專利名稱：多跳無線中繼通信系統(tǒng)及其下行數(shù)據(jù)傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，特別是指一種在多跳無線中繼通信系統(tǒng)及其下行數(shù)據(jù)傳輸方法。
背景技術：
在無線通信系統(tǒng)中，由于電磁波的路徑衰減或者建筑物遮擋等原因，使得有些地方成為無線通信信號強度較低的地區(qū)，位于這些地區(qū)的移動用戶終端的通信質量將變得很差。隨著人們對寬帶無線通信需求的日益增長，對無線帶寬的需求變得越來越大，因此越來越高的載頻被使用到新的協(xié)議和系統(tǒng)中。然而，由于無線電波的衰減隨著頻率的增加而增加，高載頻必然面臨著高衰減的問題，進一步限制了基站的覆蓋范圍。
為了解決基站的覆蓋問題，通常需要采用中繼站對基站和移動臺之間的無線通信信號進行增強。中繼站與基站之間不需要有線傳輸，只通過無線鏈路進行通信，因此具有布網成本低，部署簡單的優(yōu)點。由于一些地理環(huán)境的特殊性，比如狹長區(qū)域，在使用中繼站進行轉發(fā)時，可以采用多個中繼站級連進行多跳傳輸?shù)姆绞健?br>
含有中繼站的多跳無線通信系統(tǒng)結構如圖1所示。在圖1中，基站與核心網通過光纜或電纜連接，基站覆蓋范圍有限，無法直接覆蓋移動臺1-4，但可以通過中繼站k覆蓋移動臺k，其中，k為自然數(shù)。各中繼站與核心網和基站之間均沒有線纜連接，其中，中繼站1和中繼站2通過無線鏈路與基站通信，中繼站3與和中繼站4與基站沒有直接通信鏈路，而是通過中繼站2進行轉發(fā)。對于移動臺3，從基站發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸需要經過3跳，第一跳為基站到中繼站2，第二跳為中繼站2到中繼站3，第三跳為中繼站3到移動臺3。
為方便起見，將中繼站2和中繼站3分別稱為移動臺3的第一跳和第二跳中繼站。考慮到各基站之間的服務關系，將為下一跳中繼站提供服務的基站或中繼站稱為服務站，如基站為中繼站1和中繼站2的服務站，中繼站2為中繼站3和中繼站4的服務站。如果將基站和中繼站看作是拓撲網絡中的節(jié)點，當數(shù)據(jù)傳輸鏈路建立起來后，則將某中繼站的服務中繼站及其上層節(jié)點稱為該中繼站的上游節(jié)點，將該中繼站的下一跳節(jié)點一直到為用戶終端服務的節(jié)點稱為下游節(jié)點。
微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)系統(tǒng)的空口采用IEEE 802.16標準，802.16標準規(guī)定，媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Medium Access Control Protocol Data Unit，MPDU)由包頭和載荷組成。其中包頭中包含連接標識(Connection Identifier，CID)。CID用于標識基站和用戶終端的媒體接入控制(Medium Access Control，MAC)層的對等實體之間的連接，由16個比特構成。MPDU的載荷既可以承載信令，也可以承載業(yè)務數(shù)據(jù)。承載信令的MPDU的CID與承載業(yè)務數(shù)據(jù)的MPDU的CID統(tǒng)一編址，但屬于不同的區(qū)間。
在用戶終端接入網絡過程中，基站為用戶終端分配了基本連接標識(BasicCID)，主管理連接標識(Primary Management CID)，如果對于可管理的用戶終端，還會分配次管理連接標識(Secondary Management CID)。對于同一個用戶終端，上下行信令使用的這三個連接標識是相同的，因此，可以認為基站為用戶終端分配了三對連接標識。如果用戶終端不發(fā)生切換，則這三對連接標識一直被該用戶終端使用而不會釋放。在同一個小區(qū)內，不同用戶終端具有不同的基本連接標識、主管理連接標識和次管理連接標識。這三對連接標識用于標識用戶終端發(fā)送的信令或基站給用戶終端發(fā)送的信令，以下將其稱為信令CID，用于與下面的業(yè)務數(shù)據(jù)CID進行區(qū)分。
業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸與信令傳輸不同，上行和下行業(yè)務流屬于不同的業(yè)務流，并使用不同的業(yè)務流標識(Service Flow Identifier，SFID)進行標識，每個業(yè)務流標識與一個業(yè)務數(shù)據(jù)CID相關聯(lián)。業(yè)務流標識用于唯一標識一個業(yè)務流，一個業(yè)務流與發(fā)送端地址、接收端地址和端口號等參數(shù)規(guī)定，需滿足一定的服務質量(Quality of Service，QoS)。當用戶終端從一個基站切換到另一個基站時，對同一個業(yè)務流，SFID不發(fā)生改變，但與該SFID關聯(lián)的CID會發(fā)生改變?；九c用戶終端之間通過動態(tài)業(yè)務流建立請求(DSA-REQ)，動態(tài)業(yè)務流建立響應(DSA-RSP)，動態(tài)業(yè)務流建立確認(DSA-ACK)消息協(xié)商建立業(yè)務連接；通過動態(tài)業(yè)務流修改請求(DSC-REQ)，動態(tài)業(yè)務流修改響應(DSC-RSP)和動態(tài)業(yè)務流修改確認(DSA-ACK)消息協(xié)商改變業(yè)務連接的參數(shù)；通過動態(tài)業(yè)務流刪除請求(DSD-REQ)和動態(tài)業(yè)務流刪除響應(DSD-RSP)消息刪除業(yè)務連接。這些消息均屬于信令消息，承載這些消息的MPDU包頭的CID為主管理連接CID。
業(yè)務連接建立、修改和刪除的請求既可由基站發(fā)起，也可由用戶終端發(fā)起。
由基站發(fā)起的業(yè)務連接建立過程包括 (1)基站向用戶終端發(fā)送DSA-REQ消息，其中包含希望建立的業(yè)務流的SFID和CID；(2)用戶終端收到DSA-REQ消息后，向基站響應DSA-RSP消息；(3)基站收到DSA-RSP消息后，向該用戶終端發(fā)送DSA-ACK消息，以表示確認。
由基站發(fā)起的業(yè)務連接修改過程包括(1)基站向用戶終端發(fā)送DSC-REQ消息，其中包括SFID；(2)用戶終端收到DSC-REQ消息后，向基站響應DSC-RSP消息；(3)基站收到DSC-RSP消息后，向用戶終端發(fā)送DSC-ACK消息表示確認。
由基站發(fā)起的業(yè)務連接刪除過程包括(1)基站向用戶終端發(fā)送DSD-REQ消息，消息中包含了希望刪除的業(yè)務流的SFID；(2)用戶終端收到DSD-REQ消息后，向基站響應DSD-RSP消息，消息中也包括SFID。
由用戶終端發(fā)起的業(yè)務流連接建立過程包括(1)用戶終端向基站發(fā)送DSA-REQ消息；(2)基站收到DSA-REQ消息后，向用戶終端回應DSA-RSP消息，其中包括為該業(yè)務流分配的SFID和CID；(3)用戶終端收到DSA-RSP消息后，向基站發(fā)送DSA-ACK消息表示確認。
由用戶終端發(fā)起的業(yè)務連接修改過程包括(1)用戶終端向基站發(fā)送DSC-REQ消息，其中包括希望修改連接的SFID；(2)基站收到DSC-REQ消息后，向用戶終端響應DSC-RSP消息，其中包括SFID；(3)用戶終端發(fā)送DSC-ACK消息表示確認。
由用戶終端發(fā)起的業(yè)務連接刪除過程包括(1)用戶終端向基站發(fā)送DSD-REQ消息，消息中包含了希望刪除的業(yè)務流的SFID；(2)基站收到DSD-REQ消息后，向用戶終端響應DSD-RSP消息，消息中也包括SFID。
現(xiàn)有WiMAX技術只考慮基站和用戶終端之間具有直接物理連接的情況，沒有提供關于多跳傳輸?shù)姆椒?，因此不能直接支持如圖1所示的多跳數(shù)據(jù)傳輸。
發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種多跳無線中繼通信系統(tǒng)以及其下行數(shù)據(jù)傳輸方法，解決現(xiàn)有技術多跳無線中繼通信系統(tǒng)中無法實現(xiàn)多跳數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。
本發(fā)明提供的一種下行數(shù)據(jù)傳輸方法，應用于多跳無線中繼通信系統(tǒng)中，在基站以及每個中繼站中分別設置有路由數(shù)據(jù)庫，該路由數(shù)據(jù)庫中存儲有一對應關系，該對應關系包括用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識，該方法包括 節(jié)點設備在所述路由數(shù)據(jù)庫中查找下行介質訪問控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元MPDU包頭的連接標識； 如果所述路由數(shù)據(jù)庫中有該連接標識，所述節(jié)點設備根據(jù)所述對應關系，獲得該連接標識對應的所有下一跳中繼站標識，然后將該下行MPDU向獲得的所有下一跳中繼站發(fā)送，直至用戶終端。
