专利名称：用于在通信系统中重发数据的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及通信系统，具体地说，涉及用于在通信系统中重发(retransmitting)数据的方法和装置。
背景技术：
下一代的无线通信系统结构必须能够提供可以和有线服务相媲美的多种服务。想象中下一代码分多址(CDMA)结构所提供的一种这样的服务是广播(multicasting)。根据定义，广播就是一种在不需要分别向每个目的地发送相同的信息内容的情况下向多个目的地传送信息的方法。
通常，随着越来越多的用户加入广播会话，数据的传送速率就会下降。这是因为通常会在用于下行链路数据发射的信道上重发接收效果不好的帧。换言之，随着越来越多的用户请求重发接收效果不好的帧，就会在对这些帧进行重发的时候占用有效的带宽，从而降低了下行链路数据信道的整体传输速率。因此，所需要的是一种不会降低下行链路数据传输速率的，用于在通信系统中重发数据的方法和装置。
图1是本发明的优选实施例中的通信系统的方框图；图2是本发明的优选实施例中在图1中所示的基站的方框图；图3是显示本发明的优选实施例中在图1和图2中所示的基站的操作的流程图；图4是本发明的优选实施例中的远程单元(remote unit)的方框图；图5是显示本发明的优选实施例中在图4中所示的远程单元的操作的流程图；图6是显示本发明的优选实施例中确定合适的重发功率电平所必须的步骤的流程图。
优选实施例的详细描述为了实现上面所提及的需求，要使用重发信道进行帧的重发。具体地说，要在与初次向远程单元进行广播时所使用的信道不同的信道中将帧重发给发出请求的远程单元。由于使用与下行链路广播信道不同的信道重发接收效果不好的帧，所以在需要进行重发的时候下行链路信道的下行链路传输速率不会降低。这显著地提高了对那些没有请求重发数据的单元进行的数据传输效果。
本发明包括一种用于在通信系统中重发数据的方法。这个方法包括在第一信道上向第一多个远程单元发射数据和接收向第二多个远程单元重发数据的请求的步骤。在继续在第一信道上向第一多个远程单元发射数据的同时，在第二信道上向第二多个远程单元重发数据。
本发明还包括一种方法，这种方法包括在辅助信道(supplementalchannel)上向第一多个远程单元发射数据和接收向第二多个远程单元重发数据的请求的步骤。然后在与辅助信道不同的第二信道上向第二多个远程单元重发数据。
本发明还包括一种方法，这种方法包括接收在第一信道上发射的数据、请求重发数据、和在继续接收在第一信道上发射的数据的同时，在第二信道上接收重发数据的步骤，其中所述第二信道与所述第一信道不同。
本发明还包括一种装置。这个装置包括在第一信道上向第一多个远程单元发射数据的第一信道电路；与第一信道电路相连的逻辑电路，所述逻辑电路将重发请求作为输入；以及响应请求将数据重发给第二多个远程单元的第二信道电路。
现在转到附图，其中同样的数字标明同样的元件，图1是本发明的优选实施例中的通信系统100的方框图。在本发明的优选实施例中，通信系统100使用在CDMA2000国际电信联盟(ITU-R)无线电传输技术(RTT)候选提交文件(Candidate Submission document)中所描述的下一代CDMA结构，但是在变通的实施例中系统100可能使用其它模拟或数字蜂窝通信系统协议，诸如(但不限于)下一代全球数字移动电话系统(GSM)协议，或在“对1.8到2.0GHz码分多址(CDMA)个人通信系统的个人移动台-基站兼容性的要求”(美国国家标准学会(ANSI)J-STD-008)中描述的CDMA系统协议。
通信系统100包括至少一个基站收发器(BTS)101和多个移动站(MU)113-115。尽管图中没有显示，但是通信系统100还包括众所周知的网络元件，诸如移动交换中心(MSC)、电路交换网络中的集中式基站控制器(CBSC)，或者诸如无线网络控制器(RNC)、分组交换网络中的网闸(Gatekeeper)(GK)和网关(GW)。通信系统100中的网络元件应当按众所周知的方式配置处理器、存储器、指令集等等，它们以适当的方式实现这里所提出的功能。
