一种终端与基站间的通信系统

技术领域

本发明涉及一种通信系统，尤其涉及一种终端与基站间的通信系统。

背景技术

媒体应用中使用的无线通信要求高质量的服务质量(QoS)，以用于通过无线网络从源用户设备发送到 目标用户设备的传输。从源用户设备到网络的第一基站的无线上行链路连接和从网络的第二基站到目标设 备的无线下行链路连接都适用此要求。

从源用户设备到网络的第一个基站的上行链路连接是性能的限制因素，由于当源用户设备是小型电池 供电的便携式设备时可用的传输功率有限，因此上行链路连接的性能可能会受到影响，而网络的第二基站 可能为下行链路连接提供充足的传输功率。而且，网络的第二基站被集成到网络结构设施中，可以允许在 下行链路上更有效的链路和信道管理。因此，对于从源用户设备发送到目标用户设备的通信，大多数网络 在上行链路和下行链路之间表现出不平衡的性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种终端与基站间的通信系统。包括：至少一个源移动终端， 至少一个目标移动终端，第一基站，第二基站，第三基站，基础结构网络；源移动终端和目标移动终端分 别通过基础结构网络使用第一基站和第三基站彼此传送数据流；

源移动终端向第一基站通过上行链路发送包括数据流的数据，第三基站通过下行链路发送包括数据流 的数据到目标移动终端；第二基站用作辅助接收机，为发送数据流的源移动终端上的应用提供冗余数据流； 第二基站将在上行链路数据传输中接收到的数据流融合通过基础结构网络的冗余数据流，第三基站通过下 行链路发送包括冗余数据流的组合数据传输到目标移动终端；

源移动终端从第一基站接收包括确认数据流的下行数据传输，确认数据流始于目标移动终端，目标移 动终端将包括确认数据流的上行数据传输发送到第三基站，第三基站通过基础结构网络将确认数据流转发 到第一基站，以通过下行链路传输到源移动终端；

每个基站包括处理设备，所述处理设备被配置为建立从所述源移动终端接收数据流的第一时间周期， 并且在所述第一时间周期之后开始的第二时间周期内向所述源移动终端发送数据接收确认信号。

进一步地，目标移动终端通过分析每个数据流的源地址来确定数据流和冗余数据流是相关的，并在物 理层上使用冗余组合技术组合两个数据流。

进一步地，所述第二基站执行混合自动重复请求的重传和纠错协议，在T＝1时，源移动终端向基站 发送数据信号，并在T＝2时，第二基站接收到数据信号，在T＝3时，第二基站向源移动终端发送接收确 认消息，在T＝4时，源移动终端接收到接收确认消息。

进一步地，第一基站包括收发器，编码器/解码器，网络接口，控制器，触发参数监视器和辅助资源 请求器，控制器控制触发参数监视器和辅助资源请求器来请求在上行链路上接收的用于数据传输的辅助资 源。

进一步地，源移动终端在期望的时间内接收到接收确认消息，期望的时间为4ms。

进一步地，第一基站在所有信道上对所有数据流进行分组，以有序方式递送到上层进行预先接收确认， 在下行链路中，第三基站假设已经接收到分组，并且表现为已经向源移动终端发送了接收到的确认消息。

附图说明

图1示出了本发明终端与基站间的通信系统的结构示意图；

图2A示出了本发明的实施方式中的第一基站的结构示意图；

图2B示出了本发明的实施方式中的第二基站的结构示意图；

具体实施方式

图1示出了终端与基站间的通信系统100。通信系统100包括源移动终端102和目标移动终端112， 第一基站104，第二基站106和第三基站110。

源移动终端102和目标移动终端112可以为移动电话、智能电话和USB调制解调器终端，源移动终端 102和目标移动终端112分别通过基础结构网络108使用第一基站104和第三基站110彼此通信。源移动 终端102和目标移动终端112可以为用户应用传送数据流，诸如视频/语音呼叫应用或其他使用高数据速 率传输的多媒体应用。源移动终端102向第一基站104通过上行链路发送包括数据流103a的数据。然后， 第一基站104通过基础结构网络108将数据流103a传输到第三基站110。第三基站110然后通过下行链路 发送包括数据流103a的数据到目标移动终端112。

