CN107534617B - 在适于多径多跳的无线通信网络中处理数据分组传输的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种由适于数据分组的多跳路由的无线网络中的中继节点执行的方法。该方法包括在数据分组缓冲器中存储从网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组。该方法还包括将缓冲的数据分组向网络中的后一中继节点SRN发送，并从SRN接收中继ACK消息“RACK消息”，以及基于接收的RACK来确定是否从数据分组缓冲器中刷除数据分组。还提供了对应的中继节点和计算机程序。还提供了一种用于在配置用于多径多跳路由的无线通信网络中处理数据分组传输的方法以及对应的中继节点和对应的计算机程序。

Description

在适于多径多跳的无线通信网络中处理数据分组传输的方法 和设备
技术领域
所提出的技术通常涉及用于在多跳和多径多跳适配的无线通信网络中处理数据分组的路由和数据分组的传输的方法、设备和计算机程序。
背景技术
无线通信技术领域最近的发展被称为中继技术。采用中继技术以便改善诸如长期演进网络(LTE网络)等无线网络的覆盖和性能等特征。中继技术的功能建立在利用中继节点将数据分组从源节点转发到目标节点的基础上。也就是说，意图将数据分组发送到源节点的目标节点并非将数据分组直接发送到目标节点，而是将数据分组发送到中继节点。如果认为可能，则中继节点继而将分组转发给源节点，或者向第二中继节点转发。在数据分组被发送到第二中继节点的情况下，如果认为可能，则第二中继节点将该分组转发到源节点，或者又向另一个中继节点转发。该过程可以继续，直到最后的中继节点能够向目标节点发送分组。这有时被称为多跳传输。通过将多径特征也结合到网络中可以获得这一版本。多径特征使得参与的中继节点能够在若干可能的路径上将数据分组向目标节点或向另一个不同的中继节点转发。多径启用网络中的各种路径可以基于不同的无线电接入技术RAT或者基于同一RAT但具有表征不同路径的一些其他不同的特征。这有时被称为多径多跳中继网络。数据分组中继过程的积极特征是扩展了覆盖范围，并且提高了系统的一般性能。特别是用于提高小区吞吐量。然而，所描述的过程的潜在缺点是由于信号衰落或干扰，可能发生数据分组丢失或数据分组损坏。中继节点中的数据缓冲器过载也可能会迫使中继节点丢弃数据分组，这导致数据分组丢失。
发明内容
所提出的技术的一个目的是提供一种机制，由此抵消多跳传输和/或多跳多径传输的至少一些缺点。具体的目的是提供能够通过中继节点进行传输的方法和设备，其减少数据分组丢失或数据分组损坏的数量，并且还提供数据分组在参与的中继节点上的有效路由。通过所提出的技术的实施例来满足这些以及其他目的。
根据第一方面，提供了一种由无线网络中适于数据分组的多跳路由的中继节点执行的方法。该方法包括在数据分组缓冲器中存储从网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组的步骤。该方法还包括将缓冲的数据分组发送到网络中的后一中继节点SRN的步骤。该方法还包括从SRN接收与发送的数据分组相关联的中继ACK消息(RACK消息)的步骤。该方法还包括基于所接收的RACK确定是否从数据分组缓冲器中刷除数据分组的步骤。
根据第二方面，提供了一种由中继节点执行的用于在配置用于多径多跳路由的无线通信网络中处理数据分组传输的方法。该方法还包括从无线通信网络中的前一中继节点PRN接收数据分组的步骤。该方法还包括向无线通信网络中的后一中继节点SRN发送数据分组的步骤。该方法还包括从SRN接收与数据分组相关联的中继NACK消息(RNACK消息)的步骤。该方法还包括将数据分组和RNACK消息中的至少一个转发到与SRN不同的替换中继节点RRN的步骤。
根据第三方面，提供了一种适于数据分组的多跳路由的无线网络中的中继节点。中继节点被配置为在数据分组缓冲器中存储从网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组。中继节点也被配置为向网络中的后一中继节点SRN发送缓冲的数据分组。中继节点还被配置为从SRN接收与所发送的数据分组相关联的中继ACK消息(RACK消息)。中继节点还被配置为基于接收的RACK来确定是否从数据分组缓冲器中刷除数据分组。
根据第四方面，提供了一种中继节点，其被配置为在被配置用于多径多跳路由的无线通信网络中处理数据分组传输。所述中继节点被配置为从无线通信网络中的前一中继节点PRN接收数据分组。中继节点还被配置为向无线通信网络中的后一中继节点SRN发送数据分组。中继节点还被配置为从SRN接收与数据分组相关联的中继NACK消息(RNACK消息)。中继节点还被配置为将数据分组和RNACK消息中的至少一个转发到与SRN不同的替换中继节点RRN。
根据第五方面，提供了一种适于数据分组的多跳路由的无线网络中的中继节点。中继节点包括：
存储模块，用于在数据分组缓冲器中存储从网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组；
·控制模块，用于控制缓冲数据分组向网络中的后一中继节点SRN的传输；
·读取模块，用于读取源自SRN并与所发送的数据分组相关联的中继ACK消息(RACK消息)；以及
·处理模块，用于基于接收的RACK确定是否从数据分组缓冲器中刷除数据分组。
根据第六方面，提供了一种用于在配置用于多径多跳路由的无线通信网络中处理数据分组传输的中继节点。中继节点包括：
·读取模块，用于读取源自无线通信网络中的前一中继节点PRN的数据分组；
·控制模块，用于控制数据分组向无线通信网络中的后一中继节点SRN发送；
·读取模块，用于读取源自SRN并与数据分组相关联的中继NACK消息(RNACK消息)；
·控制模块，用于控制将数据分组和RNACK消息中的至少一个转发到与SRN不同的替换中继节点RRN。
