CN101064901B - 无线多跳中继接入网的接入方法、中继站、基站和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中继接入网的网络接入方法，其中所述中继接入网包括基站、中继站和移动台，所述网络接入方法包括如下步骤：中继站注册步骤；移动台同步和初始化步骤；监测步骤，其中所述中继站监测所述移动台的信号质量参数；过滤步骤，其中当所述移动台为中继站的活动移动台时才将所述移动台的测距请求消息和信号质量参数转发给所述基站；收集步骤，其中所述基站收集直接来自所述移动台的信号质量参数和所述中继站所监测的信号质量参数；以及合并检测步骤，其中所述基站综合这些信号质量参数来进行合并检测，以确定将所述移动台归属于所述基站还是归属于所述中继站。本发明还提供一种使用上述方法的中继站、基站和无线通信系统。

Description

无线多跳中继接入网的接入方法、中继站、基站和系统

技术领域

本发明一般地涉及宽带无线接入网，更特别地涉及无线多跳(multi-hop)中继接入网的接入方法，以及使用该接入方法的中继站、基站和无线通信系统。

背景技术

移动多跳中继在IEEE 802.16标准化中是一个很新的概念。2005年7月，IEEE 802.16组成立了“移动多跳中继”研究组来研究WiMAX中继技术，并定义其概念和应用。WiMAX(World Interoperability forMicrowave Access)意即全球微波接入互通，是基于IEEE802.16标准的无线城域网技术。可以对比公知的Wi-Fi来更好地理解WiMAX。Wi-Fi是一项无线局域网接入技术，其信号传输半径只有几百米。而WiMAX是一项无线城域网接入技术，其信号传输半径达50公里，基本上能覆盖到城郊。正是由于这种远距离传输特性，WiMAX将不仅仅是解决无线接入的技术，还能作为有线网络接入(Cable、DSL(数字用户线))的无线扩展，方便地实现边远地区的网络连接。

在宽带无线接入网中，基站负责控制并为每个用户终端或者移动台分配无线资源。可以考虑某些应用情形，诸如基站的小区内存在阴影空洞(shadowing hole)、基站在低密度地区部署、大量地部署微蜂窝基站不很经济或者其它类似的情形。中继站可以用来覆盖阴影空洞和进行扩展覆盖范围，并且成本效率较高。在另一些情形下，中继站也可以用来改善空间的传播环境进而增强吞吐量。基于以上考虑，2006年初，IEEE表决通过了“移动多跳中继”研究组的项目授权请求(PAR)，正式的IEEE 802.16j工作组就此成立，以便在802.16小区内引入中继站以实现增强吞吐量和扩展覆盖范围。在小区内引入中继站会为移动台和中继站(Relay Station)的网络接入和初始化过程带来一些变化和更新。因此，本发明所描述的新机制就着眼于移动台/中继站的网络接入和初始化方面。

移动台必须首先经过网络接入过程才能为基站所识别。但是因为在基站和移动台之间引入了中继站，网络接入过程会发生变化，一些问题也出现了。例如，当一个移动台在小区之外或者在阴影空洞内，移动台因为不能收到基站的下行广播信息而无法象往常一样开始网络接入过程。中继站不得不在基站和移动台之间中继控制消息。因此，必须有一种新的机制来进行移动台和中继站的网络接入过程，并且考虑到移动台的后向兼容性。

存在的第一个问题是移动台归属问题，即移动台归属到基站还是中继站。移动台归属问题与基站上的资源分配相关。如果移动台归属到中继站，基站应该先发送数据业务到中继站，然后再由中继站转发到移动台。尽管中继站的引入能够提高基站-移动台之间和移动台-基站之间两段链路上的数据传输速率，但结果基站却为该移动台分配了双份资源。因此，需要在移动台网络接入过程中充分考虑引入中继站后带来的资源分配效率变化。另一个考虑与移动台耗电量有关。当移动台处于小区边缘或者深度衰落区域时，移动台必须调整到最大的发射功率。但是，移动台的电池将在比平常短得多的时间内耗尽。在基站和移动台间的空中链路中引入了中继站后，移动台的能量消耗被大量地降低了。这对于将移动台的归属权从基站转移到中继台是很有用的。

