专利名称：在软切换期间分组重传的时间监视的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于调度数据重传的方法和在通信终端的数据重传方案中使用的方法，该通信终端是包括所述通信终端和多个基站的移动通信系统的一部分，其中所述通信终端在软切换期间与所述多个基站通信。此外，本发明涉及用于更新作为移动通信系统一部分的基站的软缓冲区的方法。此外，本发明涉及执行控制数据重传的方法的基站和执行调度数据重传的方法的通信终端。最后，本发明涉及包括至少一个基站和至少一个通信终端的移动通信系统。
背景技术：
W-CDMA(宽带码分多址)是IMT-2000(国际移动通信)的无线接口，它被标准化用作第三代无线移动通信系统。它以灵活和有效的方式提供多种业务，例如话音业务和多媒体移动通信业务。日本、欧洲、美国和其他国家的标准化团体联合组织了被称为第三代合作项目(3GPP)的项目，来为W-CDMA制订共同的无线结构规范。
IMT-2000的标准化的欧洲版本通常被称为UMTS(通用移动通信系统)。UMTS规范的第一版本在1999年公布(99版)。同时，3GPP在第4版和第5版中将该标准的几个改进标准化，并且正在第6版的范围下讨论进一步的改进。
在99版和第4版中定义了上行链路和下行链路的专用信道(DCH)和下行链路共享信道(DSCH)。之后几年，开发者认识到为了普遍提供多媒体业务或者数据业务，需要实现高速非对称接入。在第5版中，引入了高速下行链路分组接入(HSDPA)。新的高速下行共享信道(HS-DSCH)向用户提供从UMTS无线接入网(RAN)到通信终端(在UMTS规范中被称为用户设备)的下行链路高速接入。
HSDPA基于诸如快速分组调度、自适应调制和混合ARQ(HARQ)之类的技术，实现高吞吐量，降低延迟并且实现高峰值数据速率。
混合ARQ方案对于非实时业务的错误检测最常用的技术是基于自动重传请求(ARQ)方案的，ARQ与前向纠错(FEC)结合被称为混合ARQ。如果循环冗余校验(CRC)检测到错误，则接收机请求发射机发送额外的比特或者新数据分组。在不同的现有方案中，移动通信中最常用的是停并等待(stop-and-wait，SAW)和选择性重复(SR)连续ARQ。
数据单元在传输前将被编码。根据重传的比特，可以定义三种不同类型的ARQ。
在HARQ类型I中，丢弃接收到的出错的数据分组(又被称为PDU(分组数据单元))，并且单独地重传并解码该PDU的新的拷贝。没有合并较早和稍后版本的该PDU。使用HARQ类型II，不丢弃需要重传的出错的PDU，而是将其与发射机提供的一些递增冗余比特合并以便之后解码。重传的PDU有时具有较高的编码率，并且在接收机中与所存储的值合并。这意味着在每次重传中只加入少量冗余。
最后，HARQ类型III几乎与类型II的分组重传方案相同，区别仅仅在于每次重传的PDU是可以自解码的。这意味着PDU可以不用与之前的PDU合并就可以解码。在某些PDU严重损坏以至于几乎没有可再用的信息的情况下，可以最好使用自解码的分组。
UMTS架构图1示出了通用移动通信系统(UMTS)的高层R99/4/5架构(见3GPP TR25.401“UTRAN Overall Description”，可从http//www.3gpp.org获得)。网络组件按功能分组成核心网(CN)101、UMTS地面无线接入网(UTRAN)102和用户设备(UE)103。UTRAN 102负责处理所有关于无线的功能，而CN 101负责将呼叫和数据连接路由到外部网络。这些网络组件的互连由开放接口(lu，Uu)定义。应当注意，UMTS是模块化的，因此可以有几个相同类型的网络组件。
图2示出了UTRAN的当前架构。数个无线网络控制器(RNC)201、202连接到CN 101。每个RNC 201、203控制一个或几个基站(节点B)203、204、205、206，而这些基站与UE通信。控制几个基站的RNC被称为这些基站的控制RNC(C-RNC)。由其RNC伴随的被控基站集合被称为无线网络子系统(RNS)207、208。对于用户设备和UTRAN之间的每个连接，一个RNS是服务RNS(S-RNS)。它与核心网(CN)101保持所谓的lu连接。当需要时，如图3所示，漂移RNS(D-RNS)302通过提供无线资源来支持服务RNS(S-RNS)301。各个RCC被称为服务RNC(S-RNC)和漂移RNC(D-RNC)。也可能(而且常常是这种情况)C-RNC和D-RNC是相同的，因此使用简写S-RNC或RNC。
改进型UTRAN架构目前，正在进行从当前的R99/4/5UMTS架构的UTRAN结构改进型可行性研究(见3GPP TSG RAN WG3“Feasibility Study on the Evolution of theUTRAN Architecture”，可从http//www.3gpp.org获得)。出现了两个关于改进架构的总建议(见3GPP TSG RAN WG3，meeting#36，“Proposed Architectureon UTRAN Evolution”，Tdoc R3-030678和“Further Clarifications on thePresented Evolved Architecture”，Tdoc R3-030688，可从http//www.3gpp.org获得)。下面将参照图4讨论名为“Further Clarifications on the Presented EvolvedArchitecture”的建议。
RNG(无线网络网关)401用于与传统RAN交互工作，并且用作移动性锚点(anchor point)，意味着一旦RNG 401被选择用于连接，那么就在呼叫的持续时间中保持它。这包括控制面和用户面中的功能。
在控制面，RNG 401用作改进型RAN和CN以及改进型RAN和R99/4/5UTRAN之间的网关。它具有下列主要功能●lu信令网关，即，RANAP(无线接入网络应用部分)连接的锚点，●RANAP连接终止，包括●设置和释放信令连接●辨别无连接消息●处理RANAP无连接消息●将空闲和连接模式寻呼消息中继到相关节点B+，●RNG在节点B+互相再定位中担当CN的角色，●用户面控制和●节点B+402-405和R99/4/5RNC之间的lur信令网关。
此外，RNG是从CN或传统RAN到改进型RAN的用户面接入点。它具有下列用户面功能●在再定位期间的用户面流量切换，
●中继节点B+和SGSN(服务GPRS支持节点，CN的组件)之间的GTP(lu接口上的GPRS隧道协议)分组，以及●对用户面的lur交互工作。
节点B+402-405组件终止了所有RAN无线协议(层1-物理层，层2-媒体接入控制和无线链路控制子层，和层3-无线资源控制)。节点B+402-405控制面功能包括所有关于演变RAN内的连接模式终端的控制的功能。主要功能是●UE的控制，●RANAP连接终止，●RANAP面向连接的协议消息的处理●RRC(无线资源控制)连接的控制/终止，和●相关用户面连接的初始化的控制。
当RRC连接被终止时，或者当功能被重新部署到另一节点B+时(服务节点B+重新部署)，将UE环境(context)从(服务)节点B+中删除。控制面功能还包括节点B+402-405的小区资源的控制和配置，以及根据向服务节点B+的控制面部分请求的专用资源的分配的所有功能。术语“节点B+”中的“+”表示与R99/4/5规范相比增强的基站功能。
节点B+402-405的用户面功能包括PDCP(分组数据汇聚协议)、RLC(无线链路控制)和MAC(媒体接入控制)和宏分集合并(Macro DiversityCombining)的协议功能。
增强的上行链路专用信道(E-DCH)3GPP技术规范小组RAN正在研究(见3GPP TR 25.896“Feasibility Studyfor Enhanced Uplink for UTRA FDD(第6版)”，可从http//www.3gpp.org获得)专用传输信道(DTCH)的上行链路增强。由于基于IP的业务的使用变得更加重要，因此存在着日益增长的提高RAN的覆盖率和吞吐量以及降低上行链路专用传输信道的延迟的需求。流(streaming)、交互和背景业务可以从该增强上行链路中受益。
一种增强是使用与节点B控制的调度结合的自适应调制和编码方案(AMC)，从而Uu接口得到增强。如前面部分所述，在现有的R99/R4/R5系统中，上行链路最大数据速率控制位于RNC中，通过将调度器重新部署在节点B中，可以减少由于RNC和节点B之间的接口上的信令交换而引入的延迟，从而调度器能够更快地响应上行链路负载的临时改变。这将降低UE与RAN通信中的总体延迟。因此，通过当上行链路负载降低时快速分配更高的数据速率、而当上行链路负载增加时限制上行链路数据速率，节点B控制的调度能够更好地控制上行链路干扰并且平滑出现的噪声升高变化量(noiserise variance)。通过对上行链路干扰更好的控制，可以提高覆盖率和小区吞吐量。
