CN101137091B - 中继通信系统中的再发送控制方法和中继站装置 - Google Patents

中继通信系统中的再发送控制方法和中继站装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供中继通信系统中的再发送控制方法和中继站装置。对发送站与接收站之间的无线通信进行中继的装置包括：接收来自发送站的包括控制数据和多个数据块的数据的部件；检测所述多个数据块中是否存在错误的部件；当在所述多个数据块中的一个数据块中检测到错误时更新控制数据的部件；阻止向接收站传送检测到错误的数据块的部件；将经更新的控制数据和剩余数据块传送到接收站的部件；产生与检测到错误的数据块对应的第一否定响应信号的部件；存储第一否定响应信号的部件；将第一否定响应信号与从接收站接收到的根据接收站的检错结果的肯定响应信号或第二否定响应信号进行组合的部件；以及将组合的响应信号发送到发送站的部件。

Description

中继通信系统中的再发送控制方法和中继站装置
技术领域
本发明总体上涉及中继通信系统中的再发送控制方法和中继站装置，更具体地说，涉及用于移动通信的中继通信系统中的再发送控制方法和中继站装置。
背景技术
近年来并且持续地，为了例如利用便携式电话和无线LAN进行数据通信，越来越多地使用移动通信，存在移动通信的增长使用。因而，正在研究用于实现更快速的数据通信的无线宽带接入系统。
与用于诸如电话通信的用途的常规通信系统相比，希望无线宽带接入系统提供更高的无线质量。此外，因为移动站的发送功率由于诸如其有限的电池容量的制约而受限，所以难以扩展可以通过单个无线基站覆盖的无线范围。在这些情况下，为了扩展通信业务范围并且提高通信质量，正在研究如下的中继通信系统，所述中继通信系统通过在通信业务范围的远端部分或无线电波不能到达的死区处设置中继站、并且经由该中继站在无线基站与移动站之间进行通信，从而进行中继通信。
在移动通信中，例如由于移动站的移动或者无线电波环境(周围的移动物体，天气等)的变化而使得传送路径随着时间流逝而改变。因此，通信数据中的各个数据块(分组)都添加了纠错/检错码元，以使得接收站可以确定解码或再现出的数据中是否存在任何错误。在检测到错误的情况下，接收站请求再发送该通信数据。一种公知的用于自动执行再发送处理的方法是ARQ(自动重复请求)。
此外，另一公知的用于自动执行再发送处理的方法是HARQ(混合自动重复请求)方法，其有效地使用没有成功接收的接收数据(检测到错误的数据)。利用这种HARQ方法，接收站对检测到错误的数据进行缓冲，随后对缓冲的数据和再发送数据进行合成，由此对组合的数据执行解码处理。
在将这种再发送方法用于上述中继通信系统的情况下，必须通过例如考虑发送站与接收站之间的经由一个或更多个中继站的多个传送路径的传送质量以及各个中继站和接收站的处理延迟来优化再发送控制。
日本特开2001-196990号公报(下文中，称为“专利文献1”)公开了如下的方法：通过在数据发送装置与数据接收装置之间设置中继传送装置、并且在不同时执行数据发送和数据接收的情况下对数据进行中继，从而在中继传送系统中执行再发送控制。
图14示出了通信系统(本发明可以应用到该通信系统)的实施例。如图14所示，经由中继站(RS)在无线基站(BS)与移动站(MS)#0至#2之间进行通信。应注意到，也可以无需中继站(RS)介入地在无线基站(BS)与移动站(MS)#3之间直接进行通信。
下文中，也将无线基站(BS)与中继站(RS)之间的传送路径称为“中继链路”，并且在下文中，也将中继站(RS)与移动站(MS)之间的传送路径称为“接入链路”。在无线基站(BS)与移动站(MS)之间执行其中存在两种类型的无线链接路径(中继链路和接入链路)的通信的情况下，例如，根据传送路径的状况，在任一链路中都可能出现通信数据错误。
图15是示出用于中继通信的无线帧的示例性结构的示意图。在图15所示实施例中，将一个帧时段分成四个时间阶段。中继链路分配到无线基站(BS)与中继站(RS)之间的通信时段。接入链路分配到中继站(RS)与移动站(MS)之间的通信时段。
将两个通信方向的接入定时分别分配到中继链路和接入链路。下文中，也将分配到从无线基站(BS)到中继站(RS)的通信以及从中继站(RS)到移动站(MS)的通信的接入定时的通信路径称为“下行链路”。下文中，还将分配到从中继站(RS)到无线基站(BS)的通信和从移动站(MS)到中继站(RS)的通信的接入定时的通信路径称为“上行链路”。
更具体地说，将从无线基站(BS)到中继站(RS)的通信路径称为“下行中继链路”，将从中继站(RS)到移动站(MS)的通信路径称为“下行接入链路”，将从移动站(MS)到中继站(RS)的通信路径称为“上行接入链路”，将从中继站(RS)到无线基站(BS)的通信路径称为“上行中继链路”。
通信数据中的多个数据块和多个响应信号可以通过例如利用时分复用、频分复用或码分复用而在各个链路的通信时段内传送。此外，在下行链路中，从无线基站(BS)发送关于发送数据块的数量(发送数据数量)或帧格式的数据，作为控制数据。
