CN1286553A - 宽带无线通信链路层的差错控制方法及其计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

一种在宽带无线通信中用同步多重复制方案和自适应前向差错校正(FEC)方案控制无线链路层中的差错的方法,使用了自动重发请求(ARQ)方案,在第一与第二结点间的通信使用宽带无线信道,该方法包括:(a)用后向信道状态估计前向信道差错率,通过前向信道发送信元,其中在无线链路层的协议数据单元(PDU)中包含FEC码,该码具有随估计差错率变化的编码率;(b)当通过后向信道收到的反馈信息表明步骤(a)中发送的信元中存在差错时,重发步骤(a)中发送的信元的副件。

Description

宽带无线通信链路层的差错控制方法及其计算机可读介质
本发明涉及宽带无线通信中链路层的差错控制方法，尤其涉及在无线链路层中使用同步多重复制方案(simultaneous multiple copy scheme)和自适应前向差错控制方案来实现宽带无线通信中的实时服务的方法。
在应用光纤电缆的宽带通信中，由于通信介质的稳定性而使传输差错率非常低。然而，在无线通信的情况下，由于介质的特征，传输差错率要比有线通信中高，并且差错率分布的变化很大。因此，差错控制方案对于宽带无线通信是非常重要的。
传统的无线链路层中的差错控制方案可分为：前向差错校正(forwarderror correction，FEC)方案，该方案用于校正无线信道中的差错；自动重发请求(automatic repeat request，ARQ)方案，该方案用于当在接收到的数据中检测到差错时执行重复传输；以及混合ARQ方案，其中将上述两种方案互相结合。接下来将首先描述ARQ方案。
图1示意性显示出利用传统的ARQ方法来控制链路层中的差错的过程。一般来说，使用ARQ方案或滑动窗口(sliding window)方案来控制链路层中的差错。有各种类型的ARQ方案。这里将描述一种选择性重发方法，它是一种典型的ARQ方案。
如图1所示，当接收到由发送器10发送的每个信元(cell)(链路层中的发送单元)时，接收器12向发送器10反馈回一确认(ACK)信号，而当没有成功接收到由发送器10发送的信元时，接收器12向发送器10反馈回一否认(NAK)信号，该信号表示信元被中断。在发送器发送信元之后从接收器12接收ACK或NAK信号所花的时间延迟被定义为往返行程时延(round trip delay，RTD)14。接收器12通常利用校验和来确定信元已被中断。将循环冗余码(cyclic redundancy code，CRC)用于所述典型方法以计算检验和。
在图1中，接收器12找出第三信元16中的差错，并将相对于相应信元的NAK反馈给发送器10。在RTD之后，接收该NAK的发送器10将第三信元16的“一个(one)”副件16a重发给接收器12。并且，还重发相对于发生差错的第七信元17的相应信元17a。结果，可以看到由接收器12成功接收到相应信元19。
然而，差错也可能发生在重发的信元16a和18中。在此情况下，接收器12反馈回NAK，而发送器10重发相应信元18a。
在FEC方案中，当接收器找出信元中的差错时，该接收器不请求发送器重发该信元，而是对该信元进行恢复或校正。然而，对于为恢复差错所需的所有信息进行编码和将编码信息插入发送单元中会造成严重的额外开销。随着信元尺寸的增加，很难应用FEC方案。因此，使用混合ARQ方案来替代纯粹的FEC方案，所述混合ARQ方案首先通过FEC来恢复或校正一定数目的差错，然后通常通过CRC来确定是否存在差错。
图2示意性示出了按照传统的混合ARQ方案的无线信元结构。通过有线方式接收的信元(有线ATM信元)是较高层的协议数据单元(protocol dataunit，PDU)20，该信元被封装在无线信道链路层的PDU 25中并在之后被发送。这里，将描述异步转移模式(asynchronous transfer mode，ATM)。
有线ATM信元20包括5个字节的首部21和48字节的有效负荷22，该信元20具有53字节的固定长度。有线ATM信元20的首部21和有效负荷22依原样汇合成无线数据链路控制层的PDU(无线DLC-PDU)的首部21a和有效负荷22a，然后附加上用以控制无线信道中的差错的CRC23和FEC24，以组成所述无线DLC-PDU。这里，假定无线ATM DLC-PDU具有64字节的固定长度。因此，当假定CRC的长度为2字节时，FEC的长度固定为9字节。也就是说，不管信道的状态如何都采用固定的编码率。
由于发送器10需要相应于至少为所述RTD的时延，以被接收器12通知到在由发送器10发送信元的过程中的差错并且将该信元重发到接收器12，因此重发的次数在实时服务中受到严格的限制。然而，如果在被给予重发发生差错的信元的机会时仅重发一个副件，则可能在没有成功发送信元的情况下浪费资源。这是因为与ARQ差错控制方案相关的传统方法主要用于非实时服务。
由于在传统的混合ARQ方案中，不管信道的状态如何都使用统一的编码率，因而在在无线信道中使用传统的混合ARQ方案的情况下可能降低资源效率，其中在无线信道中信道状态的变化相对频繁。
为解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种使用同步多重复制方案和自适应前向差错控制方案来控制链路层中的差错的方法，该方法能够满足宽带无线通信中用于实时服务以及非实时服务的诸如信元传播延迟时间和信元丢损率(cell loss ratio，CLR)等的服务质量(quality of service，QOS)。
本发明的另一个目的是提供上述方法的记录介质。
因此，为实现所述第一个目的，按照本发明的一个方面，提供了一种使用自动重发请求(automatic repeat request，ARQ)方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：(a)利用后向(信元从第二结点发送到第一结点的方向)信道的状态来估计前向(信元从第一结点发送到第二结点的方向)信道的差错率，并通过前向信道发送一信元，其中在无线链路层的协议数据单元(PDU)中包含有前向差错校正(forward error correction，FEC)码，该前向校正码具有随着估计的差错率变化的编码率；和(b)当通过后向信道接收到的反馈信息表明在步骤(a)中发送的信元中存在差错时，重发在步骤(a)中发送的信元的副件(copy)。
最好，在所述步骤(a)中的无线链路层的PDU具有固定长度，并且与FEC码的可变的编码率无关。
最好，在所述步骤(b)中，在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(a)中要发送的信元的多个副件。
