CN102067499A - 利用单播链路来实现harq重传的方法和*** - Google Patents

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Abstract

根据本发明，提出了一种利用单播链路来实现增强型多媒体广播组播业务E-MBMS混合自动重传请求HARQ重传的方法，所述方法包括步骤：用户终端检测从至少一个基站传输来的E-MBMS分组；当用户终端无法恢复E-MBMS分组时，则用户终端选择性地以单播上行链路向其服务基站报告针对该E-MBMS分组的否定应答NACK；以及在所述服务基站从用户终端接收到针对该E-MBMS分组的NACK之后，所述服务基站选择性地通过单播下行链路向用户终端重传该E-MBMS分组。

Description

利用单播链路来实现 HARQ重传的方法和*** 技术领域
本发明涉及移动通信领域， 更具体地， 本发明涉及一种利用单播链路来实 现增强型多媒体广播组播业务 (E-MBMS)混合自动重传请求 （HARQ) 重传的方法、 ***、 用户终端、 以及基站， 通过利用单播链路来实现 E-MBMS分组的 HARQ重传， 提高了用于 E-MBMS传输的无线资源利用率且同时适合于单小区布置和多小区布 置的情况。 背景技术
增强型多媒体广播和组播业务（E- MBMS)是包括 3GPP (第三代伙伴计划） LTE (长期演进） /LTE+和 IEEE 802. 16e/m在内的许多标准化组织的重要课题。
对于 E- MBMS， 基站 （BS ) 同时服务于多个用户， 而不同用户可能会经历完 全不同的信道状况， 因此需要合理地选择 E- MBMS分组的调制和编码方案 （MCS ) , 以保证可以向大多数用户提供 E- MBMS的服务。 典型地， E-MBMS可以布局于以下两 种场景： 多小区 E-MBMS (也被称为 "单频网"） 和单小区 E-MBMS。 现有的多小区 E- BMS, 并不支持混合自动重传请求 （HARQ)， 因为不存在 E- MBMS的反向链路来 报告用户的肯定应答 （ACK ) /否定应答 （NACK)。 由于选择的 MCS仅仅确保对大多 数用户进行覆盖， 因此对于具有较差信道状况的用户， ***往往无法提供 E- MBMS 服务。 另一方面， E- MBMS业务所采用的 MCS级通常是保守的， 这导致了相对较低 的频谱效率。对于单小区 E- MBMS的布局而言，仅当存在针对 E- MBMS的上行链路时， 当前的 HARQ重传是可能的， 并且由 BS根据来自所有用户的 ACK/NACK报告来确定是 否重传 E- MBMS分组。 例如， 如果仅仅个别用户不能够恢复 E-MBMS分组， 则 BS不会 执行童传。也就是， 该 BS会放弃掉具有较差信道状况的那些用户。在这种情况下， 无法对这些用户提供 E-MBMS服务。 在可选的方案中， 即使极个别用户不能够正确 检测这些分组， 该 BS也选择向所有用户重传 E-MBMS分组。 在这种情况下， 资源浪 费不可避免， 因为该 BS向具有较好信道状况的大量用户传输了冗余的信息。 发明内容 为了克服现有技术的上述缺陷， 提出了本发明。 本发明的目的是提出一种 利用单播链路来实现增强型多媒体广播组播业务 E- MBMS混合自动重传请求 HARQ 重传的方法、 ***、 用户终端、 以及基站， 通过利用单播链路来实现 HARQ重传， 提高了用于 E-MBMS传输的无线资源利用率且同时适合于单小区布置和多小区布 置的情况。
