CN102263626A - 一种无线中继网络中的数据重传方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线中继网络中的数据重传方法和系统，其中，N个UE以协同网络编码的方式向DeNB发送数据；RN将所收的N个UE的数据中转给DeNB，DeNB对N个UE所发送的数据进行解码，并将得到的每个UE所发送的数据进行校验；DeNB向数据错误的UE反馈NACK以及数据重传的方式；DeNB向数据正确的UE反馈ACK；UE根据DeNB的指示选择以协同网络编码的方式或以直射中继结合的方式重传数据，DeNB联合之前接收到的所有数据和本次接收到的数据，对UE发送的数据进行解码，并将得到的每个UE所发送的数据进行校验；如果还有数据错误的UE，则指示该UE进行数据重传；直到N个UE发送的数据都校验正确。

Description

一种无线中继网络中的数据重传方法和系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域的基于协同网络编码的无线中继网络，特别是涉及一种无线中继网络中的数据重传方法和系统。

背景技术

无线中继网络中的协同网络编码方案主要有两种：一种是数字域的协同网络编码方案；一种是模拟域的协同网络编码方案。图1是现有的无线中继网络结构示意图；如图1所示，

所述数字域的协同网络编码方案，就是UE1和UE2通过不同的时频资源发送各自的信息，RN中继节点和DeNB归属演进基站都可以区分出来UE1和UE2的信息，而后RN将UE1和UE2的解码后数据进行异或的操作之后，再重新编码调制发送给DeNB，DeNB联合UE1和UE2直接发送给DeNB的数据和RN中转的UE1和UE2的编码数据，恢复出UE1和UE2的原始数据来。

所述模拟域的协同网络编码方案，则是UE1和UE2占用相同的时频资源发送各自的信息，RN和DeNB都可以收到UE1和UE2在空间时间上叠加的信息和，而后RN再将UE1和UE2的叠加信息和中转发送给DeNB，DeNB联合两次独立的UE1和UE2的叠加信息和，求解出UE1和UE2的原始信息来。

现有的HARQ混合自动重传请求机制主要是针对单跳传输的，发端发送数据之后，等待收端的反馈，如果是ACK肯定的话，说明传输正确，发端可以释放缓存；如果是NACK否定的话，说明收端无法正确解码，需要发端重传，发端重传原始信息之后，收端联合重传的版本以及初传的版本进行解码，而后根据解码的成功与否发送ACK和NACK。

现有的R8版本中的HARQ机制只适用于单跳传输的网络，只能保证单跳的单个发端到单个收端的数据的正确传输，即使是R10版本的回程口的HARQ机制，也是只能保证两跳的单个发端到单个收端的数据的正确传输，并不适用于采用了协同网络编码方案的无线中继网络。

综上所述，现有技术中的重传只能保证单跳的单个发端到单个收端的数据的正确传输，没有很好利用网络频谱资源，并不适用于采用了协同网络编码方案的无线中继网络。

发明内容

本发明提供了一种无线中继网络中的数据重传方法，该方法能够提高数据传输的可靠性，提高网络的频谱效率。

本发明提供了一种无线中继网络中的数据重传系统，该系统能够提高数据传输的可靠性，提高网络的频谱效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种无线中继网络中的数据重传方法，所述无线中继网络包括：N个用户设备UE、中继节点RN和归属基站DeNB，N为大于等于2的自然数，该方法包括：

N个UE以协同网络编码的方式发送数据，RN将所接收的N个UE的数据中转给DeNB，DeNB联合UE直射发送的数据以及RN中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；

校验后如果有M个UE数据有错误，M为小于或等于N的自然数，则DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息；DeNB向数据正确的UE反馈ACK；

接收到NACK以及数据重传方式信息的M个UE，根据所述数据重传方式信息进行数据重传操作；RN将所接收的M个UE的数据中转给DeNB，DeNB联合之前UE直射发送的数据和RN中转的数据以及本次UE直射发送的数据和RN中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；