在所述節(jié)點設備在所述路由數(shù)據(jù)庫中查找下行MPDU包頭的連接標識之前，可以進一步包括 在路由更新觸發(fā)條件滿足時，基站生成路由更新消息，并利用路由更新消息發(fā)起路由更新過程，更新基站和中繼站的路由數(shù)據(jù)庫； 并且，確定所述路由更新觸發(fā)條件滿足的步驟是判斷該用戶終端的連接是否發(fā)生變化，如果是，則確定路由更新觸發(fā)條件滿足，否則，確定路由更新觸發(fā)條件不滿足。
所述用戶終端的連接發(fā)生變化可以根據(jù)是否發(fā)生如下情況確定 所述用戶終端在進行初始接入、業(yè)務流建立、業(yè)務流刪除、切換或注銷過程，或基站檢測到用戶終端斷網時，或基站根據(jù)負載狀況決定改變該用戶終端的連接的路由。
更新路由數(shù)據(jù)庫步驟可以包括 基站向下一跳節(jié)點設備發(fā)送路由更新消息，并利用該路由更新消息更新自身的路由數(shù)據(jù)庫，所述路由更新消息包括用戶終端的連接所經過下一跳節(jié)點設備直到目的站點的信息，該用戶終端的連接狀態(tài)發(fā)生變化； 收到路由更新消息的節(jié)點設備，利用收到的路由更新消息更新自身對應的路由數(shù)據(jù)庫，刪除接收到的路由更新消息中自身節(jié)點設備的信息，并生成新的路由更新消息向下一跳節(jié)點設備發(fā)送，直到的目的站點。
該方法進一步可以包括 路由更新消息的目的站點收到路由更新消息后，生成路由更新確認消息，其中包括路由更新結果，并將該路由更新確認信息向上一跳節(jié)點設備發(fā)送； 收到路由更新確認消息的節(jié)點設備，將該路由更新確認信息向上一跳節(jié)點設備轉發(fā)，直到基站。
在基站向下一跳節(jié)點設備發(fā)送路由更新消息后，該方法可以進一步包括 基站啟動路由更新定時器，當路由更新定時器溢出時，還沒有收到目的站點回應的該用戶終端的路由更新確認消息，則判斷是否超過最大重試次數(shù)，如果是，結束本流程，否則，基站再次向下一跳節(jié)點設備發(fā)送路由更新消息。
所述路由數(shù)據(jù)庫包括保存下一跳中繼站標識的下一跳中繼站標識域、保存有路徑標識的路徑標識域以及保存有用戶終端連接標識的連接標識域， 路由數(shù)據(jù)庫中保存的所述有用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識對應關系包括 每個下一跳中繼站標識與一個以上路徑標識對應，每個路徑標識與一個以上用戶終端連接標識對應。
所述路由更新消息包括路由更新消息類型、操作序列號以及路由更新指示，其中，路由更新指示消息中包含需要更新的路由信息，和/或路由標識與用戶終端連接標識的對應關系。
所述路由更新指示包括需要增加的路徑數(shù)、需要增加的路徑列表，所述需要增加的路徑列表包括以下所有或部分信息增加的路徑是否為新路徑、是否利用原有路由標識生成新路徑、增加的路徑標識、具有相同路徑的連接標識列表、新路徑與原有路徑重疊的部分、新增加的中繼站個數(shù)、新增加的中繼站標識； 和/或，需要刪除的路徑數(shù)、需要刪除的路徑列表，所述需要刪除的路徑列表包括需要刪除的整條路徑標識，或，需要刪除指定路徑中指定的連接標識，或，需要刪除指定路徑中除指定連接標識以外的所有連接標識，或，刪除指定路徑中所有的連接標識，但保留該路徑標識。
所述路由更新確認消息包括路由更新反饋消息類型、操作序列號、路由更新反饋指示信息， 所述路由更新反饋指示信息包含每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識的操作結果，如果路由更新失敗，則所述路由更新反饋信息還可能包括錯誤碼； 并且，所述操作序列號與所述路由更新消息的操作序列號相同。
所述路由更新反饋指示信息包括對新增路徑的反饋信息和/或對刪除路徑的反饋信息； 所述對新增路徑的反饋信息包括路徑個數(shù)、路徑標識、針對路由更新消息中的每個連接標識的反饋信息； 所述對刪除路徑的反饋信息包括路徑個數(shù)，路徑標識、針對路由更新消息中的每個連接標識的反饋信息。
如果收到路由更新消息的節(jié)點設備，根據(jù)該路由更新消息確定存在多個下一跳節(jié)點設備，則將刪除自身信息后的原路由更新消息生成多個不同的路由更新消息，發(fā)送給相應的各個下一跳節(jié)點設備，生成的各個路由更新消息的操作序列號與原路由更新消息的序列號相同。
基站利用該路由更新消息更新自身的路由數(shù)據(jù)庫的步驟包括 基站根據(jù)該路由更新消息確定本次更新是路由增加操作，還是刪除操作； 如果是增加操作，基站判斷路由更新消息中是否包含新增的路徑，如果有，將新增路徑添加到路由數(shù)據(jù)庫中； 如果是刪除操作，基站判斷路由更新消息中是否包含需要刪除的路徑，如果有，根據(jù)路由更新消息刪除路由數(shù)據(jù)庫中的相關路徑。
收到路由更新消息的節(jié)點設備更新自身對應的路由數(shù)據(jù)庫的步驟包括 節(jié)點設備根據(jù)該路由更新消息確定本次更新是路由增加操作，還是刪除操作； 如果是增加操作，判斷路由更新消息中是否包含新增的路徑，如果有，將新增路徑添加到路由數(shù)據(jù)庫中； 如果是刪除操作，判斷路由更新消息中是否包含需要刪除的路徑，如果有，根據(jù)路由更新消息刪除路由數(shù)據(jù)庫中的相關路徑。
所述生成路由更新消息的步驟包括 根據(jù)路由更新消息中每條路徑的下一跳中繼站，確定該路徑是否經過相同的下一跳中繼站，如果不是，對每個不同的下一跳中繼站分別生成一個路由更新消息，否則，只需要生成一個路由更新消息； 除本跳路由信息之外，生成的路由更新消息的內容與收到的路由更新消息所包含的信息相同。
所述下一跳中繼站域中的信息包括一到多個下一跳中繼站標識； 當所述下一跳中繼站域中的信息包括多個下一跳中繼站標識時，步驟B中該網絡節(jié)點將該下行MPDU包向下一節(jié)點設備發(fā)送的步驟包括該網絡節(jié)點將所述多個下一跳中繼站標識作為一廣播組，將該MPDU下行數(shù)據(jù)進行廣播。
本發(fā)明提供的一種多跳無線中繼通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括基站、一個以上中繼站，并且，每個節(jié)點設備中保存有路由數(shù)據(jù)庫，存儲有用戶終端的連接標識與下一跳中繼站的對應關系； 基站，用于根據(jù)需要發(fā)送給用戶終端的下行MPDU中的用戶終端連接標識查詢自身對應的路由數(shù)據(jù)庫，獲得對應的下一跳中繼站標識，并將該下行MPDU發(fā)送給對應的下一跳中繼站； 中繼站，用于根據(jù)收到的下行MPDU包頭中的用戶終端連接標識查詢自身對應的路由數(shù)據(jù)庫，根據(jù)獲得對應的下一跳中繼站標識，將該下行MPDU發(fā)送給下一節(jié)點設備。
所述路由數(shù)據(jù)庫存儲有用戶終端的連接標識與下一跳中繼站的對應關系包括用戶終端的連接標識與路徑標識的對應關系，以及路徑標識與下一跳中繼站的對應關系； 所述基站，用于根據(jù)路由更新消息中的用戶終端連接標識從所述用戶終端的連接標識與下一跳中繼站的對應關系中獲得對應的路徑標識，再通過路徑標識從所述路徑標識與下一跳中繼站的對應關系，獲得對應的下一跳中繼站標識。
本發(fā)明提供的一種基站，應用于多跳無線中繼通信系統(tǒng)中，該基站包括 路由裝置，利用用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系，獲得需要發(fā)送的下行MPDU包頭中用戶終端連接標識所對應的下一跳中繼站標識，利用所述下一跳中繼站標識向下一跳中繼站發(fā)送該下行MPDU。
所述基站進一步包括 路由數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲路由數(shù)據(jù)庫，用于保存用戶終端的連接標識與路徑標識的對應關系，以及路徑標識與下一跳中繼站標識的對應關系。
所述路由數(shù)據(jù)存儲單元包括用于存儲下一跳中繼站標識的下一跳中繼站標識域、保存有路徑標識的路徑標識域以及保存有用戶終端連接標識的連接標識域， 所述用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系包括 每個用戶終端的連接標識與至少一個路徑標識對應，每個路徑標識與一個下一跳中繼站標識對應。
所述基站還進一步包括 路由更新單元，用于在路由更新觸發(fā)條件滿足時，生成路由更新消息，并利用該路由更新消息更新所述路由數(shù)據(jù)存儲單元，并向下一跳中繼站發(fā)送路由更新消息。
