CN101686112B - 分组数据发送方法及其使用该方法的移动通信系统 - Google Patents

分组数据发送方法及其使用该方法的移动通信系统 Download PDF

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Abstract

一种分组数据发送方法及其使用该方法的移动通信系统，其能够从基站(110)的每个扇区传输公共ACK/NACK信息到软切换中的移动终端(120)。该方法包括在基站(110)经多个扇区的至少一个从移动终端(120)接收数据分组，该数据分组被多个扇区的至少一个来相应的接收；组合相应地接收的数据分组，以获得具有最高信噪比的信号；解码通过组合获得的值；根据解码来确定数据分组的传输状态；和根据该进行的确定将包括公共ACK信号和公共NACK信号的其中之一的公共ACK/NACK信号发送到移动终端(120)，而该公共ACK/NACK信号通过至少一个扇区的每个从基站(110)发送到移动终端(120)。

Description

分组数据发送方法及其使用该方法的移动通信系统
本申请是申请日为2005年4月27日，申请号为200580011690.X(PCT/KR2005/001217)，发明名称为“分组数据发送方法及其使用该方法的移动通信系统”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及移动通信系统中的分组数据传输。
背景技术
当前，移动通信系统中的高速下行分组传送使用混合自动重复请求(HARQ)传输方案，它把信道编码应用到ARQ技术，并自适应的调制和编码(AMC)，根据当前的信道状态，通过改变调制顺序和编码率到达最佳的数据率。在采用ARQ传输的系统中，根据返回到发送端的与每个分组传送相应的ACK/NACK信号，在接收端检测错误分组并重发。该反馈信号是用于确认分组传输成功情况的确认(ACK)信号或用于确认分组传输未成功情况的否定确认(NACK)信号。在检查了接收的数据分组和检测了错误分组之后，该ARQ系统丢弃该错误分组，然利用重发的分组来完全地代替，但HARQ系统保留错误的分组，其与相应的重发的分组相组合，从而实现增加的分集增益和编码增益。当通过高层信令发送ACK/NACK信号时，同时发生ARQ系统中的延迟，该HARQ系统中的延迟由物理层信令发送的ACK/NACK信号而引起。
ARQ技术包括停止-和-等待(SAW)方式、返回-N方法和选择的重复方法，其中停止-和-等待(SAW)方式只在接收了先前的ACK/NACK信号之后才发送新的分组；而在返回-N(GBN)方式中，分组传输连续大量的分组，并且对于在先接收的NACK信号的N分组执行重发；而选择的重复(SR)方式只有重发错误的分组。尽管停止-和-等待方式的实现是简单的，但数据传送效率受到影响，这是由于每个新的分组必须等待ACK/NACK信号的接收。该返回-N方式改进了传送信道效率，但实现起来很复杂。在选择的重复方式中，由于发送的分组需要在接收端上重新管理以恢复它们的原始的序列而更加复杂，但传送信道效率可以被最大化，。
同时，在分组中出现(检测)错误的事件中，HARQ传输方案也重发先前发送的分组。HARQ系统(借此增加信号-噪声比率以便能够提高传送效率)包括：追赶合并(chase)(CC)方式，以通过时间分集实现较高的信噪比；和包括递增冗余(IR)方式，其通过编码分集实现较高的信噪比。追赶合并利用多信道来发送分组，以便在分组错误检测的事件中用于重发分组的信道不同于用于先前传送的分组的信道。另一方面，使用递增冗余的每个分组的重发应用不同的(递增的)冗余。因此，递增冗余的特征在于，一个分组用各种版本被传送，以便如果第一版本的分组传输失败，则分组传输为第二或第三版本。例如，对于1/3的编码率，发送的分组x可以被发送成三个版本，也就是x1，x2，或x3，但对于1/2的编码率，发送的分组包括版本x1和x2。假设在1/2编码率上，版本x1和x2的传输都失败，发射机可以发送另外两个版本，也就是x2和x3。因此，从接收端的观点来看，1/2编码率被改变到1/3的编码率。
