CN1868160A - 高速下行链路分组接入通信系统中的自动重发请求控制 - Google Patents

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Abstract

一种高速下行链路分组接入(HSDPA)通信系统中的自动重发请求(ARQ)控制方法。该方法包括：从第一台站向第二台站传送(300)控制信息；开始在第二台站处接收(312)控制信息；校验(502)接收到的控制信息是否有差错；如果有差错，则生成(604)用于向第一台站传送的否定应答(NACK)消息。控制信息差错校验和应答消息生成是通过执行无线电接口层1(UE层1)内的处理操作而在第二台站处执行的。

Description

高速下行链路分组接入通信系统中的自动重发请求控制
技术领域
本发明一般地涉及对在通信系统中的台站之间传送的数据的差错控制，更具体而言，涉及高速下行链路分组接入(HSDPA)通信系统中的自动重发请求(Automatic Repeat reQuest，ARQ)控制。
背景技术
HSDPA是用于宽带码分多址(W-CDMA)的第三代(3G)无线通信标准的关键特征之一。W-CDMA被提议为支持下行链路方向上的多媒体服务。顾名思义，HSDPA带来了到3G台站的高速数据传递，确保了需要有效的多媒体能力的用户能够受益于先前由于无线电接入网络中的限制而无法获得的数据速率。HSDPA意在下行链路方向上提供高达5MHz带宽上的14.4Mbps的极高数据速率。其还意在保证诸如视频流、交互应用和视频点播等高质量应用。为了达到这个目的，标准参与者们已经研究了若干种关键技术，包括自适应调制和编码(AMC)以及混合ARQ(H-ARQ)。HSDPA使用H-ARQ和AMC来提高数据吞吐量。
HSDPA相关信道的传送时间间隔在“子帧”级别上定义，其中一个子帧等于3个时隙(2ms)。这意味着无线电接口层1信道参数和条件每3个时隙就可能改变。对AMC技术的使用意味着HSDPA台站必须能够在QPSK和16QAM之间改变其解调方案，并且物理信道数依赖于连同相关控制信道上的数据而发送的信令。在控制信道上发送的信令由对在数据信道上发送的数据进行接收和解码所需的信息组成。
为了帮助基站(节点B)选择用于移动接收机(UE)当前所处的信道条件的合适的调制方案和编码速率，UE经由专门的控制信道向节点B发送信道质量信息。此外，为了帮助节点B执行ARQ过程，UE将消息发送回节点B，以指示在专用控制信道上接收到的数据分组是否有差错。UE发送指示传送到UE的数据分组无差错的肯定应答(ACK)消息，或者指示传送的数据分组有差错的否定应答(NACK)消息。然后，如果需要的话，ACK或NACK消息被节点B用来执行数据分组重传。
当发起HSDPA活动时，节点B开始在公共信道上向目标UE发送控制信息。这些操作是通过在无线电接口层1内执行处理操作而执行的。UE监控给定的公共控制信道，并且一旦检测到针对该UE的控制信息，就开始通过使用部分解码的控制信息来接收相关数据信道上的分组数据。同时，UE再次通过执行无线电接口层1内的处理操作，来继续获取检测到的控制信道上的控制信息并执行差错检测。如果没有检测到差错，则UE将继续接收和解码分组数据。
在完成接收和解码分组数据之后，完整的数据分组从无线电接口层1被发送到无线电接口层2。在接收到完整的数据分组之后，通过执行无线电接口层2内的操作来执行数据分组的H-ARQ处理。在H-ARQ处理结束后，UE提供传送服务，以通过无线电接口层1处理操作将ACK或NACK消息传送到节点B。UE在专用控制信道上发送这些消息之一。
本发明要解决的问题
但是，当UE不能检测到针对该UE的控制信息时，ACK或NACK消息就不会被生成。这导致UE什么都不会发送，或者更准确地说，UE会在被分配的专用控制信道上发送不连续传送(DTX)。根据现有的电信标准，节点B被要求将DTX解释为NACK消息。类似地，当UE检测到针对该UE的控制消息，但是差错校验过程失败，则UE不能解码接收到的数据分组。这再次导致DTX在被分配的专用控制信道上被发送，并且节点B被要求将DTX解释为NACK消息。
已经发现可能出现很多问题会恶化HSDPA系统的性能，尤其是在被传送的信号被快速衰减的移动环境中。由于存在信道噪声，节点B可能会将DTX解释为ACK消息而非NACK消息。在将DTX解释为ACK消息后，节点B将在后一轮时序安排中向目标UE发送新的数据分组。该数据分组导致UE中的H-ARQ缓冲器的败坏，造成性能恶化。节点B在将DTX识别为ACK消息的情况中的不良性能所导致的缓冲器败坏的持续还导致HSDPA活动中的链路终止，浪费了UE功耗。当服务要求数据分组按顺序传递到UE时，情况更加严重。在此情形下，在先前的败坏的数据分组之后被成功接收的数据分组也被UE忽略，因为数据分组的顺序被打乱。
希望提供一种技术来改善HSDPA通信系统中的ARQ控制，以增强节点B处对NACK消息的检测。