存在的另一个问题是中继站是否应该发送同步和广播信息。如果无需中继站参与，移动台就能从基站接收到同步和广播信息，则中继站可以用来改善移动台的上行链路和下行链路的调制编码速率，或者降低移动台的发射功率。如果是其他情况，则中继站会发送同步和广播信息到移动台，使移动台能够进行网络接入过程。

本发明着重于使用合并检测的方法，完成中继站和移动台的基本网络接入机制。基站收集中继站和基站上接收的信号质量测量结果，以及在移动台上发送的控制消息中指定的能够支持的下行突发包信息，从而通过综合评估这些参数来对移动台归属以及中继站是否转发广播信息得出结论。本发明可以广泛地应用于基于中继站的宽带无线接入网。

因此，本发明的目的是提供一种采用上述合并检测来解决移动台归属问题和中继站转发广播信息问题的网络接入方法、中继站、基站和无线通信系统。

发明内容

本发明的目的首先通过一种中继接入网的网络接入方法来实现。其中所述中继接入网包括基站、中继站和移动台，所述网络接入方法包括如下步骤：

中继站注册步骤，其中所述中继站接入到网络，并向所述基站表明其是一个中继站；

移动台同步和初始化步骤，其中所述移动台与所述基站的下行链路信道同步，并使用所述基站分配的专用资源发送测距请求消息；

监测步骤，其中所述中继站监测所述移动台的信号质量参数；

过滤步骤，其中判断所述移动台是否为所述中继站的活动移动台，并且当判断所述移动台为中继站的活动移动台时才将所述移动台的测距请求消息和信号质量参数转发给所述基站；

收集步骤，其中所述基站收集直接来自所述移动台的信号质量参数和所述中继站所监测的信号质量参数；以及

合并检测步骤，其中所述基站综合这些信号质量参数来进行合并检测，以确定将所述移动台归属于所述基站还是归属于所述中继站。

本发明的目的还通过一种用于中继接入网的中继站来实现。其中所述中继接入网包括基站、中继站和移动台，所述中继站包括：

接收机，用于接收并监测移动台的信号质量参数以及用于接收来自基站的消息；

过滤单元，用于确定所述移动台是否为活动的移动台；

发射机，用于：

向所述基站表明所述中继站是一个中继站；

在确定所述移动台为所述中继站的活动移动台之后，才将所述移动台的测距请求消息转发给基站；以及

在所述移动台归属于所述中继站时，将由所述接收机接收的所述基站的测距响应消息转发给所述移动台并发送同步和广播信息。

本发明的目的还通过一种中继接入网的基站来实现。其中所述中继接入网包括基站、中继站和移动台，所述基站包括：

接收机，用于收集直接来自移动台的信号质量参数和所述中继站所监测的所述移动台的信号质量参数；

合并检测单元，用于综合这些信号质量参数来进行合并检测，以确定将所述移动台归属于所述基站还是所述中继站；以及

发射机，用于在所述合并检测单元确定将所述移动台归属于所述基站时向所述移动台返回测距响应消息，或在所述合并检测单元确定将所述移动台归属于所述中继站时向所述中继站返回测距响应消息。

本发明的目的还通过一种无线通信系统来实现。所述系统包括：

一个或多个移动台；

如权利要求15-17中的任何一项所述的基站；

如权利要求10-14中的任何一项所述的中继站，用于在所述移动台和所述基站之间转发消息以增加所述移动台的吞吐量和/或扩展所述基站的覆盖范围。

本发明的一个优点在于后向兼容性。移动台不做任何更改就能应用于有中继站存在的基站小区。移动台只需采用原有的网络接入和初始化过程就能完成网络的接入，并不知晓中继站的存在。

本发明的另一个优点在于能够高效地提高移动台吞吐量和优化移动台的电池使用时间。起初，中继站监测测距请求消息的信号质量。如果信号质量不好，该测距请求消息将不会转发至基站。这能够避免中继站到基站之间的无用的带宽消耗。另一方面，通过合并检测方法，由于中继站的存在而增加移动台的电池使用时间。所有这些控制都来自于基站。