另一种可以认为降低上行链路上的延迟的技术为E-DCH引入了与其他传输信道相比较短的TTI(传输时间间隔)长度。当前研究在E-DCH上使用2ms的TTI长度，而在其他信道上一般使用5ms的TTI。此外，作为HSDPA中的一项关键技术，混合ARQ被考虑用于增强上行链路专用信道。节点B和UE之间的混合ARQ协议允许快速重传错误接收到的数据单元，从而降低了RLC(无线链路控制)重传次数和相关的延迟。这可以提高最终用户体验的服务质量。
为了支持上述增强，下面引入了被称为MAC-eu的新MAC子层。该新子层的实体(将在下面部分进行更详细描述)可以位于UE和节点B中。在UE侧，MAC-eu执行将上层数据(即，MAC-d数据)复用到新的增强传输信道中、以及操作HARQ协议传输实体的新任务。
在UE处的E-DCH MAC架构图5示出了在UE侧上的示例性整体E-DCH MAC架构。新的MAC功能实体MAC-eu 503添加到Rel/99/4/5的MAC架构中。图6中更详细地描绘了MAC-eu 503实体(见3GPP TSG RAN WG1，meeting#31“HARQ Structure”，Tdoc R1-030247，可从http//www.3gpp.org获得)。
有M个不同数据流(MAC-d)载体要从UE发送到节点B的数据分组。这些数据流可以具有不同的QoS(服务质量)，例如，延迟和错误请求，并且可以请求不同的HARQ实例(instance)的配置。因此，数据分组可以存储在不同的优先级队列中。分别位于UE和节点B中的这组HARQ发送和接收实体将被称为HARQ进程。调度器在将HARQ进程分配给不同的优先级队列时将考虑QoS参数。MAC-eu实体通过层1信令从节点B(网络侧)接收调度信息。
在UTRAN处的E-DCH MAC架构在软切换操作中，在UTRAN侧的E-DCH MAC架构中的MAC-eu实体可以被分布在节点B(MAC-eub)和S-RNC(MAC-eur)上。节点B中的调度器通过确定并以信令通知命令速率、建议速率或TFC(传输格式组合)阈值来选择活动用户并执行速率控制，其中TFC阈值用来将活动用户(UE)限制到允许传输的TCFS(传输格式组合集)的子集。
每个MAC-eu实体对应于用户(UE)。在图7中更详细地描绘了节点BMAC-eu架构。可以注意到，每个HARQ接收机实体被分配了一定量或区域的软缓冲存储器，用于合并来自未完成的重传(outstanding retransmission)的分组比特。一旦成功接收到分组，将其转发到重新排序缓冲区，以向高层提供有序的传送。根据所描绘的实现，在软切换期间重新排序缓冲区位于S-RNC中。图8示出了包括相应用户(UE)的重新排序缓冲区的S-RNCMAC-eu架构。重新排序缓冲区的数量等于在UE侧相应MAC-eu实体中的数据流数量。在软切换期间数据和控制信息从活动集合(Active Set)内的所有节点B发送到S-RNC。
应当注意，所需要的软缓冲区大小取决于所使用的HARQ方案，例如使用增量冗余(IR)的HARQ方案比追赶(Chase)合并(CC)需要更多的软缓冲区。
E-DCH信令特定方案的操作所请求的E-DCH相关控制信令包括上行链路和下行链路信令。该信令取决于正在考虑的上行链路增强。
为了允许节点B控制的调度(即，节点B控制的时间和速率调度)，UE需要在上行链路上发送某种请求消息以便向节点B发送数据。请求消息可以包括UE的状态信息，例如缓冲区状态、功率状态、信道质量估计。基于该信息，节点B可以估计出现的噪声并且调度UE。使用在下行链路中从节点B向UE发送的许可信息，节点B分配给UE具有最大数据速率和时间间隔的TFCS，允许UE发送。
在上行链路中，UE需要用速率指示符消息向节点B发信号，该信息对于正确解码发送的分组是必须的，例如，传输块大小(TBS)、调制和编码方案(MCS)等级等。此外，在使用HARQ的情况下，UE需要通知关于HARQ的控制信息(例如，混合ARQ进程数量、HARQ序列号(对UMTS Rel.5被称为新数据指示符(NDI))、冗余版本(RV)、速率匹配参数等)。
在增强上行链路专用信道(E-DCH)上接收和解码所发送的分组后，节点B需要通过在下行链路上分别发送ACK/NACK来通知UE传输是否成功。
R99/4/5UTRAN内的移动性管理在这一部分中将简要地定义一些常用的术语，并且将概述连接到移动性管理的一些过程(见3GPP TR 21.905“Vocabulary for 3GPP Specification”，可从http//www.3gpp.org获得)。
无线链路可以是单个UE和单个UTRAN接入点之间的逻辑关联。其物理实现包括无线载体传输。
可以将切换定义为将用户的连接从一个无线载体转换到另一个。在“硬切换”中建立新无线链路。相反，在“软切换”(SHO)期间，建立和放弃无线链路使得UE总是保持至少一条到UTRAN的无线链路。软切换是专用于采用码分多址(CDMA)技术的网络的。切换执行一般是由移动无线网络中的S-RNC控制的。
“活动集合”包括同时涉及UE和无线网络之间的特定通信业务的无线链路的集合，例如，在软切换期间，UE的活动集合包括到服务UE的RAN的节点B的所有无线链路。
可以使用活动集合更新过程来修改UE和UTRAN之间的通信的活动集合。该过程可以包括三个功能无线链路添加、无线链路删除以及无线链路添加和删除的组合。同时无线链路的最大数量通常设置为4。一旦相应基站的导频信号强度超过一定阈值(与活动集合内的最强者的导频信号相关)，就可以将新无线链路添加到活动集合。一旦相应基站的导频信号强度超过一定阈值(与活动集合内的最强者相关)，就可以将无线链路从活动集合中删除。
典型地，可以将无线链路添加的阈值选择得比无线链路删除的阈值高。这样，添加和删除事件构成对于导频信号强度的滞后现象(hysteresis)。
通过RRC信令将导频信号度量从UE报告给网络(S-RNC)。在发送度量结果之前，通常执行某些滤波来使(average out)快衰落达到均值。典型的滤波持续时间是大约200ms，而这对切换延迟有影响(见3GPP TS 25.133“Requirements for Support of Radio Resource Management(FDD)”，可从http//www.3gpp.org获得)。基于度量结果，S-RNC可以决定触发活动集合更新过程的功能之一的执行(向/从当前活动集合添加/删除节点B)。
E-DCH在软切换期间的操作期望支持软切换来获得宏分集增益。例如在HSDPA中，不支持对HS-DSCH(高速下行链路共享信道)传输信道的软切换。应用软切换会引起将调度责任分布在活动集合的所有节点B上的问题，因此即使解决了调度功能的分布，也会请求非常严格的定时来向活动集合的所有成员提供调度决定。只有一个节点B在HS-DSCH上向UE发送，因此没有利用宏分集增益。当UE进入专用信道的软切换区域时，需要确定允许在HS-DSCH上发送的节点B。服务节点B的选择可以从UE侧或从网络侧(由RNC)完成。
在用于HS-DSCH的快速小区选择(FCS)方法中，UE选择最适合发送数据的小区。UE周期性地监视活动集合内小区中的信道条件，来检查是否存在具有比当前服务小区好的信道条件的小区。
在上行链路不支持软切换的情况下，需要选择服务节点B。一个可能出现的问题是服务节点B选择不准确。这样，可能活动集合内存在比所选的上行服务节点B更适合上行链路传输的小区。因此，到当前服务节点B控制的小区的数据传输可能失败，而到其他节点B控制的小区的数据传输可能成功。选择的准确性取决于诸如信令延迟、度量结果的过滤等几个因素。
最后，因为宏分集增益的缘故、以及因为可以消除由于最佳上行链路服务节点B的选择不准确而导致的可能的传输失败，所以支持SHO操作是有用的。
没有软缓冲区同步的软切换操作图9给出了在R99/R4/R5架构下没有软缓冲区同步的节点B软切换操作的流程图。该图描绘了活动集合中的任意节点B的操作。
在步骤901中，活动集合内的每个节点B监视增强型专用物理数据信道(E-DPDCH)以接收上行链路流量。在步骤903中，在传输时间间隔(TTI)内接收到分组的情况下(见步骤902)，节点B需要判断该分组是初始传输还是先前发送的数据分组的重传。决定是基于相关上行链路控制信令的，如新数据指示符(NDI)。在接收到的分组是重传的情况下，节点B需要在解码之前，在步骤905中将接收到的数据分组与存储(参见步骤906)在软缓冲区中的先前传输合并。对于初始传输，节点B将接收到的分组存储在相应软缓冲区(可能重写存储在该缓冲区中的先前传输)中，并且可以在接收后立即尝试解码分组。
