专利名称：一种媒体接入控制层上行反馈的实现方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统中媒体接入控制层上行反馈的实现方法，尤其 涉及适用于高数据速率分组业务的^某体接入控制层上行反馈的实现方法。
背景技术：
在第三代移动通信宽带码分多址接入WCDMA系统中，自动重传请求 实体ARQ位于无线网络控制器RNC的无线链路控制层RLC。 ARQ实体采 用滑动窗口机制，发送端的ARQ实体根据接收端ARQ实体所反馈的状态报告判断是否需要重发相应的协议数据单元RLC PDU。接收端ARQ实体向 发送端发送状态报告有周期性、RLC PDU丢失检测、轮流检测三种触发方 式。状态报告中包括确认消息ACK或非确认消息NACK。状态报告PDU的 格式有位图BITMAP、列表LIST、列表RLIST三种。降低状态报告频率的 机制有发送端禁止轮流检测、接收端禁止状态报告。支持高速下行分组接入HSDPA功能的混合自动重传请求实体HARQ位 于基站的媒体接入控制层，采用多道停等增量冗余方式的HARQ协议。接 收端HARQ实体向发送端HARQ实体响应确认消息ACK或非确认消息 NACK，发送端HARQ实体收到NACK消息后将重发对应传输块的冗余版 本。HARQ是一种利用物理层重传的链路自适应功能，占用更短的环回时间 RTT,恢复错误的效率比无线链路控制层ARQ重传高。HARQ未能恢复的 残留错误仍然可以通过无线链路控制层ARQ实体的重传进行恢复。为了在高速下行分组接入HSDPA和高速上行分组接入HSUPA的基础 上进一步提高数据速率和频谱效率，第三代移动通信伙伴项目组织 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)提出高速分组接入HSPA演进项 目。在该项目中，对于无线接口层2的改进提出了在基站NodeB增加ARQ 子层的初步方案，主要目的是降低重传延迟。所述ARQ子层可能在基站NodeB的无线链路控制层RLC或者媒体接入控制层MAC实现，前者需要无线接 入网RAN的无线链路控制层RLC协议终结于基站Node B，后者需要在 MAC-hs层的HARQ协议之上增加ARQ重传功能。
图1.1~1.5是现有技术MAC-e协议数据单元帧结构示意图。来自同一个逻辑信道的MAC-d PDU即MAC-es SDU(图1.1),串接后加 上MAC-es头信息和传输序列号TSN后生成MAC-es PDU(图1.2);来自不同逻辑信道的MAC-es PDU复用加上MAC-e头信息(DDL N!).. (DDIn， HO后生成MAC-e PDU，在携带调度信息SI的情况下，在(DDL， Nn)后 加上DDIo信息(图1.3);调度信息SI也可以作为单独的MAC-e PDU发送(图 1.4);调度信息SI的帧格式如图1.5所示，其中各字段的含义如下用户设备功率余量UE Power Headroom (UPH)，占用5bit;总E-DCH緩 沖区状态Total E-DCH Buffer Status (TEBS),占用5bit;最高优先级逻辑信 道緩冲区状态Highest priority Logical channel Buffer Status (HLBS)，占用 4bit;最高优先级逻辑信道标识Highest priority Logical channel ID (HLID), 占用4bit。目前在基站Node B增加ARQ子层的具体方案还没有结论，没有确定是 否增加该ARQ子层，也没有确定该子层是在RLC层实现还是在MAC层实 现，对于该ARQ子层状态报告协议数据单元帧结构的实现也没有进一步方 案。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种媒体接入控制层上行反馈的实现 方法，该方案在一定程度上提高了重传效率、数据速率和吞吐量。