为了实现上述目的， 根据本发明， 提出了一种利用单播链路来实现混合自 动重传请求 HARQ重传的方法， 所述方法包括步骤： 用户终端检测从至少一个基站 传输来的增强型多媒体广播组播业务 E-MBMS分组； 当所述用户终端无法恢复 E - MBMS分组时， 则该用户终端选择性地以单播上行链路向其服务基站报告针对该 E- MBMS分组的否定应答 NACK ; 以及在所述服务基站从用户终端接收到针对该 E-MBMS分组的 NACK之后， 所述服务基站选择性地通过单播下行链路向用户终端重 传该 E-MBMS分组。
优选地， 所述用户终端选择性地以单播上行链路向其服务基站报告针对该 E-MBMS分组的 NACK的步骤包括： 如果所述 E- MBMS分组具有高于预设阈值的优先级 且存在空闲单播上行链路时， 则用户终端以单播上行链路向所述服务基站报告针 对该 E- MBMS分组的 NACK, 否则， 则用户终端并不向服务基站报告针对该 E- MBMS分 组的 NACK。
优选地， 所述服务基站选择性地通过单播下行链路向用户终端重传该 E - MBMS分组的步骤包括： 如果所述 E- MBMS分组具有高于预设阈值的优先级且存在 空闲单播下行链路时， 所述服务基站向用户终端重传该 E- MBMS分组， 否则所述服 务基站不向用户终端重传该 E-MBMS分组。
优选地， 所述服务基站还请求其他基站在单播下行链路中执行联合重传或 抑制对所述用户终端的干扰。
优选地， 所述方法同时适合于增强型多媒体广播组播业务 E-MBMS通信*** 的单小区布置和多小区布置 6
根据本发明， 还提出了一种利用单播链路来实现增强型多媒体广播组播业 务 E- MBMS混合自动重传请求 HARQ重传的***， 所述***包括： 用户终端， 用于检 测从基站传输来的增强型多媒体广播组播业务 E- MBMS分组； 以及当用户终端无法 恢复 E- MBMS分组时， 则用户终端选择性地以单播上行链路向其服务基站报告针对 该 E-MBMS分组的否定应答 NACK; 以及包括服务基站在内的至少一个基站， 其中在 所述服务基站从用户终端接收到针对该 E- MBMS分组的 NACK之后， 所述服务基站选 择性地通过单播下行链路向用户终端重传该 E-MBMS分组。
优选地， 如果所述 E- MBMS分组具有高于预设阈值的优先级且存在空闲单播 上行链路时， 所述用户终端以单播上行链路向所述服务基站报告针对该 E- MBMS分 组的 NACK, 否则， 则用户终端并不向服务基站报告针对该 E- MBMS分组的 NACK。
优选地， 如果所述 E- MBMS分组具有高于预设阈值的优先级且存在空闲单播 下行链路时， 所述服务基站向用户终端重传该 E- MBMS分组， 否则所述服务基站不 向用户终端重传该 E-MBMS分组。
优选地， 所述服务基站还请求其他基站在单播下行链路中执行联合重传或 抑制对所述用户终端的干扰。
优选地， 所述***同时适合于增强型多媒体广播组播业服务 E-MBMS通信系 统的单小区布置和多小区布置。
根据本发明， 提出了一种用户终端， 包括： 接收装置， 用于接收从基站传 输来的增强型多媒体广播组播业务 E- MBMS分组； 检测装置， 用于检测接收到的 E- MBMS分组； 以及否定应答 NACK报告装置， 用于当检测装置无法恢复 E- MBMS分组 时， 则选择性地以单播上行链路向其服务基站报告针对该 E- MBMS分组的 NACK。
优选地， 如果所述 E- MBMS分组具有高于预设阈值的优先级且存在空闲单播 上行链路时， 所述否定应答 NACK报告装置以单播上行链路向所述服务基站报告针 对该 E- MBMS分组的 NACK, 否则， 则所述否定应答 NACK报告装置并不向服务基站报 告针对该分组的 NACK。
根据本发明， 还提出了一种基站， 包括： 分组发送和重传装置， 用于发送 和重传增强型多媒体广播组播业务 E- MBMS分组； 否定应答 NACK接收装置， 用于从 用户终端接收针对无法恢复的 E- MBMS分组的 NACK; 以及重传控制装置， 用于在否 定应答 NACK接收装置从用户终端接收到针对该 E-MBMS分组的 NACK之后， 选择性地 控制分组发送和重传装置通过单播下行链路向用户终端重传该 E- MBMS分组。
