专利名称：：基于多跳中继网络的自适应混合自动请求重传方法
技术领域：
：本发明涉及多跳中继WiMAX(微波接入全球互通)网络的HARQ(混合自动请求重传)处理方法，具体地，涉及基于多浪匕中继网络的自适应HARQ方法。
背景技术：
：目前，在宽带无线接入系统的空口协议IEEE802.16j(电子电气工程师协会802.16中继)IEEE802.16e的基础上引入了中继站(RelayStation,简称RS)。如图1所示，一个或者多个RS被设置在支持多跳中继的基站(MR-BS，Multi-hopRelayBaseStation)和终端(MS，MobileStation)之间。RS通过中继MR-BS和MS之间的突发可以扩大系统覆盖范围并增加系统容量。但是，由于RS的引入，混合自动请求重传(HARQ,HybridAutoRepeatR叫uest)i殳计也会相应复杂。例如，对于下行链路，如果一个RS正确接收并转发来自MR-BS的HARQ突发后，与之相连的下游子站却丟失了该RS中继的突发，则如果此时按照目前的设计由MR-BS重发丢失的突发，势必将造成效率^f氐下和资源浪费。因此，一个合理的HARQ设计应该让已经正确接收突发的RS重新发送突发。但是，如何让该RS及时重发该突发，仍然是一个问题。Fujitsu,Nokia等公司在802.16J标准会i义中的4是案(IEEEC802.16j-07/203r7,以下简称提案203)介绍了一种多跳中继网络HARQ方法。在提案203设计中，MR-BS在发送某个HARQ突发前已经给各个RS分配相应的上行ACK信道，所有的上行反々赍者|5必须按照这个配置进行。MR-BS将根据提案203中定义的上行反馈的编码判断所发的HARQ突发在各个RS间的转发结果。一个RS如果在第一帧正确才妾收突发，在第二帧它会转发突发给下行RS而不给上行反馈ACK。MR-BS只能在规定的帧接收来自MS的ACK反々贵。相应地，如果一个RS没有在第一帧正确接收突发，这个错误突发不会再往下传，但是RS必须按照DLMAP事先指示的上行信道分配把相应的编码NACK上传给MR-BS。因为事先分配考虑的是成功传输情形，如果传输突发失败，一定有若干帧的浪费，而这种浪费在首跳失败时最为严重。为了减少这样的浪费，一个很自然的想法是把端到端反馈的设计改成每跳反馈的设计。每个RS收到突发后都必须给MR-BS反馈。如果RS正确接收了突发，MR-BS就给该RS分配信道用于转发正确突发，否则安排该突发的重新发送。这种i殳计虽然杜绝了端到端中事先分配信道造成的浪费，但是每跳反馈的开销却很大。尤其是如果每跳都正确转发，则可以将所有RS上传的ACK都看作是浪费。因此，通过以上描述的内容可以看出，在目前的WiMAX多3兆中继网络中，存在资源浪费以及开销过大的问题，这进一步导致了传输效率的低下。为此，需要一种新的HARQ设计以克服上述缺陷。
发明内容考虑到相关技术中存在的上述问题而做出本发明，为此，本发明旨在提供一种基于多跳中继网络的自适应HARQ方案，其可以在减少资源浪费的同时提高传输效率。根据本发明实施例，提供了一种基于多跳中继网络的自适应HARQ(混合自动i青求重传)方法。该方法包4舌步骤S402，预先i殳定信道质量判断关见则；步骤S404,根据预先设定的信道质量判断规则进行信道质量判断；步骤S406，在判断信道质量好的情况下，采用端到端HARQ反馈，在判断信道质量差的情况下，采用每跳HARQ反馈。其中，在步骤S402中，在发送下行突发之前，多跳中继基站根据之前收集的CINR(载波干扰噪声比X言息分别预设每跳的CINR门限。这样，信道质量判断规则为对于包含多跳的链路，如果每跳的CINR值均大于相应的CINR门限，则判断信道质量好，否贝'J，则判断信道质量差。此时，在步骤S404中，需要首先获取链路的每跳的CINR值。预先i殳定的CINR门限可以为对应跳的CINR均值加两倍方差。通过本发明的冲支术方案，相比于相关技术，可以实现端到端反馈和每跳反馈的均衡，因此资源浪费较少，且传输效率较高。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据本发明实施例的无线多跳中继网络配置的示意图；图2是才艮据相关才支术的端到端反馈HARQi殳计成功发送一个突发的实例的示意图；图3是根据相关技术的每跳反馈HARQ设计成功发送一个突发的实例的示意图；图4是根据本发明实施例的基于多跳中继网络的自适应HARQ方法的流禾呈图；以及图5是根据本发明实施例的基于多跳中继网络的自适应HARQ方法的详细处理流程图。