Протокол гибридного автоматического запроса на повторную передачу в ретрансляционной восходящей линии связи транзитного соединения

Протокол гибридного автоматического запроса на повторную передачу в ретрансляционной восходящей линии связи транзитного соединения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к протоколу повторной передачи для системы мобильной связи.

Уровень техники

Мобильные системы третьего поколения (3G), например, такие как универсальная система мобильных телекоммуникаций (UMTS), стандартизованная в пределах Проекта партнерства 3-его поколения (3GPP), была основана на технологии радиодоступа с широкополосным множественным доступом с кодовым разделением каналов (WCDMA). Сегодня, системы 3G с большим размахом применяются по всему миру. После расширения этой технологии высокоскоростным пакетным доступом по нисходящей линии связи (HSDPA) и расширенной линией связи, следующий главный этап в развитии стандарта UMTS принес объединение мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) для нисходящей линии связи и множественного доступа с частотным разделением на одиночной частоте (SC-FDMA) для восходящей линии связи. Система была названа Долгосрочным развитием (LTE), поскольку она была предназначена для охвата будущих технологических изменений.

Назначение LTE состоит в том, чтобы добиваться значительно более высоких скоростей передачи данных по сравнению с HSDPA и HSUPA, чтобы улучшать покрытие для высоких скоростей передачи данных, чтобы значительно уменьшить время ожидания в плоскости пользователя, для того чтобы улучшить рабочие характеристики более высокоуровневых протоколов (например, TCP), а также с тем, чтобы уменьшить задержки, связанные с процедурами плоскости управления, например, такими как установление сеанса. Фокус был придан сближению к использованию межсетевого протокола (IP) в качестве основы для всех будущих служб и, следовательно, на расширениях технических возможностей в отношении области с коммутацией пакетов (PS). Радиодоступ LTE будет чрезвычайно гибким, использующим некоторое количество определенных полос пропускания канала между 1,25 и 20 МГц (в противоположность с исходными установленными UMTS каналами 5 МГц).

Сеть радиодоступа ответственна за обработку всех связанных с радиодоступом функциональных возможностей, в том числе, планирования ресурсов канала радиосвязи. Базовая сеть может быть ответственна за маршрутизацию вызовов и соединений данных во внешние сети. Вообще, сегодняшние системы мобильной связи (например, GSM, UMTS, cdma 200, IS-95 и их развитые варианты) используют время и/или частоту, и/или коды, и/или схему излучения антенны для определения физических ресурсов. Эти ресурсы могут выделяться для передачи на одиночного пользователя, либо разделяться по множеству пользователей. Например, время передачи может подразделяться на периоды времени, обычно называемые временными интервалами, затем, может назначаться разным пользователям или для передачи данных одиночного пользователя. Полоса частот таких мобильных систем может быть подразделена на многочисленные поддиапазоны. Данные могут подвергаться расширению спектра с использованием (квази) ортогонального кода кодирования с расширением спектра, при этом разные данные, подвергнутые расширению спектра разными кодами, например, могут передаваться с использованием одних и тех же частоты и/или времени. Еще одна возможность состоит в том, чтобы использовать разные схемы излучения передающей антенны, для того чтобы формировать диаграммы направленности для передачи разных данных на одной и той же частоте, одновременно и/или с использованием одного и того же кода.

Фиг. 1 схематически иллюстрирует архитектуру LTE. Сеть LTE является двухузловой архитектурой, состоящей из шлюзов 110 (aGW) доступа и расширенных узлов сети, так называемых расширенных Узлов Б 121, 122 и 123 (eNodeB, eNB). Шлюзы доступа управляют функциями базовой сети, то есть, маршрутизацией вызовов и соединений данных во внешние сети, и, к тому же, реализуют функции сети радиодоступа. Таким образом, шлюз доступа может рассматриваться в качестве комбинации функций, выполняемых шлюзовым узлом поддержки GPRS (GGSN) и обслуживающим узлом поддержки GPRS (SGSN) в сегодняшних сетях 3G, и функций сети радиодоступа, например, таких как сжатие заголовка, шифрование/защита целостности. eNodeB справляется с функциями, например, такими как управление радиоресурсами (RRC), сегментирование/конкатенация, планирование и выделение ресурсов, мультиплексирование, и функциями физического уровня. Эфирный интерфейс (радиосвязи), таким образом, является интерфейсом между пользовательским оборудованием (UE) и eNodeB. Здесь, пользовательское оборудование, например, может быть мобильным терминалом 132, PDA 131, портативным ПК, ПК или любым другим устройством с приемником/передатчиком, соответствующим стандарту LTE.