所述路由更新單元還包括 更新消息重傳單元，用于在向下一跳節(jié)點設備發(fā)送路由更新消息時，啟動路由更新定時器，在收到路由更新確認消息后，停止自身的路由更新定時器；當路由更新定時器溢出時，還沒有收到路由更新確認消息，再次發(fā)送路由更新消息，同時再次啟動路由更新定時器。
所述更新消息重傳單元還進一步包括 重傳次數(shù)判斷單元，用于記錄重傳次數(shù)，在路由更新定時器溢出且還沒有收到路由更新確認消息時，判斷是否超過最大重試次數(shù)，如果沒有，則再次發(fā)送路由更新消息。
所述路由更新消息包括路由更新消息類型、操作序列號、路由更新指示信息；所述路由更新指示信息包括需要增加或刪除的路徑標識，以及每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識。
所述路由更新確認消息包括路由更新反饋消息類型、操作序列號、路由更新反饋指示信息； 所述路由更新反饋指示信息包括每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識的操作結果。
本發(fā)明提供的一種中繼站，應用于多跳無線中繼通信系統(tǒng)中，該中繼站包括 路由裝置，用于根據(jù)收到的下行MPDU中的用戶終端連接標識查詢自身對應的路由數(shù)據(jù)庫，根據(jù)獲得對應的下一跳中繼站標識，將該下行MPDU發(fā)送給下一節(jié)點設備。
當所述下一跳中繼站標識為空時，所述下一節(jié)點設備為用戶終端。
所述中繼站進一步包括 路由數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系。
所述路由數(shù)據(jù)存儲單元包括用于存儲下一跳中繼站標識的下一跳中繼站標識域、保存有路徑標識的路徑標識域以及保存有用戶終端連接標識的連接標識域， 所述存儲用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系包括 每個用戶終端的連接標識與至少一個路徑標識對應，每個路徑標識與一個下一跳中繼站標識對應。
所述中繼站進一步包括 路由更新單元，用于根據(jù)來自上一跳節(jié)點設備的路由更新消息中除本跳之外的路由信息，生成新路由更新消息，并向下一跳中繼站發(fā)送新的路由更新消息。
所述路由裝置進一步包括 路由更新反饋單元，用于在來自上一跳節(jié)點設備的路由更新消息中指示的終端連接標識對應的所述下一跳中繼站標識為空時，生成路由更新確認消息，并向上一跳中繼站發(fā)送路由更新確認消息。
所述路由更新消息包括路由更新消息類型、操作序列號、路由更新指示信息；所述路由更新指示信息包括需要增加或刪除的路徑標識，以及每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識。
所述路由更新確認消息包括路由更新反饋消息類型、操作序列號、路由更新反饋指示信息； 所述路由更新反饋指示信息包括每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識的操作結果。
從上述技術方案中可以看出，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和特點 (1)本發(fā)明可以支持多跳無線通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，而不需改變現(xiàn)有用戶終端和核心網的協(xié)議結構。
(2)在多跳傳輸過程中，不需要對原MPDU進行額外的封裝，節(jié)省空口的開銷。
(3)在本發(fā)明中，中繼站為MPDU進行路由查找的過程可以通過硬件實現(xiàn)，因此轉發(fā)速度快。
(4)支持同一連接經過多條路徑傳輸，用于宏分集，增加鏈路可靠性； (5)支持同一終端的不同連接經過不同路徑傳輸，可用于負載平衡，以及增加吞吐率。
圖1為現(xiàn)有技術中多跳無線中繼通信系統(tǒng)結構圖； 圖2為本發(fā)明實現(xiàn)下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒淌疽鈭D； 圖3為基站進行路由更新的處理流程示意圖； 圖4包括4a和4b，為基站進行路由更新處理的具體實施例的流程示意圖； 圖5為中繼站收到路由更新消息及相應的處理流程示意圖； 圖6包括6a和6b，為中繼站進行路由更新處理過程的具體實施例的流程示意圖； 圖7為本發(fā)明系統(tǒng)的一實施例結構示意圖； 圖8為圖7所示實施例中進行第一次路由更新后，基站以及個中繼站的路由數(shù)據(jù)庫保存信息示意圖； 圖9為圖7所示實施例中進行第二次路由更新后，基站以及個中繼站的路由數(shù)據(jù)庫保存信息示意圖； 圖10為本發(fā)明系統(tǒng)的結構示意圖； 圖11為本發(fā)明基站的結構示意圖； 圖12為本發(fā)明中繼站的結構示意圖； 圖13為本發(fā)明路由數(shù)據(jù)庫保存信息示意圖。
具體實施例方式 表1為本發(fā)明中路由數(shù)據(jù)庫存儲格式示意圖。
在本發(fā)明中，參見表1所示，路由數(shù)據(jù)庫由三個域組成，包括下一跳中繼站(Next Hop)域，路徑標識(Path ID)域和連接標識(CID)域。下一跳中繼站(Next Hop)域用于存儲下一跳中繼站標識以及下一跳中繼站個數(shù)，路徑標識域用于存儲經過當前節(jié)點的路徑標識以及路徑個數(shù)，連接標識域用于存儲經過每條路徑的用戶終端連接標識以及用戶終端連接標識的個數(shù)。其中，路徑(Path)是指從BS(基站，Base Station)到某個終端的連接所經過的所有中繼站的有序集合，每條路徑被分配了一個標識，稱為路徑標識(Path ID)。BS除了維護路由數(shù)據(jù)庫外，還需要維護所有路徑的信息，包括路徑標識，該路徑所包含的所有中繼站標識，以及在該路徑上傳輸?shù)乃羞B接標識(CID)的集合。每當BS發(fā)起路由更新過程且收到路由更新確認時，相應的路徑信息隨之更新。
表1 在本發(fā)明中，BS和BS的各中繼站中都保存有表1所示的路由數(shù)據(jù)庫，每個路由數(shù)據(jù)庫中都存儲有用戶終端的CID與路由標識的對應關系，以及每個路由標識與下一跳中繼站標識的對應關系。每個中繼站利用用戶終端的CID即可查找到下一跳中繼站標識。表1中還保存了路徑標識域，路徑標識域是為了使 路由數(shù)據(jù)庫能達到正確維護，在實際下行數(shù)據(jù)傳輸過程中并不使用。
參見圖13所示，本發(fā)明的路由數(shù)據(jù)庫中保存了CID、Path ID以及下一跳中繼站標識(Next Hop RSID)的對應關系。用戶終端的連接標識與至少一個路徑標識對應，每個路徑標識與下一跳中繼站標識相對應。比如圖13中用戶終端的連接標識為C01，對應的路徑標識為P01，該路徑標識對應的下一跳中繼站域中標識為空；用戶終端的連接標識為C02，對應兩條路徑，路徑標識分別為P01和P02，路徑標識P01和P02對應的下一跳中繼站標識均為空；用戶終端的連接標識為C11，對應兩條路徑，路徑標識分別為P11和P13，P11對應的下一跳中繼站標識為RS1，P13對應的下一跳中繼站標識也為RS1；用戶終端的連接標識為Cm1，對應兩條路徑，路徑標識分別為P12和Pm2，P12對應的下一跳中繼站標識為RS1，Pm2對應的下一跳中繼站標識為RSm。
參見圖2所示，本發(fā)明利用表1所示的路由數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)下行數(shù)據(jù)傳輸過程具體如下 步驟201網絡節(jié)點根據(jù)需要向用戶終端發(fā)送的下行MPDU包頭的CID查找路由數(shù)據(jù)庫的CID域，判斷是否查找到，如果CID域中沒有該CID，則表示路由失敗，跳出本流程，如果路由數(shù)據(jù)庫中有該CID，則執(zhí)行步驟202。
步驟202該網絡節(jié)點獲得路由數(shù)據(jù)庫中該CID對應的所有下一跳中繼站標識域的RSID，將該MPDU向相應的下一節(jié)點設備發(fā)送。
這里，下一跳RSID可以為空RSID，也可以有一個或多個RSID。如果下一跳中繼站域為空RSID，該網絡節(jié)點將該MPDU發(fā)送給本小區(qū)內相應的用戶終端，否則，將MPDU發(fā)送給相應的一個或多個下一跳中繼站。
當中繼站收到上一跳站點發(fā)來的數(shù)據(jù)包后需要轉發(fā)給下一跳中繼站，這時，需要路由數(shù)據(jù)庫提供正確的路由數(shù)據(jù)，才能保證數(shù)據(jù)能被正確的路由。因此，對路由數(shù)據(jù)庫中進行路由更新非常重要。