图15所示的实施例是在无线基站(BS)在下行链路中发送去往移动站(MS)的多个数据块(数据#1至#4)并且移动站(MS)在上行链路中向无线基站(BS)发送与接收的数据块对应的响应信号的情况下的帧。在这种情况下，移动站(MS)在数据块数据#2和数据#4中检测到错误，并且在上行链路中发送对于数据#2和数据#4请求再发送的否定响应信号(NACK)#2和#4。此外，移动站(MS)对于数据#1和#3发送表示成功接收数据的肯定响应信号(ACK)#1和#3。
应注意到，图15的示例性帧结构是在没有考虑数据块或响应信号的延迟的情况(例如，移动站(MS)的数据码元解码处理或检错处理的延迟致使响应信号在发送其对应数据块相同的帧的几帧之后才到达无线基站、并且阻碍了接收信号在与发送其对应数据块相同的帧内到达无线基站(BS)的情况，以及中继站(RS)的中继处理的延迟致使数据块或响应信号在接收到该数据块或响应信号的帧之后的一个或更多个帧才被中继的情况)下示出的。
图16是示出根据图15所示帧的数据通信的顺序图。如图16所示，无线基站(BS)在接收到数据发送请求(16-1)之后，产生包括发送数据数量或帧格式的控制数据(16-2)和发送数据块(16-3)。接着，无线基站(BS)经由中继站(RS)向移动站(MS)发送产生的控制数据(在这个实施例中为控制数据#1)和数据块(在这个实施例中为数据#1、#2、#3和#4)。
接收到控制数据#1的移动站(MS)提取该控制数据#1中包括的控制数据项(16-4)。此外，接收到数据#1、#2、#3和#4的移动站(MS)对数据#1、#2、#3和#4执行检错(16-5)。接着，移动站(MS)产生表示检错结果的响应信号(16-6)。接着，移动站(MS)经由中继站(RS)向无线基站(BS)发送响应信号ACK#1、ACK#3、NACK#2以及NACK#4。
接着，接收到来自移动站(MS)的响应信号ACK#1、ACK#3、NACK#2以及NACK#4的无线基站(BS)检测再发送请求(16-7)，并且产生再发送控制数据(16-8)。接着，无线基站(BS)经由中继站(RS)向移动站(MS)发送产生的再发送控制数据，作为控制数据#2。此外，无线基站(BS)产生再发送数据块(16-9)并且经由中继站(RS)向移动站(MS)发送产生的再发送数据块，作为再发送数据块数据#2和数据#4。
接收到再发送控制数据#2的移动站(MS)提取控制数据#2中包括的控制数据项(16-10)。此外，接收到再发送数据块数据#2和数据#4的移动站(MS)对再发送数据块数据#2和数据#4执行检错(16-11)。接着，移动站(MS)产生表示检错结果的响应信号(16-12)并且经由中继站(RS)向无线基站(BS)发送产生的响应信号ACK#2和ACK#4。
在根据上述顺序图的中继站(RS)中，将从无线基站(BS)通过中继链路接收的控制数据和数据块原样地直接发送到接入链路。此外，将从移动站(MS)通过接入链路接收的响应信号原样地直接发送到中继链路。
因此，因为从无线基站(BS)通过下行中继链路接收数据块的中继站(RS)将所有接收到的数据块通过下行接入链路传送给移动站(MS)而不对接收到的数据块执行检错，所以在从无线基站(BS)接收到的数据块中存在错误的情况下，由于将数据块原样地发送到下行接入链路，所以不能防止从中继站(RS)发送无效数据。
因此，中继站(RS)的这种发送浪费了发送电力，并且无效地使用了无线传送资源(问题1)。此外，在这种情况下，因为基于无效数据来执行解码处理和检错处理，移动站(MS)的处理变得延迟。执行这种处理的使用电力也浪费了电力(问题2)。
图17是示出在当中继站(RS)检测下行中继链路的数据错误时不向下行接入链路发送错误数据的情况下的示例性帧结构的示意图。此外，图18是示出根据图17所示帧的数据通信的顺序图。在图18所示的顺序图中，中继站(RS)对通过下行中继链路接收到的数据块数据#1、#2、#3和#4执行检错(18-1)，删除检测到错误的数据#4(18-2)，并且向下行接入链路传送没有错误的数据块数据#1、#2和#3。由此，因为没有将数据块#4传送到下行接入链路，所以在下行接入链路中产生空白空间。
接着，按和图16相同的方式，经由中继站(RS)接收到来自基站(BS)的控制数据#1的移动站(MS)从该控制数据#1中提取控制数据项(16-4)。接着，经由中继站(RS)接收到来自基站(BS)的数据块数据#1、#2和#3的移动站(MS)对数据块#1、#2和#3执行检错(包括检测没有接收到的数据)(16-5)并且产生响应信号(16-6)。在移动站(MS)检测到数据块数据#2中有错误并且没有接收到数据块数据#4的情况下，移动站(MS)经由上行接入链路和上行中继链路向无线基站(BS)返回(发送)否定响应信号NACK#2和#4。
接着，中继站(RS)还对再发送数据块数据#2和#4执行检错(18-3)，如果在再发送数据块中检测到任何错误，则删除检测到错误的再发送数据块(18-4)，并且向移动站(MS)发送无错误的数据块数据#2和#4。
如图17和18所示，尽管可以通过在中继站(RS)处删除检测到错误的数据块并且阻止向移动站(MS)传送检测到错误的数据块来解决上述问题1，但不能解决上述问题2。此外，不能有效地利用由于阻止向移动站(MS)传送检测到错误的数据块而产生的可用(空白)无线传送资源(除非进行一些改进)(问题3)。