按照本发明的另一个方面，提供了一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：(a)通过后向(信元从第二结点发送到第一结点的方向)信道的状态来估计前向(信元从第一结点发送到第二结点的方向)信道的差错率；(b)根据在步骤(a)中估计的前向信道的差错率，确定一上层的PDU汇合成一无线链路层的PDU的比率；(c)通过前向信道发送按照在步骤(b)中确定的汇合比率而形成的无线链路层的PDU的信元；和(d)当通过后向信道接收到的反馈信息表明在步骤(c)中发送的信元中存在差错时，重发在步骤(c)中发送的信元的副件。
最好，所述步骤(a)包括步骤：(a1)通过后向信道接收一信元；(a2)确定在步骤(a1)中接收的信元中是否存在差错；和(a3)计算在步骤(a2)中确定为有差错的信元数目与在预定时间段内在步骤(a1)中接收的信元数目的比率，并将该比率估算为前向信道的差错率。
在所述步骤(b)中，当N和M为第一和第二正整数并且N小于M时，当在步骤(a)中估计的差错率小于预定阈值时，所述汇合比率最好确定为1∶1，而当在步骤(a)中估计的差错率等于或大于预定阈值时，所述汇合比率最好确定为N∶M。
按照本发明的另一个方面，提供了一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：(a)通过后向(信元从第二结点发送到第一结点的方向)信道的状态来估计前向(信元从第一结点发送到第二结点的方向)信道的差错率，并且根据所估计的差错率来确定一上层的PDU的有效负荷汇合成一无线链路层的PDU的有效负荷的比率；(b)通过将所述上层的PDU的首部汇合成所述无线链路层的PDU的首部、附加相对于该首部的一校验和以及一FEC码、按照在步骤(a)中确定的汇合比率将所述上层的PDU的有效负荷汇合成所述无线链路层的PDU的有效负荷、以及附加相对于该有效负荷的一校验和以及FEC码，来形成要通过前向链路发送的一信元；(c)通过前向信道发送在步骤(b)中形成的信元；和(d)当通过后向信道接收到的反馈信息表明在步骤(c)中发送的信元中存在差错时，重发在步骤(c)中发送的信元的副件。
按照本发明的另一个方面，提供了一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：(a)将宽带无线信道的差错率划分为多个部分，并且通过后向(信元从第二结点发送到第一结点的方向)信道的状态来估计前向(信元从第一结点发送到第二结点的方向)信道的差错率属于多个预定部分中一个部分；(b)按照在步骤(a)中估计的属于多个部分中的一个的前向信道的差错率，来确定一上层的PDU的有效负荷汇合成一无线链路层的PDU的有效负荷的汇合比率，并且按照该汇合比率形成要通过前向信道发送的一信元；(c)当由于在步骤(a)中估计的差错率所属的所述部分的变化而使步骤(b)中确定的汇合比率变化时，最新调节分配的带宽；(d)通过前向信道发送在步骤(b)中形成的信元；和(e)当通过后向信道接收到的反馈信息表明在步骤(d)中发送的信元中存在差错时，重发在步骤(d)中发送的信元的副件。
按照本发明的另一个方面，提供了一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：(a)通过后向(信元从第二结点发送到第一结点的方向)信道的状态来估计前向(信元从第一结点发送到第二结点的方向)信道的差错率，并且根据所估计的差错率来确定一上层的PDU汇合成一无线链路层的PDU的比率；(b)通过前向信道来发送按照在步骤(a)中确定的汇合比率而形成的无线链路层的PDU的信元；(c)通过后向信道来接收关于在步骤(b)发送的信元的反馈信息；和(d)当在步骤(c)中接收到表明在步骤(b)中发送的信元中存在差错的反馈信息时，重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件。
最好，在所述步骤(d)中，在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中要发送的信元的多个副件。
按照本发明的另一个方面，提供了一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：(a)通过后向(信元从第二结点发送到第一结点的方向)信道的状态来估计前向(信元从第一结点发送到第二结点的方向)信道的差错率，并且根据所估计的差错率来确定一上层的PDU汇合成一无线链路层的PDU的比率；(b)通过前向信道来发送按照在步骤(a)中确定的汇合比率而形成的无线链路层的PDU的信元；(c)通过后向信道来接收关于在步骤(b)发送的信元的反馈信息；(d)当在步骤(c)中接收到表明在步骤(b)中发送的信元中存在差错的反馈信息时，最新调节附加带宽，该附加带宽是在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件所需要的；和(e)在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件。
按照本发明的另一个方面，提供了一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在各结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：(a)通过将一上层的PDU汇合成一无线链路层的PDU来形成一信元；(b)发送在步骤(a)中构成的信元；(c)接收关于在步骤(b)中发送的信元的反馈信息；和(d)当在步骤(c)中接收到表明在步骤(b)中发送的信元中存在差错的反馈信息时，在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件。
为达到所述第二个目的，按照本发明的一个方面，提供了一种计算机可读介质，其中记录了用于由计算机执行下列步骤的程序，这些步骤包括：(a)通过后向(信元从第二结点发送到第一结点的方向)信道的状态来估计前向(信元从第一结点发送到第二结点的方向)信道的差错率，并通过前向信道发送一信元，其中在无线链路层的PDU中包含有FEC码，该FEC码具有可随着估计的差错率变化的可变编码率；和(b)当通过后向信道接收到的反馈信息表明在步骤(a)中发送的信元中存在差错时，重发在步骤(a)中发送的信元的副件，所述程序用于在宽带无线通信中使用ARQ方案来控制链路层中的差错，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道。
