專利名稱：在無線接入通信系統(tǒng)中使用自動重復請求的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及用于在寬帶無線接入(BWA)通信系統(tǒng)中使用自動重復請求(ARQ)的裝置和方法，尤其是，涉及用于有效地使用媒體訪問控制(MAC)層的ARQ重新傳送定時器的裝置和方法。
背景技術：
正在積極地研究旨在作為下一代通信系統(tǒng)的第四代(4G)通信系統(tǒng)中以大約100Mbps的傳送速度提供具有各種各樣QoS(服務質(zhì)量)的服務。尤其是，已經(jīng)開展研究，以保證諸如無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)和無線城域網(wǎng)(MAN)系統(tǒng)的現(xiàn)有寬帶無線接入(BWA)通信系統(tǒng)的移動性和QoS。BWA通信系統(tǒng)的一個代表性的例子是IEEE(電氣與電子工程師協(xié)會)802.16通信系統(tǒng)。
對于物理信道，諸如IEEE 802.16通信系統(tǒng)的BWA通信系統(tǒng)已經(jīng)采用了正交頻分多路復用/正交頻分多路訪問方案(在下文中，稱為“OFDM/OFDMA”方案)。
在無線數(shù)據(jù)通信期間，取決于無線電資源部分的信道狀態(tài)，可能在特定的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)錯誤?？刂坪突謴陀蛇@樣的錯誤所引起的數(shù)據(jù)的技術可被主要地分類為ARQ(自動重復請求)技術和FEC(前向錯誤校驗，F(xiàn)orward ErrorCheck)技術。ARQ技術被用于請求將在傳送期間丟失的數(shù)據(jù)重新傳送給接收方，而FEC技術被用于校正在傳送給接收方期間發(fā)生的數(shù)據(jù)錯誤。
尤其是，在ARQ技術中，用于由接收方接收的分組的錯誤檢測的結(jié)果(例如，CRC(循環(huán)冗余校驗)結(jié)果)必須被反饋給發(fā)送方(sender)。首先，當發(fā)送方最初傳送分組的時候，接收方接收和解碼分組。在這種情況下，如果沒有發(fā)生錯誤，則接收方傳送ACK信號給發(fā)送方。如果發(fā)生錯誤，則接收方傳送NACK信號給發(fā)送方。然后，取決于接收方傳送ACK信號還是NACK信號，發(fā)送方重新傳送已傳送的分組、或者傳送新的分組。
BWA通信系統(tǒng)采用二種重新傳送方法用于可靠的數(shù)據(jù)傳送。一種方法是由MAC(媒體訪問控制)層采用的MAC ARQ方法，并且另一種方法是由物理(PHY)層采用的HARQ(混合ARQ)方法。通常，該MAC ARQ方法需要50至80ms來執(zhí)行一次數(shù)據(jù)重新傳送，但是，該HARQ方法能夠在10至30ms內(nèi)快速地執(zhí)行數(shù)據(jù)重新傳送。也就是說，在HARQ方法中，有可能通過將發(fā)送方等待ACK信號所花費的時間量減到最小，而在較短的時間段中執(zhí)行幾次數(shù)據(jù)重新傳送，從而提高數(shù)據(jù)傳送的速率。
但是，在使用HARQ方法的時候的ACK/NACK信號比在使用MAC ARQ方法時更不可靠，從而降低了數(shù)據(jù)傳送的可靠性。此外，該HARQ方法不保證傳送的數(shù)據(jù)的順序，因為重新傳送窗(retransmission window)是不可用的。相比之下，該MAC ARQ方法保證可靠的數(shù)據(jù)傳送和傳送數(shù)據(jù)的順序。由于這個緣故，通常，該HARQ方法和MAC ARQ方法一起使用。
圖1圖解了在傳統(tǒng)的BWA通信系統(tǒng)中的MAC層的分組數(shù)據(jù)單元(PDU)的格式。
如在圖1中圖解了的，該MAC層的PDU 107被在無線電部分中傳送，其具有這樣的格式，其中，通用MAC頭101被添加在有效負載字段103之前，并且，可選擇的CRC(循環(huán)冗余校驗)字段105被添加在有效負載字段103之后。因此，數(shù)據(jù)在ARQ模式期間被以PDU為單位重新傳送。
圖2是在傳統(tǒng)的BWA通信系統(tǒng)中的MAC層的ARQ的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
如在圖2中圖解了的，該ARQ的狀態(tài)包括“未發(fā)送”狀態(tài)200、“未完成”狀態(tài)202、“等待重新傳送”狀態(tài)204、“丟棄”狀態(tài)206、和“完成”狀態(tài)208。
參考圖2，首先，當在“未發(fā)送”狀態(tài)200下傳送分組(MAC PDU)的時候，該MAC層轉(zhuǎn)變到“未完成(outstanding)”狀態(tài)202，以便驅(qū)動ARQ重新傳送定時器。如果在“未完成”狀態(tài)202下從接收方接收到NACK消息、或者預定的重新傳送定時器結(jié)束，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“等待重新傳送”狀態(tài)204。轉(zhuǎn)變到“等待重新傳送”狀態(tài)204的該MAC層重新傳送該分組，并且，再次轉(zhuǎn)變到“未完成”狀態(tài)202。
當在“等待重新傳送”狀態(tài)204下從接收方接收到ACK消息的時候，該MAC層轉(zhuǎn)變到“完成”狀態(tài)208，并且，當數(shù)據(jù)重新傳送連續(xù)地失敗并且預定的使用期限ARQ_BLOCK_LIFETIME期滿的時候，轉(zhuǎn)變到“丟棄(discard)”狀態(tài)206。當ACK消息在“未完成”狀態(tài)202來源于接收方的時候，該MAC層轉(zhuǎn)變到“完成”狀態(tài)208。此外，當在“未完成”狀態(tài)202使用期限ARQ_BLOCK_LIFETIME期滿的時候，該MAC層轉(zhuǎn)變到“丟棄”狀態(tài)206，以便丟棄該分組。當在“丟棄”狀態(tài)206下從接收方接收到ACK消息的時候，該MAC層轉(zhuǎn)變到“完成”狀態(tài)208。
