一种用于调整移动台睡眠模式的方法及装置的制作方法

专利名称：一种用于调整移动台睡眠模式的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信网络，尤其涉及无线通信网络中的中继设备和移动台。
背景技术：
移动通信改变了人们的生活，且人们对移动通信网络的要求也越来越高。移动运 营商需要提供更好的网络覆盖、更高的用户吞吐量(特别是对于小区边缘用户)，更低的传 输时延和更长的移动台电池的使用寿命，这些也正是高级国际移动通信(IMT-Advanced， International Mobile Technology-Advanced)的目标，许多标准化组织已经开展了下一 代(next generation)移动通信的研究，例如电气与电子工程师学会(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) 802. 16m 禾口 高级长期演进(Long Term Evolution-Advanced, LTE-Advanced)等。为了有效地扩展小区覆盖以及提高用户吞吐量(特别是对于小区边缘用户)，在 微波存取全球互通(Worldwide Interoperability forMicrowave Access, WiMAX)系统禾口 LTE-Advanced中均引入了多跳中继技术。为了延长移动台电池的使用时间，一方面，可以采用更先进的设计和新型材料以 提高电池容量；另一方面，可以借助移动通信网络，利用移动台和网络之间的协商机制，例 如，引入移动台的睡眠模式，以减少移动台的活动(awake)时间，从而降低移动台的电能消 耗。但是，睡眠模式不利于时延敏感的业务，即那些要求较低时延的实时业务，如话音通信 业务等。因此如何在多跳中继系统中以较小的开销(overhead)在节省电池消耗和实时性 之间折衷是本发明所要解决的一个技术问题。睡眠模式意味着移动台与网络之间的协商。基站仅在特定的间隔(interval)为 移动台调度数据传输，该间隔被称为“侦听窗口”;移动台在其它间隔保持睡眠状态，这些间 隔被称为“睡眠窗口”。考虑到多跳中继系统包括多个链路，当在基站与移动台之间路径上的任何一条链 路发生错误，均会导致重传或者重新调度，这可能会导致移动台错过“侦听窗口 ”。现有技术 的解决方案是等待下一个“侦听窗口”再将数据传输至移动台。以下，参照图1，对现有技术 中等待下一个侦听窗口以重传数据进行具体描述。如图1所示，以多跳中继系统中的基站1采用集中式调度(centralized scheduling)，且数据包使用混合自动重传的编码方式(Hybrid Automatic Repeat Request, HARQ)为例，对当中继站2发现误包时的处理流程进行说明如下。图1所示的基 站1位于无线多跳中继网络中，其可以经由一个或多个中继站2与移动台3建立通信，也可 以直接与移动台3建立通信。在第N帧中，如图1中步骤i所示，基站1为在基站1和移动台之间的所有链路，其 中，既包括基站1与中继站2之间、或者中继站2与中继站2之间的中继链路(re lay link), 也包括基站1与移动台3之间、或者中继站2与移动台3之间的接入链路(access link) 调度HARQ包的初始传输(initial transmission)，也即，为中继链路和通信链路上的所有网络设备分配通信资源，例如，时频资源，并将下行混合重传突发(HARQ burst)发送至下一 跳的中继站2 ；此外，在同一帧中，基站1将下行映射表(DL MAP)，其中包括中继站中继映射 表(RS relay MAP)消息发送给中继站2，以及将中继站接入映射表(RS access MAP)消息 也发送给中继站2，如图1中步骤i所示。
然后，如图1中的步骤ii所示，中继站2验证发送给移动台3的数据帧中的下行 混合重传的突发是否错误，具体地，中继站2可以通过循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check, CRC)来进行校验。然后，如图1中的步骤iii所示，如果错误，则中继站2修改本中继站的下行映射 表(RS DL-MAP)，用本中继站的管理连接标识(connection ID, CID)，例如基本CID (basic CID)，替换移动台3的传输连接标识，也即移动台3的transport CID,并将发生错误的欲发 送给移动台3的数据突发的数据子载波置零(null)。然后，在步骤iv中，中继站2将修改后的下行映射表、置零的数据子载波和相应的 导频(pilot)发送给移动台3。实际上，移动台3并不知道有传送给它的数据。此外，根据网络配置的重传机制，中继站2还向基站1发送否定确认消息(Not Acknowledge, NACK)，以告知传输失败。然后，基站1会调度重新传输。上述对现有技术的描述是以离基站1最近的中继站2发现传输错误为例进行说 明，当然，发现错误的中继站2所处的位置并不限于上述的例子，发现错误的中继站2可以 位于第二跳、第三跳等等，处于不同位置的中继站对错包的处理与上述的步骤近似，因此， 在此不予赘述。基站1的调度必须保证数据包的重传会在移动台3的侦听窗口到达移动台3，这样 移动台3才不致于丢失数据包。当未发生错包的情形下，基站1的调度可以保证数据包在 预定侦听窗口到达移动台3，然而在传输发生错误的情况下，基站1会重新调度数据包，使 重传的数据包会在预定侦听窗口的下一个侦听窗口才会到达移动台3。因此，现有的技术方 案会带来以下缺点1.根据基站1的重传机制，移动台3可能在预定侦听窗口的下一个侦听窗口才 能收到数据包，因此会引起较大的时延，降低话音等实时业务的服务质量(quality of service, QoS)，降低用户感受；2.因为置零的数据子载波未携带任何有用信息，因此浪费了宝贵的无线资源；3.因为较长的调度时延，中间(intermediate)中继站2将存储大量的不成功的传 输包，因而需要大量的存储，也因此提高了中继站2的设备成本。