按照本发明的另一个方面，提供了一种计算机可读介质，其中记录了用于由计算机执行下列步骤的程序，这些步骤包括：(a)通过后向(信元从第二结点发送到第一结点的方向)信道的状态来估计前向(信元从第一结点发送到第二结点的方向)信道的差错率；(b)根据在步骤(a)中估计的前向信道的差错率，确定一上层的PDU汇合成一无线链路层的PDU的比率；(c)通过按照在步骤(b)中确定的汇合比率将上层的PDU汇合成无线链路层的PDU，来形成要通过前向信道发送的信元；(d)通过前向信道来发送在步骤(c)中形成的信元；(e)通过后向信道来接收关于在步骤(d)中发送的信元的反馈信息；和(f)当在步骤(e)中接收到的反馈信息表明在步骤(d)中发送的信元中存在差错时，按照ARQ方案来重发在步骤(d)中发送的信元的副件，所述程序用于在宽带无线通信中使用ARQ方案来控制链路层中的差错，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道。
通过参照附图描述本发明的优选实施例，本发明的上述目的和优点将变得更明白，附图中：
图1示意性地显示了利用传统的自动重发请求(ARQ)方案来控制链路层中的差错的过程；
图2示意性地显示了按照传统的混合ARQ方案的无线链路层的协议数据单元(PDU)的结构；
图3示意性地显示了按照本发明一个实施例的宽带无线通信网的整体结构；
图4示意性地显示了按照本发明一个实施例的利用同步多重复制方案的ARQ方案；
图5示意性地显示了按照本发明一个实施例的无线链路层的PDU的结构；
图6示意性地显示了按照本发明的另一实施例的无线链路层的PDU的结构；
图7显示了按照本发明一个优选实施例的、用于控制无线宽带通信中链路层中的差错的方法流程图；和
图8示意性地显示了在基站与移动台间的资源配置和所需机制。
图3示意性显示了按照本发明的实施例的宽带无线通信网的整体结构。图3以异步转移模式(ATM)网为例进行描述，该ATM网络代表了宽带通信网络。然而，本发明并不局限于此。
如图3所示，终端设备30到30n以及移动台32到32m通过有线信道连接。光纤电缆一般用作有线信道的介质。ATM信元31到31n是链路层中的传输单元，它们有53字节的固定长度。移动台32到32m以及基站34通过无线信道连接。本发明涉及一种相对于在无线信道部分中发送的ATM信元33到33m或其它无线信元的，控制链路层中的差错的方法。由终端设备30到30n发送并且经由移动台32到32m到达基站34的信元被汇合成有线ATM信元35并且通过ATM网络36发送到最终目标结点。然而，本发明可用以在两个通过无线信道互相连接的结点间直接通信。
从移动台32和基站34间的无线链路层来看，图3所示的实施例中的上层协议数据单元(PDU)就是有线ATM信元35。假定上层的PDU便是将在下文中描述的本发明实施例中的ATM信元。然而，本发明并不局限于此。
在包括无线ATM的宽带无线通信系统中，与一般的数字通信系统不同，尽管由于高速的数据传输速率使得一帧的周期相对较短，只有几个毫秒(ms)，但在大多数情况下，一个帧的周期比往返行程时延(RTD)长。在这种环境中，被发送的信元可能在一个帧间反馈回来。因此，用于控制链路层中的差错的方法可用于实时服务。然而，本发明并不局限于这种环境。
在无线信道中，与有线信道不同的是，其状态不停地改变，其比特差错率也变化显著，因此很难通过一种差错控制方法提供一种极好的QOS。因此，需要有一种可根据信道的状态而改变的自适应差错控制方法。
为了根据信道的状态使用自适应差错控制方法，必须估计信道的状态。比较理想的是，信元接收器估计信道的状态并且准确无误地通知发送器信道的状态。然而，很难保证无线信道中反馈信息的可靠性，并且当信道状态起伏变化或发送高速数据时，发送器很难作出快速反应。
因此，在本发明的实施例中，使用了这样一种方法，发送器通过后向(发送器接收信元的方向)信道的状态来估计前向(发送器发送信元的方向)信道的状态。由于在时分多路/时分复用(time division multiple access/time divisionduplexing，TDMA/TDD)结构中，每个帧都被分为前向部分和后向部分，它是按照无线ATM的标准提供的，这就有可能通过后向信道的状态来估计前向信道的状态。考虑到在宽带无线通信中帧长度较短且传输速率较高，就可认为一帧中的信道状态极少改变。估计信道的详细方法将在图7中描述。
为了保证最佳的信道性能以及保证最小的时延，当信道的状态变差时，必须通过使用更多的差错控制比特来增加校正前向差错的概率，从而减少重发请求的数量，并且当信道的状态变好时，必须通过使用较少的差错控制比特来减少资源的浪费。然而，因为当前的ATM信元大小是固定的，所以采用了将上层的PDU分段并且将分段后的PDU汇合成无线数据链路控制(DLC)层(DLC-PDU)的PDU的方案，以便能使用大量的根据信道差错率而变化的差错控制比特。确定汇合比率(或映射率)的详细方法将在图7中描述。
接下来将描述当映射率为1∶1和2∶3时构成无线DLC-PDU的方法。
图5示意性地显示了按照本发明实施例的、当映射率为1∶1时无线链路层的PDU的结构。这里，对于作为当前标准的具有53字节长度的有线ATM信元，和作为无线ATM信元标准提供的具有64字节长度的无线DLC-PDU，将作为示例描述。
在本发明的实施例中，映射率为1∶1的情况是指正常运行的结点状态，其中无线信道的差错率等于或小于预定阀值。这种情况下，一个有线ATM信元的PDU50被汇合成一个无线DLC-PDU55。
在本发明中，上层的PDU50的首部51和有效负荷52被分别汇合成无线DLC-PDU55，并且在首部51和有效负荷52上执行循环冗余码(CRC)编码和前向差错校正(FEC)编码。也就是说，如图5所示，当映射率为1∶1时，上层的PDU50的首部51被汇合成无线DLC-PDU55的首部51a，并且附加相对于该首部的CRC51b和FEC51c。上层的PDU50的有效负荷52被直接汇合成无线DLC-PDU55的有效负荷52a，并且附加相对于该有效负荷的CRC52b和FEC52c。
因为上层的PDU50的首部51可通过简单的方法来压缩，诸如掩蔽(masking)方法，而不用使用复杂的算法，所以首部51最好被压缩并汇合成无线DLC-PDU55的首部51a。而且，在无线部分发送所需要的DLC连接识别号、关于分段和重装(segmentation and reassembly, SAR)的信息、以及关于自动重发请求(ARQ)协议的次序号的信息等，都可包括在无线DLC-PDU55的首部51a中。用于在无线ATM信元首部中检测差错的CRC51b通常含有2个字节。
在本发明的实施例中，由于映射率为1∶1，上层的PDU50的有效负荷52被汇合成一个无线DLC-PDU55的有效负荷52a。然而，在另一种实施例中，上层的PDU的有效负荷被分段成具有取决于信道状态的长度的各部分，并且有效负荷的各分段部分被汇合。有效负荷的CRC52b和FEC52c仅对有效负荷编码。
一般来说，CRC被编码是为了确定是否在相应的数据中发生差错，FEC被编码是了根据编码率，在适当的比特差错率范围内改正差错来恢复原始比特值。因而，在混合ARQ方法中，CRC和FEC共同使用，在一定比特差错率范围内的差错首先被FEC校正，然后被CRC校验。本领域内的任何技术人员都明白对CRC和FEC进行编码的详细方法。