具体实施方式首先，对于中继站RS,根据是否产生并发送前缀和控制消息，RS可以分成透明RS和非透明RS;根据是否产生分配信道的MAP消息，非透明RS又可以分成集中式RS和分布式RS。由于RS分类只和HARQ方法的实现有关，和方法本身无关，因此，本发明实施例中才是供的方案将适用于所有采用RS中继的HARQ。在以下的描述中，以集中式RS为例进行i兌明，其网络拓朴配置如图1所示。以下将参照附图来详细描述本发明实施例，其中，给出以下实施例以提供对本发明的全面和透彻理解，而不是对本发明进行任何限制。在本发明实施例中，提供了一种基于多跳中继网络的自适应HARQ方法，所谓自适应，指的是MR-BS可以根据链路信道状态自动调整HARQ机制。相比于图2的端到端反馈HARQ设计(其中，MR-BS在发送HARQ突发前已经给各个RS分配了上行ACK信道，所有的上4亍反馈都必须按照这个配置进行)和图3的每跳反馈HARQ设计(其中，每个RS收到突发后都必须给MR-BS反馈，如果RS正确纟妄收了突发，MR-BS就给该RS分配信道用于转发正确突发，否则安4非该突发的重新发送)，本发明的HARQ设计能够才艮据信道的好坏在端到端反馈和每跳反馈之间进行切换。例如，针对集中式或者透明RS,可以使用图2和图3描述的方法在端到端反々贵和每跳反馈之间切换。具体地，如图4所示，根据本发明实施例的基于多跳中继网络的自适应HARQ方法包括步骤S402，预先i殳定信道质量判断规j则；步骤S404,根据预先i殳定的信道质量判断失见则进行信道质量判断；步艰《S406,在判断信道质量好的情况下，采用端到端HARQ反馈，在判断信道质量差的情况下，采用每跳HARQ反馈。这样，在信道好的时候采用端到端反馈，而在信道差的时4美采用每跳反馈。信道好的时候，突发重传概率较低，可以充分利用端到端反馈传输突发所用帧数少的优点；相反，信道差的时候，突发重传概率教高，此时采用每跳反馈，可以减少端到端反馈中重传等待所浪费的帧数。以下爿寻详细描述上述各个步艰《的处理。其中，在步骤S402中，在发送下行突发之前，多跳中继基站根据之前收集的CINR信息分别预设每跳的CINR门限。这样，信道质量判断规则为对于包含多跳的链路，如果每跳的CINR值均大于相应的CINR门限，则判断信道质量好，否则，则判断信道质量差。此时，在步骤S404中，需要首先获取链路的每跳的CINR值。具体地，当某跳上才艮的CINR值大于其对应的CINR门限时，则认为该跳信道好，对于包含多跳的链路，当所有跳的信道都好时，则认为链路信道好，应该采用端到端反馈；否则，MR-BS认为链路信道不好，应该采用每跳反々贵。图5示出了图4所示的方法的详细处理流程，其中，在图5中规定，如果链路信道好即为命中规则，采用端到端反馈，否则，如果链^各信道差为未命中规则，采用每跳反馈。以下将具体描述关于CINR门限的设定。由于WiMAX系统中定义CINR为反应信道质量均值，CINR的变化不会太剧烈，也保证了自适应HARQ不会频繁在端到端反馈和每跳反馈中切换。对于CINR门限的设置可以按照如下思路进行。结合阴影遮挡和^各径损耗，一般认为陆地移动通信无线传播信道的功率服从对凄t正态分布。假设干扰噪声均匀分布，可以认为CINR也服从对数正态分布。这样就可以根据系统要求事先确定判断信道好坏的门限。以一个三跳中继网络为例，如果MR-BS对于每条中转链路和接入链路都以相应链路的CINR均值加两倍方差(单位dB)为门限，则每一跳信道为好的概率大约是0.7，则整个信道为好(三跳同时为好)的概率大约是0.4。实际上，还应该注意CINR门限设置的优化问题。如果门限太低，大多数时候自适应HARQ都会工作在端到端状态，重传中消诔毛帧数会很大。反之，如果门限太高，大多数时候自适应HARQ都会工作在每跳反馈状态，这样消耗在反馈的帧数会很大。只有门限合适时，传输一个突发所消耗的帧数会较小。下面用一个具体的例子说明这个问题。表1给出了不同门限下信道状态扭无率，表2给出了不同信道状态概率对应的成功概率。从中可以看出，门限越低，端到端反々责在4氐质信道工作相克率越大，因此突发一次传llr成功概率越低，即成功概率越低。对应的失败概率可以用(1-成功概率)得出。采用前述分析方法，可以得出表3和表4数据。表l.信道状态概率<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表2.某信道状态无重发传输成功概率(成功概率)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表3.不同门限下传输一个突发所需帧数<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表4.