根据第七方面，提供了一种包括指令的计算机程序，当由至少一个处理器执行时，该指令使处理器：
·在数据分组缓冲器中存储从网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组；
·控制缓冲数据分组向网络中的后一中继节点SRN的传输；
·读取与传输的数据分组相关联的中继ACK消息(RACK消息)；以及
·基于接收的RACK确定是否从数据分组缓冲器中刷除数据分组。
根据第八方面，提供了一种包括指令的计算机程序，当由至少一个处理器执行时，该指令使处理器：
·读取从无线通信网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组；
·控制数据分组向无线通信网络中的后一中继节点SRN的传输；
·读取源自SRN并与数据分组相关联的中继NACK消息(RNACK消息)；
·控制所述数据分组和RNACK消息中的至少一个向不同于SRN的替换中继节点RRN的转发。
根据第九方面，提供一种包括第七或第八方面的计算机程序的计算机程序产品。
附图说明
通过参考以下结合附图的描述，可以最好地理解实施例及其进一步的目的和优点，在附图中：
图1a是多跳中继网络中的多个中继节点A-G的示意图，其中还示出了源节点S和目标节点T。
图1b是多径多跳中继网络中的多个中继节点A-G的示意图。
图2是示出所提出的技术的实施例的流程图。
图3是示出多跳中继网络中的三个不同中继节点之间的信令的信令图。
图4是示出根据所提出的技术在多径多跳中继网络中处理传输的方法的实施例的流程图。
图5是示出多径多跳中继网络中的不同中继节点之间的信令的信令图。
图6是示出根据所提出的技术的中继节点的框图。
图7是示出根据所提出的技术的中继节点的框图。
图8是示出根据所提出的技术的中继节点的框图。
图9是示出根据所提出的技术在中继节点中使用计算机程序的框图。
图10是示出根据所提出的技术在中继节点中使用计算机程序的框图。
图11示出了根据所提出的技术的中继节点的具体实施例。
图12示出了根据所提出的技术的中继节点的具体实施例。
图13a是通过回程无线电链路连接的宏和微微无线电基站的示意图。
图13b是无线电链路控制(RLC)的操作的示意图。
图14a是多个RLC协议数据单元(RLC PDU)中的一个RLC服务数据单元(RLC SDU)的RLC分割以及多个RLC SDU级联为单个RLC PDU的示意图。
图14b是将一个RLC PDU进行RLC分割成为两个较小的RLC PDU分段的图示。
具体实施方式
贯穿附图，相同的附图标记用于相似或对应的元素。
为了更好地理解所提出的技术，开始简单概述多跳中继网络的工作可能是有用的。参考图1a。图1a示出了多径多跳中继网络的简化版本。所示出的是源节点S和目标节点T。还示出了多个中继节点A-G，通过该中继节点，可以从源节点S向目标节点T发送数据分组。应当注意，参与的中继节点是被配置为执行中继数据分组任务的公共网络节点，例如网络内的无线电基站和用户设备。因此，在某些其他传输期间，具体的中继节点可以被认为是源节点S或目标节点T。在另一传输期间，源节点S和目标节点T可以以相同方式充当中继节点。另一可能的中继网络包括也支持多径路由的多跳中继网络。它可以例如使一个中继节点连接到多于一个其他中继节点，也称为多径网络拓扑。多跳中继网络和多径多跳中继网络之间的主要区别在于后一种情况下的中继节点能够在若干条不同的路径上转发数据分组。多径多跳中继网络的示意图由图1b提供。虚线旨在说明中继节点之间的替代路径。
在图1b中，S是源节点，T是目标节点。S和T之间有多个潜在的路径，如虚线所示。通常，存在恰当的路由协议来选择给定分组从S到T应穿过哪个路径。然而，当S向T发送分组时，存在若干选择。要么它只通过这些路径之一发送一个分组，这是传统的方法。然而，它也可以经由多个路径同时发送该一个数据分组的多个副本。前一解决方案节省了网络资源，而后一解决方案更加鲁棒。这种路由算法的确切工作被认为在本公开的范围之外。
中继网络的工作可以简要描述如下：
源节点S旨在向目标节点T发送数据分组(例如协议数据单元PDU)。源节点并非试图将其直接发送到目标节点，而是将数据分组发送到中继节点，例如图1b中的中继节点A。中继节点A以将数据分组转发到去往目标节点的路上的另一中继节点的指令接收数据分组。在图1b中，它被中继到中继节点B，中继节点B接收分组然后将其转发给中继节点E。在图1b所示的具体示例中，中继节点E可以选择将数据分组中继到中继节点F或中继节点G，以使这些节点中的任一个能够最终转发到目标节点T。如果接收到的数据分组未被破坏，网络中的中继节点可以选择发出中继确认消息(RACK消息)。因此，在该示例中，数据分组通过路由S-A-B-E-F(或G)-T到达目标节点。该过程通过利用中间中继节点将数据从一个节点传输到另一节点提供了扩展覆盖范围的有效方式。然而，通过例如信号衰落(因为它依赖于无线传输)以及由于用于传输的一些中继节点的缓冲器过载，该过程容易存在与数据分组丢失或数据分组损坏有关的缺点。也就是说，如果具体的中继节点的数据分组缓冲器已满或接近满，则中继节点可能会丢弃数据分组，从而干扰源节点和目标节点之间的路由。像这样的中断传输会触发中继节点向前一节点发出否定确认NACK。换句话说，向从其接收数据分组的节点发出否定确认NACK。因此，向目标节点的数据分组道路已经中断，并且需要一些替代机制来完成传输。
针对这种问题的具体方式取决于中继节点向另一中继节点转发数据分组时的行为。第一种场景涉及中继节点转发数据分组然后立即从数据缓冲器中刷除数据分组时的情况。这样做的问题在于，沿着向目标节点的路线的单个不成功的接收导致NACK一直被传送回源节点S，因为所使用的所有中继节点已经刷新了其缓冲器，因此不能重传数据分组。因此，单个发出的NACK将需要来自源节点的数据分组的完全重传。