每个基站包括处理设备，该处理设备控制基站的操作以及向源移动终端102和目标移动终端112发送 信号和从源移动终端102和目标移动终端112接收信号的通信。所述处理设备被配置为建立从所述源移动 终端接收数据流103a的第一时间周期，并且在所述第一时间周期之后开始的第二时间周期内向所述源移 动终端发送数据接收确认信号。

图1还显示了源移动终端102从第一基站104接收包括确认数据流101的下行数据传输。确认数据流 101始于目标移动终端112，目标移动终端112将包括确认数据流101的上行数据传输发送到第三基站110。 第三基站110然后通过基础结构网络108将确认数据流101转发到第一基站104，以通过下行链路传输到 源移动终端102。

如图1所示，第二基站106可以用作辅助接收机，为发送数据流103a的源移动终端102上的应用提 供额外的冗余数据流并改善QoS。当第二基站106具有可用资源时，第二基站106可以接收由源移动终端 102发送给第一基站104的包括数据流103a的上行链路数据传输。然后，第二基站106可以将在上行链路 数据传输中接收到的数据流103a融合通过基础结构网络108的冗余数据流103b。然后，冗余数据流103b 被路由到第三基站110。然后，第三基站110通过下行链路发送包括冗余数据流103b的数据传输到目标移 动终端112。

然后，目标移动终端112可以通过利用冗余数据流103b来组合数据流103a和103b，以针对源移动终 端102和目标移动终端112与之通信的应用进行更准确的数据解码和更好的服务质量。例如，目标移动终 端112可以通过分析每个数据流的源地址来确定数据流103a和冗余数据流103b是相关的。然后可以在物 理层上组合两个数据流103a和103b，提供给网络层，然后提供给目标移动终端112中的目的地应用。可 以使用冗余组合技术来组合两个数据流103a和103b。可以使用例如选择性合并，最大比率合并或等增益 合并来完成合并。

在优选实施例中，所述第二基站还执行混合自动重复请求的重传和纠错协议。混合自动重复请求操作 具有通常预期的通信延迟。首先，在T＝1时，源移动终端向第二基站发送数据信号，并且在T＝2时，第 二基站接收到数据信号。在T＝3时，第二基站向移动终端发送接收确认消息，并且在T＝4时，移动终端 接收到接收确认消息，这证明移动终端已成功将数据信号发送到基站并被基站接收。源移动终端期望在期 望的时间内接收到其接收确认消息。对于本发明的系统，期望的时间优选为4ms。如果移动终端在预期时 间内没有接收到接收确认消息，因此通信失败。则移动终端需尝试重传该数据。在此，第一基站104在所有信道上对所有数据流103a进行分组，以有序方式递送到上层进行预先接收确认。在下行链路中，第三 基站110假设已经接收到分组，并且表现为已经向源移动终端发送了接收到的确认消息。在从源移动终端 102到第一基站104的上行链路中，第一基站104确认是否从源移动终端接收到所有自动调度的消息。由 于源移动终端发送的所有消息是根据第一基站104给予的许可来发送的，所以源移动终端的消息是由调度 器计划或预先安排的，这意味着在第一基站104处，移动终端发送的所有消息的时间是已知的。基于这一 点，第二基站106可确定接收时间，使得当源移动终端预定在控制信道上发送数据流103a时，冗余数据流103b将按规定到达目标移动终端112，例如，在源移动终端102发送数据流103a的4毫秒之后，冗余 数据流103b到达目标移动终端112。

在优选实施方式中，第二基站106可以配置有控制第二基站106以通过与系统中的其他设备进行通信 而作为辅助接收器操作的应用。例如，第二基站106可以被配置为与第二基站104无线地或通过基础结构 网络108进行通信，以使得第一基站104可以向第二基站106发送对辅助资源的请求，并且第二基站106 能够适当地响应。第二基站106还可以被配置为与网络中的其他设备通信，使得第二基站106可以从这些 其他设备接收对资源的请求。例如，可以在基础结构网络108中将网络控制器配置为与第二基站106通信， 以便可以从网络控制器接收对辅助资源的请求。网络控制器可以是管理包括第一基站104和第二基站106 的网络中的资源使用的设备。在优选实施例中，第二基站106和源移动终端102可以被配置为彼此通信， 使得第二基站106可以接收来自源移动终端102的辅助资源请求。源移动终端102可以基于从第一基站104 接收的上行链路QoS报告来发送对辅助资源的请求。