为了解决上述问题，本发明提出了一种媒体接入控制层上行反馈的实现 方法，在高速下行分组接入媒体接入控制层MAC-hs实体增加自动重传请求 实体，接收端利用高速上行分组接入媒体接入控制层的协议数据单元 MAC-e PDU向发送端反馈状态报告，该状态报告的内容包括需要发送端的MAC-hs重传的传输块的传输序列号。进一步，上述方法还可具有以下特点(1)发送端MAC-hs实体发送 传输块MAC-hs PDU; (2)接收端MAC-hs实体在接收MAC-hs PDU的过 程中，根据MAC-hs PDU序列号进行重排序，如检测到丢失的MAC-hs PDU序列号，通知MAC-e实体生成状态报告；(3 ) MAC-e实体生成状态 报告并将其反馈到发送端，所述状态报告包括需要发送端进行重传的 MAC-hs PDU的序列号。进一步，上述方法还可具有以下特点步骤(3)之后还包括(4)发 送端MAC-e实体接收到接收端的MAC-e PDU,并判断其中包含状态报告信 息时，通知MAC-hs实体重发丢失的MAC-hs PDU序列号所代表的MAC-hs PDU。进一步，上述方法还可具有以下特点步骤(3)中，所述状态报告的 帧结构利用了现协议MAC-e PDU中调度信息的位置，该状态4艮告与其它上 行数据复用在一起发送，用MAC-e头信息中的DDI。表示该MAC-e PDU包 含调度信息或者状态报告信息；或者，所述状态报告作为单独的MAC-e PDU 传输块发送。进一步，上述方法还可具有以下特点本发明所采用的调度信息需对现 协议MAC-e PDU中调度信息扩充首位Flag字段，以区分其中的信息是调度 信息还是状态报告。进一步，上述方法还可具有以下特点步骤(3)中，所述状态报告包 括标志位Flag，序列号的个数N和N个序列号TSN，所述Flag,用于表示 MAC-e PDU包含调度信息或者状态报告，所述N,表示需要发送端重传的 MAC- hs PDU的个数，所述TSN,表示需要发送端进行重传的MAC-hs PDU 的序列号。进一步，上述方法还可具有以下特点步骤(3)中，所述状态报告包括标志位Flag,在该Flag之后为一组或多组序列号TSN和域标志F，其中，所迷Flag,用于表示MAC-e PDU包含调度信息或者状态报告，所述TSN,表示需要发送端进行重传的MAC-hs PDU的序列号，所述F，用于表示后面 的内容是序列号或者表示该状态报告的内容结束。进一步，上述方法还可具有以下特点当标志位Flag指示MAC-e PDU 中包含状态报告时，该状态报告的长度为具有最大长度限制的可变长度，根 据所需要实际反馈的TSN的个数确定所需长度。一种自动重传请求实体的状态报告的帧结构，包括标志位Flag,序列号的个数N,和N个序列号TSN，所述Flag,用于 表示MAC-e PDU包含调度信息或者状态报告，所述N，表示需要发送端重 传的MAC- hs PDU的个数，所述TSN，表示需要发送端进行重传的MAC-hs PDU的序列号；和/或标志位Flag,在该Flag之后为 一组或多组序列号TSN及其域标志F， 其中，所述Flag,用于表示MAC-e PDU包含调度信息或者状态报告，所述 TSN，表示需要发送端进行重传的MAC-hs PDU的序列号，所迷F，用于表 示后面的内容^列号或者表示该状态报告的内容结束。进一步，上述状态报告的帧结构还可具有以下特点当标志位Flag指 示MAC-e PDU中包含状态报告时，该状态报告的长度为具有最大长度限制 的可变长度，根据所需要实际反馈的TSN的个数确定所需长度。与现有技术相比，本发明提供了 一种在MAC-hs层增加ARQ子层后反 馈状态报告的方法，该方案在一定程度上提高了重传效率、数据速率和吞吐 量。附困说明图U~1.5是现有技术MAC-e协议数据单元帧结构示意图。 图2.1-2.3是实施例中MAC-e协议数据单元帧结构示意图。
具体实施方式