Передача на многих несущих, введенная в эфирный интерфейс расширенной сети наземного радиодоступа UMTS (E-UTRAN) увеличивает общую ширину полосы пропускания передачи, не страдая от повышенного искажения сигнала вследствие избирательности радиоканала по частоте. Предложенная система E-UTRAN использует OFDM для нисходящей линии связи и SC-FDMA для восходящей линии связи, и применяет MIMO с вплоть до четырех антенн на каждую станцию. Вместо передачи одиночного широкополосного сигнала, такого как в более ранних вариантах исполнения UMTS, многочисленные узкополосные сигналы, указываемые ссылкой как «поднесущие» подвергаются частотному мультиплексированию и совместно передаются по линии радиосвязи. Это дает E-UTRA возможность быть более гибким и эффективным в отношении использования спектра.

Фиг. 2 иллюстрирует пример архитектуры E-UTRAN. eNB осуществляют связь с объектом управления мобильностью (MME) и/или обслуживающим шлюзом (S-GW) через интерфейс S1. Более того, eNB поддерживают связь друг с другом через интерфейс X2.

Для того чтобы приспосабливаться к как можно большему количеству компоновок распределений полосы частот, стандарт LTE поддерживает две разных структуры кадра радиосвязи, которые применимы к режимам дуплекса с частотным разделением каналов (FDD) и дуплекса с временным разделением каналов (TDD) стандарта. LTE может сосуществовать с более ранними технологиями радиосвязи 3GPP, даже в соседних каналах, и вызовы могут подвергаться эстафетной передаче обслуживания на или из всех предыдущих технологий радиодоступа 3GPP.

Обычная обработка основнополосных сигналов в нисходящей линии связи LTE показана на Фиг. 3 (сравните TS 36.211 3GPP, «Multiplexing and Channel Coding» («Мультиплексирование и кодирование каналов»), вариант 8 исполнения, версия 8.3.0, май 2008 года, доступные на http://www.3gpp.org и включенные в материалы настоящего документа посредством ссылки). Прежде всего, биты информации, которые содержат в себе пользовательские данные или управляющие данные, кодируются блочным образом (кодирование канала посредством прямого исправления ошибок, такое как кодирование турбокодом), давая в результате кодовые слова. Блоки кодированных битов (кодовых слов) затем скремблируются 310. Посредством применения разных последовательностей скремблирования для соседних сот в нисходящей линии связи, создающие взаимные помехи сигналы рандомизируются, обеспечивая полное использование выигрыша от обработки, предусмотренного кодом канала. Блоки скремблированных битов (кодовых слов), которые формируют символы предопределенного количества битов в зависимости от применяемой схемы модуляции, преобразуются 320 в блоки комбинированных символов модуляции с использованием модулятора данных. Набор схем модуляции, поддерживаемый нисходящей линией связи (DL) LTE, включает в себя QPSK, 16-QAM и 64-QAM, соответствующие двум, четырем или шести битам на каждый символ модуляции.

Отображение 330 и предварительное кодирование 340 уровней имеют отношение к применениям системы со многими входами/многими выходами (MIMO), поддерживающим большее количество приемных и/или передающих антенн. Наделенные комплексными значениями символы модуляции для каждого из кодовых слов, которые должны передаваться, отображаются в один или более уровней. LTE поддерживает вплоть до четырех передающих антенн. Отображение антенн может быть сконфигурировано разными способами для обеспечения многоантенных схем, включающими в себя разнесение передачи, формирование диаграммы направленности и пространственное мультиплексирование. Набор получающихся в результате символов, которые должны передаваться на каждой антенне, дополнительно отображается 350 в ресурсах канала радиосвязи, то есть, в набор блоков ресурсов, назначенных на конкретное UE планировщиком для передачи. Выбор набора блоков ресурсов планировщиком зависит от индикатора качества канала (CQI) - информации обратной связи, сигнализируемой в восходящей линии связи посредством UE и отражающей измеренное качество канала в восходящей линии связи. После отображения символов в набор физических блоков ресурсов, сигнал OFDM формируется 360 и передается с антенных портов. Формирование сигнала OFDM выполняется с использованием обратного дискретного преобразования Фурье (быстрого преобразования Фурье, БПФ (FFT)).

