CN102595620B - 一种中继接入链路的半持续调度方法、***及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中继接入链路的半持续调度方法、***及装置，用以解决现有半持续调度方法导致数据包在中继接入链路上的传输时延增加，影响业务性能的问题。在该方法中中继通过回传链路接收到基站发送的数据包后，根据数据包在回传链路上的重传次数及保存的回传链路的HARQ的RTT时延，确定数据包的传输时延大于保存的时延阈值时，在预定义传输时刻之外的接入子帧采用非SPS预留的HARQ进程调度该数据包。由于在本发明实施例中针对造成中继端业务队列积压的数据包，在接入链路上直接采用动态调度的方法在预定义时刻之外的接入子帧对该数据包进行调度，从而可以有效的减小接入中继获取服务的两跳用户数据包的传输时延，提高业务的性能。

Description

一种中继接入链路的半持续调度方法、***及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种中继接入链路的半持续调度方法、***及装置。

背景技术

在中继蜂窝***中，小区内将部署一个基站和至少一个中继(Relay Node，RN)，中继的引入将会有效的提升小区的吞吐量，并扩大小区的覆盖范围，改善小区边缘用户(UE)的性能。图1为中继***的结构示意图，Un接口为eNB与RN之间的接口，Uu接口为eNB或RN与UE之间的接口，用户可以作为直连用户(Macro UE)接入eNB进行直接通信(eNB→UE)，或作为中继用户或两跳用户(Relay UE)接入中继进行两跳中继通信(eNB→RN→UE)。基站与中继之间的链路称为回传链路(Backhaul Link)，基站和用户之间及中继和用户之间的链路称为接入链路(Access Link)。

图2为下一代移动蜂窝通信***(Long Term Evolution-Advanced，LTE-Advanced)引入中继后的帧结构示意图，在该图中一个10ms的无线帧包括10个子帧，其中DL为下行子帧，UL为上行子帧。该10个子帧又被分为回传子帧和接入子帧，分别用于承载回传链路和接入链路的数据传输。中继在下行回传子帧接收来自基站的数据包(Packet)，经历一定的处理时延后，在之后的某一下行接入子帧将该数据包转发给目的用户终端。在时分双工(Timedivision duplex，TDD)配置1下，两跳用户的数据包在中继端所经历的最小时延为6ms。

基于IP的语音通信(Voice-over-Internet-Protocol，VoIP)是未来长期演进(Long Term Evolution，LTE)和LTE-A***中语音业务的唯一载体。在激活状态下语音编码器将产生周期性频繁到达的小数据包，例如对于速率为12.2Kb/s的VoIP业务，每隔20ms将产生一个大小固定为40字节的数据包。对于数据量很小的VoIP数据包基站都采用动态调度的话，当用户较多时将会造成较大的物理下行链路控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)信令开销，从而限制了***的容量。因此，为了在节省控制信道开销的同时，获得一定的信道分集增益，确保***的资源利用率，在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)LTE中提出了半持续调度(Semi-Persistent Scheduling，SPS)方式以解决该问题。半持续调度的基本思想是，对初始传输的数据包采取持续调度，对重传的数据包采取动态调度。为了保证后向兼容性，在LTE-A***中，中继与终端之间的接入链路上也同样采用半持续调度方案进行VoIP业务的调度传输。

由于基站与中继之间的回传链路采用无线方式传输，因此两跳用户的VoIP数据包很可能在回传链路上出现重传，影响中继端VoIP业务的周期性，并为两跳用户的VoIP数据包带来一定的可变时延。当在中继端采用传统的半持续调度方案时，将会导致中继端的VoIP业务队列发生数据包积压，从而造成两跳用户的传输时延累积，影响两跳用户的VoIP性能。

图3A为回传链路重传导致中继端VoIP数据包积压的过程，由于eNB每隔20ms通过回传链路向中继发送两跳用户的VoIP数据包，此时基于图2所示的帧结构，当两跳用户在中继端所经历的最小时延为6ms时，回传链路混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest，HARQ)的往返时延(Round-triptime，RTT)为10ms，当第一个数据包Packet 1被中继成功接收后，中继向eNB返回确认应答(Acknowledgement，ACK)，中继在下一个接入子帧时刻采用SPS将该数据包及SPS激活信令发送给UE，在第一个20ms到来时，eNB发送给中继第二个数据包Packet 2，由于无线传输问题，中继未成功接收到该数据包，向eNB返回否定应答(Non-Acknowledgement，NACK)，则在下一个接入子帧时刻中继端的VoIP业务队列将为空，无法向UE发送数据。eNB在RTT后重传第二个数据包Packet 2，中继正确接收该数据包，并在第二个20ms到来时，eNB通过回传子帧采用持续调度发送第三个数据包Packet 3，并被中继正确接收，在下一个接入子帧时刻中继端的VoIP业务队列中包括新到达的第三个数据包和重传的第二个数据包，但是在半持续调度方案下，中继在预定义时刻只能传输固定大小的VoIP数据包(40字节，即一个VoIP数据包的大小)，因此即使之后的数据包都传输正确，在中继的业务队列中始终将积压两个VoIP数据包(如图3A中积压第三个和第四个数据包)，造成用户的VoIP数据包传输时延额外增加20ms。