优选地， 如果所述 E-MBMS分组具有高于预设阈值的优先级且存在空闲单播 下行链路时， 所述重传控制装置控制所述分组发送和重传装置向用户终端重传该 E- MBMS分组， 否则所述重传控制装置控制所述分组发送和重传装置不向用户终端 重传该 E- MBMS分组。 附图说明
通过参考以下附图结合对所采用的优选实施例的详细描述， 本发明的上述 目的、 优点和特征将变得显而易见， 其中：
图 1是根据本发明的在单频网的情况下利用单播链路来实现 HARQ重传的系 统的方框图；
图 2是根据本发明的在单频网的情况下利用单播链路来实现 HARQ重传的方 法的操作顺序图；
图 3是根据本发明的用户终端的方框图； 以及
图 4是根据本发明的终端的方框图。 具体实施方式
本发明的基本思想是利用单播链路来辅助 E-MBMS重传。 这对于基于单小区 的布置和基于多小区的布置均是可行的， 但是需要除了 E- MBMS之外， 所述用户终 端还能够接收单播服务。 具体地， 用户终端选择性地利用单播上行链路向其服务 基站报告 E- MBMS分组的 NACK。 然后， 所述服务基站选择性地利用单播下行链路向 该用户重传 E- MBMS分组。 最后， 所述用户终端利用诸如最大似然合并 （MRC ) 技 术来恢复 E- MBMS分组。 ·
此外， 除了针对 E- MBMS的 ACK/NACK报告之外， 用户终端还可以利用其单播 上行链路报告与其 E-MBMS信道有关的信道质量指示符 （CQI ) 相关信息。 根据从 所有用户终端收集到的 CQI等信息， ***可以为 E- MBMS服务指定更为适当的 MCS等 级。 本发明的方案同时适合于 E- MBMS的基于单小区的布置和基于多小区的布 置。 不失一般性， 下面将以图 1所示的 SFN (单频网） 为例对本发明的 HARQ重传系 统进行说明， 在图 1所示的 SFN中， 多个基站向 M31 (用户终端 1 )传输 E- MBMS分组。 另外， 在服务基站 BS1和用户终端 MS 1之间存在单播链路， 并且 BS1以时分复用 ( TD ) 的方式或者以不同的工作频段向 MS1提供单播服务和 E- MBMS服务。
图 1是针对 E- MBMS的单播传输辅助 E- MBMS传输的 HARQ机制的示例。 由多个 BS 向 MS1提供 E-MBMS服务， 并且由服务基站 BS1向 MS1提供单播服务。 当 MS1检测到 E- MBMS无法恢复时， 该 MS1选择性地通过其上行单播链路向 BS1报告该 E- MBMS分组 的 NACK。 在 BSl从 MSI接收到 NACK时， 该 BSl调度适当的单播下行链路资源以便向 MS1重传 E- MBMS分组。 最后， 该 MS1使用 MRC技术来恢复该 E- MBMS分组。 图 2是根据本发明的在单频网的情况下利用单播链路来实现 HARQ重传的方 法的操作顺序图。
如图 2所示，
在步骤 201， 多个 BS以 E- MBMS子帧向 MS1传输 E- MBMS分组， 所述多个 BS包括 服务基站 BS 1。
步骤 202 , MS1检测 E- MBMS分组。 如果 MS1无法恢复 E- MBMS分组， 贝 ijMSl选择 性地通过单播上行链路向其服务基站 BS1报告针对该分组的 NACK。 具体地， 其判 定是否以单播上行链路向 BS 1报告针对该分组的 NACK。 例如， 如果当前 E- MBMS分 组具有高于预设阈值的优先级 （即， 当前 E-MBMS分组是重要分组） 且存在空闲单 播上行链路资源， 则 MS1通过单播上行链路向 BS1发送 NACK, 否则， 则 MS1并不向 BS 1反馈 NACK消息。