Схема передачи восходящей линии связи LTE для режима как FDD, так и TDD, основана на SC-FDMA (множественном доступе с частотным разделением каналов на одиночной несущей) с циклическим префиксом. Способ OFDM с расширением спектра ДПФ используется для формирования сигнала SC-FDMA для E-UTRAN, ДПФ (DFT) означает дискретное преобразование Фурье. Что касается OFDM с расширением спектра ДПФ, ДПФ размера M сначала применяется к блоку M символов модуляции. Восходящая линия связи E-UTRAN, подобно нисходящей линии связи, поддерживает схемы модуляции QPSK, 16-QAM и 64-QAM. ДПФ преобразует символы модуляции в частотную область, а результат отображается в следующие друг за другом поднесущие. Впоследствии, обратное БПФ (быстрое преобразование Фурье, FFT) выполняется, как в нисходящей линии связи OFDM, сопровождаемое добавлением циклического префикса. Таким образом, основным отличием между формированием сигналов SC-FDMA и OFDMA является обработка ДПФ. В сигнале SC-FDMA, каждая поднесущая содержит в себе информацию о всех переданных символах модуляции, поскольку входной поток данных был подвергнут расширению спектра посредством преобразования ДПФ по имеющимся в распоряжении поднесущим. В сигнале OFDMA, каждая поднесущая переносит информацию, имеющую отношение только к специфичным символам модуляции. Восходящая линия связи (UL) будет поддерживать BPSK, QPSK, 8PSK и 16QAM.

Фиг. 4 иллюстрирует структуру временной области для передачи LTE, применяемой к режиму FDD. Кадр 430 радиосвязи имеет длительность T_frame=10 м, соответствующую длительности кадра радиосвязи в предыдущих вариантах исполнения UMTS. Каждый кадр радиосвязи, кроме того, состоит из десяти имеющих равный размер подкадров 420 равной длительности T_subframe=1 мс. Каждый подкадр дополнительно состоит из двух имеющих равный размер временных интервалов 410 (TS) длительностью T_slot=0,5 мс. Вплоть до двух кодовых слов могут передаваться в одном подкадре.

Фиг. 5 иллюстрирует структуру временной области для передачи LTE, применимой к режиму TDD. Каждый кадр 530 радиосвязи длительностью T_frame=10 мс состоит из двух полукадров 540 длительностью 5 мс каждый. Каждый полукадр 540 состоит из пяти подкадров 520 с длительностью T_subframe=1 мс, и каждый подкадр 520 дополнительно состоит из двух имеющих равный размер временных интервалов 510 длительностью T_slot=0,5 мс.

Три специальных поля, названных DwPTS 550, GP 560, и UpPTS 570, включены в каждый полукадр 540 на номере SF1 и SF6 подкадра, соответственно (при условии нумерация десяти подкадров в пределах кадра радиосвязи с SF0 по SF9). Подкадры SF0 и SF5, и специальное поле DwPTS 350 всегда резервируются для передачи нисходящей линии связи.

Физические ресурсы для передачи OFDM (DL) и SC-FDMA (UL) часто иллюстрируются в частотно-временной сетке, при этом, каждый столбец соответствует одному символу OFDM или SC- FDMA, а каждая строка соответствует одной поднесущей OFDM или SC-FDMA, нумерация столбцов, таким образом, задает положение ресурсов в пределах временной области, а нумерация строк задает положение ресурсов в частотной области.

Частотно-временная сетка http://www.3gpp.org поднесущих и символов SC-FDMA для временного интервала TS0 610 в восходящей линии связи проиллюстрирована на Фиг. 6. Количество зависит от ширины полосы пропускания передачи восходящей линии связи, сконфигурированной в соте. Количество символов SC-FDMA во временном интервале зависит от длины циклического префикса, сконфигурированного более высокими уровнями. Наименьший частотно-временной ресурс, соответствующий одиночной поднесущей символа SC-FDMA, указывается ссылкой как элемент 620 ресурсов. Элемент 620 ресурсов уникально определен парой (k, l) индексов во временном интервале, где и - индексы в частотной и временной области, соответственно. Поднесущие восходящей линии связи дополнительно сгруппированы в блоки 630 ресурсов (RB). Физический блок ресурсов определен в качестве следующих друг за другом символов SC-FDMA во временной области и следующих друг за другом поднесущих в частотной области. Каждый блок 630 ресурсов состоит из двенадцати следующих друг за другом поднесущих и покрывает временной интервал 610 0,5 мс заданным количеством символов SC-FDMA.