如上所述，該發(fā)送方的MAC層發(fā)送ARQ塊，然后，等待從接收方反饋的ACK消息。在這種情況下，當ACK消息被正常地接收的時候，用于ARQ塊的數(shù)據(jù)重新傳送的控制被中斷，但是，在ACK消息被接收之前，當重新傳送定時器期滿的時候，重新傳送該ARQ塊。此外，當數(shù)據(jù)重新傳送連續(xù)地失敗、并且ARQ塊的使用期限期滿的時候，該ARQ塊被丟棄。
通常，該發(fā)送方的MAC層待機(stand by)以便在傳送數(shù)據(jù)之后接收ACK消息的時段被稱為“ARQ重新傳送定時器”。當在發(fā)生傳送錯誤時、將執(zhí)行數(shù)據(jù)重新傳送的時候，使用該ARQ重新傳送定時器來確定時間的實例，并且，因此顯著地影響該ARQ重新傳送性能。該ARQ重新傳送定時器必須被設置為在保證對于接收方傳送ARQ響應來說足夠的時間范圍內(nèi)的最小值。詳細地，考慮到從發(fā)送方到接收方的數(shù)據(jù)傳送的延遲時間、接收方接收該數(shù)據(jù)和準備其ARQ響應所花費的時間長度、以及將ARQ響應從接收方傳送到發(fā)送方的延遲時間，而確定該ARQ重新傳送定時器。由于當僅僅使用該MAC層的ARQ的時候，傳送的延遲時間是非常短的，所以，該重新傳送定時器是通過接收方準備響應所花費的時間長度而確定的。在這種情況下，該重新傳送定時器近似幾十毫秒。但是，當ARQ與HARQ一起使用的時候，由于HARQ的重新傳送，而出現(xiàn)附加的傳送延遲，并且，因此，必須考慮到HARQ重新傳送的最大延遲時間來確定該MAC層的ARQ重新傳送定時器。例如，當該HARQ可以傳送的最大次數(shù)是3時，由于HARQ的重新傳送，傳送的延遲時間大于或等于100毫秒。因此，該MAC層的ARQ重新傳送定時器必須被設置為大于或等于100毫秒。
如上所述，當MAC ARQ方法和HARQ方法一起使用的時候，必須考慮到在更低的物理層的HARQ的重新傳送中的延遲而設置該MAC層的ARQ重新傳送定時器。如果考慮到HARQ的重新傳送而將該ARQ重新傳送定時器設置為相當?shù)亻L，則重新傳送延遲被大大地增加。相比之下，當ARQ重新傳送定時器被設置為較短的時候，該MAC層可能執(zhí)行不必要的重新傳送，其現(xiàn)在將詳細描述。
圖3圖解了傳統(tǒng)的情況，其中，由于MAC層的ARQ重新傳送定時器，數(shù)據(jù)重新傳送被延遲。
參考圖3，由發(fā)送方的MAC層產(chǎn)生的MAC PDU經(jīng)由物理層PHY而被傳送給接收方。該接收方的物理層PHY確定是否在接收的數(shù)據(jù)HARQ突發(fā)脈沖(burst)中出現(xiàn)錯誤，并且，當確定出現(xiàn)錯誤的時候，將否定響應HARQ-NACK發(fā)送給發(fā)送方。但是，當在HARQ-NACK中出現(xiàn)錯誤并且肯定響應HARQ-ACK被傳送給發(fā)送方的時候，該發(fā)送方的物理層PHY確定HARQ被正常地傳送，因此不重新傳送該數(shù)據(jù)HARQ突發(fā)脈沖。在這種情況下，該接收方的MAC層不接收MAC PDU，并且因此不能傳送ACK信號。因此，該發(fā)送方的MAC層等待，直到ARQ重新傳送定時器期滿為止，并且重新傳送該MAC PDU。因此，由于考慮到HARQ的重新傳送而將該重新傳送定時器設置為長，該MAC層的ARQ的重新傳送被顯著地延遲。在這種情況下，平均傳送速率被惡化。
圖4圖解了傳統(tǒng)的情況，其中，由于MAC層的ARQ重新傳送定時器，數(shù)據(jù)重新傳送被不必要地重新傳送。
參考圖4，由發(fā)送方的MAC層產(chǎn)生的MAC PDU經(jīng)由物理層PHY被傳送給接收方。該接收方的物理層PHY確定在接收的數(shù)據(jù)HARQ突發(fā)脈沖中是否已出現(xiàn)錯誤，并且當確定已出現(xiàn)錯誤的時候，將否定響應HARQ-NACK發(fā)送給發(fā)送方。接收否定響應HARQ-NACK的發(fā)送方的物理層PHY將該數(shù)據(jù)HARQ突發(fā)脈沖重新傳送給接收方。如果在數(shù)據(jù)HARQ突發(fā)脈沖被重新傳送幾次之后、接收方正常地接收數(shù)據(jù)HARQ突發(fā)脈沖，則該接收方的物理層PHY將肯定響應HARQ-ACK發(fā)送給發(fā)送方，并且將接收的MAC PDU發(fā)送給上面的MAC層。然后，該接收方的MAC層確定在接收的MAC PDU中是否已出現(xiàn)錯誤，并且，當確定MAC PDU被正常地接收的時候，將肯定響應ARQ-ACK發(fā)送給發(fā)送方的MAC層。
如上所述，當由于該物理層的連續(xù)的數(shù)據(jù)重新傳送而造成MAC PDU的傳送被延遲的時候，來自MAC層的ARQ響應也被延遲。在這種情況下，如果發(fā)送方的ARQ重新傳送定時器不是足夠地長，則在傳送器從接收方接收ARQ響應之前，該ARQ重新傳送定時器期滿，因此，該發(fā)送方的MAC層不必要地將MAC PDU重新傳送給接收方。也就是說，雖然MAC PDU被正常地傳送，但該發(fā)送方錯誤地確定出現(xiàn)傳送錯誤，并且，因此不必要地重新傳送MAC PDU，這是因為，該ARQ重新傳送定時器是很短的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面在于，本質(zhì)上解決至少以上所述的問題和/或缺點，并且至少提供下列的優(yōu)點。因此，本發(fā)明的一個方面在于，提供用于在寬帶無線接入(BWA)通信系統(tǒng)中有效地使用媒體訪問控制(MAC)層的自動重復請求(ARQ)重新傳送定時器的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個方面提供了用于在BWA通信系統(tǒng)中接收低物理層的狀態(tài)、并使用MAC層的ARQ重新傳送定時器的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個方面提供了用于在BWA通信系統(tǒng)中、當MAC ARQ和混合ARQ(HARQ)一起使用的時候提高數(shù)據(jù)傳送速率的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個方面提供了用于在BWA通信系統(tǒng)中、當MAC ARQ和混合ARQ(HARQ)一起使用的時候防止MAC層不必要地重新傳送數(shù)據(jù)的裝置和方法。
