CN1708938A - 反向链路自动重复请求 - Google Patents

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Abstract

当成功地解码了第一数据分组的第一组时隙，接入网络(AN)可以想接入终端(AT)发送确认消息(ACK)以指示AN已成功地解码了在第一数据分组的第一组时隙中接收到的数据。当未成功解码第一数据分组的第一组时隙，AN会向AT发送否定确认消息(NAK)以指示AN未成功地解码在第一数据分组的第一组时隙中接收到的数据。根据NAK的接收，AT会通过发送包含冗余数据的第一数据分组的第二组时隙来重发数据。根据ACK的接收，AT会发送另一分组的第一组时隙。

Description

反向链路自动重复请求
技术领域
本发明涉及无线通信，尤其涉及在无线通信系统中发送数据。
背景技术
作为TIA/EIA/IS-856公布的cdma2000高速分组数据空中接口规范(cdma2000High Rate Packet Data Air Interface Specification)，更具体地说是QUALCOMMCDMA200 1xEV-DO版本，是为将高速无线数据传递到移动和固定终端而最优化的空中接口。
在1xEV-DO中，接入终端(AT)是带有无线调制解调器和允许用户通过1xEV-DO网络接入分组数据网络的数据接口。AT是类似于IS-41蜂窝网络中的移动站。
接入网络(AN)是在分组交换数据网络(例如互联网)和AT之间提供数据连接的网络设备。如这里所指的，AN可以包含仅包含调制解调器池收发机，以及(此外)其它的网络设备，例如调制解调器池控制器。
前向链路(FL)是指从AN到AT的通信。相应地，反向链路(RL)是指从AT到AN的通信。
多个AT可以在由单个BTS覆盖的扇区内通信。AN受到接收阀值功率的限制。接收功率是在扇区内AT数目和扇区内每个AT的数据速率的函数。以高数据速率发送的AT相比以低数据数率发送的AT以较高的功率发送信号。当AN接近其发送阀值功率，AN可以在反向链路活动信道上向AN扇区内所有的AT发送消息以降低发送速率。发送速率的降低会导致降低的吞吐量，且接收阀值功率的限制可以是扇区中AT总的数据吞吐量的限制因素。
因此需要增加扇区中数据吞吐量的方法和装置。
附图说明
图1说明了AT和AN之间信号的传输；
图2说明了用AT进行数据传输的方法；
图3说明了用AN进行数据传输的方法；以及
图4说明了无线通信系统中AT和AN的结构图。
具体实施方式
在符合“TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station CompatibilityStandard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System(用于双重模式宽带展频蜂窝系统的TIA/EIA/IS-95移动站—基站兼容标准”的码分多址(CDMA)系统中，(IS-95)数据分组可以在FL上重传。在1997年11月3日提交的序号为08/963,386的美国专利申请号“Method and Apparatus for High RatePacket Data Transmission(用于高速速率分组数据传输的方法和装置)”中描述了用于FL传输的技术。例如，数据分组可以包含预定数目的数据单元，每个数据单元由一序列号标识。当移动站不正确地接收到一个或多个数据单元，移动站可以在RL ACK信道上发送否认确认(NACK)，指示丢失的数据单元的序列号，用于从基站重传。基站接收到NACK小心并可能重传被错误接收的数据单元。
在CDMA系统中，RL中不存在这样的确认或重传用于数据传输。
1xEV-DO的物理层的传输单元是物理层分组。数据包含在物理层分组中。在RL中，物理层分组包含在帧中。帧的持续时间可以是26.66毫秒(ms)。一帧可以包含16个时隙，每个时隙的持续时间为1.66ms。