В LTE 3GPP, определены следующие физические каналы нисходящей линии связи (TS 36.211 3GPP, «Physical Channels and Modulations» («Физические каналы и модуляции»), вариант 8 исполнения, версия. 8.3.0, май 2008 года, доступные на ):

- физический совместно используемый канал нисходящей линии связи (PDSCH)

- физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH)

- физический широковещательный канал (PBCH)

- физический канал многоадресной передачи (PMCH)

- физический канал индикатора формата управления (PCFICH)

- физический канал индикатора HARQ (PHICH)

В дополнение, определены следующие каналы восходящей линии связи:

- физический совместно используемый канал восходящей линии связи (PUSCH)

- физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH)

- физический канал произвольного доступа (PRACH).

PDSCH и PUSCH используются для транспортировки данных и мультимедиа в нисходящей линии связи (DL) и восходящей линии связи (UL), соответственно, и, отсюда, предназначены для высоких скоростей передачи данных. PDSCH предназначен для транспортировки нисходящей линии связи, то есть, с Узла Б на по меньшей мере одно UE. Вообще, физический канал разделен на дискретные физические блоки ресурсов и может совместно использоваться множеством UE. Планировщик на eNodeB ответственен за выделение соответствующих ресурсов, информация о выделении сигнализируется. PDCCH передает специфичную UE и общую управляющую информацию для нисходящей линии связи, а PUCCH передает специфичную UE управляющую информацию для передачи восходящей линии связи.

Управляющая сигнализация нисходящей линии связи переносится следующими тремя физическими каналами:

- физическим каналом индикатора формата управления (PCFICH), используемым для указания количества символов OFDM, используемых для каналов управления в подкадре,

- физическим каналом индикатора гибридного автоматического запроса на повторение (PHICH), используемым для переноса подтверждений нисходящей линии связи (положительного: ACK, отрицательного: NAK), ассоциативно связанных с передачей данных восходящей линии связи, и

- физическим каналом управления нисходящей линии связи (PDCCH), который переносит назначения планирования нисходящей линии связи и предоставления планирования восходящей линии связи.

В LTE, PDCCH отображается в первые n символов OFDM подкадра, при этом, n является большим, чем или равным 1 и меньшим чем или равным трем. Передача PDCCH в начале подкадра имеет преимущество раннего декодирования соответствующей управляющей информации L1/L2, включенной в него.

Гибридный ARQ является комбинацией прямого исправления ошибок (FEC) и автоматического запроса на повторение (ARQ) механизма повторной передачи. Если передается кодированный с FEC пакет, и приемник претерпевает неудачу в правильном декодировании пакета, приемник запрашивает повторную передачу пакета. Ошибки обычно проверяются посредством CRC (контроля циклическим избыточным кодом) или посредством кода с контролем четности. Обычно, передача дополнительной информации называется «повторной передачей (пакета данных)», хотя эта повторная передача не обязательно означает передачу той же самой кодированной информации, но также могла бы означать передачу любой информации, принадлежащей пакету (например, дополнительной избыточной информации).

В LTE есть два уровня повторных передач, а именно, HARQ на уровне MAC (управления доступом к среде передачи) и внешний ARQ на уровне RLC (управления радиосвязью). Внешний ARQ требуется для обработки остаточных ошибок, которые не исправлены посредством HARQ, который сохраняется простым посредством использования механизма однобитной обратной связи по ошибкам, то есть, ACK/NACK.

На MAC, LTE применяет гибридный автоматический запрос на повторную передачу (HARQ) в качестве протокола повторной передачи. HARQ в LTE является HARQ с N-процессным способом останова и ожидания с асинхронными повторными передачами в нисходящей линии связи и синхронными повторными передачами в восходящей линии связи. Синхронный HARQ означает, что повторные передачи блоков HARQ происходят в предопределенные временные интервалы. Отсюда, никакой явной сигнализации не требуется для указания приемнику плана повторной передачи. Асинхронный HARQ предлагает гибкость планирования повторных передач на основании состояния эфирного интерфейса. В этом случае, идентификации процесса HARQ необходимо сигнализироваться, для того чтобы давать возможность правильной работы комбинирования и протокола. Работа HARQ с восемью процессами выбрана для LTE.

В работе протокола HARQ восходящей линии связи есть два разных варианта выбора того, как планировать повторную передачу. Повторные передачи в синхронной неадаптивной схеме повторной передачи обе планируются посредством NAK. Повторные передачи в синхронном адаптивном механизме повторной передаче явным образом планируются по PDCCH.