为了进一步突出一些可能的缺点，参考现有的RelayARQ协议，REF[2]。根据该协议，任何接收中间/非端点中继节点或等效地RLC实体可以响应于诸如PDU的接收的数据分组来发送RACK。这向发送中继节点通知：不仅已经成功接收数据分组，而且接收中继节点从现在开始负责该数据分组，并且如果需要，则执行重传等，以确保向最终端点接收节点(即目标节点)的传送。
根据上述协议，端点/非中继发送中继将采用RACK的概念，以便维持将RLC AM保证向上层传送，但仍将继续保持数据分组被缓冲，直到被另一端点接收中继节点完全接收，并且所述发送中继节点随后将接收该数据分组的常规ACK。
对于发送中继节点，如何对给定数据分组的RACK做出反应有两种可能：
·它可以从其缓冲器中刷除数据分组，从而将数据分组的传送责任置于另一中继节点，因为这将节省缓冲旧数据分组所需的存储量。然而，该方法的缺点在于，将只有一个中继节点对该数据分组进行缓冲，并且在该中继节点离开网络的情况下，数据分组需要从初始端点发送RLC实体一路重传下去。此外，如果在端点之间创建另一个更有效的路径但不包括该中继节点，那么数据分组仍然被迫在该路径上继续传送，这从性能角度来看可能不是最佳的。
·或者，它可以将数据分组保留在其数据分组缓冲器中，直到它接收到针对该数据分组的ACK。这将提供关于添加/删除的中继节点的更多冗余，因为任何节点都能够在接收到NACK时重传数据分组。然而，这将以每个中继节点中的过度缓冲为代价-从节点到目的地的路径剩余的跳数越多，分组可能越多，因此在节点中需要的缓冲越多。此外，这也将导致在网络的每个节点中缓冲同一个PDU，使得网络中缓冲的总需求过大。
从上面可以看出，存在可能导致直接数据分组丢失或对稀疏系统资源施加很大压力的几个可能的缺点，因为同一数据分组可能必须存储在多个节点中，直到目标节点确认数据分组已经被无损坏地接收并且具有可读形状。这是稀疏缓冲器资源的低效使用，继而可能会对整个小区吞吐量产生负面影响，因为由于数据分组缓冲器过载可能会丢掉数据分组。
所提出的技术旨在提供一种替代方式来解决与多跳中继网络和/或多跳多径中继网络中的中断的数据传输有关的问题。替代方式使中继节点能够存储要在长时间内转发的数据分组，并提供一种动态确定是否从缓冲器中刷除数据分组的方法。
所提出的技术提供了一种由中继节点在适于数据分组的多跳路由的无线网络中执行的方法。该方法包括在数据分组缓冲器中存储从网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组的步骤S1。该方法还包括将缓冲的数据分组发送到网络中的后一中继节点SRN的步骤S2。该方法还包括从SRN接收与发送的数据分组相关联的中继ACK消息(RACK消息)的步骤S3。该方法还包括基于接收的RACK确定是否从分组缓冲器中刷除数据分组的步骤S4。该方法在图2的流程图中示出。
所提出的技术提供了一种机制，由此可以将数据分组存储特定的持续时间，以便确保中继网络中可能的后续数据分组丢失或数据分组损坏不需要数据分组从源节点一直进行新的重传。该方法另外提供一种方式，由此可以通过从靠近发出NACK消息的节点的中继节点的数据分组缓冲器重传数据分组，来抵消(counter)导致发出否定确认NACK消息的后续的数据分组丢失或数据分组损坏。所提出的方法还提供了一种确定数据分组是否应该从数据分组缓冲器中刷除的方式，以便不会不必要地加重缓冲器资源的负担。
图3提供了示出中继网络中参与的中继节点的总体信令的示意性信令图。从信令图可以推断，图3中表示为PRN的前一中继节点向中继节点发送数据分组。该前一中继节点PRN可以是源节点，但也可以是中继网络内的任何其他中继节点。在从中继节点向后一中继节点SRN转发之前，所接收的数据分组通过RACK消息来确认。在数据分组被转发到图中未示出的另一个中继节点之前，SRN又将与转发的数据分组相关联的RACK消息发送回中继节点。
具体的优点是在多跳中继网络中更快更有效的重传和缓冲处理。应当注意，所提出的技术也可以在多径多跳中继网络的上下文中使用，其中当一个路径故障时，其能够实现更大的鲁棒性，因为数据分组将在一些中间中继节点中缓冲，因此不需要从源节点一直重传下去。
该方法提出，基于接收的中继确认消息RACK消息从数据分组缓冲器中刷除数据分组。根据所提出的技术的具体实施例，提供了一种方法，其中如果在接收到RACK消息时以预定的超时值设置的定时器已经期满，则确定从分组缓冲器中刷除数据分组。
作为示例，每个中继节点可以被配置为保持诸如PDU之类的数据分组仅缓冲一个有限的时间量，该时间量由预先配置的值T确定。因此，在t＝t0时刻接收到关于数据分组(例如PDU)的RACK之后，启动定时器T，其可以被设置为在t＝t0+T时期满。在该具体实施例中，当上述定时器期满时，即高于或等于阈值t0+T时，可以从缓冲器中移除、刷除该数据分组。根据具体示例，诸如PDU的数据分组的每次发送可以启动新的定时器。
所提出的技术的替代实施例提供了一种方法，其中基于包含在所接收的RACK消息中的信息来确定从分组缓冲器中刷除数据分组，所述信息提供了RACK消息被中继的跳数的量度。因此，如果RACK消息已经在多个中继节点上被成功中继，并且该信息被提供给RACK消息的接收者，即接收中继节点，则接收中继节点可以获得使其能够确定数据分组应从数据分组缓冲器中被刷除的信息。提供此信息的一种可能的方法是在RACK消息中包含计数器。对于发出RACK消息的每个中继节点，计数器增加一。中继节点然后可以检查计数器以确定已经发出用于相应数据分组的RACK消息的中继节点数量。从计数器获得的数量从而提供了RACK消息被中继的跳数的量度。
根据具体示例，数据分组(诸如PDU)的每次发送可以在从新接收机接收到RACK之后重新启动计数器过程。
作为示例，包含RACK的状态消息可以利用计数器来扩展，所述计数器以零值开始，然后对于RACK被中继的每一跳递增一步。
根据另一具体示例，包含RACK的状态消息可以利用计数器来扩展，所述计数器以大于零的值开始，然后对于RACK被中继的每一跳递减一步。