另外，由于基站与中继之间的无线传输的问题，中继的业务队列中还可能积压三个VoIP数据包如图3B所示，第二个数据包被重传两次后被中继端接收，第三个数据包被重传一次被中继端接收，并在第三个20ms后接收到第四个数据包，在下一个接入子帧时刻中继端的VoIP业务队列中包括三个数据包分别为第二个数据包、第三个数据包和第四个数据包，由于中继在预定义时刻只能传输固定大小的VoIP数据包，因此导致用户之后所有的VoIP数据包的传输时延都将增加40ms，严重影响了VoIP业务的性能。并且，对于其他的周期性业务的数据包，当对该数据包采用半持续调度时，也会存在上述问题，从而会增加数据包的传输时延，并且影响相应业务的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种中继接入链路的半持续调度方法、***及装置，用以解决现有技术中的半持续调度方法导致数据包在中继接入链路上的传输时延增加，影响业务性能的问题。

本发明实施例提供的一种中继接入链路的半持续调度方法，包括：

中继在回传链路上接收基站发送的数据包；

根据接收到的数据包在回传链路上的重传次数，及保存的回传链路混合自动重传请求HARQ的往返时延，确定该数据包在回传链路的传输时延；

当该数据包的传输时延大于保存的时延阈值时，在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用物理下行链路控制信道PDCCH信令对该数据包进行动态调度，其中该PDCCH信令中携带进行调度的非半持续调度SPS预留的HARQ进程的标识信息。

本发明实施例提供的一种中继接入链路的半持续调度***，包括：

基站，用于通过回传链路向中继发送数据包；

中继，用于通过回传链路接收基站发送的数据包，根据接收到的数据包在回传链路上的重传次数，及保存的回传链路混合自动重传请求HARQ的往返时延，确定该数据包在回传链路的传输时延，当该数据包的传输时延大于保存的时延阈值时，在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用物理下行链路控制信道PDCCH信令对该数据包进行动态调度，其中该PDCCH信令中携带进行调度的非半持续调度SPS预留的HARQ进程的标识信息；

终端，用于接收该接入子帧上调度的数据包。

本发明实施例提供的一种中继接入链路的半持续调度装置，包括：

接收模块，用于通过回传链路接收数据包：

监测模块，用于根据接收到的数据包在回传链路上的重传次数，及保存的回传链路混合自动重传请求HARQ的往返时延，确定该数据包在回传链路的传输时延，判断该数据包的传输时延大于保存的传输阈值时，通知发送模块进行动态调度；

发送模块，用于根据接收到的监测模块的通知，在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用物理下行链路控制信道PDCCH信令对该数据包进行动态调度，其中该PDCCH信令中携带进行调度的非半持续调度SPS预留的HARQ进程的标识信息。

本发明实施例一种中继接入链路的半持续调度方法、***及装置，该方法中当中继通过回传链路接收到基站发送的数据包后，根据该数据包在回传链路上的重传次数，及保存的RTT确定该数据包的传输时延，当该数据包的传输时延大于保存的时延阈值时，在预定义传输时刻之外的接入子帧采用非SPS预留的HARQ进程调度该数据包。由于在本发明实施例中针对回传链路发生重传的数据包，可以不在预定义时刻对该数据包进行持续调度，而直接采用动态调度的方法在预定义时刻之外的接入子帧对该数据包进行调度，从而避免出现RN端业务队列的积压，有效的减小了两跳数据包的传输时延，提高了业务的性能。

附图说明

图1为中继***的结构示意图；

图2为LTE-A引入中继后的帧结构示意图；

图3A为回传链路重传导致中继端VoIP数据包积压的过程；

图3B为中继的业务队列中积压三个VoIP数据包的示意图；

图4为本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度过程；

图5为本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度的详细过程；

图6为本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度的另一详细过程；

图7为本发明实施例提供的基于上述接入链路的调度方法终端的接收过程；

图8为本发明实施例提供的中继与基站的部署位置示意图；

图9为本发明实施例提供的中继端在接入链路上分别采用传输的SPS调度方法以及本方案提出的中继接入链路SPS调度方法对数据包进行调度时，两跳用户的VoIP数据包时CDF曲线对比；

图10为本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度***的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例为了有效的减小数据包的传输时延，提高用户端业务的性能，提供了一种中继接入链路的半持续调度方法，该调度方法中当中继接收到重传的数据包后，采用动态调度的方式，在预定义传输时刻之外的接入子帧上对该数据包采用非SPS预留HARQ进程进行调度。由于在本方案中当中继接收到由于回传链路无线传输原因导致的重传数据包时，可以不在预定义时刻对该数据包进行持续调度，而直接采用动态调度的方法在预定义时刻之外的接入子帧对该数据包进行调度，从而可以有效的减小两跳用户数据包的传输时延，提高业务的性能。

下面结合说明书附图，对本发明实施例进行详细说明。

图4为本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度过程，该过程包括以下步骤：

S401：中继在回传链路上接收基站发送的数据包。

中继在回传链路上接收基站发送的数据包包括基站在回传链路上首次发送被中继正确接收的数据包，和基站经过至少一次重传被中继正确接收的数据包。

当中继在回传链路上正确接收了基站发送的数据包后，中继向基站返回ACK信息，基站停止发送该数据包。当该中继在回传链路上未正确接收基站发送的数据包时，中继向基站返回NACK信息，基站在RTT后重传该数据包。

S402：根据接收到的数据包在回传链路上的重传次数，及保存的回传链路的往返时延，确定该数据包在回传链路的传输时延。

由于基站发送给中继的每个数据包包含该数据包的标识信息，即该数据包为第几个数据包的信息，并且中继在未正确接收某一数据包时，会向基站返回NACK信息，因此中继可以确定每个数据包在回传链路的重传次数。同时由于RTT已知(TDD配置1下，回传链路RTT为10ms)，所以中继可以确定每个数据包在回传链路的传输时延，其中RTT为基站首次发送一个数据包的时刻，与重传该数据包的时刻之间的时间间隔，一般为一个固定时间。该数据包在回传链路的传输时延为数据包被中继正确接收的时刻，与该数据包初始传输到RN端所对应的时刻之差。

