一種無線中繼網絡中的數據重傳方法和系統的製作方法
2023-06-10 07:10:21
專利名稱：一種無線中繼網絡中的數據重傳方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信技術領域的基於協同網絡編碼的無線中繼網絡，特別是涉及一種無線中繼網絡中的數據重傳方法和系統。
背景技術：
無線中繼網絡中的協同網絡編碼方案主要有兩種一種是數字域的協同網絡編碼方案；一種是模擬域的協同網絡編碼方案。圖1是現有的無線中繼網絡結構示意圖；如圖1 所示，所述數字域的協同網絡編碼方案，就是UEl和UE2通過不同的時頻資源發送各自的信息，RN中繼節點和DeNB歸屬演進基站都可以區分出來UEl和UE2的信息，而後RN將 UEl和UE2的解碼後數據進行異或的操作之後，再重新編碼調製發送給DeNB，DeNB聯合UEl 和UE2直接發送給DeNB的數據和RN中轉的UEl和UE2的編碼數據，恢復出UEl和UE2的原始數據來。所述模擬域的協同網絡編碼方案，則是UEl和UE2佔用相同的時頻資源發送各自的信息，RN和DeNB都可以收到UEl和UE2在空間時間上疊加的信息和，而後RN再將UEl 和UE2的疊加信息和中轉發送給DeNB，DeNB聯合兩次獨立的UEl和UE2的疊加信息和，求解出UEl和UE2的原始信息來。現有的HARQ混合自動重傳請求機制主要是針對單跳傳輸的，發端發送數據之後， 等待收端的反饋，如果是ACK肯定的話，說明傳輸正確，發端可以釋放緩存；如果是NACK否定的話，說明收端無法正確解碼，需要發端重傳，發端重傳原始信息之後，收端聯合重傳的版本以及初傳的版本進行解碼，而後根據解碼的成功與否發送ACK和NACK。現有的R8版本中的HARQ機制只適用於單跳傳輸的網絡，只能保證單跳的單個發端到單個收端的數據的正確傳輸，即使是RlO版本的回程口的HARQ機制，也是只能保證兩跳的單個發端到單個收端的數據的正確傳輸，並不適用於採用了協同網絡編碼方案的無線中繼網絡。綜上所述，現有技術中的重傳只能保證單跳的單個發端到單個收端的數據的正確傳輸，沒有很好利用網絡頻譜資源，並不適用於採用了協同網絡編碼方案的無線中繼網絡。
發明內容
本發明提供了一種無線中繼網絡中的數據重傳方法，該方法能夠提高數據傳輸的可靠性，提高網絡的頻譜效率。本發明提供了一種無線中繼網絡中的數據重傳系統，該系統能夠提高數據傳輸的可靠性，提高網絡的頻譜效率。為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的本發明公開了一種無線中繼網絡中的數據重傳方法，所述無線中繼網絡包括N 個用戶設備UE、中繼節點RN和歸屬基站DeNB，N為大於等於2的自然數，該方法包括
N個UE以協同網絡編碼的方式發送數據，RN將所接收的N個UE的數據中轉給 DeNB, DeNB聯合UE直射發送的數據以及RN中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE 的數據進行校驗；校驗後如果有M個UE數據有錯誤，M為小於或等於N的自然數，則DeNB向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息；DeNB向數據正確的UE反饋ACK ；接收到NACK以及數據重傳方式信息的M個UE，根據所述數據重傳方式信息進行數據重傳操作；RN將所接收的M個UE的數據中轉給DeNB，DeNB聯合之前UE直射發送的數據和RN中轉的數據以及本次UE直射發送的數據和RN中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗；如果還有數據錯誤的UE JUDeNB向數據錯誤的UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息，向數據正確的UE反饋ACK，以此類推，直到所有的UE都接收到ACK後，DeNB釋放系統資源。在上述方法中，所述DeNB向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息包括如果M> 1 ；則DeNB向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及協同網絡編碼數據重傳方式信息；如果M = 1 ；則DeNB向數據錯誤的該UE反饋NACK以及直射中繼結合的數據重傳