根据示例性实施例，提供了一种方法，其中基于所述量度和第一预定阈值之间的比较，确定从所述缓冲器中刷除所述数据分组。因此，所获得的量度可以与第一阈值进行比较，所述第一阈值被设置以在没有接收后续RNACK的风险的情况下优化数据分组可能被刷除的概率以及优化缓冲器资源的使用。根据具体示例，只有当计数器高于或可能等于某一第一阈值时，可以从接收RACK的中继节点的缓冲器中去除诸如PDU的数据分组。
非限制性且纯粹说明的示例可以是，如果RACK消息已经通过三跳进行了中继，即，数据分组被存储在至少三个其他中继节点的数据分组缓冲器中，则数据分组被刷除。
根据所提出的技术的另一个实施例，提供了一种方法，其中基于所述量度和第二阈值之间的比较，确定将RACK消息中继到前一中继节点PRN。
作为示例，接收包括RACK的状态消息的中继节点可以仅在计数器低于或可能等于某个第二阈值时进一步将RACK中继到PRN。第二阈值可以不同于用于确定是否从数据分组缓冲器中刷除数据分组的第一阈值。
根据所提出的技术的具体示例，提供了一种方法，其中第一阈值和第二阈值是相同的阈值。
已经描述了提供一种方式来解决与多跳中继网络和/或多跳多径中继网络中的中断的数据传输有关的问题的方法的各种实施例。接下来将描述用于在配置为多径多跳路由的无线通信网络中处理数据分组传输的方法。该方法可以由无线通信网络中的中继节点执行。如果从SRN接收到中继否定确认消息(RNACK消息)，则该方法使得中继节点能够将最初转发到后一中继节点SRN的数据分组重传到替换SRN的替换中继节点RRN。RNACK消息是指在已经去除了多径网络中的特定路径的情况下，例如在中继节点和目标节点之间的路径已被删除的情况下所发出的新的NACK消息。因此，当每跳使用常规NACK消息来指示重传时，RNACK消息指示中继节点不能通过预期路径转发数据分组。中继节点与例如目标节点之间的路径已经被去除的场景可能使得中继节点不可能将数据分组传送到目标节点，除非可以使用另外的路径。所提出的方法提供了一种机制，其能够使数据分组沿着不同路径重定向到预期目标节点。
为此，所提出的技术提供了一种由中继节点执行的用于在配置用于多径多跳路由的无线通信网络中处理数据分组传输的方法。该方法包括从无线通信网络中的前一中继节点PRN接收数据分组的步骤S10。该方法还包括向无线通信网络中的后一中继节点SRN发送数据分组的步骤S20。该方法还包括从SRN接收与数据分组相关联的中继NACK消息(RNACK消息)的步骤S30。该方法还包括将数据分组和RNACK消息中的至少一个转发到与SRN不同的替换中继节点RRN的步骤S40。该方法在图4的流程图中示意性地示出。
以略微不同的词语并参考图5的信令图，中继节点RN 10从前一中继节点PRN 9接收预期去往目标节点的数据分组(S10)。中继节点RN 10向后一中继节点SRN 11发送数据分组(S20)，以使得SRN 11能够进一步向目标节点发送数据分组。在由于SRN 11和中继网络中的另一节点之间的路径已经被去除导致不能从SRN 11进一步发送数据分组的情况下，SRN11向中继节点RN 10发出否定确认消息，称为中继NACK、RNACK消息。中继节点RN 10接收与数据分组相关联的RNACK。接收到RNACK消息后，中继节点RN 10将把数据分组或RNACK中的至少一个转发到与SRN 11不同的新的替换中继节点RRN 12(S40)。是否转发RNACK消息或数据分组取决于具体实施例。下面将描述这样的实施例。
根据所提出的技术的具体实施例，提供了一种方法，其中发送数据分组的步骤S20还包括：将数据分组在数据分组缓冲器中存储指定的持续时间，并且如果持续时间期满，则从数据分组缓冲器中刷除数据分组。数据分组存储指定的持续时间将使得中继节点可以将受制于接收的RNACK的数据分组从SRN转发到替换中继节点RRN。
根据另一个实施例，提供了一种方法，其中持续时间持续到预定定时器期满，其中当向后一节点发送数据分组时触发定时器。
该具体实施例提供了缓冲器资源的有效使用以及使得受制于RNACK消息的数据分组重定向的有效方式。该具体实施例提供一种方式，由此数据分组被存储一段持续时间，其优化了数据分组存在于数据分组缓冲器中并且当接收到RNACK时准备好从中继节点重传的可能性。该实施例还确定数据分组不被存储不必要的长时间，这可能会对中继节点接收新数据分组的能力产生负面影响。
根据另一实施例，提供了一种方法，其中转发数据分组的步骤S40包括：将存储在数据分组缓冲器中的数据分组重传到与SRN不同的替换中继节点RRN，以使得替换中继节点能够在另一路径上将数据分组中继到预期的目标节点。
根据可选和说明的示例，可以在状态报告中引入新的RNACK码点。如果中继节点A正向中继节点B发送RNACK，则向先前已经发送了相同数据分组或分段、并且在某些情况下已经用该分段的RACK通知的中继节点B来完成。RNACK被解释为用于重传该数据分组/分段但不向节点A指示的指示符，如常规NACK的情况。相反，该数据分组将向表示朝向目标节点T的替代路径的某个其他节点E重传。在图1b中，示例可以是节点E已经向中继节点F发送了数据分组，但是中继节点F已经失去了去往目标节点T的链路，作为替代将RNACK发送到中继节点E，将触发中继节点E将数据分组转而向G重传。
所提出的技术的另一个实施例提供了一种方法，其中RRN包括PRN。即，代替SRN的新中继节点是数据分组最初从其到达的PRN。
根据所提出的技术的替代实施例，提供了一种方法，其中转发的步骤S40包括：将RNACK消息转发到PRN，如果PRN尚未刷新其数据分组缓冲器，则使PRN在另一路径上将数据分组向预期目标节点中继，或者，如果前一中继节点已经刷新了其数据分组缓冲器，则使PRN将RNACK消息转发到另一个新的中继节点。
进一步的实施例提供一种方法，其中转发步骤S40包括：如果指定的持续时间已经期满并且数据分组已经从数据分组缓冲器中被刷除，则将RNACK消息转发到前一节点。