如果还有数据错误的UE，则DeNB向数据错误的UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息，向数据正确的UE反馈ACK，以此类推，直到所有的UE都接收到ACK后，DeNB释放系统资源。

在上述方法中，所述DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息包括：

如果M＞1；则DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及协同网络编码数据重传方式信息；

如果M＝1；则DeNB向数据错误的该UE反馈NACK以及直射中继结合的数据重传方式信息。

在上述方法中，所述数据重传方式信息中还包括：UE进行数据重传时所使用的时频资源。

在上述方法中，当M＞1，DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及协同网络编码数据重传方式信息时，

所述接收到NACK以及数据重传方式信息的M个UE，根据所述数据重传方式信息进行数据重传操作包括：

如果DeNB为UE分配了相同的时域、频域、码域和空域资源，则M个UE以模拟域的网络编码的方式重传数据；

如果DeNB为UE分配了不同的时域、频域、码域和空域资源，则M个UE以数字域的网络编码的方式重传数据。

本发明还公开了一种无线中继网络中的数据重传系统，该系统包括：N个UE、RN中继节点、DeNB；其中，N为大于等于2的自然数；

UE，用于以协同网络编码的方式发送数据，根据DeNB的指示向DeNB以及RN发送数据；接收DeNB反馈的ACK或者NACK以及数据重传方式信息；当接收到NACK以及数据重传方式信息时，根据所述数据重传方式信息进行数据重传操作；

RN，用于接收UE发送的数据，将所述接收到的数据中转给DeNB；

DeNB，用于接收所有UE直射发送和RN中转的数据，联合UE直射发送的数据以及RN中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；校验后如果有M个UE数据有错误，M为小于或等于N的自然数，则向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息，向数据正确的UE反馈ACK；接收UE直射发送的重传数据以及RN中转的重传数据，联合之前UE直射发送的数据和RN中转的数据以及本次UE直射发送的重传数据和RN中转的重传数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；如果还有数据错误的UE，则向数据错误的UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息，向数据正确的UE反馈ACK，以此类推，直到所有的UE都接收到ACK后，释放系统资源。

在上述系统中，所述DeNB，用于在M＞1时，向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及协同网络编码数据重传方式信息；用于在M＝1时，向数据错误的该UE反馈NACK以及直射中继结合的数据重传方式信息。

在上述系统中，所述数据重传方式信息中还包括：UE进行数据重传时所使用的时频资源。

在上述系统中，如果DeNB为UE分配了相同的时域、频域、码域和空域资源，则所述UE以模拟域的网络编码的方式重传数据；

如果DeNB为UE分配了不同的时域、频域、码域和空域资源，则所述UE以数字域的网络编码的方式重传数据。

由上述可知，在无线中继网络中，本发明提供的技术方案，DeNB对解码得到的UE的数据进行校验，根据校验结果向数据发送错误的UE反馈NACK，以及指示所述UE进行数据重传的方式；UE根据DeNB的指示在数据重传的时候选择以协同网络编码方式或者是直射中继结合的方式进行数据重传操作；DeNB联合之前UE直射发送的数据和RN中转的数据以及本次UE直射发送的数据和RN中转的数据进行解码；本发明的技术方案可以以最小的资源占用，获得最大程度的分集增益，从而提高传输的可靠性，提高网络的频谱效率。

附图说明

图1是现有的无线中继网络结构示意图；

图2是本发明中一种无线中继网络中的数据重传方法的流程图；

图3是本发明中一种无线中继网络中的数据重传方法的具体流程图；

图4是本发明中一种无线中继网络中的数据重传系统的结构示意图。

具体实施方式

图2是本发明中一种无线中继网络中的数据重传方法的流程图；如图2所示，

步骤201，N个UE以协同网络编码的方式发送数据，RN将所接收的N个UE的数据中转给DeNB，DeNB联合UE直射发送的数据以及RN中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；

