CN1941734A - 基于中转站实现差错控制的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于中转站实现差错控制的方法和系统，其核心是：首先中转站RS对发送端传送给接收端的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端；然后将接收端根据是否正确接收到发送端发送的数据和/或消息包的信息形成的反馈信息中转给发送端，并将发送端根据接收到的接收端的反馈信息选择出的需要重传的数据和/或消息包进行中转处理后，发送给接收端。通过本发明，不仅能够实现中转站对ARQ的支持，而且ARQ缓存和ARQ控制仅在BS和MSS/SS中实现，RS不做ARQ缓存和ARQ控制，仅须实现ARQ中转功能，从而有效减小RS实现的复杂度。而且本发明能够实现多跳ARQ中转功能，无需引进复杂的ARQ技术和流程，从而能够简化宽频无线接入中转网络的复杂度。

Description

基于中转站实现差错控制的方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于中转站实现差错控制的方法和系统。
背景技术
ARQ(自动重传请求)和FEC(前向纠错编码)是通信中差错控制的两大基本技术，FEC用来事前预防，ARQ用来事后补救，FEC通常在物理层实现，而ARQ在链路控制层实现。常见的ARQ技术有以下几种：
1、停等(Stop and Wait)
发送端每发送一个数据包就停下来等待接收端的反馈信息，如果反馈信息显示数据包接收正确，发送端接着发送下一个数据包，如果接收不正确或等待超时，发送端重发该数据包。
该方法实现最简单，但效率很低，每发一个数据包都要需要停下来等待反馈信息，在通信中基本不实用。
2、回退(Go Back N)
发送端可以连续发多个数据包，同时等待接收端的反馈信息，当某个数据包接收发生错误或等待超时时，发送端从出错的数据包开始重发，此数据包后面的数据包即使接收正确也都要重发，接收端将出错的数据包和后面的数据包直接丢弃。
此方法效率有所提高，实现起来也较简单，缺点是如果一个数据包出错，后面接收正确的数据包也需要重发。
3、选择重传(Selected Retransmission)
发送端和接收端具有相同大小的窗，两端都可以发送或接收窗范围内的数据包，接收端将每个数据包是否正确接收的信息反馈给发送端，发送端选择出错的数据包进行重传。
此方法效率较高，因为只需将出错的数据包进行重传，但实现起来复杂度较高，发送端需要较大的存储空间，需要对发送窗内的所有数据包进行存储。
4、混合ARQ(HARQ)
方法与选择重传相似，不同的是发送端在重传时不一定将整个数据包重传，可以仅将出错数据包的部分信息(如编码时打孔打掉的冗余信息)进行重传，接收端对出错的数据包和重传的冗余信息进行重新组合和译码。此方法在出错概率小的时候进一步提高了传输效率，但实现起来也更加复杂。
IEEE 802.16为宽带无线接入标准，其主要有两个版本：802.16标准的宽带固定无线接入版本“802.16-2004”，和802.16标准的宽带移动无线接入版本“802.16e”。802.16协议基于如图1所示的分层模型，其定义了802.16的物理层(PHY)和数据链路层(MAC)，其中数据链路层又分为面向业务的服务特定汇聚子层(SSCS或简写为CS)、MAC公共部分子层(MAC CPS)和加密子层(SS)。
在SSCS子层主要完成如下功能：
·从高一级的协议层接收协议数据包(PDU包)；
·将高层的PDU包进行分类；
·净荷头压缩或解压缩(PHS)；
·形成CS层的PDU包；
·将CS层的PDU包传递给下一层的功能实体(也就是MAC CPS)；
·从对端的对等实体接收CS的PDU包。
在CPS层完成如下功能：
·MAC PDU包的生成；
·业务流管理；
·带宽分配调度管理；
·ARQ(Automatic Repeat Request；自动重传)控制；
·分片和重组等。
在802.16标准中，ARQ技术采用的是选择重传和/或混合ARQ的方法。ARQ机制是MAC层的可选部分，在连接建立或改变时通过协商来确定是否使用所述ARQ机制。
在IEEE 802.16宽带无线接入标准的两个版本中，802.16-2004仅定义了BS和SS两种网元；802.16e也仅定义了BS和MSS两种网元。
为了扩大BS的覆盖范围，目前802.16 Multihop Relay SG(802.16多跳中转研究组)提出了WiMAX(微波接入全球互联)中转站(RS)的概念，但是到目前为止还没有提出RS对ARQ支持的方法，以及对应的RS功能架构。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于中转站实现差错控制的方法和系统，通过本发明，不仅能够实现中转站对ARQ的支持，而且ARQ缓存(ARQ Buffer)和ARQ控制(ARQ Control)仅在锚点BS(Anchor BS)和MSS/SS中实现，RS不做ARQ缓存和ARQ控制，仅须实现ARQ中转(ARQ Relay)功能，从而有效减小RS实现的复杂度。
本发明的目的是提供一种基于中转站实现差错控制的方法和系统，通过本发明，能够实现多跳ARQ中转功能，无需引进复杂的ARQ技术和流程，从而能够简化宽频无线接入(BWA)中转网络的复杂度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供的一种基于中转站实现差错控制的方法，包括：
