具有混合自动重发请求的增强型无线通信

摘要

一种包括接收器和发送器的无线通信系统。接收器接收数据的帧，并且发送确认。确认包括当数据被成功解码时的肯定确认(ACK)或当数据未被成功解码时的否定确认(NAK)。根据确认掩码的时序发送确认。发送器无线耦接到接收器，并且根据确认掩码接收确认，并且根据确认向接收器发送响应。该响应包括，如果在帧的传输完成之前接收到ACK，则发送器结束帧的传输；如果在帧的传输完成之前接收到NAK，则发送器继续发送帧；以及如果在预定义的帧提前调度点之前没有接收到ACK，则发送器在帧的传输完成之后重发该帧。

权利要求

1.一种用于数据传输的无线通信系统，包括

一接收器，用于接收包含复数个功率控制组的数据的帧，并且发送确认信号，该确认信号包括：当数据被成功解码时发送的肯定确认信号；以及

当数据未被成功解码时发送的否定确认信号，

其中上述确认信号的发送是根据一确认信号掩码的时序，该确认信号掩码为对应于该帧内的数据用于表示是否成功解码；以及一发送器无线耦接到该接收器，用于根据该确认信号掩码接收该确认信号，并且根据该确认信号向接收器发送一响应信号，该响应信号包括：当在帧的传输完成前接收到该肯定确认信号，发送器结束帧的传输；

当在帧的传输完成前接收到该否定确认信号，发送器继续发送帧；以及当在一预定义的帧提前调度点之前没有接收到该肯定确认信号，则发送器在该帧的传输完成之后重发该帧。

2.如权利要求1所述的无线通信系统，其中该帧长度可以为1X无线传输格式的20ms，包含16个功率控制组或者1X无线传输格式的40ms，包含32个功率控制组。

3.如权利要求1所述的无线通信系统，其中该预定义的帧提前调度点位于在该帧最后一个功率控制组之前的两个功率控制组之间。

4.如权利要求3所述的无线通信系统，其中更包括一延时校准信号，用于定位该帧的最后一个功率控制组，该延时校准信号用于使发送器延迟复数个功率控制组进行提前终止帧的传输。

5.如权利要求1所述的无线通信系统，其中该响应信号更包括传输下一帧时收到该帧最后一个功率控制组的该肯定确认信号时，当该下一帧为新传输，该发送器继续传输该下一帧；以及当该下一帧包括重传的该帧，该发送器停止该帧的重传；以及传输下一帧时收到该帧最后一个功率控制组的该否定确认信号时当该下一帧为新传输，该发送器停止该下一帧的传输而重新发送该帧；以及当该下一帧包括重传的该帧，该发送器继续该帧的传输。

6.一种用于数据传输的无线通信方法，包括

接收包含复数个功率控制组的数据的帧，发送确认信号，该确认信号包括：当数据被成功解码时发送的肯定确认信号；以及

当数据未被成功解码时发送的否定确认信号，

其中上述确认信号的发送是根据一确认信号掩码的时序，该确认信号掩码为对应于该帧内的数据用于表示是否成功解码；以及根据该确认信号掩码接收该确认信号，并且根据该确认信号发送一响应信号，该响应信号包括：当在帧的传输完成前接收到该肯定确认信号，结束帧的传输；

当在帧的传输完成前接收到该否定确认信号，继续发送帧；以及当在一预定义的帧提前调度点之前没有接收到该肯定确认信号，则在该帧的传输完成之后重发该帧。

7.如权利要求6所述的无线通信方法，其中该帧长度可以为1X无线传输格式的20ms，包含16个功率控制组或者1X无线传输格式的40ms，包含32个功率控制组。

8.如权利要求7所述的无线通信系统，其中该预定义的帧提前调度点位于在该帧最后一个功率控制组之前的两个功率控制组之间。

9.如权利要求8所述的无线通信系统，其中更包括一延时校准信号，用于定位该帧的最后一个功率控制组，该延时校准信号用于使发送器延迟复数个功率控制组进行提前终止帧的传输。

10.如权利要求6所述的无线通信系统，其中该响应信号更包括传输下一帧时收到该帧最后一个功率控制组的该肯定确认信号时，当该下一帧为新传输，继续传输该下一帧；以及

当该下一帧包括重传的该帧，停止该帧的重传；以及传输下一帧时收到该帧最后一个功率控制组的该否定确认信号时当该下一帧为新传输，停止该下一帧的传输而重新发送该帧；以及当该下一帧包括重传的该帧，继续该帧的传输。

说明书

具有混合自动重发请求的增强型无线通信

技术领域

[0001] 本发明一般涉及蜂窝通信的领域，更具体地，涉及采用混合自动重发请求来增强通信的装置和方法。

背景技术

[0002] 蜂窝电话产业不仅在本国而且在全世界也都在经历着指数增长。事实上，公知百分之二十以上的美国成年人甚至没有传统的固定电话。除了这些自己没有传统电话的人之外，几乎百分之九十的成年人拥有无线电话(即，蜂窝电话)。