В случае синхронной неадаптивной повторной передачи, повторная передача будет использовать такие же параметры, как предыдущая передача восходящей линии связи, то есть, повторная передача будет сигнализироваться на тех же самых ресурсах физического канала, которые соответственно используют прежнюю схему модуляции. Поскольку синхронная адаптивная повторная передача явным образом планируется посредством PDCCH, eNB имеет возможность изменять определенные параметры для повторной передачи. Повторная передача, например, могла бы планироваться на другом частотном ресурсе, для того чтобы избежать фрагментации в восходящей линии связи, или eNB мог бы изменять схему модуляции или, в качестве альтернативы, указывать UE, какой вариант избыточности следует использовать для повторной передачи. Должно быть отмечено, что обратная связь HARQ, включающая в себя положительное или отрицательное подтверждение (ACK/NAK), и сигнализация PDCCH происходят с одним и тем же распределением во времени. Поэтому, UE необходимо всего лишь проверить один раз, инициирована ли синхронная неадаптивная повторная передача, принимается ли только NAK, или запрашивает ли eNB синхронную адаптивную повторную передачу, то есть, сигнализируется ли PDCCH в дополнение к обратной связи HARQ по PHICH. Максимальное количество повторных передач конфигурируется скорее для каждого UE, чем для каждого однонаправленного канала радиосвязи.

Расписание протокола HARQ восходящей линии связи в LTE проиллюстрировано на Фиг. 7. eNB передает на UE первое разрешение 701 по PDCCH. В ответ на первое разрешение 701, UE передает первые данные 702 на eNB по PUSH. Распределение во времени между разрешением восходящей линии связи PDCCH и передачей PUSCH установлено в 4 мс. После приема первой передачи 702 с UE, eNB передает вторую информацию 703 о разрешении или обратной связи (ACK/NAK). Распределение во времени между передачей PUSCH и соответствующим PHICH, несущим информацию обратной связи, установлено в 4 мс. Следовательно, время на передачу и подтверждение приема (RTT), указывающее следующий шанс передачи, в протоколе HARQ восходящей линии связи варианта 8 исполнения LTE имеет значение 8 мс. Спустя эти 8 мс, UE может передавать вторые данные 704.

Измерительные интервалы для выполнения измерений на UE имеют более высокий приоритет, чем повторные передачи HARQ. Всякий раз, когда повторная передача HARQ сталкивается с измерительным интервалом, повторная передача HARQ не происходит.

Ключевым новым признаком LTE является возможность передавать многоадресные или широковещательные данные из многочисленных сот по синхронизированной одночастотной сети. Этот признак назван операцией мультимедийного вещания по одночастотной сети (MBSFN). В операции MBSFN, UE принимает и комбинирует синхронизированные сигналы из многочисленных сот. Для того чтобы дать возможность приема MBSFN, UE необходимо выполнять отдельную оценку канала на основании опорного сигнала MBSFN (MBSFN RS). Для того чтобы избежать смешивания MBSFN RS и нормальных опорных сигналов в одном и том же подкадре, определенные подкадры, известные как подкадры MBSFN, резервируются для передачи MBSFN. В подкадре MBSFN, вплоть до двух первых символов OFDM зарезервированы для передачи без MBSFN, а оставшиеся символы OFDM используются для передачи MBSFN. В первых вплоть до двух символах OFDM, выполняется сигнализирование данных, такое как PDCCH для передачи разрешений восходящей линии связи и PHICH для передачи обратной связи ACK/NAK. Специфичный соте опорный сигнал является таким же, как для подкадров без MBSFN.

Схема подкадров, зарезервированных для передачи MBSFN в соте широковещательно передается в системной информации соты. Подкадры с номерами 0, 4, 5 и 9 не могут конфигурироваться в качестве подкадров MBSFN. Конфигурирование подкадров MBSFN поддерживает периодичность как 10 мс, так и 40 мс. Для того чтобы поддерживать обратную совместимость, UE, которые не способны к приему MBSFN, будут декодировать первые вплоть до двух символов OFDM и игнорировать оставшиеся символы OFDM в подкадре.

Международный телекоммуникационный союз (ITU) замыслил термин усовершенствованная международная мобильная связь (IMT) для идентификации мобильных систем, чьи возможности выходят за пределы таковых у IMT-2000. Для того чтобы удовлетворять этому новому вызову, организационные партнеры 3GPP согласились расширить объем исследований и работы 3GPP, чтобы включал в себя системы за пределами 3G. Дополнительные усовершенствования для E-UTRA (усовершенствованного LTE) должны быть продуманы в соответствии с требованиями к поставщику услуг 3GPP для развития E-UTRA и с необходимостью удовлетворять/превышать возможности усовершенствованного IMT. Ожидается, что усовершенствованный E-UTRA должен обеспечивать существенно более высокие рабочие характеристики по сравнению с ожидаемыми требованиями к усовершенствованному IMT в радиовещании ITU.

