CN108702256A - 用于在无线网络中藉由否定确认指示符(nack)避免以将串流自一无线通信装置传输至复数个无线通信装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种用于在无线网络中由第二通信装置接收来自第一通信装置之数据封包的方法，包含下列步骤：在所述第二通信装置处等待所述数据封包；由所述第二通信装置决定与所述数据封包有关的情境资讯；如果未成功接收数据封包，则由所述第二通信装置根据所述情境资讯来控制向所述第一通信装置传输一否定确认指示符(NACK)和/或一信道质量指示符(CQI)。

Description

用于在无线网络中藉由否定确认指示符(NACK)避免以将串流 自一无线通信装置传输至复数个无线通信装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在无线网络中将串流自一无线通信装置传输至复数个无线通信装置，特别是在汽车环境中，的方法。
背景技术
在智慧型交通系统(Intelligent Transport Systems,ITS)；车辆通信；基本应用程式集；定义，ETSI技术报告TR 102 638Rev.1.1.1,2009中所讨论的协同智慧型交通系统(Cooperative Intelligent Transport Systems,C-ITS)是基于车辆之间(车辆对车辆通信，Vehicle-to-Vehicle communication,V2V)以及车辆与路边单元之间(车辆对基础设施通信，Vehicle-to-Infrastructure communication,V2I)的讯息交换，并且目的是在于改善交通安全和效率。这种交换通常藉由基于例如无线区域网络(Wireless Local AreaNetwork,WLAN)通信标准的无线通信来达成。在协力交通安全应用的情况下，每台车辆都会定期地向其附近的所有车辆及装置广播具有它的位置、速度、行驶路径和其他有用资料的信标。
欧洲和美国的C-ITS系统分别称为ETSI ITS-G5和车载环境中的无线存取(Wireless Access in Vehicular Environments,WAVE)(IEEE资讯技术标准–系统之间的电信和资讯交换–当地和都会区域网络特定要求–第11部分：无线区域网络媒体存取控制(Medium Access Control,MAC)和实体层(Physical Layer,PHY)规格，IEEE标准802.11-1997，卷号，第445页，1997年)。这两种系统皆运作于5.9GHz并且是依据IEEE 802.11p标准，而这个标准是按照先前的WLAN标准来定义实体层(PHY)和媒体存取控制(MAC)层。除依照802.11p标准的系统之外，最近已提议运用细胞式系统来进行V2V和V2I通信(共称为V2X)。尤其，可预期LTE技术的未来演进将可供装置之间的直接通信(亦即无须行经细胞式基础设施)，这是一个通常称作装置对装置(device-to-device,D2D)通信的特征。由于出现细胞式基础设施，它能够对交通参与者之间的直接交流提供管理及控制功能(例如无线电资源分配)，因此利用装置对装置通信确实具有潜力为协力交通安全应用提供相较于传统系统为更佳的服务品质(Quality of Service,QoS)。
无线通信系统结合各式技术来克服无线传播频道的损伤，并且为服务和应用提供一定程度的可靠度。调适性调变及编码(Adaptive modulation and coding,AMC)用于将调变、编码及其他的信号与协定参数配对于无线电链路上的多项条件，并且能够更有效率地运用资源。然而，干扰和杂讯会造成一些传输作业的错误接收。自动重复请求(Automaticrepeat request,ARQ)是一种控制机制，这可供接收器借助于错误侦测码来侦测所接收讯息内的错误，并且在毁损时请求新的传输。混合ARQ(Hybrid ARQ,HARQ)进一步导入向前错误校正(Forward Error Correction,FEC)编码，其中可利用添增的奇偶位元来修复受毁损讯息。
目前技艺的限制
由于可扩充性问题，类似像在C-ITS情况下常用的广播传输通常并不支援HARQ或AMC机制。在广播传输的情况下，利用HARQ或AMC机制会导致非常大量的反馈讯息(肯定确认(positive acknowledgment,ACK)和否定确认(negative acknowledgments,NACK))，而这些在无线媒体中产生过多的冗余讯务，并且可能对网络效能造成妨碍。除了由所欲接收器引发的反馈「风暴」之外，在所欲覆盖区域之外的接收器也可能会尝试请求进一步的重新传输，故而导致额外的开支和干扰。
因此，广播传输需要配置非常稳健的调变及编码设定，借以在缺少HARQ和AMC机制的情况下提供可靠的传输作业。然而，这会降低无线通信系统的频谱效率。
美国专利公开号US 2009/032577A1揭露在传统行动网络中发送用于广播封包的NACK和信道质量指示符。
PCT专利公开号WO 2008/021573A2涉及了MBMS服务的ACK/NACK。
PCT专利公开号WO 2011/106931A1揭露一种在细胞式通信系统中于广播传输期间管理复数个使用者设备的簇集头端。
德国专利公开号DE 10 2005 018 455A1涉及高速下行链路封包存取网络中的广播。