參見表2所示，本發(fā)明定義了路由更新消息格式。本發(fā)明中的路由更新消息包括路由更新消息類型、操作序列號、路由更新指示信息以及根據(jù)不同路由更新指示信息需要增加或刪除的路由信息。需要增加或刪除的路由信息包括經過自身節(jié)點的路徑標識，以及每個路徑標識所對應的用戶終端的CID。
表2 參見表3所示，本發(fā)明還定義了路由更新確認消息的格式。路由更新確認消息中包括路由更新反饋消息類型、操作序列號、路由更新反饋指示信息，以及對新增或刪除路徑的反饋信息。
表3 參見圖3所示，BS進行路由更新的處理流程具體包括 步驟301當路由更新觸發(fā)條件滿足時，生成路由更新消息。
路由更新的觸發(fā)條件是基站收到用戶終端發(fā)送的測距請求消息，為該用戶終端分配了基本連接標識和主管理連接標識后；或，基站收到用戶終端發(fā)送的注冊請求消息，給該用戶終端分配了次管理連接標識后；或，基站接收到來自用戶終端的業(yè)務流添加響應消息或業(yè)務流刪除響應消息后；或，基站給用戶終端發(fā)送業(yè)務流添加響應消息或業(yè)務流刪除響應消息后；或，在切換過程中基站判斷出用戶終端切換成功后；或基站檢測到終端掉線后；或，終端從基站注銷后。
根據(jù)不同的觸發(fā)條件，路由更新消息包括兩種，一種是進行路由添加的路由更新消息，一種進行路由刪除的路由更新消息。為了減少路由更新消息的數(shù)量，當若干個路由更新消息包含共同的信息時，基站也可以將多個路由更新消息匯合在一個路由更新消息中。
基站生成路由更新消息的觸發(fā)條件可以包括收到用戶終端發(fā)送的測距請求消息，為該用戶終端分配了基本連接標識和主管理連接標識后；或，基站收到用戶終端發(fā)送的注冊請求消息，給該用戶終端分配了次管理連接標識后；或，基站接收到來自用戶終端的業(yè)務流添加響應消息或業(yè)務流刪除響應消息；或，基站給用戶終端發(fā)送業(yè)務流添加響應消息或業(yè)務流刪除響應消息后；或，在切換過程中基站判斷出用戶終端切換成功后；或，基站檢測到用戶終端掉線后；或，終端從基站注銷后。
當基站收到用戶終端發(fā)送的測距請求(RNG-REQ)消息后，給用戶終端分配基本CID和主管理CID，這時，基站需要生成進行路由添加的路由更新消息； 基站給用戶終端發(fā)送動態(tài)業(yè)務流添加請求(DSA-REQ)消息后，如果收到來自用戶終端的動態(tài)業(yè)務流添加響應(DSA-RSP)消息，DSA-RSP消息以用戶終端的主管理CID傳輸，即承載該消息的MDPU包頭的CID域為終端的主管理CID，并且與DSA-RSP相應的DSA-REQ消息中包含基站給用戶終端分配的業(yè)務CID，該CID與用戶終端的基本CID、主管理CID和次管理CID等均不相同。此時，基站需要生成進行路由添加的路由更新消息， 當基站給用戶終端發(fā)送動態(tài)業(yè)務流刪除請求(DSD-REQ)消息后，如果收到來自用戶終端的動態(tài)業(yè)務流刪除響應(DSD-RSP)消息，DSA-RSP消息以用戶終端的主管理CID傳輸。DSA-RSP消息中包含業(yè)務流標識(Service FlowID，SFID)，SFID與某個業(yè)務CID相對應。基站通過查找SFID與業(yè)務CID的對應關系，得到相應的業(yè)務CID。此時，基站需要生成進行刪除操作的路由更新消息。
當基站給用戶終端發(fā)送注冊響應(REG-RSP)消息時，該消息包含基站為該終端分配的次管理CID?；臼紫扰袛嘣摻K端是否為可管理的(managed)，如果不是，則不需要生成路由更新消息，否則，需要生成進行路由添加的路由更新消息。
基站給用戶終端發(fā)送動態(tài)業(yè)務流添加響應(DSA-RSP)消息?；景l(fā)送的DSA-RSP消息中包含為用戶終端分配的業(yè)務CID，此時基站需要生成進行路由添加的路由更新消息。
基站給用戶終端發(fā)送動態(tài)業(yè)務流刪除響應(DSD-RSP)消息?；景l(fā)送的DSD-RSP消息中包含希望上傳的業(yè)務流的標識(SFID)，基站查找與該SFID對應的業(yè)務CID，然后生成進行路由添加的路由更新消息。
當然，服務基站發(fā)現(xiàn)終端切換成功后，需要生成路由更新消息。服務基站收到用戶終端發(fā)送的切換指示(MOB_HO-IND)消息，該消息中的切換指示類型(HO_IND_type)域指示了該消息的類型，一共有三種類型，分別為釋放服務基站、取消切換、拒絕切換。如果切換指示類型為“釋放服務基站”，則表明該用戶終端從服務基站切換出去了，這時，服務基站會啟動一個定時器，稱為資源維持定時器。如果在資源維持定時器溢出前，一直沒有收到類型為MOB_HO-IND的切換指示消息，則基站認為用戶終端切換成功。如果在定時器溢出前，服務基站收到目標基站發(fā)送過來的有關該用戶終端切換成功的信息?；菊J為用戶終端切換成功后，意味著可以刪除與該用戶終端相關的所有連接的路由關系，這時，基站需要生成進行路由刪除的路由更新消息。
當基站檢測到終端掉線時，比如在多次給某個用戶終端分配上行資源后，總是沒有收到用戶終端的信號，便可判斷為掉線。檢測到某個用戶終端掉線后，基站應該刪除與該用戶終端相關的所有連接的路由關系，這時，基站需要生成進行路由刪除的路由更新消息。
當用戶終端從系統(tǒng)注銷時，需要生成路由更新消息。有若干種方法可以讓終端從系統(tǒng)注銷，終端注銷既可以由終端發(fā)起，也可以由基站發(fā)起。比如，一種由終端發(fā)起的注銷過程為，終端發(fā)送注銷請求(DREG-REQ)消息，該消息中包含的注銷請求碼(De-Registration_Request_Code)為0x01，基站收到該消息后，向終端發(fā)送注銷命令(DREG-CMD)，同時啟動管理資源保留定時器(Management_Resource_Holding_Timer)，當資源保留定時器超時后，基站便可以釋放為該終端分配的所有連接。
步驟302基站根據(jù)路由更新消息進行路由更新處理過程。
步驟303基站將路由更新消息發(fā)送給相應的下一跳中繼站。
步驟304基站啟動路由更新定時器，等待路由更新確認消息。
步驟305判斷在定時器溢出之前，基站是否收到路由更新確認消息，如果是則執(zhí)行步驟309，否則，執(zhí)行步驟306。
步驟306基站判斷是否超過最大重試次數(shù)，如果超過，執(zhí)行步驟308，否則，執(zhí)行步驟307。
步驟307基站提取路由更新消息中未收到響應的相應內容，生成新的路由更新消息，執(zhí)行步驟303。
步驟308進行出錯處理。
步驟309結束。
這里，步驟302進行路由更新處理分為路由增加過程和路由刪除過程。
參見圖4所示，基站進行路由更新處理的具體實施例的流程如下 步驟400判斷路由更新消息是否包含新增的路徑，如果包括，執(zhí)行步驟401，否則，執(zhí)行步驟408； 步驟401令i＝1； 步驟402從路由更新消息中提取第i個需要增加的路徑標識，設為Add_PathIDi； 步驟403判斷路由數(shù)據(jù)庫中是否存在Add_PathIDi與下一跳中繼站標識對應關系，如果存在，則執(zhí)行步驟405； 步驟404在路由數(shù)據(jù)庫中增加Add_PathIDi與下一跳中繼站標識的對應關系； 步驟405依次提取相應的需要增加的CID列表，在路由數(shù)據(jù)庫中增加Add_PathIDi與這些CID的對應關系； 步驟406i＝i+1； 步驟407如果i＜＝需要增加的路徑數(shù)，則執(zhí)行步驟402；如果i＞CID_Num，執(zhí)行步驟408； 步驟408判斷路由更新消息是否包含需要刪除的路徑，如果包括，執(zhí)行步驟409，否則，結束； 步驟409令i＝1。
步驟410從路由更新消息中提取第i個需要刪除的路徑標識，設為Del_PathIDi； 步驟411根據(jù)路由更新消息判斷是否刪除整個Del_PathIDi對應的路徑，如果不是，則執(zhí)行步驟413，如果是，則執(zhí)行步驟412； 步驟412刪除路由數(shù)據(jù)庫中Del_PathIDi與其RSID的對應關系，執(zhí)行步驟418； 步驟413根據(jù)路由更新消息判斷是否刪除Del_PathIDi與路由更新消息中給出的CID列表的對應關系，如果不是，則執(zhí)行步驟415； 步驟414刪除Del_PathIDi與路由更新消息中給出的CID列表中各Del_CID的對應關系，執(zhí)行步驟418； 步驟415根據(jù)路由更新消息判斷是否刪除Del_PathIDi與路由更新消息中除給出的CID列表之外的其它CID的對應關系，如果是，執(zhí)行步驟416，如果不是，則執(zhí)行步驟417； 步驟416刪除Del_PathIDi與路由更新消息中除給出的CID列表中各Keep_CID之外的對應關系，執(zhí)行步驟418； 步驟417刪除路由數(shù)據(jù)庫中Del_PathIDi對應的所有CID的對應關系； 步驟418令i＝i+1，如果i＜＝需要增加的路徑數(shù)，則執(zhí)行步驟410，否則，結束。