本发明的所述ARQ子层在媒体接入控制层MAC实现，即在MAC-hs 层的HARQ协议之上增加ARQ重传功能。增加ARQ子层之后，可以恢复一部分HARQ残留错误，从而使需要RLC层ARQ进行重传的概率进一步 降低，所述新增ARQ子层未能恢复的错误仍然可以由RLC层的ARQ重传 进行恢复。在高速下行分组接入HSDPA媒体接入控制层MAC-hs实体增加ARQ 子层功能后，接收端利用高速上行分组接入HSUPA媒体接入控制层的 MAC-e协议数据单元反馈状态报告，状态报告的内容为需要发送端MAC-hs 重传的传输块的传输序列号TSN和TSN的个数。下面结合附图详细说明本发明。一种媒体接入控制层上行反馈的实现方法，包括以下步骤步骤110，发送端MAC-hs实体根据多道停等HARQ协议发送传输块 MAC國hs PDU;步骤120，接收端MAC-hs实体在接收MAC-hs PDU的过程中，根据 MAC-hsPDU序列号TSN进行重排序，如检测到丟失的MAC-hs PDU序列 号TSN，执行步骤130;如果没有检测到丢失的MAC-hsPDU序列号TSN，则不需要报告序列号。步骤130，接收端MAC-hs实体通知MAC-e实体生成状态报告；步骤140, MAC-e实体生成状态报告并将其传输到发送端；所述状态报告采用新的帧结构。为了实现对原有协议改动最小，兼容性 较好。在本实施例中该状态报告的帧结构利用了现协议MAC-e PDU中SI 信息的位置。同时，本发明所采用的调度信息需对现协议MAC-ePDU中SI 信息扩充首位Flag字段，以区分其中的信息是SI还是状态报告，如图2.1 所示。状态报告可以根据其实际长度，与其它上行数据复用在一起发送或者作 为单独的MAC-ePDU传输块发送。当所述状态报告与其它上行数据复用在一起发送时，用MAC-e头信息中的DDIo表示该MAC-ePDU包含调度信息 或者状态报告信息。在实施例一中，状态净艮告所遵循的帧结构如图2.2所示，包括Flag是标志位，为lbit,用于区分其后的内容为调度信息还是状态报告， 该位取0时表示为调度信息SI,该位取1时表示为状态报告；SI信息的长 度是固定的，状态报告信息的长度是可变的，当标志位Flag指示MAC-e PDU 中包含状态报告时，该状态报告的长度为具有最大长度限制的可变长度，根 据所需要实际反馈的TSN的个数确定所需长度；在该应用实例中，状态报告信息的最大长度为5+32x6=197bit。N表示个数，为5bit，表示该状态报告所包含的需要重传的TSN的个数；TSN是传输序列号，为6bit，该序列号是丟失的、需要发送端进行重传 的MAC-hs PDU的#输序列号，该序列号可以为多个。在实施例二中，状态报告所遵循的帧结构如图2.3所示，包括Flag是标志位，为lbit,其含义与实施例一中相同，在该Flag之后为一 组或多组序列号TSN和结束标志F;TSN是传输序列号，为6bit，其含义与实施例一中相同；F是域标志，为lbit，取值O时表示后面的内容是TSN，取值l时表示 该状态报告的内容结束；采用该帧结构时，如果设置为状态报告中最多携带32个TSN,则状态 报告信息的最大长度为32x6+32=224;如果设置为状态报告中最多携带64 个TSN，则最大长度为64x6+64=448;该方案的开销大于实施例一。在实际的实施方案中，字段长度的设置可能和本发明不完全一致，例如 N设置为6bit，但是也应该认为属于本发明的范围。步骤150,发送端MAC-e实体接收到接收端MAC-ePDU,判断其中包 含状态报告信息时，通知MAC-hs实体重发相关TSN所代表的MAC-hs PDU。本发明针对HSPA演进项目中在基站的媒体接入控制层MAC增加ARQ子层的方案，利用高速上行分组接入HSUPA中MAC-e协议数据单元反馈 ARQ状态报告，并实现了一种ARQ状态报告帧结构。
权利要求
1. 一种媒体接入控制层上行反馈的实现方法，在高速下行分组接入媒体接入控制层MAC-hs实体增加自动重传请求实体，接收端利用高速上行分组接入媒体接入控制层的协议数据单元MAC-e PDU向发送端反馈状态报告，该状态报告的内容包括需要发送端的MAC-hs重传的传输块的传输序列号。