HARQ可应用于上行链路中的分组传输，即发送到基站的用户实体。当用户实体与多个基站通信时，如在软切换的情况下，每个基站确定发送的分组中存在或不存在错误，并因此在下行链路中发送ACK/NACK信号。因此，如果每个基站发送ACK/NACK信号到用户实体，用户实体检测来自各种基站的多个ACK/NACK信号。然而，在软切换的条件下，用户实体在单一小区的扇区之间移动，一个基站接收相同分组的多个传输，它们从用户实体被发送到每个扇区并然后分别从每个扇区被传送到基站。因此，如果在接收端上的传输状态，即由下行链路发送的ACK/NACK信号的状态，通过解码经各个扇区发送的分组来确定并且依次的每个扇区发送ACK/NACK信号到用户实体，则降低了ACK/NACK信号的效率。
发明内容
因此，本发明提出一种分组数据发送方法及其使用该方法的移动通信系统，其基本上克服由于现有技术的限制和缺点所引起的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种分组数据发送方法及其使用该方法的移动通信系统，通过本发明，在软切换中，公共数据传输成功/失败(ACK/NACK)信息可以从基站的每个扇区被发送到用户实体。
本发明的另一个目的是提供一种分组数据发送方法及其使用该方法的移动通信系统，其减少ACK/NACK信令错误。
本发明的另一个目的是提供一种分组数据发送方法及其使用该方法的移动通信系统，当使用专用信道来用于ACK/NACK传输时能够提高信道效率。
本发明的另一个目的是提供一种分组数据发送方法及其使用该方法的移动通信系统，其可以增加数据传输速率。
下面的和部分的描述将使前述的本发明的附加的优点，目的和特点更加显而易见，根据下述内容本领域普通技术人员将可以学习本发明的实践。通过所述的说明书和权利要求以及附图所特别指出的结构可以实现本发明的目的和其它的优点。
为实现这些目的和其他的优点以及根据本发明的目的，如在此具体和广义所述的，提供了一种移动通信系统中发送分组数据的方法，该移动通信系统包括具有多个扇区的基站和软切换中的移动终端。该方法包括：经多个扇区的至少一个从移动终端接收数据分组，该数据分组对于多个扇区的至少一个来相应的接收；组合相应的接收的数据分组，以获得具有最高信噪比的信号；解码通过组合获得的值；根据该解码来确定数据分组的传输状态；和根据该确定把包括公共ACK信号和公共NACK信号的其中之一的公共ACK/NACK信号发送到移动终端，该公共ACK/NACK信号经至少一个扇区的每个来发送。
在本发明的另一个方面中，提供一种移动通信系统中发送分组数据的方法，该移动通信系统包括具有多个扇区的基站和软切换中的移动终端。该方法包括：通过上行链路传输从移动终端经多个扇区的至少一个接收相应的数据分组；最大比率组合该相应的接收的数据分组；解码最大比率组合的结果；根据该解码来确定来自移动终端的数据分组的传输状态；以及通过到移动终端的下行链路传输，根据该确定发送包括公共ACK信号和公共NACK信号的其中之一的公共ACK/NACK信号，经至少一个扇区的每个来发送公共ACK/NACK信号。
优选的，经增强的上行专用信道发送该数据分组，且移动通信系统采用针对上行链路传输的混合自动重复请求传输方案。
在本发明的另一个方面中，提供一种确认移动终端中分组数据传输的成功或失败的方法。该方法包括：接收多个公共ACK/NACK信号，该公共ACK/NACK信号包括表明分组数据传输的成功的公共ACK信号和表明分组数据传输的失败的公共NACK信号的其中之一，该公共ACK/NACK信号经无线链路从一个有效组(active set)的不同的小区发送；组合从多个小区接收的多个公共ACK/NACK信号以便当无线链路位于一个无线链路组(set)内时获得具有最高信噪比的ACK/NACK信号；解码组合的ACK/NACK信号；以及根据该解码来确定分组数据传输的成功或失败。