方式fe息。在上述方法中，所述數據重傳方式信息中還包括UE進行數據重傳時所使用的時頻資源。在上述方法中，當M> LDeNB向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及協同網絡編碼數據重傳方式信息時，所述接收到NACK以及數據重傳方式信息的M個UE，根據所述數據重傳方式信息進行數據重傳操作包括如果DeNB為UE分配了相同的時域、頻域、碼域和空域資源，則M個UE以模擬域的網絡編碼的方式重傳數據；如果DeNB為UE分配了不同的時域、頻域、碼域和空域資源，則M個UE以數字域的網絡編碼的方式重傳數據。本發明還公開了一種無線中繼網絡中的數據重傳系統，該系統包括N個UE、RN中繼節點、DeNB ；其中，N為大於等於2的自然數；UE，用於以協同網絡編碼的方式發送數據，根據DeNB的指示向DeNB以及RN發送數據；接收DeNB反饋的ACK或者NACK以及數據重傳方式信息；當接收到NACK以及數據重傳方式信息時，根據所述數據重傳方式信息進行數據重傳操作；RN，用於接收UE發送的數據，將所述接收到的數據中轉給DeNB;DeNB，用於接收所有UE直射發送和RN中轉的數據，聯合UE直射發送的數據以及 RN中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗；校驗後如果有M個UE數據有錯誤，M為小於或等於N的自然數，則向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息，向數據正確的UE反饋ACK ；接收UE直射發送的重傳數據以及RN中轉的重傳數據，聯合之前UE直射發送的數據和RN中轉的數據以及本次UE直射發送的重傳數據和RN中轉的重傳數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗；如果還有數據錯誤的 UE,則向數據錯誤的UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息，向數據正確的UE反饋ACK， 以此類推，直到所有的UE都接收到ACK後，釋放系統資源。 在上述系統中，所述DeNB，用於在M> 1時，向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK 以及協同網絡編碼數據重傳方式信息；用於在M = 1時，向數據錯誤的該UE反饋NACK以及直射中繼結合的數據重傳方式信息。在上述系統中，所述數據重傳方式信息中還包括UE進行數據重傳時所使用的時頻資源。在上述系統中，如果DeNB為UE分配了相同的時域、頻域、碼域和空域資源，則所述 UE以模擬域的網絡編碼的方式重傳數據；如果DeNB為UE分配了不同的時域、頻域、碼域和空域資源，則所述UE以數字域的網絡編碼的方式重傳數據。由上述可知，在無線中繼網絡中，本發明提供的技術方案，DeNB對解碼得到的UE 的數據進行校驗，根據校驗結果向數據發送錯誤的UE反饋NACK，以及指示所述UE進行數據重傳的方式；UE根據DeNB的指示在數據重傳的時候選擇以協同網絡編碼方式或者是直射中繼結合的方式進行數據重傳操作；DeNB聯合之前UE直射發送的數據和RN中轉的數據以及本次UE直射發送的數據和RN中轉的數據進行解碼；本發明的技術方案可以以最小的資源佔用，獲得最大程度的分集增益，從而提高傳輸的可靠性，提高網絡的頻譜效率。
圖1是現有的無線中繼網絡結構示意圖；圖2是本發明中一種無線中繼網絡中的數據重傳方法的流程圖；圖3是本發明中一種無線中繼網絡中的數據重傳方法的具體流程圖；圖4是本發明中一種無線中繼網絡中的數據重傳系統的結構示意圖。
具體實施例方式圖2是本發明中一種無線中繼網絡中的數據重傳方法的流程圖；如圖2所示，步驟201，N個UE以協同網絡編碼的方式發送數據，RN將所接收的N個UE的數據中轉給DeNB，DeNB聯合UE直射發送的數據以及RN中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗；步驟202，校驗後如果有M個UE數據有錯誤，M小於或等於N，則DeNB向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息；DeNB向數據正確的UE反饋ACK ；步驟203，接收到NACK以及數據重傳方式信息的M個UE，根據所述數據重傳方式信息進行數據重傳操作；RN將所接收的M個UE的數據中轉給DeNB，DeNB聯合之前UE直射發送的數據和RN中轉的數據以及本次UE直射發送的數據和RN中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗；步驟204，如果還有數據錯誤的UE，則DeNB向數據錯誤的UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息，向數據正確的UE反饋ACK，以此類推，直到所有的UE都接收到ACK後， DeNB釋放系統資源。