在本发明的优选实施例中，基站101可以为移动电话，或远程单元113-115提供广播会话。更具体地说，基站101使用在因特网工程任务组(IETF)的征求意见稿(RFC)文件1112和RFC2236中所描述的因特网组管理协议(IGMP)来提供广播。希望接收广播会话的远程单元113-115在系统广播信道上监视广播公告报文(multicastadvertisement message)以检测要接收的会话。广播信道是在电信工业协会临时标准95A(华盛顿特区，1993年七月(IS-95A))双模宽带展频蜂窝系统(Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System)的移动站-基站兼容性标准中描述的公共前向物理/寻呼信道。
在本发明的优选实施例中，公告报文包括关于广播事件可以为远程单元113-115所用的信息。信息包括会话的网际协议(IP)地址、端口号、时间和传输持续时间以及对事件的简短描述。在本发明的优选实施例中，CDMA空中接口的辅助信道请求/分(granted)/控制报文是作为TIA/EIA/95数据子帧(Data Burst)报文中的有效负载携带的。在TIA/EIA/TSB58-B表4.2-1中定义的扩展子帧类型(ExtendedBurst Type)分配号0x8001表示数据子帧携带的是分配控制报文。
基站101通过高速数据信道(辅助信道109)经空中接口转发广播会话。一旦远程单元请求加入广播事件，就将公共辅助信道109分配给远程单元，并将广播会话广播给当前加入广播事件的所有远程单元。
如同在前面讨论过的那样，在远程单元113-115请求重发接收效果不好的广播帧的时候会产生问题。为了解决这个问题，在本发明的优选实施例中提供了一个用于重发的单独信道，然而，在本发明的变通实施例中为每个远程单元113-115提供一个仅供它们自己使用的重发信道103-105。在重发数据期间，所有的重发都使用附加的重发信道进行。
由于使用与下行链路广播信道不同的信道来重发接收效果不好的帧，所以在需要进行重发的时候辅助信道的下行链路传输速率不会下降。这显著地改善了对没有请求重发数据的单元113-115的进行的数据传输。
图2是本发明的优选实施例中在图1中所示的基站101的方框图。基站101包括逻辑电路208，包含一个或多个公共控制信道电路204、一个或多个基础信道(fundamental channel)电路203、一个或多个补充(或高速数据)信道电路205、一个或多个重发信道电路206的无线发射电路，加法器(summer)211和调制器215。在本发明的优选实施例中，基站101使用用于前向和反向传输的两类信道。在优选的实施例中，基础信道203与现有的用于语音和信号传输的CDMA流量信道类似。类似地，公共控制信道204用于传输系统信息和控制信号，以及广播公告信息。
在发射广播会话(或群呼)的时候，使用基础信道203或公共控制信道204(即，低数据传输速率的信道)来发射用于订阅或退订广播会话的因特网组管理协议(IGMP)报文。基础信道203还用于向群呼中的远程单元113-115接收和发射语音数据。在IS-95A和RTT候选提交文件中对CDMA流量和公共控制信道进行了详细的描述。此外，还支持使用基础信道电路203的软越区切换(使用一个或多个基础信道电路203同时进行通信)。
辅助信道电路205用于为远程单元113-115提供高数据传输速率服务(例如，广播分组数据、视频、...等等)的通信。辅助信道的数据传输速率在发射之前指定。在这个信道上对多个数据源进行时间复用。此外，这个信道的服务质量(例如，帧错误率(FER)、位错误率(BER)和/或发射延迟)的设置和工作与基础信道无关。
如同在前面讨论过的那样，在本发明优选实施例中在远程单元113-115发出请求时使用单独的重发信道206重发数据。尽管所显示的重发信道电路与基础、控制、和辅助信道电路不同，但是本领域中的一般技术人员应当理解可以使用任何现有的信道(包括基础、控制、和辅助信道)来进行这里所说的数据重发。