參見圖5所示，中繼站收到路由更新消息及相應的處理流程如下 步驟501中繼站收到路由更新消息，判斷路由更新消息中的RSID是否為空，如果為空，則生成路由更新確認消息，將路由更新確認消息發(fā)送給上一跳中繼站；否則，執(zhí)行步驟502。
步驟502中繼站利用收到的路由更新消息更新自身對應的路由數(shù)據(jù)庫。
這里，中繼站更新自身對應的路由數(shù)據(jù)庫的步驟包括根據(jù)該路由更新消息確定本次更新是路由增加操作，還是刪除操作；如果是增加操作，判斷路由更新消息中是否包含新增的路徑，如果有，將新增路徑添加到路由數(shù)據(jù)庫中；如果是刪除操作，判斷路由更新消息中是否包含需要刪除的路徑，如果有，根據(jù)路由更新消息刪除路由數(shù)據(jù)庫中的相關路徑。
步驟503中繼站刪除接收到的路由更新消息中自身節(jié)點設備的信息，生成新的路由更新消息。
生成新的路由更新消息的過程具體如下 中繼站刪除接收到的路由更新消息中自身節(jié)點設備的信息，根據(jù)路由更新消息中各條路徑的下一跳中繼站，確定這些路徑是否經過相同的下一跳中繼站，如果不是，對每個不同下一跳中繼站分別生成一條新的路由更新消息，否則，只需要生成一條新路由更新消息，在新路由更新消息中，除去本跳路由信息之外，其內容為原路由更新消息相同，新路由更新消息格式與原路由更新消息格式類似。
步驟504中繼站將自身生成的路由更新消息發(fā)送給相應的下一跳中繼站，結束。
每個中繼站收到路由更新確認消息時，需要將該路由更新確認消息逐級向上傳，直到BS。
在步驟502中進行路由更新處理過程分為路由增加過程和路由刪除過程。
進行路由增加過程是判斷路由更新消息中是否包含新增的路徑，如果有，將新增路徑添加到路由數(shù)據(jù)庫中。
進行路由刪除的過程是判斷路由更新消息中是否包含需要刪除的路徑，如果有，根據(jù)路由更新消息刪除路由數(shù)據(jù)庫中的相關路徑；如果沒有，結束。
參見圖6所示，進行路由更新處理過程的步驟如下 步驟600判斷路由更新消息是否包含新增的路徑，如果包括，執(zhí)行步驟601，否則，執(zhí)行步驟612； 步驟601令i＝1。
步驟602從路由更新消息中提取第i個需要增加的路徑標識，設為Add_PathIDi； 步驟603判斷對于Add_PathIDi，路由更新消息中是否包含新路徑與舊路徑重疊的信息，如果不包含，則執(zhí)行步驟605； 步驟604查找路由數(shù)據(jù)庫，獲得舊路徑對應的RSID，然后添加Add_PathIDi與該RSID的對應關系，則執(zhí)行步驟610； 步驟605判斷對于Add_PathIDi，路由更新消息中是否包含詳細的路徑信息，如果包含，則執(zhí)行步驟608； 步驟606判斷路由數(shù)據(jù)庫中是否存在Add_PathIDi，如果不包含，則創(chuàng)建Add_PathIDi與空RSID的對應關系，如果包含，則判斷Add_PathIDi是否與空RSID對應，如果不是，則執(zhí)行步驟610； 步驟607在路由更新確認消息中添加對Add_PathIDi的確認的響應，轉執(zhí)行步驟610； 步驟608從詳細的路徑列表中取出第一個元素，設為Add_RSID1； 步驟609添加Add_PathIDi與Add_RSID1的對應關系； 步驟610添加Add_PathIDi與路由更新消息中相應的需要添加的CID的對應關系； 步驟611令i＝i+1，如果i＜＝需要增加的路徑數(shù)Add_Path_Num，則執(zhí)行步驟602，否則，執(zhí)行步驟612。
步驟612根據(jù)路由更新消息中Del_Path_Num是否為0，確定路由更新消息是否包含需要刪除的路徑，如果包括，執(zhí)行步驟613，否則，結束； 步驟613令i＝1； 步驟614從路由更新消息中提取第i個需要刪除的路徑標識，設為Del_PathIDi； 步驟615根據(jù)路由更新消息判斷是否刪除整個Del_PathIDi對應的路徑，如果是，執(zhí)行步驟616，如果不是，則轉步驟617； 步驟616刪除路由數(shù)據(jù)庫中Del_PathIDi與其RSID的對應關系，執(zhí)行步驟622； 步驟617根據(jù)路由更新消息判斷是否刪除Del_PathIDi與路由更新消息中給出的CID列表的對應關系，如果是，執(zhí)行步驟618，如果不是，則執(zhí)行步驟619； 步驟618刪除Del_PathIDi與路由更新消息中給出的CID列表中各Del_CID的對應關系，執(zhí)行步驟622； 步驟619根據(jù)路由更新消息判斷是否刪除Del_PathIDi與路由更新消息中除給出的CID列表之外的其它CID的對應關系，如果是，執(zhí)行步驟620，如果不是，則執(zhí)行步驟621； 步驟620刪除Del_PathIDi與路由更新消息中除給出的CID列表中各Keep_CID之外的對應關系，執(zhí)行步驟622； 步驟621刪除路由數(shù)據(jù)庫中Del_PathIDi對應的所有CID的對應關系； 步驟622判斷Del_PathIDi是否對應空RSID域，如果不是，則轉執(zhí)行步驟624； 步驟623在路由更新消息中添加對Del_PathIDi的確認的響應； 步驟624令i＝i+1，如果i＜＝需要增加的路徑數(shù)Del_Path_Num，則執(zhí)行步驟614，否則，結束。
需要說明的是，基站根據(jù)需要改變用戶終端的路由可以是將該用戶終端的同一連接對應的MPDU同時在不同的多跳路徑上傳輸，或者將該用戶終端的不同連接對應的MPDU在不同的多跳路徑上傳輸。
下面舉例說明本發(fā)明進行路由更新的過程。
如圖7中，本實施例中，BS與RS0相連，RS0與RS1相連，RS1與RS2和RS3相連，RS2與RS4相連，RS3與RS4和RS5相連。RS2與UE3相連，UE1與RS4相連，RS4和RS5與UE2相連。并且，從BS、RS0、RS1到RS2為路徑3，對應PathID3；從BS、RS0、RS1、RS2到RS4為路徑1，對應PathID1；從BS、RS0、RS1、RS3到RS5為路徑2，對應PathID2。并且，UE1、UE2和UE3的連接標識分別為UE1_CID、UE2_CID以及UE3_CID。
在圖7所示拓撲結構中，假設BS分兩次發(fā)送路由更新消息，建立圖中所示的三條路徑，第一次為UE3_CID建立PathID3和為UE2_CID建立PathID2，第二次為UE1_CID和UE2_CID建立PathID1。這里，UE2_CID有兩條路徑。
則BS生成的第一個路由更新消息如表4所示，該消息以RS0的CID承載。
參見表4所示，BS生成的路由更新消息包括操作序列號、路由更新指示、需要增加的路徑數(shù)以及路徑標識，每個路由中需要增加的CID，以及該路徑所經過的下一跳中繼站的有序集合。
表4 RS0收到BS發(fā)送的消息后，更新其路由數(shù)據(jù)庫，并生成新的路由更新消息，新的路由更新消息包括操作序列號、路由更新指示、需要增加的路徑數(shù)以及路徑標識，每個路由中需要增加的CID，以及該路徑所經過的下一跳中繼站的有序集合。該路由更新消息的格式如表5，該消息以RS1的CID承載。
表5 RS1收到RS0發(fā)送的路由更新消息后，更新其路由數(shù)據(jù)庫，由于該路由更新消息中出現(xiàn)的路徑發(fā)生分叉，即下一跳中繼站包括RS2和RS3。因此，對每個分叉各生成一個新的路由更新消息，生成的新路由更新消息格式分別如表6和表8所示，其中表6所示的路由更新消息是以RS2的CID承載。
表6 RS2收到該消息后，需要生成路由更新反饋消息，該消息的格式如表7所示。
表7 表8所示的路由更新消息是以RS3的CID承載。
表8 RS3收到該路由更新消息后，類似地，利用該路由更新消息更新其路由數(shù)據(jù)庫，并生成新的路由更新消息，然后發(fā)送給RS5，RS5收到路由更新消息后，也利用收到的路由更新消息更新自身對應的路由數(shù)據(jù)庫，然后給BS發(fā)送路由更新確認消息。
參見圖8所示，經過第一次路由更新后，BS各中繼節(jié)點的路由數(shù)據(jù)庫如下 在BS對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為RS0；路徑標識域中保存了經過RS0有兩條路徑，分別為PathID2和PathID3；連接標識域存儲了路徑標識為PathID3對應的UE3_CID，以及路徑標識為PathID2對應的UE2_CID。
在RS0對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為RS1；路徑標識域中保存了經過RS1有兩條路徑，分別為PathID2和PathID3；連接標識域存儲了路徑標識為PathID3對應的UE3_CID，以及路徑標識為PathID2對應的UE2_CID。