在本发明的另一个方面中，提供一种移动通信系统，该系统包括具有多个扇区的基站和移动终端。该移动终端包括发射机，用于发送数据分组到基站的多个扇区的至少其中之一；接收机，用于根据数据分组的传输状态从至少一个扇区接收公共ACK/NACK信号；解码器，用于组合从至少一个扇区接收的公共ACK/NACK信号，以获得具有最高信噪比的值，和用于解码该获得的值；和控制器，用于根据该解码确定是否分组数据的传输是成功的。
应该明白的是，本发明的前面的一般性描述和下面的详细描述是示例性的，并意在提供如权利要求的本发明的进一步的解释。
附图说明
所包括的附图提供本发明的进一步解释并结合和构成本申请的一部分，本发明的实施例连同说明书用作解释本发明的原理。在附图中：
图1是根据本发明的移动通信系统的图；
图2A，2B和2C分别是根据本发明第一，第二，和第三实施例的移动通信系统中发送分组数据的方法的每个流程图，从而使公共ACK/NACK信号发送到软切换中的用户实体；和
图3是在软切换中的用户实体上接收根据图2A，2B或2C的任何一种方法发送ACK/NACK信号的处理过程的流程图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的一些实施例，该例子示例在附图中。只要可能的话，整个附图中使用的相同的参考数字涉及相同或相似的部分。
增强的上行专用信道(E-DCH)已经被建议当作用为从用户实体(UE)到基站(节点B)的高速数据传输的信道。
在移动通信系统中，软切换中的UE发送分组数据到多个节点B，并从每个节点B接收ACK/NACK信号，该信号表明是否分组数据传输是成功的。因此，当软切换时，UE接收多个ACK/NACK信号，并且该接收的信号可以表示从一个节点B到另一个节点B的不同的ACK/NACK状态；就是说，节点B的其中之一可以接收和成功的解码数据分组，并把ACK信号发送到UE，而另一个节点B接收或解码相应的数据分组失败，并因此把NACK信号发送给UE。在这种情况下，每个软切换的节点B从UE接收发送的分组数据，基于接收的分组数据来确定是否在传输中已经出现了不可接受的错误，并然后传送或报告给较高层(例如，无线网络控制器)有关相应的数据分组的确定结果的信息。该较高层使用“选择组合”技术以确定软切换中的UE的传输状态。就是说，如果节点B的至少其中之一向较高层表明从UE成功的传输相应的数据分组，从软切换中的UE出现成功的分组数据传输的确定，以及如果没有节点B表明成功的传输，则出现传输失败的确定。
同时，除了上述的较高层确定之外，每个软切换的节点B根据它自己的分组数据接收，即，根据它自己的传输状态的确定，向UE发送ACK/NACK信号。然而，UE侧在软切换条件下没有能力组合每个节点B的可能不同的ACK/NACK，例如，在软切换期间查明一个信号或明确的传输状态，并简单的检测每个ACK/NACK信号。
另一个方面，在软切换中，UE在给定的小区(单一节点B)的扇区之间过度的情况下，该UE在扇区之间辨别(differentiate)并发送相应的分组数据。因此，软切换的节点B解码每个扇区接收的分组数据，并应用HARQ传输方案以便对由UE所发送的每个数据分组向UE发送一个ACK/NACK信号。
在使用HARQ传输方案的用于上行链路高速数据通信的增强的上行专用信道中，本发明建议了在下行链路中发送一个公共ACK/NACK信号的方法，同时UE处于软切换中。基于发送的分组中的错误的存在或不存在，根据用于确定传输状态的处理过程，通过至少一个扇区(或小区)的每个所发送的公共ACK/NACK信号包括公共ACK信号和公共NACK信号的其中之一。