步骤202，校验后如果有M个UE数据有错误，M小于或等于N，则DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息；DeNB向数据正确的UE反馈ACK；

步骤203，接收到NACK以及数据重传方式信息的M个UE，根据所述数据重传方式信息进行数据重传操作；RN将所接收的M个UE的数据中转给DeNB，DeNB联合之前UE直射发送的数据和RN中转的数据以及本次UE直射发送的数据和RN中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；

步骤204，如果还有数据错误的UE，则DeNB向数据错误的UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息，向数据正确的UE反馈ACK，以此类推，直到所有的UE都接收到ACK后，DeNB释放系统资源。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

图3是本发明中一种无线中继网络中的数据重传方法的具体流程图，如图3所示，

步骤301，N个UE以协同网络编码的方式发送数据，RN将所接收的N个UE的数据中转给DeNB；

步骤302，DeNB联合之前UE直射发送的数据和RN中转的数据以及本次UE直射发送的数据和RN中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；

在步骤302中，如果是初传，则DeNB联合UE直射发送的数据和RN中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验。

步骤303，如果所有的UE的数据都正确，则进行步骤309，反之则进行步骤304；

步骤304，校验后有M个UE数据有错误，如果M＞1，则进行步骤305；反之，如果M＝1，则进行步骤307；

步骤305，DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及协同网络编码数据重传方式信息；

步骤306，接收到NACK以及数据重传方式信息的M个UE，以协同网络编码的方式进行数据重传；

步骤307，DeNB向数据错误的该UE反馈NACK以及直射中继结合的数据重传方式信息；在本步骤中只有一个UE的数据有错误；

步骤308，接收到NACK以及数据重传方式信息的M个UE，以直射中继结合的方式进行数据重传；

步骤309，DeNB向数据正确的UE反馈ACK；

步骤310，传输数据过程结束，DeNB释放缓存资源。

如图3所示，当DeNB接收到来自N个UE和RN的数据之后，需要对所接收到的UE的数据进行解码并校验。如果N个UE的数据经校验都正确的话，给每个UE反馈ACK；校验后如果有M个UE数据有错误，其中M小于或等于N，则DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息；

接收到NACK以及数据重传方式信息的M个UE，根据所述数据重传方式信息进行数据重传操作具体为：如果M＞1；则DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及协同网络编码的数据重传方式信息；如果M＝1；则DeNB向数据错误的该UE反馈NACK以及直射中继结合的数据重传方式信息。所述数据重传方式信息中还包括：UE进行数据重传时所使用的时频资源。其中，所述直射中继结合的方式具体为：UE直接向DeNB和RN直射发送数据，RN向DeNB中转UE发送的数据，DeNB联合UE直射发送的数据和RN中转的数据进行解码。

即UE根据DeNB所调度的信息，在指定的时频资源上以协同网络编码的方式或者以直射中继结合的方式进行重传操作；再次接收到数据的DeNB，联合之前UE直射发送的数据和RN中转的数据以及本次UE直射发送的数据和RN中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；

如果还有数据错误的UE，则DeNB向数据错误的UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息，向数据正确的UE反馈ACK，以此类推，直到所有的UE都接收到ACK后，DeNB释放系统资源。

在本发明的一种具体实施例中，当M的值大于2的时候，如果使用模拟域的网络编码，操作起来比较复杂，而且性能增益不是特别明显，所以在大于2个UE的情况下，使用数字域的网络编码；当UE的数目的2个的情况下，如果DeNB为2个UE分配了相同的时域、频域、码域和空域资源，则以模拟域的网络编码的方式重传数据；如果DeNB为2个UE分配了不同的时域、频域、码域和空域资源，则以数字域的网络编码的方式重传数据。