即，一般来说，移动站(MS)基于来自无线基站(BS)的控制数据(例如指定了发送定时、调制方法以及纠错编码方法)来发送并接收数据块。因此，即使中继站(RS)删除错误数据块并且在下行接入链路中产生空白(可用)空间，也不能利用该可用无线传送资源，除非在控制数据的指定内容上进行改动。
尽管专利文献1中公开的中继传送系统执行与参照图17和18所述的操作类似的操作，但该中继传送系统中的中继站设置有用于将从发送站发送来的数据存储在其中的再发送缓冲器。因此，在中继站接收到来自接收站的再发送请求时，中继站并不向发送站传送该再发送请求，而是向接收站发送存储在再发送缓冲器中的数据，作为再发送数据。
尽管专利文献1中公开的中继传送系统可以省略向上行中继链路发送再发送请求的处理，但该中继传送系统需要在中继站中设置再发送缓冲器。这使将数据存储在再发送缓冲器中的处理以及管理存储在再发送缓冲器中的数据的丢弃的处理复杂化(问题4)。此外，这种中继传送系统具有和问题3相同的问题：没有有效地利用在阻止传送检测到错误的数据块时产生的下行接入链路的无线传送资源的方法。
图19是示出在中继站对从下行中继链路和上行接入链路接收到的信号进行缓冲并且以异步方式分离地操作中继链路和接入链路的情况下的示例性帧结构的示意图。图20是示出根据图19所示帧的数据通信的顺序图。利用图19和20所示结构，中继链路和接入链路分别可以有效使用可用无线传送资源。然而，这种结构需要在中继站(RS)中分别设置对应于下行链路和上行链路的再发送缓冲器。这增加了中继站(RS)的尺寸并且造成了安装中继站(RS)方面的困难。
此外，因为接入链路是按与中继链路异步的方式工作的，所以无线基站(BS)不能够直接把握(了解)移动站(MS)的通信质量的状态。因此，在例如无线基站(BS)对整个业务范围中的每一个移动站设置了优先级(QoS)的情况下，无线基站(BS)在根据优先级(QoS)调度和分配无线资源期间，不能对其无线资源进行统一控制。这使得无线基站(BS)难以对应于移动站(MS)的通信质量来分配无线资源(问题5)。
发明内容
本发明可以提供本质上消除了因现有技术的局限和缺点而造成的一个或更多个问题的再发送控制方法和中继站装置。
本发明的特征和优点将在下面的说明中进行阐述，并且根据该说明和附图将部分地变清楚，或者可以通过根据该说明中提供的教导来实施本发明而获知。通过在说明书中按照使得本领域普通技术人员能够实施本发明的充分、清楚、简洁且精确的术语而具体指出的再发送控制方法和中继站装置，将认识到并实现本发明的目的以及其他特征和优点。
为了实现这些和其他优点，并且根据如在此具体实施和广泛描述的本发明的宗旨，本发明的实施方式提供了一种再发送控制方法，该再发送控制方法用于经由中继站在发送站与接收站之间进行无线通信，该方法包括以下步骤：a)将包括控制数据和多个数据块的数据从所述发送站发送到所述中继站；b)在所述中继站处检测所述多个数据块中是否存在错误；c)在所述中继站处，当在所述多个数据块中的至少一个数据块中检测到错误时，更新所述控制数据；d)阻止将在所述中继站处检测到错误的数据块传送到所述接收站；e)将经更新的控制数据和剩余数据块从所述中继站传送到所述接收站；f)在所述中继站处产生与检测到错误的数据块对应的第一否定响应信号；g)在所述中继站处存储所述第一否定响应信号；h)在所述接收站处检测从所述中继站传送来的所述剩余数据块中是否存在错误；i)从所述接收站根据步骤h)的检测结果向所述发送站返回肯定响应信号或第二否定响应信号；j)在所述中继站处将所述第一否定响应信号与所述肯定响应信号或所述第二否定响应信号进行组合；k)将组合的响应信号从所述中继站发送到所述发送站；以及l)从所述发送站再发送与所述第一否定响应信号和所述第二否定响应信号对应的检测到错误的数据块。
此外，本发明的另一实施方式提供了一种中继站装置，该中继站装置用于对发送站与接收站之间的无线通信进行中继，所述中继站装置包括：接收部，该接收部用于接收来自所述发送站的包括控制数据和多个数据块的数据；检测部，该检测部用于检测在所述多个数据块中是否存在错误；更新部，该更新部用于当在所述多个数据块中的至少一个数据块中检测到错误时更新所述控制数据；阻止部，该阻止部用于阻止向所述接收站传送检测到错误的数据块；传送部，该传送部用于将经更新的控制数据和剩余数据块传送到所述接收站；产生部，该产生部用于产生与检测到错误的数据块对应的第一否定响应信号；存储部，该存储部用于存储所述第一否定响应信号；组合部，该组合部用于将所述第一否定响应信号与从所述接收站接收到的根据所述接收站的检错结果的肯定响应信号或第二否定响应信号进行组合；以及发送部，该发送部用于将组合的响应信号发送到所述发送站。
结合附图来阅读以下详细说明，本发明的其他目的和进一步特征将显而易见。
附图说明
图1是示出根据本发明实施方式的中继通信的帧的示例性结构的示意图；
图2是示出根据图1所示帧的数据通信的顺序图；
图3是示出根据本发明实施方式的在有效利用无线传送资源的情况下的示例性帧结构的示意图；
图4是示出根据图3所示帧的数据通信的顺序图：
图5是示出根据本发明实施方式的有效利用无线传送资源的实施例(在这个实施例中为改变纠错编码方法)的流程图；
图6是示出根据本发明实施方式的有效利用无线传送资源的实施例(在这个实施例中为改变调制方法)的流程图；