根据具体示例性实施例，提供了一种方法，其中转发数据分组的步骤S40还包括从数据分组缓冲器中刷除该数据分组。因此，如果从SRN接收到RNACK，则中继节点可以将数据分组转发到替换中继节点RRN，然后刷除该数据分组。因此，存储和可能转发数据分组的责任留给替换节点。这提供了一种动态方式，从而确保数据分组在特定的中继节点数据分组缓冲器中不会存储太长时间。转发数据分组的步骤S40还可以包括：传送关于数据来自哪个路径的信息，以确保RRN能够避免该特定路径。
下面将介绍一些与无线电链路控制RLC技术有关的一些技术背景。这样做为可以使用所提出的技术的特定环境提供了一些背景。这些例子仅仅是说明性的，不应被认为是限制所提出的技术的范围。有关RLC架构和功能的进一步背景可以在REF[1]中找到。
首先简要介绍HetNet场景中的LTE中继，参考图13a，其示出了通过回程无线电链路连接的宏和微微无线电基站。在图13a中示出了一个小区密集型城市异质室外部署场景，其中，宏基站位于屋顶之上，小型RBS(图中称为pico)位于屋顶下的建筑物墙壁或灯柱上。用户设备UE，例如移动/蜂窝电话正在使用无线电接入网络(RAN)服务来访问移动网络服务。微微无线电基站picoRBS可以通过无线电接入链路提供一种或多种无线电接入技术的组合，例如，3GPP LTE、3GPP HSPA、3GPP GSM或IEEE 802.11x(“WiFi”)。picoRBS需要将RAN流量回传到移动网络，并为此使用无线链路。客户端被定义为通过无线回程与集线器通信的picoRBS的一部分。集线器被定义为通过无线回程与客户端进行通信的宏RBS的一部分。请注意，pico和客户端不需要位于同一位置。这同样适于集线器和宏基站。无线链路可以通过该链路“A”和“B”两侧的两个终端来实现。在集线器侧，在终端B上终止的业务经由例如铜线或光纤介质上的固定链路转发到移动回程网络。picoRBS和集线器之间的无线链路可以使用各种技术(例如LTE和微波)来实现。在使用普通微波实现无线链路的情况下，终端A和B对于微波解决方案将是典型的。在使用LTE回程实现无线链路的情况下，终端A通常将通过使用嵌入在picoRBS“p”中的UE来实现。该UE被称为“客户端”。在集线器侧，终端B将作为RBS。LTE回程可以通过正常的IMT频带(例如，2.6GHz)来承载，在这种情况下，使用3GPP标准LTE带内或带外中继，或者通过在更高的无线电频率(例如，28GHz)上运行LTE基带。LTE回程意味着picoRBS连接到用于创建到集线器的链路的客户端。请注意，在上面的例子中，可能有几个回程跳数。
继续提供RLC的概述。参考图13b。如REF[1]中描述的RLC协议负责将(报头压缩的)IP分组(也称为RLC SDU)从PDCP分割/级联成适当大小的RLC PDU。它还处理错误接收的PDU的重传，以及去除重复的PDU。最后，RLC确保SDU向上层顺序传送。这些方面都在图13b中示出。
进一步简要介绍RLC的分段/级联，其工作如下：
·选择一定量的数据以从RLC SDU缓冲器传输，并且将SDU分割和/或级联以创建RLC PDU。因此，对于LTE，RLC PDU大小动态变化。
·在包括报头的每个RLC PDU中，报头特别包括用于按顺序传送和重传机制的序列号。图14a示出了多个RLC PDU中的一个RLC SDU的RLC分割以及单个RLC PDU中的多个RLCSDU的级联。
此外，可能发生的是，发生的重传将使用与如通过例如关于链路适配、调度等的MAC级别决策强制的初始传输不同的另一RLC PDU大小。在这种情况下，原始RLC PDU被重新分割，即分解成更小的部分。
以下简要介绍了RelayARQ。RelayARQ作为REF[2]中描述的概念，并且如示出了示意的RLC中继建立的图14b所示，作为改进RLC中继操作的方式发起。当使用RelayARQ时，每个中继节点中的RLC实体不终止每个链路(这随后将导致孤立跳数的级联)，相反，每个节点使用相同的序列号、RLC PDU大小、协议状态等。此外，状态信息在前一链路之外被重新使用和交换。从发送方节点逐节点地分步委托临时重传责任，直到最终在接收方接收到数据单元。然而，发送方节点仍然保留最终的重传责任。这有两个积极的结果：
·首先，重传在正常情况下仅在发生传输错误的链路上执行。
·第二，具有最终重传责任的发送方作为外部循环ARQ协议，因为它提供了用于错误恢复的回退状态。这意味着，可以避免分层的概念。
已经描述了所提出的方法的多个实施例，在下面将描述被配置为执行所述方法的中继节点的实施例。所提出的方法可以获得的所有优点同样地由所提出的中继节点提供。
所提出的技术在适于数据分组的多跳路由的无线网络中提供中继节点10。中继节点10被配置为在数据分组缓冲器中存储从网络中的前一中继节点PRN 9接收的数据分组。中继节点10还被配置为向网络中的后一中继节点SRN 11发送缓冲的数据分组。中继节点10还被配置为从SRN 11接收与发送的数据分组相关联的中继ACK消息(RACK消息)。中继节点10还被配置为基于接收的RACK来确定是否从数据分组缓冲器中刷除数据分组。
根据所提出的技术的具体实施例，提供了中继节点10，其中中继节点10被配置为如果在接收到RACK消息时以预定的超时值设置的定时器已经期满，则从数据分组缓冲器中刷除数据分组。
根据所提出的技术的另一实施例，提供了一种中继节点10，其中中继节点10被配置为基于包含在所接收的RACK消息中的信息从数据分组缓冲器中刷除数据分组，所述信息提供了RACK消息被中继的跳数的量度。
根据所提出的技术的另一个实施例，提供了一种中继节点10，其中中继节点10被配置为基于所述量度和第一预定阈值之间的比较，从所述缓冲器中刷除数据分组。
根据所提出的技术的另一个实施例，提供了一种中继节点10，其中中继节点10被配置为基于所述量度和第二阈值之间的比较，向PRN中继RACK消息。
根据所提出的技术的可选实施例，提供了中继节点10，其中第一阈值和第二阈值是相同的阈值。
在具体示例中，中继节点10包括处理器120和存储器130，存储器包括可由处理器执行的指令，以便控制中继器。