本发明的另一个优点在于能够实现中继站的自配置。中继站有两种用处，即增强吞吐量和扩展覆盖范围。通过合并检测方法，基站将决定是否需要中继站发送同步和广播信息。例如，如果中继站从小区外进入小区内，则中继站最好选择为起到增强吞吐量的作用。

同时，本发明的变型也能支持中继站选择流程以及中继站移动性流程。另外，本发明的方案与中继站所采用的帧结构无关，也就是说本发明是一种更为通用的方法。因此本发明的使用范围并不限于IEEE 802.16标准。

附图说明

根据以下参照附图对本发明实施例的详细描述，本发明的其他特征、应用和优点将变得明显，其中相同的参考标号代表相同或相应的组件或步骤，其中：

图1是现有技术中的无线网络接入方法的示意性流程图；

图2是采用本发明方法的无线通信系统的示意性结构图；

图3是根据本发明的中继站的示意性结构图；

图4是根据本发明的基站的示意性结构图；

图5是根据本发明第一实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图；

图6是根据本发明第二实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图；

图7是根据本发明第三实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图；

图8是根据本发明第四实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图；

图9是根据本发明第五实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图；

图10是根据本发明第六实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图；以及

图11是根据本发明第七实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图。

具体实施方式

图1是现有技术中的无线网络接入方法的示意性流程图。首先，在步骤101中，移动台与基站的下行链路信道同步，并使用专用资源向基站发送测距请求消息。接着，在步骤102中，基站向移动台发送测距响应消息。然后，如图1所示，接入过程结束。虽然图1只是示例性的，但可以很容易地看出，图1所示的无线网络接入方法不涉及中继站。在某些应用情况下，诸如基站的小区存在少量阴影空洞(shadowing hole)，或者基站部署在低密度区域，此时移动台就无法正常通信。此外，当移动台位于小区边缘或深度衰落区域时，移动台应当将发射功率调整为最大值，此时，与正常情况相比，电池电量会在很短的时间内耗尽。

图2是采用本发明方法的无线通信系统200的示意性结构图。图中只示出了参与接入过程的基站220、中继站210和移动台230之间相互通信的示意图。如图2中所示，移动台230可以直接与基站220进行通信，并且也可以通过中继站210与基站220进行通信。根据下文参照图5描述的合并检测来确定是否在移动台230的接入过程中引入中继站210。注意，该图只是示意性的，实际的无线通信系统中应包括更多的组件。

图3是根据本发明的中继站210的示意性结构图。图中只示出了接收机211、过滤单元212和发射机213。接收机211用于监测移动台230的信号质量参数。在本发明的一个实施例中，过滤单元212用于确定移动台230是否为活动的移动台。发射机213用于向基站220表明中继站210是一个中继站，用于在确定移动台230为活动的移动台之后，才将其测距请求消息转发给基站220，并且用于在移动台230归属于中继站210时，将来自基站220的测距响应消息转发给移动台230并发送同步和广播信息。在本发明的另一个实施例中，接收机211通过接收上行链路数据突发包或测距请求消息来监测移动台230的信号质量参数。在本发明的另一个实施例中，过滤单元212确定活动的移动台230包括基于多个帧中的基站220下行链路广播信息来测量移动台230的信号质量或功率，并且其中如果移动台230的信号质量或功率高于特定门限，则将移动台230确定为活动的移动台230，或者如果移动台230的信号质量或功率低于特定门限，则将移动台230确定为不活动的移动台230。在本发明的另一个实施例中，过滤单元212还估计活动的移动台230与中继站210之间的时间偏移。在本发明的另一个实施例中，过滤单元212还将活动的移动台230的测距请求消息转换为MAC消息，或在中继站210测距子信道中对其进行转发，以便在一个帧中转发活动的移动台230的测距请求消息。在本发明的另一个实施例中，发射机213通过向基站220发送MAC消息来向基站220表明中继站210是一个中继站。注意，该图只是示意性的，实际的中继站中应包括更多的组件。