[0003] 除了拥有率的增长之外，不断增加的蜂窝电话的使用也使其覆盖范围正在超过传统的固定电话的覆盖范围。事实上，七分之一的成年人现在仅仅使用蜂窝电话。而在过去，只有当固定电话不可用或在紧急情况下才使用蜂窝电话，较低的载波速率、家庭套餐(family package)的承受能力、以及免费的移动电话到移动电话或亲情号码(friend-to-friend)的促销已经促进了使用上的显著增长。今天，走进任何公共场所或机构时注意到那里的大多数人使用他们的蜂窝电话进行谈论已经并不罕见。

[0004] 自从上世纪中叶以来，使用移动电话或移动站通信的能力已经变得可以实现了。但是，在上世纪90年代期间，提供了所谓的“2G”或第二代移动电话系统，开始了今天我们正享受到的部署和使用两个方面的增长。这些初始的系统主流上提供了各方之间的语音呼叫的路由和可靠服务。此外，正如本领域技术人员所理解的，存在许多与语音数据的发送和接收有关的定时和延迟要求以便保持服务质量。

[0005] 在21世纪早期期间，部署了所谓的“3G”或第三代蜂窝系统，其已经提供了用户容量、服务质量和数据速率的显著增长。CDMA2000，也称为1xRTT，也许是这些3G系统中最普遍的，并且本领域技术人员公知此协议提供语音和数据的出色传输。然而，对这些系统显著提高覆盖率和用户容量的需要是前所未有的，特别是当需要它保持相同的服务质量时。因此，本领域技术人员继续对现存机制和技术做出改进以便实现这些目标。

[0006] 当前部署的一种这样的技术使得蜂窝提供商能够增大蜂窝塔(即，基站)和蜂窝电话机(即，移动站)之间的链路的帧错误率，以使得它们当前服务于基本信道以便增大补充信道的覆盖率，并且它们依赖于现有的错误恢复机制(诸如1xRTT协议中规定的自动重发请求(ARQ))以保持服务质量，但是公知这些机制对于较高的帧错误率相对较慢并且效率低下。

[0007] 因此，需要一种在较高的帧错误率的情况下改进蜂窝通信的装置和方法。这种装置和方法允许较高的帧错误率并提供增强的蜂窝通信机制，这些增强的蜂窝系统的性能比迄今的通信机制更有优越性。

[0008] 此外，还需要一种在存在来自于接收器的错误反馈的情况下提供帧传输的提前终止并且自动调度没有被接收器肯定确认的帧的重发的技术。

发明内容

[0009] 本发明连同其它应用针对解决上述问题并且解决现有技术的其它问题、缺点和局限性，并且还提供一种在存在增大的帧错误率的情况下增强通信吞吐量的高级技术。在一个实施例中，提供一种无线通信系统。该无线通信系统包括接收器和发送器。接收器被配置为接收数据的帧，并且被配置为发送确认。确认包括当数据被成功解码时的肯定确认(ACK)或当数据未被成功解码时的否定确认(NAK)。根据确认掩码的时序发送确认。发送器无线耦接到接收器，并且被配置为根据确认掩码接收确认，并且被配置为根据确认向接收器发送响应。该响应包括，如果在帧的传输完成之前接收到ACK，则发送器终止帧的传输；如果在帧的传输完成之前接收到NAK，则发送器继续发送帧；以及如果在预定义的帧提前调度点之前没有接收到ACK，则发送器在帧的传输完成之后重发该帧。

[0010] 本发明的一方面预期一种无线通信系统。该无线通信系统包括1xRTT接收器和1xRTT发送器。1xRTT接收器被配置为接收数据的帧，并且被配置为发送确认。确认包括当数据被成功解码时的肯定确认(ACK)或当数据未被成功解码时的否定确认(NAK)。根据确认掩码的时序发送确认。1xRTT发送器无线耦接到1xRTT接收器，并且被配置为根据确认掩码接收确认，并且被配置为根据确认向1xRTT接收器发送响应。该响应包括，如果在帧的传输完成之前接收到ACK，则1xRTT发送器终止帧的传输；如果在帧的传输完成之前接收到NAK，则1xRTT发送器继续发送帧；以及如果在预定义的帧提前调度点之前没有接收到ACK，则1xRTT发送器在帧的传输完成之后重发该帧。

[0011] 本发明的另一方面包含一种用于无线通信的方法。该方法包括：在接收器内，第一接收数据的帧，并且第一发送确认，该确认包括：当该数据被成功地解码时的肯定确认(ACK)，或；当数据未被成功地解码时的否定确认(NAK)；其中根据确认掩码的时序发送确认；以及在无线耦接到接收器的发送器内，根据该确认掩码第二接收该确认，并且根据该确认向该接收器第二发送响应，该响应包括：如果在帧的传输完成之前接收到ACK，则第一终止该帧的传输；如果在该帧的传输完成之前接收到NAK，则第一继续发送该帧；以及如果在预定义的帧提前调度点之前没有接收到ACK，则在该帧的传输完成之后第一重发该帧。