因为信元的首部和有效负荷分别受差错的不同影响，最好，首部和有效负荷应分别具有不同等级的差错复制能力。也就是说，能够强有效地处理差错的FEC最好用于首部，而具有比用于首部较弱的差错校正能力的FEC最好用于有效负荷。
最好，在无线信道环境中，由于信道状态变化频繁，因而差错处理能力是通过不断改变施加于信元首部和有效负荷的编码率来改善的。当使用具有很强差错校正能力的FEC编码方法时，由于有效数据的实际传输量随着FEC码长度的增加而减少，因而信道的带宽效率下降。然而，由于差错而导致的重发请求的数量由于很强的差错校正能力而减少。当使用具有较弱的差错校正能力的FEC编码方法时，带宽效率得以提高。然而，由于具有相对较弱的差错校正能力，信元中的差错造成的重发请求数量可能会增加。因此，最好，当信道的状态变差时，使用具有较强差错校正能力的FEC编码方法。
当信道的状态变好且使用具有较强差错校正能力的FEC编码方法时，由于带宽效率的下降所造成的低效率超过了由于减少了由信元中的差错引发的重发请求的数量而造成的高速率。因此，整个系统的性能减弱。相反，当信道的状态变差且使用具有较弱差错校正能力的FEC编码方法时，由信元中的差错引发的重发请求的数量增加而导致的低效率超过了带宽效率的增加而造成的高效率。相应地，整个系统的性能减弱，信元的平均传播时延增加。因此，最佳的编码率是决定系统性能的一个重要因素。
现在描述按照本发明的实施例，在信道状态变差的情况下的无线DLC-PDU的结构，以映射率为2∶3的情况为例。图6示意性地显示了按照本发明的另一实施例当映射率为2∶3时无线链路层的PDU的结构。在图6所示的实施例中，假定上层的PDU为有线ATM信元并且无线DLC-PDU的长度是标准的64字节。然而，本发明并不局限于此。
如图6所示，当映射率为N∶M时(N和M为正整数，且N小于M)，上层的PDU60的首部和有效负荷都被分别汇合成无线DLC-PDU68的首部和有效负荷上，这与映射率为2∶3时的情况相似。
以首部为例，上层的PDU60的首部61和64被压缩且汇合成无线PLC-PDU的首部61a和64a，并且附加了CRC61b和64b以及FEC61c和64c，如同映射率为1∶1时的情况一样。这里，无线DLC-PDU68的压缩后的首部61a和64a以及CRC61b和64b是通过与映射率为1∶1的情况下使用的方法相似的方法形成的。然而，首部的FEC61c和64c是通过具有比映射率为1∶1的情况下使用的方法更强的差错校正能力的方法来编码的。这是因为在信道状态差的情况下，具有更强编码率的FEC是有利的。因此，图6中DLC-PDU68的首部的FEC61c和64c比图5中DLC-PDU的首部的FEC51c要长一些。
以有效负荷为例，与映射率为1∶1的情况不同，上层的PDU60的有效负荷被分成各段并且被汇合成无线DLC-PLC68的有效负荷。图6显示了上层的PDU60的第一有效负荷的前端62的2/3被汇合成无线DLC-PDU68的第一有效负荷62a，上层的PDU60的第一有效负荷的后端63的1/3以及第二有效负荷的前端65的1/3被汇合成无线DLC-PDU68的第二有效负荷63a以及65a，并且第二有效负荷的后端67的2/3被汇合成无线DLC-PDU68的第三有效负荷67a。对相应有效负荷的CRC62b、6365b、以及67b按照与图5所示相同的方法进行编码。然而，FEC62c、6365c以及67c都被编码，以具有比映射率为1∶1的情况下更强的编码率。因此，图6中的DLC-PDU68的FEC62c、6365c以及67c的长度与有效负荷的长度之比大于图5中的DLC-PDU55的FEC52c的长度与有效负荷的整个长度之比。具有比施加到首部的FEC61c、64c以及66c的编码率更弱的差错校正能力的编码率被施加到有效负荷的FEC62c、6365c以及67c。
按照以上描述的方法，在本发明的实施例中，为使差错校正性能增强，FEC的附加长度增加，它是通过将上层的有效负荷分段并且将分段后的有效负荷汇合成无线DLC-PDU来得到补偿的。因此，在本发明实施例中，为了保证最佳的性能以及最小的信元时延，尽管按照信道的状态使用了可变的编码率，无线DLC-PDU的长度总是保持统一。
当施加与本发明类似的N∶M的映射速率时，有必要在无线DLC-PDU68上附加新的首部部分66a、66b以及66c。也就是说，无线DLC-PDU的首部66a被最新形成，其数目取决于N和M之间的差异(在图6的例子中为1)，它包括有诸如映射率的信息，并且与相应的有效负荷67a相结合。在本发明实施例中，附加首部66a位于尾部。然而，本领域的技术人员都应明白，最新形成的附加首部也可以放在开始。
上面已经描述了使用根据信道状态而改变的编码率的DLC-PDU的结构。接下来将描述同步多重复制方案。
图4示意性显示了按照本发明的实施例的利用同步多重复制方案的ARQ方案。
按照传统的ARQ，当发送器在一个往返行程时延(RDT)之后接收到相对于发送信元的否认(NAK)信号时，仅重发最初发送信元的一个副件。然而，在实时服务情况下，当重发的信元中发生差错时，尽管对应的信元被终端的接收器成功接收，对应的信元必须被放弃的情况也有可能发生，这是由于累加的RTD的流逝，用于实时服务的每个信元允许的传播时延过大。
因此，为了减少曾经发生差错的信元中再次发生差错的可能性，即，为了减少平均传播时延，使用了发送多个副件的多重复制方案。执行这种多重复制方案的方法被分为这样两种方案，一种是以连续帧的形式按顺序重发信元的每个副件的方法(一种常规多重复制模式)，该方法不分配附加的带宽，也就是说，保持先前分配的带宽；另一种是分配附加带宽的方法，并且以相同帧的形式同步重发多个副件(一种同步多种复制模式)。
在常规多重复制模式中，在信元传播时延并未受到限制的非实时服务中，能够仅通过使用给定量的带宽来增加资源的吞吐量并且减少平均信元传播时延。然而，当帧的长度较长时，就有很多针对通过常规多重复制方案来提供实时服务的限制。这是因为常规多重复制模式存在一个问题，即由于重发在ARQ方案中发生差错的信元意味着推迟发送正常生成的信元，因此正常生成的信元的发送又被延时。
具体讲，当常规多重复制模式用于信道状态可变的无线信道中的实时服务时，为了重发信元中发生差错的多个副件而停止发送最新生成的信元可能会造成严重的问题。也就是说，由于过度的信元传播时延而放弃新生成信元的可能性要高于由于传输中发生差错甚至当信道的状态略微恶化时放弃所述信元的可能性。因而，该系统会变得不稳定。
因此，要求由于执行重发而造成的时延依照信道的传播时延和重发请求的数量而改变，并且需要协议的稳定性来支持实时服务。因此，当执行重发时，分配附加带宽并且以相同的帧发送多个多重复制信元的方法便是同步多重复制模式。在同步多重复制模式中，最新生成的信元并不经历由重发差错信元所造成的传输时延。