美国专利公开号US 2012/0163252涉及一种当在划时双工(time divisionduplex,TDD)细胞式通信系统或者划频双工(frequency-division duplex,FDD)细胞式通信系统中利用上行链路频带及下行链路频带的其中一项来进行装置对装置链路通信时的混合式自动重复请求(hybrid automatic repeat request,HARQ)和调适性传输的细胞式通信系统。
欧洲专利公开号EP 1 482 671A1揭露在划时双工(TDD)细胞式通信系统或者划频双工(FDD)细胞式通信系统中利用上行链路频带及下行链路频带的其中一项来进行链路通信。然后再依照广播发射器在其所连接的那些双向链路上接收的肯定确认和/或否定确认的比例来调整广播频道传输。
PCT专利公开号WO 2010/020078 A1涉及一种在增强型多媒体多播/广播服务中实作混合式自动重复请求(HARQ)的方法。
PCT专利公开号WO 2008/085989 A2揭露一种依据混合式自动重复请求(HARQ)程序来进行资料传输/接收的方法。
美国专利公开号US 2014/0173372 A1涉及一种提供来藉由使用者设备群组以支援网络通信的系统和方法实施例。这些实施例包含一种以二层级群组为基础的混合式自动重复请求(HARQ)机制及肯定确认(ACK)/否定确认(NACK)反馈。
本发明的目的在于提供一种用以在装置对装置网络中可靠地传输多播和/或广播封包而不会对网络资源造成沉重负担的方法。
发明内容
本发明的目的可藉由根据权利要求1所述的方法、根据权利要求10所述的方法、根据权利要求16所述的控制器、根据权利要求17所述的通信装置以及根据权利要求18所述的车辆所达成。从属权利要求则是关于优选的实施例。
一种用以在无线网络中由一第二通信装置接收来自一第一通信装置的数据封包的发明性方法包含下列步骤，即在所述第二通信装置处等待数据封包，以及由所述第二通信装置决定与数据封包有关的情境资讯。如果未成功接收数据封包，则由所述第二通信装置根据所述情境资讯来控制向所述第一通信装置传输否定确认指示符(NACK)和/或信道质量指示符(CQI)。
所述信道质量指示符可以是表明传输品质的任何指示符，例如信号杂讯比、位元错误率、信号强度等等。所述信道质量指示符可藉由利用所接收的信号来决定，并因此也能够表示接收品质。
所述第一通信装置和所述第二通信装置可以是细胞式通信装置。尤其，这些通信装置可以是使用者设备。一般说来，所述这些通信装置适用于透过基地台与核心网络来进行通信。
通信装置可以安装在车辆内以及/或是在车辆中运作。它可藉由有线和/或无线连接到车辆的至少一电子控制单元(electronic control unit,ECU)。所述通信装置可在行动网络中作为一使用者设备来运作。在另一个实施例中，所述通信装置可以是一由所述车辆的司机或乘客所携带的使用者设备。所述使用者设备可以是例如行动电话的个人电子装置。
在一个实施例中，所述这些通信装置可以直接进行通信，而不用将所述数据封包传输至另一通信装置再到一基地台，例如，通过装置对装置通信，特别是通过车辆对车辆通信。
术语情境资讯可包含元资讯，例如关于另一通信装置的资讯、环境资讯、关于第三通信装置的通信能力的资讯、区域资讯、第三通信装置的接收和/或传输能力、时间资讯、通信装置的状态等等。所述情境资讯可包含有关并非直接链结于解码数据封包的传输环境的任何资讯。
等待数据封包的步骤在一实施例中可包含控制所有的位元是否皆已成功地接收和解码。等待数据封包的步骤可包含接收一定数量的位元，使得所述方法能够决定是否已成功地接收所有位元。决定是否已成功地接收数据封包并不局限于位元，而是可以基于符号等等。
若已成功接收数据封包，则所述方法可适用于不由所述第二通信装置发送肯定确认(ACK)。从而网络负载得以降低。
关于由所述第二通信装置依据情境资讯控制NACK和/或CQI的传输，术语「依据所述情境资讯」尤其是可包含术语「按照内容资讯而定」。假如所述情境资讯表示另一通信装置已发送否定确认和/或CGI，则在所述第二通信装置的一实施例中并不会传输否定确认和/或信道质量指示符。所述情境资讯在一实施例中可表示是否应由所述第二通信装置发送否定确认和/或信道质量指示符。
在另一实施例中，所述情境资讯可表示是否将由第一通信装置接收否定确认和/或信道质量指示符，使得数据封包的重新传输数据封包将在适当的时间讯框内抵达第二使用者设备，反之亦然。倘若数据封包的重新传输对于目前应用情境是有用的，则如果仅传输否定确认和/或信道质量指示符，可根据情境资讯以减少网络的负载。
在另一实施例中，数据封包接收为多播/广播传输。
在进一步实施例中，传输否定确认和/或信道质量指示符的步骤可包含广播/多播和/或多频道传输。
在另一实施例中，所述第二通信装置可接收由一第三通信装置所传输的数据封包的重新传输封包。所述第三通信装置可能已经适当地接收由所述第一通信装置所传输的原始数据封包。所述第三通信装置可能已经接收由所述第二通信装置所传输的否定确认和/或信道质量指示符。所述第三通信装置可作为用于传输并未被所述第二通信装置成功地接收的数据封包的集线器。
在一实施例中，所述情境资讯可包含表示另一通信装置是否发送否定确认和/或信道质量指示符的资讯。如果所述另一个通信装置传输和/或已传输与数据封包相关的否定确认和/或信道质量指示符，则所述第二通信装置可不发送否定确认和/或信道质量指示符。由此，网络负载可以降低，这是因为网络传输较少的否定确认讯息和信道质量指示符讯息。