在RS1對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識包括RS2和RS3；路徑標識域中保存了經過RS2有一條路徑，即PathID3，還保存了經過RS3有一條路徑，即PathID2；連接標識域存儲了路徑標識為PathID3對應的UE3_CID，以及路徑標識為PathID2對應的UE2_CID。
在RS2對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為空；路徑標識域中保存了經過RS2有一條路徑，為PathID3；連接標識域存儲了路徑標識為PathID3對應的UE3_CID。
在RS3對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為RS5；路徑標識域中保存了經過RS3有一條路徑，為PathID2；連接標識域存儲了路徑標識為PathID2對應的UE2_CID。
在RS5對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為空；路徑標識域中保存了經過RS5有一條路徑，為PathID3；連接標識域存儲了路徑標識為PathID3對應的UE3_CID。
參見表9所示，BS生成的第二個路由更新消息 表9 表9所示的路由更新消息與表4所示的路由更新消息的不同之處在于新路徑包含了重疊的路徑，但處理的原理是類似的。
BS向RS0發(fā)送該路由更新消息后，RS0更新自己的路由數(shù)據(jù)庫，并生成新的路由更新消息發(fā)送給下一跳中繼站。并且，RS0和RS1生成的路由更新消息與BS的路由更新消息內容完全一致，只是承載消息的中繼站的CID不同。消息傳遞到RS2后，PathID3對應的路徑終止，這時，RS2新生成的路由更新消息格式如表10所示，該消息以RS4的CID承載。
表10 RS4收到此消息后，生成路由更新反饋消息并發(fā)送給BS。
參見圖9所示，經過第二次路由更新后，BS各中繼節(jié)點的路由數(shù)據(jù)庫如下 在BS對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為RS0；路徑標識域中保存了經過RS0有三條路徑，分別為PathID1、PathID2和PathID3；連接標識域中存儲了路徑標識為PathID3對應的UE3_CID，路徑標識為PathID2對應的UE3_CID，路徑標識為PathID1對應的UE2_CID和UE1_CID。
在RS0對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為RS1；路徑標識域中保存了經過RS1有三條路徑，分別為PathID1、PathID2和PathID3；連接標識域中存儲了路徑標識為PathID3對應的UE3_CID，路徑標識為PathID2對應的UE3_CID，路徑標識為PathID1對應的UE2_CID和UE1_CID。
在RS1對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為RS2和RS3；路徑標識域中保存了經過RS2有三條路徑，分別為PathID1、PathID2，經過RS3有一條路徑，即PathID3；連接標識域中存儲了路徑標識為PathID3對應的UE3_CID，路徑標識為PathID2對應的UE3_CID，路徑標識為PathID1對應的UE2_CID和UE1_CID。
在RS2對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為RS4；路徑標識域中保存了經過RS4有一條路徑，即為PathID1，經過RS2有一條路徑，即PathID3；連接標識域中存儲了路徑標識為PathID3對應的UE3_CID，路徑標識為PathID1對應的UE2_CID和UE1_CID。
在RS3對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為RS5；路徑標識域中保存了經過RS3有一條路徑，為PathID2；連接標識域存儲了路徑標識為PathID2對應的UE2_CID。
在RS4對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為空；路徑標識域中保存了經過RS4有一條路徑，為PathID1；連接標識域存儲了路徑標識為PathID1對應的UE2_CID和UE1_CID。
在RS5對應的路由數(shù)據(jù)庫中，下一跳中繼站標識域中下一跳中繼站標識為空；路徑標識域中保存了經過RS5有一條路徑，為PathID3；連接標識域存儲了路徑標識為PathID3對應的UE3_CID。
參見圖10所示，本發(fā)明的多跳無線中繼通信系統(tǒng)包括基站11、一個以上中繼站12，并且，每個節(jié)點設備中保存有路由數(shù)據(jù)庫，存儲有用戶終端的連接標識與路徑標識的對應關系，以及路徑標識與下一跳中繼站的對應關系。
其中，基站11用于根據(jù)需要發(fā)送給用戶終端的下行MPDU包頭中的用戶終端連接標識查詢自身的路由數(shù)據(jù)庫，獲得對應的下一跳中繼站標識，并將該下行MPDU發(fā)送給對應的下一跳中繼站；中繼站12用于根據(jù)收到的下行MPDU包頭中的用戶終端連接標識查詢自身對應的路由數(shù)據(jù)庫，根據(jù)獲得對應的下一跳中繼站標識，將該下行MPDU發(fā)送給下一節(jié)點設備。
請參照圖11，在本發(fā)明中，基站包括路由裝置，該路由裝置利用用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系，獲得需要發(fā)送的下行MPDU包頭中用戶終端連接標識所對應的下一跳中繼站標識，利用所述下一跳中繼站標識向下一跳中繼站發(fā)送該下行MPDU。
基站還可以進一步包括路由數(shù)據(jù)存儲單元，該路由數(shù)據(jù)存儲單元用于存儲用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系。
這里，路由數(shù)據(jù)存儲單元可以包括用于存儲下一跳中繼站標識的下一跳中繼站標識域、保存有路徑標識的路徑標識域以及保存有用戶終端連接標識的連接標識域。此時，用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系可以通過這樣表示，即每個用戶終端的連接標識與至少一個路徑標識對應，每個路徑標識與一個下一跳中繼站標識對應。
基站還可以進一步包括路由更新單元，該路由更新單元用于在路由更新觸發(fā)條件滿足時，生成路由更新消息，并利用該路由更新消息更新所述路由數(shù)據(jù)存儲單元，并向下一跳中繼站發(fā)送路由更新消息。
而且，所述路由更新單元還可以進一步包括更新消息重傳單元，用于在向下一跳節(jié)點設備發(fā)送路由更新消息時，啟動路由更新定時器，在收到下一跳中繼站的路由更新確認消息后，停止自身的路由更新定時器；當路由更新定時器溢出時，還沒有收到路由更新確認消息，再次發(fā)送路由更新消息，同時再次啟動路由更新定時器。
所述更新消息重傳單元還進一步包括重傳次數(shù)判斷單元，用于記錄重傳次數(shù)，在路由更新定時器溢出且還沒有收到來自基站的路由更新確認消息時，判斷是否超過最大重試次數(shù)，如果沒有，則再次發(fā)送路由更新消息。
請參照圖12，在本發(fā)明中，中繼站可以包括路由裝置，用于根據(jù)收到的下行MPDU中的用戶終端連接標識查詢自身對應的路由數(shù)據(jù)庫，根據(jù)獲得對應的下一跳中繼站標識，將該下行MPDU發(fā)送給下一節(jié)點設備。當所述下一跳中繼站標識為空時，所述下一節(jié)點設備為用戶終端。
路由裝置還可以進一步包括路由更新反饋單元，用于在所述下一跳中繼站標識為空時，生成路由更新確認消息，并向上一跳中繼站發(fā)送路由更新確認消息。
中繼站還可以進一步包括路由數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系。這里，路由數(shù)據(jù)存儲單元可以包括用于存儲下一跳中繼站標識的下一跳中繼站標識域、保存有路徑標識的路徑標識域以及保存有用戶終端連接標識的連接標識域，所述存儲用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系包括每個用戶終端的連接標識與至少一個路徑標識對應，每個路徑標識與一個下一跳中繼站標識對應。
中繼站還可以進一步包括路由更新單元，用于根據(jù)來自上一跳節(jié)點設備的路由更新消息中除本跳之外的路由信息，生成新路由更新消息，并向下一跳中繼站發(fā)送新的路由更新消息。
所述路由更新消息包括路由更新消息類型、操作序列號、路由更新指示信息；所述路由更新指示信息包括需要增加或刪除的經過下一跳中繼站的路徑標識，以及每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識。