结果，当适合非实时服务的常规多重复制模式ARQ协议用于实时服务时，会造成各种问题。因此，在本发明的实施例中，使用了同步多重复制模式。即，实时服务所需要的信元传输时延条件可以得到满足，并且可通过为信元的多重副件分配附加带宽以及以相同帧发送信元的多重副件而使信元丢失率最小化。多重复制模式的工作过程将参照图4进行描述。
如图1所示，接收器12向发送器10发送相对于发送器10发送的每个信元的ACK或NAK。然而，在同步多重复制模式中，当接收器12发现在接收到的第三和第七信元41和42中出现差错时，便向发送器10反馈回相应于变坏信元的NAK，在RTD的时间过去后接收到NAK的发送器10将相应信元的多个副件41a、41b、42a和42b以相同帧重发给接收器12。如图7所描述的那样，为了重发相同帧的多个副件，必须分配附加带宽。
图4显示了两个副件被重发的例子。然而，副件的数量可以根据信道的状态和应用类型而改变。图4显示了接收器12成功接收了以同步多重复制方式发送的第三信元41a和41b之一44并且错误地接收了另一个43。在这种情况下，图4表明了发送了ACK，ACK的发送可以说是相对于整个帧。具体讲，NAK的发送相对于一帧中发生差错的信元43而ACK的发送相对于一帧中成功发送的信元44。当ACK相对于至少一个多重发送信元发送时，发送器10认为相应的信元被成功接收。图4表明，接收器成功地接收了相对于第七个信元的两个副件42a和42b的相应信元45和46。
按照本发明的实施例，描述了按照可变编码率和同步多重复制方法的DLC-PDU的结构。现在将描述按照本发明的优选实施例，在宽带无线通信中，使用DLC-PDU结构和同步多重复制模式来控制差错的方法。
图7是描述按照本发明的，用于控制无线宽带通信中链路层中的差错的方法流程图。
一般来说，最好，使用的差错控制方案的类型依照链路层中的差错控制协议的服务类型而定。这是因为由于各个服务的特征互不相同，因而对于不同的服务，要满足的QOS有很大的不同。不同类型的服务包括诸如声音的恒定比特率(constant bit ratio，CBR)服务、诸如移动画面的实时可变比特率(RT-VBR)服务和非实时变化比特率(NRT-VBR)服务，以及诸如数据通信的可用比特率/非特指比特率(ABR/UBR)服务。
因此，最好，在将每个上层的服务汇合成无线DLC-PDU的过程中，不同的差错控制方案施加到相应的服务中。一般来说，在ATM中，每个服务形成一个部分，每个部分形成每个帧中的一个虚电路(VC)。因此，最好在每个VC基单元(base)中执行按照本发明的差错控制方法。
第一和第二结点的设定是为了描述链路层中控制差错的方法，差错控制方法集中于第一结点而描述。然而，本发明的实施例也适用于第二结点。
信元从第一结点发送到第二结点的方向称为前向，信元从第二结点发送到第一结点的方向称为后向。然而，因为本发明的实施例可对称性地施加于以上所描述的第一和第二结点，所以本技术领域的任何人都应明白，图3中显示的信元从移动台32发送到基站34的上行链路也可作为本发明中的前向或后向。
本发明主要包括两步，每一步又包括几个分步骤。第一步骤(步骤70到74)包括通过后向信道的状态来估计前向信道的差错率、构成包括前向差错校正(FEC)码的DLC-PDU以及将该DLC-PDU通过前向信道发送，所述前向差错校正(FEC)码具有根据估计的差错率而变化的编码率。第二步骤(步骤75到79)包括当通过后向信道接收到相对于相应信元的NAK时，按照同步多重复制模式以相同帧发送相应信元的多个副件。这里，DLC-PDU具有根据信道的状态而变化的编码率，但具有固定的长度。现在将分别描述各个步骤。
现在将描述估计信道的差错率并且决定汇合比率(或映射率)的过程。第一结点接收通过后向信道发送的信元(步骤70)，并检测是否在接收到的信元中存在差错，然后将相对于相应信元的ACK/NAK发送到第二结点。存在于第一结点中(当然，也存在于第二结点中)并且独立运行的信道估计处理器(channel estimation processor，CEP)(参照图8)计算一定时期内(或一定的窗口大小内)接收到的信元中的NAK的速率并且将计算的速率估计为前向信道的差错率(步骤71a)。如上所述，这就有可能通过TDMA/TDD结构中的后向信息来估计前向信道的状态。
所估计的前向信道差错率如公式1所示， P e ( estimation ) = N nak T w = N nak N ack + N nak - - - ( 1 )
这里，Pe(estimation)代表信道的估计差错率。Tw代表窗口的大小。Nack和Nnak分别代表在相应的窗口大小中发送的ACK的次数和相应的窗口大小中发送的NAK的次数。
上层的PDU映射到无线链路层的PDU的比率根据公式1表示的估计的差错率来确定(步骤71b)。
当所估计的差错率小于预定阀值时，即，当信道的差借率很低时，上层的PDU汇合成无线DLC-PDU的比率确定为1∶1。
然而，当所估计的差错率等于或大于预定阀值(一种FEC增强模式)时，有必要利用增强的FEC来提高前向差错校正能力。然而，为了保持固定DLC-PDU的长度，由于增加了增强FEC的长度，所以有必要减少有效负荷。为了做到这一点，上层的PDU的有效负荷被分段，并且分段后的有效负荷被汇合成无线DLC-PDU的有效负荷。例如，当汇合比率确定为2∶3时，上层的两个PDU的有效负荷被汇合成无线链路层的三个DLC-PDU。
也就是说，将映射率确定为N∶M意味着上层的N个PDU的有效负荷被汇合成无线链路层的M个DLC-PDU。因此，在正常运行模式的映射率为1∶1的情况下，当FEC增强模式中的映射率为N∶M(N和M都是正整数)时，N通常小于M。当估计的差错率变高时，使用N/M较小的映射率。例如，当映射率为2∶3时，使用的FEC所具有的差错校正能力比映射率为3∶4(2/3小于3/4)时的更强。
为了详细分类FEC增强模式，所估计的差错率被分成几个段，每个段中的映射率都是确定的。当所估计的差错率变高时，映射率的N/M值设定成更小的值。而且，最好，映射率的设定使得M等于N+1。这是因为这种情况下附加首部的数量为一，因而可以方便地管理附加首部。然而，有必要使用更多的附加首部。
可变的映射率是根据信道的状态来确定的。相应地，FEC的编码率可根据信道的状态来改变。然而，DLC-PDU的长度是固定的，这是因为尽管使用的编码率根据信道状态的变化而改变，但通过将上层的PDU分段能保证由于增强FEC而增加的部分的长度。
具有可变编码率的无线DLC-PDU是按照基于前向信道的差错率而确定的映射率而形成的(步骤72)，并且无线DLC-PDU是通过前向信道发送的(步骤74)。按照各自映射率的无线DLC-PDU的结构已经在图4和图5中进行了描述。
按照本发明，无线信道的状态是相对变化的。即，信道的状态可能短时间的恶化，也可能变得正常。当信道的状态随着时间而变化时，映射率相应改变。这里，将描述信道状态从正常状态改变成FEC增强模式时的情况。