图2A和图2B分别示出根据本公开的优选实施方式配置的示例性第一基站204和第二基 站206的简化图。图2A的第一基站204的配置可以用于实现图1的第一基站104。图2B的第二基站206的配置可以用于实现图1的第二基站106。第一基站204和第二基站206被配 置为从网络请求辅助资源。

第一基站204包括收发器202，编码器/解码器208，网络接口212，控制器214，触发参数监视器260 和辅助资源请求器210。控制器214提供对基站204的各种组件的整体控制。收发器202通过在下行链路 205上发送下行链路传输并在上行链路207上接收上行链路传输来与网络中运行的移动终端进行通信。下 行链路205和上行链路207可各自包括一个或多个RF信道，用于携带与一个或多个设备相关联的数据。 网络接口212可用于通过在链路203上发送传输并在链路201上接收传输来与基础设施网络通信。基础结 构网络可包括公司基础结构，互联网或其他类型的网络。对于在基站204处接收的上行链路传输，编码器 /解码器208将收发器202在上行链路207上接收的数据编码为适当的网络协议，以通过网络接口212通 过链路203发送到基础结构网络。然后，网络接口212向前发送数据。网络接口212可以用于处理由编码 器/解码器208编码的数据并将其发送到适当的目的地。网络接口212还可以通过链路201上的网络基础 结构接收发送到基站204的数据，并将该数据提供给编码器/解码器208。编码器/解码器208将从网络接 口212接收的数据解码为可以由收发器202处理的数据。收发器202然后可以处理该数据以在下行链路传 输中发送到下行链路205上的目的地设备。在第一基站204的操作期间，控制器214还可以控制触发参数 监视器260和辅助资源请求器210来请求在上行链路207上接收的用于数据传输的辅助资源。

如图2B所示，第二基站206包括收发器219，编码器/解码器222，网络接口224，控制器217，辅助 资源监控器218和辅助资源请求处理器220。控制器217提供对基站206的各种组件的整体控制。收发器 219可以通过在下行链路215上发送下行链路传输并在上行链路216上接收上行链路传输来与网络中的设 备通信。下行链路215和上行链路216可各自包括一个或多个RF信道，用于携带与一个或多个设备相关 联的数据。网络接口224可用于通过在链路211上发送传输并在链路209上接收传输来与基础设施网络通 信。基础设施网络可包括公司基础设施，交互或其他类型的网络。对于在基站206处接收的上行链路传输， 编码器/解码器222将收发器215在上行链路216上接收的数据编码为适当的网络协议，并将编码后的数 据提供给网络接口224。然后，网络接口224通过该接口将数据发送至网络基础设施。网络接口224可以 包括用于将编码器/解码器222编码的数据处理和路由到适当的目的地的能力。网络接口224还可以接收 在链路209上从网络基础设施发送到基站206的数据，并将该数据提供给编码器/解码器222。编码器/解 码器222可以将数据从网络协议形式解码为可以由网络处理的形式。收发器219然后可以处理数据，以便 在下行链路传输中发送到下行链路215上的目标设备。

辅助请求处理器220可以向请求基站或设备发送肯定响应。可以使用与接收辅助资源请求相同的通信 方法来发送对辅助资源请求的响应。例如，如果在链路209上从网络结构设施接收到对辅助资源的请求， 则辅助请求处理器220可以将响应发送到网络接口224，网络接口224在链路211上将响应发送到请求基 站或设备。如果通过Wi-Fi在链路230上收到了对辅助资源的请求，则辅助请求处理程序220可以使用在 辅助请求处理程序220中实现的Wi-Fi收发器在链路232上发送响应。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的， 而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。本领域技术人员还可以理解的是，本发明并不局限于 上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求 保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。