A、中转站RS对发送端传送给接收端的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端；
B、将接收端根据是否正确接收到发送端发送的数据和/或消息包的信息形成的反馈信息中转给发送端，并将发送端根据接收到的接收端的反馈信息选择出的需要重传的数据和/或消息包进行中转处理后，发送给接收端。
其中，在所述步骤A之前包括：
当流建立或改变时，BS和SS/MSS协商确定所述流的相关属性参数。
其中，所述属性参数包括：
流的连接标识CID、流标识SFID、QoS参数、自动重传ARQ参数。
其中，所述属性参数还包括：
调度类型、CS类型和CS特定参数。
其中，在所述步骤A之前还包括：
发送端将协商后的所述CID、QoS参数和ARQ参数通知给RS。
其中，所述步骤A具体包括：
A1、发送端根据属性参数对数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理，并将所述处理后的数据和/或消息包进行缓存，然后传送给RS；
A2、所述RS对接收到的数据或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包传送给接收端；
或，
A3、发送端根据属性参数对数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理，并将所述处理后的数据和/或消息包进行缓存，然后传送给RS；
A4、RS对发送端传送给的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给下级各RS；
A5、所述下级各RS依次对接收到的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端。
其中，所述步骤A还包括：
发送端发送数据和/或消息包后，开始计时，当到达被发送数据和/或消息包的生命周期时，则将其从缓存中丢弃。
其中，步骤A2、A4或A5中，所述对数据和/或消息包进行中转处理的过程具体包括：
A21、所述RS将接收到的数据和/或消息包中的入连接标识转换为对应的出连接标识，并根据所述出连接标识，将接收到的数据和/或消息包的媒体接入控制服务数据单元MAC SDU进行排队；
A22、根据所述出连接标识对应的QoS属性参数将排队的数据和/或消息包的MAC SDU调度出队；
A23、根据ARQ参数对数据和/或消息包的MAC SDU进行分块，并对分块后的数据和/或消息包进行分段和/或打包处理后，进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过PHY层发送出去；或，
保持数据和/或消息包原来的分块、分段和/或打包格式，并对所述数据和/或消息包进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过PHY层发送出去。
其中，所述步骤B具体包括：
B1、接收端根据数据和/或消息包是否被正确接收的信息构造ARQ反馈消息包，并发送所述ARQ反馈消息包；
B2、RS对接收到的所述ARQ反馈消息包进行中转处理，并将处理后的ARQ反馈消息包进行发送；
B3、所述发送端接收所述ARQ反馈消息包，并根据所述ARQ反馈消息包中的信息选择出对应的出错数据和/或消息包，对其进行处理后，通过所述RS进行中转处理并重新发送给接收端；
或，
B4、接收端根据数据和/或消息包是否被正确接收的信息构造ARQ反馈消息包，并发送所述ARQ反馈消息包；
B5、RS对接收到的所述ARQ反馈消息包进行中转处理，并将处理后的ARQ反馈消息包进行发送；
B6、上级各RS依次接收所述ARQ反馈消息包，并对所述ARQ反馈消息包进行中转处理后发送出去；
B7、所述发送端接收所述ARQ反馈消息包，并根据所述ARQ反馈消息包中的信息选择出对应的出错数据和/或消息包，对其进行处理后，通过所述RS进行中转处理并重新发送给接收端。
其中，步骤B2、B5或B6中，所述对ARQ反馈消息包进行中转处理的过程具体包括：
B21、RS接收所述ARQ反馈消息包，将所述消息包对应的入CID转换为对应的出CID；
B22、根据转换后的出CID，将接收到的ARQ反馈消息包的MAC SDU进行排队；
B23、根据QoS属性参数将排队的ARQ反馈消息包的MAC SDU调度出队；
B24、对ARQ反馈消息包的MAC SDU进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过PHY层将所述ARQ反馈消息包发送出去。
本发明提供的一种基于中转站实现差错控制的系统，包括接收端、发送端和中转站RS；
所述RS对发送端传送给接收端的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端；以及将接收端根据是否正确接收到发送端发送的数据和/或消息包的信息而构造的反馈信息中转给发送端，并将发送端根据接收端的反馈信息选择出的需要重传的数据和/或消息包进行中转处理后，发送给接收端。
其中，所述发送端包括ARQ处理单元；用于在发送端维护发送窗，并发送窗范围内的数据和/或消息包，以及根据ARQ的属性参数对接收到的数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理，将所述处理后的数据和/或消息包传送给RS；以及，用于等待接收接收端根据每个数据包是否被正确接收的信息反馈的ARQ消息包，并根据所述接收的ARQ消息包选择出出错的数据和/或消息包，并对其进行重传处理后传送给RS。