本发明优选实施例中从基站101发射和重发数据按下述方式进行在广播会话期间，每个远程单元113-115接收包含高速数据的下行链路补充传输数据109。在现有的码分多址(CDMA)通信系统中，在链路层使用无线链路协议(RLP)来在移动单元和基础设施之间传送数据流量。RLP是基于否定确认(Negative-Acknowledgment)(NAK)的协议，在这个协议中接收器没有确认正确地接收到RLP帧。有序的传送是通过在每个帧上使用序号(SEQ)来完成的。RLP维护一个用于下一个要发射的新的数据帧的序号(SEQ(S))的计数器，并维护一个用于下一个要接收的新的数据帧的序号(SEQ(R))的计数器。当接收到的帧的序号比所期望的下一个序号(SEQ(R))大的时候RLP就请求重发RLP帧。通过向基站101发送标明没有收到的帧的序号的NAK来重发特定的帧。
在本发明的优选实施例中，逻辑电路208为特定帧接收发自多个远程单元的一个或多个NAK。取代在辅助信道电路205上重发NAK帧的是，使用重发信道进行下行链路上的数据重发。如同在前面讨论过的那样，在本发明的优选实施例中，在每个广播会话中使用特定的下行链路重发信道，但是，在变通的实施例中，也可以使用多个用于重发的下行链路信道。
在重发期间，逻辑电路208为重发所有丢失的分组确定功率电平。具体地说，每个远程单元在它自己的独立功率控制回路中与基础设施连接。例如，在远程单元使用基础信道(DCCH)的情况下，基础信道上的功率控制回路创建在前向和反向的方向上与远程单元进行通信所需的估计功率。如果辅助信道只向这个远程单元发送，那么需要在SCH上使用的增益就是阶进式的在基础信道上使用的增益。这是因为通常辅助信道看到的接口等级与基础信道看到的相同。
由于使用与下行链路广播信道不同的信道来重发接收效果不好的帧，因此在需要重发的时候辅助信道的下行链路传输速率就不会下降。这显著地改善了对那些没有请求传输数据的单元113-115进行的数据传输。
图3是显示本发明的优选实施例中所示的基站101的操作的流程图。逻辑流开始于步骤301处，在这里基站101使用第一信道向第一多个远程单元发射数据。如同在前面讨论过的那样，优选地，第一信道是补充数据信道，但是，在本发明的变通实施例中第一信道也可以是任何定义的信道。在步骤303处基站101从第一多个远程单元的子集接收NAK。基站101对NAK进行分析以判断没有正确地接收到哪个帧(步骤305)、从缓冲器207重新得到帧(步骤307)和在与第一信道不同的第二信道上重发帧(步骤309)。应当注意在步骤309处继续在第一信道上发射数据的同时将帧重发到请求重发的所有远程单元。此外，如同在前面讨论过的那样，尽管所显示的重发信道电路与基础、控制和辅助信道电路不同，但是本领域中的一般技术人员应当理解可以使用任何现有的信道(包括第二辅助信道)来重发帧。最后，如同在发送请求此帧的NAK的移动站的功率控制回路中所显示的那样，用与发送请求此帧的NAK的移动站所需要的最大增益相等的功率电平来重发帧。
图4是本发明的优选实施例中的远程单元的方框图。如图所示，远程单元包括用于接收下行链路辅助信道发射信息的辅助信道接收器406，和用于接收重发的接收效果不好的下行链路帧的重发信道接收器405。在本发明的优选实施例中远程单元使用RLP。如同在前面讨论过的那样，RLP是基于否定确认的协议，在这个协议中接收器没有确认正确地接收到RLP帧。远程单元只通过向基站101发送NAK来请求重发丢失的RLP帧。具体地说，当失序地接收到帧的时候，逻辑电路409就会指示NAK生成器407来NAK接收不正确的(或没接收到的)帧。NAK会通过发射器410发射出去并将最终由基站101接收。基站101将重发接收不正确的帧，但是，与现有技术的通信系统不同的是，基站101将在与原来发射帧的信道不同的信道上发射接收不正确的帧。
图5是显示本发明的优选实施例中在图4中所示的远程单元的操作的流程图。逻辑流开始于步骤501处，在这里第一接收器在第一信道上接收数据发射信息。如同在前面讨论过的那样，在本发明的优选实施例中第一信道包括辅助信道，然而，在本发明的变通实施例中，也可以使用其它的信道。在接收数据期间，逻辑电路409判断是否不正确地接收到帧(步骤503)并且如果是这样的话NAK生成器407就生成NAK(步骤505)。如果在步骤503处判断出正确地接收到了帧，那么逻辑流就简单地回到步骤501处。
接下来，在步骤507处逻辑单元指示重发信道接收器405监视重发信道上对NAK帧的重发。在步骤509处，通过重发信道接收器405接收重发的帧。然后逻辑流回到步骤501处，在这里继续在第一信道上接收数据。