在另一实施例中，所述情境资讯可包含由另一通信装置所传输而与数据封包相关的至少一个信道质量指示符。所述数据封包可以是由所述第一通信装置所传输。其他的通信装置可以是第三通信装置、第四通信装置等等。假如由另一通信装置所传输的至少一个信道质量指示符比由所述第二通信装置所决定的信道质量指示符较差，则可不发送否定确认和/或信道质量指示符。而且因此，网络负载得以降低。假如由另一通信装置所传输的信道质量指示符比由所述第二通信装置所决定的信道质量指示符较佳，则仅传输否定确认和/或信道质量指示符。
如果数据封包并未被所述第二通信装置成功地接收，则在另一实施例里所述第二通信装置会在传输否定确认和/或频道信道质量指示符之前先等待一个时间间隔。所述时间间隔可能是依据信道质量指示符而定，尤其是时间间隔越长，信道质量指示符就越佳。同时据此，藉由避免多次传输信道质量指示符，网络负载可以减少。
在另一实施例中，所述情境资讯可包含表示所述第二通信装置是否能够接收由所述第一通信装置所传输的数据封包的重新传输数据封包的资讯，而且如果所述第二通信装置能够接收重新传输的数据封包，则传输否定确认和/或信道质量指示符。本实施例也可降低网络负载，因为假如数据封包实际上可由所述第二通信装置接收，则就只重新传输所述数据封包。
在进一步的实施例中，所述情境资讯可包含所述第二通信装置至所述数据封包的来源，特别是所述第一通信装置，的距离，并且如果所述距离超过一预定门槛值，则传输否定确认和/或信道质量指示符。在一替代性实施例中，如果所述距离少于一预定门槛值，则仅传输否定确认和/或信道质量指示符。从而，所述方法可决定在目前应用情境中的重新传输数据封包是否适当。
在另一实施例中，所述情境资讯可包含一时间限制，而由第一通信装置所传输的数据封包的重新传输数据封包须在此限制之内被所述第二通信装置接收。如果数据封包将会在所述时间限制内抵达所述第二通信装置，则仅传输否定确认和/或信道质量指示符。同样的，此实施例可减少网络负载，因为如果不会在由目前应用情境所定义的时间限制内接收重新传输的数据封包，就不会在网络上传输否定确认、信道质量指示符而且不会传输重新传输的数据封包。
本发明的目的也藉由一种用于透过具有复数个无线通信装置的无线网络中的第一通信装置来传输多播/广播数据封包的方法来解决，其中所述方法包含，作为初始传输，将多播/广播数据封包传输到复数个无线通信装置。所述方法也包含接收否定确认和/或信道质量指示符的步骤。所述方法决定与数据封包相关的情境资讯。所述方法进一步包含依照情境资讯以重新传输数据封包的步骤。因此，藉由利用所述情境资讯来控制数据封包的重新传输作业。可依照经降减的优先顺序来重新传输数据封包。在一实施例中，可根据所述情境资讯而定来选择优先顺序。
在一实施例中，所述情境资讯可包含表示无线资源是否可运用于重新传输多播/广播封包的资讯。如果无线电资源为可用，则仅重新传输多播/广播封包。从而，能够避免网络壅塞。
在一实施例中，所述方法可包含在与用于数据封包初始传输的频道不同的频道上重新传输数据封包的步骤。只有并未接收数据封包的初始传输的通信装置才必须对与用于所述初始传输的频道不同的频道进行解码。
在另一实施例中，情境资讯可包含一时间限制，而在所述时间限制内必须由至少一个所欲通信装置接收一重新传输封包。所述所欲通信装置可以是所述第二通信装置。如果数据封包将在所述时间限制内抵达至少一所欲通信装置，则仅重新传输数据封包。从而，网络负载可以是进一步降低。
在另一实施例中，所述方法可决定送返所述最差的信道质量指示符的通信装置。所述方法可基于所述最差的信道质量密钥指示符来调整至少一个无线电参数，借以改善接收品质并且减少总网络负载。
在传输所述否定确认指示符的步骤的另一实施例中可包含传输先前讯框ID和/或装置ID以作为否定确认的指示符。借此，由于并未传输否定确认而可减少网络负载。先前讯框ID和/或装置ID的接收可取代所述否定确认。
本发明的目的亦藉由一配置用来执行根据前述权利要求的方法中至少一种的控制器来解决。所述控制器可包含适合用于等待来自另一通信装置的数据封包的第一装置。所述通信装置可包含适合用于决定与数据封包相关的情境资讯的第二装置。如果并未成功地接收数据封包，则所述控制器可适用于依照所述情境资讯来控制否定确认指示符的传输和/或信道质量指示符的传输。
所述控制器可包含一传输装置，其适合用于将多播/广播数据封包作为初始传输而传输到复数个无线通信装置。所述控制器可包含适合用于接收否定确认和/或信道质量指示符的接收装置。所述控制器可包含适合用于决定与数据封包相关的情境资讯的情境决定装置。所述控制器可包含适合用于根据所述情境资讯重新传输数据封包的重新传输装置。所述重新传输装置可依相对于初始传输而为较低的优先顺序来重新传输数据封包。
所述控制器可以是依照前文中关于所述方法所描述来配置。
本发明亦涉及一种含有前述控制器的通信装置。
本发明亦涉及一种含有前述通信装置的车辆。