步骤 203， 在 BS1从 MS1接收到 NACK之后， BS1选择性地通过单播下行链路向
MS 1重传该 E-MBMS分组。 具体地， 其判定是否和如何向 MS1重传该 E-MBMS分组。 例 如， 如果当前 E-MBMS具有高于预设阈值的优先级 （即， 该分组是重要分组）， 且 存在空闲单播下行链路资源时， BS1通过单播下行链路来执行针对该分组的重传。 否则， 不执行针对该分组的重传。
可选的， 在服务基站 BS1决定以单播下行链路重传 E- MBMS分组时， BS1可以 调整 （比如降低） E- MBMS原有的 MCS等级， 或者釆用先进的单播发送技术 （比如， 多天线 MIM0技术， 波束赋形技术等）， 来提高 E- MBMS重传的质量。
可选的， 服务基站 BS1还可以请求其他基站在单播下行链路中.执行联合重传 或者抑制对用户终端 MS1的干扰。 具体地， 前者即联合重传是指服务基站和其他 一个或者多个基站以同步方式在单播下行链路上向 MS 1重传相同的 E- MBMS分组。 后者即干扰抑制是指服务基站在单播下行链路（假设为时频资源块 A )上向 MS1重 传 E-MBMS分组， 则其他一个或者多个基站在时频资源块 A上空闲， 或者通过合理 的调度， 以避免或降低对 MS1的干扰。
在 MS1接收该重传的 E- MBMS分组之后， 可以利用诸如 MRC技术 （其中将从多 个 BS原始接收到的分组和诸如从 BS1新接收到的分组进行合并） 来恢复该分组。 如果 MS I仍然无法恢复该分组， 该 MS 1可以选择向 BS 1报告另一 NACK并请求再次重 传。
利用上述根据本发明的针对 E- MBMS的 HARQ重传方法， 通过单播分组和 E-MBMS分组之间的平衡调度， 实现了优化资源利用。 另一方面， 如果存在足够的 单播资源， 可以增加 E- MBMS的 MCS等级， 并且通过本发明的 HARQ重传方法来向更 多用户提供 E- MBMS服务。另一方面，如果单播资源非常有限（或者具有较重负载）， 则可以降低 E- MBMS的 MCS等级以减少用于 E- MBMS重传的单播信道的使用。
图 2是根据本发明的通过单播传输来实现 HARQ重传的示例。 该 MS 1以时分复 用 （TDM〉 方式或者以不同的工作频段来接收单播服务和 E- MBMS服务。 应该注意 以下几点： U 除了 BS 1之外， 其他 BS也可以向 MS1同时传输相同的 E- MBMS分组， 例如在 SFN中的其他 BS ; 2 ) 在单播上行链路中进行 ACK/NACK报告是选择性的。 例 如， 如果 E- MBMS分组并不重要， 或者没有空闲单播上行链路资源、 或者 MS 1工作 在休眠模式下， 则该 MS 1可以选择不会向 BS 1反馈针对该 E- MBMS的 ACK/NACK消息； 3 ) 在单播下行链路中进行 E- MBMS分组的重传也是选择性的， 例如， 如果 E- MBMS 分组并不重要或者没有空闲单播下行链路资源， 则所述服务基站 BS1并不执行针 对该 E- MBMS分组的重传。 另外， 如上所述， 除了服务 BS1之外， 其他 BS可以利用 单播下行链路来执行 E- MBMS分组的联合重传或者避免对 MS1的干扰。
以上以基于多小区布置的情况为例对本发明的方法进行了说明。 需要指出 的是， 在单小区布置的情况下， 本发明的方法仅涉及一个基站 （同时也是服务基 站）和一个移动终端之间的交互， 除此之外， 其操作过程与以上所述多小区布置 的情况完全相同。 图 3是根据本发明的用户终端的方框图。
如图 3所示， 所述用户终端包括接收装置 301、 检测装置 303和 NACK报告装置 305 ο 接收装置 301接收从基站传输来的 E- MBMS分组。 检测装置 303检测接收到的 E - MBMS分组。 当检测装置无法恢复 E- MBMS分组时， 则 NACK报告装置 305选择性地 以单播上行链路向其服务基站报告针对该 E-MBMS分组的 NACK。