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。圖3是本發明中一種無線中繼網絡中的數據重傳方法的具體流程圖，如圖3所示，步驟301，N個UE以協同網絡編碼的方式發送數據，RN將所接收的N個UE的數據中轉給DeNB ；步驟302，DeNB聯合之前UE直射發送的數據和RN中轉的數據以及本次UE直射發送的數據和RN中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗；在步驟302中，如果是初傳，則DeNB聯合UE直射發送的數據和RN中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗。步驟303，如果所有的UE的數據都正確，則進行步驟309，反之則進行步驟304 ；步驟304，校驗後有M個UE數據有錯誤，如果M > 1，則進行步驟305 ；反之，如果M =1，則進行步驟307;步驟305，DeNB向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及協同網絡編碼數據重傳方式信息；步驟306，接收到NACK以及數據重傳方式信息的M個UE，以協同網絡編碼的方式進行數據重傳；步驟307，DeNB向數據錯誤的該UE反饋NACK以及直射中繼結合的數據重傳方式信息；在本步驟中只有一個UE的數據有錯誤；步驟308，接收到NACK以及數據重傳方式信息的M個UE，以直射中繼結合的方式進行數據重傳；步驟309，DeNB向數據正確的UE反饋ACK ；步驟310，傳輸數據過程結束，DeNB釋放緩存資源。如圖3所示，當DeNB接收到來自N個UE和RN的數據之後，需要對所接收到的UE 的數據進行解碼並校驗。如果N個UE的數據經校驗都正確的話，給每個UE反饋ACK ；校驗後如果有M個UE數據有錯誤，其中M小於或等於N，則DeNB向數據錯誤的M個UE分別反饋 NACK以及數據重傳方式信息；接收到NACK以及數據重傳方式信息的M個UE，根據所述數據重傳方式信息進行數據重傳操作具體為如果M > 1 ；則DeNB向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及協同網絡編碼的數據重傳方式信息；如果M = 1 ；則DeNB向數據錯誤的該UE反饋NACK以及直射中繼結合的數據重傳方式信息。所述數據重傳方式信息中還包括UE進行數據重傳時所使用的時頻資源。其中，所述直射中繼結合的方式具體為UE直接向DeNB和RN直射發送數據，RN向DeNB中轉UE發送的數據，DeNB聯合UE直射發送的數據和RN中轉的數據進行解碼。即UE根據DeNB所調度的信息，在指定的時頻資源上以協同網絡編碼的方式或者以直射中繼結合的方式進行重傳操作；再次接收到數據的DeNB，聯合之前UE直射發送的數據和RN中轉的數據以及本次UE直射發送的數據和RN中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗；如果還有數據錯誤的UE JUDeNB向數據錯誤的UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息，向數據正確的UE反饋ACK，以此類推，直到所有的UE都接收到ACK後，DeNB釋放系統資源。在本發明的一種具 體實施例中，當M的值大於2的時候，如果使用模擬域的網絡編碼，操作起來比較複雜，而且性能增益不是特別明顯，所以在大於2個UE的情況下，使用數字域的網絡編碼；當UE的數目的2個的情況下，如果DeNB為2個UE分配了相同的時域、頻域、碼域和空域資源，則以模擬域的網絡編碼的方式重傳數據；如果DeNB為2個UE分配了不同的時域、頻域、碼域和空域資源，則以數字域的網絡編碼的方式重傳數據。在本發明的一種實施例中，對於步驟301，N個UE以協同網絡編碼的方式初次向 DeNB發送數據的時候，為N個UE分配不同的資源(時域，頻域，碼域，空域均可)，RN將解碼後的N個UE的數據進行異或編碼之後中轉給DeNB，即RN發給DeNB的是所有的UE的數據進行比特級異或的一個數值，DeNB聯合之前UE直射發送的數據和RN中轉的數據以及本次UE直射發送的數據和RN中轉的數據來恢復N個UE的數據；以此可以充分的利用之前的冗餘版本，獲得分集增益；提高網絡頻譜效率。DeNB解碼後，如果M個UE的數據錯誤的話，那麼以協同網絡編碼的方式傳輸這M 個數據，其中N>M> 1 ；與初傳相比，參加編碼的數據數從N變成了 M，如果只有一個UE的數據錯誤的話，以直射中繼結合的方式重傳；依次類推，直到最後所有的UE的數據在DeNB 處均得到了正確的解碼，DeNB向所有的UE反饋ACK，同時釋放緩存資源。所述M個UE以協同網絡編碼的方式重傳數據，可以是數字域的網絡編碼方式，也可以是模擬域的網絡編碼方式。