图4是根据本发明的基站220的示意性结构图。图中只示出了接收机221、合并检测单元222、发射机213和数据库224。在本发明的一个实施例中，接收机221用于收集直接来自移动台230的信号质量参数和中继站210所监测的移动台230的信号质量参数。合并检测单元222用于综合这些信号质量参数来进行合并检测，以确定将移动台230归属于基站220还是中继站210。在本发明的一个实施例中，以信号质量报告的形式提供这些信号质量参数。这些信号质量参数可以是发射功率、信干比、信噪比、误包率、误码率和/或载干比。发射机213用于在合并检测单元222确定将移动台230归属于基站220时向移动台230返回测距响应消息，或在合并检测单元222确定将移动台230归属于中继站210时向中继站210返回测距响应消息。

在本发明的另一个实施例中，合并检测单元222确定将移动台230归属于基站220还是中继站210包括：

在第一种情况下，即如果接收机221只接收到来自移动台230的测距请求消息，则确定将移动台230归属于基站220；

在第二种情况下，即如果接收机221只接收到由中继站210转发的移动台230的测距请求消息，则确定将移动台230归属于中继站210；或者

在第三种情况下，即如果接收机221同时接收到来自移动台230的测距请求消息和由中继站210转发的移动台230的测距请求消息，则根据直接来自移动台230的信号质量参数、中继站210所监测的信号质量参数、移动台230所发送的测距请求消息中所带有的其可接受的下行突发包信息来确定将移动台230归属于基站220还是中继站210。

在本发明的另一个实施例中，在上述第三种情况下，合并检测单元222确定将移动台230归属于基站220还是中继站210包括估计中继站210的位置，并且其中如果所估计的中继站210的位置在小区边缘或阴影空洞附近，则将移动台230归属于中继站210。