附图说明

[0012] 参考以下描述和附图，本发明的这些及其它目的、特征和优点将得到更好的理解，其中：

[0013] 图1是示出了在蜂窝基站中目前的功率随时间的分配的时序图；

[0014] 图2是描述从移动站的视角看来的帧提前终止序列的时序图；

[0015] 图3是描述从移动站的视角看来的帧提前重发序列的时序图；

[0016] 图4是显示从移动站的视角看来的可替换的帧提前重发序列的时序图；

[0017] 图5是示出了根据本发明的40毫秒提前帧终止序列的时序图；

[0018] 图6是具体描述根据本发明的前向链路基本和补充帧结构的框图；

[0019] 图7是示出了根据本发明的反向链路基本和补充帧结构的框图；

[0020] 图8是描述根据本发明的正常提前终止序列的时序图；和

[0021] 图9是描述根据本发明的延迟的提前终止序列的时序图。

具体实施方式

[0022] 提供以下描述以使得本领域普通技术人员能够做出并使用在特定应用和它的要求的背景内提供的本发明。但是，对优选实施例的各种修改对本领域技术人员来说是显而易见的，并且这里定义的一般原则可以应用于其它实施例。因此，本发明不意欲局限于这里示出和描述的特定实施例，而是将得到与这里公开的原则和新颖特征一致的最宽的范围。

[0023] 考虑上面对目前系统内为了帧错误的校正而采用的蜂窝通信和相关技术的背景讨论，现在将参考图1-9给出本发明的讨论。

[0024] 参考图1，示出了在蜂窝基站中目前的功率随时间的分配的时序图100。为了当前应用，基站被认为具有在基于码分多址(CDMA)的无线通信系统(诸如公知的1xRTT，也称为CDMA2000)中采用的类型。本领域技术人员将理解，如图100所示，可以采用的前向基本信道来从基站向移动站发送语音业务和数据，也可以采用补充信道来从基站向移动站发送高速数据。本领域技术人员也将理解，目前的基站在这两个信道之间动态地分配发送功率以便根据服务质量优化给定区域的覆盖率，服务质量的一种表示方式是帧错误率(FER，frame error rate)。

[0025] 如图100所示，通常根据调度间隔参数重新分配基站发送功率。传统上，大多数1xRTT蜂窝提供商将它们的网络内的前向补充信道的FER设置为大约百分之五以便提供可接受的服务质量。但是，本发明人已经注意到，一些提供商将任何地方的FER设置为百分之
10到20以便实现更大的覆盖率也并不少见。这时，因而这些提供商依赖于它们的无线链路协议(RLP)内的自动重发请求(ARQ)特征以在媒介访问控制(MAC)和物理(PHY)协议层处纠正帧错误。但是本领域技术人员将理解，由目前的ARQ特征引起的高的RLP重发率对移动站造成了处理负担，作为增大的负担的结果，移动站通常呈现出高的延迟和低的吞吐量。
这是因为已知在分组错误率不够小时目前协议中的选择性的ARQ相对较慢且比较低效。

[0026] 如表1所示，通常的前向补充信道(F-SCH)根据使用的F-SCH的速率而呈现大约它的相应前向基本信道(FCH)覆盖率的百分之30到95。使用建模的典型的目前1xRTT参数来表示对于1xRTT无线信道3(RC3)和1xRTT无线信道4(RC4)的这些覆盖率系数，这些参数包括20毫秒(ms)帧、400赫兹(Hz)功率控制(PC)速率、对于9.6每秒千比特(kb/s)速率的百分之一的目标FER、对于19.2kb/s和38.4kb/s速率的百分之二的目标FER、和对于76.8kb/s、153.6kb/s和307.2kb/s速率的百分之五的目标FER。

[0027] 表1覆盖率系数

[0028]速率(RC3) 相对于FCH的覆盖面积 在覆盖内的信道容量

[0029]19.2kb/s 98％ 8.0
38.4kb/s 92％ 4.4
76.8kb/s 85％ 2.7
153.6kb/s 66％ 1.6
速率(RC4) 相对于FCH的覆盖面积 在覆盖内的信道容量
19.2kb/s 95％ 6.0
38.4kb/s 88％ 3.5
76.8kb/s 83％ 2.4
153.6kb/s 63％ 1.4
307.2kb/s 32％ 1.0

[0030] 事实上，本发明人已经用实验方法观察到，在传统的CDMA2000移动站中，将FER从百分之五放宽到百分之四十呈现出小于一分贝(dB)的实际增益(Eb/Nt)，其中Eb是业务信道的每比特能量，Nt是接收的带宽中的总噪声，概念与普通的模拟信噪(S/N)比相似。

[0031] 本发明人也已经注意到，蜂窝服务提供商(也称为“运营商”)将它们的任何地方的补充信道(SCH)的FER从百分之五设置为百分之二十以便实现更大的SCH覆盖率，因而提供更高的SCH用户容量。然而，将已知的是，较高的FER会引起较少的帧提前终止以及较少的初始帧确认(ACK)，即提高FER意味着更多的帧被认为是符合传输要求，而无需提前终止。但这些帧并不能满足RLP的要求并不能被MAC层和PHY层纠正错误。因而，较高的FER将引起更多的RLP重发，因此引起较高的移动站延迟，如上所述。

[0032] 本领域技术人员将理解，先前已经提出了没有软组合的帧重发以帮助在存在较高的FER的情况下减小所述延迟并增大移动站吞吐量。但是，在移动站中缺少软组合可能大大限制可实现的增益，既在延迟方面又在吞吐量方面，因为在目前的1xRTT接收器中实现软组合代价很高，特别是要涵盖帧和它的相应重发在时间上离得很远的情形。事实上，根据本数据协议，不存在接收器知道基站是否将发送重发以及什么时候发送的机制，因此将需要非常大的存储器来高速缓存在此期间发送的所有帧。