採取哪種協同網絡編碼的方式，取決於具體的資源分配，如果DeNB為M個UE分配的是相同的時域、頻域、碼域和空域資源的話，則採用模擬域的網絡編碼方式；如果是不同的時域、頻域、碼域和空域資源話，則採用數字域的網絡編碼方式。對於兩種不同的網絡編碼方式，RN中繼節點的處理是不同的，模擬域網絡編碼的話完成的是類似於放大器的功能，直接將接收到的疊加後的模擬信號進行功率放大之後即發送，數字域的網絡編碼的話則是將解碼的結果重新進行編碼調製發送，如同對待一個全新的數據信息。本發明還公開了一種無線中繼網絡中的數據重傳系統，該系統包括N個UE、RN中繼節點、DeNB ；N為大於等於2的自然數；圖4是本發明中一種無線中繼網絡中的數據重傳系統的結構示意圖。如圖4所述， 其中，UE401，用於以協同網絡編碼的方式發送數據，根據DeNB403的指示向DeNB403以及RN402發送數據；接收DeNB403反饋的ACK或者NACK以及數據重傳方式信息；當接收到 NACK以及數據重傳方式信息時，根據所述數據重傳方式信息進行數據重傳操作；RN402，用於接收UE401發送的數據，將所述接收到的數據中轉給DeNB403 ；DeNB403，用於接收所有UE401直射發送和RN402中轉的數據，聯合UE401直射發送的數據以及RN402中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE401的數據進行校驗；校驗後如果有M個UE401數據有錯誤，M為小於或等於N的自然數，則向數據錯誤的M個UE401 分別反饋NACK以及數據重傳方式信息，向數據正確的UE401反饋ACK ；接收UE401直射發送的重傳數據以及RN402中轉的重傳數據，聯合之前UE401直射發送的數據和RN402中轉的數據以及本次UE401直射發送的重傳數據和RN402中轉的重傳數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE401的數據進行校驗；如果還有數據錯誤的UE401，則向數據錯誤的UE401分別反饋NACK以及數據重傳方式信息，向數據正確的UE401反饋ACK，以此類推，直到所有的 UE401都接收到ACK後，釋放系統資源。在上述系統中，所述DeNB403，用於在M> 1時，向數據錯誤的M個UE401分別反饋NACK以及協同網絡編碼數據重傳方式信息；用於在M = 1時，向數據錯誤的該UE401反饋NACK以及直射中繼結合的數據重傳方式信息。在上述系統中，所述數據重傳方式信息中還包括UE401進行數據重傳時所使用的時頻資源。在上述系統中，如果DeNB403為UE401分配了相同的時域、頻域、碼域和空域資源， 則所述UE401以模擬域的網絡編碼的方式重傳數據；如果DeNB403為UE401分配了不同的時域、頻域、碼域和空域資源，則所述UE401 以數字域的網絡編碼的方式重傳數據。綜上所述，本發明提供的技術方案，DeNB對解碼得到的UE的數據進行校驗，根據校驗結果向數據發送錯誤的UE反饋NACK，以及指示所述UE進行數據重傳的方式；UE根據DeNB的指示在數據重傳的時候選擇以協同網絡編碼方式或者是直射中繼結合的方式； DeNB結合之前接收到的所有版本的數據和本次接收到的數據，以最小的資源佔用，獲得最大程度的分集增益，從而提高傳輸的可靠性，提高網絡的頻譜效率。本發明的提供的技術方案有效的提高了重傳的效率，改善系統的吞吐量。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的範圍之內。
權利要求
1.一種無線中繼網絡中的數據重傳方法，所述無線中繼網絡包括N個用戶設備UE、中繼節點RN和歸屬基站DeNB，N為大於等於2的自然數，其特徵在於，該方法包括N個UE以協同網絡編碼的方式發送數據，RN將所接收的N個UE的數據中轉給DeNB， DeNB聯合UE直射發送的數據以及RN中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗；校驗後如果有M個UE數據有錯誤，M為小於或等於N的自然數，則DeNB向數據錯誤的 M個UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息；DeNB向數據正確的UE反饋ACK ；接收到NACK以及數據重傳方式信息的M個UE,根據所述數據重傳方式信息進行數據重傳操作；RN將所接收的M個UE的數據中轉給DeNB，DeNB聯合之前UE直射發送的數據和 RN中轉的數據以及本次UE直射發送的數據和RN中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗；如果還有數據錯誤的UE JUDeNB向數據錯誤的UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息，向數據正確的UE反饋ACK，以此類推，直到所有的UE都接收到ACK後，DeNB釋放系統資源。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述DeNB向數據錯誤的M個UE分別反饋 NACK以及數據重傳方式信息包括如果M> 1 ；則DeNB向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及協同網絡編碼的數據重傳方式信息；如果M = 1 ；則DeNB向數據錯誤的該UE反饋NACK以及直射中繼結合的數據重傳方式 fn息ο