在本发明的另一个实施例中，在上述第三种情况下，基站220确定将移动台230归属于基站220还是中继站210包括：

计算有中继站210时的平均数据传输速率R₁或移动台的功率消耗P₁和无中继站210时的平均数据传输速率R₂或移动台的功率消耗P₂；以及

将R₁与2R₂相比较或将P₁与P₂相比较；并且其中

如果以移动台230吞吐量为衡量标准，则当R₁＜2R₂时，确定将移动台230归属于基站220，否则就确定将移动台230归属于中继站210；或者

如果以功率消耗为衡量标准，则当P₁＜P₂时，确定将移动台230归属于中继站210，否则就确定将移动台230归属于基站220。

在本发明的另一个实施例中，基站220还包括数据库224，用于存储活动的移动台230的列表。注意，该图只是示意性的，实际的基站中应包括更多的组件。

图5是根据本发明第一实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图。首先，在中继站注册步骤中，中继站210接入到网络，，并向基站220表明中继站210是一个中继站。当在基站220的小区中部署新的中继站210时，基站220会在空中接口上为该中继站210分配无线资源，以便该中继站210可以对移动台230的用户业务或控制消息进行中继。中继站注册步骤501会影响基站220对中继站210的资源分配。具体而言，中继站210同步和初始化与常规的移动台230的同步和初始化类似，只是中继站210会以特定的方式向基站220表明其是一个中继站并向基站220报告特定信息。例如，在本发明的一个实施例中，在中继站210的测距和认证过程之后，中继站210会向基站220发送MAC(媒体访问控制)管理消息以表明其是一个中继站。然后，基站220会对该中继站210进行识别，并随后为该中继站210分配特定的无线资源用于业务中继。为基站220为中继站210分配的无线资源可以是一个或多个符号或一个帧中的一个或多个时隙。接着，在移动台同步和初始化步骤502中，移动台230与基站220的下行链路信道同步，并使用专用资源向基站220发送测距请求消息。移动台同步和初始化步骤502会影响移动台230的连接。对于本发明，为确保移动台230的后向兼容，不需要对移动台230进行任何改变。移动台230只需要按照常规的流程来进行处理。换言之，中继站210对移动台230来说是透明的。对于下行链路信道扫描和同步，处理过程与常规过程完全相同。首先，移动台230应同步到基站220的下行链路信道并通过MAC管理消息来学习上行链路信道特征。然后，移动台230使用专用资源向基站220发送测距请求消息。在本发明的一个实施例中，这些专用资源可以是多个载波、时隙、子信道、OFDM符号。移动台230不需要知道该测距请求消息会由中继站210还是基站220接收。接着，在监测步骤503中，中继站210监测移动台230的信号质量参数。有可能有多个移动台230同时发送测距请求消息，中继站210会对这些测距请求消息进行监测。在本发明的一个实施例中，中继站210通过接收上行链路数据突发包或测距请求消息来监测移动台230的信号质量参数。中继站210测量这些测距请求消息的信号功率。在本发明的另一个实施例中，中继站210还估计移动台230与中继站210之间的时间偏移。在中继站210与移动台230之间可以进行多次针对测距处理的数据交换。接着，在过滤步骤504中，中继站210确定移动台230为活动的移动台时才将其测距请求消息转发给基站220。在本发明的一个实施例中，为加速转发，可以将活动的移动台230的测距请求消息转换为MAC消息，或在中继站210测距子信道(ranging subchannel)中对其进行转发，以便在一个帧中转发该活动的移动台230的测距请求消息。接着，在收集步骤505中，基站220收集直接来自移动台230的信号质量参数和中继站210所监测的信号质量参数。在本发明的一个实施例中，收集步骤505还包括在基站220上生成和维护活动的移动台230的列表。接着，在合并检测步骤506中，基站220综合这些信号质量参数来进行合并检测，以确定将移动台230归属于基站220还是中继站210。在本发明的一个实施例中，基站220测量来自移动台230的测距请求消息的信号功率，以确定是否需要对该移动台230进行中继。如果直接的移动台-基站通信的信号质量足够好，则不需要对移动台230进行中继，基站220只需要向移动台230返回测距响应消息，而不必考虑中继站210的存在。所有的后续步骤都与现有技术的常规步骤相同。在本发明的一个实施例中，如果移动台230位于小区边缘或阴影空洞附近，则基站220不能接收到来自移动台230的测距请求消息，而只能接收到由中继站210转发的移动台230的测距请求消息。必须根据来自中继站210的信号质量报告以及移动台230能够接收到的所需下行链路突发特征数据来判断将移动台230归属于基站220还是中继站210。在合并检测步骤中，基站220综合直接来自移动台230的测距请求消息的信号质量参数、由中继站210转发的移动台的测距请求消息的信号质量参数、移动台230所发送的测距请求消息中所带有的其可接受的下行突发包信息，从而判断移动台230是否在中继站210的覆盖区域内。在本发明的一个实施例中，以信号质量报告的形式提供信号质量参数。信号质量参数可以是发射功率、信干比、信噪比、误包率、误码率、载干比，但不限于这些参数。这些参数对于估计移动台的位置很重要。在此，信号质量报告只是用以进行测量和报告的一个示例性参数，设备提供商可以根据需要选择其他参数。在本发明的一个实施例中，在完成合并检测步骤之后，基站220会向移动台230返回带有功率调整级别的测距响应消息。该测距响应消息可以由中继站210转发给移动台230。在本发明的另一个实施例中，基站220收集中继站210处和基站220处的信号质量测量结果，并在下行链路上以突发的形式发送包含在移动台230所发送的控制消息中的特征数据信息，然后开始对移动台230连接和转发中继站210广播信息进行最终的判断。然后，如图5所示，处理结束。注意，该图只是示例性的，实际的无线网络接入过程可以包括更多的步骤。

图6是根据本发明第二实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图。其中，图5所示的合并检测步骤506包括：

在步骤601中，如果基站220只接收到来自移动台230的测距请求消息，则在步骤602中确定将移动台230归属于基站220；

在步骤603中，如果基站220只接收到由中继站210转发的移动台230的测距请求消息，则在步骤604中确定将移动台230归属于中继站210；或者

在步骤605中，如果基站220同时接收到来自移动台230的测距请求消息和由中继站210转发的移动台230的测距请求消息，则在步骤606中基站220根据直接来自移动台230的信号质量参数、中继站210所监测的信号质量参数、移动台230所发送的测距请求消息中所带有的其可接受的下行突发包信息来确定将移动台230归属于基站220还是中继站210。