[0033] 除了以上之外，当将FER设置在百分之10和20之间时，帧重发速率变得非常高，因为如果功率控制有效的话，初始帧和它的重发的FER几乎相同。

[0034] 然后概括来说，本发明人已经注意到，冗余和延迟随较高的FER而增加，由于没有软组合，所有先前的传输基本上看起来好像是冗余的，并且也可能降低提前终止传输的帧增益。

[0035] 但是注意到基本信道和补充信道之间的覆盖率或覆盖范围的不同，例如覆盖率间隙(coverage gap)是与无线信号覆盖有关的问题，并且运营商想要缩小覆盖率间隙，其中SCH覆盖率可以是从FCH覆盖率的百分之30到百分之95间的任何数量，如表1所示。

[0036] 因此，运营商具有至少两个选择。一个选择是通过减小FCH功率并给SCH分配更大的功率来减小FCH覆盖率。但是此选择不是优选的，特别是在基站中的发送功率有限的条件下。

[0037] 第二个选择是采用ARQ同时放宽SCH的目标FER。这本质上是层2(L2)解决方案，其将运行以有效地减小否则将呈现的延迟。如上所述，虽然号称放宽的FER可以带来覆盖率的改进，但是这样的放宽引起了较高的RLP重发和延迟。

[0038] 因此，本发明人已经提供了MAC级别(L2级别)的ARQ机制来克服上述缺点和局限性。本领域技术人员将赞成，在蜂窝系统中，不足的SCH覆盖率延迟的问题与物理层有关。

[0039] 本发明的一方面是，当FER从大约百分之10增大到百分之20时，采用包括使用选择性重复ARQ的L2错误控制机制。因而，当增大FER以扩展覆盖率时，采用选择性重复ARQ(也称为混合ARQ(HARQ))来减小作为增大的FER的后果的高的延迟。一个实施例预期类型I HARQ，其中，在高的初始FER下，当重发在时间上间隔不远时，基站假定移动站实际上能够执行软组合。

[0040] 另一个实施例包含类型II HARQ，具有扩展的传输跨度(span)。在高级别时，类型II HARQ基本上与目前的1xRTT 20ms帧提前终止规则相似，但是具有扩展的传输跨度的附加益处。在一个实施例中，此类型II HARQ技术以在没有精确的功率控制条件下实现与在理想的功率控制条件下实现的相同的信道容量。与需要大量处理开销的理想和快速的功率控制相反，根据本发明的技术需要基本上较少的功率控制开销(低到100Hz)并且产生较小的同信道干扰。

[0041] 在一个方面，本发明包含，对于运营商想要设置高的FER的情况，将目前的20ms帧提前终止扩展到40ms帧提前终止，其将有助于实现相同的FER目标和帧重发，仍然具有更大的可实现增益。本领域技术人员将理解，帧提前终止是在当前1xRTT技术规范(即，修订版E)中引入的关键特征。但是此特征应用于20ms帧。然而，它用来减小平均发送(TX)功率和干扰，从而增大用户容量并扩展覆盖率。根据本发明的40ms帧提前终止的作用是实现与将软组合引入到当前20ms帧重发相同的目标，因为帧提前终止有助于冗余的减少超过重发的减少。

[0042] 本发明包含被设计为工作在不同的FER区域并且彼此互补的至少两个机制。在一个实施例中，对于频率不够帧提前终止的情况提供帧重发。

[0043] 与高速分组数据(HRPD)技术规范发展的同时引入MAC层ARQ。MAC层ARQ将与丢失的分组的恢复有关的时间减小了一个往返时间(RTT)。此外，该恢复不依赖于RLP否定确认(NAK)信令。本发明预期的技术在使用无线信道8(RC8)和无线信道11/12(RC11/12)时使能在CDMA20001xRTT系统的SCH上延迟的帧提前终止。在一个实施例中，本发明预期延迟的帧提前终止确认(ACK掩码)。这些掩码使得配置的接收器能够在后续的帧中确认第15个功率控制组(PCG)中的传输。另一个实施例包含信令并且使得移动站能够指示它使用MAC层ARQ的能力，并且基站对于F-SCH和R-SCH二者使能MAC层ARQ。

[0044] 有利地，通过采用根据本发明的MAC层ARQ，也可以提高在链路和传输层处的性能。具体地说，点对点协议内的分组错误率可以减小，并且传输控制协议(TCP)片段的RTT的平均值和方差(variance)可以减小。此外，对于相似的PPP和TCP性能，运营商可以设置较高的目标FER值并且实现容量增益和覆盖率的增大。

[0045] 图2是描述从移动站的视角看来的帧提前终止序列的时序图200。图200示出了从移动站的视角看来在1xRTT传输的三个时隙期间发生的事件。本领域技术人员将理解，每个时隙包括15个功率控制组，其中单个功率控制组(PCG)是1.25ms的持续时间。因而，单个时隙传输是20ms的持续时间。描述四个事件线，移动站接收到F-SCH PCG(MS F-SCH RX)、应用MS ACK掩码、MS进行解码尝试(MS DECODEATTPS)、和MS传输ACK(MS ACK TX)。注意，在第一时隙的PCG 7、8、11和12处体验到不成功的解码尝试(UD，unsuccessful decode)。还注意，在紧接在PCG之后的期间将ACK掩码设置为1，并且也通过MS ACK TX发送NAK。在第15个PCG中，体验到另一个不成功的解码尝试(UD)，导致在第二时隙的PCG 0-3期间帧ACK掩码为0100。这引起要在第二时隙的PCG 1中发送具有重发帧请求(REXMIT REQ)的NAK。