其中，所述ARQ处理单元包括ARQ缓存单元和ARQ控制单元；
所述ARQ控制单元，用于在发送端基于802.16标准维护发送窗，发送窗范围内的数据包；以及，用于等待接收接收端根据每个数据包是否被正确接收的信息反馈的ARQ消息包，并根据所述接收的ARQ消息包选择出出错的数据和/或消息包，并对其处理后，进行重传。
所述ARQ缓存单元，用于在发送端基于802.16标准设置一个ARQ数据和/或消息的存储空间，实现对发送窗内的所有数据和/或消息包进行缓存。
其中，所述中转站包括ARQ中转处理单元；
所述中转处理单元，用于将接收的数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理后，进行净荷生成、净荷加密并添加帧头后，通过PHY层传送给接收端；以及将接收到的数据和/或消息包对应的接收端到RS的连接标识转换为RS到发送端的连接标识，并对转换连接标识后的所述数据和/或消息包进行净荷生成、净荷加密处理后，添加帧头后，通过所述转换后的连接标识对应的连接发送给发送端。
其中，所述ARQ中转处理单元包括ARQ中转缓存单元和ARQ中转控制单元；
所述ARQ中转缓存单元，用于在中转处理期间，基于802.16标准缓存接收到的ARQ数据和/或ARQ消息包；
所述ARQ中转控制单元，用于基于802.16标准控制ARQ数据中转和ARQ消息中转；当控制ARQ数据中转时，用于保持BS的分段和/或打包格式，对BS和MSS/SS间的ARQ数据包包进行原样中转，或对BS和MSS/SS间的ARQ数据包重新分段(fragmentation)和/或打包(Packing)；当控制ARQ消息中转时，用于将BS与RS间的ARQ消息转换为RS与MSS/SS间的ARQ消息。
其中，所述接收端包括ARQ控制单元；用于在接收端基于802.16标准维护接收窗，并接收窗范围内的数据和/或消息包，以及根据每个数据和/或消息包是否正确接收的信息形成反馈消息包，并将所述反馈消息包经中转站反馈给发送端。
其中，所述的系统还包括至少一个中转站；
中转站RS对发送端传送给的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给下级各RS，所述下级各RS依次对接收到的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端；
接收端根据接收到的包反馈信息给对应的RS；
所述RS接收所述反馈的信息，并中转所述反馈信息给上级各RS；所述上级各RS依次接收所述反馈的信息，并中转所述反馈信息给发送端，并将发送端根据接收端反馈的信息选择出的需要重传的数据和/或消息包进行中转处理后，发送给接收端。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的方法首先通过中转站RS对发送端传送给接收端的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端；然后将接收端根据是否正确接收到发送端发送的数据和/或消息包的信息形成的反馈信息中转给发送端，并将发送端根据接收到的接收端的反馈信息选择出的需要重传的数据和/或消息包进行中转处理后，发送给接收端。通过本发明，不仅能够实现中转站对ARQ的支持，而且ARQ缓存(ARQ Buffer)和ARQ控制(ARQ Control)仅在锚点基站(Anchor BS)和移动用户站/用户站(MSS/SS)中实现，RS不做ARQ缓存和ARQ控制，仅须实现ARQ中转(ARQ Relay)功能，从而有效减小RS实现的复杂度。本发明还能够实现多跳ARQ中转功能。
附图说明
图1为802.16协议分层模型示意图；
图2为本发明提供的单跳中转系统的模型示意图；
图3为本发明提供的中转站的功能架构示意图；
图4为本发明提供的多跳中转系统的模型示意图；
图5为本发明提供的第三实施例的流程图；
图6为本发明提供的流信号中转的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种基于中转站实现差错控制的方法和系统，其核心是：首先中转站RS对发送端传送给接收端的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端；然后将接收端根据是否正确接收到发送端发送的数据和/或消息包的信息形成的反馈信息中转给发送端，并将发送端根据接收到的接收端的反馈信息选择出的需要重传的数据包进行中转处理后，发送给接收端。
本发明与在802.16中一样，采用选择重传和/或混合ARQ的方法时，需要发送端设置一个ARQ数据的存储空间，即ARQ Buffer，实现对发送窗内的所有数据包进行存储。
另外，本发明能够实现ARQ数据中转和ARQ消息中转。其中，ARQ数据中转可以对BS和MSS/SS间的ARQ数据包按锚点BS的分段和/或打包格式原样中转，也可以对BS和MSS/SS间的ARQ数据包重新按新的格式分段(fragmentation)和/或打包(Packing)；ARQ消息中转做BS和RS间的ARQ消息到RS和MSS/SS间的ARQ消息的内容适配。ARQ数据中转和ARQ消息中转过程的控制由ARQ Relay Control功能实现。ARQ数据中转和ARQ消息的内容中转适配，都要求在RS设置一个存储空间，即ARQ RelayBuffer，用于在中转期间缓存ARQ数据和/或ARQ消息。