通过评估CRC校验和来完成关于解码是否成功的测试(见步骤907)。如果正确地解码了分组，则节点B在步骤908中通过lub/lur接口将其递交给高层并将其发送给S-RNC。在解码不成功的情况下，在步骤909中将软信息存储在软缓冲区中。
如上所述，软切换操作提供额外的宏分集增益，但一定程度上也使得系统设计复杂。以E-DCH为例，对于软切换操作有单个发送协议实体和多个接收协议实体，而对非软切换操作，只有单个发送和单个接收协议实体。
无线载体建立在任何传输开始前，可以建立无线载体，并且应当据此配置所有层(见3GPP TS25.331“Radio Resource Control(RRC)protocol specification”，可从http//www.3gpp.org获得)。建立无线载体的过程可能根据无线载体和专用传输信道之间的关系而不同。取决于QoS(服务质量)参数，可以有，也可能没有与RB相关的永久分配的专用信道。
激活专用物理信道的情况下的无线载体建立在UMTS中，当需要为无线载体创建新物理信道时可以使用图10的过程。当从RRC层的网络侧上的高层服务接入点接收到RB建立请求原语(primitive)时，可以启动无线载体建立。该原语可以包括载体参考和QoS参数。基于这些QoS参数，网络侧上的RRC实体可以选择层1和层2参数。
网络侧上的物理层处理可以从发送到所有可用节点B的CPHY-RL-Setup请求原语开始。如果任何有意接收者不能提供服务，则可以在确认原语中指示这一点。在设置了包括节点B中的发送/接收的开始的层1后，NW-RRC可以向其对等实体发送RADIO BEARER SETUP(无线载体设置)消息(对NW可选择有应答或无应答的传输)。该消息可以包括层1、MAC和RLC参数。在接收到该消息后，UE-RRC配置层1和MAC。
当指示层1同步时，UE可以以应答模式向网络发送回RADIO BEARERSETUP COMPLETE(无线载体设置完成)消息。NW-RRC可以在网络侧配置MAC和RLC。
在接收到对RADIO BEARER SETUP COMPLETE的确认后，UE-RRC可以创建与新无线载体相关的新RLC实体。RLC建立可用的方法可以取决于RLC传输模式(transfer mode)。RLC连接可以是隐性建立的，或者可以应用显性(explicit)信令。最后，UE-RRC可以发送RB建立指示原语，并且可以由RNC-RRC发出RB建立确认原语。
在确保可靠反馈传输的情况下，目前对于单个发射机和单个接收机之间的通信只可以有一种简单的HARQ操作。反馈传输确保发送方和接收方同步。通过在相关HARQ信息中增加基于窗口的HARQ进程的序列值，或者来回切换(toggle)停并等待(SAW)HARQ进程的新数据指示符，接收机知道是否正在接收新分组，以及它是否可以相应地清除软缓冲区。
这确保在接收机中不会将新分组与之前存储的分组合并。在解码前错误合并分组可以是很少见的情况，但如果反馈信令不完全可靠的话，也不能完全排除这种情况。在这种情况下将不可能进行正确的解码。
因此，接收机可以通过信令传输NAK来请求传输该分组。该分组的重传可以一直进行，直到达到最大重传次数为止。如果存在“新”分组(与之前的“旧”分组的软缓冲区值合并)的多次重传，则由于连续与新分组合并可以减少“旧”分组的软值的影响，从而允许成功解码新分组。分组重传对吞吐量的影响有多强可以取决于分组重传过程的出错操作的可能性。在可靠信令传输所花费的开销和错误协议操作的可能性之间可以存在着折中。同样，可以有一个过程来通知接收机关于分组是否已经被发射机放弃。例如这可以是由于达到最大重传次数或者不能满足分配的延迟属性(或生存期限值)的情况引起的。
一些像宽带码分多址(W-CDMA)这样的通信系统依赖于软切换操作。除了现在需要正确接收每个接收机的多个反馈的问题之外，还存在着同步发射机和多个接收机之间的HARQ软缓冲区的问题。不是所有的节点B都能够从UE接收正确处理接收的分组所需的相关控制信令。假设接收到了控制信息，节点B可以解码分组并且在不可能成功解码的情况下缓存软值。可以有一个节点B(例如，最佳链路)能够解码分组，而其他节点B什么也收不到。
新分组继续传输到最佳的节点B，而在其他接收机处仍然有缓存的旧分组。
在WO 92/37872中介绍了一种方法，揭示了在软切换期间在上行链路中从一个发射机到多个接收机的HARQ操作。由于功率控制不能保证接收，因此发射功率通常适应于活动集合内的最佳链路。这也意味着难以实现从所有接收机的可靠反馈。对于“差”的链路需要增加上行链路的发射功率来确保良好的同步操作，这将大大增加上行链路的干扰。WO 92/37872提出通过向相关HARQ上行链路控制信息加入一个清除位来增加HARQ协议可靠性。
置位的清除位通知接收机不要将分组与之前的传输合并，而是清除该HARQ进程的HARQ软缓冲区。原则上这是行得通的，但它具有两个缺点。首先，它假设发射机知道接收机的状态，因为它需要通知何时清除缓冲区。如果发射机由于不可靠或丢失的反馈而不能确定接收机状态，那么缓冲器将被清除。这在分组已经被接收并存储在软缓冲区中的情况下将导致信息丢失。其次，它需要将该清除位与HARQ控制信息一同以高可靠性发送。这将增加上行链路中的空中信令开销。
已经详细描述了在多个基站作为接收机的情况下在软切换操作期间非同步的缓冲区的问题。现有的解决方案除了依赖常规的HARQ控制信息(如HARQ进程和HARQ序列号或NDI)外，还依赖额外的信令来清除软缓冲区并避免错误合并。
发明内容
本发明的目的是防止在接收机的分组重传方案中错误合并分组数据。错误合并可以是由多个接收机的非同步软缓冲区引起的。
本发明的目的通过独立权利请求的主题来解决。在附属权利请求中限定了本发明的优选实施例。
以基于窗口的HARQ协议作为数据分组重传方案的例子，不应当发生接收的分组具有与软缓冲区中的旧分组相同的序列号的情况。这种现象被称为回绕(wrap around)问题。HARQ窗口在该序列号的软缓冲区未被清除时前进。对于N信道停并等待协议，问题是类似的。同一HARQ处理不应当被再次用新分组调度，除非指示这样并且清除软缓冲区。
本发明可以确保在多个基站作为数据接收机的情况下正确的协议操作，同时避免在无线接口上或网络内的额外信令。在第一步骤中，每个缓冲区可以在每次成功解码接收的分组数据、或者将错误数据分组及其相关重传合并之后被清除。除了在正确接收到数据分组后立即清除缓冲区外，可以在每个基站中通过例如定时器或计数器来监视从左后存储到特定缓冲区域中起的经过时间。该监视可以确保软缓冲区中的旧分组在接收新分组之前被清除。
阈值时间段，即，最大可允许的时间段(在该周期之后没有可以到达在基站的数据分组的重传)可以是预定的或者是配置的。在该时间段期满之后，清除基站中的相关缓冲区域，并且可以接收新数据分组。阈值时间段的配置可以通过通信终端(如UE)和接收机(如基站)之间的高层信令来完成。
因此，通信终端可以知道关于在它通信的基站中特定数据分组及其相关重传的缓冲区域何时将被清除。因此，它可以知道在基站中需要在哪一时刻接收特定数据分组或重传数据分组的重传，以便获得软合并的增益。如果在接收机中清除了缓冲区，则通信终端可以使用该知识来选择用于新传输放弃的数据分组的正确传输参数。
本发明提供一种在包括通信终端和多个基站的移动通信系统中的分组重传方案中使用的方法，其中在软切换期间所述通信终端与所述多个基站通信。该方法可以包括步骤在多个基站中从通信终端接收数据分组，并且在每个基站中检查所述接收到的数据分组的数据完整性。如果基站没有确认所述接收到的数据分组的数据完整性，则可以将接收到的数据分组存储在各个基站的缓冲区域中，其中缓冲区域与所述接收到的数据分组相关联。可以监视从将所述数据分组存储到所述相关缓冲区域中起的经过时间。应当注意，所述多个基站可以不是指移动通信网络中的控制单元或多个控制单元所控制的所有基站，而是指在软切换期间与通信终端通信的基站。在UMTS中，这多个基站可以被称为通信终端的活动集合。因此，所述多个基站可以是在移动通信网络中可用来通信的基站的子集。
如果确认所述接收到的数据分组的数据完整性，则可以清除相关缓冲区域。
作为上述目的的替代解决方案，本发明还提供一种用于在包括通信终端和多个基站的移动通信系统中更新基站的软缓冲区的方法，根据该实施例，在软切换期间所述通信终端与所述多个基站通信。根据该方法，可以在多个基站中接收来自通信终端的数据分组。
此外，可以在每个基站中检查所述接收到的数据分组的数据完整性，如果确认所述接收到的数据分组的数据完整性，则可以清除与所述接收到的分组数据相关的各个基站的缓冲区域。
在本发明的另一实施例中，如果基站没有确认所述接收到的数据分组的数据完整性，则将可以接收到的数据分组存储在相关缓冲区域中，并且可以监视从将所述数据分组存储到所述相关缓冲区域中起的经过时间。