[0046] 此外，在第二时隙期间，不成功的解码尝试发生在PCG 7和8(具有发送的相应的ACK掩码和NAK)中，但是在PGC 11期间，实现成功的解码(SD，successful decode)，因而在下一PCG中设置ACK掩码，这导致具有提前终止请求的ACK(A)。由于先前发送了提前终止请求，因此不使用的尝试(UA，Unused attempt)跟在PCG 12和15中。基站通过在PCG13处终止帧传输来做出响应。

[0047] 发送第三帧，其是第一帧的重发。注意，UD发生在PCG 7、8和11处，并且SD发生在PCG 12处，因而在PCG 13处引起提前终止ACK。因此，基站在PCG 14处终止，并且MS在PCG 15处具有UA。

[0048] 与图2所示的情况相反，本发明提供20ms的帧提前重发，其中根据目标初始FER，与跳过帧相反，对于下一帧调度新的帧或重复帧。当网络工作在低的FER或高的FER范围时，可以采用此机制。

[0049] 根据此实施例，只有当在当前帧的最后一个PCG之前没有接收到肯定ACK并且目标初始FER非常高时，才发生帧重发。在一个实施例中，非常高的FER大于百分之50。

[0050] 根据此实施例，当存在在当前帧的最后一个PCG之前接收到的肯定ACK时，或当目标初始FER不非常高(例如，小于百分之50)时，在下一帧中发送新的帧。

[0051] 此外根据此实施例，在下一帧传输期间，如果接收到前一帧的最后一个PCG的NAK，则将发生传输切换，以使得将停止新的帧传输并且将重发前一帧的PCG。这可以发生在下一帧传输的开始三个或四个PCG期间。

[0052] 本发明也提供一种40ms帧提前终止实施例，其中网络仍然工作在低的FER区域。在一个实施例中，低的FER区域大约在百分之一和百分之五FER之间。根据此实施例，每个
20ms SCH帧展宽到一个无线信道4(RC4)40ms SCH帧中，RC4 40ms SCH帧具有大于高达百分之33的覆盖率或者对于相同的覆盖率具有小于百分之50的TX功率。因此，由于帧提前终止，冗余是PCG级别的，并且对于具有良好的信道状态的移动站，帧将很早就终止。事实上，根据此实施例，高达百分之50的全部帧传输可以提前终止。

[0053] 图3是描述从移动站的视角看来的根据本发明的帧提前重发序列的时序图300。注意，根据该提前帧重发实施例，否定ACK的第一帧的提前重发发生在第二帧的PCG 2之后，并且由于PCG 8中的SD，重发的帧在PCG 7处提前终止。因此，新的帧传输发生在帧3的PCG 0处，由于PCG 12处的SD，其在PCG 14处终止。

[0054] 图4是显示从移动站的视角看来的一个实施例中帧提前重发序列的时序图400。注意，因为在第一帧期间没有接收到肯定ACK，所以在PCG 14处调度重发，并且重发紧接着在第二帧中开始。因为在第二帧的PCG 2处发送具有提前终止请求的肯定ACK，所以重发的传输在第二帧的PCG 5处结束。在第二帧期间，在终止之后发送新的帧。在PCG 8处成功地解码此新的帧，并且由于根据本发明的20ms ACK偏移，在相同的PCG期间发送肯定ACK。
因而，新的帧在PCG 11处提前终止。

[0055] 在一个实施例中，可以是移动站或基站的发送器发送多个帧。以图300、400所示的PCG为单位发送每个帧，其中一个PCG的持续时间是1.25ms，并且其中典型的帧的持续时间是20ms，大约16个PCG。当接收器正在接收来自于发送器的每个帧时，它将试图在接收到整个帧之前解码它。从接收器的角度看，如果接收器能够在帧的结束之前成功地解码帧，则它将在预定义的确认信道中发送确认ACK，如图300、400所示。ACK传输时序由ACK掩码指示，其由发送器和接收器二者共享。如果接收器在由ACK掩码指示的PCG之前不能成功地解码帧，则它将在预定义的确认信道中发送NAK。NAK和ACK传输时序通常是相同的并且由ACK掩码指示，ACK掩码由发送器和接收器二者共享。

[0056] 从发送器的角度看，虽然发送器正在发送每个帧的PCG，但是它也监视它耦接到的每个接收器的预定义的确认信道。通常，发送器监视确认信道以确定在由预定义的和共享的ACK掩码指示的PCG中是否存在接收到的ACK或NAK。如果在当前帧的结束之前接收到ACK，则它将终止当前帧的传输。如果在当前帧的结束之前接收到NAK，则它将继续发送剩余的PCG，直到并且如果它接收到ACK。如果在预定义的帧提前调度点之前没有接收到ACK，则将在下一帧中发送当前帧。