针对本发明所述的系统提供的第一实施例，如图2所示，其包括SS/MSS、BS和RS；其中所述BS包括ARQ缓存单元和ARQ控制单元；所述RS包括ARQ中转缓存单元和ARQ中转控制单元；所述SS/MSS包括ARQ控制单元。
BS的ARQ控制单元；用于在发送端基于802.16标准维护发送窗，发送窗范围内的数据和/或消息包，根据ARQ的属性参数对接收到的数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理，将所述处理后的数据和/或消息包传送给RS；以及，用于等待接收接收端根据每个数据和/或消息包是否被正确接收的信息形成的反馈信息，并根据所述反馈信息选择出出错的数据和/或消息包，并对所述选择出的数据和/或消息包进行重传处理后传送给RS。BS的所述ARQ缓存单元，用于在发送端基于802.16标准设置一个ARQ数据的存储空间，为发送窗内的所有数据和/或消息包包设置生存周期后进行存储。当所述包的生命周期达到时，丢弃所述包。
RS功能架构如图3所示，RS的SSCP子层可以不需要。RS在802.16的MAC CPS子层中增加ARQ中转处理单元。所述中转处理单元包括中转缓存单元和中转控制单元，所述ARQ中转控制单元，用于基于802.16标准控制ARQ数据中转和ARQ消息中转；当控制ARQ数据中转时，用于保持BS的分段和/或打包格式，对BS和MSS/SS间的ARQ数据和/或消息包进行原样中转，或对BS和MSS/SS间的ARQ数据和/或消息包重新分段(fragmentation)和/或打包(Packing)；当控制ARQ消息中转时，用于将BS与RS间的ARQ消息转换为RS与MSS/SS间的ARQ消息。所述ARQ中转缓存单元，用于在中转处理期间，基于802.16标准缓存接收到的ARQ数据和/或ARQ消息包。所述ARQ中转控制单元和所述ARQ中转缓存单元影响图3中RSCPS子层的三个功能：基于CID的MAC SDU排队功能、QoS调度功能和MACPDU生成和加密功能。
所述SS/MSS的ARQ控制单元，在SS/MSS端基于802.16标准维护接收窗，并接收窗范围内的数据和/或消息包，以及根据每个数据和/或消息包是否正确接收的信息形成反馈消息包，并将所述反馈消息包经RS反馈给BS。
下面通过信息传递的方式描述第一实施例中的各个单元间关系：BS的ARQ控制单元根据属性参数对数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理，并将所述处理后的数据和/或消息包传送给BS的所述ARQ缓存单元进行缓存，然后传送给RS；所述RS的ARQ控制单元首先将接收到的数据和/或消息包中的入连接标识转换为对应的出连接标识，根据所述出连接标识，将接收到的数据和/或消息包的MAC SDU(媒体接入控制服务数据单元)传送给所述RS的ARQ缓存单元中进行排队；然后所述RS的ARQ控制单元根据QoS属性参数将排队的数据和/或消息包的MAC SDU调度出队；接着，根据ARQ参数对数据和/或消息包的MAC SDU进行分块，并对分块后的数据和/或消息包进行分段和/或打包处理后，进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过PHY层发送出去；或，保持数据和/或消息包原来的分块、分段和/或打包格式，对所述数据和/或消息包进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过PHY层发送出去。
SS/MSS根据数据和/或消息包是否被正确接收的信息构造ARQ反馈消息包，并发送所述ARQ反馈消息包。
RS接收所述ARQ反馈消息包，并将所述消息包对应的入CID，如图3中的CID2转换为对应的出CID，如图3中的CID3；接着，根据转换后的出CID，将接收到的ARQ反馈消息包的MAC SDU传送给所述RS的ARQ缓存单元中进行排队；然后根据QoS属性参数将排队的ARQ反馈消息包的MAC SDU调度出队；紧接着，对ARQ反馈消息包的MAC SDU进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过PHY层将所述ARQ反馈消息包发送出去。
所述BS接收所述ARQ反馈消息包，并根据所述ARQ反馈消息包中的信息选择出对应的出错数据和/或消息包，对其进行处理后，通过所述RS进行中转处理并重新发送给SS/MSS。
针对本发明所述的系统提供的第二实施例，如图4所示，其与第一实施例的不同之处在于：此实施例中包括两个RS。
第一个RS对BS传送给的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给下一级RS，所述下一级RS对接收到的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的包发送给SS/MSS；
SS/MSS根据接收到的包反馈信息给对应的RS；
所述RS接收所述反馈的信息，并中转所述反馈信息给上一级RS；所述上一级RS接收所述反馈的信息，然后中转所述反馈信息给BS，并将BS根据SS/MSS反馈的信息选择出的需要重传的数据和/或消息包进行中转处理后，发送给SS/MSS。
其中，两个RS对接收到的数据和/或消息包以及接收到的反馈的信息的中转处理过程与第一实施例中的相关描述类似，此处不再详细描述。
当本发明中包括多个中转站时，其中转处理情况与本发明提供的第二实施例类似，本发明不再详细描述。
针对本发明所述的方法提供的第三实施例，如图5所示，包括：
步骤1、当数据和/或消息包建立或改变时，BS和SS/MSS协商确定所述数据和/或消息包的相关属性参数。发送端将协商后的所述CID、QoS参数和ARQ参数通知给RS。