发明内容
鉴于现有技术存在上述问题，本发明提出了当需要重传时，控制移动台调整睡眠 模式的方法及装置。根据本发明的第一方面，提供了一种在无线中继设备中用于控制所述中继设备所 辖的移动台调整睡眠模式的方法，其中，包括以下步骤a.判断所述中继设备的上一跳网 络设备是否需要向所述移动台重传数据包和/或调度信息；b.当所述上一跳网络设备需要 向所述移动台重传数据包和/或调度信息时，向所述移动台发送用于调整所述移动台的睡 眠模式的调整相关信息。
根据本发明的第二方面，提供了一种在无线移动台中用于调整睡眠模式的方法， 其中，包括以下步骤A.接收来自中继设备的用于调整所述移动台的睡眠模式的调整相关 信息；B.根据所述调整相关信息，调整睡眠模式。根据本发明的第三方面，提供了一种在无线中继设备中用于控制所述中继设备所 辖的移动台调整睡眠模式的第一控制装置，其中，包括判断装置，用于判断所述中继设备 的上一跳网络设备是否需要向所述移动台重传数据包和/或调度信息；发送装置，用于当 所述上一跳网络设备需要向所述移动台重传数据包和/或调度信息时，向所述移动台发送 用于调整所述移动台的睡眠模式的调整相关信息。根据本发明的第四方面，提供了一种在无线移动台中用于调整睡眠模式的第二控 制装置，其中，包括接收装置，用于接收来自中继设备的用于调整所述移动台的睡眠模式 的调整相关信息；调整装置，用于根据所述调整相关信息，调整睡眠模式。采用本发明提供的技术方案的优点如下(1)可以获得较小的时延，基站1或中继站2不必等到下一个侦听窗口再将用户数 据发送至移动台3，这样就提高了服务的等级，尤其适用于对时延敏感的业务，例如，话音传 输和视频传输等对实时性要求很高的业务；(2)充分有效地利用了无线资源，并且避免了现有技术中置零的数据子载波的传 输；(3)对现有的标准的改动极小，仅需要定义一个媒体访问控制层(Media Access Control, MAC)的管理消息即可；(4)降低了对于中继站2的设备上的需求，其可以不必为了后续的重传而存储大 量的数据。


通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特 征、目的和优点将会变得更明显。图1为现有技术中中继站发现误包时的处理流程的示例图；图2示出了本发明的一个实施例的网络拓扑结构示意图；图3示出了根据本发明的一个具体实施例的方法的示意的流程图；图4a和图4b分别为端到端和逐跳式的重传机制的示意图；图5示出了根据本发明的三种不同的睡眠窗口调整方案的示意图；图6示出了根据本发明的帧格式的示意图；图7示出了根据本发明的一个具体实施例的装置框图。其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。
具体实施例方式图2示出了本发明的一个实施例的网络拓扑结构示意图，图2显示了一个多跳中 继的系统。通过基站1的初始调度和配置，基站1确定在其链路中的η个中继站，分别为中 继站2a、2b. . . 2η，用于辅助本基站1处理和转发发送至移动台3的数据包。图3示出了根据本发明的一个具体实施例的方法的流程图，在本实施例中，我们首先以中继站2b为例进行说明。在步骤SlO中，中继站2b首先判断中继站2b的上一跳网络设备是否需要向移动台3重传数据包。如图2所示，在本实施例中，中继站2b的上一跳网络设备为中继站2a。 当以下三种情形下中的任一种情形发生时，中继站2b判断结果为上一跳网络设备需要向 移动台3重新发送数据包和/或调度信息情形一中继站2b接收到来自中继站2a的数据包，且校验该数据包发生错误。例如，中继站2b采用循环冗余校验码对来自中继站2a的数据包进行校验，并判断 出数据包错误，则中继站2b判断出上一跳网路设备，也即中继站2a需要向移动台3重发数 据包和调度信息，当然，发送方和接收方也可以采用其他差错校验码，只要双方事先约定即 可，均属于本发明的保护范围之内。情形二 中继站2b接收到来自下一跳网络设备的NACK消息。在一个实施例中，中继站2b的下一跳网络设备为移动台3，当移动台3接收到来自 基站1的数据包后，移动台3也会采用循环冗余校验码或者其他差错校验码对接收到的数 据包进行校验，如果校验失败，则移动台3会向基站1报告否定确认消息，也即NACK消息， 请求基站1重传数据包，该否定确认消息会经由链路中的各个中继站2b，中继站2a最后到 达基站1。当中继站2b接收到来自移动台3的NACK消息时，中继站2b判断中继站2a需要 向移动台3发送调度信息，例如，在集中式(centralized)调度的情形中，中继站2b判断出 中继站2a需要向移动台3发送调度信息，因为在集中式调度的情形中，重传的资源是由基 站1预先分配的，并由各个中继站处理、转发。在一个变化的实施例中，当中继站2b的下一跳网络设备为中继站时，类似地，当 中继站2b接收到来自下一跳中继设备的NACK消息后，中继站2b判断中继站2a需要向下 一跳中继设备发送调度信息。情形三超过一定的时间间隔，中继站2b仍未接收到来自下一跳网络设备的反馈。在一个实施例中，中继站2b的下一跳网络设备为移动台3，当中继站2b将数据包 发送给移动台3后，中继站2b可能预先获得了自身的位置信息，包括中继站2b与移动台3 相距离的远近，如中继站2b与移动台3相距的跳数(hop)信息，估计出移动台3的反馈消 息何时能够到达本中继站2b。该反馈消息包括肯定确认消息，例如ACK，还包括否定确认消 息，例如NACK。