不同门限下传输一个突发浪费帧数<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>从表3可见，取中等门限时传输一个突发所需帧数最低。同时，表4显示此时浪费帧凄t比门限4氐时小，与门限高时相当。因此，可以将对应跳的CINR均值加两倍方差(单位dB)作为优选的中等门限。下面用一个三跳中继网络里传输一个突发的例子来比4交不同HARQ(集中式RS)所需的帧数和浪费的帧数，以进一步说明本发明的实施例。在以下分冲斤中，设在所有的链路中只重传一次即可成功。此外，每一跳传输失败概率一样。同时，因为RS处理突发的时延和ACK反4贵时延对于所有HARQ方式都一样，为了《更于比较，假设两个时延都为0。即，RS或者MS可以在同一帧里收到突发并反馈，RS可以在第一帧收到突发就在第二帧转发。此外，除开注明失败跳数，其他跳的传输假设成功。失败跳数为0则表示所有跳传，俞都成功。表5.端到端反馈和每跳反馈传输一个突发所需帧数方式\失败3兆凄丈0第一跳第二跳第三跳端到端反々贵1098每淵匕反々贵78911表6.端到端反馈和每跳反馈传输一个突发浪费帧数方式\失败跳数0第一跳第二跳第三跳端到端反々贵0410每3兆反々贵0000以上的表5和表6给出了端到端反馈和每条反馈传输一个突发所需帧数和失败帧数。可见，端到端反馈消耗帧数一般小于每跳反馈然而浪费的帧数比每跳反馈多。表7.信道模型信道状态成功概率失败相克率4犬态相无率好40%60%40%差10%90%60%上述的表7给出了分析所用的信道模型。状态概率指整体链路为好或者差的概率。成功概率指在某状态下没有重传的概率，失败概率指在某状态下有重传的概利用以上三个表，可以计算出不同HARQ方式传输一个突发所需帧数和浪费帧数。例如，对于端到端HARQ，信道良好时，传输一个突发所需帧凄t是5*0.4+[(10+9+8)/3]*0.6=7.4;4言道差时，所需帧数是5*0.1+[(10+9+8)/3]*0.9=8.6,所以平均帧数是7.4*0.4+8.6*0.6=8.1,类似的，得出其他结果列在以下的表8和表9中。表8.不同HARQ方式传输一个突发所需帧数信道状态好差平均端到端反々贵7.48.68.1每跳反4t8.28.98.8自适应7.48.98.4表9.不同HARQ方式传输一个突发浪费帧数信道状态好差平均端到端反4贵11.51.3每逸匕反々贵000白适应100.4可见，本发明实施例提供的自适应HARQ取得了端到端反馈和每跳反馈的均衡，综合了二者的优点，节约了空口资源，提高了用户的4专ilr步文率。以上所述^又为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。权利要求1.一种基于多跳中继网络的自适应混合自动请求重传方法，其特征在于，包括步骤S402，预先设定信道质量判断规则；步骤S404，根据预先设定的所述信道质量判断规则进行信道质量判断；以及步骤S406，在判断信道质量好的情况下，采用端到端混合自动请求重传反馈，在判断信道质量差的情况下，采用所述每跳混合自动请求重传反馈。2.根据权利要求1所述的基于多跳中继网络的自适应混合自动请求重传方法，其特征在于，在所述步骤S402中，在发送下行突发之前，多跳中继基站根据之前收集的载波干扰噪声比信息分别预设每跳的载波干扰噪声比门限。3.根据权利要求2所述的基于多跳中继网络的自适应混合自动请求重传方法，其特征在于，所述信道质量判断规则为对于包含多跳的链路，如果每跳的载波干扰噪声比值均大于相应的所述载波干扰噪声比门限，则判断信道质量好，否则，则判断信道质量差。4.根据权利要求3所述的基于多跳中继网络的自适应混合自动请求重传方法，其特征在于，在所述步骤S404中，首先获取链^^的每跳的载波干扰噪声比值。根据权利要求2所述的基于多跳中继网络的自适应混合自动请求重传方法，其特征在于，所述载波干扰噪声比门限为对应跳的载波干扰噪声比均值加两倍方差。全文摘要本发明提供了一种基于多跳中继网络的自适应混合自动请求重传方法，包括步骤S402，预先设定信道质量判断规则；步骤S404，根据预先设定的信道质量判断规则进行信道质量判断；步骤S406，在判断信道质量好的情况下，采用端到端混合自动请求重传反馈，在判断信道质量差的情况下，采用每跳混合自动请求重传反馈。文档编号H04L1/00GK101330349SQ200710111579公开日2008年12月24日申请日期2007年6月19日优先权日2007年6月19日发明者扬刘,曲红云,玲许,陈玉芹申请人:中兴通讯股份有限公司