在反向话务信道上以各种数据速率来调制数据。数据速率可以是每秒9.6千比特(kbps)、19.2kbps、38.4kbps、76.8kbps、和153.6kbps。对于低于76.8kbps的数据速率，数据可以在一帧内重复。例如，在9.6kbps处，数据可以在帧的前两个时隙中发送，相同的数目可以在16一时隙帧的下面14个时隙内重复7次；在19.2kbps处，数据可以在帧的前四个时隙中发送，相同的数目可以在16一时隙帧的下面12个时隙内重复3次；在38.4kbps处，数据可以在帧的前八个时隙中发送，相同的数目可以在16一时隙帧的下面8个时隙内重复1次。虽然对于76.8kbps的数据速率数据在帧中不被重复，可由诸如Turbo码等编码提供冗余，如同编码为其它数据速率处的数据提供冗余一样。
帧内的数据重复和编码所提供的冗余可以有利地被用于降低个别AT对冗余数据的传输。通过降低扇区内个别AT发送的冗余数据量，由于数据在较短的持续时间内发送，为扇区有效地增加了数据输出。
对于低于153.6kbps的数据速率，16一时隙帧可以在由AT传输之前被分为16/N组时隙，其中N可以是1、2、4或8。例如，当N等于2，AT可以发送帧的前半部分(8个时隙)至AN并将帧的后半部分保持在队列中，用于根据由AN接收到的前一半帧的数据的成功解码对数据可能的重传。
自动重复请求(ARQ)是指一协议，其中接收者要求发送者重发数据。当成功地解码帧的前半部分，AN可以发送确认消息(ACK)到AT以指示AN成功地解码了在帧的前半部分中接收到的数据。当未成功解码帧的前半部分，AN可以发送否认确认消息(NAK)至AT以指示AN未能成功地解码在帧的前半部分中接收到的数据。
ACK是被发送用于指示正确地接收某些数据的消息。一般地，如果发送者在一段预定的时间后，没有接收到ACK消息，或接收到NAK，那么原始数据会被再次发送。
NAK是被发送用于指示不正确地接收某些数据的消息，例如数据可能会有校验和误差。发送NAK的可选方案是只使用ACK消息，在这种情况下，在某个时间后未接收到ACK被当作是NAK。如这里所使用的，NAK是指接收到NAK消息或未接收到ACK。
ACK或NAK可以在FL ACK信道上发送。在1xEV-DO中，FL ACK信道可以被引入新的MAC子信道。现有的1xEV-DO的FL媒体访问控制(MAC)信道包含被称为反向链路功率控制(RPC)信道的子信道。RPC信道使用二进制移相键控(BPSK)调制来发送RPC位，所述RPC位请求扇区中的AT增加或减少它们的功率。FL ACK信道可以在与RPC信道的相位成直角的相位上使用BPSK调制。
其它技术可以被用于创建FL ACK信道。当前有64个MAC子信道。这些子信道的一部分可以被用于FL ACK信道。在这个例子中，FL ACK信道的调制相位不一定要与RPC信道正交。
当AT处于软切换时，ACK字节可以从仅仅一个服务扇区或AT的活动集中所有扇区发送。
图1说明了使用ARQ在AT102和AN104之间信号的传输。AT发送分组n的第一组时隙106。在这个例子中，第一组时隙包含8个时隙。分组n的第一组时隙114由AN接收。当AT发送分组n的第一组时隙106之后，AT马上发送分组n+1的第一组时隙108，且AN接收分组n+1的第一组时隙116。
如图1中所示的，AT102在发送分组n的第一组时隙106之前发送分组n-1的第一组时隙122，AN104接收到分组n-1的第一组时隙124。
在发送下一组时隙之前，AT从AN接收到确认信号ACK或NAK，用于指示分组n的第一组信道114被成功地解码或未被成功地解码。确认信号通知AT是否要重发数据，例如通过发送波包含冗余数据的分组n的第二组时隙，或发送新的数据，例如分组n+2的第一组时隙。
在这个例子中，AN发送ACK122以指示分组n的第一组时隙114已经被成功地解码。AT接收到ACK，指示AT可以发送分组n+2的第一组时隙110。AN接收到分组n+2的第一组时隙118。