在本发明的一种实施例中，对于步骤301，N个UE以协同网络编码的方式初次向DeNB发送数据的时候，为N个UE分配不同的资源(时域，频域，码域，空域均可)，RN将解码后的N个UE的数据进行异或编码之后中转给DeNB，即RN发给DeNB的是所有的UE的数据进行比特级异或的一个数值，DeNB联合之前UE直射发送的数据和RN中转的数据以及本次UE直射发送的数据和RN中转的数据来恢复N个UE的数据；以此可以充分的利用之前的冗余版本，获得分集增益；提高网络频谱效率。

DeNB解码后，如果M个UE的数据错误的话，那么以协同网络编码的方式传输这M个数据，其中N≥M＞1；与初传相比，参加编码的数据数从N变成了M，如果只有一个UE的数据错误的话，以直射中继结合的方式重传；依次类推，直到最后所有的UE的数据在DeNB处均得到了正确的解码，DeNB向所有的UE反馈ACK，同时释放缓存资源。

所述M个UE以协同网络编码的方式重传数据，可以是数字域的网络编码方式，也可以是模拟域的网络编码方式。采取哪种协同网络编码的方式，取决于具体的资源分配，如果DeNB为M个UE分配的是相同的时域、频域、码域和空域资源的话，则采用模拟域的网络编码方式；如果是不同的时域、频域、码域和空域资源话，则采用数字域的网络编码方式。

对于两种不同的网络编码方式，RN中继节点的处理是不同的，模拟域网络编码的话完成的是类似于放大器的功能，直接将接收到的叠加后的模拟信号进行功率放大之后即发送，数字域的网络编码的话则是将译码的结果重新进行编码调制发送，如同对待一个全新的数据信息。

本发明还公开了一种无线中继网络中的数据重传系统，该系统包括：N个UE、RN中继节点、DeNB；N为大于等于2的自然数；

图4是本发明中一种无线中继网络中的数据重传系统的结构示意图。如图4所述，其中，

UE401，用于以协同网络编码的方式发送数据，根据DeNB403的指示向DeNB403以及RN402发送数据；接收DeNB403反馈的ACK或者NACK以及数据重传方式信息；当接收到NACK以及数据重传方式信息时，根据所述数据重传方式信息进行数据重传操作；

RN402，用于接收UE401发送的数据，将所述接收到的数据中转给DeNB403；

DeNB403，用于接收所有UE401直射发送和RN402中转的数据，联合UE401直射发送的数据以及RN402中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE401的数据进行校验；校验后如果有M个UE401数据有错误，M为小于或等于N的自然数，则向数据错误的M个UE401分别反馈NACK以及数据重传方式信息，向数据正确的UE401反馈ACK；接收UE401直射发送的重传数据以及RN402中转的重传数据，联合之前UE401直射发送的数据和RN402中转的数据以及本次UE401直射发送的重传数据和RN402中转的重传数据进行解码，并将解码得到的每个UE401的数据进行校验；如果还有数据错误的UE401，则向数据错误的UE401分别反馈NACK以及数据重传方式信息，向数据正确的UE401反馈ACK，以此类推，直到所有的UE401都接收到ACK后，释放系统资源。

在上述系统中，所述DeNB403，用于在M＞1时，向数据错误的M个UE401分别反馈NACK以及协同网络编码数据重传方式信息；用于在M＝1时，向数据错误的该UE401反馈NACK以及直射中继结合的数据重传方式信息。