除此之外，该图所示的接入过程与图5所示的接入过程相同，因此不再进行重复说明。注意，该图只是示例性的，实际的无线网络接入过程可以包括更多的步骤。

图7是根据本发明第三实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图。其中，如果在图5所示的合并检测步骤506中确定将移动台230归属于基站220(步骤701)，则在步骤702中基站220向移动台230返回测距响应消息，或者如果在图5所示的合并检测步骤506中确定将移动台230归属于中继站210(步骤703)，则在步骤704中基站220向中继站210返回测距响应消息，并且中继站210将测距响应消息转发给移动台230。

在本发明的另一个实施例中，如果确定将移动台230归属于中继站210，则基站220根据在中继站210中测量到的信号级别来调整包含在该测距响应消息中的RF(射频)功率级别分配。由于来自这些移动台230的所有上行链路传输数据都要先由中继站210接收再转发给基站220，因此应对移动台230的功率级别进行调整以适应移动台-中继站的传输。在本发明的另一个实施例中，还可以对移动台230中的时间偏移进行相同的调整。

除此之外，该图所示的接入过程与图5所示的接入过程相同，因此不再进行重复说明。注意，该图只是示例性的，实际的无线网络接入过程可以包括更多的步骤。

图8是根据本发明第四实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图。其中，如果在合并检测步骤中确定将移动台230归属于中继站210(步骤703)，则在步骤801中，中继站210还发送同步和广播信息。除此之外，该图所示的接入过程与图7所示的接入过程相同，因此不再进行重复说明。注意，该图只是示例性的，实际的无线网络接入过程可以包括更多的步骤。

图9是根据本发明第五实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图。其中，在图5所示的过滤步骤504中，中继站210确定活动的移动台230包括基于多个帧中的基站220下行链路广播信息来测量移动台230的信号质量或功率，并且其中：

如果在步骤901中确定移动台230的信号质量或功率高于特定门限，则在步骤902中将移动台230确定为活动的移动台230，然后处理进行到图5所示的步骤505；或者

如果在步骤901中去掉移动台230的信号质量或功率低于特定门限，则在步骤903中将移动台230确定为不活动的移动台230，然后如图5所示，处理结束。

除此之外，该图所示的接入过程与图5所示的接入过程相同，因此不再进行重复说明。注意，该图只是示例性的，实际的无线网络接入过程可以包括更多的步骤。

图10是根据本发明第六实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图。其中，图5所示的合并检测步骤506包括：

在步骤1001中，基站220估计中继站210的位置；并且

其中如果在步骤1002中确定所估计的中继站210的位置在小区边缘或阴影空洞附近，则在步骤1003中将移动台230归属于中继站210。

估计中继站210位置的算法同样可以由设备提供商根据需要来确定。除此之外，该图所示的接入过程与图5所示的接入过程相同，因此不再进行重复说明。注意，该图只是示例性的，实际的无线网络接入过程可以包括更多的步骤。

设备提供商可以根据需要来确定合并检测算法。基站220可以根据这些合并检测算法，综合特定的标准来确定应当将移动台230归属于基站220还是中继站210，或者确定将移动台230归属于哪一个中继站210。

图11是根据本发明第七实施例的用于无线多跳中继接入网的网络接入方法的示意性流程图，其中给出根据这些合并检测判断移动台是归属于基站还是归属于中继站的一个例子。在该实施例中，在考虑到移动台230吞吐量或功率消耗的情况下对系统进行配置。其中，图5所示的合并检测步骤506包括：

在步骤1101中，计算有中继站210时的平均数据传输速率R₁或移动台的功率消耗P₁和无中继站210时的平均数据传输速率R₂或移动台的功率消耗P₂；以及

在步骤1102中将R₁与2R₂相比较或将P₁与P₂相比较；并且其中

当R₁＜2R₂或P₂＜P₁时，在步骤1103中确定将移动台230归属于基站220(因为此时将移动台230归属于中继站210并不会提高吞吐量)，否则就在步骤1104中确定将移动台230归属于中继站210。