我们先假定由于信道状态的变化而使映射率从正常信道状态的映射率1∶1变化到2∶3。这种情况下，为了发送上层的两个PDU，必须使用三个DLC-PDU。然而，因为在正常的信道状态中，已经分配了用于发送两个DLC-PDU的仅够的带宽，所以为了以FEC增强模式运行，就必须分配附加带宽。
如图8所示，基站34和移动台32引入了独立运行的CEP81和87，以便进行资源分配和请求。信道估计处理器(CEP)81和87向调度程序(schedulers)提供了估计的信道状态和NAK信息，以便支持图4所示的同步多重复制模式。
图8示意性地显示了按照本发明的实施例，在基站与移动台间进行的资源分配和请求机制。
用于检查通过接收器89接收到的信元和估计信道状态的CEP87存在于移动台32中。CEP87将关于信道状态的信息(映射率和NAK信息)提供给调度程序86，该调度程序执行移动台32中的资源分配和请求。调度程序86按照信道状态的信息执行用于必需带宽的自调度(self scheduling)，并且以动态参数方式(dynamic parameter，DP)，通过发送器88向基站34请求必要的资源。CEP81向调度程序80提供关于信道状态的信息，该调度程序80执行基站34中的资源分配和请求。即，除了资源分配和请求之外，基站34和移动台32对称运行。当基站34被移动台32以DP的形式请求提供资源时，基站34的调度程序80执行用于带宽分配的自调度并且通过发送器82将保留的时隙发送给移动台。图4显示了在分配用于同步多重复制模式的附加带宽的情况下，以及在由于映射率的改变而分配带宽的情况下，CEP和调度程序的所述操作过程。
现在将参照图7描述映射率的改变。信道状态是否改变通常是由发送器和接收器通过CEP来检查的(步骤73a)。当映射率由于信道状态的变化而改变时，带宽被调整(步骤73b)。步骤73b的执行如图8所示。
图8显示了当移动台32向基站34请求分配带宽时，基站34分配带宽的情况。然而，由于信道的状态是由基站34中的CEP81估计的，因此，可以执行一种更改后的实施例，其中，当信道的状态变差时，基站34自动为移动台32分配附加带宽。即，因为基站34能自己控制带宽的分配，所以当去往基站34的上行信道状态变差时，基站34能直接调整分配给移动台32的带宽。
尽管在图7中没有显示，但实际上，即使映射率变化，上层的当前分段的PDU也要基于当前方法被汇合成无线DLC-PDU并被发送，而且当所有分段的PDU都被发送后，必须采用已改变的映射率。例如，在映射率为2∶3的状态下，尽管映射率在当前发送两个无线DLC-PDU的时间点改变，但是，剩余的一个DLC-PDU必须根据当前2∶3的映射率形成，然后被发送。否则，每个信元的一致性就不会得到保持。
通过前向信道发送的关于每个信元的反馈信息得以接收(步骤75)。当NAK被接收时，确定利用同步多重复制模式发送的副件的数量(步骤76和77)。多重复制模式中多重复制的数量可以被提前确定。然而，多重复制的可变数量取决于信道的估计状态能否被动态确定。
由于同步多重复制需要附加带宽，所以带宽必须被附加调整(步骤78)。该步骤是通过与步骤74b中用于根据映射率的变化而调整带宽所使用的方式相似的方式来执行的。即，可以利用这样一种方法，其中，当移动台32向基站34请求附加带宽时，基站34分配附加带宽；以及利用这样一种方法，其中，发送NAK的基站34估计到移动台32转变到同步多重复制模式而且事先分配附加带宽。
在为同步多重复制调整附加带宽后，关于接收到NAK的信元的多个副件通过同步多重复制模式以相同的帧被发送(步骤79)。在图4中描述了该同步多重复制模式。
现在已经描述了包括以下步骤的本发明的实施例：基于信道状态而按照可变编码率形成无线DLC-PDU；以及，当接收到NAK时，利用同步多重复制方法重发差错信元的各副件。然而，本领域的任何技术人员都应该明白，可以实现仅采用以上步骤中的一个步骤的实施例。比如，本文中没有提到的基本ARQ机制是一种超时机制(time-out mechanism)，它可应用于本发明的各实施例。
本发明的实施例可以通过由计算机系统执行的程序来实现。而且，这样一种程序可以通过从记录这种程序的计算机可读介质中读取相应的程序，由通常使用的数字计算机系统来执行。在计算机可读介质中可以包括诸如ROM、软盘、以及硬盘的磁存储介质，诸如CD-ROM、DVD的光学读取介质，以及诸如通过因特网发送的载波等。
按照本发明，当信道的状态变差时，可以通过使用更多的差错控制比特来提高校正前向差错的可能性，从而减少重发的次数，以及，当信道的状态变好时，通过使用较少的差错控制比特来使资源的浪费达到最小，因而可获得最佳的性能并且保证最小的时延。
而且，按照本发明，当无线DLC-PDU的长度固定时，能够利用后向信道的静态特征来估计前向信道的状态，从而根据每个信道的状态改变信道编码率，以及通过同步多重复制模式重发变坏信元的多个副件来减小信元传输差错率和信元传输时延。
尽管上面已对本发明参照其优选实施例作出了特别图示和描述，但本领域的技术人员应当明白，在不脱离由附属权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对其形式和细节内容作各种修改。

Claims (37)

1．一种使用自动重发请求(ARQ)方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：
(a)利用后向信道的状态来估计前向信道的差错率，并通过前向信道发送一信元，其中在无线链路层的协议数据单元(PDU)中包含有前向差错校正(FEC)码，该前向校正码具有随着估计的差错率变化的编码率，所述前向是指信元从第一结点发送到第二结点的方向，而所述后向是指信元从第二结点发送到第一结点的方向；和
(b)当通过后向信道接收到的反馈信息表明在步骤(a)中发送的信元中存在差错时，重发在步骤(a)中发送的信元的副件。
2．如权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中的无线链路层的PDU具有固定长度，与FEC码的可变的编码率无关。
3．如权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)中，在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(a)中要发送的信元的多个副件。
4．一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：
(a)通过后向信道的状态来估计前向信道的差错率，所述前向是指信元从第一结点发送到第二结点的方向，而所述后向是指信元从第二结点发送到第一结点的方向；
