括对应于至少一个未出错数据单元的ACK信息，以及对应于至少一个出错数据单元的NACK信息。

8.如权利要求2所述的重传方法，其中，所述首标至少包括下列中的一项：对应于所述RS的ID信息、对应于从上层节点提供的至少一个数据单元的错误存在信息、错误存在信息的重复以及对应于重复次数的信息。

9.如权利要求8所述的重传方法，其中，所述首标包括作为位图的、与上层节点提供的数据对应的错误存在信息。

10.如权利要求9所述的重传方法，其中，所述首标包括以上层节点提供的下行链路映射中所包含的数据的顺序表示数据错误的位图。

11.如权利要求1所述的重传方法，其中，所述上层节点是基站或上层RS。

12.如权利要求2所述的重传方法，还包括：

当从上层节点接收到的数据中没有检测到错误时，将该数据发送到下层节点；以及

当从该下层节点接收到ACK消息时，将该ACK消息发送到该上层节点。

13.如权利要求12所述的重传方法，其中，将所述ACK消息发送到上层节点包括：

在所述RS与上层节点异步的时间点发送该ACK消息。

14.如权利要求12所述的重传方法，还包括：

当从下层节点接收到NACK消息和对应于该NACK消息的附加信息中的至少一个时，检查用于该NACK消息的数据，

将经检查的数据的NACK消息和对应于该NACK消息的附加信息中的至少一个发送到上层节点；以及

当从上层节点接收到重传调度信息时，根据该调度信息将经检查的数据重传到下层节点，或将该调度信息发送到下层节点。

15.如权利要求12所述的重传方法，其中，所述下层节点是下层RS或移动站。

16.一种无线中继通信系统中的中继站(RS)，包括：

接收器，用于从上层节点接收数据；

检查器，用于确定接收到的数据是否包含错误；

消息生成器，用于生成数据是否包含错误的信息；以及

发送器，用于在所述RS与上层节点异步的时间点将该消息发送到上层节点。

17.如权利要求16所述的RS，其中，所述消息生成器生成包含错误存在信息的消息作为控制信息或首标消息。

18.如权利要求17所述的RS，当所述消息被生成为控制消息时，该消息生成器生成下列中的至少一个：响应于未出错的接收到的数据的确认(ACK)消息、包含对应于ACK消息的附加信息的ACK类型的控制消息、响应于出错的接收到的数据的否定ACK(NACK)消息以及包含对应于NACK消息的附加信息的NACK类型的控制消息。

19.如权利要求17所述的RS，其中，所述消息生成器生成控制消息，该控制消息包括下列中的至少一项：对应于所述RS的第一唯一标识符(ID)信息、对应于表示数据错误的数据的第二唯一ID信息以及如果数据是部分数据则对应于该部分数据的第三唯一ID信息。

20.如权利要求17所述的RS，其中，所述消息生成器生成控制消息，该控制消息包括下列中的至少一项：对应于所述RS的连接ID(CID)信息和对应于表示错误的数据的块序列号(BSN)信息。

21.如权利要求17所述的RS，其中，所述消息生成器在物理层重传中生成控制消息，该控制消息包括下列中的至少一项：所述RS的CID或简化CID(RCID)和表示错误的数据的混合自动重复请求(HARQ)信道ID(ACID)或ACID的部分数据的子分组ID(SPID)。

22.如权利要求17所述的RS，其中，所述消息生成器生成首标信息，该首标信息包括对应于至少一个未出错数据单元的ACK信息，以及对应于至少一个出错数据单元的NACK信息。

23.如权利要求17所述的RS，其中，所述消息生成器生成首标信息，该首标信息包括下列中的至少一项：对应于所述RS的ID信息、对应于从上层节点提供的至少一个数据单元的错误存在信息、错误存在信息的重复以及对应于重复次数的信息。

24.如权利要求17所述的RS，其中，所述消息生成器生成首标消息，该首标消息包括作为位图的、与上层节点所提供的数据对应的错误存在信息。

25.如权利要求24所述的RS，其中，所述消息生成器生成首标信息，该首标信息包括以上层节点提供的下行链路映射中所包含的数据的顺序表示数据错误的位图。

26.如权利要求16所述的RS，其中，当从上层节点接收到的数据中没有检测到错误时，所述发送器将该数据传送到下层节点。

27.如权利要求26所述的RS，其中，所述下层节点是下层RS或移动站。

28.如权利要求26所述的RS，其中，所述上层节点是基站或上层RS。

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