在数据和/或消息包(或连接)建立或改变(通过DSA_REQ/RSP消息实现)时，BS和MSS/SS通过相互协商来确定数据和/或消息包(或连接)的相关属性(如ARQ参数)。数据和/或消息包(或连接)建立或改变通过DSA_REQ/RSP、DSC_REQ/RSP类消息来实现。
DSA_REQ/RSP消息应至少协商如下参数：
1、SFID；
2、SAID；
3、CID；
4、QoS parameters(QoS参数)；
5、ARQ parameters(以下为802.16规定的ARQ参数)：
1)、ARQ_WINDOW_SIZE；
2)、ARQ_BLOCK_SIZE(用于确定ARQ分块的长度)；
3)、ARQ_RETRY_TIMEOUT；
4)、ARQ_BLOCK_LIFETIME(用于确定ARQ块缓存的生命周期)；
5)、ARQ_SYNC_LOSS_TIMEOUT；
6)、ARQ_DELIVER_IN_ORDER；
7)、ARQ_RX_PURGE_TIMEOUT；
6、Scheduling type(调度类型)；
7、CS type(CS类型)；
8、CS Specific Parameters(CS特定参数)；
其中，CID、QoS参数和ARQ参数应在锚点BS和RS间共享。
步骤2、BS根据属性参数对数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理，并将所述处理后的数据和/或消息包进行缓存调度处理后，然后传送给RS。
BS做ARQ数据和/或消息包分块、分段和/或打包，并进行ARQ数据和/或消息包缓存，然后将ARQ数据和/或消息帧(即有ARQ功能支持的MAC数据和/或消息帧)传给RS。发送后，开始计时，当到达被发送包数据和/或消息包的生命周期时，则将其从缓存中丢弃。
其中，BS的ARQ数据和/或消息分段过程如表1所示，打包过程如表2所示。同一连接下，BS的ARQ数据和/或消息帧按参数ARQ_BLOCK_SIZE分块(block)。第一个MAC SDU#1被分为7块(即块#5～块#11)，然后分段，分成两段(即Frag0～Frag1)；第二个MAC SDU#2被分为5块(即块#12～块#16)，然后分段，也分成两段(即Frag0～Frag1)。MAC SDU#1的Frag0添加子MAC头(SH)后形成MAC PDU#1，而MAC SDU#1的Frag1+子MAC头和MAC SDU#2的Frag0+子MAC头，则打包形成Packed MACPDU#2。分段和打包子MAC头(图中灰色部分)中包含一个BSN域，该BSN的值为紧跟子MAC头的第一个ARQ Block的块号。
                        表1
Figure A20051010502100221
                          表2
BS对数据和/或消息块缓存的生命周期按参数ARQ_BLOCK_LIFETIME确定，从一个数据和/或消息块开始发送起，发送状态机需要管理的最大时间间隔为ARQ_BLOCK_LIFETIME，如果在ARQ_BLOCK_LIFETIME到了之前没有得到ARQ反馈消息确认，该数据和/或消息块将从ARQ Buffer中被丢弃。
步骤3、所述RS对接收到的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包传送给SS/MSS。
所述RS首先将接收到的数据和/或消息包中的入连接标识转换为对应的出连接标识，并根据所述出连接标识，将接收到的数据和/或消息包的MACSDU进行排队；其次根据QoS属性参数将排队的数据和/或消息包的MACSDU调度出队；接着，根据ARQ参数对数据和/或消息包的MAC SDU进行分块，并对分块后的数据和/或消息包进行分段和/或打包处理后，进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过PHY层发送出去；或，保持数据和/或消息包原来的分块、分段和/或打包格式，并对所述数据和/或消息包进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MACPDU包，并通过PHY层发送出去。
RS对数据包进行中转的流程，如图6所示，具体步骤如下：
步骤31：RS将来自MAC CPS接收模块的ARQ中转数据和/或中转消息包中的入CID转换为出CID，然后将ARQ中转数据和/或消息包的MAC SDU，按出CID入中转缓存队列(Relay Queue；RQ)排队，实现BS和SS/MSS间的ARQ数据和/或消息的中转缓存。同时，SSCP子层将层3的IP包或层2数据帧的MAC SDU，通过MAC SAP按CID入普通的Q(Queue)排队。
本发明中，RS需维护如表3所示的CID重映射表。其中BS->RS的连接为CID3(入CID＝0x8b)，RS->MSS/SS间的连接为CID2(出CID＝0x3f)。
  序号   SFID   入CID  出CID   QoS …
  1   0x7426   0x8b(即CID3)  0x3f(即CID2)   rt-polling …
  2   0x1694   0xa1  0x49   BE …
  3   …   …  …   … …
                     表3
RS对ARQ数据和/或中转消息包进行中转处理时，需要查CID重映射表，对ARQ数据做CID的转换，将ARQ数据中的CID由入CID＝0x8b转换为出CID＝0x3f。