图7是示出根据本发明实施方式的有效利用无线传送资源的实施例(在这个实施例中为改变发送功率)的流程图；
图8是示出根据本发明实施方式的在使用OFDM通信方法的情况下向副载波分配发送功率的实施例的示意图；
图9是示出根据本发明实施方式的在有效利用无线传送资源的情况下(在这个实施例中为改变上行接入链路)的示例性帧结构的示意图；
图10是示出根据本发明实施方式的无线基站(BS)的示例性结构的示意图；
图11是示出根据本发明实施方式的移动站(MS)的示例性结构的示意图；
图12是示出根据本发明实施方式的中继站(RS)的示例性结构的示意图；
图13是示出根据本发明实施方式的其中中继站(RS)执行HARQ(混合自动重复请求)的中继站(RS)的示例性结构的示意图；
图14示出了通信系统(本发明可以应用于该通信系统)的实施例；
图15是示出中继通信的无线帧的示例性结构的示意图；
图16是示出根据图15所示帧的数据通信的顺序图；
图17是示出在不向下行接入链路发送错误数据的情况下的示例性帧结构的示意图；
图18是示出根据图17所示帧的数据通信的顺序图；
图19是示出在通过中继站(RS)执行缓冲的情况下的示例性帧结构的示意图；以及
图20是示出根据图19所示帧的数据通信的顺序图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出根据本发明实施方式的在执行中继通信的情况下的示例性帧结构的示意图。图2是示出根据图1所示帧的数据通信的顺序图。在图2中，中继站(RS)对通过下行中继链路接收到的数据块执行检错(18-1)，接着，中继站(RS)向移动站(MS)(接收站)传送没有错误的数据块，并且通过删除检测到错误的数据块来阻止向下行接入链路传送检测到错误的数据块(18-2)。伴随着阻止传送检测到错误的数据块，中继站(RS)基于通过下行中继链路接收到的控制数据#1产生新控制数据#2(2-1)。中继站(RS)通过修改控制数据#1的表示根据对检测到错误的数据块的删除而改变的发送数据量的部分来产生(更新)控制数据#2。接着，中继站(RS)向下行接入链路发送产生的控制数据#2。此外，中继站(RS)产生表示检测到错误的数据块的再发送请求的否定响应信号(NACK)，并且将该否定响应信号存储在其中。
接收到从中继站(RS)传送来的数据块(在这个实施例中为数据块数据#1、#2和#3)的移动站(MS)对接收到的数据块执行检错(16-5)。移动站(MS)根据检测结果产生响应信号，并且向上行接入链路发送产生的响应信号(16-6)。中继站(RS)将其存储的再发送请求的否定响应信号(NACK)(即，对从下行中继链路接收到的检测到错误的数据块的再发送请求)添加(组合)到从上行接入链路接收到的响应信号(2-2)，并且通过上行中继链路向无线基站(BS)(发送站)发送该响应信号。
通过上行中继链路从中继站(RS)接收到响应信号的无线基站(BS)检测接收到的响应信号中的再发送请求(16-7)，由此执行针对与下行中继链路对应的检测到错误的数据块(在这个实施例中为数据块数据#4)以及与下行接入链路对应的检测到错误的数据块(在这个实施例中为数据块数据#2)的再发送处理。再发送处理包括产生再发送控制数据和产生再发送数据的处理(16-8、16-9)。
图2示出了在再发送的数据中没有出现错误的情况。当中继站(RS)在通过下行中继链路接收到的数据(包括控制数据#3和肯定响应信号ACK#2、#4)中没有检测到错误时，中继站(RS)向移动站(MS)传送从无线基站(BS)接收到的控制数据#3和肯定响应信号ACK#2、#4((2-3)和(2-4))。
根据图2的顺序图中的上述处理，移动站(MS)不需要针对与下行中继链路对应的检测到错误的数据块执行解码处理、检错处理或响应信号产生处理。此外，移动站(MS)不需要准备用于上行接入链路中的再发送请求的对应响应信号的无线资源。由此，可以将该无线资源用于上行接入链路中的其他通信。
常规地讲，可能存在如下情况：中继站(RS)的中继处理中的延迟或移动站(MS)的响应处理中的延迟致使中继处理或响应处理并不在与目标接收数据对应的帧而是在随后的帧中执行。然而，在从下行中继链路接收到的数据中检测到错误的情况下，根据本发明实施方式的中继站(RS)按照标识出检测到错误的数据块的形式向无线基站(BS)发送再发送请求。
和常规情况相比，本发明的上述实施方式使得能够在较早的帧中在上行中继链路中发送来自移动站(MS)的再发送请求。由此，可以缩短再发送响应到达无线基站(BS)的时间。因而，移动站(MS)可以在较早的帧中接收到再发送数据。
在本发明的上述实施方式中，因为中继站(RS)可以检测到通过下行中继链路发送来的数据块中的错误并且标识出检测到错误的数据块，所以例如可以通过下面的方式来实现来自中继站(RS)的再发送请求：
(1)在上行中继链路中分配专用于发送响应信号的资源，
(2)将从移动站(MS)接收到的响应信号(该响应信号要向上行中继链路传送)转换成使得能够标识在中继站(RS)中检测到的错误的响应信号，并且发送经转换的响应信号，
(3)通过上行中继链路的通常的基于共享争用的资源来发送再发送请求，以及