在发送下一组时隙112之前，AT从AN接收到确认信号ACK或NAK，用于指示分组n+1的第一组信道114被成功地解码或未被成功地解码。在这个例子中，AN发送NAK。根据NAK的接收，AT通过发送包含冗余数据的分组n+1的第二组时隙120来重发数据。AN接收到分组n+1的第二组时隙120。AN可以将包含在分组n+1的第一组时隙116的数据与包含在分组n+1的第二组时隙120中的数据相结合，并尝试将包含在经组合的时隙集中的数据解码。用附加的冗余数据，成功解码数据的可能性增加了。
本领域的技术人员会理解当AN成功地解码了包含在第一组时隙中的数据时，通过不发送冗余数据，即第二组时隙，增加了系统的数据吞吐量。在这个两组8时隙的例子中，潜在地可以将数据吞吐量翻倍。
图2说明了用AT进行数据传输的方法。在步骤202处，AT发送第一分组的第一组时隙到AN。在步骤204处，AT发送第二分组的第一组时隙到AN。本领域的技术人员会理解当分组被分成多于两个组时，例如，四个时隙组每个有四个时隙，可以在继续到步骤206之前执行对第一组分组的附加传输。
在步骤206处，AT确定AT是否接收到来自AN的ACK或NAK。在这个例子中，ACK指示AN成功地解码了第一分组的第一组时隙，NAK指示AN未成功解码第一分组的第一组时隙。
当接收到ACK，AT在步骤210处发送第三分组的第一组时隙。当接收到NAK，AT在步骤208处发送第一分组的第二组时隙。
上述的例子是用于被分成两组八个时隙的分组。本领域的技术人员会理解分组可以被分成多于两等分。
例如，如果分组被分成四个时隙组，每个时隙组有四个时隙，AT可以在步骤202处发送第一分组的第一组时隙，接着AT可以在步骤204处发送第二分组的第一组时隙。当AT在步骤206处接收到ACK，对应于AN成功地解码了第一分组的第一组时隙，AT可以在步骤210处发送第三分组的第一组时隙。当AT在步骤206处接收到NAK，对应于AN未成功地解码第一分组的第一组时隙，AT可以在步骤208处发送第一分组的第二组时隙。
此外，当AT接收到ACK，对应于AN(未示出)成功地解码了第二分组的第一组时隙，AT可以(a)如果第一分组的第一组时隙也被成功地解码，发送第四分组的第一组时隙或(b)如果第一分组的第一组时隙未被成功地解码，发送第三分组的第一组时隙。
当AT接收到NAK，对应于AN(未示出)未能成功地解码第二分组的第一组时隙，AT可以发送第二分组的第二组时隙。
对于其它的时隙组，可以类似地继续这个过程。
此外，AT可以顺序地发送步骤202处第一分组的第一组时隙，步骤204处发送第二分组的第一组时隙，第三分组的第一组时隙(未示出)和第四分组的第一组时隙(未示出)。AN可以在为第一分组的第一组时隙发送确认信号之前接收前三组时隙。当AT步骤206处接收到ACK，对应于AN成功地解码了第一分组的第一组时隙，AT可以在步骤210处发送第五分组的第一组时隙。当AT在步骤206处接收到NAK，对应于AN未成功地解码第一分组的第一组时隙，AT可以在步骤208处发送第一分组的第二组时隙。
此外，当AT接收到ACK，对应于AN成功地解码了第二分组的第一组时隙，AT可以发送第六分组(未示出)的第一组时隙。当AT接收到NAK，对应于AN未能成功地解码第二分组的第一组时隙，AT可以发送第二分组(未示出)的第二组时隙。
对于其它的时隙组，可以类似地继续这个过程。
此外，本领域的技术人员会理解可以作出其它由AT发送时隙和由AN发送确认信号的组合，并且这是在所附权利要求的范围内的。
图3说明了用AN进行数据传输的方法，对应于由图2中所示的AT进行数据传输的方法。
在步骤302处，AN接收第一分组的第一组时隙。在步骤304处，AN接收第二分组的第一组时隙。在步骤306处，AN试图解码第一分组的第一组时隙。虽然试图解码306被显示在接收第二分组的第一组时隙之后，但是AN可以在接收第二分组的第一组时隙之前或之后，或者在接收第二分组的第一组时隙的同时试图解码第一分组的第一组时隙。