S403：当该数据包的传输时延大于保存的时延阈值时，在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用物理下行链路控制信道PDCCH信令对该数据包进行动态调度，其中该PDCCH信令中携带进行调度的非SPS预留的HARQ进程的标识信息。

在本发明实施例中可以保存的时延阈值，当中继接收到来自回传链路的某一数据包，且其传输时延大于保存的时延阈值时，确定该数据包为重传数据包，为了不在预定义传输时刻采用持续调度方式调度该数据包，减小该数据包的传输时延，在本发明实施例中直接通过动态调度方式调度该数据包，即在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用PDCCH信令对该数据包进行动态调度。并且为了与SPS中的动态调度进行区分，在本发明实施例中该动态调度采用非SPS预留的HARQ进程。

其中，在本发明实施例中当某一下行子帧的PDCCH信令中配置了下行SPS的预分配资源和预定义传输格式，这里统称为预定义传输方式，那么SPS就在该下行子帧上被激活，这里将该下行子帧时刻，即将该下行子帧所在的传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)记为T_act。此时，UE将处于SPS激活状态中，UE在SPS被释放之前的时期内所产生的数据包将周期性地在预分配资源上采用预定义传输格式进行持续调度。这里，将中继第n个SPS周期内的预定义传输时刻记为

$T_{\mathrm{sps}}^n=T_{\mathrm{act}}+(n-1)\×T_{\mathrm{period}}$

上述公式中T_period为SPS持续调度的周期，通过无线资源控制(Radio ResourceControl，RRC)信令进行配置获得。

在中继蜂窝通信***中，为了消除两跳用户数据包在回传链路上发生重传所导致的中继端业务队列积压、数据包的传输时延累积的问题，在本发明实施例中通过监测回传链路上数据包的传输情况，对于重传之后延时到达中继端的数据包，采用动态调度的方式转发给其目的用户，从而避免了数据包在中继端业务队列经历额外的等待时延。

具体的在本发明实施例中由于中继端需要监测回传链路上数据包的传输情况，确定每个数据包在回传链路上的传输时延，从而确定对哪些数据包进行动态调度。因此在本发明实施例中需要首先确定该时延阈值，在确定该时延阈值时，可以根据经验确定第一时延阈值，该第一时延阈值为数据包在回传链路上首次传输被中继正确接收时，数据包正确到达中继的时刻，及中继预定义传输该数据包的时刻的差的经验值，将该经验值确定为第一时延阈值。该第一时延阈值可以作为该保存的时延阈值，用作对数据包是否进行动态调度的依据。

当在中继中保存了该时延阈值后，由于中继与基站之间的无线链路随着时间的不同会变化，因此为了保证该动态调度判断的准确性，可以根据基站与中继之间的无线链路情况，对该时延阈值进行更新，具体的更新过程包括：当数据包在回传链路上首次传输后被中继正确接收时，确定被正确接收的数据包正确到达中继的时刻，及中继预定义传输该数据包的时刻的差，采用该时刻的差更新并保存所述第一时延阈值。

中继为了保证实时性，可以周期性采用上述方法对自身保存的时延阈值进行更新，或者为了均衡，也可以将多次确定的该时延阈值的平均值对该保存的时延阈值进行更新，具体实现过程可以根据需要灵活选择。

中继保存了时延阈值后，当中继接收到每个数据包时，需要首先确定每个数据包在回传链路的传输时延，从而确定对该数据包是否进行动态调度。具体的当数据包未进行重传，并且基站与中继之间的无线链路质量较好时延值较小时，或基站与中继之间的无线链路质量较差，但数据包在首次传输时被中继正确接收时，由于中继接收到该数据包时，确定该数据包的重传次数为0，因此确定该数据包在回传链路的传输时延为0，此时可以认为该数据包是可以在预定义传输时刻采用持续调度的方式调度该数据包的。

如果数据包在回传链路上首次传输未被中继正确接收，基站会在回传链路的RTT之后再次发送该数据包，因此该数据包被中继正确接收的时刻，与该数据包应当被中继正确接收的时刻(即数据包首次传输即被中继正确接收的时刻)之差，即为该数据包在回传链路的传输时延。而该数据包在回传链路的传输时延可以根据该数据包被重传的次数，及中继保存的回传链路的RTT确定，具体的该数据包在回传链路的传输时延为数据包被重传的次数与回传链路的RTT的乘积。

中继根据接收到的数据包在回传链路被重传的次数，及保存的回传链路的RTT信息，确定该数据包在回传链路的传输时延大于保存的时延阈值时，在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用PDCCH信令对该数据包进行动态调度。而由于在接入链路上采用动态调度方式对数据包进行调度时，由于RN可能服务多个用户，每次为某一用户调度数据包的数量也是有限的，当同时存在两个或多个需要进行动态调度的数据包，为了有效的降低数据包的传输时延，需要对需进行动态调度的每个数据包的时延进行比较，选择时延最大的数据包首先进行动态调度。

在比较需要动态调度的每个数据包的时延时，需要确定该需要进行动态调度的每个数据包的时延，具体的在确定每个数据包的时延时，可以根据确定的每个数据包在回传链路的传输时延，和该数据包正确到达中继后在队列中的等待时延T_buffer的和确定，当确定了每个数据包的时延后，比较接收到的每个数据包的时延，选择时延最大的数据包进行动态调度。