除此之外，该图所示的接入过程与图5所示的接入过程相同，因此不再进行重复说明。注意，该图只是示例性的，实际的无线网络接入过程可以包括更多的步骤。

尽管本发明是以示例性实施例来进行描述的，但是本发明不限于此处所给出的实现。本领域的普通技术人员可以根据本说明书给出的实施例得出各种变型。因此，本发明的范围覆盖了除在此公开的实施例之外的各种实施方式，该范围由所附权利要求来限定。

Claims (17)

1.一种中继接入网的网络接入方法，其中所述中继接入网包括基站、中继站和移动台，所述网络接入方法包括如下步骤：

中继站注册步骤，其中所述中继站接入到网络，并向所述基站表明其是一个中继站；

移动台同步和初始化步骤，其中所述移动台与所述基站的下行链路信道同步，并使用所述基站分配的专用资源发送测距请求消息；

监测步骤，其中所述中继站监测所述移动台的信号质量参数；

过滤步骤，其中所述中继站判断所述移动台是否为所述中继站的活动移动台，并且当判断所述移动台为中继站的活动移动台时才将所述移动台的测距请求消息和信号质量参数转发给所述基站；

收集步骤，其中所述基站收集直接来自所述移动台的信号质量参数和所述中继站所监测的信号质量参数；以及

合并检测步骤，其中所述基站综合这些信号质量参数和/或所述移动台所发送的测距请求消息中所带有的其可接受的下行突发包信息来进行合并检测，以确定将所述移动台归属于所述基站还是归属于所述中继站。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述合并检测步骤中，确定将所述移动台归属于所述基站还是归属于所述中继站的步骤包括：

在第一种情况下，即如果所述基站只接收到直接来自所述移动台的测距请求消息，则确定将所述移动台归属于所述基站；

在第二种情况下，即如果所述基站只接收到由所述中继站转发的所述移动台的测距请求消息，则确定将所述移动台归属于所述中继站；或者

在第三种情况下，即如果所述基站同时接收到直接来自所述移动台的测距请求消息和由所述中继站转发的所述移动台的测距请求消息，则所述基站根据直接来自所述移动台的信号质量参数、所述中继站所监测的信号质量参数和/或所述移动台所发送的测距请求消息中所带有的其可接受的下行突发包信息来确定将所述移动台归属于所述基站还是归属于所述中继站。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

如果确定将所述移动台归属于所述基站，则所述基站向所述移动台返回测距响应消息；或者

如果确定将所述移动台归属于所述中继站，则所述基站向所述中继站返回测距响应消息，并且所述中继站将所述测距响应消息转发给所述移动台。

4.根据权利要求3所述的方法，其中如果确定将所述移动台归属于所述中继站，则所述中继站还发送同步和广播信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述过滤步骤中，所述中继站确定所述移动台是否为所述中继站的活动移动台的步骤包括中继站根据基站下行链路广播信息搜索移动台，并且测量移动台的信号质量或功率，并且其中：

如果所述移动台的信号质量或功率高于特定门限，则将所述移动台确定为所述中继站的活动移动台；或者

如果所述移动台的信号质量或功率低于特定门限，则将所述移动台确定为所述中继站的不活动移动台。

6.根据权利要求2所述的方法，其中在所述第三种情况下，根据直接来自所述移动台的信号质量参数、所述中继站所监测的信号质量参数和/或所述移动台所发送的测距请求消息中所带有的其可接受的下行突发包信息来确定将所述移动台归属于所述基站还是归属于所述中继站的步骤包括根据直接来自所述移动台的信号质量参数、所述中继站所监测的信号质量参数和/或所述移动台所发送的测距请求消息中所带有的其可接受的下行突发包信息来判断启用所述中继站是否能够增加移动台的吞吐量和/或降低移动台的发射功率，如果引入所述中继站能够增加移动台的吞吐量和/或降低移动台的发射功率则将所述移动台归属于所述中继站，否则将移动台归属于所述基站。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述中继站注册步骤中，所述中继站通过在所述中继站的测距和认证过程完成之后发送MAC管理消息来向所述基站表明其是一个中继站。

8.根据权利要求1所述的方法，其中在所述监测步骤中，所述中继站通过检测来自移动台的上行链路突发包或测距请求消息来获得所述移动台的信号质量参数。

9.根据权利要求2所述的方法，还包括：

如果确定将所述移动台归属于所述中继站，则所述基站根据在所述中继站中测量到的信号级别来调整测距响应消息中的功率调整级别，该测距响应消息将由所述中继站转发给所述移动台。