例如，中继站2b与移动台3相距5跳，则数据包需要5跳到达移动台3，而 由移动台3反馈至中继站2b的反馈消息也需要5跳才能到达中继站2b，这样，中继站2b可 以估计出反馈消息的到达时间。1)当数据包在中继链路或者接入链路发生故障因而移动台 3未能接收到数据包时，移动台3不会向上一跳网络设备发送反馈消息，因而中继站2b也 无法在一定的时间间隔内接收到来自移动台3的反馈消息。2)此外，如果移动台3接收到 来自上一跳网络设备的数据包，并发送反馈消息，该反馈消息在传输的过程中发生丢包，中 继站2b也无法在一定的时间间隔内接收到来自移动台3的反馈消息。例如，可以在每个数 据包到达中继站2b后，为该数据包建立计时器，用于对该数据包的反馈消息的到达时间计 时，当计时器显示超过了一定的时间间隔后，中继站2b仍未收到来自移动台3的反馈消息， 则中继站2b判断中继站2a需要向移动台3重传数据包和/或调度信息。在一个变化的实施例中，当中继站2b的下一跳网络设备为中继站时，类似地，超过一定的时间间隔，中继站2b仍未接收到来自下一跳中继站的反馈，则中继站2b判断中继 站2a需要向下一跳中继站重传数据包和/或调度信息。当步骤SlO中，中继站2b判断出中继站2a需要向移动台3重传数据包和/或调 度信息时，本发明进入步骤S11，中继站2b生成睡眠模式调整相关信息。根据中继站2b与基站1的网络配置信息的交互以及共享的内容和频度，中继站2b 可以生成不同的睡眠模式调整信息，分为以下三种方案进行描述
方案一中继站2b通过与基站1相协调，获得来自基站1的网络配置相关信息，包括基站 1的调度策略，中继站2所在的链路所采用的重传机制，以及中继网络的拓扑结构等。其中，基站1的调度策略包括基站1所辖小区的负载参数，以及基站1所调度的各 个移动台的优先级，各个不同业务的优先级等，例如，基站1为其所辖的各个移动台划分不 同的优先级等级，如果需要为移动台重传数据时，基站1可以根据各个移动台的不同的优 先级等级，确定为移动台调度重传需要等待的时间，或者，基站1为不同的业务划分等级， 基站1还可以根据业务的优先级，确定为移动台的不同的业务调度重传所需等待的时间。 例如，一个移动台是VIP用户，且其请求的业务是话音业务，也即希望时延较小，则基站1可 以优先为该VIP用户调度重传。中继站2所在的链路所采用的重传机制包括图4a和图4b分别示出的端到端和逐 跳式的重传机制。其中X表示数据包传输失败。图中实线和一个实心三角形箭头表示初 始传输数据，虚线和一个实心三角形箭头表示反馈信息，实线和菱形箭头表示重传数据，实 线和两个空心三角形箭头表示实际未传输的数据。图4a为端到端重传机制，图4b为逐跳 式重传机制。如图4a所示，在端到端重传机制中，各个中继设备会处理数据包，如果校验正 确，则向下转发；如果发生错误，则不向下转发，所有的HARQ的确认/否定确认信息会汇总 的传递到基站1。在图4a中，因为基站1向中继站2a发送的数据包未发生错误，因此，基 站1仅仅需要向中继站2a发送用于指示基站1所分配的用于重传的资源的调度信息即可， 而不需要向中继站2a重传数据包，由中继站2a向中继站2b重传数据包同时转发调度信 息。相对地，如图4b所示，在逐跳式重传机制中，中继站发现数据包错误后，可以立即做出 反应，例如，在图4b中，中继站2b发现了错包，可以立即向中继站2a报告，可在最近的中继 站(例如中继站2a)立即建立重传，因而缩短了反应时间及传输延迟，但是每一个中继站都 需要更多的资源来进行HARQ反馈，以降低一定的传输效率为代价。本中继网络的拓扑结构，包括本中继站2b的位置信息等，例如，包括本中继站2b 距离基站1的跳数以及本中继站2b距离移动台3的跳数。举例说明，中继站2从基站1获取到该中继网络的重传机制是逐跳式的HARQ重传 机制，因此，当本中继站2b发现数据包传输错误时，由中继站2b的上一跳网络设备，也即中 继站2a重传数据包。中继站2b的位置信息包括中继站2b到基站1的跳数为2跳，中继站 2b到移动台3之间的跳数，例如为5跳。此外，移动台3为VIP用户，移动台3请求的是话 音业务，则中继站2b就可以估算出由中继站2a重传的数据包到达移动台3的精确的到达 时间，因此可以确定触发侦听状态的起始时间。因为此时获得的触发侦听状态的起始时间 是一个精确的数据包到达时间，因此，中继站2b可以根据数据包的大小，计算出数据包的 传输时间，然后再根据该起始时间和数据包的传输时间，计算出触发侦听状态的终止时间。如图5中的方案一所示，中继站2b指示移动台3在时刻Tl从睡眠状态转换为触发侦听状 态，也即，在时刻Tl进入触发侦听窗口，然后，指示移动台3在时刻T2从触发侦听状态转换 为睡眠状态。也即，中继站2b指示移动台3在预定的时间段内，也即Tl时刻至T2时刻的 时间段内处于侦听状态。此外，可替代地，中继站2b也可以生成用于指示触发侦听状态起 始时间Tl和预定的持续时间段T1-T2的指示信息。方案二中继站2b通过与基站1相协调，中继站2b通过与基站1相协调，获得来自基站1的网络配置相关信息，包括本中继站2b所在的链路所采用的HARQ重传机制，本中继网络的 拓扑结构，包括本中继站2b的位置信息等。中继站2所在的链路所采用的HARQ重传机制包括图4a和图4b分别示出的端到 端和逐跳式的重传机制。与方案一中类似，在此不予赘述。本中继网络的拓扑结构，包括本中继站2b的位置信息等，例如，包括本中继站2b 距离基站1的跳数以及本中继站2b距离移动台3的跳数。举例说明，中继站2b从基站1获取到该中继网络的重传机制是端到端的HARQ重 传机制，因此，当本中继站2b发现数据包传输错误时，由基站1调度重传数据包。中继站2b 的位置信息包括中继站2b到基站1的跳数为2跳，中继站2b到移动台3之间的跳数，例 如为5跳。