(4)将再发送请求添加到向上行中继链路发送的其他数据块，并且发送添加了再发送请求的数据块。此外，在不能获取用于向上行中继链路发送再发送请求的合适资源的情况下，可以使得再发送请求的发送等待(待机)预定时段。
因为图2中说明的上述处理可以与无线基站(BS)在控制数据中设置的调度同步执行，而不必针对单帧中的每一个阶段来改变中继链路和接入链路中的资源分配，所以不必向无线基站(BS)报告数据的改变即可实现这些处理。由此，无线基站(BS)不需要改变其控制整个无线帧的方法。
通过执行图2的顺序图所示的处理，阻止向下行接入链路传送数据块数据#4的处理用于在下行接入链路的无线传送资源中产生空白空间(空位)(参见图1)。此外，因为在上行接入链路中不发送对应于数据块数据#4的响应信号，所以可以在上行接入链路的无线传送资源中产生空白空间(空位)(参见图1)。
图3是示出根据本发明实施方式的在有效利用上述可用无线传送资源的情况下的示例性帧结构的示意图。图4是示出根据图3所示帧的数据通信的顺序图。在中继站(RS)在通过下行中继链路接收到的数据块中检测到错误的情况下，从要向移动站(MS)传送的其他剩余数据中删除检测到错误的数据块。因此，将原本准备用于被删除数据块的无线传送资源组合(添加)到准备分配给其他剩余数据(没有错误的数据块)的其他无线传送资源。由此，将包括经组合(添加)的无线传送资源的无线传送资源分配给没有错误的数据块(4-1)。
在图4所示的这个实施例中，通过将下行接入链路的与检测到错误的数据块数据#4对应的无线传送资源(传送时间)添加和分配到没有错误的数据块数据#2，从而修改要向移动站(MS)发送的数据(发送数据)(4-2)。由此，可以提高下行接入链路的与数据块数据#2对应的传送质量，并且可以改进移动站(MS)对数据块数据#2的接收质量。应注意到，与修改发送数据同时，还修改(更新)要向移动站(MS)发送的控制数据(2-1)。
在多个移动站(MS)例如利用TDMA、FDMA、CDMA，或OFDMA在单帧的接入链路时段内与中继站进行通信的系统中，被分配(再分配)了资源的数据块可以是与检测到错误的数据块具有相同目的地(移动站)的数据块或要向另一移动站发送的数据块。
图5是示出根据本发明实施方式的有效利用无线传送资源的实施例(在这个实施例中为改变纠错编码方法)的流程图。
在图5中，当中继站(RS)接收到来自下行中继链路的数据时，中继站(RS)对接收到的数据执行RF信号处理(5-1)、解调处理(5-2)以及纠错解码处理(5-3)以检测接收到的数据中的错误。中继站(RS)在数据块中基于预定数据(例如，关于纠错/检错码的数据)执行检错(5-4)。在检测到错误的情况下，中继站(RS)存储关于错误的信息(错误信息)(5-5)，并且执行其中将下行接入链路的原本分配给检测到错误的数据块的无线传送资源再分配给没有错误的数据块的再分配处理(5-6)。
接着，对没有错误的数据块(再分配处理增加了其无线传送资源(例如，通信时间、频带宽度))进行确定利用冗余位更多的纠错码的纠错编码方法的处理。即，中继站(RS)确定要应用于没有错误的数据块的纠错编码方法(5-7)，其中，将确定的纠错编码方法的编码率改变为低于在中继链路中使用的纠错编码方法的编码率。通过对要向下行接入链路发送的控制数据进行更新来向移动站(MS)报告(发送)表示这种改变(例如，编码方法、数据长度的改变)的数据(5-8)。在这个步骤之后的处理与向接入链路发送数据的通常操作的处理基本上相同，即，根据经更新的编码方法执行纠错编码处理(5-9)、调制处理(5-10)以及RF信号处理(5-11)。
图6是示出根据本发明实施方式的有效利用无线传送资源的实施例(在这个实施例中为改变调制方法)的流程图。在检测到错误的情况下，中继站(RS)存储关于错误的信息(错误信息)(5-5)，并且执行其中将下行接入链路的原本分配给检测到错误的数据块的无线传送资源(例如，通信时间、频带宽度)再分配给没有错误的数据块的再分配处理(5-6)。接着，对没有错误的数据块(再分配处理增加了其无线传送资源)进行确定具有更长码元间距离的调制方法(即，具有更少的多值的调制方法)的处理(6-1)。通过更新要向下行接入链路发送的控制数据来向移动站(MS)报告(发送)表示这种改变(例如，调制方法的改变)的数据(5-8)。
图7是示出根据本发明实施方式的有效利用无线传送资源的实施例(在这个实施例中为改变发送功率)的流程图。在检测到错误的情况下，中继站(RS)存储关于错误的信息(错误信息)(5-5)，并且执行其中将下行接入链路的原本分配给检测到错误的数据块的无线传送资源(例如，发送功率)再分配给没有错误的数据块的再分配处理(5-6)。接着，对没有错误的数据块(再分配处理增加了其无线传送资源)进行确定发送功率的处理(7-1)。至于改变发送功率的方法，例如，存在在调制处理(5-10)中增加基带的码元电平的方法、或者在RF信号处理(5-11)中增加无线信号的放大器的输出电平的方法。