在本发明中，在增强的上行链路专用信道的传输时间间隔期间，软切换中的UE(或移动终端)可以从有效组(或节点B)中的不同的小区(或扇区)接收多个ACK/NACK信号。在一些情形下，比如软切换，该UE知道一些发送的ACK/NACK信号是相同的，由于无线链路是相同的无线链路组的一部分。对于这些情况，来自相同的无线链路集的ACK/NACK信号将被组合以形成ACK/NACK信息的一个例子(例如，对于一个分组)，接着将其传送到较高层。
参考图1，根据本发明的移动通信系统包括具有多个扇区的基站110，但在此假设总共具有三个扇区，和一个移动终端120。该移动终端120包括：发射机121，用于把相同的分组数据发送到基站110的多个扇区的至少其中之一；接收机122，用于根据分组数据的传输状态从基站的至少一个扇区接收公共ACK或NACK信号；解码器123，用于把从至少一个扇区接收的公共ACK或NACK信号组合成具有最高信噪比的信号(或值)以解码该相应的值；和控制器124，用于根据解码的结果来确定是否分组数据的传输是成功的。
参考图2A，在软切换期间，基站(节点B)110通过增强的上行链路专用信道(E-DCH)从移动终端(UE)120接收发送到至少一个扇区以及特别是到它的有效扇区的每个的数据分组(S210a)，并在具有最高信噪比的分组上执行解码(S220a)。就是说，除了单独地解码通过各个扇区接收的分组数据外，基站110在相应的接收的分组上执行最大比率组合(MRC)以获得其信噪比是最大的用于解码的分组数据值。然后，根据解码的结果，基站110确定它的接收状态和传输状态(S230a)并借此产生包括传输确认信号(即ACK信号)或传输否认信号(即NACK信号)的其中之一的ACK/NACK信号，用于确认从移动终端120的传输的成功例子的存在或不存在。所产生的信号(作为公共ACK/NACK信号)由物理层信令通过至少一个扇区被发送到移动终端120(S240a)，并如图3所示，移动终端在公共ACK或NACK信号上执行最大比率组合以获得具有最高信噪比的值。基站的物理信道的使用，不用报告给较高层，导致较高的数据传送率。
因此，在图2A的实施例中，仅经过基站的扇区的其中之一就从基站110将ACK/NACK信号发送到移动终端120。另一方面，在图2B的实施例中，不管基站110的哪个扇区从移动终端120接收了分组(S210b)，所产生的公共ACK/NACK信号(S220b，S230b)由物理层信令通过基站的三个扇区的每一个被发送(S240b)；而在图2C的实施例中，根据从移动终端接收分组的基站的扇区(S210c)，所产生的公共ACK/NACK(S220c，S230c)由物理层信令仅通过一个扇区或已经接收了分组的多个扇区来发送(S240c)。
在上述的最大比率组合方案中，对每个实施例以相同的方式来执行，一旦移动终端120发送了用于基站110接收的数据分组，基站的三个扇区分别经不同的信道接收所发送的(上行链路)数据分组，该信道在此表示成信道h1，h2，和h3，使得所接收的分组，在此表示成分组数据y1，y2，和y3，可以分别用公式1，2，和3表示为，
y1＝h1x+n1.........公式1
y2＝h2x+n2.........公式2
y3＝h3x+n3.........公式3
其中x是原来发送的分组数据，而每个n1，n2，和n3是相应的噪声分量。公式1，2，和3可以被分别变换为公式4，5，和6，如：
h1*(y1)＝*h1*x+h1*(n1).........公式4
h2*(y2)＝*h2*x+h2*(n2).........公式5
h3*(y3)＝*h3*x+h3*(n3).........公式6
其中h1*，h2*，和h3*分别是共轭h1，h2，和h3。组合公式4，5和6，使用最大比率组合，根据公式7获得一个接收的数据分组y：
y=(*h1 *2+*h2 *2+*h3 *2)x+Cn.........公式7
其中Cn是来自所有扇区的组合的噪声。通过求和每个扇区接收的分组数据的绝对值的平方，公式7获得分组数据的最大比率组合值。这样，数据分组y的信噪比具有最大的值。