按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種在無線通信系統(tǒng)中的MAC(媒體訪問控制)層的傳送方法，該方法包括確定在分組的傳送之后、是否由物理層產(chǎn)生HARQ(混合ARQ)結(jié)束信號；以及當產(chǎn)生該HARQ結(jié)束信號時，驅(qū)動用于分組的ARQ重新傳送定時器。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種無線通信系統(tǒng)的傳送方法，該方法包括MAC(媒體訪問控制)層產(chǎn)生分組，并且將其傳送給物理層；物理層使用從MAC層接收的分組而創(chuàng)建HARQ(混合ARQ)突發(fā)脈沖，并且傳送該HARQ突發(fā)脈沖；當針對該分組的HARQ傳送被中斷的時候，物理層產(chǎn)生HARQ結(jié)束信號，并且將其傳送給MAC層；以及MAC層響應該HARQ結(jié)束信號，而驅(qū)動針對該分組的ARQ重新傳送定時器。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種在無線通信系統(tǒng)中改變MAC(媒體訪問控制)層的ARQ(自動重復請求)的狀態(tài)的方法，該方法包括在分組的傳送期間，從未發(fā)送狀態(tài)改變?yōu)榈却鼿ARQ(混合ARQ)結(jié)束狀態(tài)；確定在等待HARQ結(jié)束狀態(tài)時是否產(chǎn)生針對該分組的HARQ結(jié)束信號；以及當產(chǎn)生HARQ結(jié)束信號時，從等待HARQ結(jié)束狀態(tài)改變?yōu)槲赐瓿蔂顟B(tài)，以便驅(qū)動預定的ARQ重新傳送定時器。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種無線通信系統(tǒng)的傳送裝置，該裝置包括物理層單元，當分組的HARQ傳送被中斷的時候，該物理層單元產(chǎn)生HARQ(混合ARQ)結(jié)束信號；以及MAC(媒體訪問控制)層單元，當產(chǎn)生該HARQ結(jié)束信號時，該MAC(媒體訪問控制)層單元驅(qū)動針對該分組的ARQ重新傳送定時器。


從下面結(jié)合伴隨的附圖的詳細說明中，本發(fā)明的上述和其他目的、特點以及優(yōu)勢將變得更明顯，其中圖1圖解了在傳統(tǒng)的基帶(Baseband)無線接入(BWA)通信系統(tǒng)中的MAC層的分組數(shù)據(jù)單元(PDU)的格式；圖2是傳統(tǒng)的BWA通信系統(tǒng)中的MAC層的自動重復請求(ARQ)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；圖3是圖解了傳統(tǒng)的情況的流程圖，其中由于MAC層的ARQ重新傳送定時器，數(shù)據(jù)重新傳送被延遲；圖4是圖解了傳統(tǒng)的情況的流程圖，其中由于MAC層的ARQ重新傳送定時器，數(shù)據(jù)被不必要地重新傳送；圖5是按照本發(fā)明的在BWA通信系統(tǒng)中的MAC層的ARQ的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；圖6是按照本發(fā)明的在BWA通信系統(tǒng)中的發(fā)送方和接收方的框圖；圖7是圖解了按照本發(fā)明的在BWA通信系統(tǒng)中的發(fā)送方的MAC層的操作的流程圖；圖8是圖解了按照本發(fā)明的在BWA通信系統(tǒng)中、在發(fā)送方和接收方之間的信號交換的流程圖；圖9是將按照本發(fā)明的使用ARQ的方法與傳統(tǒng)的使用ARQ的方法相比較的流程圖；圖10是按照本發(fā)明的在BWA通信系統(tǒng)中的MAC層的ARQ的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；以及圖11是圖解了按照本發(fā)明的在BWA通信系統(tǒng)中的發(fā)送方的MAC層的操作的流程圖。
具體實施例方式
這里，下面將參考伴隨的附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在下面的描述中，當確定不必要的細節(jié)將使本發(fā)明難以理解的時候，公知的功能或者結(jié)構(gòu)不作詳細描述。在該公開中使用的特定的術語考慮到本發(fā)明的功能確定，因此，可以按照用戶或者操作者的意圖或者傳統(tǒng)的用途改變。因此，特定的術語必須基于該公開理解。
本發(fā)明提供了這樣的方法，其在基帶無線接入(BWA)通信系統(tǒng)中，在基站和用戶終端使用MAC層的自動重復請求(ARQ)和物理層的混合ARQ(HARQ)建立通信的時候，防止媒體訪問控制(MAC)層不必要地重新傳送數(shù)據(jù)、并以高速重新傳送數(shù)據(jù)。
在下文中，將針對于采用正交頻分多路復用(OFDM)或者正交頻分多路訪問(OFDMA)的BWA通信系統(tǒng)描述本發(fā)明，但是，本發(fā)明不局限于此。本發(fā)明可以應用于各種各樣的通信系統(tǒng)，如基于碼分多路訪問(CDMA)的通信系統(tǒng)。