步骤32：按所述出连接标识对应的QoS属性，通过QoS调度器调度ARQ中转缓存RQ队列或普通的Q队列中的MAC SDU出队。
步骤33：RS对从ARQ中转缓存RQ队列中调度出来的BS和MSS/SS间的ARQ数据和/或消息包按BS的分段和/或打包格式原样中转(如仍按表1分段和表2打包)，也可以对BS和MSS/SS间的ARQ数据和/或中转消息包重新按新的格式分段和/或打包，但是重新打包时，RS不能改变锚点BS按参数ARQ_BLOCK_SIZE的分块。
如表4所示，为RS对ARQ数据和/或中转消息包重新分段和打包过程。对锚点BS传到RS的Packed MAC PDU#2重新分段，分成三段(即块#8和块#9组成一段，为Frag1 of SDU#1；块#10和块#11组成一段，为Frag2 ofSDU#1；块#12、块#13和块#14组成一段，为Frag0 of SDU#2)。然后，Frag2 of SDU#1添加子MAC头(SH)后形成MAC PDU#3，而Frag2 ofSDU#1+子MAC头和Frag0 of SDU#2+子MAC头，则打包形成Packed MACPDU #4。
Figure A20051010502100241
                       表4
RS对从普通的Q队列中调度出来的MAC SDU，按RS和SS/MSS协商的参数进行分段和/或打包；如果支持RS到SS/MSS间的ARQ，则RS按RS和SS/MSS协商的参数ARQ_BLOCK_SIZE对MAC SDU进行分块。
步骤34：净荷生成。
步骤35：净荷加密。
步骤36：添加Generic(通用)MAC头，做CRC冗余校验。
步骤37：MAC PDU形成，送往PHY层正常处理后发送出去。
步骤4、SS/MSS根据数据和/或消息包是否被正确接收的信息构造ARQ反馈消息包，并发送所述ARQ反馈消息包。
MSS/SS做ARQ控制，维护ARQ发送或接收状态机，将每个数据和/或消息包是否被正确接收的信息形成ARQ反馈消息包反馈给发送端。
步骤5、RS对接收到的所述ARQ反馈消息包进行中转处理，并将处理后的消息包发送给BS。
RS接收所述ARQ反馈消息包，然后将所述消息包对应的入CID转换为对应的出CID；接着，根据转换后的出CID将接收到的ARQ反馈消息包的MACSDU进行排队；并根据QoS属性参数将排队的ARQ反馈消息包的MAC SDU调度出队；紧接着，对ARQ反馈消息包的MAC SDU进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过PHY层将所述ARQ反馈消息包发送出去。
具体实施过程如下：
RS对接收到的所述ARQ消息进行中转处理时，至少需要对ARQ消息(如ARQ Feedback Message、ARQ Discard Message、ARQ ResetMessage)做CID的转换。
RS维护如表5所示的CID重映射表。其中RS->BS的连接为CID3(出CID＝0x8b)，MSS/SS->RS间的连接为CID2(入CID＝0x3f)。
  序号   SFID   入CID  出CID   QoS …
  1   0x7426   0x3f(即CID2)  0x8b(即CID3)   rt-polling …
  2   0x1694   0x49  0xa1   BE …
  3   …   …  …   … …
                         表5
RS对ARQ消息进行中转处理时，需要查CID重映射表，对ARQ消息做CID的转换，将ARQ消息中的CID由入CID＝0x3f转换为出CID＝0x8b。
对转换连接标识后的所述消息包进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过PHY层传送给所述转换后的连接标识对应的连接，将所述ARQ反馈消息包发送出去。
步骤6、所述BS接收所述ARQ反馈消息包中的信息，并根据所述信息选择对应的出错数据包并对其进行处理，然后将处理后的包数据或消息包发送出去。
BS做ARQ控制时，维护ARQ发送或接收状态机，选择出错的数据包进行同步骤2所述的分块、分段和/或打包处理，并将处理后的数据包重传给RS。
步骤7、所述RS接收所述重发的数据和/或消息包，对其进行中转处理后，重新发送给SS/MSS。
针对本发明所述的方法提供的第四实施例，所述方法针对如图4所示的包括两个RS的系统进行实施。其实施过程包括：
步骤10、当流建立或改变时，BS和SS/MSS协商确定所述流的相关属性参数。发送端将协商后的所述CID、QoS参数和ARQ参数通知给RS。
步骤11、BS根据属性参数对数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理，并将所述处理后的数据和/或消息包进行缓存调度处理后，然后传送给RS；
步骤12、RS对BS传送给的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给下一级RS；中转处理的具体过程与第三实施例中的RS的处理过程雷同，不再详细描述。
步骤13、所述下一级RS对接收到的包数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端(SS/MSS)；中转处理的具体过程与第三实施例中的RS的处理过程雷同，不再详细描述。
步骤14、SS/MSS根据数据和/或消息包是否正确接收的信息构造ARQ反馈消息包，并发送所述ARQ反馈消息包；