在半持续调度过程中，数据包的首次传输采用持续调度，无需中继发送PDCCH信令，但是对于SPS激活、修改、释放以及SPS重传都需要中继在传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)通过PDCCH信令动态的通知终端数据包的传输格式，和物理资源的位置，并且在通过PDCCH信令动态的通知终端时，采用SPS预留HARQ进程实现。为了便于与传统的动态调度进行区分，在本发明实施例中采用非SPS预留的HARQ进程对该数据包进行调度，从而在该PDCCH信令中携带该进行调度的非SPS预留的HARQ进程的标识信息，以便终端能够根据该标识信息的HARQ进程确定该调度是传统的动态调度方式，还是本方案提出的调度方式。具体的为了便于后续描述，可以将传统的动态调度方式成为动态模式1，将本方案中提及的动态调度方式称为动态模式2。

图5为本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度的详细过程，该过程包括以下步骤：

S501：中继在回传链路上接收基站发送数据包。

S502：根据接收到的数据包在回传链路上的重传次数，及保存的RTT，确定该数据包的在回传链路上的传输时延。

S503：判断该数据包的传输时延是否大于保存的时延阈值，当判断结果为是时，进行步骤S504，否则，进行步骤S506。

S504：根据确定的数据包的传输时延，及该数据包正确到达中继后在队列中的等待时延，确定数据包的时延，比较接收到的每个数据包的时延，选择时延最大的数据包。

S505：在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用非SPS预留的HARQ进程对选择的数据包进行动态调度，并将该进行动态调度的HARQ进程的标识信息携带在PDCCH信令中发送到终端。

S506：在预定义传输时刻，对该数据包进行持续调度。

当中继采用动态调度在预定义传输时刻之外的接入子帧采用非SPS预留的HARQ进程对数据包进行动态调度时，为了便于终端分辨该数据包在接入链路上是首次传输，还是重传，在该PDCCH信令中还可以包括新数据指示(New Data Indicator，NDI)的信息。由于在SPS传统的动态调度模式下，当该NDI为0时标识该数据包为新数据包，当该NDI为1时标识为数据包为重传数据包。在本发明实施例中可以根据该NDI信息是否翻转，标识该数据包是通过接入链路新传输的数据包还是重传的数据包。

具体的，由于在本发明实施例中该动态调度通过非SPS预留HARQ进程实现，因此在终端和中继中可以对每个标识信息的非SPS预留的HARQ进程的NDI信息初始化。当中继采用该标识信息的非SPS预留的HARQ进程调度数据包时，根据该进行调度的数据包在接入链路上为初次传输的数据包，还是重传的数据包，对该标识信息的非SPS预留的HARQ进程的NDI信息赋值，并采用赋值后的NDI信息对自身保存的该标识信息的HARQ进程的NDI信息进行更新。例如，在中继中保存有某一标识信息的非SPS预留的HARQ进程的NDI信息，当中继采用该标识信息的非SPS预留的HARQ进程在接入链路上首次调度某一数据包时，中继根据自身保存的该标识信息的非SPS预留的HARQ进程的NDI信息，对PDCCH信令中携带的NDI信息进行翻转，以标识此次传输的数据包为在接入链路上首次传输的数据包，当该数据包在接入链路上，通过该标识信息的非SPS预留的HARQ进程首次未传输到终端侧时，中继需要通过该标识信息的非SPS预留的HARQ进程在接入链路上重传该数据包，此时中继保持该NDI标识不变，此时可以认为该NDI未翻转。

同样，当终端接收到该标识信息的HARQ进程动态调度的数据包时，采用PDCCH信令中携带的NDI信息及自身保存的该标识信息的HARQ进程的NDI信息，判断该NDI信息是否翻转，判断自身保存的NDI信息是否与该PDCCH信令中携带的NDI信息是否一致，当一致时认为未翻转，当不一致时认为翻转。当确定了该NDI信息是否翻转后，采用该PDCCH信令中携带的NDI信息对自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的NDI信息更新。

在SPS中通过半持续调度无线网络临时标识(Semi-Persistent SchedulingCell Radio Network Temporary Identifier，SPS C-RNTI)标识PDCCH信令，因此为了便于终端识别调度方式是否为动态调度，需要在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用SPS C-RNTI标识PDCCH信令，以便终端可以识别出该调度方式是否为动态调度。

图6为本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度的另一详细过程，该过程包括以下步骤：

S601：中继在回传链路上接收基站发送的数据包。

S602：根据接收到的数据包在回传链路上的重传次数，及保存的RTT，确定该数据包在回传链路上的传输时延。

S603：判断该数据包的传输时延是否大于保存的时延阈值，当判断结果为是时，进行步骤S604，否则，进行步骤S606。

S604：根据确定的数据包的传输时延，及该数据包正确到达中继后在队列中的等待时延，确定数据包的时延，比较接收到的数据包的时延是否为时延最大值，当该数据包的时延最大时，进行步骤S605。

S605：在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用非SPS预留的HARQ进程对该数据包进行调度，其中该进行动态调度的HARQ进程的标识信息携带在PDCCH信令中，并且该PDCCH信令通过SPS C-RNTI标识。

S606：在预定义传输时刻对该数据包进行持续调度。

另外在本发明实施例中由于在回传链路上当中继未正确接收基站发送的数据包时，中继会向基站返回NACK信息，此时在预定义传输时刻，中继的业务队列为空，为了有效的提高资源的利用率，中继可以采用该业务队列传输其他用户的数据包。