如果各个监视的时间段等于或大于阈值时间段，则可以清除缓冲区域，其中经过阈值时间段之后在各个基站中可以不再期待重传数据分组。数据分组可以是例如通过专用信道接收的。
在基站没有确认初始传输的数据分组的数据完整性或者重传数据分组的完整性的情况下，可以根据分组重传方案请求重传数据分组。这里，在另一实施例中，可以在多个基站中接收来自通信终端的重传数据分组。在接收后，基站可以在每个基站中对所述接收到的重传数据分组执行数据完整性检查，如果基站没有确认所述接收到的数据分组的数据完整性，则可以将重传数据分组存储在与有关所述重传数据分组的前一数据分组相关的缓冲区域中，并且可以重新开始监视从将重传数据分组存储到所述相关缓冲区域中起的经过时间。
对传输数据分组所执行的数据完整性检查可以包括将所述重传数据分组与所述有关数据分组合并来得到合并数据分组，解码合并数据分组来得到解码后的数据，以及检查解码后的数据的完整性。更通俗的说，可以通过验证与特定数据分组的传输(重传)进程对应的接收数据的完好(例如，利用循环冗余校验(CRC))来完成数据完整性的检查。
如果没有确认接收到的数据分组的数据完整性，则可以清除相关缓冲区域。
在多个基站中接收到来自通信终端的重传数据分组时，可以在每个基站中对所述接收到的重传数据分组执行数据完整性检查，并且如果基站确认数据完整性，则可以停止监视从将传输数据分组存储到所述相关缓冲区域中起的经过时间。还要注意，在上述情况下可以将传输数据分组存储在缓冲区域中。术语数据分组可以理解为泛指重传分组或初始传输。
如果各个监视的时间段等于或大于阈值时间段，则也可以停止监视各个数据分组，这是因为不大可能接收到与缓冲区域相关的数据分组的重传数据分组。通过清除缓冲区域，可以确保当再次使用缓冲区域时，新数据分组不会与“旧”内容(即，该缓冲区域之前接收的数据分组及其相关重传)合并。
如上所述，最好所述阈值时间段是可配置的持续时间。
可以通过来使用自移动通信网络中的控制单元的无线网络控制信令，将所述阈值时间段的持续时间以信令通知给所述多个基站的至少一个。例如，当采用根据UMTS规范的RAN时，可以在NBAP(节点B应用部分)消息的信息元素中将所述阈值时间段的持续时间以信令通知给至少一个基站。
此外，可以通过来自移动通信网络中的控制单元的无线资源控制信令，将所述阈值时间段的持续时间以信令通知给所述通信终端。再一次，当采用根据UMTS规范的RAN时，可以在无线载体设置消息、无线载体重配置消息、无线资源控制连接设置消息、传输信道重配置消息、小区更新消息和切换命令消息中的至少一个的IE中，将所述阈值时间段的持续时间以信令通知给通信终端。
根据分组重传方案，例如HARQ，可以将数据分组的接收状态告知通信终端。因此，可以从所述多个基站的至少一个向通信终端发送消息，指示是否所述多个基站中的至少一个确认了接收到的数据分组的数据完整性。
可以将成功接收并解码的数据分组转发到高层以便进一步处理。因此，根据本发明的实施例，确认接收到的数据分组的数据完整性的至少一个基站将接收到的数据分组发送到移动通信系统的控制单元。
由于通信终端可能没有分配有足够的容量(capacity)来在基站清除缓冲区域之前重传损坏的数据分组，因此它可以通知基站增加为其分配的用于重传数据分组的容量。因此，基站接收来自所述通信终端的容量请求消息，请求用于数据分组重传的额外的传输容量。
最好，所述容量请求消息包括所述通信终端要发送的数据分组的传输优先级、所述通信终端的传输缓冲区中的数据大小和所述监视的时间段的持续时间中的至少一个。这些参数最好可以由基站用来决定是否为请求的通信终端增加分配的信道容量。或者，根据本发明的另一实施例，通信终端的容量请求可以包括HARQ侧信息，例如序列号、HARQ进程或新数据指示符，以便标识为哪个分组请求容量。对于分组指示，基站可以知道该分组的一些相应参数，例如，阈值时间段和数据分组的优先级。类似地，通信终端可以标识请求容量的物理信道、传输信道和/或逻辑信道。
响应于容量请求消息或者在基站能够增加分配给通信终端的容量的情况下，向所述通信终端发送容量许可消息，其中容量许可消息指示分配给所述通信终端用于数据传输的传输容量。
另一种防止清除与特定数据分组及其相关重传数据分组相关联的缓冲区域的可能方法可以是向基站发送重新开始请求消息，其中所述重新开始请求消息指示需要重新开始监视从将所述数据分组(或相关重传数据分组)存储到所述相关缓冲区域中起经过的所述时间的数据分组。基站可以接收该重新开始请求消息并且重新开始所述监视。重新开始请求消息可以包括控制信息以及无或伪净荷数据。
在本发明的另一替代实施例中，在阈值时间段期满后，基站可以将分组的相关缓冲区域标记为要清除的缓冲区域。如果接收到与该缓冲区域相关联的新分组(例如，由序列号标识)，则它可以最终清除软缓冲区，除非它接收到一些额外的控制信息。这种控制信息可以是合并指示符。合并指示符可以实现为当发送的数据分组应当被合并时可以发送的标记。在后一种情况下，可以不清除标记的缓冲区域，并且尽管定时器已经超时，仍然进行合并。这可以允许在数据分组重传被延迟的情况下的软合并。
当使用基于窗口的分组重传方案时，该方法还可以包括基于在分组重传方案的窗口内传输所有数据分组所需的时间、计算所述阈值时间段的步骤。
与所使用的重传方案无关，还可以基于接收初始数据分组和接收重传数据分组之间的时间间隔，计算所述阈值时间段。
根据另一实施例，可以基于下列参数中的至少一个计算所述阈值时间段的持续时间所述缓冲区的大小、数据分组重传方案中分组最大重传次数、通信终端对反馈消息的处理时间、各个基站对接收到的数据分组的处理时间和传输时间间隔。
本发明还提供一种包括通信终端和多个基站的移动通信系统中的基站，其中通信终端在软切换期间与所述多个基站通信，并且其中所述基站包括用于实现上述方法的装置。
在另一实施例中，本发明提供一种用于在通信终端中调度数据重传的方法，该通信终端是包括所述通信终端和多个基站的移动通信系统的一部分，其中所述通信终端在软切换期间与所述多个基站通信。该方法可以包括步骤向所述多个基站发送数据分组，从至少一个所述基站接收至少一条反馈消息，评估所述至少一条反馈消息来确定是否所述多个基站中的至少一个确认了所述发送的数据分组的数据完整性，以及如果基站没有确定所述发送的数据分组的数据完整性，则监视从所述数据分组的发送或各个反馈消息的接收起的经过时间，来调度在阈值时间段期满之前进行关于所述数据分组的重传，在所述阈值时间段之后各个基站可以不再期待接收重传数据分组。
如果没有确认所述发送的数据分组的数据完整性，并且当时所述监视的时间段小于阈值时间段，则可以向所述多个基站发送容量请求消息，如上面所述，请求另外的重传数据分组的传输容量。
如果没有从所述多个基站中的一个基站接收到指示分配给所述通信终端用于数据传输的传输容量的所述容量许可消息，或者响应于容量请求消息没有额外的容量分配给UE，则可以从通信终端向基站发送重新开始请求消息，其中所述重新开始请求消息指示需要重新开始在各个基站中监视的数据分组。
重新开始请求消息的使用不受请求额外传输容量的结果的限制。根据本发明的另一实施例，如果没有确认所述发送的数据分组的数据完整性，并且当时所述监视的时间段小于阈值时间段，则可以向基站发送重新开始请求消息，其中所述重新开始请求消息指示需要重新开始在各个基站中监视的数据分组。
如下面将要进一步详细说明的，在重传数据分组不能在基站中的缓冲区域被清除前从通信终端发送(例如，由于分配的容量不足)的情况下，通信终端可以等待缓冲区域清除来发送新的初始数据分组。因此，该方法可以包括步骤如果没有确认所述发送的数据分组的数据完整性，并且当时所述监视的时间段小于阈值时间段，则暂停数据分组的重传，直到相应监视的时间段大于所述阈值时间间隔为止。
为了启动重传数据分组的传输，如果没有确认所述发送的数据分组的数据完整性，则通知通信终端中的调度器重新调度发送的数据分组以便重传。类似地，如果确认了所述发送的数据分组的数据完整性，则通信终端可以通知调度器将所述发送的数据分组从通信终端的传输缓冲区中删除。
当关于初始数据分组的重传变得必要时，通信终端可以向多个基站发送重传数据分组，并进而从至少一个基站接收至少一条反馈消息。接着，可以评估所述至少一条反馈消息来确定是否多个基站中的至少一个确认了所发送的重传数据分组的数据完整性，如果确认了数据完整性，则可以重新开始监视从数据分组的传输或相应反馈消息的接收起的经过时间。例如，当使用用来监视的定时器时，将定时器重置到其初始阈值并且重新开始。
此外，本发明提供一种包括通信终端和多个基站的移动通信系统中的通信终端，其中通信终端在软切换期间与所述多个基站通信，并且其中所述通信终端包括用于实现上述方法步骤的装置。
根据本发明的另一实施例，如上所述的通信终端和基站最好可以组合在移动通信系统中。