步骤15、RS对接收到的所述ARQ反馈消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给上一级RS；中转处理的具体过程与第三实施例中的RS的处理过程雷同，不再详细描述。
步骤16、上一级RS接收所述数据和/或消息包，并对其进行中转处理后，进行发送；中转处理的具体过程与第三实施例中的RS的处理过程雷同，不再详细描述。
步骤17、所述BS接收所述ARQ反馈消息包中的信息，并根据所述信息选择出对应的出错数据和/或消息包，对其进行处理后，通过所述RS进行中转处理，并重新发送给SS/MSS。
由上述本发明的具体实施方案可以看出，本发明的RS对BS传送给SS/MSS的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给SS/MSS；然后将SS/MSS根据是否正确接收到BS发送的数据和/或消息包的信息形成的反馈信息中转给BS，并将BS根据接收到的SS/MSS的反馈信息选择出的需要重传的数据和/或消息包进行中转处理后，发送给SS/MSS。通过本发明，不仅能够实现中转站对ARQ的支持，而且ARQ缓存和ARQ控制仅在锚点BS和MSS/SS中实现，RS不做ARQ缓存和ARQ控制，仅须实现ARQ中转功能，从而有效减小RS实现的复杂度。而且本发明能够实现多跳ARQ中转功能，无需引进复杂的ARQ技术和流程，从而能够简化宽频无线接入中转网络的复杂度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1、一种基于中转站实现差错控制的方法，其特征在于，包括：
A、中转站RS对发送端传送给接收端的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端；
B、将接收端根据是否正确接收到发送端发送的数据和/或消息包的信息形成的反馈信息中转给发送端，并将发送端根据接收到的接收端的反馈信息选择出的需要重传的数据和/或消息包进行中转处理后，发送给接收端。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤A之前包括：
当数据和/或消息包建立或改变时，发送端和接收端协商确定所述数据和/或消息包的相关属性参数。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述属性参数包括：
数据和/或消息包的连接标识CID、数据和/或消息包的标识SFID、QoS参数、自动重传ARQ参数。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述属性参数还包括：
调度类型、服务特定汇聚层CS类型和CS特定参数。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤A之前还包括：
发送端将协商后的所述CID、QoS参数和ARQ参数通知给RS。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：
A1、发送端根据属性参数对数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理，并将所述处理后的数据和/或消息包进行缓存，然后传送给RS；
A2、所述RS对接收到的数据或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包传送给接收端；
或，
A3、发送端根据属性参数对数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理，并将所述处理后的数据和/或消息包进行缓存，然后传送给RS；
A4、RS对发送端传送给的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给下级各RS；
A5、所述下级各RS依次对接收到的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括：
发送端发送数据和/或消息包后，开始计时，当到达被发送数据和/或消息包的生命周期时，则将其从缓存中丢弃。
8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A2、A4或A5中，所述对数据和/或消息包进行中转处理的过程具体包括：
A21、所述RS将接收到的数据和/或消息包中的入连接标识转换为对应的出连接标识，并根据所述出连接标识，将接收到的数据和/或消息包的媒体接入控制服务数据单元MAC SDU进行排队；
A22、根据所述出连接标识对应的QoS属性参数将排队的数据和/或消息包的MAC SDU调度出队；
A23、根据ARQ参数对数据和/或消息包的MAC SDU进行分块，并对分块后的数据和/或消息包进行分段和/或打包处理后，进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过物理层PHY发送出去；或，
保持数据和/或消息包原来的分块、分段和/或打包格式，并对所述数据和/或消息包进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过PHY层发送出去。
9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：
B1、接收端根据数据和/或消息包是否被正确接收的信息构造ARQ反馈消息包，并发送所述ARQ反馈消息包；