当中继通过接入子帧将数据包调度到终端侧后，由于中继端调度到终端的数据包可能是采用持续调度方式，也可能是传统SPS方案中的动态调度方式即动态模式1，或者也可能是本方案中的动态调度方式即动态模式2。因此对于终端其针对不同调度方式调度的数据包，采用不同的接收方式进行接收。

对于在预定义传输时刻采用持续调度方式调度的数据包，当UE处于SPS激活状态时，在当前传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)内没有监测到下行调度，并且当前TTI处于预定义传输时刻时，则终端在预分配资源上采用预定义传输格式进行数据包的接收，不需要译码PDCCH信令。

终端在当前TTI内监测到采用SPS-CRNI标识的PDCCH信令时，则译码该PDCCH信令，当该信令中携带的HARQ进程的标识信息为SPS预留的HARQ进程的标识信息时，则确定该动态调度方式为传统SPS方案下的动态调度方式即动态模式1，识别该接入子帧中携带的NDI是否为0，当该NDI为0，并且确定自身当前不处于SPS激活状态时，则自身进行SPS激活操作，当该NDI为0，其自身当前处于激活状态时，则根据PDCCH信令中携带的预定义的传输格式和预分配资源对SPS进行修改；当该NDI为1时，确定此标识信息的HARQ进程用于重传操作，将该被调度的数据包进行重传合并。

当该信令中携带的HARQ进程为非SPS预留的HARQ进程时，则该动态调度方式为本方案中的动态调度方式即动态模式2，由于终端需要知道此数据包为在接入链路上首次传输的数据包，还是重传的数据包，因此根据该PDCCH信令中携带的第二NDI信息，及自身保存的对应该非SPS预留的HARQ进程对应的第三NDI信息，判断该PDCCH信令中携带的第二NDI是否翻转，当确定该第二NDI翻转时，则确定该数据包在接入链路上为首次传输，将该数据包存储在对应的HARQ缓冲区内，并采用该第二NDI信息更新自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息，当确定该第二NDI未翻转时，确定该数据包在接入链路上为重传调度，将该数据包与对应的HARQ缓冲区内的数据包进行重传合并，并采用该第二NDI信息更新自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息。

图7为本发明实施例提供的基于上述接入链路的调度方法终端的接收过程，该过程包括以下步骤：

S701：终端在每个下行接入子帧时刻，监测该接入子帧中是否存在针对自身的PDCCH信令，其中该PDCCH信令通过SPS C-RNTI标识。当监测到存在时，进行步骤S702，当监测到不存在时，进行步骤S708。

S702：识别该PDCCH信令中携带的HARQ进程的标识信息。

S703：根据该标识信息判断该HARQ是否为非SPS预留的HARQ进程，当判断结果为是时，进行步骤S704，否则，进行步骤S707。

S704：根据自身保存的对应该非SPS预留的HARQ进程的第三NDI信息，及该PDCCH信令中携带的第二NDI信息，判断该第二NDI是否翻转，当确定该第二NDI翻转时，进行步骤S705，否则，进行步骤S706。

S705：确定该数据包在接入链路上首次传输，将该数据包存储在对应的HARQ缓冲区内，并采用该第二NDI信息更新自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息。

S706：确定该数据包在接入链路上为重传调度，将该数据包与对应的HARQ缓冲区内的数据包进行重传合并，并采用该第二NDI信息更新自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息。

S707：采用动态调度下的接收方案接收该数据包，具体的，识别该PDCCH信令中携带的NDI信息；

当该NDI为0，且终端自身当前处于SPS激活状态时，根据PDCCH信令中携带的预定义传输格式和预分配资源对SPS进行修改；

当该NDI为0，且终端自身前处于SPS未激活状态时，根据PDCCH信令中携带下行SPS预分配资源和预定义传输格式，进行SPS激活；

当该NDI为1时，确定此标识信息的HARQ进程用于重传操作，将该被调度的数据包进行重传合并。

S708：判断当前时刻是否处于SPS预定义传输时刻，当确定当前时刻为SPS预定义传输时刻时，进行SPS预定义接收，否则，接收过程结束。

本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度方法采用计算机仿真方式进行了验证。具体的的仿真过程包括：采用***级仿真方法，对多个小区蜂窝网络进行建模，网络由19个蜂窝小区构成，每个小区分为3个扇区，每个扇区都部署一个中继。中继与基站的部署位置示意图如图8所示，中继位于以扇区中心为圆心，1/5ISD为半径的圆弧上靠近小区边缘的一侧。每个扇区共有20个用户，随机分布在以中继为中心，30m半径的圆内，并且全部接入中继。***的帧结构配置如下表1所示，表2为***仿真参数配置。

表1

表2

为了进行对比分析，将中继采用传统的SPS方案也进行仿真，图9为中继端在接入链路上分别采用传输的SPS调度方法以及本方案提出的中继接入链路SPS调度方法对数据包进行调度时，两跳用户的VoIP数据包时延累积分布函数(Cumulative Distribution Function，CDF)曲线对比，其中实线为采用本方案提供的半持续调度方法的CDF曲线，虚线为采用传统的SPS调度方法的CDF曲线。在该CDF曲线中，横轴为VoIP数据包的时延，采用毫秒(ms)计量，纵轴为概率值。这里的VoIP数据包时延从数据包到达中继端业务队列开始统计，包括在终端业务队列中等待调度、回传链路重传所经历的时间以及中继端的处理时延，在中继端业务队列中的等待时延，直到终端正确接收或被抛弃为止。