则中继站2b可以根据上述信息，估计出重传数据包的最早到达时间，因为此时 间为重传数据包的最早到达时间，因此中继站2b无法获得重传数据包到达移动台3的精确 时间，但是中继站2b可以判断出重传数据包最早到达移动台3的时间，因此，如图5中的方 案二所示，中继站2b生成用于指示移动台3从时刻T3开始从睡眠状态转换为触发侦听状 态，并一直处于触发侦听状态的指示信息。方案三如果中继站2b未能获取来自基站1的网络配置信息，则中继站2b通知移动台3 需要在整个睡眠窗口中均处于触发侦听状态，如图五中的方案三所示，这样才不会错过重 传的数据包。在方案一和方案二中，中继站2b获取的网络配置信息可以是在网络配置初始时， 基站1与中继站2b交互网络配置信息后，中继站2b上存储的网络配置信息；也可以是中继 站2b实时地向基站1查询，基站1再发送给中继站2b该网络配置信息。图6示出了可能的MAC管理消息格式。该管理消息是对MAC消息的载荷的一个扩展，以下，分别对该MAC管理消息中的各 个字段进行具体的描述>管理消息类型管理消息类型指示所述消息是用于调整睡眠模式的消息，即用于触发移动台3进 入触发侦听状态的消息，所谓触发侦听状态，是一种临时的侦听模式，根据初始的设置，移 动台3在该时间间隔内本应该处于睡眠状态，但是在本发明中，为了保证移动台3能够接收 到来自基站1的重传数据包，因此，移动台3需要在该时段中进入临时的侦听状态，因此，该 侦听模式是由重传数据包的事件触发的。>调整选项调整选项，指示用于调整临时触发窗口的方案的信息，可以用2个比特表示，例如00表示方案一；01表示方案二；10表示方案三；11:保留。>侦听窗口的开始时间(可选)侦听窗口的开始时间(可选)，也即触发进入触发侦听状态的触发时间，该侦听窗 口的开始时间信息可以通过超帧号、帧号和/或子帧号表示。该开始时间可以应用于图5 中所示的方案一和方案二。>侦听窗口的个数(可选)侦听窗口的个数(可选)，也即触发侦听状态的持续时间，该侦听窗口的个数信息 可以通过超帧的个数、帧的个数和/或子帧的个数表示。该开始时间可以应用于图5中所
示的方案一。此外，侦听窗口的个数也可以由侦听窗口的终止时间代替。在步骤Sll中，中继站2b根据获取的网络配置信息的状况，按照上述的消息格式， 从方案一至方案三中择一地生成不同的睡眠模式调整信息。当然，该消息格式并不限于此， 以上仅为一个示例的消息格式。然后，在步骤S12中，中继站2b将生成的睡眠模式调整相关信息发送至移动台3。在步骤S13中，移动台3根据接收到的来自中继站2b的睡眠模式的调整相关信 息，按照图5中的方案相应地调整本移动台3的睡眠模式。与图5中的三个方案相对应地， 移动台3也可以相应地采用三种不同的调整方式，如下所述调整方式一若移动台3接收到的睡眠模式调整相关信息指示移动台3采用方案一，例如，参照 图6，若MAC管理消息的载荷中的调整选项为00，则移动台3按照图5中的方案一对睡眠模 式进行调整，例如，在Tl时刻进入触发侦听状态，然后在T2时刻结束触发侦听状态，再进入 睡眠状态。调整方式二 若移动台3接收到的睡眠模式调整相关信息指示移动台3采用方案二，例如，参照 图6，若MAC管理消息的载荷中的调整选项为01，则移动台3按照方案二对睡眠模式进行调 整。在T3时刻进入触发侦听状态。调整方式三若移动台3接收到的睡眠模式调整相关信息指示移动台3采用方案三，例如，参照 图6，若MAC管理消息的载荷中的调整选项为10，则移动台3按照方案三对睡眠模式进行调 整。不进入睡眠状态，而是保持侦听状态。此外，当移动台3检测到数据传输完毕后，可以自发地进入睡眠状态。可选地，移 动台3也可以根据中继站2b的指示进入睡眠状态，如方案一所示。上述实施例中，步骤Sll由中继站2b实现，即中继站2b根据网络配置信息生成睡 眠模式的调整相关信息，这是考虑到中继站和基站同属于网络设备，由运营商管理，在中继 站和基站之间交互网络拓扑结构不会向用户泄露网络信息，保证了网络的安全性。
在不考虑网络的安全性的情形下，在一个变化的实施例中，步骤Sll可以省略，则 在步骤S12’中，中继站2b向移动台3所发送的调整相关信息包括网络的配置信息。例如， 网络的配置信息可以包括发现错误的中继站所在的位置信息。例如，当中继站2b发现错包 时，中继站2b可以在数据包中加入标识信息，以标识是在第二跳数据包发生错误的，此外， 调整相关信息还可以包括管辖所述移动台的基站所配置的重传机制，所述基站的调度策略寸。然后在步骤S13中，移动台3根据该网络配置信息，确定用于调整睡眠模式的模式调整信息，例如，根据获取的发现错误的中继站的所在的位置信息，以及基站1配置的重传 机制，确定采用方案一至方案三中的哪一种方案对移动台3的睡眠模式进行调整，因该操 作与上述步骤Sll中的操作基本类似，因此在此不予赘述。本实施例的应用场景是基站1在网络配置的初期已经预先知道中继站和移动台 具有支持调整睡眠模式的能力，因此，基站1可以相应地重新调度或者重传。在一个变化的 实施例中，基站1未能预先获知中继站和移动台是否具有支持调整睡眠模式的能力，则本 方法在步骤S12之后还包括以下步骤中继站2b通知基站1 移动台3在预定时间段处于 触发侦听状态，以便于基站1实时地获取来自中继站和移动台的信息，进行调度或者重发 数据包。以下，参考图7并结合图2对本发明的装置的实施例进行具体描述，图7示出了根 据本发明的一个具体实施例的装置框图。在一个实施例中，第一控制装置10位于图2所示 的中继站2b中，第二控制装置20位于图2所示的移动台3中。其中，第一控制装置10包括判断装置100，生成装置101和发送装置102。第二控制装置20包括接收装置200和调整装置201，其中，调整装置201还包括确 定装置2010。