还希望以如下方式来改善HSDPA通信系统中的ARQ控制：改善或克服与已知HSDPA通信系统相关联的一个或多个问题。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种高速下行链路分组接入(HSDPA)通信系统中的自动重发请求(ARQ)控制方法，该方法包括：
从第一台站向第二台站传送控制信息；
开始在第二台站处接收控制信息；
校验接收到的控制信息是否有差错；如果有差错，则
生成用于向第一台站传送的否定应答(NACK)消息，
其中，控制信息差错校验和应答消息生成是通过执行无线电接口层1内的处理操作而在第二台站处执行的。
优选地，控制信息差错校验是通过对控制信息执行循环冗余校验而执行的。
优选地，控制信息差错校验是在接收相关数据分组期间执行的。
该方法还可包括：
通过执行无线电接口层1内的处理操作来在控制信息差错校验失败时终止第二台站处的相关数据分组的接收。
控制信息可在公共控制信道上被传送和接收。
该方法还可包括：
在公共控制信道上，从第二台站向第一台站传送否定应答(NACK)消息。
本发明的另一方面提供了一种形成高速下行链路分组接入(HSDPA)通信系统的一部分的通信台站，该通信台站包括：
接收装置，用于接收从另一台站传送的控制信息；以及
处理装置，用于校验接收到的控制信息是否有差错；如果有差错，则
生成用于向第一台站传送的否定应答(NACK)消息，
其中，通过执行无线电接口层1内的处理操作来在第二台站处执行控制信息差错校验和应答消息生成。
附图说明
下面更详细地描述了本发明的方法和通信台站的各种特征。为了便于理解本发明，描述中参考了以优选实施例示出了本发明的附图。但是还应当理解，本发明并不限于图中所示的优选实施例。
在附图中：
图1是用于执行通信系统中的功能的若干个相关层的体系结构模型；
图2是形成根据本发明的通信系统一部分的移动台站(UE)和基站(节点B)的示意图；
图3是示出了现有技术通信系统中HSDPA活动期间执行的处理操作和信息流的时序图；
图4是示出了当UE没能检测到针对该UE的控制信息时，现有技术通信系统的操作的时序图；
图5是示出了现有技术通信系统的UE检测到了针对该UE的控制信息，但是控制信息没能通过差错校验过程的情形的时序图；以及
图6是示出了根据本发明的图2所示的通信系统执行处理操作和数据流的时序图。
具体实施方式
现在参考图1，其总地示出了被设计为支持大多数类型的通信系统的7层开放系统互连模型。每一层并不指定确切的协议或服务，而是定义了需要被执行的功能模型。模型100包括物理层102、数据链路层104、网络层106、传输层108、会话层110、表示层112和应用层114。
物理层102调整来自较高层的数字数据，使得其可在移动无线电信道上可靠地传送。在发送方向上，物理层102执行诸如信道编码、交织、加扰、扩频和调制之类的功能。在接收方向上，这些功能被逆反，使得被传送的数据在接收机处被恢复。
数据链路层104负责将来自物理层的数据变换为帧。数据链路层104还包含某些形式的差错检测功能，从而如果在接收的数据中存在差错，则数据链路层负责差错控制，将差错的存在通知发送实体。数据链路层分为两个子层，即媒体访问控制(MAC)子层116和逻辑链路控制子层118。MAC子层116与物理层更紧密地工作，并且包含头部、物理地址、差错检测码和控制信息。另一方面，逻辑链路控制子层118主要负责逻辑寻址以及提供差错控制和流控制信息。
网络层116负责创建、维护和编辑网络实体之间的网络连接。网络层还执行拥塞控制。传输层108执行端到端差错和流控制。会话层110负责建立用户之间的会话、处理令牌管理服务和建立网络中的同步点。表示层112执行向发送者或接收者正确地表示数据分组所需的一系列杂项功能。最后，应用层114上驻留有使用通信网络的应用。
物理层102和数据链路层104分别被指代为无线电接口层1和2。无线电接口层2向其下层(即无线电接口层1)提供信道完整性、差错控制、流控制和链路定序。差错控制的最常用的技术是基于差错检测以及自动重发请求(ARQ)的功能，在差错检测中，接收机能够检测传入序列中的差错，在ARQ中，在传入序列中检测差错，并且接收机向源请求传送额外的符号。移动无线电环境的特征在于负责改变误码率的非固定信道。为了减小数据传输中的这些误码率的破坏性影响，前向纠错(FEC)编码方案被广泛使用。组合了FEC编码和ARQ的方法被称为混合ARQ(H-ARQ)方法。H-ARQ处理操作在无线电接口层2的MAC子层中执行。
图2示出了包括两个通信台站(即UE 202和节点B 204)的HSDPA通信系统200。每个通信台站包括用于执行要被图1所示的模型中的各层执行的操作的处理部分。相应地，图2示出了物理层处理块206、MAC子层处理块208和上层处理块210。类似地，节点B台站204包括物理层处理块212、MAC子层处理块214和上层处理块216。在实际的数据经由无线接口218在台站202和204之间传送的同时，每个处理部分以对等(peer-to-peer)关系与另一台站中相应的处理部分有效地通信。