在本發(fā)明的系統(tǒng)中，路由更新消息可以包括路由更新消息類型、操作序列號、路由更新指示信息；路由更新指示信息可以包括需要增加或刪除的經過下一跳中繼站的路徑標識，以及每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識。
路由更新確認消息可以包括路由更新反饋消息類型、操作序列號、路由更新反饋指示信息；所述路由更新反饋指示信息包括所增加或刪除的經過下一跳中繼站的路徑標識，和/或每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識的操作結果。
當然，對于多跳中繼通信系統(tǒng)中的上行數(shù)據(jù)傳輸過程，也可以采用本發(fā)明下行數(shù)據(jù)傳輸類似方法，即使用的路由數(shù)據(jù)庫與下行數(shù)據(jù)傳輸使用的路由數(shù)據(jù)庫結構相同，實現(xiàn)上行數(shù)據(jù)方法也類似。
顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種下行數(shù)據(jù)傳輸方法，應用于多跳無線中繼通信系統(tǒng)中，其特征在于，在基站以及每個中繼站中分別設置有路由數(shù)據(jù)庫，該路由數(shù)據(jù)庫中存儲有一對應關系，該對應關系包括用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識，該方法包括以下步驟
節(jié)點設備在所述路由數(shù)據(jù)庫中查找下行介質訪問控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元MPDU包頭的連接標識；
如果所述路由數(shù)據(jù)庫中有該連接標識，所述節(jié)點設備根據(jù)所述對應關系，獲得該連接標識對應的所有下一跳中繼站標識，然后將該下行MPDU向獲得的所有下一跳中繼站發(fā)送，直至用戶終端。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述節(jié)點設備在所述路由數(shù)據(jù)庫中查找下行MPDU包頭的連接標識之前，進一步包括
在路由更新觸發(fā)條件滿足時，基站生成路由更新消息，并利用路由更新消息發(fā)起路由更新過程，更新基站和中繼站的路由數(shù)據(jù)庫；
并且，確定所述路由更新觸發(fā)條件滿足的步驟是判斷該用戶終端的連接是否發(fā)生變化，如果是，則確定路由更新觸發(fā)條件滿足，否則，確定路由更新觸發(fā)條件不滿足。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶終端的連接發(fā)生變化是根據(jù)是否發(fā)生如下情況確定
所述用戶終端在進行初始接入、業(yè)務流建立、業(yè)務流刪除、切換或注銷過程，或基站檢測到用戶終端斷網時，或基站根據(jù)負載狀況決定改變該用戶終端的連接的路由。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，更新路由數(shù)據(jù)庫步驟包括
基站向下一跳節(jié)點設備發(fā)送路由更新消息，并利用該路由更新消息更新自身的路由數(shù)據(jù)庫，所述路由更新消息包括用戶終端的連接所經過下一跳節(jié)點設備直到目的站點的信息，并且該用戶終端的連接狀態(tài)發(fā)生變化；
收到路由更新消息的節(jié)點設備，利用收到的路由更新消息更新自身對應的路由數(shù)據(jù)庫，刪除接收到的路由更新消息中自身節(jié)點設備的信息，并生成新的路由更新消息向下一跳節(jié)點設備發(fā)送，直到的目的站點。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括
路由更新消息的目的站點收到路由更新消息后，生成路由更新確認消息，其中包括路由更新結果，并將該路由更新確認信息向上一跳節(jié)點設備發(fā)送；
收到路由更新確認消息的節(jié)點設備，將該路由更新確認信息向上一跳節(jié)點設備轉發(fā)，直到基站。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，在基站向下一跳節(jié)點設備發(fā)送路由更新消息后，該方法進一步包括
基站啟動路由更新定時器，當路由更新定時器溢出時，還沒有收到目的站點回應的該用戶終端的路由更新確認消息，則判斷是否超過最大重試次數(shù)，如果是，結束本流程，否則，基站再次向下一跳節(jié)點設備發(fā)送路由更新消息。
7.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述路由數(shù)據(jù)庫包括保存下一跳中繼站標識的下一跳中繼站標識域、保存有路徑標識的路徑標識域以及保存有用戶終端連接標識的連接標識域，
路由數(shù)據(jù)庫中保存的所述有用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識對應關系包括
每個下一跳中繼站標識與一個以上路徑標識對應，每個路徑標識與一個以上用戶終端連接標識對應。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述路由更新消息包括路由更新消息類型、操作序列號以及路由更新指示，其中，路由更新指示消息中包含需要更新的路由信息，和/或路由標識與用戶終端連接標識的對應關系。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述路由更新指示包括需要增加的路徑數(shù)、需要增加的路徑列表，所述需要增加的路徑列表包括以下所有或部分信息增加的路徑是否為新路徑、是否利用原有路由標識生成新路徑、增加的路徑標識、具有相同路徑的連接標識列表、新路徑與原有路徑重疊的部分、新增加的中繼站個數(shù)、新增加的中繼站標識；
和/或，需要刪除的路徑數(shù)、需要刪除的路徑列表，所述需要刪除的路徑列表包括需要刪除的整條路徑標識，或，需要刪除指定路徑中指定的連接標識，或，需要刪除指定路徑中除指定連接標識以外的所有連接標識，或，刪除指定路徑中所有的連接標識，但保留該路徑標識。
10.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述路由更新確認消息包括路由更新反饋消息類型、操作序列號、路由更新反饋指示信息，
所述路由更新反饋指示信息包含每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識的操作結果，如果路由更新失敗，則所述路由更新反饋信息還可能包括錯誤碼；
并且，所述操作序列號與所述路由更新消息的操作序列號相同。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述路由更新反饋指示信息包括對新增路徑的反饋信息和/或對刪除路徑的反饋信息；
所述對新增路徑的反饋信息包括路徑個數(shù)、路徑標識、針對路由更新消息中的每個連接標識的反饋信息；
所述對刪除路徑的反饋信息包括路徑個數(shù)，路徑標識、針對路由更新消息中的每個連接標識的反饋信息。
12.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，如果收到路由更新消息的節(jié)點設備，根據(jù)該路由更新消息確定存在多個下一跳節(jié)點設備，則將刪除自身信息后的原路由更新消息生成多個不同的路由更新消息，發(fā)送給相應的各個下一跳節(jié)點設備，生成的各個路由更新消息的操作序列號與原路由更新消息的序列號相同。
13.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，基站利用該路由更新消息更新自身的路由數(shù)據(jù)庫的步驟包括
基站根據(jù)該路由更新消息確定本次更新是路由增加操作，還是刪除操作；
如果是增加操作，基站判斷路由更新消息中是否包含新增的路徑，如果有，將新增路徑添加到路由數(shù)據(jù)庫中；
如果是刪除操作，基站判斷路由更新消息中是否包含需要刪除的路徑，如果有，根據(jù)路由更新消息刪除路由數(shù)據(jù)庫中的相關路徑。
14.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，收到路由更新消息的節(jié)點設備更新自身對應的路由數(shù)據(jù)庫的步驟包括
節(jié)點設備根據(jù)該路由更新消息確定本次更新是路由增加操作，還是刪除操作；
如果是增加操作，判斷路由更新消息中是否包含新增的路徑，如果有，將新增路徑添加到路由數(shù)據(jù)庫中；
如果是刪除操作，判斷路由更新消息中是否包含需要刪除的路徑，如果有，根據(jù)路由更新消息刪除路由數(shù)據(jù)庫中的相關路徑。
15.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述生成路由更新消息的步驟包括