在上述系统中，所述数据重传方式信息中还包括：UE401进行数据重传时所使用的时频资源。

在上述系统中，如果DeNB403为UE401分配了相同的时域、频域、码域和空域资源，则所述UE401以模拟域的网络编码的方式重传数据；

如果DeNB403为UE401分配了不同的时域、频域、码域和空域资源，则所述UE401以数字域的网络编码的方式重传数据。

综上所述，本发明提供的技术方案，DeNB对解码得到的UE的数据进行校验，根据校验结果向数据发送错误的UE反馈NACK，以及指示所述UE进行数据重传的方式；UE根据DeNB的指示在数据重传的时候选择以协同网络编码方式或者是直射中继结合的方式；DeNB结合之前接收到的所有版本的数据和本次接收到的数据，以最小的资源占用，获得最大程度的分集增益，从而提高传输的可靠性，提高网络的频谱效率。本发明的提供的技术方案有效的提高了重传的效率，改善系统的吞吐量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种无线中继网络中的数据重传方法，所述无线中继网络包括：N个用户设备UE、中继节点RN和归属基站DeNB，N为大于等于2的自然数，其特征在于，该方法包括：

N个UE以协同网络编码的方式发送数据，RN将所接收的N个UE的数据中转给DeNB，DeNB联合UE直射发送的数据以及RN中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；

校验后如果有M个UE数据有错误，M为小于或等于N的自然数，则DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息；DeNB向数据正确的UE反馈ACK；

接收到NACK以及数据重传方式信息的M个UE，根据所述数据重传方式信息进行数据重传操作；RN将所接收的M个UE的数据中转给DeNB，DeNB联合之前UE直射发送的数据和RN中转的数据以及本次UE直射发送的数据和RN中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；

如果还有数据错误的UE，则DeNB向数据错误的UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息，向数据正确的UE反馈ACK，以此类推，直到所有的UE都接收到ACK后，DeNB释放系统资源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息包括：

如果M＞1；则DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及协同网络编码的数据重传方式信息；

如果M＝1；则DeNB向数据错误的该UE反馈NACK以及直射中继结合的数据重传方式信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据重传方式信息中还包括：UE进行数据重传时所使用的时频资源。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当M＞1，DeNB向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及协同网络编码数据重传方式信息时，

所述接收到NACK以及数据重传方式信息的M个UE，根据所述数据重传方式信息进行数据重传操作包括：

如果DeNB为UE分配了相同的时域、频域、码域和空域资源，则M个UE以模拟域的网络编码的方式重传数据；

如果DeNB为UE分配了不同的时域、频域、码域和空域资源，则M个UE以数字域的网络编码的方式重传数据。

5.一种无线中继网络中的数据重传系统，其特征在于，该系统包括：N个UE、RN中继节点、DeNB；其中，N为大于等于2的自然数；

UE，用于以协同网络编码的方式发送数据，根据DeNB的指示向DeNB以及RN发送数据；接收DeNB反馈的ACK或者NACK以及数据重传方式信息；当接收到NACK以及数据重传方式信息时，根据所述数据重传方式信息进行数据重传操作；

RN，用于接收UE发送的数据，将所述接收到的数据中转给DeNB；

DeNB，用于接收所有UE直射发送和RN中转的数据，联合UE直射发送的数据以及RN中转的数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；校验后如果有M个UE数据错误，M为小于或等于N的自然数，则向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息，向数据正确的UE反馈ACK；接收UE直射发送的重传数据以及RN中转的重传数据，联合之前UE直射发送的数据和RN中转的数据以及本次UE直射发送的重传数据和RN中转的重传数据进行解码，并将解码得到的每个UE的数据进行校验；如果还有数据错误的UE，则向数据错误的UE分别反馈NACK以及数据重传方式信息，向数据正确的UE反馈ACK，以此类推，直到所有的UE都接收到ACK后，释放系统资源。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述DeNB，用于在M＞1时，向数据错误的M个UE分别反馈NACK以及协同网络编码数据重传方式信息；用于在M＝1时，向数据错误的该UE反馈NACK以及直射中继结合的数据重传方式信息。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据重传方式信息中还包括：UE进行数据重传时所使用的时频资源。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

如果DeNB为UE分配了相同的时域、频域、码域和空域资源，则所述UE以模拟域的网络编码的方式重传数据；

如果DeNB为UE分配了不同的时域、频域、码域和空域资源，则所述UE以数字域的网络编码的方式重传数据。

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