下面将参照附图详细描述本发明。在图中，相同或对应的细节用相同的附图标记标注。
图1示出UMTS的高层架构，图2示出根据UMTS R99/4/5的UTRAN的架构，图3示出漂移(Drift)和服务无线子系统，图4示出改进型UTRAN架构(evolved UTRAN architecture)，图5示出在UE处的E-DCH MAC架构，图6示出在UE处的MAC-eu架构，图7示出在节点B处的MAC-eu架构，图8示出在RNC处的MAC-eu架构，图9示出现有技术的HARQ接收机操作的流程图，图10示出根据UMTS规范的无线载体的设置过程，图11示出根据本发明一个实施例的基站的操作的流程图，图12示出根据本发明一个实施例的通信终端的操作的流程图，以及图13示出根据本发明一个是实施例的通信终端和基站之间的数据传输的定时。
具体实施例方式
要注意的是，下面将主要针对HARQ分组重传方案和UMTS描述不同的实施例。然而，本发明的基本原理也可以应用于其他数据分组重传方案以及UMTS之外的其他提供通信终端的软切换和分组重传机制的移动通信系统。
图11中示出在软切换期间UE的活动集合内的基站的操作的示意流程图。基站可以在步骤1101中监视物理信道，并且可以在步骤1102中定期检查是否在传输时间间隔(TTI)内接收到一个或多个数据分组。如果数据分组被发送到基站，则在步骤1103中接收它，并且在接收到之后，基站在步骤1104中判断接收到的数据分组是初始数据分组还是关于初始数据分组的重传。此外，在接收到的数据分组是重传数据分组的情况下，基站在步骤1105中将重传数据与存储在基站的相关软缓冲区域中的有关软值合并。例如，如果没有正确接收到初始数据分组，即，其数据损坏并且基站无法解码，则将关于该初始数据分组的重传数据与该初始数据分组的数据合并，并且在步骤1106中解码合并数据分组。在接收到初始数据分组的情况下，可以在步骤1106中直接解码而不需要前面的合并。步骤1106还检查解码后的数据的数据完整性。
如果确认了数据完整性，则流程前进到方框1107。作为与图9所示的现有技术分组重传方案相比的第一点改进，将在正确接收到数据分组后立即在步骤1107中删除或清除与数据分组及其可能的重传相关的缓冲区域(例如，HARQ软缓冲区)，而不仅仅像传统分组重传方案中那样在接收到新分组后删除(参照图9的方框906)。因此，一旦正确解码后就立即释放与初始数据分组及其重传相关的缓冲区域，这确保在接收到将与缓冲区域相关联的分组时，没有之前接收的数据分组的数据留在该缓冲区域中。
对于通信终端和多个基站之间的数据传输，立即清除软缓冲区域可以是很重要的，因为一些节点B可能暂时接收不到控制信息，而正在从UE接收未损坏的数据分组的节点B可能继续进行一段时间的传输。
例如如果在正确解码数据分组后立即清除缓冲区域，则从一开始就可以避免错误合并。此外，可以使用定时器来防止错误合并，该定时器最好对所有未成功解码的新分组(n＝0，1...N)启动。在将数据分组的软值(即，初始数据分组或重传数据分组)存储在软缓冲区之后或之前，启动定时器来指示分组已经在缓冲区中存储了多久，或者在相关缓冲区域被清除之前它还能在软缓冲区中保留多久。在使用连续接收的定期操作期间，可以在定时器期满之前接收重传，并且将重新开始对该数据分组Xi的定时器。如果正确接收到分组，则除了在步骤1107中清除相关缓冲区域外，还可以停止该数据分组的定时器。
在步骤1106中不能解码数据分组(即，初始数据分组自身或者初始数据分组与来自一个或多个关于该分组的重传的软值的合并)的情况下，将新到达的数据分组存储在相关软缓冲区域中。
以HARQ作为例子，在每个接收到的数据分组中，不管是初始数据分组还是重传数据分组，如上所述，HARQ进程号和NDI标识特定数据分组的重传。如果接收到具有特定进程号的数据分组而不能正确解码，则可以将数据分组的软值与来自包含相同HARQ进程号的分组的其他数据一起存储在相关存储区域中。
在可存储到相关缓冲区域的数据分组的定时器不运行，即，接收到了初始数据分组的情况下，将在步骤1111中启动与缓冲区域和接收到的数据分组相关的定时器。在定时器已经对于接收到的数据分组的相关缓冲区域运行时的情况下，可以重新启动定时器(也参见步骤1111)。
在转到下一传输时间间隔(TTI)的接收之前，可以在步骤1112中递减所有定时器。可以独立于在过去的TTI中是否接收到的数据分组无关地递减定时器。
如果在步骤1113中判断任何定时器期满，则将在步骤1114中清除包含有初始数据分组以及可能额外的来自接收到的有关重传分组的软值的特定缓冲区域，因为各个基站不能再期待关于存储在软缓冲区域中的损坏数据分组的重传数据分组。如果没有定时器期满，则期待接收下一数据分组。
设置定时器值(即，设置经过该时间段后基站不再期待重传数据分组的阈值时间段)的一个准则是使它小到足以避免错误合并不同的分组。同时定时器值应当大到足以避免清除其重传仍在挂起的存储分组。
例如，在UMTS的第5版中使用的HARQ协议中，HARQ传输可以是异步的，而可以同步发送ACK/NAK反馈消息。这意味着通常基站并不很了解通信终端何时将要发送初始数据的重传，这使得定时器的设置相当困难。在UE可以自主发送数据分组的情况下，考虑到基站和通信终端处的处理时间，可能重传数据分组在初始数据分组的传输之后不久就会到达。可以以更高优先级来发送重传以便最小化延迟和延迟抖动(jitter)。此外，由于信道条件可能改变，从而传输格式(例如分组大小、调制、编码率等)可以不再适合信道条件，因此重传不应被挂起太久。后一种情况可能请求传输格式(TFC-传输格式组合)适应于新的信道条件。
允许的最大定时器值可以取决于详细的分组重传协议设计。例如，在基于窗口的HARQ协议中，应当避免回绕问题。对于可靠的ARQ操作，ARQ窗口可以是发射机或接收机窗口大小的至少两倍大小。一旦接收到窗口外的数据分组，就将窗口前移(forward)。假设使用序列号来标识HARQ窗口内的特定位置，不以大的步长前移窗口，并且所有随后的数据分组都被正确接收，可以考虑发送窗口的所有分组用了多长时间来计算定时器值。在后一种情况下，定时器将在启动具有相同序列号的新数据分组的新传输之前期满。
窗口大小越大，或者HARQ SAW进程越多，或者每个HARQ进程的窗口越大，软缓冲区大小和定时器值可能就越大。对于HARQ，由于重传数据分组的每个软值都需要在缓冲区域中缓存，因此软缓冲区大小可以是一个主要的复杂度因素。因此窗口大小不能过大。这意味着可以将缓冲区大小设计成存储与在连续传输的往返时间(round trip time)内所接收的一样多的分组。根据接收机的实现，可以通过比特级或符号级软值来缓存分组。对于高阶调制(例如16QAM)，符号级的缓存请求较少的存储器，而如果例如需要收缩(puncture)特定比特的话，比特级软值允许最高的灵活度。另一个设计准则是比特颗粒度(granularity)，即，多少比特表示一个软值。因此，在精确性和缓冲区大小之间可以存在折中。
如图13所示，往返时间可以定义为自数据分组从UE的初始传输1301起、直到接收到否定的反馈消息时重传同一数据分组1305为止的时间。这包括两个时间传播延迟tpropa加上UE和节点B的处理时间tUE_process和tNodeB_process。假设在前一或初始传输之后6个TTI可以发送重传。为了实现连续传输，这可以对应于至少为6的发射机和接收机窗口。在纯粹的基于窗口的ARQ系统中，最小总体窗口大小可以是接收机/发射机窗口大小的至少两倍，即，在该例子中等于12。即使一些ACK/NAK丢失，这也可以确保分组的唯一标识以及正确的ARQ操作。如果例如存在NAK误解为ACK，则新分组可能没有相同的序列号，但窗口很可能移动，向接收机指示这不是期待的重传，而是新的分组。
可以对N信道SAW协议进行相同的计算。前面所述的ARQ系统等效于6信道SAW协议和一比特新数据指示符(等于序列号)。在两个系统中，定时器都可以设为TTI的12倍，以便使协议对最坏的情况也有效。假设如图13所示的同步传输，可以计算对于最坏的情况的最大定时器值，这将在下面进行说明UE可以向两个节点B发送进程号设为1、NDI等于0的第一数据分组，节点B1接收到数据分组，但不能对其解码，因而将软值缓存在软缓冲区的缓冲区域中，并且向UE发送NAK来指示解码失败。节点B2可以成功地解码数据分组并发送ACK。因此，UE接收到来自节点B2的ACK和来自节点B1的NAK。
此外，假设UE向节点B1和节点B2发送分组2，3，...，12，其中节点B2接收并成功解码所有分组。数据分组1到6可以包括不同的HARQ进程号和设为0的NDI。发送NDI设为1的分组7到12。
节点B1可能临时没有接收并且丢失了具有进程号1和设为1的NDI的分组7。这样，节点B1仍然在相关软缓冲区中存储有具有进程号为1和设为0的NDI的第一数据分组。