在步骤308处，AN确定第一分组的第一组时隙是否被成功地解码。当AN成功地解码了第一分组的第一组时隙，AN在步骤310处发送ACK至AT，并在步骤312处接收第三分组的第一组时隙。当AN未能成功解码第一分组的第一组时隙，AN在步骤314处发送NAK至AT，在步骤316处接收第一分组的第二组时隙，并在步骤318处试图解码第一分组的第一组时隙和第一分组的第二组时隙的组合。
上述例子是用于被分成两组8个时隙的分组。本领域的技术人员会理解分组可以被分成多于两等分，如图2中所描述的。
发送ACK或NAK的时间选择可以独立于接收到的时隙组的数目。AN可以在解码相应的接收到的一个时隙组或多个时隙组之后，且在步骤206处当AT需要用于确定发送特定的时隙组的确认信号之前的某个时间发送ACK或NAK，例如在步骤308处。发送ACK或NAK的时间选择可以独立于时隙组的交叉。
图4说明了无线通信系统中AT102和AN104的结构图。AT和AN可以采用常规的硬件和软件技术。AT和AN都可以各自包含逻辑和处理单元402或404，各自包含射频单元406和408，用于执行上述功能。例如，本领域的技术人员会理解射频单元可以在AN和AT之间发送和接收信号，逻辑和处理单元可以执行逻辑操作和信号处理。
虽然以上描述是特定地参见1xEV-DO通信系统作出的，但是反向链路自动重复请求也可以用在其它CDMA系统中。
提供上述优选实施例的描述为了使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的总的原则可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不要限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims (25)

1.一种自动重复请求高速率分组数据码分多址无线通信系统的反向链路的方法，所述方法包括：
由接入终端向接入网络发送第一分组的第一组时隙；
由接入终端向接入网络发送第二分组的第一组时隙；
由接入终端确定它是否接收到来自接入网络的分别对应于成功或未成功解码第一分组的第一组时隙的ACK或NAK，以及
当接收到ACK，由接入终端发送第三分组的第一组时隙。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当接收到NAK，由接入终端发送第一分组的第二组时隙。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
由接入网络接收第一分组的第一组时隙；
接入网络试图解码接收到的第一分组的第一组时隙；
由接入网络确定接收到的第一分组的第一组时隙是否被成功地解码；以及
当接入网络成功地解码接收到的第一分组的第一组时隙时，接入网络向接入终端发送ACK。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
当接入网路未能成功地解码接收到的第一分组的第一组时隙时，由接入网络向接入终端发送NAK。
5.一种自动重复请求高速率分组数据码分多址无线通信系统的反向链路的方法，所述方法包括：
由接入终端向接入网络发送第一分组的第一组时隙；
由接入终端确定它是否接收到来自接入网络的ACK或NAK；以及
当接收到NAK时，由接入终端发送第一分组的第二组时隙。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
由接入网络接收第一分组的第一组时隙；
接入网络试图解码第一分组的第一组时隙；
由接入网络确定接收到的第一分组的第一组时隙是否被成功地解码；以及
当接入网络成功地解码接收到的第一分组的第一组时隙时，接入网络向接入终端发送ACK。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