参考图3，软切换中的移动终端(UE)120接收和处理从基站(节点B)110发送的公共ACK/NACK信号。就是说，移动终端120接收从基站10的至少一个扇区发送的ACK或NACK信号(S310)。除了单独的解码从各个扇区发送的ACK/NACK信号外，移动终端120优先的在接收的ACK/NACK信号上执行上述的最大比率组合以获得具有最高信噪比的一个ACK或NACK信号，并解码最大比率组合的ACK或NACK信号(S320)。然后，根据解码的结果，移动终端120确认该传输状态(S330)，就是说，是否对于相应的发送的数据分组已经传输成功或传输失败，并接着相应地执行适当的传输处理过程(S340)。在执行最大比率组合中，通过组合从至少一个扇区接收的公共ACK或NACK信号，移动终端120获得具有最高信噪比的值，并接着解码该获得的值以确定该传输状态。这里，注意的是，由移动终端120执行的用于组合相应的接收的公共ACK/NACK信号的最大比率组合获得具有最高信噪比的值，并且其过程与由基站110所执行的用于组合各种接收的数据分组的过程基本相同。
工业实用性
根据上述的本发明，对于移动终端的软切换条件，基站的每个扇区发送确认相应传输的成功或失败的公共ACK/NACK信号给移动终端，而该移动终端组合各自接收的ACK/NACK信号以获得具有最高信噪比的值，并解码该获得的值以确认传输状态，借此减少ACK/NACK信令错误。由于当需要时该ACK/NACK信号可以从基站的单一扇区被发送到软切换中的移动终端，当使用用于ACK/NACK传输的专用信道时，本发明还能够提高信道效率。此外，由于基站直接使用物理信道来发送ACK/NACK信号给移动终端，数据传送率可以被提高，从而消除该需要以向较高层比如无线网络控制器报告。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中可以作出各种修改和变化。因此，本发明意在覆盖所附权利要求和它们的等效物范围内所提供的该发明的修改和变化。

Claims (7)

1.一种在移动通信系统中移动终端处理混合自动重复请求反馈信息的方法，其中，移动终端与一个或多个基站经由与所述一个或多个基站相关的两个或多个小区通信，该方法包括：
通过两个或多个小区由所述移动终端将增强的专用信道信号发送到所述一个或多个基站；
由所述移动终端从所述一个或多个基站接收两个或多个ACK/NACK信号，其中，所述两个或多个ACK/NACK信号中的每个是基于在所述一个或多个基站的每个处所接收的所述增强的专用信道信号的解码；以及
如果两个或多个ACK/NACK信号从不同的基站接收，则检测两个或多个ACK/NACK信号中的每个；或者
如果两个或多个ACK/NACK信号从一个基站接收，则组合所述两个或多个ACK/NACK信号为一个组合的ACK/NACK信号，并检测所述一个组合的ACK/NACK信号。
2.如权利要求1所述的方法，其中，当所述移动终端处于与两个以上基站的软切换流程时，所述两个或多个ACK/NACK信号彼此独立，以及
其中，当所述移动终端与所述一个基站处于软切换流程时，所述两个或多个ACK/NACK信号是相同。
3.如权利要求2所述的方法，其中，通过所述一个或多个基站的每个将所述混合自动重复请求反馈信息独立地确定为用于增强的专用信道信号的ACK信号或NACK信号。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述两个或多个ACK/NACK信号通过物理层信令从所述一个或多个基站接收。
5.如权利要求1所述的方法，其中，对于上行链路传输，所述移动通信系统采用混合自动重复请求传输方案。
6.如权利要求1所述的方法，其中，与所述一个基站相关的所述两个或多个小区对应于所述一个基站中的两个或多个扇区。
7.如权利要求1-6中的任一个所述的方法，进一步包括：
将所述一个组合的ACK/NACK信号传送到较高层。
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