首先，判断装置100首先判断中继站2b的上一跳网络设备是否需要向移动台3重 传数据包。如图2所示，在本实施例中，中继站2b的上一跳网络设备为中继站2a。当以下 三种情形下中的任一种情形发生时，中继站2b判断结果为上一跳网络设备需要向移动台3 重新发送数据包和/或调度信息情形一中继站2b接收到来自中继站2a的数据包，且校验该数据包发生错误。例如，中继站2b采用循环冗余校验码对来自中继站2a的数据包进行校验，并判断 出数据包错误，则判断装置100判断出上一跳网路设备，也即中继站2a需要向移动台3重 发数据包和调度信息，当然，发送方和接收方也可以采用其他差错校验码，只要双方事先约 定即可，均属于本发明的保护范围之内。情形二 中继站2b接收到来自下一跳网络设备的NACK消息。在本实施例中，中继站2b的下一跳网络设备为移动台3，当移动台3接收到来自基 站1的数据包后，移动台3也会采用循环冗余校验码或者其他差错校验码对接收到的数据 包进行校验，如果校验失败，则移动台3会向基站1报告否定确认消息，也即NACK消息，请 求基站1重传数据包，该否定确认消息会经由链路中的各个中继站2b，中继站2a最后到达 基站1。当中继站2b接收到来自移动台3的NACK消息时，判断装置100判断中继站2a需 要向移动台3发送调度信息，例如，在集中式(centralized)调度的情形中，判断装置100 判断出中继站2a需要向移动台3发送调度信息，因为在集中式调度的情形中，重传的资源是由基站1预先分配的，并由各个中继站处理、转发。在一个变化的实施例中，当中继站2b的下一跳网络设备为中继站时，类似地，当中继站2b接收到来自下一跳中继设备的NACK消息后，判断装置100判断中继站2a需要向 下一跳中继设备发送调度信息。情形三超过一定的时间间隔，中继站2b仍未接收到来自移动台的反馈。当中继站2b将数据包发送给移动台3后，中继站2b可能预先获得了自身的位置 信息，包括中继站2b与移动台3间距离的远近，如中继站2b与移动台3相距的跳数(hop) 信息，估计出移动台3的反馈消息何时能够到达本中继站2b。该反馈消息包括肯定确认消 息，例如ACK，还包括否定确认消息，例如NACK。例如，中继站2b与移动台3相距5跳，则数 据包需要5跳到达移动台3，而由移动台3反馈至中继站2b的反馈消息也需要5跳才能到 达中继站2b，这样，中继站2b可以估计出反馈消息的到达时间。1)当数据包在中继链路或 者接入链路发生故障因而移动台3未能接收到数据包时，移动台3不会向上一跳网络设备 发送反馈消息，因而中继站2b也无法在一定的时间间隔内接收到来自移动台3的反馈消 息。2)此外，如果移动台3接收到来自上一跳网络设备的数据包，并发送反馈消息，该反馈 消息在传输的过程中发生丢包，中继站2b也无法在一定的时间间隔内接收到来自移动台3 的反馈消息。例如，可以在每个数据包到达中继站2b后，为该数据包建立计时器，用于对该 数据包的反馈消息的到达时间计时，当计时器显示超过了一定的时间间隔后，中继站2b仍 未收到来自移动台3的反馈消息，则判断装置100判断中继站2a需要向移动台3重传数据 包和/或调度信息。判断装置100判断出中继站2a需要向移动台3重传数据包和/或调度信息时，生 成装置101生成睡眠模式调整相关信息。根据中继站2b与基站1的网络配置信息的交互以及共享的内容和频度，生成装置 101可以生成不同的睡眠模式调整信息，分为以下三种方案进行描述方案一中继站2b通过与基站1相协调，获得来自基站1的网络配置相关信息，包括基站 1的调度策略，中继站2b所在的链路所采用的重传机制，以及中继网络的拓扑结构等。其中，基站1的调度策略包括基站1所辖小区的负载参数，以及基站1所调度的各 个移动台的优先级，各个不同业务的优先级等，例如，基站1为其所辖的各个移动台划分不 同的优先级等级，如果需要为移动台重传数据时，基站1可以根据各个移动台的不同的优 先级等级，确定为移动台调度重传需要等待的时间，或者，基站1为不同的业务划分等级， 基站1还可以根据业务的优先级，确定为移动台的不同的业务调度重传所需等待的时间。 例如，一个移动台是VIP用户，且其请求的业务是话音业务，也即希望时延较小，则基站1可 以优先为该VIP用户调度重传。中继站2所在的链路所采用的重传机制包括图4a和图4b分别示出的端到端和逐 跳式的重传机制。其中X表示数据包传输失败。图中实线和一个实心三角形箭头表示初 始传输数据，虚线和一个实心三角形箭头表示反馈信息，实线和菱形箭头表示重传数据，实 线和两个空心三角形箭头表示实际未传输的数据。图4a为端到端重传机制，图4b为逐跳 式重传机制。如图4a所示，在端到端重传机制中，各个中继设备会处理数据包，如果校验正 确，则向下转发；如果发生错误，则不向下转发，所有的HARQ的确认/否定确认信息会汇总的传递到基站1。在图4a中，因为基站1向中继站2a发送的数据包未发生错误，因此，基 站1仅仅需要向中继站2a发送用于指示基站1所分配的用于重传的资源的调度信息即可， 而不需要向中继站2a重传数据包，由中继站2a向中继站2b重传数据包同时转发调度信 息。相对地，如图4b所示，在逐跳式重传机制中，中继站发现数据包错误后，可以立即做出 反应，例如，在图4b中，中继站2b发现了错包，可以立即向中继站2a报告，可在最近的中继 站(例如中继站2a)立即建立重传，因而缩短了反应时间及传输延迟，但是每一个中继站都 需要更多的资源来进行HARQ反馈，以降低一定的传输效率为代价。本中继网络的拓扑结构，包括本中继站2b的位置信息等，例如，包括本中继站2b距离基站1的跳数以及本中继站2b距离移动台3的跳数。举例说明，中继站2从基站1获取到该中继网络的重传机制是逐跳式的HARQ重传 机制，因此，当本中继站2b发现数据包传输错误时，由中继站2b的上一跳网络设备，也即中 继站2a重传数据包。