图6是示出包括处理器120和相关联的存储器130的中继节点10的示例的示意性框图。
在该具体示例中，以计算机程序实现本文描述的步骤、功能、过程、模块和/或框的至少一部分，所述计算机程序被加载到存储器中用于包括一个或更多个处理器的处理电路的执行。处理器和存储器彼此互联，以支持常规软件执行。可选的输入/输出设备还可以与(一个或多个)处理器和/或存储器互连，以实现相关数据(例如，(一个或多个)输入参数和/或得到的(一个或多个)输出参数)的输入和/或输出。
术语“处理器”在一般意义上应被解释为能够执行程序代码或计算机程序指令以执行特定处理、确定或计算任务的任何系统或设备。
因此，包括一个或多个处理器的处理电路被配置为：在运行计算机程序时执行例如本文描述的那些明确定义的处理任务。
处理电路不是必须专用于仅执行上述步骤、功能、过程和/或块，而是还可以执行其他任务。
可选地，网络节点或中继节点10还可以包括通信电路。通信电路可以包括用于与网络中的其他设备和/或网络节点进行有线和/或无线通信的功能。在具体示例中，中继节点10可以包括用于与一个或多个其他节点通信(包括发送和/或接收信息)的无线电电路。通信电路可以与处理器和/或存储器互连。包括通信电路110、处理器120和存储器130的中继节点10在图8中示出。
所提出的技术提供了一种中继节点100，其被配置为在配置用于多径多跳路由的无线通信网络中处理数据分组传输。中继节点100被配置为从无线通信网络中的前一中继节点PRN 9接收数据分组。中继节点100还被配置为向无线通信网络中的后一中继节点SRN11发送数据分组。中继节点100还被配置为从SRN 11接收与数据分组相关联的中继NACK消息(RNACK消息)。中继节点还被配置为将数据分组和RNACK消息中的至少一个转发到与SRN11不同的替换中继节点RRN 12。
根据所提出的技术的具体实施例，提供了一种中继节点100，其中中继节点100还被配置为将数据分组在数据分组缓冲器中存储指定的持续时间，并且如果持续时间到期则从数据分组缓冲器中刷除数据分组。
根据所提出的技术的具体实施例，提供了一种中继节点100，其中中继节点100被配置为将数据分组持续存储一段持续时间，直到预定定时器期满，其中当将所述数据分组发送到所述后一节点时，触发所述定时器。
根据所提出的技术的具体实施例，提供了一种中继节点100，其中中继节点100被配置为通过重传存储在数据分组缓冲器中的数据分组，将数据分组转发到与SRN 11不同的替换中继节点RRN 12，使得替换中继节点RRN 12能够在另一路径上将数据分组向预期目标节点中继。
根据所提出的技术的具体实施例，提供了一种中继节点100，其中替换中继节点RRN 12包括PRN 9。
根据所提出的技术的具体实施例，提供了一种中继节点100，其中中继节点100被配置为将RNCK消息转发到PRN 9，如果PRN 9尚未刷新其数据分组缓冲器，则使PRN 9在另一路径上将数据分组向预期目标节点中继，或者，如果PRN 9已经刷新了其数据分组缓冲器，则使PRN 9将RNACK消息转发到另一个替换中继节点RRN 12。
根据所提出的技术的具体实施例，提供了一种中继节点100，其中中继节点100被配置为：如果指定的持续时间已经期满并且数据分组已经从数据分组缓冲器中被刷除，则将RNCK消息转发到PRN 12。
根据所提出的技术的具体实施例，提供了一种中继节点100，其中中继节点100被配置为在转发数据分组之后从数据分组缓冲器中刷除数据分组。
在具体示例中，中继节点100包括处理器1200和存储器1300，存储器包括可由处理器执行的指令，由此中继节点适于在被配置用于多径多跳路由的无线通信网络中处理数据分组传输。
图7是示出包括处理器1200和相关联的存储器1300的中继节点100的示例的示意性框图。
在该具体示例中，以计算机程序实现本文描述的步骤、功能、过程、模块和/或框的至少一部分，所述计算机程序被加载到存储器中用于包括一个或更多个处理器的处理电路的执行。处理器和存储器彼此互联，以支持常规软件执行。可选的输入/输出设备还可以与(一个或多个)处理器和/或存储器互连，以实现相关数据(例如，(一个或多个)输入参数和/或得到的(一个或多个)输出参数)的输入和/或输出。
术语“处理器”在一般意义上应被解释为能够执行程序代码或计算机程序指令以执行特定处理、确定或计算任务的任何系统或设备。
因此，包括一个或多个处理器的处理电路被配置为：在运行计算机程序时执行例如本文描述的那些明确定义的处理任务。
处理电路不是必须专用于仅执行上述步骤、功能、过程和/或块，而是还可以执行其他任务。
所提出的技术可以应用于可以是有线或无线设备的用户终端。
如本文中所使用的，非限制性术语“用户设备”和“无线设备”可以指移动电话、蜂窝电话、配备有无线通信能力的个人数字助理PDA、智能电话、膝上型电脑或配备有内部或外部的移动宽带调制解调器的个人计算机PC，具有无线通信能力的平板PC、目标设备、设备到设备UE、机器类型的UE或支持机器到机器通信的UE、iPAD、客户住宅设备CPE、膝上型嵌入式设备LEE、膝上安装的设备LME、USB加密狗、便携式电子无线通信设备、配备有无线通信能力的传感器设备等。具体地，术语“UE”和术语“无线设备”应当理解为非限制性的术语，包括与在蜂窝或移动通信系统中的无线电网络节点进行通信的任意类型无线设备或配备有用于根据蜂窝或移动通信系统内的任意相关通信标准进行无线通信的无线电电路的任何设备。
如本文所使用的，非限制性术语“无线电网络节点或网络节点”可以指基站、网络控制节点，例如网络控制器、无线电网络控制器、基站控制器等。具体地，术语“基站”可以包含不同类型的无线电基站(其包括标准基站(例如，节点B或演进节点B eNB))，并且还可以包括宏/微/微微无线电基站、家庭基站(也称为毫微微基站)、中继节点、中继器、无线电接入点、基础收发站BTS、以及甚至控制一个或多个远程无线电单元RRU的无线电控制节点等。