本发明亦涉及一种在无线网络中将多播/广播串流从第一无线通信装置传输至复数个无线通信装置的方法，包含下列步骤，在第一共同频道上依第一优先顺序将多播/广播封包自第一通信装置直接地传输至复数个包含第二通信装置的通信装置，并且在所述第二通信装置处接收从所述第一通信装置所传输的多播/广播封包。所述方法在所述第二通信装置处解码所接收的多播/广播封包。所述方法进一步决定与由所述第二通信装置所接收以及/或者与所述多播封包/广播封包相关的接收品质指示符。如果多播/广播封包已被通信装置成功地接收并解码，则所述第二通信装置不会向所述第一通信装置发送肯定确认(ACK)，而且没有信道质量指示符(CQI)。如果多播/广播封包并未被所述第二通信装置成功地接收和/或未被所述第二通信装置成功地解码，则所述第二通信装置将会在由所述等复数个通信装置所共享的共享控制频道上将否定确认指示符(NACK)和/或信道质量指示符(CQI)发送至所述第一通信装置。尤其，所述第一通信装置可将多播/广播封包发送至复数个通信装置，而无须将多播/广播封包发送至基地台。接收品质指示符可以是信道质量指示符CQI，或者可以从CQI导出或包含CQI，而此者可以是表示传输品质的任何指示符，例如信号杂讯比、错误位元率、信号强度等等。
由于本发明方法并不发送肯定确认，因此在多播/广播传输期间网络负载会显著地降低。进一步的，由于所述第二通信设备并未传输信道质量指示符，所以如果数据封包已被成功地接收并解码，则网络负载会减少。假使所述第二通信装置尚未成功地接收封包，则可藉由仅传输信道质量指示符CQI以传输隐含性的否定确认。因此，如果封包已被所述第二通信装置成功地接收并解码，则本发明方法提议不传输肯定确认而且不传输信道质量指示符。此外，倘若在多播/广播传输期间封包并未被所述第二通信装置成功地接收和/或解码，则本发明方法提出仅传输信道质量指示符。从而可显著地降低多播/广播传输期间的网络负载。所述第二通信装置无需传输显明的否定确认。传输否定确认指示符和/或信道质量指示符的步骤可包含多播/广播否定确认指示符以及/或是多播/广播信道质量指示符。从而，所述行动网络中的其他通信装置会被通知所述第二通信装置并未接收多播/广播封包。这使得其他的通信装置能够作为传输多播/广播封包的集线器来运作。
如前文所述，通信装置可安装在车辆内。所述通信装置可在行动网络中运作如一使用者设备。在另一个实施例中，所述通信装置可以是一由所述车辆的司机或乘客所携带的使用者设备。所述使用者设备可以是例如行动电话的个人电子装置。
如果多播/广播封包尚未被所述第二通信装置成功地接收和/或解码，则所述方法较佳地验证另一通信装置是否在共享控制频道上发送否定确认指示符和/或信道质量指示符作为情境资讯的范例。如果另一通信装置在共享控制频道上已发送否定确认指示符和/或信道质量指示符，则所述第二通信装置就不在共享控制频道上发送否定确认指示符和/或信道质量指示符。借此，倘若单一通信装置传输否定确认指示符和/或信道质量指示符，则由于所述第一通信装置向所有连接的使用者设备重新传输多播/广播封包，故而能够进一步减少网络负载。多播/广播封包通常是个别地发送至一网络以及其地理区域之内的复数个或所有通信装置。因此，从技术的观点来看，并非所有通信装置皆须通知所述第一通信装置多播/广播封包未被适当地接收和/或解码。
如果多播/广播封包未被所述第二通信装置成功地接收和/或解码，则所述第二通信装置较佳地在发送否定确认指示符和/或信道质量指示符之前先等待一时间间隔，而其中所述时间间隔越短，信道质量关键指标就越低。从而，根据本发明的方法可提供一种碰撞敏感媒体存取并且进一步减少网络负载，原因是此方法清晰地决定哪个通信装置传输所述单一否定确认指示符和/或单一信道质量指示符。
所述第二通信装置可较佳地决定传输条件是否令所述第二通信装置能够接收来自所述第一通信装置的重新传输多播/广播封包，以作为情境资讯的范例。如果传输条件使得所述第二通信装置能够从所述第一通信装置接收重新传输多播/广播封包，则所述第二通信装置仅传输否定确认指示符和/或信道质量指示符。作为情境资讯的范例的传输条件可包含所述第一通信装置与所述第二通信装置之间的距离，所述第一通信装置的速度和/或所述第二通信装置的速度。此外，所述等传输条件可依据在所述第一通信装置和所述第二通信装置之间传输资料的特定应用项目而定，例如假如汽车离开街道的一部分。所述速度可以是车辆的绝对速度(相对于地面)，或者可以是两台车辆间的相对速度。
所述第二通信装置可较佳地决定应用项目特定的时间限制，而所述第二通信装置必须在所述时间限制内接收所重新传输的多播/广播封包。如果所重新传输的多播/广播封包将会在应用特定的时间限制之前抵达所述第二通信装置，则所述第二通信装置可仅发送否定确认指示符和/或信道质量指示符作为情境资讯的范例。各个应用项目可能有不同的时间限制来接收资讯。通常，与提供至少一种舒适或娱乐功能的应用项目相较，在汽车环境里安全应用项目会有较短时间限制以供接收资讯。因此，若可确保所重新传输的封包能够被所述第二通信装置适当地接收以进一步减少网络负载，则所述第二通信装置仅传输否定确认指示符和/或信道质量指示符。
假如所述第一通信装置从所述第二通信装置接收否定确认指示符和/或信道质量指示符，则所述第一通信设备较佳地以低于所述第一优先顺序的第二优先顺序来重新传输多播/广播封包。定期传输的多播/广播封包(第一次传输)的传输是优先于重新传输的封包。因此，通信装置通常接收较新近的资讯。
所述方法可较佳地决定无线电资源是否可用于重新传输多播/广播封包。如果无线电资源为可用，则所述第一通信装置可仅重新传输多播/广播封包。从而，能够避免网络壅塞。
所述第一通信装置可较佳地在由所述等复数个通信装置接收的第二共享频道上重新传输多播/广播封包。借此，可避免与在常用以传输广播/多播封包的第一共享频道上的传输发生冲撞。所述第一通信装置可较佳地决定应用项目特定的时间限制，而所述第二通信装置必须在所述时间限制内接收所重新传输的多播/广播封包。如果所重新传输的多播/广播封包将在所述应用特定的时间限制之前先抵达所述第二通信装置，则第二通信装置仅重新传输多播/广播封包作为情境资讯的范例。网络负载可减少，因为只有在所述第二通信装置处的应用特定时间限制之前先抵达的封包才会被重新传输。