(b)根据在步骤(a)中估计的前向信道的差错率，确定一上层的PDU汇合成一无线链路层的PDU的比率；
(c)通过前向信道发送按照在步骤(b)中确定的汇合比率而形成的无线链路层的PDU的信元；和
(d)当通过后向信道接收到的反馈信息表明在步骤(c)中发送的信元中存在差错时，重发在步骤(c)中发送的信元的副件。
5．如权利要求4所述的方法，其中所述上层的PDU是有线ATM信元的PDU。
6．如权利要求4所述的方法，其中所述步骤(a)包括步骤：
(a1)通过后向信道接收一信元；
(a2)确定在步骤(a1)中接收的信元中是否存在差错；和
(a3)计算在步骤(a2)中确定为有差错的信元数目与在预定时间段内在步骤(a1)中接收的信元数目的比率，并将该比率估算为前向信道的差错率。
7．如权利要求4所述的方法，其中在步骤(b)中，当N和M为第一和第二正整数并且N小于M时，当在步骤(a)中估计的差错率小于预定阈值时，所述汇合比率确定为1∶1，而当在步骤(a)中估计的差错率等于或大于预定阈值时，所述汇合比率确定为N∶M。
8．如权利要求7所述的方法，其中在步骤(b)中，N比M小1。
9．如权利要求7所述的方法，其中在步骤(b)中，当在步骤(a)中估计的差错率等于或大于预定阈值时，还设定一第二阈值，该第二阈值大于所述预定阈值，并且，在步骤(b)中，当在步骤(a)中估计的差错率等于或大于第二阈值时，汇合比率即N/M确定为小于当差错率比第二预定阈值时的汇合比率。
10．如权利要求4所述的方法，其中在步骤(b)中，当在步骤(a)中估计的差错率等于或大于预定阈值时，还设定多个附加阈值，这些附加阈值大于所述预定阈值，并且，当在步骤(a)中估计的差错率等于或大于多个附加阈值中的一个阈值时，汇合比率即N/M确定为小于当差错率小于该阈值小N/M时的汇合比率。
11．一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：
(a)通过后向信道的状态来估计前向信道的差错率，并且根据所估计的差错率来确定一上层的PDU的有效负荷汇合成一无线链路层的PDU的有效负荷的比率，所述前向是指信元从第一结点发送到第二结点的方向，而所述后向是指信元从第二结点发送到第一结点的方向；
(b)通过将所述上层的PDU的首部汇合成所述无线链路层的PDU的首部、附加相对于该首部的一校验和以及一FEC码、按照在步骤(a)中确定的汇合比率将所述上层的PDU的有效负荷汇合成所述无线链路层的PDU的有效负荷、以及附加相对于该有效负荷的一校验和以及FEC码，来形成要通过前向链路发送的一信元；
(c)通过前向信道发送在步骤(b)中形成的信元；和
(d)当通过后向信道接收到的反馈信息表明在步骤(c)中发送的信元中存在差错时，重发在步骤(c)中发送的信元的副件。
12．如权利要求11所述的方法，其中在步骤(b)中，用于无线链路的信息和有关在步骤(a)中确定的汇合比率的信息附加到所述上层的PDU的首部，而附加了所述用于无线链路的信息和有关在步骤(a)中确定的汇合比率的信息的所述上层的PDU的首部，汇合成所述无线链路层的PDU的首部。
13．如权利要求11所述的方法，其中在步骤(b)中，所述上层的PDU的首部被压缩并汇合成所述无线链路层的PDU的首部。
14．如权利要求11所述的方法，其中在步骤(b)中，以具有比相对于有效负荷的FEC码更高的校正比率的编码方法对相对于首部的FEC码进行编码。
15．如权利要求11所述的方法，其中所述无线链路层的PDU具有与所述汇合比率无关的固定长度。
16．如权利要求11所述的方法，其中在步骤(a)中，当N和M为第一和第二正整数并且N小于M时，当估计的差错率小于预定阈值时，所述汇合比率确定为1∶1，而当估计的差错率等于或大于预定阈值时，所述汇合比率确定为N∶M，
并且其中，在步骤(b)中，当在步骤(a)中确定的汇合比率为N∶M时，随着汇合比率的N/M变小，以具有更高校正比率的编码方法对相对于首部和有效负荷的FEC码进行编码。
17．如权利要求11所述的方法，其中在步骤(a)中，当N和M为第一和第二正整数并且N小于M时，当估计的差错率小于预定阈值时，所述汇合比率确定为1∶1，而当估计的差错率等于或大于预定阈值时，所述汇合比率确定为N∶M，
并且其中，在步骤(b)中，当在步骤(a)中确定的汇合比率为N∶M时，所述上层的PDU的每个首部汇合成所述无线链路层的PDU的每个首部，所述上层的PDU的N个有效负荷划分到所述无线链路层的PDU的M个有效负荷并汇合，最新组成相应于N和M之间的差值的无线链路层的PDU的首部，该首部包括有关汇合比率的信息。
18．一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：
(a)将宽带无线信道的差错率划分为多个部分，并且通过后向信道的状态来估计前向信道的差错率属于多个预定部分中一个部分，所述前向是指信元从第一结点发送到第二结点的方向，而所述后向是指信元从第二结点发送到第一结点的方向；
(b)按照在步骤(a)中估计的属于多个部分中的一个的前向信道的差错率，来确定一上层的PDU的有效负荷汇合成一无线链路层的PDU的有效负荷的汇合比率，并且按照该汇合比率形成要通过前向信道发送的一信元；
(c)当由于在步骤(a)中估计的差错率所属的所述部分的变化而使步骤(b)中确定的汇合比率变化时，最新调节分配的带宽；
(d)通过前向信道发送在步骤(b)中形成的信元；和
(e)当通过后向信道接收到的反馈信息表明在步骤(d)中发送的信元中存在差错时，重发在步骤(d)中发送的信元的副件。
19．如权利要求18所述的方法，其中在步骤(c)中，由第二结点按照前向信道的状态来自动调节要分配到第一结点的带宽。
20．如权利要求18所述的方法，其中所述步骤(c)包括步骤：
(c1)第一结点请求第二结点分配按照在步骤(b)中确定的汇合比率的变化而调节的带宽；和
(c2)第二结点按照第一结点的请求，将所调节的带宽分配给第一结点。
21．一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：
(a)通过后向信道的状态来估计前向信道的差错率，并且根据所估计的差错率来确定一上层的PDU汇合成一无线链路层的PDU的比率，所述前向是指信元从第一结点发送到第二结点的方向，而所述后向是指信元从第二结点发送到第一结点的方向；
(b)通过前向信道来发送按照在步骤(a)中确定的汇合比率而形成的无线链路层的PDU的信元；
(c)通过后向信道来接收关于在步骤(b)发送的信元的反馈信息；和
(d)当在步骤(c)中接收到表明在步骤(b)中发送的信元中存在差错的反馈信息时，重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件。
22．如权利要求21所述的方法，其中在步骤(d)中，在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件。