此外，至于分配发送功率的方法，例如，存在针对每一个数据块增加发送功率的方法、或者针对所有数据块均匀地增加发送功率的方法。图8是示出根据本发明实施方式的在使用OFDM通信方法的情况下向副载波分配发送功率的实施例的示意图。更具体地说，图8(a)示出了将与被阻止传送的检测到错误的数据块对应的副载波(虚线所示)的发送功率按照使得与其他剩余数据块对应的所有副载波的发送功率可以平均地增加的方式分配给所有副载波的情况。图8(b)示出了将与被阻止传送的检测到错误的数据块对应的副载波(虚线所示)的发送功率分配给与其他剩余数据块对应的副载波中的一部分以使得这部分副载波的发送功率可以增加的情况。根据分配发送功率的不同类型，向数字调制处理部或RF信号处理部报告表示发送功率变化的指令。也可以将控制发送功率分配的上述方法用于诸如FDM(频分复用)和CDM(码分复用)的其他通信方法。
图9是示出根据本发明实施方式的在有效利用无线传送资源的情况下(在这个实施例中为改变上行接入链路)的示例性帧结构的示意图。在中继站(RS)在通过下行中继链路发送来的数据中检测到错误的情况下，中继站(RS)不向移动站(MS)传送检测到错误的数据块。在这种情况下，可以将上行接入链路的原本分配为用于使得移动站(MS)可以发送再发送请求的否定响应信号的无线传送资源再分配给上行接入链路中的其他通信。在图9所示实施例中，将这种可用无线传送资源再分配为传送上行接入链路中的数据块数据#5和#6。
图10是示出根据本发明实施方式的无线基站(BS)(发送站)1000的示例性结构的示意图。出于简化的目的，在图10中没有示出用于执行除了再发送之外的控制的控制部及其发送到其他各种部件的控制信号。在无线基站(BS)1000中，数据编码部10-1对发送数据和控制数据进行编码。接着，调制部10-3对编码数据执行调制。接着，RF处理部10-4将经调制的数据转换成RF信号。接着，将RF信号向下行中继链路发送。
在通过移动站(MS)(接收站)进行混合自动重复请求(HARQ)处理的前提下，根据本发明实施方式的无线基站(BS)设置有用于存储通过编码处理获得的数据(编码数据)的发送数据缓冲器10-2。此外，RF处理部10-4还用于将从上行接入链路接收到的信号下变频到基带信号。接着，解调部10-5对经下变频的信号执行解调。接着，ACK数据提取部10-6从解调的数据(信号)中提取与发送的数据(数据块)对应的响应信号。
无线基站(BS)1000的操作随接收的响应信号的类型而不同。即，在无线基站(BS)接收到正常接收响应(肯定响应信号ACK)的情况下，无线基站(BS)消除存储在发送数据缓冲器10-2中的对应数据块(即，与肯定响应信号对应的数据块)。在无线基站(BS)1000接收到再发送请求(否定响应信号NACK)的情况下，再发送控制部10-7针对再发送进行调度。接着，根据再发送控制部10-7的调度，再发送在控制数据产生部10-8中产生的控制数据(再发送控制数据)和存储在发送数据缓冲器(10-2)中的对应数据块。
图11是示出根据本发明实施方式的移动站(MS)(接收站)1100的示例性结构的示意图。在移动站(MS)1100中，RF处理部(11-1)将从下行接入链路接收到的信号下变频为基带信号。接着，解调部11-2对经下变频的信号执行解调处理。接着，数据解码部11-3对经解调的信号执行纠错解码处理。接着，控制数据提取部11-4从经解码的数据中提取控制数据。同样，根据提取的控制数据，在移动站(MS)中的对应部件处对接收的数据块执行解调处理和纠错解码处理。
根据本发明实施方式的移动站(MS)1100包括用于利用蔡斯合并(Chase Combining)方法执行HARQ(混合自动重复请求)的接收数据缓冲器11-5。因此，将从解调处理获得的数据存储在接收数据缓冲器11-5中。通过检错部11-6对接收到的解码数据块进行检错处理。ACK数据产生部11-7根据检错部11-6的检错结果，产生表示正常接收的响应信号(肯定响应信号ACK)或表示再发送请求(否定响应信号NACK)的响应信号。接着，调制部11-8对产生的响应信号执行调制处理。接着，经由RF处理部11-1向上行接入链路发送经调制的响应信号。
在接收到的数据块中没有检测到错误的情况下，接收数据缓冲器11-5取消其中存储的对应数据块。在移动站(MS)1100接收到从下行接入链路再发送来的数据块的情况下，解调部11-2在存储于接收数据缓冲器11-5中的对应数据块与再发送的数据块之间执行最大比率合成，由此提高解调处理中的增益。接着，数据解码部11-3对合成的解调信号执行纠错解码处理。接着，检错部11-6对解码的数据执行检错。在再次检测到错误的情况下，再发送控制部11-9执行针对检测到错误的数据块的再发送请求处理。
图12是示出根据本发明实施方式的中继站(RS)(中继站装置)1200的示例性结构的示意图。在图12所示的中继站(RS)1200中，RF处理部12-1将从下行中继链路接收到的信号下变频为基带信号。接着，解调部12-2对经下变频的信号执行解调处理。接着，数据解码部12-3对解调的信号执行纠错解码处理。接着，控制数据提取部12-4从解码的数据中提取控制数据。接着，根据提取的控制数据，在中继站(RS)1200中的对应部件处对接收的数据块执行解调处理和纠错解码处理。
在检错部12-5检测到错误的情况下，NACK数据存储部12-6存储与检测到错误的数据块对应的否定响应信号(NACK)。此外，再发送控制/资源管理部12-7阻止向下行接入链路发送检测到错误的数据块。由此，使得中继数据产生部12-10可以仅产生与没有错误的数据块对应的传送数据。