Для того чтобы увеличивать общее покрытие и покрытие для услуг с высокими скоростями передачи данных, для улучшения групповой мобильности, предоставления возможности временного развертывания сети и увеличения пропускной способности границ соты, продумана ретрансляция для усовершенствованного LTE. В частности, ретрансляционный узел беспроводным образом присоединяется к сети радиодоступа через так называемую донорную соту. В зависимости от стратегии ретрансляции, ретрансляционный узел может быть частью донорной соты или может управлять своими собственными сотами. Когда ретрансляционный узел (RN) является частью донорной соты, ретрансляционный узел не имеет своего собственного идентификатора соты, но по-прежнему может иметь ID ретранслятора. По меньшей мере, часть управления радиоресурсами (RRM) управляется посредством eNB, которому принадлежит донорная сота, наряду с тем, что части RRM могут быть расположены на ретрансляторе. В этом случае, ретранслятор предпочтительно также должен поддерживать UE LTE Rel-8. Повторители с развитой логикой, ретрансляторы с декодированием и пересылкой, а также разные типы ретрансляторов уровня 2 являются примерами этого типа ретрансляции.

Если ретрансляционный узел находится в управлении своими собственными сотами, ретрансляционный узел управляет одной или несколькими сотами, и уникальный идентификатор соты физического уровня предусмотрен в каждой из сот, управляемых ретрансляционным узлом. Идентичные механизмы RRM имеются в распоряжении и, с ракурса UE, нет разницы в осуществлении доступа к сотам, управляемым ретранслятором, и сотам, управляемым «нормальным» eNodeB. Соты, управляемые ретранслятором, также должны поддерживать UE LTE Rel-8. Самостоятельное транзитное соединение (ретранслятор уровня 3) использует этот тип ретрансляции.

Присоединение ретранслятора к сети может быть внутриполосным соединением, в котором линия связи от сети до ретранслятора совместно использует одну и ту же полосу с прямыми линиями связи от сети до UE в предела донорной соты. UE варианта 8 исполнения должны быть способны присоединяться к донорной соте в этом случае. В качестве альтернативы, соединение может быть внеполосным соединением, в котором линия связи от сети до ретранслятора не работает в той же полосе, что и прямые линия связи от сети до UE в пределах донорной соты.

Что касается подтверждения приема на UE, ретрансляторы могут классифицироваться на прозрачные, в каком случае, UE не информировано о том, поддерживает ли оно связь с сетью через ретранслятор или нет, и непрозрачные, в каком случае, UE информировано том, поддерживает ли оно связь с сетью через ретранслятор или нет.

По меньшей мере, так называемые ретрансляционные узлы «типа 1» являются частью усовершенствованного LTE. Ретрансляционный узел «типа 1» является ретрансляционным узлом, отличающимся следующими признаками:

Он управляет сотами, каждая из которых выглядит по отношению к UE как отдельная сота, обособленная от донорной соты.

Соты будут иметь свой собственный физический ID соты (определенный в Rel-8 LTE), и ретрансляционный узел будет передавать свои собственные каналы синхронизации, опорные символы, и т.д.

В контексте односотовой работы, UE будет принимать информацию о планировании и обратную связь HARQ непосредственно с ретрансляционного узла, и отправлять свои каналы управления (SR/CQI/ACK) на ретрансляционный узел.

- Ретрансляционный узел будет выступать в качестве eNB Rel-8 для Rel-8 UE, для того чтобы обеспечивать обратную совместимость.

- Для того чтобы предоставить возможность для дальнейшего улучшения рабочих характеристик, ретрансляционный узел типа 1 будет выглядеть отлично от eNB Rel-8 для UE усовершенствованного LTE.

Сетевая структура LTE-A у E-UTRAN с донорным eNB 810 в донорной соте 815 и ретрансляционным узлом 850, предоставляющим ретрансляционную соту 855 для UE 890, показана на Фиг. 8. Линия связи между донорным eNB (d-eNB) 810 и ретрансляционным узлом 850 названа в качестве ретрансляционной линии связи транзитного соединения. Линия связи между ретрансляционным узлом 850 и UE 890 (r-UE), прикрепленными к ретрансляционному узлу, называется ретрансляционной линией доступа.