根據(jù)路由更新消息中每條路徑的下一跳中繼站，確定該路徑是否經過相同的下一跳中繼站，如果不是，對每個不同的下一跳中繼站分別生成一個路由更新消息，否則，只需要生成一個路由更新消息；
除本跳路由信息之外，生成的路由更新消息的內容與收到的路由更新消息所包含的信息相同。
16.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述下一跳中繼站域中的信息包括一到多個下一跳中繼站標識；
當所述下一跳中繼站域中的信息包括多個下一跳中繼站標識時，步驟B中該網絡節(jié)點將該下行MPDU包向下一節(jié)點設備發(fā)送的步驟包括該網絡節(jié)點將所述多個下一跳中繼站標識作為一廣播組，將該MPDU下行數(shù)據(jù)進行廣播。
17.一種多跳無線中繼通信系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括基站、一個以上中繼站，并且，每個節(jié)點設備中保存有路由數(shù)據(jù)庫，存儲有用戶終端的連接標識與下一跳中繼站的對應關系；
基站，用于根據(jù)需要發(fā)送給用戶終端的下行MPDU中的用戶終端連接標識查詢自身對應的路由數(shù)據(jù)庫，獲得對應的下一跳中繼站標識，并將該下行MPDU發(fā)送給對應的下一跳中繼站；
中繼站，用于根據(jù)收到的下行MPDU包頭中的用戶終端連接標識查詢自身對應的路由數(shù)據(jù)庫，根據(jù)獲得對應的下一跳中繼站標識，將該下行MPDU發(fā)送給下一節(jié)點設備。
18.根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述路由數(shù)據(jù)庫存儲有用戶終端的連接標識與下一跳中繼站的對應關系包括用戶終端的連接標識與路徑標識的對應關系，以及路徑標識與下一跳中繼站的對應關系；
所述基站，用于根據(jù)路由更新消息中的用戶終端連接標識從所述用戶終端的連接標識與下一跳中繼站的對應關系中獲得對應的路徑標識，再通過路徑標識從所述路徑標識與下一跳中繼站的對應關系，獲得對應的下一跳中繼站標識。
19.一種基站，應用于多跳無線中繼通信系統(tǒng)中，其特征在于，該基站包括
路由裝置，利用用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系，獲得需要發(fā)送的下行MPDU包頭中用戶終端連接標識所對應的下一跳中繼站標識，利用所述下一跳中繼站標識向下一跳中繼站發(fā)送該下行MPDU。
20.根據(jù)權利要求19所述的基站，其特征在于，所述基站進一步包括
路由數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲路由數(shù)據(jù)庫，用于保存用戶終端的連接標識與路徑標識的對應關系，以及路徑標識與下一跳中繼站標識的對應關系。
21.根據(jù)權利要求20所述的基站，其特征在于，所述路由數(shù)據(jù)存儲單元包括用于存儲下一跳中繼站標識的下一跳中繼站標識域、保存有路徑標識的路徑標識域以及保存有用戶終端連接標識的連接標識域，
所述用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系包括
每個用戶終端的連接標識與至少一個路徑標識對應，每個路徑標識與一個下一跳中繼站標識對應。
22.根據(jù)權利要求19所述的基站，其特征在于，所述基站還進一步包括
路由更新單元，用于在路由更新觸發(fā)條件滿足時，生成路由更新消息，并利用該路由更新消息更新所述路由數(shù)據(jù)存儲單元，并向下一跳中繼站發(fā)送路由更新消息。
23.根據(jù)權利要求22所述的基站，其特征在于，所述路由更新單元還包括
更新消息重傳單元，用于在向下一跳節(jié)點設備發(fā)送路由更新消息時，啟動路由更新定時器，在收到路由更新確認消息后，停止自身的路由更新定時器；當路由更新定時器溢出時，還沒有收到路由更新確認消息，再次發(fā)送路由更新消息，同時再次啟動路由更新定時器。
24.根據(jù)權利要求23所述的基站，其特征在于，所述更新消息重傳單元還進一步包括
重傳次數(shù)判斷單元，用于記錄重傳次數(shù)，在路由更新定時器溢出且還沒有收到路由更新確認消息時，判斷是否超過最大重試次數(shù)，如果沒有，則再次發(fā)送路由更新消息。
25.根據(jù)權利要求22所述的基站，其特征在于，所述路由更新消息包括路由更新消息類型、操作序列號、路由更新指示信息；所述路由更新指示信息包括需要增加或刪除的路徑標識，以及每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識。
26.根據(jù)權利要求23所述的基站，其特征在于，所述路由更新確認消息包括路由更新反饋消息類型、操作序列號、路由更新反饋指示信息；
所述路由更新反饋指示信息包括每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識的操作結果。
27.一種中繼站，應用于多跳無線中繼通信系統(tǒng)中，其特征在于，該中繼站包括
路由裝置，用于根據(jù)收到的下行MPDU中的用戶終端連接標識查詢自身對應的路由數(shù)據(jù)庫，根據(jù)獲得對應的下一跳中繼站標識，將該下行MPDU發(fā)送給下一節(jié)點設備。
28.根據(jù)權利要求27所述的中繼站，其特征在于，當所述下一跳中繼站標識為空時，所述下一節(jié)點設備為用戶終端。
29.根據(jù)權利要求27所述的中繼站，其特征在于，所述中繼站進一步包括
路由數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系。
30.根據(jù)權利要求29所述中繼站，其特征在于，所述路由數(shù)據(jù)存儲單元包括用于存儲下一跳中繼站標識的下一跳中繼站標識域、保存有路徑標識的路徑標識域以及保存有用戶終端連接標識的連接標識域，
所述存儲用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識的對應關系包括
每個用戶終端的連接標識與至少一個路徑標識對應，每個路徑標識與一個下一跳中繼站標識對應。
31.根據(jù)權利要求27所述的中繼站，其特征在于，所述中繼站進一步包括
路由更新單元，用于根據(jù)來自上一跳節(jié)點設備的路由更新消息中除本跳之外的路由信息，生成新路由更新消息，并向下一跳中繼站發(fā)送新的路由更新消息。
32.根據(jù)權利要求27所述的中繼站，其特征在于，所述路由裝置進一步包括
路由更新反饋單元，用于在來自上一跳節(jié)點設備的路由更新消息中指示的終端連接標識對應的所述下一跳中繼站標識為空時，生成路由更新確認消息，并向上一跳中繼站發(fā)送路由更新確認消息。
33.根據(jù)權利要求32所述中繼站，其特征在于，所述路由更新消息包括路由更新消息類型、操作序列號、路由更新指示信息；所述路由更新指示信息包括需要增加或刪除的路徑標識，以及每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識。
34.根據(jù)權利要求32所述的中繼站，其特征在于，所述路由更新確認消息包括路由更新反饋消息類型、操作序列號、路由更新反饋指示信息；
所述路由更新反饋指示信息包括每個路徑標識對應的用戶終端的連接標識的操作結果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種下行數(shù)據(jù)傳輸方法，應用于多跳無線中繼通信系統(tǒng)中，該方法為在基站以及每個中繼站中分別設置有路由數(shù)據(jù)庫，該路由數(shù)據(jù)庫中存儲有一對應關系，該對應關系包括用戶終端的連接標識與下一跳中繼站標識；節(jié)點設備在所述路由數(shù)據(jù)庫中查找下行介質訪問控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元MPDU包頭的連接標識；如果所述路由數(shù)據(jù)庫中有該連接標識，所述節(jié)點設備根據(jù)所述對應關系，獲得該連接標識對應的所有下一跳中繼站標識，然后將該下行MPDU向獲得的所有下一跳中繼站發(fā)送，直至用戶終端。本發(fā)明可實現(xiàn)多跳無線通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，不需改變現(xiàn)有UE和核心網的協(xié)議結構。本發(fā)明還公開了一種多跳無線中繼通信系統(tǒng)，以及應用在該系統(tǒng)中的基站和中繼站。
文檔編號H04L12/56GK101150498SQ20061015327
公開日2008年3月26日 申請日期2006年9月18日 優(yōu)先權日2006年9月18日
發(fā)明者張愛民, 政 尚, 馮成燕, 江 李 申請人:華為技術有限公司