根据图9所示可知两种调度方案下的两跳用户最小传输时延均为6ms，这里由回传子帧和下个接入子帧之间的最小时间间隔所致，而在50％CDF曲线处，相比较于传统的SPS方案，采用本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度方法可以为两跳用户减小大约20ms的传输延时。这是由于在中继端采用传统的SPS方案时，存在VoIP业务队列积压的问题，而采用本发明实施例提供的调度方案，针对VoIP业务队列积压的数据包采用了动态调度方法，因此明显降低了两跳用户VoIP数据包的时延。

图10为本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度***的结构示意图，该***包括：

基站101，用于通过回传链路向中继发送数据包；

中继102，用于通过回传链路接收基站发送的数据包，根据接收到的数据包在回传链路上的重传次数，及保存的回传链路混合自动重传请求HARQ的往返时延，确定该数据包在回传链路上的传输时延，当该数据包的传输时延大于保存的时延阈值时，在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用物理下行链路控制信道PDCCH信令对该数据包进行动态调度，其中该PDCCH信令中携带进行调度的非半持续调度SPS预留的HARQ进程的标识信息；

终端103，用于接收该接入子帧上调度的数据包。

所述中继102还用于，根据保存的对应该非SPS预留的HARQ进程的第一新数据指示NDI信息，及该数据包在接入链路是否首次传输，确定对应该非SPS预留的HARQ进程的第二NDI信息，将所述第二NDI信息携带在物理下行链路控制信道PDCCH信令中，并采用该确定的第二NDI信息更新自身保存的对应该非SPS预留的HARQ进程的第一NDI信息。

所述中继102还用于，根据采用的SPS，确定标识该SPS的SPS无线网络临时标识C-RNTI，将确定的该SPS C-RNTI在该接入子帧上发送标识该PDCCH信令。

所述终端103具体用于，在接入子帧上接收针对自身的SPS C-RNTI标识的PDCCH信令，判断该PDCCH信令中携带的HARQ进程的标识信息是否为非SPS预留的HARQ进程的标识信息，当判断结果为是时，采用动态调度下的接收方案接收该数据包。

所述终端103具体用于，当所述PDCCH信令中携带的HARQ进程的标识信息为SPS预留的HARQ进程的标识信息时，识别该PDCCH信令中携带的NDI信息，当该NDI为0，且终端自身当前处于SPS激活状态时，根据PDCCH信令中携带的预定义传输格式和预分配资源对SPS进行修改，当该NDI为0，且终端自身前处于SPS未激活状态时，根据PDCCH信令中携带下行SPS预分配资源和预定义传输格式，进行SPS激活，当该NDI为1时，确定此标识信息的HARQ进程用于重传操作，将该被调度的数据包进行重传合并。

所述终端103具体用于，根据所述PDCCH信令中携带的非SPS预留的HARQ进程的标识信息，识别自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息，根据所述第三NDI信息，及该PDCCH信令中携带的第二NDI信息，确定所述第二NDI是否翻转，当所述NDI翻转时，确定该数据包在接入链路上首次传输，将该数据包存储在对应的HARQ缓冲区内，并采用该第二NDI信息更新自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息，当所述第二NDI未翻转时，确定该数据包在接入链路上为重传调度，将该数据包与对应的HARQ缓冲区内的数据包进行重传合并，并采用该第二NDI信息更新自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息。

图11为本发明实施例提供的中继接入链路的半持续调度装置的结构示意图，该装置包括：

接收模块111，用于通过回传链路接收数据包：

监测模块112，用于根据接收到的数据包在回传链路上的重传次数，及保存的回传链路混合自动重传请求HARQ的往返时延，确定该数据包在回传链路上的传输时延，判断该数据包的传输时延大于保存的传输阈值时，通知发送模块进行动态调度；

发送模块113，用于根据接收到的监测模块的通知，在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用物理下行链路控制信道PDCCH信令对该数据包进行动态调度，其中该PDCCH信令中携带进行调度的非半持续调度SPS预留的HARQ进程的标识信息。

所述装置还包括：

比较模块114，用于根据确定的数据包的传输时延，及该数据包正确到达中继后在队列中的等待时延，确定数据包的时延，比较接收到的数据包的时延，确定该数据包的时延最大。

所述装置还包括：

第一确定模块115，用于根据保存的对应该非SPS预留的HARQ进程的第一新数据指示NDI信息，及该数据包在接入链路是否首次传输，确定对应该非SPS预留的HARQ进程的第二NDI信息，将所述第二NDI信息携带在物理下行链路控制信道PDCCH信令中，并采用该确定的第二NDI信息更新自身保存的对应该非SPS预留的HARQ进程的第一NDI信息。

所述装置还包括：

第二确定模块116，用于根据采用的SPS，确定标识该SPS的SPS无线网络临时标识C-RNTI，将确定的该SPS C-RNTI在该接入子帧上发送标识该PDCCH信令。

所述监测模块112具体用于，保存第一时延阈值，当数据包在回传链路上首次传输后被中继正确接收时，确定被正确接收的数据包正确到达中继的时刻，及中继预定义传输该数据包的时刻的差，采用该时刻的差更新并保存所述第一时延阈值。

本发明实施例一种中继接入链路的半持续调度方法、***及装置，该方法中当中继通过回传链路接收到基站发送的数据包后，根据该数据包在回传链路上的重传次数，及保存的RTT确定该数据包在回传链路的传输时延，当该数据包的传输时延大于保存的时延阈值时，在预定义传输时刻之外的接入子帧采用非SPS预留的HARQ进程调度该数据包。由于在本发明实施例中针对存在的时延比较大的数据包，可以不在预定义时刻对该数据包进行持续调度，而直接采用动态调度的方法在预定义时刻之外的接入子帧对该数据包进行调度，从而可以有效的减小该数据包的传输时延，提高业务的性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种中继接入链路的半持续调度SPS方法，其特征在于，包括：