所述第一通信装置可较佳地决定送返最低信道质量指示符的通信装置。所述第一通信装置可回应于由发送最低信道质量指示符的通信装置所传输的信道质量指示符来适配至少一无线电参数。从而，能够改善至少接收品质最低的封包的通信装置的传输条件。
一第三通信装置可较佳地决定所述第二通信装置已发送有关于预定多播/广播封包的否定确认指示符和/或信道质量指示符作为情境资讯的范例。所述第三通信装置可重新传输预定的多播/广播封包。多播/广播封包可被重新传输给所述第二通信装置和/或所有的通信装置。借此可达到一种用于重新传输多播/广播封包的去中心式方法，减少所述第一通信装置的负载。重新传输可以是基于所述第二通信装置的尝试次数。如果对于相同的多播/广播封包或者对于不同的多播/广播封包所述第二通信装置传输超越一预定门槛值数量的复数个否定确认指示符和/或信道质量指示符，则所述第一通信装置与所述第二通信装置之间的传输可能失真，或者是所述第一通信装置与所述第二通信装置之间的距离可能过远。从而，所述第三通信装置可运作为用于重新传输丢失的多播/广播封包的集线器或桥接器，借以进一步减少网络负载并提高传输品质。重新传输法则亦可基于所述第一通信装置和所述第二通信装置间的距离的考量，或是基于时间关键应用项目的考量，作为情境资讯的进一步范例。例如，所述第三通信装置可回应于由所述第二通信装置发送的否定确认指示符和/或信道质量指示符，例如针对于时间关键性应用项目，总是向所述第二通信装置重新传输多播/广播封包。
在传输否定确认指示符的步骤中可较佳地包含传输先前讯框ID和/或装置ID作为否定确认的指示符。换句话说，如果所述第二通信装置传输和/或广播已丢失讯框的ID以及/或者并未接收封包的通信装置的ID，则否定确认指示符可能已经过时。讯框和装置的ID在重新传输控制范围内可以是唯一的。
本发明亦涉及一种计算机程式产品，当将其载入到含有处理器的电脑的记忆体内时可执行如前文所述的方法。
本发明亦涉及一种含有接收器、解码器、决定装置和反馈装置的控制器。所述接收器系配置用来接收自一第一通信装置所传输的多播/广播封包。所述解码器系配置用来解码所接收的多播/广播封包。所述决定装置是配置用来决定所接收多播/广播封包的接收品质指示符。所述反馈装置被设定为，如果已成功地接收和解码多播/广播封包，则不向所述第一通信装置发送信道质量指示符(CQI)并且不发送确认(ACK)。假使未成功地接收和/或未成功地解码多播/广播封包，则所述反馈装置会在共享控制频道上发送否定确认指示符(NACK)和/或信道质量指示符(CQI)。
所述控制器可以是依照前文中参照于所述方法所描述的进一步配置。
所述控制器可进一步包含一发射器，所述发射器是配置用来在第一共享频道上按第一优先顺序将多播/广播封包从第一通信装置直接地传输至含有第二通信装置的复数个通信装置。
本发明揭露一种含有前述控制器的通信装置。这些通信装置可以是使用者设备。
本发明亦关于一种含有前述通信装置的车辆。
附图说明
现在参照附图中所显示的特定实施例来描述本发明，这些实施例并不局限本发明，并且应予诠释仅具说明性质，其中：
图1显示在一特设装置对装置网络中的传输作业的范例；
图2显示所提议的无线电讯框结构；
图3显示具有经压缩HARQ的讯框结构；
图4显示具有AMC的经压缩HARQ的无线电讯框结构；
图5显示对于经由碰撞敏感媒体存取的经压缩反馈的无线电讯框结构；
图6显示具有情境感知反馈的实施例；以及
图7显示两个实施例的流程图。
具体实施方式
本发明的一实施例能够在特设装置对装置通信(亦即没有网络基础设施)的情况下有效地运用HARQ(混合自动重复请求)和AMC(自调适调变和编码)进行广播传输。尤其，所提议的机制并入以下特性。
图1显示一实施例，其中作为无线发射器10的车辆将广播封包传输至在汽车环境中作为接收器11、12、13、14的复数个车辆，这是本发明的特定应用。所述这些车辆可包含具有经装设于汽车内的SIM卡(用户识别模组)的无线通信装置15。或者，车辆可以是耦接于驾驶或乘客所持而运作如发射器和/或接收器的行动电话。所述行动电话可透过蓝牙或USB(通用序列汇流排)以耦接于所述车辆。
这些车辆之间的通信可以是无线车辆对车辆通信以及/或者车辆与基地台之间的通信。车辆至少可将控制资讯发送至基地台。所述无线网络可以是基于UMTS、LTE(LTE直接)、5G、IEEE 802.11，或是任何更高世代系统。
为减少反馈资讯的数量，只有NACK(为启用AMC而伴随有相对应的信道质量指示符(CQI))会被并未适当地接收广播数据封包的接收器11、13、15b、15d发送至发射器10、15a。这表示反馈讯息(亦即NACK)只会由如图1所示无法正确地解码资讯的接收器11、13、15b、15d发送。因为通信的广播性质，可能会有多个接收器11、13、15b、15d无法解码讯息并且请求重新传输。而藉由运用下列选项的任意组合可供减少冗余NACK的数量：
可以在系统中运用协力NACK反馈，其中无线电资源至少会在时域中被切割。如果另一个接收器11、13、15b、15d已经在一先前时槽里提供对于相同传输的反馈讯息，那么无法成功地解码讯息的接收器11、13、15b、15d就不会传输反馈讯息，并且相对应的CQI表示较差的频道条件。