Если линия связи между d-eNB 810 и ретрансляционным узлом 850 работает в том же спектре частот, что и линия связи между ретрансляционным узлом 850 и UE 980, одновременные передачи на одних и тех же частотных ресурсах между d-eNB 810 и ретрансляционным узлом 850, и между ретрансляционным узлом 850 и UE 890, могут быть неосуществимыми, поскольку передатчик ретрансляционного узла мог бы вызывать помехи для своего собственного приемника, если не предусмотрена достаточная изоляция исходящих и входящих сигналов. Поэтому, когда ретрансляционный узел 850 передает на донорный d-eNB 810, он не может осуществлять прием с UE 890, прикрепленных к ретрансляционному узлу. Подобным образом, когда ретрансляционный узел 850 принимает с донорного eNB 810, он не может осуществлять передачу на UE 890, прикрепленные к ретрансляционному узлу.

Следовательно, есть разделение подкадров между ретрансляционной линией связи транзитного соединения (линией связи между d-eNB и ретрансляционным узлом) и ретрансляционной линией доступа (линией связи между ретрансляционным узлом и UE). В настоящее время было согласовано, что подкадры ретрансляционной нисходящей линии связи транзитного соединения, в течение которых могут происходить передачи транзитного соединения нисходящей линии связи (с d-eNB на ретрансляционный узел), назначаются полустатически, например, конфигурируются протоколом радиоресурсов (посредством d-eNB). Более того, подкадры ретрансляционной восходящей линии связи транзитного соединения, в течение которых может происходить передача транзитного соединения восходящей линии связи (с ретрансляционного узла на d-eNB), назначаются полустатически или неявно выводятся согласно распределению во времени HARQ из подкадров ретрансляционной нисходящей линии связи транзитного соединения.

В подкадрах ретрансляционной нисходящей линии связи транзитного соединения, ретрансляционный узел 850 будет передавать на d-eNB 810. Таким образом, не предполагается, что r-UEs 890 должны ожидать какой бы то ни было передачи с ретрансляционного узла 850. Для того чтобы поддерживать обратную совместимость для r-UEs 890, ретрансляционный узел 850 конфигурирует подкадры нисходящей линии связи транзитного соединения в качестве подкадров MBSFN на ретрансляционном узле 850.

Фиг. 9 иллюстрирует структуру такой передачи ретрансляционной нисходящей линии связи транзитного соединения. Как показано на Фиг. 3, каждый подкадр ретрансляционной нисходящей линии связи транзитного соединения состоит из двух частей, символов 911 управления и символов 915 данных. В первых вплоть до двух символов OFDM, ретрансляционный узел передает на r-UE символы управления, как в случае нормального подкадра MBSFN В оставшейся части подкадра, ретрансляционный узел может принимать данные 931 из d-eNB. Таким образом, может не быть передачи с ретрансляционного узла на r-UE в том же самом подкадре 922. r-UE принимает первые вплоть до двух символов управления OFDM и игнорирует оставшуюся часть 932 подкадра 922, помеченную как подкадр MBSFN. Подкадры 921 не MBSFN передаются с ретрансляционного узла на r-UE, и символы управления, а также символы 941 данных обрабатываются r-UE.

Подкадр MBSFN может конфигурироваться в течение каждых 10 мс или каждых 40 мс, таким образом, подкадры ретрансляционной нисходящей линии связи также поддерживают конфигурацию как с 10 мс, так и 40 мс. Подобно конфигурации подкадра MBSFN, подкадры ретрансляционной нисходящй линии связи транзитного соединения не могут конфигурироваться в подкадрах с номерами 0, 4, 5 и 9. Таким подкадрам не наделены возможностью конфигурироваться в качестве подкадров нисходящей линии связи транзитного соединения, и называются «недопустимыми» подкадрами DL на всем протяжении этого документа.

Фиг. 10 показывает применение протокола HARQ восходящей линии связи варианта 8 исполнения LTE на ретрансляционной восходящей линии связи транзитного соединения. Если протокол HARQ варианта 8 исполнения LTE (сравните с Фиг. 7) повторно используется на линии 1001 связи транзитного соединения ретрансляционной восходящей линии связи между ретрансляционным узлом и d-eNB, то PDCCH (для передачи разрешения 1021 восходящей линии связи) в подкадре m транзитного соединения ретрансляционной нисходящей линии связи ассоциативно связан с передачей 1022 PUSCH в подкадре m+4 транзитного соединения ретрансляционной восходящей линии связи. Передача PUSCH в подкадре m+4 транзитного соединения ретрансляционной восходящей линии связи, в свою очередь, ассоциативно связана с PDCCH/PHICH в подкадре m+8 транзитного соединения ретрансляционной нисходящей линии связи. Когда распределение во времени подкадров PDCCH/PHICH в транзитном соединении ретрансляционной нисходящей линии связи сталкивается с недопустимыми подкадрами 1010 нисходящей линии связи, PDCCH/PHICH не может приниматься ретрансляционным узлом.