中继站2b的位置信息包括中继站2b到基站1的跳数为2跳，中继 站2b到移动台3之间的跳数，例如为5跳。此外，移动台3为VIP用户，移动台3请求的是 话音业务，则中继站2b就可以估算出由中继站2a重传的数据包到达移动台3的精确的到 达时间，因此可以确定触发侦听状态的起始时间。因为此时获得的触发侦听状态的起始时 间是一个精确的数据包到达时间，因此，生成装置101可以根据数据包的大小，计算出数据 包的传输时间，然后再根据该起始时间和数据包的传输时间，计算出触发侦听状态的终止 时间。如图5中的方案一所示，中继站2b指示移动台3在时刻Tl从睡眠状态转换为触发 侦听状态，也即，在时刻Tl进入触发侦听窗口，然后，指示移动台3在时刻T2从触发侦听状 态转换为睡眠状态。也即，中继站2b指示移动台3在预定的时间段内，也即Tl时刻至T2 时刻的时间段内处于侦听状态。此外，可替代地，中继站2b也可以生成触发侦听状态起始 时间Tl和预定的持续时间段T1-T2的指示信息。方案二中继站2b通过与基站1相协调，中继站2b通过与基站1相协调，获得来自基站1 的网络配置相关信息，包括本中继站2b所在的链路所采用的HARQ重传机制，本中继网络的 拓扑结构，包括本中继站2b的位置信息等。中继站2所在的链路所采用的HARQ重传机制包括图4a和图4b分别示出的端到 端和逐跳式的重传机制。与方案一中类似，在此不予赘述。本中继网络的拓扑结构，包括本中继站2b的位置信息等，例如，包括本中继站2b 距离基站1的跳数以及本中继站2b距离移动台3的跳数。举例说明，中继站2b从基站1获取到该中继网络的重传机制是端到端的HARQ重 传机制，因此，当本中继站2b发现数据包传输错误时，由基站1调度重传数据包。中继站2b 的位置信息包括中继站2b到基站1的跳数为2跳，中继站2b到移动台3之间的跳数，例 如为5跳。则中继站2b可以根据上述信息，估计出重传数据包的最早到达时间，因为此时 间为重传数据包的最早到达时间，因此中继站2b无法获得重传数据包到达移动台3的精确 时间，但是中继站2b可以判断出重传数据包最早到达移动台3的时间，因此，如图5中的方 案二所示，生成装置101生成用于指示移动台3从时刻T3开始从睡眠状态转换为触发侦听 状态，并一直处于触发侦听状态的信息。方案三
如果中继站2b未能获取来自基站1的网络配置信息，则生成装置101生成用于指 示移动台3需要在整个睡眠窗口中均处于触发侦听状态的信息，如图五中的方案三所示， 这样才不会错过重传的数据包。在方案一和方案二中，中继站2b获取的网络配置信息可以是在网络配置初始时， 基站1与中继站2b交互网络配置信息后，中继站2b上存储的网络配置信息；也可以是中继 站2b实时地向基站1查询，基站1再发送给中继站2b该网络配置信息。图6示出了可能的MAC管理消息格式。
该管理消息是对MAC消息的载荷的一个扩展，以下，分别对该MAC管理消息中的各 个字段进行具体的描述>管理消息类型管理消息类型指示所述消息是用于调整睡眠模式的消息，即用于触发移动台3进 入触发侦听状态的消息，所谓触发侦听状态，是一种临时的侦听模式，根据初始的设置，移 动台3在该时间间隔内本应该处于睡眠状态，但是在本发明中，为了保证移动台3能够接收 到来自基站1的重传数据包，因此，移动台3需要在该时段中进入临时的侦听状态，因此，该 侦听模式是由重传数据包的事件触发的。>调整选项调整选项，指示用于调整临时触发窗口的方案的信息，可以用2个比特表示，例 如00表示方案一；01表示方案二；10表示方案三；11:保留。>侦听窗口的开始时间(可选)侦听窗口的开始时间(可选)，也即触发进入触发侦听状态的触发时间，该侦听窗 口的开始时间信息可以通过超帧号、帧号和/或子帧号表示。该开始时间可以应用于图5 中所示的方案一和方案二。>侦听窗口的个数(可选)侦听窗口的个数(可选)，也即触发侦听状态的持续时间，该侦听窗口的个数信息 可以通过超帧的个数、帧的个数和/或子帧的个数表示。该开始时间可以应用于图5中所
示的方案一。此外，侦听窗口的个数也可以由侦听窗口的终止时间代替。生成装置101根据获取的网络配置信息的状况，按照上述的消息格式，从方案一 至方案三中择一地生成不同的睡眠模式调整信息。当然，该消息格式并不限于此，以上仅为 一个示例的消息格式。然后，发送装置102将由生成装置101所生成的睡眠模式调整相关信息发送至移 动台3。第二控制装置20中的接收装置200根据接收到的来自发送装置102的睡眠模式 的调整相关信息，按照图5中的方案相应地调整本移动台3的睡眠模式。与图5中的三个 方案相对应地，移动台3也可以相应地采用三种不同的调整方式，如下所述
调整方式一若移动台3接收到的睡眠模式调整相关信息指示移动台3采用方案一，例如，参照图6，若MAC管理消息的载荷中的调整选项为00，则调整装置201按照图5中的方案一对睡 眠模式进行调整，例如，在Tl时刻进入触发侦听状态，然后在T2时刻结束触发侦听状态，再 进入睡眠状态。调整方式二 若移动台3接收到的睡眠模式调整相关信息指示移动台3采用方案二，例如，参照图6，若MAC管理消息的载荷中的调整选项为01，则调整装置201按照方案二对睡眠模式进 行调整。在T3时刻进入触发侦听状态。调整方式三若移动台3接收到的睡眠模式调整相关信息指示移动台3采用方案三，例如，参照图6，若MAC管理消息的载荷中的调整选项为10，则调整装置201按照方案三对睡眠模式进 行调整。不进入睡眠状态，而是保持侦听状态。此外，当移动台3检测到数据传输完毕后，可以自发地进入睡眠状态。可选地，移动台3也可以根据中继站2b的指示进入睡眠状态，如方案一所示。