[0057] 关于重发，虽然发送器正在发送每个重发的帧的PCG，但是它也监视每个接收器的另一个预定义的确认信道，因为对于帧重发通常采用不同的ACK掩码。因而，发送器监视由在预定义的重发ACK掩码指示的PCG中存在接收到的ACK和NAK的信道。如果在重发的结束之前接收到ACK，则发送器将终止当前重发的传输。如果在当前重发的结束之前接收到NAK，则它将继续发送剩余的PCG，直到并且如果它接收到ACK。如果在预定义的帧提前调度点之前没有接收到ACK，则将在下一帧中再次重发当前重发的帧。帧提前调度点被定义为在最后一个PCG之前的一个或两个PCG。在帧提前调度点之前，如果接收到帧提前终止ACK，则将发送新的帧作为下一帧。根据本发明的提前终止ACK指示成功地接收到当前帧。如果没有接收到帧提前终止ACK，则将重发当前帧或者将发送新的帧作为下一帧。在帧提前调度点之后且在下一帧的开头3或4个PCG期间，如果前一帧的最后一个PCG是ACK的并且如果当前帧是新的帧，则新的帧的传输继续。如果当前帧是重发，则它将被提前终止。如果前一帧的最后一个PCG是NAK的并且如果当前帧是新的帧，则它将被终止并且将重发前一帧。如果当前帧是重发，则当前帧的传输将继续。

[0058] 图5是示出了根据本发明的40毫秒提前帧终止序列的时序图500。图500所示的实施例提供将40ms RC4SCH帧结构添加到RC11中以及将40msRC3SCH帧结构添加到RC8中，因而将当前1xRTT修订版E帧提前终止扩展为40ms SCH帧。提前终止扩展到40ms使得帧提前终止ACK掩码延迟了预定义数目的PCG，以使得每个SCH帧的最后一个PCG可以被接收器作出ACK或NAK处理。40ms帧提前终止实施例也提供了重复基站或移动站没有接收到确认的帧的传输。如果帧N是未确认的，则重发可以发生在帧N+2上或之后。此实施例的一个优点是在SCH TX功率下降的情况下保持或增大帧提前终止的概率，因而提供增大的时间分集以及具有慢速功率控制的提前终止。

[0059] 如图所示，SD发生在第19PCG中，因而引起在预定义的ACK信道上的同一个但是偏移的PCG发送具有提前终止请求的ACK。因而，在PCG 21中终止帧的传输并且在下一帧时隙期间发送新的帧。

[0060] 本发明人注意到，参考图2和3讨论的20ms帧重发实施例是没有软组合的类型I HARQ的示例，并且公知其遭受最终的重发中的冗余的损害，特别是当每个重发尺寸很大和/或没有软组合可用时。因而，讨论的包括ACK、NAK和帧重发的帧重发实施例非常类似于目前的ARQ。

[0061] 20ms帧重发方案的关键问题是，在每个被NAK处理的帧和它的重发之间没有软组合，并且由于20ms帧的尺寸，最后一个重发中的冗余可能很高。

[0062] 可以将帧提前终止作为类型II HARQ的示例，其中当前帧提前终止基本上是具有递增冗余的PCG级别的类型II HARQ，在当前帧提前终止中，将整个帧编码、校验和并且在多个PCG的序列中发送。类型II HARQ的固有软组合能力和递增冗余有助于降低平均的TX功率和同信道干扰。

[0063] 关于使用RLP ARQ的当前经验，许多当前运营商在每一轮中布置两个RLP重发以保证对于上层的低的分组错误率，即使物理层FER被设置为大约百分之5。在没有软组合的情况下，预期当FER被设置为大于百分之5时，提出的20ms帧重发将需要多于两个帧重发。另一方面，现有研究显示，在具有软组合的情况下，通常一个重发就足够良好，即使当FER被设置为高达百分之30时也是如此。

[0064] 关于参考图5讨论的40ms RC4SCH帧实施例，应当注意，提供此实施例以在基站具有TX功率限制的情况下提高吞吐量。当FER被设置为百分之5并且没有帧提前终止可用时，公知40ms SCH帧具有附加延迟和缓慢的功率控制的问题。在FER被设置为大约百分之15或更大并且利用帧提前终止将FPC/RPC速率降低到400Hz、200Hz等的情况下，40ms RC4SCH帧格式在帮助运营商在不增大总TX功率的同时增大扇区吞吐量、增大用户容量、增大覆盖率、以及减小延迟方面变得非常吸引人。

[0065] 关于在帧中提供最后一个PCG的ACK，应当注意，根据目前的当前帧提前终止协议，基站和移动站二者试图在完全接收到帧之前解码它。例如，如果移动站成功地解码了帧，则它向基站发送ACK。在接收到ACK时，BS停止发送帧的剩余部分。但是不支持对帧的最后一个PCG(即，20ms帧的PCG 15或40ms帧的PCG 31)做出ACK或NAK的能力。因而，可以仅仅发送目前的帧提前终止ACK以对当前帧中的PCG做出ACK，因此增大了延迟。

[0066] 但是可以采用参考图4和5讨论的延迟的ACK来延迟SCHACK掩码，以使得它允许接收器在下一帧的PCG 0-4期间发送ACK或NAK，以对当前帧的最后两个PCG做出ACK或NAK。然后，根据本发明，只有当没有发送前一ACK时才发送最后一个PCG ACK或NAK。因此，最后一个PCG ACK基本上变为帧ACK。