如图3的时序图300所示，当在已知的HSDPA通信系统中，经由节点B 204和UE 202二者内的较高层的对等通信激活HSDPA活动时，在步骤300，节点B在公共控制信道上发送针对UE 202的控制信息302。该控制信息使得UE 202能够接收和解码相关数据信道上的分组数据304，所述分组数据304是在步骤306由节点B在刚好2个时隙(4/3ms)后发送的。在步骤308，UE 202监视给定的公共控制信道，以检测针对该UE的信息。一旦UE在步骤310检测到该控制信息，UE就在步骤312开始通过使用部分解码的控制信息302来接收相关数据信道上的分组数据304。在分组数据304正被UE接收的同时，UE继续获取检测到的控制信道上的控制信息302，并且在步骤314，执行差错检测，以确定接收的控制信息是否有差错。该差错检测是通过在控制信息302上执行循环冗余校验而执行的。如果没有检测到差错，则在步骤316，UE将继续接收和解码分组304。
步骤308到316执行的每个功能都是由UE 202通过执行无线电接口层1处理部分206内的操作来执行的。在完成接收和解码分组数据304之后，在步骤318，分组数据被发送到MAC子层处理部分208，以执行无线电接口层2内的进一步处理操作。注意，在步骤320，无线电接口层2处理部分执行层2的H-ARQ处理操作322。在层2的H-ARQ处理操作结束时，MAC子层处理部分208将在步骤324请求无线电接口层1内的物理层处理部分206提供肯定(ACK)或否定(NACK)应答消息的传送服务，以向节点B指示被传送的数据有无差错。ACK消息或NACK消息的生成发生在UE 202结束数据分组接收之后大约7.5个时隙(5ms)处。
如从图4所示的时序图400可以看到，如果在步骤402，代替的是UE202没能检测到针对该UE的控制信息302，则在步骤404，UE将不能接收分组数据304。这将导致在步骤406，MAC子层处理部分208不会对物理层处理部分206作出对提供反馈信息的传送服务的请求。在步骤408，节点B 204将检测到不连续传送(DTX)。然后在步骤410，检测到的DTX根据现有的电信标准被解释为NACK消息。
图5的时序图500示出了类似的情形，其中UE 202在无线电接口层1中成功地检测到了针对该UE的控制信息302，但是在步骤502，对控制信息302执行的循环冗余校验失败了。这导致在步骤504，UE层1处理部分不能解码接收到的数据分组304，还导致在步骤506，在被分配的专用控制信道上的不连续传送(DTX)。在步骤508(在此处预期接收ACK消息或NACK消息)，DTX 412被节点B 204检测到，并且在步骤510被节点B 204解释为NACK消息。
为了避免节点B 204无意中将DTX 412解释为ACK消息而非NACK消息，UE 202生成无线电接口层1内的NACK消息，并且当在被检测到的控制信道上的下行链路控制信息上检测到差错时，在专用控制信道上的专用时隙上发送该NACK消息。图6所示的时序图600示出了根据本发明的UE 202的操作。
当UE 202被使能用于HSDPA操作时，在步骤308，UE 202开始监视给定一组公共控制信道。当在步骤310成功检测到控制信道之一上的针对该UE的控制信息302后，在步骤312，UE 202开始接收相关数据信道上的数据。UE 202继续接收和解码在相关控制信道上接收的检测到的控制信息302。如果在步骤502，控制信息302的循环冗余校验在任何时候失败，则在步骤504，UE无线电接口层1处理部分就不能解码接收到的数据分组。
在此情形下，在步骤602，UE 202通过执行无线电接口层1处理操作来终止相关数据信道上的数据分组304的接收。然后在步骤606，无线电接口层1处理部分发起NACK消息604，以便以后在被分配用于ACK消息或NACK消息传送的相关控制信道上发送。当前，为传送该反馈信息消息而定义的时间段是从控制信息消息302结束开始大约9.5个时隙。但是，在本发明的其他实施例中，用于传送该反馈信息消息的排定时间可以改变，或者可以是可配置的，以提高系统在时序安排上的灵活度。
该改进使得MAC子层ACK消息/NACK消息生成功能被重新分配到无线电接口层1处理操作。这样做的效果是在HSDPA分组数据有差错的情形下加速处理，并减少无线电接口层1和2之间的不必要流量。应当理解，本发明依赖于实施方式，并且不会导致影响对现有的电信标准的遵守。
本发明有效地涵盖了现有的无线电接口层2ACK消息/NACK消息生成功能，但是在步骤506，在无线电接口层2不生成消息用于无线电接口层1发送到节点B 204的情形下，以及在对检测到的控制信道上的控制信息的循环冗余校验失败的情形下，无线电接口层1使得NACK消息604被生成，以传送到节点B 204。在步骤608，节点B 204监视从UE 202接收的反馈信息，并且在步骤610确定NACK消息605已被检测到。
最后应当理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对上述用于ACK/NACK的HSDPA反馈方案作出各种修改和/或添加。