当接入网路未能成功地解码接收到的第一分组的第一组时隙时，由接入网络向接入终端发送NAK。
8.一种自动重复请求高速率分组数据码分多址无线通信系统的反向链路的方法，所述方法包括：
由接入网络从接入终端接收第一分组的第一组时隙；
接入网络试图解码第一分组的第一组时隙；
由接入网络确定接收到的第一分组的第一组时隙是否被成功地解码；以及
当接入网络成功地解码接收到的第一分组的第一组时隙时，接入网络向接入终端发送ACK。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
当接入网路未能成功地解码接收到的第一分组的第一组时隙时，由接入网络向接入终端发送NAK。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
由接入网络从接入终端接收第一分组的第二组时隙；
由接入网络试图解码接收到的第一分组的第一组时隙和接收到的第一分组的第二组时隙的组合。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述ACK是由接入网络在经二进制移相键控的前向链路ACK信道上发送的，其中ACK在与反向链路的相位正交的相位上发送，功率控制位在反向链路功率控制信道上发送。
12.一种自动重复请求高速率分组数据码分多址无线通信系统的反向链路的方法，所述方法包括：
由接入终端向接入网络发送第一分组的第一组时隙；
由接入网络接收第一分组的第一组时隙；
接入网络试图解码第一分组的第一组时隙；
由接入网络确定接收到的第一分组的第一组时隙是否被成功地解码；以及
当接入网络未能成功解码接收到的第一分组的第一组时隙时，
由接入网络发送NAK至接入终端，
由接入终端确定它是否从接入网络接收到NAK，以及
当接入终端接收到NAK时，
由接入终端发送第一分组的第二组时隙；
由接入网络从接入终端接收第一分组的第二组时隙；
由接入网络试图解码接收到的第一分组的第一组时隙和接收到的第一分组的第二组时隙的组合。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
由接入终端发送第二分组的第一组时隙；
其中当接入网络成功地解码接收到的第一分组的第一组时隙，
由接入网络发送ACK至接入终端，
由接入终端确定它是否从接入网络接收到ACK，以及
当接入终端接收到ACK时，
由接入终端发送第三分组的第一组时隙。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中所述ACK是由接入网络在经二进制移相键控的前向链路ACK信道上发送的，其中NAK在与反向链路的相位正交的相位上发送，功率控制位在反向链路功率控制信道上发送。
15.一种用于高速率分组数据码分多址无线通信系统的接入终端，所述接入终端包括：
一射频单元，被配置成：
发送第一分组的第一组时隙，
发送第二分组的第一组时隙，以及
接收ACK或NAK；
一逻辑和处理单元，被配置成：
确定是否接收到ACK或NAK；
其中射频单元被进一步配置成：
当接收到ACK时，发送第三分组的第一组时隙，以及
当接收到NAK时，发送第一分组的第二组时隙。
16.一种用于高速率分组数据码分多址无线通信系统的接入网络，所述接入网络包括：
一射频单元，被配置成：
接收第一分组的第一组时隙；以及
一逻辑和处理单元，被配置成：
试图解码接收到的第一分组的第一组时隙；以及
确定接收到的第一分组的第一组时隙是否被成功地解码，
其中所述射频单元被进一步配置成：
当所述逻辑和处理单元成功地解码接收到的第一分组的第一组时隙时，发送ACK，以及
当所述逻辑和处理单元未能成功解码接收到的第一分组的第一组时隙时，发送NAK。
17.如权利要求16所述的接入网络，其特征在于，其中
所述射频单元被进一步配置成
接收第一分组的第二组时隙；
所述逻辑和处理单元被进一步配置成
试图解码接收到的第一分组的第一组时隙和第一分组的第二组时隙的组合。