这里， 如果所述 E-MBMS分组具有高于预设阈值的优先级且存在空闲单播上 行链路时， 所述 NACK报告装置 305以单播上行链路向所述服务基站报告针对该 E- MBMS分组的 NACK, 否则， 则所述 NACK报告装置并不向服务基站报告针对该分组 的 NACK。 图 4是根据本发明的基站的方框图。
如图 4所示， 所述基站包括： 分组发送和重传装置 401、 NACK接收装置 403和 重传控制装置 405。 分组发送和重传装置 401发送和重传 E-MBMS分组。 NACK接收装 置 403从用户终端接收针对无法恢复的 E-MBMS分组的 NACK。 在 NACK接收装置从用 户终端接收到针对该 E-MBMS分组的 NACK之后， 重传控制装置 405选择性地控制分 组发送和重传装置 401通过单播下行链路向用户终端重传该 E-MBMS分组。
这里， 如果所述 E-MBMS分组具有高于预设阈值的优先级且存在空闲单播下 行链路时， 所述重传控制装置 405控制所述分组发送和重传装置 401向用户终端重 传该 E- MBMS分组， 否则所述重传控制装置 405控制所述分组发送和重传装置 401不 向用户终端重传该 E-MBMS分组。 本发明的优点包括：
1 ) 同时适合于 E- MBMS的单小区布置和多小区布置；
2 ) 由于比具有较差信道状况的用户所需的 MCS具有更高的 MCS， 因此增加了 E-MBMS链路的频谱效率；
3 ) 通过为较差信道状况的用户提供服务， 扩展了 E- MBMS的覆盖范围；
4 ) 通过不向已经正确检测到这些分组的用户传输冗余的 E-MBMS分组， 避免 了资源浪费；
5 ) 通过单播服务和 E- MBMS服务之间的平衡调度优化了资源利用。 尽管以上已经结合本发明的优选实施例示出了本发明， 但是本领域的技术 人员将会理解， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 可以对本发明进行各种 修改、 替换和改变。 因此， 本发明不应由上述实施例来限定， 而应由所附权利要 求及其等价物来限定。

Claims (13)

  1. 权 利 要 求
    1、 一种利用单播链路来实现增强型多媒体广播组播业务 E-MBMS混合自动重 传请求 HARQ重传的方法， 所述方法包括步骤：
    用户终端检测从至少一个基站传输来的 E-MBMS分组；
    当用户终端无法恢复所述 E- MBMS分组时， 则用户终端选择性地以单播上行 链路向其服务基站报告针对该 E-MBMS分组的否定应答 NACK ; 以及
    在所述服务基站从用户终端接收到针对该 E- MBMS分组的 NACK之后， 所述服 务基站选择性地通过单播下行链路向用户终端重传该 E-MBMS分组。
  2. 2、 根据权利要求 1所述的方法， 其中所述用户终端选择性地以单播上行链 路向其服务基站报告针对该 E- MBMS分组的 NACK的步骤包括：
    如果所述 E-MBMS分组具有高于预设阈值的优先级且存在空闲单播上行链路 时， 则用户终端以单播上行链路向所述服务基站报告针对该 E- MBMS分组的 NACK , 否则， 则用户终端并不向服务基站报告针对该 E-MBMS分组的 NACK。
  3. 3、 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其中所述服务基站选择性地通过单播下 行链路向用户终端重传该 E-MBMS分组的步骤包括：
    如果所述 E-MBMS分组具有高于预设阈值的优先级且存在空闲单播下行链路 时， 所述服务基站向用户终端重传该 E- MBMS分组， 否则所述服务基站不向用户终 端重传该 E- MBMS分组。