上述实施例中，中继站2b中的第一控制装置10中的生成装置101根据网络配置 信息生成睡眠模式的调整相关信息，这是考虑到中继站和基站同属于网络设备，由运营商 管理，在中继站和基站之间交互网络拓扑结构不会向用户泄露网络信息，保证了网络的安 全性。在不考虑网络的安全性的情形下，在一个变化的实施例中，第一控制装置10中可 以不包括生成装置，则发送装置102向移动台3中的接收装置200所发送的调整相关信息 包括网络的配置信息。例如，网络的配置信息可以包括发现错误的中继站所在的位置信息。 例如，当判断装置100发现错包时，中继站2b可以在数据包中加入标识信息，以标识是在第 二跳数据包发生错误的，此外，调整相关信息还可以包括管辖所述移动台的基站所配置的 重传机制，所述基站的调度策略等。调整装置201还包括确定装置2010。确定装置2010根据该网络配置信息，确定用 于调整睡眠模式的模式调整信息，例如，根据获取的发现错误的中继站的所在的位置信息， 以及基站1配置的重传机制，确定采用方案一至方案三中的哪一种方案对移动台3的睡眠 模式进行调整，因确定装置2010所执行的操作与生成装置101所执行的操作基本类似，因 此在此不予赘述。本实施例的应用场景是基站1在网络配置的初期已经预先知道中继站和移动台 具有支持调整睡眠模式的能力，因此，基站1可以相应地重新调度或者重传。在一个变化的 实施例中，基站1未能预先获知中继站和移动台是否具有支持调整睡眠模式的能力，则第 一控制装置10还包括通知装置(图7中未示出)通知装置通知基站1 移动台3在预定时 间段处于触发侦听状态，以便于基站1实时地获取来自中继站和移动台的信息，进行调度 或者重发数据包。以上对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于特定的系统、设备和 具体协议，本领域内技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。
权利要求
一种在无线中继设备中用于控制所述中继设备所辖的移动台调整睡眠模式的方法，其中，包括以下步骤a.判断所述中继设备的上一跳网络设备是否需要向所述移动台重传数据包和/或调度信息；b.当所述上一跳网络设备需要向所述移动台重传数据包和/或调度信息时，向所述移动台发送用于调整所述移动台的睡眠模式的调整相关信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整相关信息包括用于指示所述移 动台在预定时间段内处于触发侦听状态的信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调整相关信息包括用于指示所述 移动台在位于睡眠窗口中的预定时间段内处于触发侦听状态的信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤b之前包括以下步骤i.根据从管辖所述中继站的基站处获取的网络配置信息，生成所述调整相关信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络配置信息包括所述中继设备在 多跳中继网络中的位置信息，所述步骤i还包括-根据所述位置信息，确定所述触发侦听状态的起始时间。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述网络配置信息还包括重传机制和所 述基站的调度策略，所述步骤i还包括-根据所述位置信息、所述重传机制和所述基站的调度策略，确定以下各项中的任一项-所述触发侦听状态的起始时间和终止时间；-所述触发侦听状态的起始时间和所述触发侦听状态的持续时间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，当满足以下各项中的任一项 时，所述步骤a的判断结果为所述上一跳网络设备需要向所述移动台重传数据包和/或调度信息-识别出来自上一跳网络设备的数据包出现错误。-接收到来自下一跳网络设备的否定确认消息；-超过预定时间间隔，仍未接收到来自所述下一跳网络设备的反馈消息。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤i之后还包括 -通知所述上一跳网络设备，所述移动台在所述预定时间段处于所述触发侦听状态。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述重传机制包括以下各项 中的任一项-所述多跳中继网络为逐跳重传； -所述多跳中继网络为端到端重传； 所述调度策略基于以下各项中的任一项或任多项 -所述基站所辖小区的负载参数； -所述基站调度各个移动台的优先级。
10.一种在无线移动台中用于调整睡眠模式的方法，其中，包括以下步骤 A.接收来自中继设备的用于调整所述移动台的睡眠模式的调整相关信息；B.根据所述调整相关信息，调整睡眠模式。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述调整相关信息包括用于指示所述 移动台处于触发侦听状态的时间段的信息，所述步骤B还包括-根据所述时间段，处于触发侦听状态。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述调整相关信息还包括用于指示所 述移动台在睡眠窗口中处于触发侦听状态的时间段。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括Bi.根据所述调整相关信息，确定用于调整睡眠模式的模式调整信息；B2.根据所述模式调整信息，调整所述睡眠模式。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述调整相关信息包括-接收到错误数据包的中继站在所述移动台所在的多跳中继网络中的位置信息；-管辖所述移动台的基站所配置的重传机制；-所述基站的调度策略。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其特征在于，如果所述移动台在所述 触发侦听状态下完成数据接收的时刻仍处于睡眠窗口中，则进入睡眠状态。