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述數據重傳方式信息中還包括UE進行數據重傳時所使用的時頻資源。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，當M>1，DeNB向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及協同網絡編碼數據重傳方式信息時，所述接收到NACK以及數據重傳方式信息的M個UE，根據所述數據重傳方式信息進行數據重傳操作包括如果DeNB為UE分配了相同的時域、頻域、碼域和空域資源，則M個UE以模擬域的網絡編碼的方式重傳數據；如果DeNB為UE分配了不同的時域、頻域、碼域和空域資源，則M個UE以數字域的網絡編碼的方式重傳數據。
5.一種無線中繼網絡中的數據重傳系統，其特徵在於，該系統包括N個UE、RN中繼節點、DeNB ；其中，N為大於等於2的自然數；UE，用於以協同網絡編碼的方式發送數據，根據DeNB的指示向DeNB以及RN發送數據； 接收DeNB反饋的ACK或者NACK以及數據重傳方式信息；當接收到NACK以及數據重傳方式信息時，根據所述數據重傳方式信息進行數據重傳操作；RN，用於接收UE發送的數據，將所述接收到的數據中轉給DeNB;DeNB，用於接收所有UE直射發送和RN中轉的數據，聯合UE直射發送的數據以及RN中轉的數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗；校驗後如果有M個UE數據錯誤，M為小於或等於N的自然數，則向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息，向數據正確的UE反饋ACK ；接收UE直射發送的重傳數據以及RN中轉的重傳數據，聯合之前UE直射發送的數據和RN中轉的數據以及本次UE直射發送的重傳數據和RN中轉的重傳數據進行解碼，並將解碼得到的每個UE的數據進行校驗；如果還有數據錯誤的UE,則向數據錯誤的UE分別反饋NACK以及數據重傳方式信息，向數據正確的UE反饋ACK，以此類推，直到所有的UE都接收到ACK後，釋放系統資源。
6.根據權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述DeNB，用於在M > 1時，向數據錯誤的M個UE分別反饋NACK以及協同網絡編碼數據重傳方式信息；用於在M = 1時，向數據錯誤的該UE反饋NACK以及直射中繼結合的數據重傳方式信息。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述數據重傳方式信息中還包括UE進行數據重傳時所使用的時頻資源。
8.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，如果DeNB為UE分配了相同的時域、頻域、碼域和空域資源，則所述UE以模擬域的網絡編碼的方式重傳數據；如果DeNB為UE分配了不同的時域、頻域、碼域和空域資源，則所述UE以數字域的網絡編碼的方式重傳數據。
全文摘要
本發明公開了一種無線中繼網絡中的數據重傳方法和系統，其中，N個UE以協同網絡編碼的方式向DeNB發送數據；RN將所收的N個UE的數據中轉給DeNB，DeNB對N個UE所發送的數據進行解碼，並將得到的每個UE所發送的數據進行校驗；DeNB向數據錯誤的UE反饋NACK以及數據重傳的方式；DeNB向數據正確的UE反饋ACK；UE根據DeNB的指示選擇以協同網絡編碼的方式或以直射中繼結合的方式重傳數據，DeNB聯合之前接收到的所有數據和本次接收到的數據，對UE發送的數據進行解碼，並將得到的每個UE所發送的數據進行校驗；如果還有數據錯誤的UE，則指示該UE進行數據重傳；直到N個UE發送的數據都校驗正確。
文檔編號H04L1/18GK102263626SQ201110206720
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月22日 優先權日2011年7月22日
發明者劉紅梅, 衛瑞平 申請人:新郵通信設備有限公司