由于使用与下行链路广播信道不同的信道来重发接收效果不好的帧，因此在需要重发的时候辅助信道的下行链路传输速率就不会下降。这显著地改善了对那些没有请求传输数据的单元113-115进行的数据传输。
图6是显示本发明的优选实施例中确定合适的重发功率电平所必须的步骤的流程图。逻辑流开始于步骤601处，在这里逻辑电路208探测那些请求重发特定帧的移动/远程单元。对于这些单元中的每一个移动单元，要根据移动单元的闭环功率来确定所需的电流增益(步骤603)。从一组增益值中确定最大增益(步骤605)。然后按照前面讨论过的方式用等于这组增益值中的最大值的增益值来重发帧(步骤607)。
尽管参考特定的实施例对本发明进行了特定的显示和描述，但是本领域中的一般技术人员应当理解在不背离本发明的精神和范围的情况下可以对本发明的形式和细节进行各种修改。这些修改是落在下面的权利要求书的范围之内的。
权利要求
1.一种用于在通信系统中重发数据的方法，所述方法包括如下步骤；在第一信道上向第一多个远程单元发射数据；接收向第二多个远程单元重发数据的请求；和在所述第一信道上继续向所述第一多个远程单元发射数据的同时在第二信道上向所述第二多个远程单元重发数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述发射数据的步骤包括在无线信道上向多个远程单元发射数据的步骤，并且所述接收重发数据的请求的步骤包括从至少一个标明数据需要重发的远程单元接收否定确认(NAK)的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，还包括如下步骤为所述需要重发给第二多个远程单元的数据确定功率电平；和其中所述重发数据的步骤包括以所述功率电平重发数据的步骤。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述确定功率电平的步骤包括如下步骤为所述第二多个远程单元中的每个远程单元确定增益需求；从所述增益需求中确定最大增益；和以与所述最大增益相等的功率电平重发数据。
5.一种方法，包括如下步骤在辅助信道上向第一多个远程单元发射数据；从第二多个远程单元接收请求以重发所述数据，其中所述第二多个远程单元是所述第一多个远程单元的子集；和在与所述辅助信道不同的第二信道上向所述第二多个远程单元重发数据。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述接收请求以重发数据的步骤包括从标明需要重发数据的所述第二多个远程单元接收否定确认(NAK)的步骤。
7.一种方法，包括如下步骤接收在第一信道上发射的数据；请求重发数据；和继续在所述第一信道上接收所发射的数据的同时在第二信道上接收重发的数据，其中所述第二信道与所述第一信道不同。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述接收在第一信道上发射的数据的步骤包括接收在无线数据信道上发射的数据的步骤并且其中所述请求重发数据的步骤包括发射否定确认(NAK)的步骤。
9.一种装置，其包括在第一信道上向第一多个远程单元发射数据的第一信道电路；与所述第一信道电路相连的逻辑电路，重发请求作为所述逻辑电路的输入；和响应所述请求向第二多个远程单元重发数据的第二信道电路。
10.如权利要求9所述的装置，其中，所述第一信道电路和所述第二信道电路是无线信道电路并且其中所述重发请求包括从所述第二多个远程单元接收到的否定确认(NAK)。
11.如权利要求9所述的装置，其中，在所述第一信道电路向所述第一远程单元发射数据的时候所述第二信道电路同时向所述第二多个远程单元重发数据。
全文摘要
使用重发信道(103－105)重发NAK帧。具体地说，在与原来向所述远程单元(113－115)进行广播的信道(109)不同的信道(103－105)上向发出请求的远程单元(113－115)重发NAK帧。由于使用与所述下行链路广播信道不同的信道重发接收效果不好的帧，因此在需要进行重发的时候所述下行链路信道的所述下行链路传输速率不会下降。这显著地改善了对那些没有请求重发数据的单元(113－115)进行的数据传输。
文档编号H04L1/00GK1640050SQ03805554
公开日2005年7月13日 申请日期2003年2月7日 优先权日2002年3月8日
发明者约翰·M·哈里斯 申请人:摩托罗拉公司