UE发送具有进程号为1、NDI等于0的新数据分组13，该分组被节点B1接收。由于新数据分组的进程号和NDI与存储在缓冲区中的数据分组的进程号和NDI相同，节点B认为该新分组是重传，因此合并这两个分组。这样在上述情形中，节点B1将错误地合并数据分组13与存储在软缓冲区中的第一数据分组1。
这是一种基于很特殊假设的最坏情况的计算，这种假设在实际系统中可能很少发生。首先，UE可以不会像上面例子中那样被连续调度。反馈信令的误解或者分组完全丢失也应当是例外事件。此外，ARQ操作可以不是同步的，即，可以不是在固定时间段期满之后发送重传。可以有某些其他挂起的分组的重传，它们具有比初始传输高的优先级，并且将取代新的初始传输，进一步增加时间直到发生回绕为止。有限的窗口大小将导致只要在丢失一个接收后就需要清除HARQ缓冲区。
可以考虑例如特定数据流的服务质量(QoS)请求，以灵活的方式配置分组重传方案或协议。这可以是例如要达到的一定误比特率或延迟请求。例如，当使用HARQ协议时，可配置的参数可以是HARQ软缓冲区的大小、HARQ进程号、到放弃分组为止的时间、最大重传次数、最小TTI间隔或者UE和/或节点B处理时间等。当要将分组从软缓冲区中清除时，定时器的设置可以取决于也应当考虑的这种类型的参数。
在软切换期间，当两个或更多节点B接收并尝试解码相同分组时可能出现非同步的节点B缓冲区的问题。因此，RNC可以通知节点B关于每个特定UE的软切换状态。可以仅在UE处于软切换的情况下才启动定时器。
此外，节点B可以给定缺省的定时器值，或者可以由诸如无线资源控制之类的高层配置该值。RNC可以发出具有新信息元素(例如被称为HARQ_flush_timer)的消息。该消息可以发送来设置或修改特定的物理或传输信道，例如增强型专用信道。在UMTS中，无线网络控制协议被称为节点B应用协议(NBAP)。对于增强型专用上行链路分组传输，可以采用不同的调度选项。如果节点B控制UE的上行链路传输，则它可以优先考虑具有快要期满的定时器的特定UE。这可以允许UE在其活动集合的基站的定时器期满、缓冲区清除之前发送重传数据分组，以从软合并中获得增益。
尽管重传可以具有较高的优先级，但UE调度决策可以考虑其他参数，如信道质量、可用的发射功率、不同数据流的不同优先级等。如果UE可以自主调度某些传输，或者可以请求额外的传输容量，则它可以优先考虑定时器快要期满的分组。
因此在另一实施例中，定时器值可以对于UE是已知的，例如，它可以是预定的。在本发明的另一实施例中，定时器值被以信令发送给UE。可以使用RRC信令来发送定时器值。这可能要求为RRC信令消息定义例如被称为HARQ_flush_timer的新信息元素。图10所示的载体设置过程将不需要改变，并且在现有的消息，如RB_setup、RB_reconfiguration、RRC_connection_setup、TrCH_reconfiguration、cell_update或handover_command中加入新信息元素HARQ_flush_timer。如果没有以信令发送HARQ定时器值，则它可能具有预定的缺省值。此外，定时器值的颗粒度可能随着参数HARQ_flush_timer的值增加而增加。例如，当假设可能的定时器值为5ms、10ms、15ms、20ms、30ms、50ms或100ms时，HARQ_flush_timer可以用三比特表示。
此外，假设通信终端知道在某些或所有节点B中已经清除了软缓冲区，那么它可以改变传输参数的选择。例如根据已经发送了多少重传，有不同的增量冗余策略。某些UE在初始数据分组以低编码率发送(接近解码所需的编码率)。在进一步重传数据分组时仅仅增加少量冗余。如果它知道在某些或所有节点B中与数据分组和有关重传数据分组相关联的缓冲区域已经被清除，那么UE可以重新开始初始传输。这也可以应用到在不同传输中使用不同调制星座(例如星座重布置)的系统(例如参见3GPP TS 25.213“Spreadingand modulation(FDD)”，可从http//www.3gpp.org获得)。
在图12中示出了示例性HARQ发射机操作。如果UE同步，则UE可以准备好数据传输，由RRC等正确配置无线载体。如果允许UE发送(如果其传输缓冲区中有数据、发射功率足够等)，它可以如方框1201所示在一个TTI内发送一个或多个分组。分组通常被称为分组数据单元，并且可以是诸如IP分组之类的其他分组的片断，还可以是多个分组的拼接(concatenation)。在步骤1202中，UE可以选择诸如传输块大小、调制和编码方案、码数量、功率、星座等传输参数，并且可以在步骤1203中在发送的分组之前或与之一同发送这一侧信息或控制信息。
关于如何生成和处理反馈信息有许多办法。在这个例子中，所有节点B发送反馈，如果一个节点B发送ACK(见步骤1204)，则认为该分组被正确接收并且可以从发射机缓冲区中删除(见步骤1205)。接着，在步骤1206中对于活动集合内的每个节点By，可以检查是否接收到所发送的分组的肯定应答。在接收到对于特定分组Xi的ACK的情况下，在步骤1207中停止相应的定时器Ti，y。如果没有接收到来自基站的ACK，则处理前进到方框1209。可以由活动集合中的所有节点B(y＝0，1...Y)执行的步骤在图中用复框表示。这表示在UE中可以有和活动集合中的节点B一样多的定时器。
在没有接收到所发送的分组Xi的ACK的情况下，可以在步骤1208中调度该分组重传。当发送与仍存储在软缓冲区中的分组(即，之前发送的数据分组)不同的新数据分组时，可能出现不同步的软缓冲区的问题。由于节点B可以不知道何时丢失了传输，因此在每次接收后启动定时器。
在步骤1210中，UE可以启动或重新启动对每个分组和活动集合内接收到其否定应答NAK的每个节点B(见步骤1209)的定时器。如果节点B丢失了分组(既不发送ACK也不发送NAK)，则定时器将不受影响，并且过程前进到方框1211。
定时器最好设为TTI的倍数，并且在步骤1211中递减每个TTI。
如果在节点B处定时器期满(见步骤1212)，则UE可以知道相应定时器在该特定节点B处期满，并且在该特定节点B处清除了该分组的软缓冲区(见步骤1213)。在所示的实施例中，UE可以发送具有初始参数设置的可能的重传，即，在这种情况下为初始数据分组。如果在TTI内什么也没调度，则所有的定时器也将递减一个TTI。UE中关于以初始传输参数重新开始的决定可以取决于其他参数或条件，例如在多少节点B上清除缓冲区、已经发送了多少次重传、在这期间信道条件已经发生了多少变化等。
还应当注意，活动集合中只有一个所选的节点B可以向UE发送反馈消息来指示所发送的数据分组/重传数据分组的接收状态(ACK、NAK)。在后一种情况下，可以只为每个发送的数据分组维持一个定时器。在这种情况下需要提到的是，不能确保不发送反馈的其他节点B的软缓冲区仍然总是完全同步。在这种状况下，使用如上所述的发明、或者通过与本发明同日提交的申请“Base Station synchronization in Soft Handover”(attorney”s docket numberEP28260)中所指出的通过活动集合节点B中的信令同步软缓冲区是有益的。
下面概述可以由UE执行的其他动作。这些动作主要是避免节点B清除特定相关数据分组重传进程的缓冲区域的操作。因此，UE定时器需要设为小于节点B定时器的值，以便及时触发该操作，即，能够在时间期满之前将例如重传数据分组发送到节点B。
如果UE处于被调度模式，那么它需要向节点B发送容量请求消息。这些容量请求可以包含不同的属性来支持节点B做出调度决策。这些参数可以是例如传输的优先级、缓冲区中的数据量、以及到必须发送分组为止还剩下的时间。在本发明的另一方面中，UE考虑用于UL容量请求的生成、以及用于设置将在容量请求中发送的参数的定时器。
已经概述了可以根据最坏情况(假设连续传输来自UE的数据分组、并且新数据分组立即重新使用相同的HARQ进程和序列号)来计算定时器。这是为了尽量避免错误合并分组的软缓冲区值。另一方面，这种情况可能在实际中很少发生，而更有可能的是尽管可以有一定延迟的重传过来，但软缓冲值被不时清除。在本发明的另一例子中，定时器可以设为大于上述最坏情况的值。在这种情况下，UE需要通过下面所述的适当操作来防止在接近最坏情况的极端状况中的错误合并。
根据反馈方案，UE知道一些或所有节点B的HARQ环境，即，不同进程或ARQ窗口、定时器、软缓冲区消耗的状态等。如果所有节点B发送ACK/NAK，那么UE根据丢失ACK/NAK可以知道节点B最有可能丢失特定分组。如果这是初始传输，则显然节点B的软缓冲区没有被更新，因而与其他发送了反馈的节点B的缓冲区不同步。UE可以据此预测何时可能出现错误情况，从而避免该情况。