接着，控制数据修改部12-8对应于检错结果来修改(更新)对应的控制数据。接着，数据编码部12-9对经修改的控制数据和在中继数据产生部12-10中产生的传送数据进行编码。接着，调制部12-11对经编码的数据执行调制处理。接着，经由RF处理部12-1将经调制的信号向下行接入链路传送。此外，ACK数据提取部12-12提取从上行接入链路接收到的响应信号。接着，ACK数据产生部12-13产生通过对由ACK数据提取部12-12提取的响应信号和存储在NACK数据存储部12-6中的否定响应信号(NACK)进行合成而获得的响应信号。经由调制部12-11和RF处理部12-1将合成的响应信号发送到上行中继链路。
因为再发送控制/资源管理部12-7阻止了发送不必要的数据块，所以移动站(MS)可以免于执行不必要的检错或发送再发送请求。此外，可以增加原本分配为用于发送请求再发送的响应信号的可用(未使用)上行无线传送资源。此外，因为可以有效地使用下行接入链路的与删除的数据块对应的无线传送资源，所以再发送控制/资源管理部12-7可以将可用(未使用)无线传送资源再分配给接收到的没有错误的数据块。
分配有更多无线传送资源的数据块可以在下行接入链路中按照与增加的分配给其的资源量对应的增加的冗余度来发送。可以通过在数据编码部12-9中改变纠错编码率(例如，改变编码率或穿孔(puncture)的位数)来实现分配资源的改变。控制数据修改部12-8将表示纠错编码的这种改变的数据施加(添加)到要向下行接入链路传送的控制数据。
此外，至于改变无线传送资源的分配的另一实施例，可以改变由调制部12-11进行的调制处理。这例如包括改变调制方法(16QAM(正交调幅)到QPSK(四相移键控))、改变位重复的次数、或改变映射方法(增加插入导频信号的数量和提高对移动站(MS)的信道估计的精度)。控制数据修改部12-8将表示调制部12-11的调制处理的这种改变的数据施加(添加)到要向下行接入链路传送的控制数据。
此外，至于改变无线传送资源的分配的另一实施例，可以改变数据块的发送功率。在预先设置了在预定时间在下行接入链路中可以发送的功率总量的最大值的情况下，当由于在下行中继链路中发送的数据块中发现错误而删除了该数据块时，原本分配给该数据块的发送功率变得可用(未使用)。由此，可以将该可用发送功率用于发送其他剩余的没有错误的数据块。
可以通过改变调制部(数字调制部)12-11中的数据码元映射的振幅或者通过调节RF处理部12-1的增益来实现发送功率的改变。在控制数据中没有包括关于发送功率的数据的情况下，通过简单地删除与检测到错误的数据块对应的数据来改变控制数据。
此外，至于改变无线传送资源的分配的另一实施例，上行接入链路中的原本分配为用于发送与给定数据块对应的响应信号的无线传送资源在由于在下行中继链路中在该数据块中找到错误而阻止了该数据块被传送时变得可用(未使用)。由此，可以再分配该可用无线传送资源以用于发送其他剩余的没有错误的数据块。为了进行这种再分配处理，在控制数据修改部12-8中修改对应的控制数据，并将其向下行接入链路发送。
图13是示出根据本发明另一实施方式中继站(RS)(中继站装置)1300的示例性结构的示意图，其中中继站(RS)1300执行使用蔡斯合并方法的HARQ(混合自动重复请求)。中继站(RS)1300包括用于存储通过对从下行中继链路接收到的数据进行解调而获得的数据的接收数据缓冲器13-1。在根据来自检错部12-5的检错结果而发现了接收到的数据块中没有错误的情况下，取消接收数据缓冲器13-1的与没有错误的数据块对应的存储数据，并且将没有错误的数据块向移动站(MS)发送。
在检测到错误的情况下，中继站(RS)1300按与图12所示结构相同的方式向无线基站(BS)请求再发送。由此，在中继站(RS)接收到从下行中继链路再发送来的数据块的情况下，解调部12-2在存储于接收数据缓冲器13-1中的对应数据块与再发送的数据块之间执行最大比率合成，由此提高解调处理中的增益。因为在当前帧(帧时段)内将合成的再发送数据和没有错误的数据块传送到下行接入链路之后通过数据解码部12-3执行纠错解码处理，所以不需要准备用于对接入链路中的错误进行响应的发送缓冲器。由此，可以在无线基站(BS)与移动站(MS)之间实现再发送数据的同步传送。
尽管将根据本发明实施方式的上述帧描述为具有包括按TDD(时分双工)复用的上行链路和下行链路的结构，但是该帧不限于这种结构。例如，上行链路和下行链路可以根据FDD(频分双工)方法来复用。
此外，在具有包括按TDD(时分双工)复用的上行链路和下行链路的结构的帧中，可以将下行接入链路的与在下行数据链路中找到了错误的数据块对应的资源(通信时间)再分配为上行接入链路的资源(通信时间)。另选的是，可以将上行接入链路的分配为用于发送与检测到错误的未传送数据块对应的响应信号的资源(通信时间)再分配为下行接入链路的资源(通信时间)。
尽管将根据本发明实施方式的中继通信系统描述为在无线基站(BS)与移动站(MS)之间设置有一个中继站(RS)，但中继通信系统不限于这种结构。例如，中继通信系统可以被设置成在无线基站(BS)与移动站(MS)之间设置有多个中继站(RS)，其中每一个中继站(RS)都设置有与根据本发明实施方式的上述中继站相同的功能。
此外，本发明不限于这些实施方式，而是可以在不脱离本发明的范围的情况下对本发明进行改变和修改。