[0067] 图6是具体描述根据本发明的前向链路基本和补充帧结构的框图600。该结构包括添加帧质量指示符元件601，其接收信道比特并且耦接到添加8保留/编码器尾比特元件602。添加8保留/编码器尾比特元件602耦接到卷积或turbo编码器元件603，卷积或turbo编码器元件603耦接到码元重复元件604。码元重复元件604耦接到码元穿孔元件605，码元穿孔元件605耦接到块交织器元件606。块交织器元件606提供调制码元(W)作为它的输出。根据本发明，将九个不同速率的比特/帧转换为相应的九个不同速率的调制码元的方式如图600所示。应当注意，图600适用于20ms帧长度和40ms帧长度二者。

[0068] 图7是示出了根据本发明的反向链路基本和补充帧结构的框图700。该结构包括添加帧质量指示符元件701，其接收信道比特并且耦接到添加8保留/编码器尾比特元件702。添加8保留/编码器尾比特元件702耦接到卷积或turbo编码器元件703，卷积或turbo编码器元件703耦接到码元重复元件704。码元重复元件704耦接到码元穿孔元件
705，码元穿孔元件705耦接到块交织器元件706。块交织器元件706提供调制码元(J)作为它的输出。根据本发明，将九个不同速率的比特/帧转换为相应的九个不同速率的调制码元的方式如图700所示。应当注意，图700适用于20ms帧长度和40ms帧长度二者。

[0069] 图8是描述根据本发明的正常提前终止序列的时序图800。将与移动站确认掩码(MS ACK MASK)和MS ACK传输(MS ACK TX)一起描述基站前向基本信道传输(BS F-FCH TX)。底部的线是从移动站看来的PCG的比例。注意，帧的成功解码发生在PCG 23处，因而引起在下一PCG中发送ACK。因而，基站在PCG 25处终止当前帧的传输。

[0070] 图9是描述根据本发明的延迟的提前终止序列的时序图900。与图8的时序图800类似，时序图900将BS F-FCH TX与MS ACK MASK和MS ACK TX一起描述。底部的线是从移动站看来的PCG的比例。但是，根据图900所示的实施例，将ACK延迟两个PCG传输到基站。因此，由于两个PCG的延迟，最后一个PGC(PCG 31)被成功地解码并且能够被进行ACK处理。

[0071] 为了在现有的1xRTT修订版E约束条件之内提供上述实施例，该协议必须包括以下规定。

[0072] 必须提供延迟的ACK能力支持指示。因而，必须将以下字段添加到能力记录(Capability Record)中：

[0073] ·F_SCH_DELAYED_ACK_SUPPORTED

[0074] ·R_SCH_DELAYED_ACK_SUPPORTED

[0075] 这些字段的添加使得移动站能够在F-SCH和R-SCH上指示对根据本发明的延迟的ACK的支持。

[0076] 根据本1xRTT协议，由于前向链路和反向链路定时校准，不可能确认帧中的第15个PCG。为了使能根据本发明的延迟的ACK，提供以下2比特属性以允许延迟接收器发送的确认：

[0077] ·FOR_SCH_DELAYED_ACK(2比特)

[0078] o00＝延迟1PCG

[0079] o01＝延迟2PCG

[0080] o10＝延迟3PCG

[0081] o11＝延迟4PCG

[0082] ·REV_SCH_DELAYED_ACK(2比特)

[0083] o00＝延迟1PCG

[0084] o01＝延迟2PCG

[0085] o10＝延迟3PCG

[0086] o11＝延迟4PCG

[0087] 根据这里公开的实施例，应当注意，不存在对目前设计的物理层或MAC层影响。采用现有的1xRTT ACK信道。因此，当FOR_SCH_DELAYED_ACK或REV_SCH_DELAYED_ACK被使能时，将在帧N+1中发送对于帧N的第15个PCG上的传输的ACK。

[0088] 此目前的信息记录标识移动站是否支持以下可选的或依赖MOB_P_REV的特征。

[0089]类型专用字段 长度(比特)
ACCESS_ENTRY_HO 1
ACCESS_PROBE_HO 1

[0090]ANALOG_SEARCH 1
[....]
F_SCH_EARLY_TERM_SUPPORTED 1
POWER_CONTROL_MODE_01_SUPPORTED 1
F_SCH_DELAYED_ACK_SUPPORTED 1
R_SCH_DELAYED_ACK_SUPPORTED 1
RESERVED 0-7(根据需要)

[0091] POWER_CONTROL_MODE_01_SUPPORTED-功率控制模式01支持指示符：如果移动站对于RC11和RC12支持功率控制模式‘01’，则移动站应当将此字段设置为‘1’；否则，移动站应当将此字段设置为‘0’。

[0092] F_SCH_DELAYED_ACK_SUPPORTED-前向SCH延迟帧提前终止支持指示符：如果移动站对于RC 11或RC 12支持延迟的帧提前终止的使用，则移动站应当将此字段设置为‘1’。