圖5是在按照本發(fā)明的在BWA通信系統(tǒng)中的MAC層的ARQ的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
如在圖5中圖解的，該MAC層的ARQ的狀態(tài)包括“未發(fā)送”狀態(tài)500、“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)501、“未完成”狀態(tài)502、“等待重新傳送”狀態(tài)504、“丟棄”狀態(tài)506、以及“完成”狀態(tài)508。
參考圖5，首先，當在“未發(fā)送”狀態(tài)500下傳送分組(MAC PDU)的時候，該MAC層轉(zhuǎn)變到“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)501。在“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)501下，該MAC層待機，以接收由物理層產(chǎn)生的HARQ結(jié)束信號。在這里，當從接收方接收到HARQ ACK信號的時候，或者當HARQ已經(jīng)被重新傳送的次數(shù)達到預定值的時候，該HARQ結(jié)束信號由物理層產(chǎn)生，并且被發(fā)送給MAC層。
如果在“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)501中、預定的使用期限ARQ_BLOCK_LIFETIME期滿，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“丟棄”狀態(tài)506，以便丟棄該分組。如果從物理層接收到HARQ結(jié)束信號，則該MAC層從“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)501轉(zhuǎn)變到“未完成”狀態(tài)502，并且驅(qū)動預定的ARQ重新傳送定時器。
如果在“未完成”狀態(tài)502下接收到NACK信號、或者ARQ重新傳送定時器期滿，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“等待重新傳送”狀態(tài)504。轉(zhuǎn)變到“等待重新傳送”狀態(tài)504的該MAC層重新傳送該分組，并且轉(zhuǎn)變到“未完成”狀態(tài)502。
如果在“等待重新傳送”狀態(tài)504下、從接收方接收到ACK消息，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“完成”狀態(tài)508，以便中斷該分組的傳送。當重新傳送連續(xù)地失敗、且使用期限ARQ_BLOCK_LIFETIME期滿的時候，該MAC層轉(zhuǎn)變到“丟棄”狀態(tài)506，以便丟棄該分組。
如果在“未完成”狀態(tài)502下、從接收方接收到ACK消息，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“完成”狀態(tài)508。此外，如果在“未完成”狀態(tài)502下、使用期限ARQ_BLOCK_LIFETIME期滿，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“丟棄”狀態(tài)506，以便丟棄該分組。此外，當在“丟棄”狀態(tài)506下、從接收方接收到該ACK消息的時候，該MAC層轉(zhuǎn)變到“完成”狀態(tài)508。
如上所述，按照本發(fā)明，在HARQ結(jié)束的時間點上驅(qū)動MAC層的ARQ重新傳送定時器，從而防止由于在HARQ的重新傳送期間ARQ重新傳送定時器的期滿而造成的不必要地重新傳送MAC PDU。此外，按照本發(fā)明，當設置ARQ重新傳送定時器的時候，不需要反映該HARQ的傳送延遲。因此，該ARQ重新傳送定時器可以被設置為相當?shù)囟獭?br> 圖6是按照本發(fā)明的BWA通信系統(tǒng)中的發(fā)送方和接收方的框圖。在下文中，發(fā)送方和接收方是相對的概念，并且，因此，取決于終端和基站兩者接收還是發(fā)送數(shù)據(jù)，終端和基站兩者均可以起發(fā)送方或者接收方的作用。
參考圖6，發(fā)送方和接收方中的每個主要包括三個協(xié)議層。協(xié)議堆棧通常被分成上層、MAC層和物理層PHY。在這里，MAC層包括處理重新傳送功能的MAC ARQ處理器602和608，并且，物理層包括處理重新傳送功能的HARQ處理器604和606。
首先，在發(fā)送方的情況下，該MAC層使用來源于上層的用戶數(shù)據(jù)生成MAC PDU，并且將其發(fā)送給物理層。然后，物理層通過收集從MAC層接收的MAC PDU而生成HARQ突發(fā)脈沖，以實際上能夠發(fā)送的格式調(diào)制該HARQ突發(fā)脈沖，并且將其發(fā)送給接收方。在這里，該HARQ突發(fā)脈沖可以是使用信道編碼和重新傳送技術(ARQ)的組合而獲得的物理層分組。
在傳送期間，該HARQ處理器604根據(jù)從接收方反饋的HARQ ACK信號而控制分組的重新傳送。當從該接收方的物理層接收到否定響應HARQ-NACK的時候，該HARQ處理器604重新傳送該分組(HARQ突發(fā)脈沖)。當從該接收方的物理層接收到肯定響應HARQ-ACK的時候、或者當該HARQ已經(jīng)被重新傳送的次數(shù)達到預定值的時候，該HARQ處理器604將該HARQ結(jié)束信號發(fā)送到MAC ARQ處理器602。