Claims (12)

1.一种在高速下行链路分组接入通信系统中的自动重发请求控制的方法，所述方法包括：
从第一台站向第二台站传送控制信息；
开始在所述第二台站处接收所述控制信息；
校验接收到的所述控制信息是否有差错；并且如果有差错，则
生成用于向所述第一台站传送的否定应答消息，
其中，所述控制信息差错校验和应答消息生成是通过执行无线电接口层1内的处理操作而在所述第二台站处执行的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制信息差错校验是通过对所述控制信息执行循环冗余校验而执行的。
3.根据权利要求1或2中的一个所述的方法，其中，所述控制信息差错校验是在接收相关数据分组期间而执行的。
4.根据权利要求1至3中的任何一个所述的方法，还包括：
通过执行无线电接口层1内的处理操作来在所述控制信息差错校验失败时终止所述第二台站处的相关数据分组的接收。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述控制信息在公共控制信道上被传送和接收。
6.根据权利要求1至5中的任何一个所述的方法，还包括：
在所述公共控制信道上，从所述第二台站向所述第一台站传送所述否定应答消息。
7.一种形成高速下行链路分组接入通信系统的一部分的通信台站，所述通信台站包括：
接收装置，用于接收从另一台站传送的控制信息；以及
处理装置，用于校验接收到的所述控制信息是否有差错；并且如果有差错，则
生成用于向所述第一台站传送的否定应答消息，
其中，所述控制信息差错校验和应答消息生成是通过执行无线电接口层1内的处理操作而在所述第二台站处执行的。
8.根据权利要求7所述的通信台站，其中，所述处理装置通过对所述控制信息执行循环冗余校验来执行所述控制信息差错校验。
9.根据权利要求7或8中的一个所述的通信台站，其中，处理装置在接收相关数据分组期间执行所述控制信息差错校验。
10.根据权利要求7到9中的任何一个所述的通信台站，其中，所述处理装置通过执行无线电接口层1内的处理操作来在所述控制信息差错校验失败时终止所述第二台站处的相关数据分组的接收。
11.根据权利要求10所述的通信台站，其中，所述处理装置在公共控制信道上传送和接收控制信息。
12.根据权利要求7到11中的任何一个所述的通信台站，其中，所述处理装置在所述公共控制信道上从所述第二台站向所述第一台站传送所述否定应答消息。
CNA2004800304020A 2003-10-17 2004-10-15 高速下行链路分组接入通信系统中的自动重发请求控制 Pending CN1868160A (zh)

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