由于错误情况仅仅发生在发送新分组时，因此发射机可以对新分组使用不同的HARQ进程和/或序列号(或NDI)，从而避免可能的错误合并。如果软缓冲区存储空间有限，则必须提供HARQ进程和/或序列号(或NDI)，它不处于处理或具有存储用来合并的值的状态。如果整个软缓冲区在使用中，则相应传输处理可以暂停，直到接收到软缓冲区中的另一分组的ACK，并且可以重新使用该HARQ进程和/或序列号(NDI)为止。它也可以暂停HARQ进程，直到定时器期满并且对相同分组重新开始为止。通常，应当避免UE等待一直到节点B中的定时器期满，以便减少延迟。然而，根据数据分组重传方案设计，可以存在许多希望定时器期满的特殊情况。UE可以自己启动节点B中的部分或全部软缓冲区域，而不是等待节点B中的定时器期满。这可以例如通过使用清除指示符、人工前移HARQ窗口(等效于清除整个缓冲区的一部分)、或者简单地放弃没有应答的一些分组来完成。
如果UE不能够重传分组，例如，发射功率不足，不可能及时调度重传等，那么它可以将这种情况以信令通知节点B，以避免清除软缓冲区。这可以通过例如与其他HARQ相关信息(如HARQ进程号和序列号(或NDI))一起的标记来完成。UE可以发送包括该标记的特殊重新开始消息来命令节点B重新开始特定的运行的定时器。在接收后，节点B将停止或最好重新开始该分组的定时器，并且将保持软缓冲区。另一种可以是一种零净荷分组，它具有一定的控制信息，但传输块大小为0。这意味着没有实际传输的数据。尽管这种传输将消耗一些资源，但比起清除已经收集了几乎足够成功解码的冗余的软缓冲区来，它可能无线效率更高。
如上所述，根据本发明的一个实施例，最好单个节点B向UE发送反馈消息来肯定应答接收到的数据分组。这样，所谓的服务节点的选择可能请求进一步的考虑，以便向UE提供可靠的反馈。关于用于选择服务节点B的无线链路质量指示符的可能的选择准则在与本申请同日提交的申请“ServingBase Station selection during Soft Handover”(attorney’s docket number EP 28257)中有阐述。
用于软缓冲区内容同步的定时器接近它的期满这一事实可以解释为该特定节点B的上行链路无线链路条件恶化。支持服务节点B重选的该信息的信令取决于所考虑的UTRAN架构。对于R99/4/5架构，可以将信息从当前服务节点B信令发送给RNC。然而对于改进型架构，关于无线的协议实体可能位于节点B+中。可能要取决于当前的服务节点B+来选择新服务节点B+并向其以信令通知该决定。因此，在这种情况下，可以不必将当前服务节点B+中的定时器接近它的期满这一事实通知给其他网络组件。
在同时提交的申请中，定义了用于服务节点B选择的活动时间的协商。与本发明的可能交互是在提出新活动时间之前考虑软缓冲区同步的定时器的状态。根据无线接入网络架构，实际部署、传输技术等，在lub/lur接口上可以有不同的延迟。取决于这些延迟，使用如上所述的发明、或者通过与本发明同日提交的申请“Base Station synchronization in Soft Handover”(attorney’sdocket number EP28260)中所指出的通过活动集合节点B当中的信令同步软缓冲区是有益的。对于网络内(例如，同一簇(cluster)或无线网络子系统的所有节点B部分)短的信令延迟，使用同时提交的申请中所述的同步方法可以是有益的，而本发明可能偏好较长的延迟。这两种方法还可以并行和依赖应用。如果信令到达，则定时器将被取代，反之亦然。
另一实施例提供了如上所述的本发明的目的的替代解决方案。如果分组存储在节点B中，并且节点B有一段时间没有接收到重传，那么它不知道它是丢失了重传(可能被另一节点B正确接收)还是在上行链路上确实什么也没有发送。
如果下行链路反馈信令没有错误，则UE准确地知道其每个节点B的传输状态(HARQ环境)。即使一些节点B完全丢失了一些重传，UE根据这些UE的丢失的反馈也将了解这一点。
在本实施例中，可以使用指示是否将接收到的数据分组与之前的传输合并的额外标记。如果仍存储在软缓冲区中的分组没有被同时调度，或者没有被任意节点B肯定应答，那么UE可以设置合并指示符来向节点B指示仍然可以合并分组。这将给节点B关于仍然可以合并分组的保证。对于新数据分组的初始传输，合并指示符可以指示不将接收到的分组与之前接收到的数据分组合并，并且节点B可以清除与用当前接收到的数据分组以信令通知的进程号对应的缓冲区域。也可以使用清除定时器进行更好的合并。如果定时器期满并且接收到具有未置位的合并指示符的分组，则将丢弃该分组。
如果在挂起重传期间信道条件同时发生改变，那么改变分组的传输格式也可能会有好处。这意味着将可以不进行合并。在这种情况下，尽管发送具有相同序列号的相同分组，但也可以设置清除位。尽管仍在缓存具有相同序列号(进程号和NDI)的分组，但接收机可以清除HARQ缓冲区。与递增序列号相比的一个优点是在重新排序缓冲区中没有丢失的分组。
对于快速小区站点选择，出现的问题与引入本申请时的问题类似。不同的是可能没有UE的软切换，而是不同小区的快速切换。
在本申请的另一实施例中，本发明的上述基本原理可以应用到快速小区站点选择(FCS)期间的HARQ软缓冲区同步。使用快速小区站点选择，UE总是向单个小区(最好是具有最佳信道特性或最低负载(没有软切换传输)的小区)发送。根据具体的协议，UE可以在特定时间或每个TTI内在小区之间切换。小区切换可以由UE自主完成，或者可以完全或部分地由网络控制。与软切换中的方法相同，可能需要在协议传输到达同一节点B之前同步软缓冲区。对于FCS，同步可用的时间可以考虑从该小区切换并回到该小区的时间。如果存在不同的调度模式，则可以应用相同的另一实施例，其中一个模式可以以支持HARQ为特征，而另一个不能。如果UE处于调度模式，则它可以不支持HARQ，而当它处于自主模式时它可以支持这种功能。这其中的一个原因可以是对于调度模式需要在UE和节点B之间信令传输更多的控制信息。这可以与HARQ操作所需的控制信息组合。当来回切换时，也可以同步软缓冲区。
RNC可以不知道节点B和移动终端执行的模式切换或小区切换。一旦用作重新排序实体的RNC从新节点B接收到分组，它可以通知活动集合中的之前或所有其他节点B清除它们的软缓冲区。或者，新节点B可以知道是否执行了小区切换，并且可以将它通知给旧或其他节点B。其他节点B可以由此清除它们的缓冲区。知道模式或小区切换的节点B也可以通知99/4/5版架构中的RNC或改进架构中的当前服务节点B+关于该事件。RNC或服务节点B+也可以相应通知活动集合的其他节点B来清除它们的缓冲区。如果小区和模式选择是缓慢地而非每分组地完成，那么软缓冲区可以在小区或模式切换回前一小区或模式发生之前同步。
如前面所述，可以存在着这样的缺点软缓冲区值被清除，尽管重传仍可能到达。如果FCS或模式切换是以很快地方式完成的，例如，每个TTI，那么有很大的可能频繁出现相同小区或模式的重选。在这种情况下，保存软缓冲区值一段时间以便可能切换回该小区或模式是有好处的。这将允许将重传与已经缓存在软缓冲区中的之前传输合并。也可能发生这样的情况，即，通信终端或移动终端在切换到新小区或新模式之后不发送任何数据。在这种情况下，可以决定切换回前一小区或模式并且继续用相关缓冲区域的相同状态传输。到完成清除为止的这段时间可以再次由阈值时间段定义，而至少一个基站和通信终端可以监视从将所述数据分组存储到所述相关缓冲区域中起的经过时间。可以以之前所述的类似方式、可能考虑额外的小区或模式切换时间，来计算阈值时间段。阈值时间段的最小长度和软合并的增益之间又存在着折中。通过所述方法或者通过结合其他方法可以防止错误合并。所述FCS或模式切换的阈值时间段可以与软切换的阈值时间段(即，多个基站)相同或不同。如果值不同，则可以以类似之前所述的方式通过无线网络控制信令将其以信令通知给至少一个相应基站，或者通过无线资源信令将其以信令通知给通信终端。
最后，要注意的是，上述本发明可以用于不同类型的RAN架构。例如，本发明可应用于图2所示的UTMS R99/4/5UTRAN架构以及图4所示的演变UTRAN架构。
权利要求
1.一种在包括通信终端和多个基站的移动通信系统中以分组重传方案使用的方法，其中在软切换期间所述通信终端与所述多个基站通信，该方法包括步骤在多个基站处从通信终端接收数据分组，在每个基站处检查所述接收到的数据分组的数据完整性，如果基站没有确认所述接收到的数据分组的数据完整性，则将接收到的数据分组存储在各个基站的缓冲区域中，其中缓冲区域与所述接收到的数据分组相关联，并且监视从将所述数据分组存储到所述相关缓冲区域中起的经过时间。
2.如权利请求1所述的方法，还包括步骤如果确认所述接收到的数据分组的数据完整性，则清除相关缓冲区域。