10.一种用于中继接入网的中继站，其中所述中继接入网包括基站、中继站和移动台，所述中继站包括：

接收机，用于接收并监测移动台的信号质量参数以及用于接收来自基站的消息；

过滤单元，用于确定所述移动台是否为活动的移动台；

发射机，用于：

向所述基站表明所述中继站是一个中继站；

在确定所述移动台为所述中继站的活动移动台之后，才将所述移动台的测距请求消息转发给基站；以及

在所述移动台归属于所述中继站时，将由所述接收机接收的所述基站的测距响应消息转发给所述移动台并发送同步和广播信息。

11.根据权利要求10所述的中继站，其中所述接收机通过接收上行链路数据突发包或测距请求消息来监测所述移动台的信号质量参数。

12.根据权利要求10所述的中继站，其中所述过滤单元基于多个帧中的基站下行链路广播信息搜索移动台，并且测量移动台的信号质量或功率，并且其中：

如果所述移动台的信号质量或功率高于特定门限，则将所述移动台确定为所述中继站的活动移动台；或者

如果所述移动台的信号质量或功率低于特定门限，则将所述移动台确定为所述中继站的不活动移动台。

13.根据权利要求12所述的中继站，其中所述过滤单元将从所述活动移动台接收的测距请求消息转换为MAC消息，以便将所述活动的移动台的测距请求消息转发给基站。

14.根据权利要求10所述的中继站，其中所述发射机通过在所述中继站的测距和认证过程完成之后发送MAC管理消息来向所述基站表明所述中继站是一个中继站。

15.一种中继接入网的基站，其中所述中继接入网包括基站、中继站和移动台，所述基站包括：

接收机，用于收集直接来自移动台的信号质量参数和所述中继站所监测的所述移动台的信号质量参数；

合并检测单元，用于综合这些信号质量参数和/或所述移动台所发送的测距请求消息中所带有的其可接受的下行突发包信息来进行合并检测，以确定将所述移动台归属于所述基站还是所述中继站，包括：

在第一种情况下，即如果所述接收机只接收到直接来自所述移动台的测距请求消息，则确定将所述移动台归属于所述基站；

在第二种情况下，即如果所述接收机只接收到由所述中继站转发的所述移动台的测距请求消息，则确定将所述移动台归属于所述中继站；或者

在第三种情况下，即如果所述接收机同时接收到直接来自所述移动台的测距请求消息和由所述中继站转发的所述移动台的测距请求消息，则根据直接来自所述移动台的信号质量参数、所述中继站所监测的信号质量参数和/或所述移动台所发送的测距请求消息中所带有的其可接受的下行突发包信息来确定将所述移动台归属于所述基站还是归属于所述中继站；以及

发射机，用于在所述合并检测单元确定将所述移动台归属于所述基站时向所述移动台返回测距响应消息，或在所述合并检测单元确定将所述移动台归属于所述中继站时向所述中继站返回测距响应消息。

16.根据权利要求15所述的基站，其中在所述第三种情况下，根据直接来自所述移动台的信号质量参数、所述中继站所监测的信号质量参数和/或所述移动台所发送的测距请求消息中所带有的其可接受的下行突发包信息来确定将所述移动台归属于所述基站还是归属于所述中继站包括根据直接来自所述移动台的信号质量参数、所述中继站所监测的信号质量参数和/或所述移动台所发送的测距请求消息中所带有的其可接受的下行突发包信息来判断启用所述中继站是否能够增加移动台的吞吐量和/或降低移动台的发射功率，如果引入所述中继站能够增加移动台的吞吐量和/或降低移动台的发射功率则将所述移动台归属于所述中继站，否则将移动台归属于所述基站。

17.一种无线通信系统，包括：

一个或多个移动台；

如权利要求15-16中的任何一项所述的基站；

如权利要求10-14中的任何一项所述的中继站，用于在所述移动台和所述基站之间转发消息以增加所述移动台的吞吐量和/或扩展所述基站的覆盖范围。

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