B2、RS对接收到的所述ARQ反馈消息包进行中转处理，并将处理后的ARQ反馈消息包进行发送；
B3、所述发送端接收所述ARQ反馈消息包，并根据所述ARQ反馈消息包中的信息选择出对应的出错数据和/或消息包，对其进行处理后，通过所述RS进行中转处理并重新发送给接收端；
或，
B4、接收端根据数据和/或消息包是否被正确接收的信息构造ARQ反馈消息包，并发送所述ARQ反馈消息包；
B5、RS对接收到的所述ARQ反馈消息包进行中转处理，并将处理后的ARQ反馈消息包进行发送；
B6、上级各RS依次接收所述ARQ反馈消息包，并对所述ARQ反馈消息包进行中转处理后发送出去；
B7、所述发送端接收所述ARQ反馈消息包，并根据所述ARQ反馈消息包中的信息选择出对应的出错数据和/或消息包，对其进行处理后，通过所述RS进行中转处理并重新发送给接收端。
10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤B2、B5或B6中，所述对ARQ反馈消息包进行中转处理的过程具体包括：
B21、RS接收所述ARQ反馈消息包，将所述消息包对应的入CID转换为对应的出CID；
B22、根据转换后的出CID，将接收到的ARQ反馈消息包的MAC SDU进行排队；
B23、根据QoS属性参数将排队的ARQ反馈消息包的MAC SDU调度出队；
B24、对ARQ反馈消息包的MAC SDU进行净荷生成、净荷加密处理后，添加MAC头形成MAC PDU包，并通过PHY层将所述ARQ反馈消息包发送出去。
11、一种基于中转站实现差错控制的系统，其特征在于：
包括接收端、发送端和中转站RS；
所述RS对发送端传送给接收端的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端；以及将接收端根据是否正确接收到发送端发送的数据和/或消息包的信息而构造的反馈信息中转给发送端，并将发送端根据接收端的反馈信息选择出的需要重传的数据和/或消息包进行中转处理后，发送给接收端。
12、根据权利要求11所述的系统，其特征在于：
所述发送端包括ARQ处理单元；用于在发送端维护发送窗，并发送窗范围内的数据和/或消息包，以及根据ARQ的属性参数对接收到的数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理，将所述处理后的数据和/或消息包传送给RS；以及，用于等待接收接收端根据每个数据包是否被正确接收的信息反馈的ARQ消息包，并根据所述接收的ARQ消息包选择出出错的数据和/或消息包，并对其进行重传处理后传送给RS。
13、根据权利要求12所述的系统，其特征在于：
所述ARQ处理单元包括ARQ缓存单元和ARQ控制单元；
所述ARQ控制单元，用于在发送端基于802.16标准维护发送窗，发送窗范围内的数据包；以及，用于等待接收接收端根据每个数据包是否被正确接收的信息反馈的ARQ消息包，并根据所述接收的ARQ消息包选择出出错的数据和/或消息包，并对其处理后，进行重传。
所述ARQ缓存单元，用于在发送端基于802.16标准设置一个ARQ数据和/或消息的存储空间，实现对发送窗内的所有数据和/或消息包进行缓存。
14、根据权利要求11所述的系统，其特征在于：
所述中转站包括ARQ中转处理单元；
所述中转处理单元，用于将接收的数据和/或消息包进行分块、分段和/或打包处理后，进行净荷生成、净荷加密并添加帧头后，通过PHY层传送给接收端；以及将接收到的数据和/或消息包对应的接收端到RS的连接标识转换为RS到发送端的连接标识，并对转换连接标识后的所述数据和/或消息包进行净荷生成、净荷加密处理后，添加帧头后，通过所述转换后的连接标识对应的连接发送给发送端。
15、根据权利要求14所述的系统，其特征在于：
所述ARQ中转处理单元包括ARQ中转缓存单元和ARQ中转控制单元；
所述ARQ中转缓存单元，用于在中转处理期间，基于802.16标准缓存接收到的ARQ数据和/或ARQ消息包；
所述ARQ中转控制单元，用于基于802.16标准控制ARQ数据中转和ARQ消息中转；当控制ARQ数据中转时，用于保持BS的分段和/或打包格式，对BS和MSS/SS间的ARQ数据包包进行原样中转，或对BS和MSS/SS间的ARQ数据包重新分段和/或打包；当控制ARQ消息中转时，用于将BS与RS间的ARQ消息转换为RS与MSS/SS间的ARQ消息。
16、根据权利要求11所述的系统，其特征在于：
所述接收端包括ARQ控制单元；用于在接收端基于802.16标准维护接收窗，并接收窗范围内的数据和/或消息包，以及根据每个数据和/或消息包是否正确接收的信息形成反馈消息包，并将所述反馈消息包经中转站反馈给发送端。
17、根据权利要求11所述的系统，其特征在于：
还包括至少一个中转站；
中转站RS对发送端传送给的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给下级各RS，所述下级各RS依次对接收到的数据和/或消息包进行中转处理，并将处理后的数据和/或消息包发送给接收端；
接收端根据接收到的包反馈信息给对应的RS；
所述RS接收所述反馈的信息，并中转所述反馈信息给上级各RS；所述上级各RS依次接收所述反馈的信息，并中转所述反馈信息给发送端，并将发送端根据接收端反馈的信息选择出的需要重传的数据和/或消息包进行中转处理后，发送给接收端。
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