中继在回传链路上接收基站发送的数据包；

根据接收到的数据包在回传链路上的重传次数，及保存的回传链路混合自动重传请求HARQ的往返时延，确定该数据包在回传链路上的传输时延；

当该数据包的传输时延大于保存的时延阈值时，在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用物理下行链路控制信道PDCCH信令对该数据包进行动态调度，其中该PDCCH信令中携带进行调度的非SPS预留的HARQ进程的标识信息；

其中，采用以下方式保存时延阈值：

保存第一时延阈值，该第一时延阈值为数据包在回传链路上首次传输被中继正确接收时，数据包正确到达中继的时刻，及中继预定义传输该数据包的时刻的差的经验值；当数据包在回传链路上首次传输后被中继正确接收时，确定被正确接收的该数据包正确到达中继的时刻，及中继预定义传输该数据包的时刻的差，采用该时刻的差更新并保存所述第一时延阈值；

采用以下方式确定所述预定义传输时刻：

当SPS在某一下行子帧上被激活时，将该下行子帧所在的传输时间间隔TTI记为T_act，则中继第n个SPS周期内的预定义传输时刻记为

$T_{\mathrm{sps}}^n=T_{\mathrm{act}}+(n-1)\×T_{\mathrm{period}},$ 其中，T_period为SPS周期；

以及，预定义传输时刻之外的接入子帧是指，在传输时延大于保存的时延阈值的该数据包成功到达中继的时刻之后的、任一SPS周期内的除了预定义传输时刻之外的下行接入子帧。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用PDCCH信令对该数据包进行动态调度之前，所述方法还包括：

根据确定的数据包的传输时延，及该数据包正确到达中继后在队列中的等待时延，确定该数据包的时延；

比较接收到的数据包的时延，确定该数据包的时延最大。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用PDCCH信令对该数据包进行动态调度之前，所述方法还包括：

根据保存的对应该非SPS预留的HARQ进程的第一新数据指示NDI信息，及该数据包在接入链路是否首次传输，确定对应该非SPS预留的HARQ进程的第二NDI信息；

将所述第二NDI信息携带在物理下行链路控制信道PDCCH信令中，并采用该确定的第二NDI信息更新自身保存的对应该非SPS预留的HARQ进程的第一NDI信息。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用PDCCH信令对该数据包进行动态调度之前，所述方法还包括：

根据采用的SPS，确定标识该SPS的SPS无线网络临时标识C-RNTI；

将确定的该SPS C-RNTI在该接入子帧上发送，以标识该PDCCH信令。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

终端在接入子帧上接收针对自身的SPS C-RNTI标识的PDCCH信令；

判断该PDCCH信令中携带的HARQ进程的标识信息是否为非SPS预留的HARQ进程的标识信息；

当判断结果为是时，采用动态调度下的接收方案接收该数据包。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述PDCCH信令中携带的HARQ进程的标识信息为SPS预留的HARQ进程的标识信息时，识别该PDCCH信令中携带的NDI信息；

当该NDI为0，且终端自身当前处于SPS激活状态时，根据PDCCH信令中携带的预定义传输格式和预分配资源对SPS进行修改；

当该NDI为0，且终端自身前处于SPS未激活状态时，根据PDCCH信令中携带下行SPS预分配资源和预定义传输格式，进行SPS激活；

当该NDI为1时，确定此标识信息的HARQ进程用于重传操作，将该被调度的数据包进行重传合并。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用动态调度下的接收方案接收该数据包包括：

根据所述PDCCH信令中携带的非SPS预留的HARQ进程的标识信息，识别自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息；

根据所述第三NDI信息，及该PDCCH信令中携带的第二NDI信息，确定所述第二NDI是否翻转；

当所述第二NDI翻转时，确定该数据包在接入链路上首次传输，将该数据包存储在对应的HARQ缓冲区内，并采用该第二NDI信息更新自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息；

当所述第二NDI未翻转时，确定该数据包在接入链路上为重传调度，将该数据包与对应的HARQ缓冲区内的数据包进行重传合并，并采用该第二NDI信息更新自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息。

8.一种中继接入链路的半持续调度SPS***，其特征在于，所述***包括：

基站，用于通过回传链路向中继发送数据包；

中继，用于通过回传链路接收基站发送的数据包，根据接收到的数据包在回传链路上的重传次数，及保存的回传链路混合自动重传请求HARQ的往返时延，确定该数据包在回传链路上的传输时延，当该数据包的传输时延大于保存的时延阈值时，在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用物理下行链路控制信道PDCCH信令对该数据包进行动态调度，其中该PDCCH信令中携带进行调度的非SPS预留的HARQ进程的标识信息；

终端，用于接收该接入子帧上调度的数据包；

其中，采用以下方式保存时延阈值：

保存第一时延阈值，该第一时延阈值为数据包在回传链路上首次传输被中继正确接收时，数据包正确到达中继的时刻，及中继预定义传输该数据包的时刻的差的经验值；当数据包在回传链路上首次传输后被中继正确接收时，确定被正确接收的该数据包正确到达中继的时刻，及中继预定义传输该数据包的时刻的差，采用该时刻的差更新并保存所述第一时延阈值；