Claims (12)

1.一种再发送控制方法，该再发送控制方法用于经由中继站在发送站与接收站之间进行无线通信，所述再发送控制方法的特征在于，该再发送控制方法包括以下步骤：
a)将包括控制数据和多个数据块的数据从所述发送站发送到所述中继站，所述控制数据包括从所述发送站发送的发送数据量；
b)在所述中继站处检测所述多个数据块中是否存在错误；
c)在所述中继站处，从所述多个数据块中删除检测到错误的数据块；
d)在所述中继站处，当在所述多个数据块中的至少一个数据块中检测到错误时，通过修改所述控制数据的表示根据对检测到错误的数据块的删除而改变的发送数据量的部分来更新所述控制数据；
e)将经更新的控制数据和剩余的数据块从所述中继站传送到所述接收站；
f)在所述中继站处产生与检测到错误的数据块对应的第一否定响应信号；
g)在所述中继站处存储所述第一否定响应信号；
h)根据所提取的控制数据在所述接收站处检测从所述中继站传送来的所述剩余数据块中是否存在错误；
i)从所述接收站根据步骤h)的检测结果而向所述发送站返回肯定响应信号或第二否定响应信号；
j)在所述中继站处将所述第一否定响应信号与所述肯定响应信号或所述第二否定响应信号进行组合；
k)将组合的响应信号从所述中继站发送到所述发送站；以及
l)从所述发送站再发送与所述第一否定响应信号和所述第二否定响应信号对应的检测到错误的数据块。
2.根据权利要求1所述的再发送控制方法，该再发送控制方法的进一步特征在于，该再发送控制方法还包括以下步骤：
分配步骤，对由于在所述中继站处阻止向所述接收站传送检测到错误的数据块而产生的无线传送资源进行分配，其中，将该无线传送资源分配给向所述接收站传送的所述剩余数据块中的一个或更多个。
3.根据权利要求2所述的再发送控制方法，该再发送控制方法的特征在于，所述分配步骤包括以下步骤：
通过增加冗余位的数量来改变用于传送所述剩余数据块的纠错编码方法。
4.根据权利要求2所述的再发送控制方法，该再发送控制方法的特征在于，所述分配步骤包括以下步骤：
通过增加码元间距离来改变用于传送所述剩余数据块的调制方法。
5.根据权利要求2所述的再发送控制方法，该再发送控制方法的特征在于，所述分配步骤包括以下步骤：
通过增加发送功率来改变用于传送所述剩余数据块的发送功率。
6.根据权利要求1所述的再发送控制方法，该再发送控制方法的进一步特征在于，该再发送控制方法包括以下步骤：
分配步骤，对由于在所述中继站处阻止向所述接收站传送检测到错误的数据块而产生的无线传送资源进行分配，其中，将该无线传送资源分配给用于从所述接收站向所述发送站发送数据的其他无线传送资源。
7.一种中继站装置，该中继站装置用于对发送站与接收站之间的无线通信进行中继，所述中继站装置的特征在于，该中继站装置包括：
接收部，该接收部用于接收来自所述发送站的包括控制数据和多个数据块的数据，所述控制数据包括从所述发送站发送的发送数据量；
检测部，该检测部用于检测在所述多个数据块中是否存在错误；
删除部，该删除部用于从所述多个数据块中删除检测到错误的数据块；
更新部，该更新部用于当在所述多个数据块中的至少一个数据块中检测到错误时通过修改所述控制数据的表示根据对检测到错误的数据块的删除而改变的发送数据量的部分来更新所述控制数据；
传送部，该传送部用于将经更新的控制数据和剩余的数据块传送到所述接收站；
产生部，该产生部用于产生与检测到错误的数据块对应的第一否定响应信号；
存储部，该存储部用于存储所述第一否定响应信号；
组合部，该组合部用于将所述第一否定响应信号与从所述接收站接收到的根据所述接收站的检错结果的肯定响应信号或第二否定响应信号进行组合；以及
发送部，该发送部用于将组合的响应信号发送到所述发送站。
8.根据权利要求7所述的中继站装置，该中继站装置的进一步特征在于，该中继站装置包括：再发送控制/资源管理部，该再发送控制/资源管理部用于对由于在所述中继站装置处阻止向所述接收站传送检测到错误的数据块而产生的无线传送资源进行分配，其中，将该无线传送资源分配给向所述接收站传送的所述剩余数据块中的一个或更多个。
9.根据权利要求8所述的中继站装置，该中继站装置的特征在于，所述再发送控制/资源管理部包括纠错编码方法改变部，该纠错编码方法改变部用于通过增加冗余位的数量来改变用于传送所述剩余数据块的纠错编码方法。
10.根据权利要求8所述的中继站装置，该中继站装置的特征在于，所述再发送控制/资源管理部包括调制方法改变部，该调制方法改变部用于通过增加码元间距离来改变用于传送所述剩余数据块的调制方法。
11.根据权利要求8所述的中继站装置，该中继站装置的特征在于，所述再发送控制/资源管理部包括发送功率改变部，该发送功率改变部用于通过增加发送功率来改变用于传送所述剩余数据块的发送功率。
12.根据权利要求7所述的中继站装置，该中继站装置的进一步特征在于，该中继站装置包括再发送控制/资源管理部，该再发送控制/资源管理部用于对由于在所述中继站装置处阻止向所述接收站传送检测到错误的数据块而产生的无线传送资源进行分配，其中，将该无线传送资源分配给用于从所述接收站向所述发送站发送数据的其他无线传送资源。
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