Для того чтобы справляться с совместным расположением подкадра PDCCH/PHICH в транзитном соединении ретрансляционной нисходящей линии связи с недопустимыми подкадрами 1010 нисходящей линии связи, перенимается подход, подобные процедуре измерительного промежутка варианта 8 исполнения. Такая процедура проиллюстрирована на Фиг. 11.

На Фиг. 11 подкадры с номером 0, 4, 5 и 9 являются недопустимыми подкадрами 1110 нисходящей линии связи, которые не могут использоваться в качестве подкадров нисходящей линии 1101 связи транзитного соединения. В подкадре 1, разрешение восходящей линии связи передается из d-eNB на ретрансляционный узел. Соответствующие данные должны отправляться по PUSH с ретрансляционного узла на d-eNB четырьмя подкадрами позже. Следующая передача нисходящей линии связи транзитного соединения была бы спустя другие четыре подкадра, то есть, в номере 9 подкадра, который является недопустимым подкадром нисходящей линии связи. Таким образом, в подкадре 1120, никакая обратная связь не будет поддерживаться по PDCCH/PHICH. Для того чтобы справляться с этой ситуацией, пропущенный PHICH 1120 интерпретируется в качестве положительного подтверждения (ACK), которое инициирует приостановку ассоциативно связанного процесса HARQ UL. Если необходимо, адаптивная повторная передача может инициироваться позже, с использованием PDCCH 1130. Однако, как следствие пропущенного PHICH, ассоциативно связанный процесс HARQ ретрансляционной восходящей линии связи теряет возможность передавать по ретрансляционной восходящей линии связи транзитного соединения, когда возникает столкновение. В пределах 40 мс, для каждого процесса HARQ ретрансляционной восходящей линии связи происходит два столкновения, что означает, что теряются две возможности передачи восходящей линии связи. В синхронном протоколе HARQ UL варианта 8 исполнения, если теряется одна возможность передачи восходящей линии связи, ассоциативно связанный процесс HARQ восходящей линии связи должен ожидать 8 мс до следующей возможности передачи UL. Таким образом, Время 1140 на передачу и подтверждение приема (RTT) увеличивается до 16 мс. Это вызывает увеличение среднего RTT на транзитном соединении ретрансляционной восходящей лини связи с 8 мс (как в варианте 8 исполнения) до (8 мс+16 мс+16 мс)/3=13,3 мс.

Эта проблема с увеличенным временем на передачу и подтверждение приема может быть решена изменением системного времени на передачу и подтверждение приема с 8 мс в варианте 8 исполнения до 10 мс. Соответственно, d-eNB отправляет обратную связь ACK/NAK по PHICH на ретрансляционный узел через 10 мс после того, как d-eNB отправляет разрешение восходящей линии связи на ретрансляционный узел. Это решение проиллюстрировано на Фиг. 12. Начальное назначение 1201 (разрешение восходящей линии связи) передается с d-eNB на ретрансляционный узел. В ответ на начальное назначение 1201, четырьмя миллисекундами позже, ретрансляционный узел передает данные 1202 в своей первой передаче по PUSH на d-eNB. d-eNB выдает обратную связь 1203 ACK/NAK по PHICH шестью миллисекундами позже, то есть, в номере 13 подкадра. По приему обратной связи 1203 ACK/NAK, ретрансляционный узел может повторной передавать данные 1204 через десять миллисекунд после первой передачи. Таким образом, время 1210 на передачу и подтверждение приема в 10 мс является новым системным временем на передачу и подтверждение приема, зафиксированным предписанным распределением во времени. Поскольку подкадр MBSFN может конфигурироваться каждые 10 мс, столкновений с недопустимыми подкадрами нисходящей лини связи не было бы, и PDCCH/PHICH может неизменно приниматься. Более того, среднее время на передачу и подтверждение приема является равным системному времени на передачу и подтверждение приема в 10 мс.

Однако, решение, описанное со ссылкой на Фиг. 12, также не поддерживает периодичность 40 мс конфигурации MBSFN. Это ограничивает планирование d-eNB и, к тому же, оказывает влияние на r-UE.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть эту проблему и предоставить эффективный протокол повторной передачи для передачи данных между двумя узлами в сети мобильной связи, при этом протокол повторной передачи имеет, возможно, низкое среднее время на передачу и подтверждение