采用以下方式确定所述预定义传输时刻：

当SPS在某一下行子帧上被激活时，将该下行子帧所在的传输时间间隔TTI记为T_act，则中继第n个SPS周期内的预定义传输时刻记为

$T_{\mathrm{sps}}^n=T_{\mathrm{act}}+(n-1)\×T_{\mathrm{period}},$ 其中，T_period为SPS周期；

以及，预定义传输时刻之外的接入子帧是指，在传输时延大于保存的时延阈值的该数据包成功到达中继的时刻之后的、任一SPS周期内的除了预定义传输时刻之外的下行接入子帧。

9.如权利要求8所述的***，其特征在于，所述中继还用于，根据保存的对应该非SPS预留的HARQ进程的第一新数据指示NDI信息，及该数据包在接入链路是否首次传输，确定对应该非SPS预留的HARQ进程的第二NDI信息，将所述第二NDI信息携带在物理下行链路控制信道PDCCH信令中，并采用该确定的第二NDI信息更新自身保存的对应该非SPS预留的HARQ进程的第一NDI信息。

10.如权利要求8或9所述的***，其特征在于，所述中继还用于，根据采用的SPS，确定标识该SPS的SPS无线网络临时标识C-RNTI，将确定的该SPS C-RNTI在该接入子帧上发送标识该PDCCH信令。

11.如权利要求10所述的***，其特征在于，所述终端具体用于，在接入子帧上接收针对自身的SPS C-RNTI标识的PDCCH信令，判断该PDCCH信令中携带的HARQ进程的标识信息是否为非SPS预留的HARQ进程的标识信息，当判断结果为是时，采用动态调度下的接收方案接收该数据包。

12.如权利要求11所述的***，其特征在于，所述终端具体用于，当所述PDCCH信令中携带的HARQ进程的标识信息为SPS预留的HARQ进程的标识信息时，识别该PDCCH信令中携带的NDI信息，当该NDI为0，且终端自身当前处于SPS激活状态时，根据PDCCH信令中携带的预定义传输格式和预分配资源对SPS进行修改，当该NDI为0，且终端自身当前处于SPS未激活状态时，根据PDCCH信令中携带下行SPS预分配资源和预定义传输格式，进行SPS激活，当该NDI为1时，确定此标识信息的HARQ进程用于重传操作，将该被调度的数据包进行重传合并。

13.如权利要求9所述的***，其特征在于，所述终端具体用于，根据所述PDCCH信令中携带的非SPS预留的HARQ进程的标识信息，识别自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息，根据所述第三NDI信息，及该PDCCH信令中携带的第二NDI信息，确定所述第二NDI是否翻转，当所述NDI翻转时，确定该数据包在接入链路上首次传输，将该数据包存储在对应的HARQ缓冲区内，并采用该第二NDI信息更新自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息，当所述第二NDI未翻转时，确定该数据包在接入链路上为重传调度，将该数据包与对应的HARQ缓冲区内的数据包进行重传合并，并采用该第二NDI信息更新自身保存的对应该标识信息的HARQ进程的第三NDI信息。

14.一种中继接入链路中的半持续调度SPS装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于通过回传链路接收数据包：

监测模块，用于根据接收到的数据包在回传链路上的重传次数，及保存的回传链路混合自动重传请求HARQ的往返时延，确定该数据包在回传链路上的传输时延，判断该数据包的传输时延大于保存的传输阈值时，通知发送模块进行动态调度；

发送模块，用于根据接收到的监测模块的通知，在预定义传输时刻之外的接入子帧上采用物理下行链路控制信道PDCCH信令对该数据包进行动态调度，其中该PDCCH信令中携带进行调度的非SPS预留的HARQ进程的标识信息；

其中，采用以下方式保存时延阈值：

保存第一时延阈值，该第一时延阈值为数据包在回传链路上首次传输被中继正确接收时，数据包正确到达中继的时刻，及中继预定义传输该数据包的时刻的差的经验值；当数据包在回传链路上首次传输后被中继正确接收时，确定被正确接收的该数据包正确到达中继的时刻，及中继预定义传输该数据包的时刻的差，采用该时刻的差更新并保存所述第一时延阈值；

采用以下方式确定所述预定义传输时刻：

当SPS在某一下行子帧上被激活时，将该下行子帧所在的传输时间间隔TTI记为T_act，则中继第n个SPS周期内的预定义传输时刻记为

$T_{\mathrm{sps}}^n=T_{\mathrm{act}}+(n-1)\×T_{\mathrm{period}},$ 其中，T_period为SPS周期；

以及，预定义传输时刻之外的接入子帧是指，在传输时延大于保存的时延阈值的该数据包成功到达中继的时刻之后的、任一SPS周期内的除了预定义传输时刻之外的下行接入子帧。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

比较模块，用于根据确定的数据包的传输时延，及该数据包正确到达中继后在队列中的等待时延，确定数据包的时延，比较接收到的数据包的时延，确定该数据包的时延最大。

16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一确定模块，用于根据保存的对应该非SPS预留的HARQ进程的第一新数据指示NDI信息，及该数据包在接入链路是否首次传输，确定对应该非SPS预留的HARQ进程的第二NDI信息，将所述第二NDI信息携带在物理下行链路控制信道PDCCH信令中，并采用该确定的第二NDI信息更新自身保存的对应该非SPS预留的HARQ进程的第一NDI信息。

17.如权利要求14或16所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二确定模块，用于根据采用的SPS，确定标识该SPS的SPS无线网络临时标识C-RNTI，将确定的该SPS C-RNTI在该接入子帧上发送标识该PDCCH信令。