协力NACK反馈可以藉由载波感测多重存取(carrier sensing multiple access,CSMA)来扩充。在此情况下，需要为对应于特定传输的反馈来配置一个无线电资源元素(例如，频率副载波和/或时槽)，并且需要将此配置转传给潜在的接收器。无法解码讯息的接收器11、13、15b、15d运用CSMA以藉由在所述资源元素内监听随机的时间量(竞用窗口)来竞争所配置的资源元素。当某一接收器11、13、15b、15d获得对所述无线电资源元素的控制(由于具有最小竞用窗口的结果)并且传输反馈讯息时，该等竞争接收器11、13、15b、15d即禁止对所考量传输提供进一步的NACK。所述竞用窗口的大小可与由信道质量指示符(CQI)所报告的信道质量成正比，使得体验最差的频道条件的接收器在当藉由选择较小竞用窗口来存取频道时会拥有优先顺序。
否定确认NACK和/或信道质量指示符CQI可以是一讯息或者讯息的一部分。
亦可基于情境资讯定义源自于接收器11、13、15b、15d的情境感知的进一步关键标准以将NACK的数量降至最低。例如，接收器11、13、15b、15d可以只有在如果它们位于距原始发射器10、15a一预定距离之内才发送反馈讯息。所述距离可以是例如依照在应用层处所传输的资讯，例如GNSS位置(GPS)，来计算，或者是否可预见所述重新传输并不会违反关于讯息传递的任何延迟限制。
除NACK外，接收器还提供CQI借以在发射器侧10、15a上启用AMC。应注意的是，由所述这些接收器所提供的每个NACK和CQI与某项广播传输相关(而且相对应与一发射器有关)，例如，藉由利用所决定无线电资源元素或者藉由提供一明确地识别所述传输的ID。运用这项资讯，发射器可依据在最近(重新)传输期间过程中具有最差的频道条件的接收器来设定重新传输(例如调变及编码处理)。
在设定重新传输时，也须要将所针对应用项目的延迟要求纳入考量。例如，如果进行重新传输的时间将会超过所述资讯的最大不可容忍截止时限，则会抛除所述讯息而不会进行重新传输。此外，在无线电资源配置的过程中，重新传输比新的传输会拥有更低的优先顺序。换句话说，无线电资源仅在如果它们被配置给第一次传输之后可用，才会被配置给重新传输。
协力重新传输可进一步改善体验不良接收条件的接收器11、13、15b、15d的接收机率以作为情境资讯的进一步范例。协力重新传输的主要概念是，在接收器11、13、15b、15d无法对封包进行解码后，除了由原始发射器10、15a进行重新传输外，位于邻近处并已成功解码封包的其他接收器12、14、15c、15e亦可重新传输。这种额外的协力重新传输可在倾听由未成功地解码封包的接收器11、13、15b、15d所发送的NACK，以及依据一些关键标准(情境资讯)后进行，例如，在观察来自所述原始发射器10某一数量的重新传输之后再进行。由于将额外资讯发送到接收器11、13、15b、15d，而且也基于下列事实，即所述这些接收器11、13、15b、15d与邻近的协力发射器12、14、15c、15e之间的频道条件预期会比所述这些接收器11、13、15b、15d与所述原始发射器10、15a之间的频道条件更佳(例如，较高的SINR)，所以利用协力重新传输确能提高通信的可靠度。除此之外，由协力重新传输提供的额外可靠度可缩短延迟，因为附加资讯可能会让接收器能够在较短的时间间隔内成功地解码资讯。
所揭露发明的一个可能实施例可基于具有「控制/资料分割」无线电讯框结构中的AMC的正常HARQ的无线电讯框结构，其中是将控制频道和资料频道加以分段，即如图2所示。
在经由控制频道110的「控制/资料分割」无线电讯框结构100中，装置总是对所有子讯框进行倾听并解码以具有与相邻装置的分散式协调。如果在控制频道110阶段中被传呼，则各台装置会在资料频道120中的特定资源上进行解码以供接收。各个装置会在所述资料频道120的经保留特定资源上传输。控制频道110含有新资料传输控制部分102以及重新传输资料传输控制部分104。即如图2所示，前者是在控制频道的第一部分，而后者是在第二部分。控制频道110是用于所有装置之中的实体层控制和媒体存取控制，例如微调同步、直接发现邻居、传呼、分散式资源保留。
如图2所示，下列五个步骤显示如何在用于可靠V2X广播通信的「控制/资料分割」无线电讯框结构中完成具AMC的HARQ。先前讯框ID用来作为NACK讯息ID的指示符。同时，反馈(NACK+CQI)讯息可以是在控制频道或资料频道内。
步骤1：CD1和CD2广播封包；所有邻近的CD皆成功解码，但是CD3无法对来自CD2的封包进行解码(即，因为不良的SNR)。
步骤2：CD3广播来自CD2的封包的NACK 106以及CD2传输所使用的资源的CQI。
步骤3：CD2解码来自CD3的NACK+CQI报告106；CD2检查此封包传输最后期限，例如没有重新传输超过最后期限，作为情境资讯的一范例。
步骤4：CD2藉由对新封包传输112给予优先顺序而保留用于重新传输旧封包的新资源108，亦即增量冗余/追踪梳理，也就是说只有如果资源有剩余才会重新传输旧封包108。
步骤5：对于新封包传输112而言，CD2会按照最差的SNR接收器的CQI报告在旧资源上采用AMC，以进一步改善可靠度。
如图3所示，此为增强讯框结构200以支援经压缩的HARQ。讯框的控制部分210含有重新传输控制区域203、204。重新传输反馈201、202可以专属讯息206方式与(NACK+CQI)在控制频道中发送，或者是借控制讯息加以选取包装207。