23．如权利要求22所述的方法，其中所述步骤(d)包括步骤：
(d1)当在步骤(c)中接收到的反馈信息表明在步骤(b)中发送的信元中存在差错时，确定要重发的副件的数目；和
(d2)重发在步骤(b)中发送的信元的各个副件，其数目是在步骤(d1)中确定的。
24．如权利要求23所述的方法，其中在步骤(d1)中，按照汇合比率来确定要重发的副件的数目。
25．一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：
(a)通过后向信道的状态来估计前向信道的差错率，并且根据所估计的差错率来确定一上层的PDU汇合成一无线链路层的PDU的比率，所述前向是指信元从第一结点发送到第二结点的方向，而所述后向是指信元从第二结点发送到第一结点的方向；
(b)通过前向信道来发送按照在步骤(a)中确定的汇合比率而形成的无线链路层的PDU的信元；
(c)通过后向信道来接收关于在步骤(b)发送的信元的反馈信息；
(d)当在步骤(c)中接收到表明在步骤(b)中发送的信元中存在差错的反馈信息时，最新调节附加带宽，该附加带宽是在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件所需要的；和
(e)在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件。
26．如权利要求25所述的方法，其中在步骤(d)中，当第二结点发现在步骤(b)中发送的信元中存在差错时，第二结点自动调节要附加到第一结点的带宽。
27．如权利要求25所述的方法，其中所述步骤(d)包括步骤：
(d1)第一结点请求第二结点分配附加调节的带宽，该带宽是在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件所需要的；和
(d2)第二结点按照第一结点的请求，将所附加调节的带宽分配给第一结点。
28．一种使用ARQ方案来控制宽带无线通信中链路层中的差错的方法，其中在各结点之间的通信使用宽带无线信道，所述方法包括步骤：
(a)通过将一上层的PDU汇合成一无线链路层的PDU来形成一信元；
(b)发送在步骤(a)中构成的信元；
(c)接收关于在步骤(b)中发送的信元的反馈信息；和
(d)当在步骤(c)中接收到表明在步骤(b)中发送的信元中存在差错的反馈信息时，在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件。
29．如权利要求28所述的方法，其中所述步骤(d)包括步骤：
(d1)当在步骤(c)中接收到表明在步骤(b)中发送的信元中存在差错的反馈信息时，最新调节附加带宽，该附加带宽是在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件所需要的；和
(d2)在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件。
30．一种计算机可读介质，其中记录了用于由计算机执行下列步骤的程序，该程序用于在宽带无线通信中使用ARQ方案来控制链路层中的差错，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述步骤包括：
(a)通过后向信道的状态来估计前向信道的差错率，并通过前向信道发送一信元，其中在无线链路层的PDU中包含有FEC码，该FEC码具有可随着估计的差错率变化的可变编码率，所述前向是指信元从第一结点发送到第二结点的方向，而所述后向是指信元从第二结点发送到第一结点的方向；和
(b)当通过后向信道接收到的反馈信息表明在步骤(a)中发送的信元中存在差错时，重发在步骤(a)中发送的信元的副件。
31．一种计算机可读介质，其中记录了用于由计算机执行下列步骤的程序，该程序用于在宽带无线通信中使用ARQ方案来控制链路层中的差错，其中在第一结点和第二结点之间的通信使用宽带无线信道，所述步骤包括：
(a)通过后向信道的状态来估计前向信道的差错率，所述前向是指信元从第一结点发送到第二结点的方向，而所述后向是指信元从第二结点发送到第一结点的方向；
(b)根据在步骤(a)中估计的前向信道的差错率，确定一上层的PDU汇合成一无线链路层的PDU的比率；
(c)通过按照在步骤(b)中确定的汇合比率将上层的PDU汇合成无线链路层的PDU，来形成要通过前向信道发送的信元；
(d)通过前向信道来发送在步骤(c)中形成的信元；
(e)通过后向信道来接收关于在步骤(d)中发送的信元的反馈信息；和
(f)当在步骤(e)中接收到的反馈信息表明在步骤(d)中发送的信元中存在差错时，按照ARQ方案来重发在步骤(d)中发送的信元的副件。
32．如权利要求31所述的记录介质，其中所述步骤(a)包括步骤：
(a1)通过后向信道接收一信元；
(a2)确定在步骤(a1)中接收的信元中是否存在差错；和
(a3)计算在步骤(a2)中确定为有差错的信元数目与在预定时间段内在步骤(a1)中接收的信元数目的比率，并将该比率估算为前向信道的差错率。
33．如权利要求31所述的记录介质，其中在步骤(b)中，当N和M为第一和第二正整数并且N小于M时，当在步骤(a)中估计的差错率小于预定阈值时，所述汇合比率确定为1∶1，而当差错率等于或大于预定阈值时，所述汇合比率确定为N∶M。
34．如权利要求31所述的记录介质，其中在步骤(c)中，通过在压缩之后附加相对于首部的一校验和以及一FEC码、然后将上层的PDU的首部汇合成无线链路层的PDU的首部、然后在按照步骤(b)中确定的汇合比率将所述上层的PDU的有效负荷汇合成所述无线链路层的PDU的有效负荷之后附加相对于有效负荷的一校验和以及一FEC码，来形成要通过前向链路发送的信元。
35．如权利要求31所述的记录介质，其中所述步骤(c)还包括一步骤(g)：当由于在步骤(a)中估计的差错率的变化而使步骤(b)中确定的汇合比率变化时，最新调节分配的带宽。
36．如权利要求31所述的记录介质，其中在步骤(f)中，当在步骤(e)中接收到表明在步骤(d)中发送的信元中存在差错的反馈信息时，在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(d)中发送的信元的多个副件。
37．如权利要求31所述的记录介质，其中所述步骤(f)包括步骤：
(f1)当在步骤(e)中接收到表明在步骤(d)中发送的信元中存在差错的反馈信息时，最新调节附加带宽，该附加带宽是在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(d)中发送的信元的多个副件所需要的；和
(f2)在相同帧中使用同步多重复制方法来重发在步骤(b)中发送的信元的多个副件。
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