2、 如权利要求l所述方法，其特征在于，进一步分为以下步骤(1)发送端MAC-hs实体发送传输块MAC-hs PDU;(2 )接收端MAC-hs实体在接收MAC-hs PDU的过程中，根据MAC-hs PDU序列号进行重排序，如检测到丟失的MAC-hs PDU序列号，通知MAC-e 实体生成状态报告；(3 ) MAC-e实体生成状态报告并将其反馈到发送端，所述状态报告包 括需要发送端进行重传的MAC-hs PDU的序列号。
3、 如权利要求2所述方法，其特征在于，步骤(3)之后还包括(4)发送端MAC-e实体接收到接收端的MAC-e PDU,并判断其中包 含状态报告信息时，通知MAC-hs实体重发丢失的MAC-hs PDU序列号所 代表的MAC-hs PDU。
4、 如权利要求2所述方法，其特征在于步骤(3)中，所述状态报告的帧结构利用了现协议MAC-e PDU中调 度信息的位置，该状态报告与其它上行数据复用在一起发送，用MAC-e头 信息中的DDIo表示该MAC-e PDU包含调度信息或者状态报告信息；或者， 所述状态报告作为单独的MAC-e PDU传输块发送。
5、 如权利要求4所述方法，其特征在于本发明所采用的调度信息需对现协议MAC-e PDU中调度信息扩充首位 Flag字段，以区分其中的信息是调度信息还是状态报告。
6、 如权利要求2所述方法，其特征在于步骤(3)中，所述状态报告包括标志位Flag，序列号的个数N和N个序列号TSN，所述Flag，用于表示MAC-ePDU包含调度信息或者状态报告， 所述N,表示需要发送端重传的MAC-hsPDU的个数，所述TSN,表示需 要发送端进行重传的MAC-hs PDU的序列号。
7、 如权利要求2所述方法，其特征在于步骤(3)中，所述状态报告包括标志位Flag，在该Flag之后为一组或 多组序列号TSN和域标志F,其中，所述Flag,用于表示MAC-e PDU包含 调度信息或者状态报告，所述TSN，表示需要发送端进行重传的MAC-hs PDU的序列号，所述F，用于表示后面的内容是序列号或者表示该状态报告 的内容结束。
8、 如权利要求6或7所述方法，其特征在于当标志位Flag指示MAC-e PDU中包含状态报告时，该状态报告的长度 为具有最大长度限制的可变长度，根据所需要实际反馈的TSN的个数确定 所需长度。
9、 一种自动重传请求实体的状态报告的帧结构，包括标志位Flag，序列号的个数N,和N个序列号TSN,所述Flag,用于 表示MAC-ePDU包含调度信息或者状态报告，所述N，表示需要发送端重 传的MAC- hs PDU的个数，所述TSN，表示需要发送端进行重传的MAC-hs PDU的序列号；和/或标志位Flag,在该Flag之后为一组或多组序列号TSN及其域标志F， 其中，所述Flag,用于表示MAC-e PDU包含调度信息或者状态报告，所述 TSN，表示需要发送端进行重传的MAC-hs PDU的序列号，所述F,用于表 示后面的内容是序列号或者表示该状态报告的内容结束。
10、 如权利要求9所述状态报告的帧结构，其特征在于当标志位Flag指示MAC-e PDU中包含状态报告时，该状态报告的长度 为具有最大长度限制的可变长度，根据所需要实际反馈的TSN的个数确定 所需长度。
全文摘要
本发明提出了一种媒体接入控制层上行反馈的实现方法，在高速下行分组接入媒体接入控制层MAC-hs实体增加自动重传请求实体，接收端利用高速上行分组接入媒体接入控制层的协议数据单元MAC-e PDU向发送端反馈状态报告，该状态报告的内容包括需要发送端的MAC-hs重传的传输块的传输序列号。该方案在一定程度上提高了重传效率、数据速率和吞吐量。
文档编号H04L1/18GK101222303SQ20071000123
公开日2008年7月16日 申请日期2007年1月9日 优先权日2007年1月9日
发明者健 张, 阳 杨, 阮象华 申请人:中兴通讯股份有限公司