18.如权利要求16所述的接入网络，其特征在于，其中所述射频单元被进一步配置成：
在经二进制相移键控调制的反向链路功率控制信道上发送反向链路控制控制位；以及
在经二进制相移键控调制的前向链路ACK信道上发送ACK或NAK，其中所述ACK或NAK以与反向链路功率控制信道的相位正交的相位发送。
19.用于自动重复请求高速率分组数据的反向链路的码分多址(CDMA)无线通信系统，所述CDMA无线通信系统包括：
一接入终端，包括：
第一射频单元，被配置成
发送第一分组的第一组时隙，
发送第二分组的第一组时隙，以及
接收ACK或NAK；以及
第一逻辑和处理单元，被配置成
确定是否接收到ACK或NAK；
其中所述第一射频单元被进一步配置成
当接收到ACK时，发送第三分组的第一组时隙，以及
当接收到NAK时，发送第一分组的第二组时隙；以及
一接入网络，包含：
第二射频单元，被配置成，
接收第一分组的第一组时隙；以及
第二逻辑和处理单元，被配置成，
试图解码接收到的第一分组的第一组时隙，以及
确定是否成功解码了接收到的第一分组的第一组时隙，
其中所述第二射频单元被进一步配置成，
当所述逻辑和处理单元成功地解码接收到的第一分组的第一组时隙时，发送ACK，以及
当所述逻辑和处理单元未能成功解码接收到的第一分组的第一组时隙时，发送NAK。
20.如权利要求19所述的CDMA无线通信系统，其特征在于，其中：
所述第二射频单元被进一步配置成
接收第一分组的第二组时隙；
所述第二逻辑和处理单元被进一步配置成
试图解码接收到的第一分组的第一组时隙和第一分组的第二组时隙的组合。
21.如权利要求19所述的CDMA无线通信系统，其特征在于，其中所述第二射频单元被进一步配置成在经二进制相移键控调制的前向链路ACK信道上发送ACK或NAK，其中所述ACK或NAK以与反向链路功率控制信道的相位正交的相位发送。
22.一种自动重复请求高速率分组数据码分多址无线通信系统的反向链路的装置，所述装置包括：
由接入终端向接入网络发送第一分组的第一组时隙的装置；
由接入终端向接入网络发送第二分组的第一组时隙的装置；
由接入终端确定它是否接收到来接入网络的分别对应于成功或未成功解码第一分组的第一组时隙的ACK或NAK的装置，以及
当接收到ACK时，由接入终端发送第三分组的第一组时隙的装置。
23.一种自动重复请求高速率分组数据码分多址无线通信系统的反向链路的装置，所述装置包括：
由接入终端向接入网络发送第一分组的第一组时隙的装置；
由接入终端确定它是否接收到来自接入网络的ACK或NAK的装置；以及
当接收到NAK时，由接入终端发送第一分组的第二组时隙的装置。
24.一种自动重复请求高速率分组数据码分多址无线通信系统的反向链路的装置，所述装置包括：
由接入网络从接入终端接收第一分组的第一组时隙的装置；
接入网络试图解码第一分组的第一组时隙的装置；
由接入网络确定接收到的第一分组的第一组时隙是否被成功地解码的装置；以及
当接入网络成功地解码接收到的第一分组的第一组时隙时，接入网络向接入终端发送ACK的装置。
25.一种自动重复请求高速率分组数据码分多址无线通信系统的反向链路的装置，所述装置包括：
由接入终端向接入网络发送第一分组的第一组时隙的装置；
由接入网络接收第一分组的第一组时隙的装置；
接入网络试图解码第一分组的第一组时隙的装置；
由接入网络确定接收到的第一分组的第一组时隙是否被成功地解码的装置；以及
当接入网络未能成功解码接收到的第一分组的第一组时隙的装置，
由接入网络发送NAK至接入终端的装置，
由接入终端确定它是否从接入网络接收到NAK的装置，以及
用于当接入终端接收到NAK时的装置，包括
由接入终端发送第一分组的第二组时隙的装置；
由接入网络从接入终端接收第一分组的第二组时隙的装置；
由接入网络试图解码接收到的第一分组的第一组时隙和接收到的第一分组的第二组时隙的组合的装置。
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