图3也显示含有装置ID及CQI的重新传输反馈讯息206的格式。而所述反馈讯息内并没有显明地携带NACK讯息ID。相反地，是利用先前讯框ID来作为NACK讯息ID的指示符。
图4显示对于可靠的V2X广播通信，在控制/资料分割无线电讯框结构300中可如何完成具AMC的经压缩HARQ。CD1及CD2首先选择控制频道资源310并且传输含有资料频道320中的保留资源313、314的控制封包311、312。然后，CD1及CD2在资料频道320中对邻近装置进行广播。不幸地，CD3、CD4和CD5无法解码来自CD2的数据封包314，因此需要广播重新传输。
对于普通的HARQ/AMC，亦即选项1「全部反馈」，CD2对来自控制频道310的第一部分内的CD3、CD4和CD5的(NACK+CQI)报告315、316、317进行解码；接着，CD2根据最差的的接收器来决定AMC。问题是在于来自失败接收器的(NACK+CQI)报告的庞大开支。当相邻装置的数量很多时，这就可能会造成控制频道壅塞。
藉由经压缩的HARQ/AMC，亦即选项2：「协力反馈」，一旦CD4和CD5将CD3的反馈315解码至CD2，那么如果CD3具有相比于CD4和CD5为较差的SINR，则CD4和CD5不会对CD2传输反馈；如果为是，那么即如图3内的状况，CD2将会依照来自具有最差的SINR，亦即CD3，的第一接收器的反馈来选择AMC模式。透过在对应于最差的SINR接收器CD3的AMC中进行传输，这可确保在CD4和CD5上的可靠资料接收。选项2藉由依分散方式智慧地压缩所述反馈资讯以在控制频道中达到更高的可扩充性。
如图5所示，为避免来自多个接收器的反馈中的潜在碰撞，可采用选项3，即基于CSMA(载波感测多重存取)的反馈。各个接收器会在反馈资源区块434里感测一段随机时间。而正好感测到最短时段的接收器可捕捉反馈资源区块。所述发射器只接收来自于捕捉到所述反馈资源的接收器的(NAC+CQI)。
如图4所示，CD3、CD4和CD5都要将反馈讯息431、432、433传输到发射器，因此它们之中的每一个都会执行一段随机的感测时间。CD3正好选择到最短的感测时间周期，因此它捕捉到所述反馈资源区块434。CD4和CD5感测到所述资源区块已被占用，所以不会发出反馈讯息。
图6显示分散式压缩反馈的选项4：情境感知反馈法则。如果所述发射器是在200m的距离内，则接收器11、12、13、16、17、18、19、20、21可基于发射器的情境资讯(位置、速度、应用项目)，即如接收器11、12、13、15b、15c，15d，来决定是否请求重新传输。情境资讯可以被纳入在控制讯息内并且在控制频道中解码。正如图6所示，只有位在预定范围之内的那些接收器才具有地理相关性以接收讯息；而且只有位在预定范围内的那些接收器11、12、13、15b、15c、15d才向发送器传输(NACK+CQI)反馈。
图7显示情境感知反馈，作为分散式压缩反馈的选项4，的详细实作。即如图7所示，在此有两个选项以定义所述接收范围：
选项1：基于邻近者密度的应用特定接收范围；
选项2：基于邻近者速度的应用特定接收范围。
图7亦显示情境感知反馈程序的流程图。在应用层和MAC层之间存在有强烈的互动，借以分别地依照邻近情境和情境资讯来调整接收范围。
参考图8，图中显示一控制器50，其含有接收器52、解码器54、情境决定装置55、品质决定装置56和反馈装置58。所述接收器50被配置用来接收数据封包，例如从第一通信装置15所传输的多播/广播封包。所述解码器54被配置用来对所接收的数据封包进行解码。所述情境决定装置55适合用于决定与数据封包相关的情境资讯。所述品质决定装置56被配置用来决定所接收数据封包的接收品质指示符。所述反馈装置58以组态设定为，如果已成功地接收和解码多播/广播封包，则不向所述第一通信装置发送信道质量指示符(CQI)并且不发送确认(ACK)。倘若多播/广播封包并未被成功地接收以及/或是未被成功地解码，而如果所述情境资讯表示应发送否定确认和/或信道质量指示符，则所述反馈装置会在共享控制频道上发送否定确认指示符NACK和/或信道质量指示符CQI。
所述控制器50可进一步包含发射器60，所述发射器被配置用来在第一共享频道上按第一优先顺序将多播/广播封包从第一通信装置直接地传输至含有第二通信装置的复数个通信装置。
所述车辆10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21内的通信装置15可包含所述控制器50。
所提议的发明藉由将HARQ和AMC，通常由于可扩充性问题的缘故而无法使用这些机制，有效率地运用于广播传输来提高特设装置对装置通信的可靠性。先进的驾驶辅助服务，例如基于协力意识的服务，这些通常是仰赖于藉由广播传输而按特设方式在讯务参与者之间讯息交换，且能够自所提议发明中显著受益。就此意义而言，本发明有助于确保适时地接收安全关键讯息，并因此增加驾驶、乘客和弱势道路使用者的安全。
上列详细说明系针对本发明之一可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (18)

1.一种用于在一无线网络中由一第二通信装置接收来自一第一通信装置的一数据封包的方法，其特征在于，包含下列步骤：
在所述第二通信装置处等待所述数据封包；
由所述第二通信装置决定与所述数据封包相关的一情境资讯；