可选地，网络节点或中继节点100还可以包括通信电路。通信电路可以包括用于与网络中的其他设备和/或网络节点进行有线和/或无线通信的功能。在具体示例中，中继节点可以包括用于与一个或多个其他节点进行通信(包括发送和/或接收信息)的无线电电路。通信电路还可以与处理器和/或存储器互连。图8是这种中继节点10的示意图。
应当理解，本文描述的方法和设备可以以各种方式组合和重新布置。
例如，实施例可以用硬件、或用由合适的处理电路执行的软件、或其组合来实现。
本文所述的步骤、功能、过程、模块和/或块可以使用任何常规技术在硬件中实现，例如使用分立电路或集成电路技术，包括通用电子电路和专用电路二者。
特定示例包括一个或多个合适配置的数字信号处理器和其他已知电子电路，例如用于执行专门的功能的互连的分立逻辑门、或者专用集成电路(ASIC)。
备选地，本文描述的步骤、功能、过程、模块和/或块中的至少一些可以在软件中实现，例如由合适的处理电路(例如一个或多个处理器或处理单元)来执行的计算机程序。
处理电路的示例包括但不限于：一个或多个微处理器、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个中央处理单元(CPU)、视频加速硬件、和/或任意合适的可编程逻辑电路，例如一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)或者一个或多个可编程逻辑控制器(PLC)。
还应当理解，可以重新使用实现所提出的技术的任何常规设备或单元的通用处理能力。也可以例如通过对现有软件进行重新编程或添加新的软件组件重新使用现有的软件。
所提出的技术的可能实施例提供了一种用于执行所提出的方法的任务的计算机程序。
因此，提供了包括指令的计算机程序131，当由至少一个处理器执行时，该指令使得处理器：
·在数据分组缓冲器中存储从网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组；
·控制缓冲数据分组向网络中的后一中继节点SRN的传输；
·读取与传输的数据分组相关联的中继ACK消息(RACK消息)；以及
·基于接收的RACK确定是否从数据分组缓冲器中刷除数据分组。
所提出的技术还提供了包括存储有计算机程序的计算机可读介质的计算机程序产品。
所提出的技术还提供了一种包括计算机程序的载体，其中所述载体是电信号、光信号、电磁信号、磁信号、电子信号、无线电信号、微波信号或计算机可读存储介质之一。
图9是在中继节点10中如何利用计算机程序产品140上携带的计算机程序131的示意图。
所提出的技术的可能实施例提供了一种用于执行所提出的方法的任务的计算机程序。
因此，提供一种包括指令的计算机程序1310，当由至少一个处理器执行时，所述指令使得处理器：
·读取从无线通信网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组；
·控制数据分组向无线通信网络中的后一中继节点SRN的传输；
·读取与所述数据分组相关联的中继NACK消息(RNACK消息)，所述RNACK消息源自所述SRN；
·控制所述数据分组和RNACK消息中的至少一个向不同于SRN的替换中继节点RRN的转发。
所提出的技术还提供了包括存储有计算机程序的计算机可读介质的计算机程序产品。
所提出的技术还提供了一种包括计算机程序的载体，其中所述载体是电信号、光信号、电磁信号、磁信号、电子信号、无线电信号、微波信号或计算机可读存储介质之一。
图10是在中继节点100中如何利用计算机程序产品1400上携带的计算机程序1310的示意图。
通过示例的方式，软件或计算机程序可以实现为计算机程序产品，其通常在在计算机可读介质(具体地，非易失性介质)上承载或存储。计算机可读介质可包括一个或多个可移除或不可移除的存储设备，包括(但不限于)：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、高密度盘(CD)、数字多用途盘(DVD)、蓝光盘，通用串行总线(USB)存储器、硬盘驱动器(HDD)存储设备、闪存、磁带或任何其它常规存储设备。计算机程序可以因此被加载到计算机或等效处理设备的操作存储器中，用于由其处理电路执行。
因此，当由一个或多个处理器执行时，本文提出的流程图可以被认为是计算机流程图。对应的中继节点10可以定义为一组功能模块，其中由处理器执行的每个步骤对应于一个功能模块。在这种情况下，功能模块被实现为在处理器上运行的计算机程序。因此，中继节点10可以备选地被定义为功能模块组，其中功能模块被实现为在至少一个处理器上运行的计算机程序。
驻留在存储器中的计算机程序可以因此被组织为合适的功能模块，所述功能模块被配置为，当被处理器执行时，执行本文所述的步骤和/或任务的至少一部分。图11是示出包括功能模块组的中继节点10的示例的示意性框图。
图11示出了适于数据分组的多跳路由的无线网络中的中继节点10。中继节点10包括：
存储模块125，用于在数据分组缓冲器中存储从网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组；
·控制模块135，用于控制缓冲数据分组向网络中的后一中继节点SRN的传输；
·读取模块145，用于读取源自SRN并与所发送的数据分组相关联的中继ACK消息(RACK消息)；以及
·处理模块155，用于基于接收的RACK确定是否从数据分组缓冲器中刷除数据分组。
图12示出了用于在配置用于多径多跳路由的无线通信网络中处理数据分组传输的中继节点100。中继节点100包括：
·读取模块1250，用于读取源自无线通信网络中的前一中继节点PRN的数据分组；
·控制模块1350，用于控制数据分组向无线通信网络中的后一中继节点SRN发送；
·读取模块1450，用于读取源自SRN并与数据分组相关联的中继NACK消息(RNACK消息)；
·控制模块1550，用于控制将数据分组和RNACK消息中的至少一个转发到与SRN不同的替换中继节点RRN。