然后，該MAC ARQ處理器602響應該HARQ結(jié)束信號而驅(qū)動ARQ重新傳送定時器。當在驅(qū)動ARQ重新傳送定時器期間從接收方的MAC層接收到肯定響應ARQ-ACK的時候，終止該分組(MAC PDU)的重新傳送控制。當在驅(qū)動ARQ重新傳送定時器期間從接收方接收到否定響應ARQ-NACK的時候、或者當ARQ重新傳送定時器期滿的時候，該分組(MAC PDU)被重新傳送。
在接收方的情況下，該物理層解調(diào)以無線方式接收的信號，并且將其變換為HARQ突發(fā)脈沖，并且，將包含在HARQ突發(fā)脈沖中的MAC PDU發(fā)送給上面的MAC層。然后，該MAC層從自物理層接收的MAC PDU中提取用戶數(shù)據(jù)，并且將其發(fā)送給上層。
在接收期間，該HARQ處理器606確定在接收的HARQ突發(fā)脈沖中是否已出現(xiàn)錯誤。對于該確定，可以執(zhí)行循環(huán)冗余校驗(CRC)。如果確定已出現(xiàn)錯誤，則否定響應HARQ-NACK被傳送給該發(fā)送方的物理層。如果確定尚未出現(xiàn)錯誤，則肯定響應HARQ-ACK被傳送給該發(fā)送方的物理層，并且，所接收的MAC PDU被傳送給MAC層。
此外，該MAC ARQ處理器608確定在從物理層接收的MAC PDU中是否已出現(xiàn)錯誤。當確定已出現(xiàn)錯誤的時候，否定響應ARQ-NACK被傳送給該發(fā)送方的MAC層。當確定尚未出現(xiàn)錯誤的時候，肯定響應ARQ-ACK被傳送給該發(fā)送方的MAC層。
圖7是圖解了按照本發(fā)明的在BWA通信系統(tǒng)中的發(fā)送方的MAC層的操作的流程圖。
參考圖7，首先，該發(fā)送方的MAC層從自上層接收的用戶數(shù)據(jù)產(chǎn)生MACPDU，并且，在步驟701，將其傳送給更低的物理層。接下來，在步驟703，該MAC層確定是否從該物理層接收到HARQ結(jié)束信號。在這里，當從接收方接收到HARQ ACK信號的時候，或者當HARQ已經(jīng)被重新傳送的次數(shù)達到預定值的時候，由物理層產(chǎn)生該HARQ結(jié)束信號，并且。將其傳送給MAC層。
如果從該物理層接收到該HARQ結(jié)束信號，則該MAC層前進到步驟705，并且，驅(qū)動預定的ARQ重新傳送定時器。在驅(qū)動該ARQ重新傳送定時器之后，該MAC層前進到步驟707，并且，確定是否從該接收方的MAC層接收到ARQ ACK信號。
如果接收到該ARQ ACK信號，則該MAC層前進到步驟713，并且，確定該ARQ ACK信號是肯定響應ARQ ACK還是否定響應ARQ NACK。如果確定接收到該肯定響應ARQ ACK，則該MAC層結(jié)束該分組(MAC PDU)的重新傳送的控制。如果確定接收到該肯定響應ARQ ACK，則該過程結(jié)束。如果確定接收到該否定響應ARQ NACK，則該MAC層前進到步驟711，以便重新傳送該分組(MAC PDU)，并且返回到步驟705。
如果在步驟707確定沒有接收到該ARQ ACK信號，則在步驟709，該MAC層確定該ARQ重新傳送定時器是否已期滿。如果該ARQ重新傳送定時器未期滿，則該MAC層返回到步驟707，以便確定是否接收到該ARQ ACK信號。如果該ARQ重新傳送定時器已經(jīng)期滿，則該MAC層前進到步驟711，以便重新傳送該分組(MAC PDU)，并且返回到步驟705。如果該分組(MACPDU)的重新傳送連續(xù)地失敗、并且預定的使用期限ARQ_BLOCK_LIFETIME結(jié)束，則該分組(MAC PDU)被丟棄。
圖8圖解了按照本發(fā)明的在BWA通信系統(tǒng)中在發(fā)送方和接收方之間的信號的交換。
首先，在傳送1的情況下，該發(fā)送方的MAC層生成MAC PDU，并且在步驟801，將它們發(fā)送給物理層。然后，該物理層使用從MAC層接收的MACPDU而產(chǎn)生HARQ突發(fā)脈沖，并且，在步驟803，將其傳送到該接收方。
接下來，該接收方的物理層確定在接收的HARQ突發(fā)脈沖中是否已出現(xiàn)錯誤，并且，在步驟805，當確定尚未出現(xiàn)錯誤的時候，將肯定響應HARQ ACK傳送給該發(fā)送方。然后，接收肯定響應HARQ ACK的該發(fā)送方的物理層確定該分組被正常地傳送，并且，在步驟807，產(chǎn)生HARQ結(jié)束信號，并且將其傳送給發(fā)送方的MAC層。在步驟811，接收HARQ結(jié)束信號的發(fā)送方的MAC層驅(qū)動ARQ重新傳送定時器。
當確定接收的HARQ突發(fā)脈沖是正常的時候，在步驟813，該接收方的物理層將包含在接收的HARQ突發(fā)脈沖中的MAC PDU傳送給該接收方的MAC層。然后，該接收方的MAC層確定在從物理層接收的MAC PDU中是否已出現(xiàn)錯誤，并且，在步驟815，當確定尚未出現(xiàn)錯誤的時候，將肯定響應ARQ ACK發(fā)送給發(fā)送方MAC層。
如果如圖8所圖解的、在ARQ重新傳送定時器期滿之前、從接收方接收到肯定向應ARQ ACK，則該發(fā)送方的MAC層結(jié)束MAC PDU的重新傳送的控制。
接下來，在傳送2的情況下，該發(fā)送方的MAC層創(chuàng)建MAC PDU，并且在步驟817，將它們發(fā)送給物理層。然后，該物理層使用從MAC層接收的MAC PDU而生成HARQ突發(fā)脈沖，并且，在步驟819，將其傳送給該接收方。
接下來，該接收方的物理層確定在接收的HARQ突發(fā)脈沖中是否已出現(xiàn)錯誤，并且，在步驟821，當確定已出現(xiàn)錯誤的時候，將否定響應HARQ NACK傳送給該發(fā)送方。在步驟823，接收否定響應HARQ NACK的該發(fā)送方的物理層重新傳送該HARQ突發(fā)脈沖。接下來，該接收方的物理層確定在重新傳送的HARQ突發(fā)脈沖中是否已出現(xiàn)錯誤，并且在步驟825，當確定已出現(xiàn)錯誤的時候，將否定響應HARQ NACK傳送給該發(fā)送方。