[0093] R_SCH_DELAYED_ACK_SUPPORTED-反向SCH延迟帧提前终止支持指示符：如果移动站对于RC 8支持延迟的帧提前终止的使用，则移动站应当将此字段设置为‘1’。

[0094] RESERVED-保留比特：移动站应当根据需要添加保留比特以便使得整个信息记录的长度等于八位字节的整数。移动站应当将这些比特设置为‘0’。

[0095] GE_REC_TYPE-一般扩展记录的类型：基站应当基于表2中指定的记录的类型设置此字段。

[0096] 表2一般扩展记录类型值

[0097]GE_REC_TYPE(二进制) 描述
00000000 反向信道信息
00000001 无线配置参数记录
00000010 延迟的帧提前终止记录
00000010-11111111 保留

[0098] GE_REC-一般扩展记录：基站应当根据此消息中的GE_REC_TYPE的前一发生来设置此字段。

[0099] 如果GE_REC_TYPE被设置为‘00000010’，则基站应当将GE_REC设置为以下：

[0100]FOR_SCH_DELAYED_ACK_INCL 1
FOR_SCH_DELAYED_ACK 2
REV_SCH_DELAYED_ACK_INCL 1
REV_SCH_DELAYED_ACK 2
RESERVED 0-7(根据需要)

[0101] FOR_SCH_DELAYED_ACK_INCL-对于前向补充信道包括指示符的延迟的帧提前终止：

[0102] FOR_SCH_DELAYED_ACK-对于前向补充信道的延迟的帧提前终止值：如果FOR_SCH_DELAYED_ACK_INCL被设置为‘0’，则基站应当省略此字段。否则，基站应当包括此字段并且将它设置如下：

[0103] 此字段由表3所示的子字段构成。基站应当设置与帧N+1的PCG对应的子字段，其中对于帧N的延迟的ACK被设置为‘1’，并且应将其余子字段设置为‘0’。

[0104] 表3F-SCH的FOR_SCH_DELAYED_ACK值

[0105]值 描述
00 将帧提前终止延迟1个PCG
01 将帧提前终止延迟2个PCG
10 将帧提前终止延迟3个PCG
11 将帧提前终止延迟4个PCG

[0106] REV_SCH_DELAYED_ACK_INCL-对于反向补充信道包括指示符的延迟的帧提前终止。

[0107] REV_SCH_DELAYED_ACK-对于反向补充信道的延迟的帧提前终止值：如果REV_SCH_DELAYED_ACK_INCL被设置为‘0’，则基站应当省略此字段。否则，基站应当包括此字段并且将它设置如下：

[0108] 此字段由表4所示的子字段构成。基站应当设置与帧N+1的PCG对应的子字段，其中对于帧N的延迟的ACK被设置为‘1’，并且将其余子字段设置为‘0’。

[0109] 表4R-SCH的REV_SCH_DELAYED_ACK

[0110]值 描述
00 将帧提前终止延迟1个PCG
01 将帧提前终止延迟2个PCG
10 将帧提前终止延迟3个PCG
11 将帧提前终止延迟4个PCG

[0111] RESERVED-保留比特：移动站应当根据需要添加保留比特以便使得整个GE_REC记录的长度等于八位字节的整数。移动站应当将这些比特设置为‘0’。

[0112] RC参数的初始化：移动站应当将RC参数初始化如下：

[0113] ·移动站应当将REV_SCH_ACK_MASK设置为‘0000 0000 0010 1010’。

[0114] ·移动站应当将FOR_SCH_DELAYED_ACK设置为‘00’。

[0115] ·移动站应当将REV_SCH_DELAYED_ACK设置为‘00’。

[0116] ·移动站应当将FOR_N2M_IND设置为‘001’(4个不良帧)。

[0117] ·移动站应当将RPC_MODE设置为‘00’(200到400bps)。

[0118] 延迟的ACK记录更新过程：移动站应当更新延迟的ACK记录如下：

[0119] ·如果移动站在包含移动站不支持的FOR_SCH_DELAYED_ACK或REV_SCH_DELAYED_ACK值的一般扩展消息中接收到延迟的ACK记录，则移动站应当发送具有等于00011111的ORDQ的移动站拒绝命令。

[0120] ·如果移动站在包含移动站可以支持的FOR_SCH_DELAYED_ACK或REV_SCH_DELAYED_ACK值的一般扩展消息中接收到延迟的ACK记录，则移动站应当：

[0121] ·移动站应当将FOR_SCH_DELAYED_ACK设置为在延迟的ACK记录中接收到的FOR_SCH_DELAYED_ACK值。

[0122] ·移动站应当将REV_SCH_DELAYED_ACK设置为在延迟的ACK记录中接收到的REV_SCH_DELAYED_ACK值。

[0123] 基站和移动站可以使用FOR_SCH_DELAYED_ACK或REV_SCH_DELAYED_ACK来在帧n+1的接收期间发送对于帧n的ACK或NAK。

[0124] 只有当将F-SCH分配给移动站时，移动站才应当使用FOR_SCH_DELAYED_ACK来发送确认。

[0125] 本领域技术人员应当理解，他们可以容易地使用公开的构思和详细的实施例作为设计或修改用于执行本发明的相同目的的其它结构的基础，并且可以在不脱离由所附权利要求书所定义的本发明的范围的情况下，对这里公开的内容做出各种变化、替换和变更。