备选地，可以主要通过硬件模块或者备选地通过使用诸如分立电路或集成电路技术(包括通用电子电路和专用电路两者)的任何常规技术的硬件来实现图11和12中的模块。
特定示例包括一个或多个合适配置的数字信号处理器和其他已知电子电路，例如用于执行专门的功能的互连的分立逻辑门、或者专用集成电路(ASIC)。软件对硬件的程度仅仅是实现选择。
仅作为示例，提出上述实施例，并应当理解，所提出的技术不限于此。本领域技术人员将理解，在不背离由随附权利要求限定的本公开范围的情况下，可以对实施例做出各种修改、组合和改变。尤其是，在技术上可行的其他配置中，不同实施例中的不同部分解决方案可以被组合。
缩写
3GPP 第三代伙伴计划
ACK 确认(在ARQ协议中)
AM 确认模式(RLC配置)
ARQ 自动重传请求
ERR 错误
GSM 全球移动通信系统
HSPA 高速分组接入
IEEE 电气与电子工程师学会
IP 网际协议
LTE 长期演进
MAC 媒体访问控制
MME 移动性管理实体
NACK 否定确认(在ARQ协议中)
PDCP 分组数据会聚协议
PDU 协议数据单元
RACK 中继ACK
ROK 中继OK
RAN 无线接入网络
RBS 无线电基站
RLC 无线电链路控制
RRC 无线电资源控制
SDU 服务数据单元
UE 用户设备
UM 未确认模式(RLC配置)
VoIP IP上语音
WiFi 无线保真
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Claims (12)

1.一种由在适于数据分组的多跳路由的无线网络中的中继节点执行的方法，所述方法包括以下步骤：
-在数据分组缓冲器中存储从无线网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组；
-将缓冲的数据分组向所述无线网络中的后一中继节点SRN发送；
-从所述SRN接收与所发送的数据分组相关联的中继ACK消息“RACK消息”；以及
-基于接收的RACK，确定是否从所述数据分组缓冲器中刷除所述数据分组，其中如果在接收到所述RACK消息时以预定的超时值设置的定时器已经期满，则确定从所述数据分组缓冲器中刷除所述数据分组。
2.根据权利要求1所述的方法，其中基于包含在所接收的RACK消息中的信息来确定从所述数据分组缓冲器中刷除所述数据分组，所述信息提供了所述RACK消息被中继的跳数的量度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中基于所述量度和第一预定阈值之间的比较，确定从所述缓冲器中刷除所述数据分组。
4.根据权利要求3所述的方法，其中基于所述量度和第二阈值之间的比较，确定向PRN中继所述RACK消息。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一预定阈值和所述第二阈值是相同的阈值。
6.一种适于数据分组的多跳路由的无线网络中的中继节点，其中所述中继节点包括处理器和存储计算机程序的存储器，所述计算机程序在被所述处理器执行时使所述处理器：
-在数据分组缓冲器中存储从无线网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组；
-向所述无线网络中的后一中继节点SRN发送所缓冲的数据分组；
-从所述SRN接收与所发送的数据分组相关联的中继ACK消息“RACK消息”；以及
-基于所接收的RACK来确定是否从所述数据分组缓冲器中刷除所述数据分组，其中如果在接收到所述RACK消息时以预定的超时值设置的定时器已经期满，则从所述数据分组缓冲器中刷除所述数据分组。
7.根据权利要求6所述的中继节点，其中所述中继节点被配置为：基于包含在所接收的RACK消息中的信息，从所述数据分组缓冲器中刷除所述数据分组，所述信息提供了所述RACK消息被中继的跳数的量度。
8.根据权利要求6所述的中继节点，其中所述中继节点被配置为基于所述RACK消息被中继的跳数的量度和第一预定阈值之间的比较，从所述数据分组缓冲器中刷除所述数据分组。
9.根据权利要求8所述的中继节点，其中，所述中继节点被配置为基于所述量度和第二阈值之间的比较，向PRN中继所述RACK消息。
10.根据权利要求9所述的中继节点，其中所述第一预定阈值和所述第二阈值是相同的阈值。
11.一种在适于数据分组的多跳路由的无线网络中的中继节点，其中所述中继节点包括：
-存储模块，用于在数据分组缓冲器中存储从无线网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组；
-控制模块，用于控制缓冲的数据分组向所述无线网络中的后一中继节点SRN的发送；
-读取模块，用于读取源自所述SRN并与所发送的数据分组相关联的中继ACK消息“RACK消息”；以及
-处理模块，用于基于接收的RACK，确定是否从所述数据分组缓冲器中刷除所述数据分组，其中如果在接收到所述RACK消息时以预定的超时值设置的定时器已经期满，则确定从所述数据分组缓冲器中刷除所述数据分组。
12.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序在由中继节点的至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器：
-在数据分组缓冲器中存储从网络中的前一中继节点PRN接收的数据分组；
-控制所缓冲的数据分组向网络中的后一中继节点SRN的发送；
-读取与所发送的数据分组相关联的中继ACK消息“RACK消息”；以及
-基于所接收的RACK，确定是否从所述数据分组缓冲器中刷除所述数据分组，其中如果在接收到所述RACK消息时以预定的超时值设置的定时器已经期满，则确定从所述数据分组缓冲器中刷除所述数据分组。
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