3.一种用于在包括通信终端和多个基站的移动通信系统中更新基站的软缓冲区的方法，其中在软切换期间所述通信终端与所述多个基站通信，该方法包括步骤在多个基站处从通信终端接收数据分组，在每个基站处检查所述接收到的数据分组的数据完整性，如果确认所述接收到的数据分组的数据完整性，则清除与所述接收到的分组数据相关的各个基站的缓冲区域。
4.如权利请求3所述的方法，还包括步骤如果基站没有确认所述接收到的数据分组的数据完整性，则将接收到的数据分组存储在相关缓冲区域中，并且监视从将所述数据分组存储到所述相关缓冲区域中起的经过时间。
5.如权利请求1、2或4所述的方法，还包括步骤如果各个监视的时间段等于或大于阈值时间段，则清除缓冲区域，其中经过阈值时间段之后在各个基站中可以不再期待重传数据分组。
6.如权利请求1、2、4或5所述的方法，还包括步骤在多个基站处接收来自通信终端的重传数据分组，在每个基站处对所述接收到的重传数据分组执行数据完整性检查，如果基站没有确认所述接收到的数据分组的数据完整性，则将重传数据分组存储在与有关所述重传数据分组的前一数据分组相关的缓冲区域中，并且重新开始监视从将重传数据分组存储到所述相关缓冲区域中起的经过时间。
7.如权利请求6所述的方法，其中，所述执行数据完整性检查的步骤包括将所述重传数据分组与所述有关数据分组合并来得到合并的数据分组，解码合并的数据分组来得到解码后的数据，以及检查解码后的数据的完整性。
8.如权利请求1到7之一所述的方法，还包括步骤在多个基站处接收来自通信终端的重传数据分组，在每个基站处对所述接收到的重传数据分组执行数据完整性检查，如果基站确认数据完整性，则停止监视相关缓冲区域。
9.如权利请求1到8之一所述的方法，还包括步骤如果各个监视的时间段等于或大于阈值时间段，则停止监视各个数据分组。
10.如权利请求1到9之一所述的方法，其中，所述阈值时间段是可配置的持续时间。
11.如权利请求10所述的方法，还包括步骤通过来自移动通信网络中的控制单元的无线网络控制信令，将所述阈值时间段的持续时间以信令通知给所述多个基站的至少一个。
12.如权利请求11所述的方法，其中，在NBAP消息的信息元素中将所述阈值时间段的持续时间以信令通知给至少一个基站。
13.如权利请求10到12之一所述的方法，还包括步骤通过来自移动通信网络中的控制单元的无线资源控制信令，将所述阈值时间段的持续时间以信令通知给所述通信终端。
14.如权利请求13所述的方法，其中，在无线载体设置消息、无线载体重配置消息、无线资源控制连接设置消息、传输信道重配置消息、小区更新消息和切换命令消息中的至少一个的IE中，将所述阈值时间段的持续时间以信令通知给通信终端。
15.如权利请求1到14之一所述的方法，还包括步骤从所述多个基站的至少一个向通信终端发送消息，指示是否所述多个基站中的至少一个确认了接收到的数据分组的数据完整性。
16.如权利请求1到15之一所述的方法，还包括步骤确认接收到的数据分组的数据完整性的至少一个基站将接收到的数据分组转发到移动通信系统的控制单元。
17.如权利请求1到16之一所述的方法，还包括步骤在基站处接收来自所述通信终端的容量请求消息，请求用于数据分组重传的额外的传输容量。
18.如权利请求17所述的方法，其中，所述容量请求消息包括所述通信终端要发送的数据分组的传输优先级、所述通信终端的传输缓冲区中的数据大小、所述监视的时间段的持续时间、分组的标识或被请求了容量的信道中的至少一个。
19.如权利请求17或18所述的方法，还包括步骤从基站向所述通信终端发送容量许可消息，其中容量许可消息指示分配给所述通信终端用于数据传输的传输容量。
20.如权利请求1到19之一所述的方法，其中通过专用信道接收数据分组。
21.如权利请求1到20之一所述的方法，还包括步骤在基站处从所述通信终端接收重新开始请求消息，其中所述重新开始请求消息指示需要重新开始监视从将所述数据分组存储到所述相关缓冲区域中起经过的所述时间的数据分组，以及重新开始所述监视。
22.如权利请求21所述的方法，其中所述重新开始请求消息包括控制信息以及无或伪净荷数据。
23.如权利请求1到22之一所述的方法，其中，所述分组重传方案是基于窗口的分组重传方案，并且该方法还包括基于分组重传方案的窗口内传输所有数据分组所需的时间、计算所述阈值时间段的步骤。
24.如权利请求1到23之一所述的方法，还包括步骤基于接收初始数据分组和接收重传数据分组之间的时间间隔，计算所述阈值时间段。
25.如权利请求1到22之一所述的方法，还包括步骤基于所述缓冲区的大小、数据分组重传方案中分组最大重传次数、通信终端对反馈消息的处理时间、各个基站对接收到的数据分组的处理时间和传输时间间隔中的至少一个，计算所述阈值时间段的持续时间。
26.一种包括通信终端和多个基站的移动通信系统中的基站，其中通信终端在软切换期间与所述多个基站通信，并且其中所述基站包括用于实现如权利请求1到25所述的方法的装置。
27.一种用于在通信终端中调度数据重传的方法，该通信终端是包括所述通信终端和多个基站的移动通信系统的一部分，其中所述通信终端在软切换期间与所述多个基站通信，该方法包括步骤向所述多个基站发送数据分组，从至少一个所述基站接收至少一条反馈消息，评估所述至少一条反馈消息来确定是否所述多个基站中的至少一个确认了所述发送的数据分组的数据完整性，以及如果基站没有确定所述发送的数据分组的数据完整性，则监视从所述数据分组的发送或各个反馈消息的接收起的经过时间，来调度在阈值时间段期满之前进行关于所述数据分组的重传，在所述阈值时间段之后各个基站可以不再期待接收重传数据分组。
28.如权利请求27所述的方法，还包括步骤如果没有确认所述发送的数据分组的数据完整性，并且当时所述监视的时间段小于阈值时间段，则向所述多个基站发送容量请求消息，请求另外的重传数据分组的传输容量。
29.如权利请求28所述的方法，其中，所述容量请求消息包括数据分组的传输优先级、所述通信终端的传输缓冲区中的数据大小、所述监视的时间段的持续时间、分组的标识和请求容量的信道中的至少一个。
30.如权利请求28或29所述的方法，还包括步骤检查是否从所述多个基站中的基站接收到容量许可消息，其中容量许可消息指示分配给所述通信终端用于数据传输的传输容量，以及如果没有接收到所述容量许可消息，则向基站发送重新开始请求消息，其中所述重新开始请求消息指示需要重新开始在各个基站处监视的数据分组。
31.如权利请求27所述的方法，还包括步骤如果没有确认所述发送的数据分组的数据完整性，并且当时所述监视的时间段小于阈值时间段，则向基站发送重新开始请求消息，其中所述重新开始请求消息指示需要重新开始在各个基站处监视的数据分组。
32.如权利请求31所述的方法，其中所述重新开始请求消息包括控制信息以及无或伪净荷数据。
33.如权利请求27所述的方法，还包括步骤如果没有确认所述发送的数据分组的数据完整性，并且当时所述监视的时间段小于阈值时间段，则暂停数据分组的重传，直到相应监视的时间段大于所述阈值时间间隔为止。
34.如权利请求27到33之一所述的方法，还包括步骤如果没有确认所述发送的数据分组的数据完整性，则通知通信终端中的调度器重新调度发送的数据分组以便重传。
35.如权利请求27到34之一所述的方法，还包括步骤向所述多个基站发送重传数据分组，从至少一个所述基站接收至少一条反馈消息，评估所述至少一条反馈消息来确定是否所述多个基站中的至少一个确认了所述发送的重传数据分组的数据完整性，以及如果确认了数据完整性，则停止监视从数据分组的发送或各个反馈消息的接收起所经过的所述时间。
36.如权利请求27到35之一所述的方法，还包括步骤如果确认了发送的数据分组的数据完整性，则通知所述调度器将所述发送的数据分组从通信终端的传输缓冲区中删除。
37.一种包括通信终端和多个基站的移动通信系统中的通信终端，其中通信终端在软切换期间与所述多个基站通信，并且其中所述通信终端包括用于实现如权利请求27到36所述的方法的装置。
38.一种包括多个如权利请求26所述的基站和至少一个如权利请求37所述的通信终端的移动通信系统。
全文摘要
本发明涉及用于调度数据重传的方法、在数据重传方案中使用的方法和用于在软切换期间更新移动通信系统中的基站的软缓冲区的方法。本发明涉及执行控制和更新方法的基站、用于执行调度方法的通信终端，以及包括至少一个基站和通信终端的移动通信系统。为了防止在接收机的分组重传方案中错误合并数据分组，本发明提供可以在其正确接收后清除与接收到的数据分组相关联的软缓冲区域的方法。此外，提供监视从最近一次将数据分组存储到基站的缓冲区域中起的经过时间、以便能够在阈值时间段期满后触发清除缓冲区域的方法。
文档编号H04L12/56GK1864362SQ200480028836
公开日2006年11月15日 申请日期2004年6月17日 优先权日2003年8月14日
发明者艾科·塞德尔, 乔基姆·洛尔, 德拉甘·彼得罗维克 申请人:松下电器产业株式会社