  4. 4、 根据权利要求 1所述的方法， 其中所述服务基站还请求其他基站在单播 下行链路中执行联合重传或抑制对所述用户终端的干扰。
  5. 5、 根据权利要求 1所述的方法， 所述方法同时适合于增强型多媒体广播组 播业务 E-MBMS通信***的单小区布置和多小区布置。
  6. 6、 一种利用单播链路来实现增强型多媒体广播组播业务 E-MBMS混合自动重 传请求 HARQ重传的***， 所述***包括：
    用户终端， 用于检测从基站传输来的 E- MBMS分组； 以及当用户终端无法恢 复所述 E- MBMS分组时， 则用户终端选择性地以单播上行链路向其服务基站报告针 对该 E- MBMS分组的否定应答 NACK ; 以及
    包括服务基站在内的至少一个基站， 其中在所述服务基站从用户终端接收到针对该 E- MBMS分组的 NACK之后， 所 述服务基站选择性地通过单播下行链路向用户终端重传该 E-MBMS分组。
    7、 根据权利要求 6所述的***， 其中如果所述 E- MBMS分组具有高于预设阈 值的优先级且存在空闲单播上行链路时， 所述用户终端以单播上行链路向所述服 务基站报告针对该 E- MBMS分组的 NACK , 否则， 则用户终端并不向服务基站报告针 对该 E- MBMS分组的 NACK。
  7. 8、 根据权利要求 6或 7所述的***， 其中如果所述 E- MBMS分组具有高于预设 阈值的优先级且存在空闲单播下行链路时， 所述服务基站向用户终端重传该 E- MBMS分组， 否则所述服务基站不向用户终端重传该 E- MBMS分组。
  8. 9、 根据权利要求 6所述的***， 其中所述服务基站还请求其他基站在单播 下行链路中执行联合重传或抑制对所述用户终端的干扰。
  9. 10、 根据权利要求 6所述的***， 所述***同时适合于增强型的多媒体广播 组播业务 E- MBMS通信***的单小区布置和多小区布置。
  10. 1 1、 一种用户终端， 包括- 接收装置， 用于接收从至少一个基站传输来的增强型多媒体广播组播业务
    E- MBMS分组；
    检测装置， 用于检测接收到的 E- MBMS分组； 以及
    否定应答 NACK报告装置， 用于当检测装置无法恢复 E-MBMS分组时， 则选择 性地以单播上行链路向其服务基站报告针对该 E-MBMS分组的 NACK。
  11. 12、 根据权利要求 1 1所述的用户终端， 其中如果所述 E-MBMS分组具有高于 预设阈值的优先级且存在空闲单播上行链路时， 所述 NACK报告装置以单播上行链 路向所述服务基站报告针对该 E- MBMS分组的 NACK， 否则， 则所述 NACK报告装置并 不向服务基站报告针对该分组的 NACK。
  12. 13、 一种基站， 包括- 分组发送和重传装置， 用于发送和重传增强型多媒体广播组播业务 E-MBMS 分组；
    否定应答 NACK接收装置， 用于从用户终端接收针对无法恢复的 E- MBMS分组 的 NACK ; 以及
    重传控制装置， 用于在 NACK接收装置从用户终端接收到针对该 E- MBMS分组 的 NACK之后， 选择性地控制分组发送和重传装置通过单播下行链路向用户终端重 传该 E-MBMS分组。
  13. 14、 根据权利要求 13所述的基站， 其中， 如果所述 E- MBMS分组具有高于预 设阈值的优先级且存在空闲单播下行链路时， 所述重传控制装置控制所述分组发 送和重传装置向用户终端重传该 E- MBMS分组， 否则所述重传控制装置控制所述分 组发送和重传装置不向用户终端重传该 E-MBMS分组。
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