如果該HARQ突發(fā)脈沖已經(jīng)被重新傳送的次數(shù)達到預定值，則該發(fā)送方的物理層完成HARQ突發(fā)脈沖的重新傳送，并且在步驟827，產(chǎn)生HARQ結(jié)束信號，并且將其發(fā)送給該發(fā)送方的MAC層。當接收到該HARQ結(jié)束信號的時候，在步驟829，該發(fā)送方的MAC層驅(qū)動ARQ重新傳送定時器。
如果直到ARQ重新傳送定時器期滿以前均沒有從該接收方的MAC層接收到ARQ ACK信號，則在步驟831，該發(fā)送方的MAC層重新傳送該分組(MAC PDU)給物理層。然后，該發(fā)送方的物理層使用從MAC層接收的MACPDU而生成HARQ突發(fā)脈沖，并且在步驟833，將其傳送給接收方。
接下來，該接收方的物理層確定在接收的HARQ突發(fā)脈沖中是否已出現(xiàn)錯誤，并且在步驟835，當確定尚未出現(xiàn)錯誤的時候，將肯定響應HARQ ACK傳送給該發(fā)送方。此外，在步驟837，該接收方的物理層將包含在接收的HARQ突發(fā)脈沖中的MAC PDU傳送給該接收方的MAC層。
如上所述，按照本發(fā)明，因為在完成HARQ的傳送之后，MAC層的ARQ重新傳送定時器被驅(qū)動，所以，該ARQ重新傳送定時器可以被設置為很短。也就是說，有可能在MAC層上高速重新傳送數(shù)據(jù)。
圖9是將按照本發(fā)明的使用ARQ的方法與傳統(tǒng)的使用ARQ的方法相比較的圖。
如在圖9中圖解了的，按照本發(fā)明，在完成物理層上的HARQ的傳送之后，MAC層的ARQ重新傳送定時器被驅(qū)動。如果在ARQ重新傳送定時器期滿以前、沒有從接收方接收到ARQ ACK信號，則分組(MAC PDU)被重新傳送給該接收方。在這里，該ARQ重新傳送定時器可以被設置為很短，這是因為，不需要考慮該HARQ的傳送延遲。也就是說，即使在HARQ的傳送期間出現(xiàn)錯誤，本發(fā)明也是有利的，該MAC層能夠迅速地重新傳送該分組(MACPDU)，如以附圖標號900表示的。
相比之下，按照傳統(tǒng)的方法，與MAC PDU的傳送同時地驅(qū)動ARQ重新傳送定時器。這里，該ARQ重新傳送定時器被設置為相當?shù)亻L，這是因為，考慮到該HARQ的傳送延遲而確定它。因此，按照傳統(tǒng)的方法，當在HARQ的傳送期間出現(xiàn)錯誤的時候，分組被在ARQ重新傳送定時器期滿之后重新傳送，如以附圖標號902表示的。因此，該分組的重新傳送在MAC層上被顯著地延遲。
圖10是按照本發(fā)明的在BWA通信系統(tǒng)中的MAC層的ARQ的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
如在圖10中圖解了的，該MAC層的ARQ的狀態(tài)包括“未發(fā)送”狀態(tài)1000、“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)1001、“未完成”狀態(tài)1002、“等待重新傳送”狀態(tài)1004、“丟棄”狀態(tài)1006、以及“完成”狀態(tài)1008。
參考圖10，首先，當在“未發(fā)送”狀態(tài)1000下傳送分組(MAC PDU)的時候，該MAC層轉(zhuǎn)變到“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)1001。該MAC層在“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)1001下待機，以接收由物理層產(chǎn)生的HARQ結(jié)束信號。在這里，當從接收方接收到HARQ ACK信號的時候、或者當HARQ已經(jīng)被重新傳送的次數(shù)達到預定值的時候，由物理層產(chǎn)生該HARQ結(jié)束信號，并且將其給MAC層。
如果在“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)1001中、預定的使用期限ARQ_BLOCK_LIFETIME期滿，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“丟棄”狀態(tài)1006，以便丟棄該分組。當從物理層接收到HARQ結(jié)束信號的時候，該MAC層從“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)1001轉(zhuǎn)變到“未完成”狀態(tài)1002，以便驅(qū)動預定的ARQ重新傳送定時器。
如果在“未完成”狀態(tài)1002下、從該接收方接收到NACK消息、或者ARQ重新傳送定時器期滿，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“等待重新傳送”狀態(tài)1004。轉(zhuǎn)變到“等待重新傳送”狀態(tài)1004的該MAC層重新傳送該分組(MAC PDU)，并且再次轉(zhuǎn)變到“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)1001，以便準備接收由該物理層產(chǎn)生的HARQ結(jié)束信號。
如果在“等待重新傳送”狀態(tài)1004下、從該接收方接收到ACK消息，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“完成”狀態(tài)1008，以便結(jié)束該分組的傳送。當該分組的重新傳送連續(xù)地失敗，并且使用期限ARQ_BLOCK_LIFETIME期滿的時候，該MAC層轉(zhuǎn)變到“丟棄”狀態(tài)1006，以便丟棄該分組。