16.一种在无线中继设备中用于控制所述中继设备所辖的移动台调整睡眠模式的第一 控制装置，其中，包括判断装置，用于判断所述中继设备的上一跳网络设备是否需要向所述移动台重传数据 包和/或调度信息；发送装置，用于当所述上一跳网络设备需要向所述移动台重传数据包和/或调度信息 时，向所述移动台发送用于调整所述移动台的睡眠模式的调整相关信息。
17.根据权利要求16所述的第一控制装置，其特征在于，所述调整相关信息包括用于 指示所述移动台在预定时间段内处于触发侦听状态的信息。
18.根据权利要求16或17所述的第一控制装置，其特征在于，所述调整相关信息包括 用于指示所述移动台在位于睡眠窗口中的预定时间段内处于触发侦听状态的信息。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的第一控制装置，其特征在于，所述第一控制 装置还包括生成装置，用于根据从管辖所述中继站的基站处获取的网络配置信息，生成所述调整 相关信息。
20.根据权利要求19所述的第一控制装置，其特征在于，所述网络配置信息包括所述 中继设备在多跳中继网络中的位置信息，所述生成装置还用于-根据所述位置信息，确定所述触发侦听状态的起始时间。
21.根据权利要求20所述的第一控制装置，其特征在于，所述网络配置信息还包括重 传机制和所述基站的调度策略，生成装置还用于_根据所述位置信息、所述重传机制和所述基站的调度策略，确定以下各项中的任一项-所述触发侦听状态的起始时间和终止时间；-所述触发侦听状态的起始时间和所述触发侦听状态的持续时间。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的第一控制装置，其特征在于，当满足以下各项中的任一项时，所述判断装置的判断结果为所述上一跳网络设备需要向所述移动台重传 数据包和/或调度信息-识别出来自上一跳网络设备的数据包出现错误。-接收到来自下一跳网络设备的否定确认消息；-超过预定时间间隔，仍未接收到来自所述下一跳网络设备的反馈消息。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的第一控制装置，其特征在于，所述第一控制 装置还包括通知装置，用于通知所述上一跳网络设备，所述移动台在所述预定时间段处于所述触 发侦听状态。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的第一控制装置，其特征在于，所述重传机制 包括以下各项中的任一项-所述多跳中继网络为逐跳重传； -所述多跳中继网络为端到端重传； 所述调度策略基于以下各项中的任一项或任多项 -所述基站所辖小区的负载参数； -所述基站调度各个移动台的优先级。
25.一种在无线移动台中用于调整睡眠模式的第二控制装置，其中，包括接收装置，用于接收来自中继设备的用于调整所述移动台的睡眠模式的调整相关信息；调整装置，用于根据所述调整相关信息，调整睡眠模式。
26.根据权利要求25所述的第二控制装置，其特征在于，所述调整相关信息包括用于 指示所述移动台处于触发侦听状态的时间段的信息，所述调整装置还用于-根据所述时间段，处于触发侦听状态。
27.根据权利要求26所述的第二控制装置，其特征在于，所述调整相关信息还包括用 于指示所述移动台在睡眠窗口中处于触发侦听状态的时间段。
28.根据权利要求25所述的第二控制装置，其特征在于，所述调整装置还包括 确定装置，用于根据所述调整相关信息，确定用于调整睡眠模式的模式调整信息； 所述调整装置还用于，根据所述模式调整信息，调整所述睡眠模式。
29.根据权利要求28所述的第二控制装置，其特征在于，所述调整相关信息包括 -接收到错误数据包的中继站在所述移动台所在的多跳中继网络中的位置信息； -管辖所述移动台的基站所配置的重传机制；-所述基站的调度策略。
30.根据权利要求25至29中任一项所述的第二控制装置，其特征在于，如果所述移动 台在所述触发侦听状态下完成数据接收的时刻仍处于睡眠窗口中，则进入睡眠状态。
31.一种无线中继设备，包括根据权利要求16至24中任一项所述的第一控制装置。
32.—种移动台，包括根据权利要求25至30中任一项所述的第二控制装置。
全文摘要
为解决现有多跳中继系统中发生错包时，数据包可能要等到下一个侦听窗口才能达到移动台，造成数据传输时延较大的问题，本发明提出了一种用于调整移动台睡眠模式的方法及装置。其中，中继设备判断上一跳网络设备是否需要向移动台重传数据包；当上一跳网络设备需要向移动台重传数据包时，中继设备向移动台发送用于调整所述移动台的睡眠模式的调整相关信息。移动台根据该调整相关信息，调整睡眠模式。优选地，该调整相关信息包括指示移动台在预定时间段处于触发侦听状态的指示信息。此外，中继设备还可以将该调整相关信息报告给上一跳网络设备。采用本发明提供的技术方案，获得较小的时延，充分有效地利用了无线资源，降低了对于中继设备的需求。
文档编号H04L1/18GK101808362SQ200910046198
公开日2010年8月18日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者冷晓冰, 刘继民, 徐朝军, 沈钢, 郑武 申请人:上海贝尔股份有限公司