如果未成功接收所述数据封包，则由所述第二通信装置根据所述情境资讯控制向所述第一通信装置传输一否定确认指示符NACK，和/或一信道质量指示符CQI。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输所述否定确认指示符NACK和/或所述信道质量指示符CQI的步骤包含广播/多播传输。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：
由一第三通信装置接收所述数据封包的重新传输封包。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于,
所述情境资讯包含另一通信装置是否传输一否定确认指示符NACK(315)和/或一信道质量指示符CQI；以及
如果另一通信装置传输，尤其是已经传输，与所述数据封包相关的一否定确认指示符NACK(315)和/或一信道质量指示符CQI，则不传输一否定确认指示符NACK(316,317)和/或一信道质量指示符CQI。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于,
所述情境资讯包含由与所述数据封包相关的另一通信装置所传输的至少一信道质量指示符CQI；
如果由另一通信装置所传输的至少一信道质量指示符CQI比由所述第二通信装置所决定的所述信道质量指示符CQI较差，则不传输一否定确认指示符NACK(316、317)和/或一信道质量指示符CQI。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，进一步包含下列步骤：
如果所述数据封包未被成功接收，则在传输所述否定确认指示符NACK(431、432、433)和/或所述信道质量指示符CQI之前先等待一时间间隔；
其中所述时间间隔依据所述信道质量指示符CQI而定，尤其所述时间间隔越长，所述信道质量指示符CQI越佳。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，
所述情境资讯包含所述第二通信装置是否能够自所述第一通信装置接收所述数据封包的一重新传输数据封包；以及
如果所述第二通信装置能够接收所述重新传输数据封包，则传输所述否定确认指示符NACK(106；206、207；315、316、317；431、432、433、434)和/或所述信道质量指示符CQI。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，
所述情境资讯包含所述第二通信装置到所述数据封包的一来源的距离；以及
如果所述距离超过一预定门槛值，则传输所述否定确认指示符NACK(106；206、207；315、316、317；431、432、433、434)和/或所述信道质量指示符CQI。
9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，
所述情境资讯包含一时间限制，而必须在所述时间限制内由所述第二通信装置接收所述数据封包的一重新传输数据封包；以及
只有如果所述重新传输数据封包能够在所述时间限制内抵达所述第二通信装置处，才传输所述否定确认指示符NACK(106；206、207；315、316、317；431、432、433、434)和/或所述信道质量指示符CQI。
10.一种用于藉由具有复数个无线通信装置的一无线网络中的一第一通信装置来传输一多播/广播数据封包的方法，其特征在于，包含下列步骤，
作为一初始传输，将所述数据封包传输到复数个无线通信装置；
接收一否定确认指示符NACK(106；206、207；315、316、317；431、432、433、434)和/或一信道质量指示符CQI；以及
决定与所述数据封包相关的一情境资讯；以及
重新传输所述数据封包，尤其是根据所述情境资讯，以相对于所述初始传输具有降低的优先顺序来进行。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：
所述情境资讯包含无线电资源是否可用于重新传输所述多播/广播封包；以及
只有如果无线电资源为可用时，才重新传输所述多播/广播封包。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于：
在与用于所述初始传输的频道相异的一频道上重新传输所述数据封包。
13.根据权利要求10至12任一项所述的方法，其特征在于，
所述情境资讯包含一时间限制，而在所述时间限制内至少一所欲通信装置必须接收一重新传输封包；以及
只有如果所述数据封包将在所述时间限制内抵达所述至少一所欲通信装置，则重新传输所述数据封包。
14.根据权利要求10至13任一项所述的方法，其特征在于，进一步包含下列步骤：
决定所述送返最差的信道质量指示符CQI的通信装置；以及
依据所述最差的信道质量指示符CQI来调整至少一无线电参数。
15.根据权利要求1至14任一项所述的方法，其特征在于，其中传输一否定确认指示符NACK(206、207)的步骤包含发送一先前讯框ID和/或一装置ID以作为一否定确认NACK的指示符。
16.一种配置用来执行根据前述权利要求所述的方法中至少一项的控制器。
17.一种包括根据权利要求16所述的控制器的通信装置。
18.一种包括根据权利要求17所述的通信装置的车辆。
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