如果在“未完成”狀態(tài)1002下從接收方接收到ACK消息，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“完成”狀態(tài)1008。此外，如果在“未完成”狀態(tài)1002下、使用期限ARQ_BLOCK_LIFETIME期滿，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“丟棄”狀態(tài)1006，以便丟棄該分組。此外，如果在“丟棄”狀態(tài)1006下從該接收方接收到ACK消息，則該MAC層轉(zhuǎn)變到“完成”狀態(tài)1008。
按照在圖10中的本發(fā)明的實施例，該MAC層在“等待重新傳送”狀態(tài)1004重新傳送分組，并且再次轉(zhuǎn)變到“等待HARQ結(jié)束”狀態(tài)1001。因此，有可能不僅在該HARQ的初始傳送期間、而且在該HARQ的重新傳送期間都防止MAC PDU被不必要地重新傳送。
圖11是圖解了按照本發(fā)明的在BWA通信系統(tǒng)中的發(fā)送方的MAC層的操作的流程圖。
參考圖11，首先，該發(fā)送方的MAC層使用從上層接收的用戶數(shù)據(jù)而產(chǎn)生MAC PDU，并且在步驟1101，將它們傳送給更低的物理層。接下來，在步驟1103，該MAC層確定是否從該物理層接收到HARQ結(jié)束信號。這里，當從接收方接收到HARQ ACK信號的時候、或者當HARQ已經(jīng)被重新傳送的次數(shù)達到預定值的時候，由物理層產(chǎn)生該HARQ結(jié)束信號，并且將其發(fā)送給MAC層。
在這種情況下，當從該物理層接收到該HARQ信號的時候，該MAC層前進到步驟1105，并且驅(qū)動預定的ARQ重新傳送定時器。在驅(qū)動該ARQ重新傳送定時器之后，該MAC層前進到步驟1107，并且確定是否從該接收方的MAC層接收到ARQ ACK信號。
如果在步驟1107沒有接收到ARQ ACK信號，則該MAC層前進到步驟1113，并且確定是否該ARQ重新傳送定時器已經(jīng)期滿。當確定該ARQ重新傳送定時器未期滿的時候，該MAC層返回到步驟1107，以便確定是否接收到該ARQ ACK信號。如果確定該ARQ重新傳送定時器已經(jīng)期滿，則該MAC層前進到步驟1111，以便重新傳送該分組，然后返回到步驟1103，以便確定是否從該物理層接收到與重新傳送的分組有關的HARQ結(jié)束信號。
如果在步驟1107確定接收到ARQ ACK信號，則該MAC層前進到步驟1109，并且確定該ARQ ACK信號是肯定響應ARQ ACK還是否定響應ARQNACK。如果確定接收到該肯定響應，則該MAC層結(jié)束該分組(MAC PDU)的重新傳送的控制。如果確定接收到該否定響應，則該MAC層前進到步驟1111，以便重新傳送該分組，并且，返回到步驟1103，以便再次執(zhí)行跟隨步驟1103的操作。
如上所述，按照本發(fā)明，在完成HARQ的傳送之后，MAC層的ARQ重新傳送定時器被驅(qū)動，因此，有可能防止由于在該HARQ的操作期間該ARQ重新傳送定時器的期滿而造成的MAC層不必要地執(zhí)行數(shù)據(jù)重新傳送。此外，按照本發(fā)明，無論該HARQ已經(jīng)重新傳送的次數(shù)如何，該ARQ重新傳送定時器均可以被設置為很短。因此，即使在該物理層的HARQ操作期間已出現(xiàn)錯誤，該MAC層也能夠迅速地執(zhí)行數(shù)據(jù)重新傳送。
雖然參考本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例而示出和描述了本發(fā)明，但本領域技術人員應理解，在不脫離在所附的權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，其中可以在形式和細節(jié)方面作出各種各樣的變化。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中的MAC(媒體訪問控制)層的傳送方法，包括確定在分組的傳送之后、是否由物理層產(chǎn)生HARQ(混合自動重復請求)結(jié)束信號；以及當產(chǎn)生該HARQ結(jié)束信號時，驅(qū)動針對該分組的ARQ重新傳送定時器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的傳送方法，其中，當接收到用于包含該分組的HARQ突發(fā)脈沖的肯定響應時、或者當HARQ已經(jīng)被重新傳送的次數(shù)達到預定值時，產(chǎn)生該HARQ結(jié)束信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的傳送方法，還包括當直到ARQ重新傳送定時器期滿以前均未接收到針對該分組的響應信號時，重新傳送該分組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的傳送方法，還包括當在驅(qū)動ARQ重新傳送定時器期間接收到針對該分組的否定響應時，重新傳送該分組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的傳送方法，還包括當直到分組的使用期限期滿以前均未接收到針對該分組的肯定響應時，丟棄該分組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的傳送方法，其中，該分組是最初傳送的分組和重新傳送的分組中的一個。
7.一種無線通信系統(tǒng)的傳送方法，包括在媒體訪問控制(MAC)層中產(chǎn)生分組，并且將該分組傳送給物理層；使用從MAC層接收的分組，而在物理層中創(chuàng)建混合自動重復請求(HARQ)突發(fā)脈沖，并且傳送該HARQ突發(fā)脈沖；當針對該分組的HARQ傳送被中斷時，在物理層中產(chǎn)生HARQ結(jié)束信號，并且將其傳送給MAC層；以及響應于該HARQ結(jié)束信號，而在MAC層中驅(qū)動針對該分組的ARQ重新傳送定時器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的傳送方法，其中，當接收到針對包含該分組的HARQ突發(fā)脈沖的肯定響應時、或者當HARQ已經(jīng)被重新傳送的次數(shù)達到預定值時，產(chǎn)生該HARQ結(jié)束信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的傳送方法，還包括當直到ARQ重新傳送定時器期滿以前均未接收到針對該分組的響應信號時，在MAC層中重新傳送該分組。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的傳送方法，還包括當在驅(qū)動ARQ重新傳送定時器期間接收到針對該分組的否定響應時，在MAC層中重新傳送該分組。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的傳送方法，還包括當直到分組的使用期限期滿以前均未接收到針對該分組的肯定響應時，丟棄該分組。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的傳送方法，其中該分組是最初傳送的分組和重新傳送的分組中的一個。
13.一種在無線通信系統(tǒng)中改變MAC(媒體訪問控制)層的ARQ(自動重復請求)的狀態(tài)的方法，該方法包括在分組的傳送期間，從未發(fā)送狀態(tài)改變?yōu)榈却鼿ARQ(混合ARQ)結(jié)束狀態(tài)；確定在等待HARQ結(jié)束狀態(tài)下是否產(chǎn)生針對該分組的HARQ結(jié)束信號；以及當產(chǎn)生HARQ結(jié)束信號時，從等待HARQ結(jié)束狀態(tài)改變?yōu)槲赐瓿蔂顟B(tài)，以便驅(qū)動預定的ARQ重新傳送定時器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括當直到ARQ重新傳送定時器期滿以前均未接收到針對該分組的響應信號時、或者當接收到針對該分組的否定響應時，改變?yōu)榈却匦聜魉蜖顟B(tài)，以便重新傳送該分組，并且再次改變?yōu)槲赐瓿蔂顟B(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，還包括當在等待重新傳送狀態(tài)下接收到針對該分組的肯定響應時，改變?yōu)橥瓿蔂顟B(tài)，以便結(jié)束該分組的傳送，并且，當該分組的使用期限期滿時，改變?yōu)閬G棄狀態(tài)，以便丟棄該分組。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括當直到ARQ重新傳送定時器期滿以前均未接收到針對該分組的響應信號時、或者當接收到針對該分組的否定響應時，改變?yōu)榈却匦聜魉蜖顟B(tài)，以便重新傳送該分組，并且，再次改變?yōu)榈却鼿ARQ結(jié)束狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，還包括當在等待重新傳送狀態(tài)下接收到針對該分組的肯定響應時，改變?yōu)橥瓿蔂顟B(tài)，以便結(jié)束該分組的傳送，并且，當該分組的使用期限期滿時，改變?yōu)閬G棄狀態(tài)，以便丟棄該分組。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括當在未完成狀態(tài)下接收到針對該分組的肯定響應時，改變?yōu)橥瓿蔂顟B(tài)，以便結(jié)束該分組的傳送，并且，當該分組的使用期限期滿時，改變?yōu)閬G棄狀態(tài)，以便丟棄該分組。
19.一種無線通信系統(tǒng)的傳送裝置，包括物理層單元，當分組的HARQ傳送被中斷時，產(chǎn)生HARQ(混合自動重復請求)結(jié)束信號；以及MAC(媒體訪問控制)層單元，當產(chǎn)生該HARQ結(jié)束信號時，驅(qū)動針對該分組的ARQ重新傳送定時器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的傳送裝置，其中，當接收到用于包含該分組的HARQ突發(fā)脈沖的肯定響應時，或者當HARQ已經(jīng)被重新傳送的次數(shù)達到預定值時，物理層單元產(chǎn)生該HARQ結(jié)束信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的傳送裝置，其中，當在ARQ重新傳送定時器期滿以前沒有接收到針對該分組的響應信號時，或者當接收到針對該分組的否定響應時，MAC層單元重新傳送該分組。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的傳送裝置，其中，MAC層單元確定在重新傳送該分組之后是否產(chǎn)生用于重新傳送的分組的HARQ結(jié)束信號，并且，當產(chǎn)生該HARQ結(jié)束信號時，驅(qū)動用于該重新傳送的分組的ARQ重新傳送定時器。
全文摘要
提供了一種用于在寬帶無線接入(BWA)通信系統(tǒng)中使用自動重復請求(ARQ)的裝置和方法。在無線通信系統(tǒng)的傳送方法中，媒體訪問控制(MAC)層生成分組，并且將其發(fā)送給物理層，物理層使用從MAC層接收的分組產(chǎn)生混合ARQ(HARQ)突發(fā)脈沖，并且發(fā)送其，當該分組的傳送被中斷時，物理層產(chǎn)生HARQ結(jié)束信號，并且將其發(fā)送給MAC層，并且MAC層響應該HARQ結(jié)束信號，而驅(qū)動針對該分組的ARQ重新傳送定時器。
文檔編號H04L1/16GK101068137SQ20071010976
公開日2007年11月7日 申請日期2007年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者林根輝, 林浚皓, 王潽卿, 張容 申請人:三星電子株式會社