CN101072065B - 在多跳中继蜂窝网络中透明中继的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种在多跳中继蜂窝网络中使用多个频带透明地中继信号的装置和方法，其中中继站(RS)在第一频带中经由中继链路与基站(BS)通信，在不同于第一频带的第二频带中经由子蜂窝链路与在RS的子蜂窝内的移动台(MS)通信。

Description

在多跳中继蜂窝网络中透明中继的装置和方法 
相关申请的交叉引用 
该申请在35U.S.C.§119下要求2006年1月3日在韩国知识产权局申请的并被分配的序列号为2006-423的申请的、以及2006年6月30日在韩国知识产权局申请的并被分配的序列号为2006-60776的申请的优先权，每个申请的内容在此合并作为参考。 
技术领域
本发明通常涉及多跳中继蜂窝网络，具体涉及多跳中继蜂窝网络中提供在多个频带中透明中继业务的装置和方法。 
背景技术
在第四代(4G)移动通信系统中，减少蜂窝半径以实现更高传输率和容纳更大数目的呼叫。使用传统无线网络配置技术的集中式网络设计对4G移动通信系统是不可行的。相反，无线网络必须允许分布式控制和实现，并积极处理环境改变，诸如，新基站(BS)的增加。这就是为什么4G移动通信系统应该使用自配置(self-configurable)无线网络。 
对于自配置网络的实际部署，将用于Ad Hoc网络的技术引入移动通信系统。主要示例是通过将用于Ad Hoc网络的多跳中继方案引入蜂窝网络来配置的多跳中继网络。因为通过直接链路在BS和移动台(MS)之间实施通信，在蜂窝网络中可容易地在它们之间建立高可靠性的无线通信链路。 
然而，BS的固定阻止了无线网络的灵活配置，这使得在经历变动业务分发和呼叫数目大量变化的无线环境中提供有效业务变得困难。为了避免该问题，采用一种中继方案，在该方案中经由邻居MS或邻居固定中继站(RS)通过多跳传送数据。多跳中继方案易于自适应环境变化的快速网络重配置(reconfiguration)，并给出有效的全面无线网络操作。同样，通过在BS和MS之间安装RS可以将具有更好质量的无线信道提供给MS，并因此经由RS建立多跳中继路径。更好的是，因为在盲区或利用BS的通信不可用的区域，可 以将高速数据信道提供给MS，因此扩展了蜂窝覆盖。 
图1示出了典型的多跳中继蜂窝网络。BS 100服务区101内的MS 110经由直接链路连接到BS 100。另一方面，位于BS 100服务区101之外的并因此处于差的信道状态的MS 120，经由RS 130的中继链路与BS 100通信。 
当MS 120位于BS 100的服务区101之外或处于经历建筑物的严重屏蔽效应的盲区时，RS 130可以向MS 120提供更好质量的无线信道。因此，BS 100可以使用多跳中继方案向处于差的信道状态的蜂窝边界区域提供高速数据信道，因此扩展了其蜂窝覆盖。 
RS 130将从BS 100接收的下行链路信号中继到MS 120，并将从MS 120接收的上行链路信号中继到BS 100。因此，在BS 100和RS 130之间存在BS-RS链路，在RS 130和MS 120之间存在RS-MS链路，在BS 100和MS 110之间存在BS-MS链路。根据数据传输路径的末端每个链路被分成下行链路和上行链路。 
RS 130应中继控制信息作为与初始存取相关联的控制信息以及业务，以启动BS 100和MS 120之间的通信。因此，RS 130应该提供中继服务，这样MS 120可以不需要获得任何其它附加功能就能通信。 
如果BS 100使用如图2示出的帧结构与MS 110通信，RS 130也应该向MS 120中继相同帧结构的信号。 
图2示出了用于典型的宽带无线接入(BWA)通信系统的帧结构。该帧结构是遵循电气和电子工程师协会(IEEE)802.16的时分双工(TDD)帧。TDD帧在时间上被分为下行链路子帧和上行链路子帧。下行链路子帧以同步信道开始，然后是控制信道和下行链路突发串(burst)。上行链路子帧包括控制信道和上行链路突发串。 
如上描述，从接收中继服务的MS的角度，MS需要经由RS不使用任何附加功能来通信。因此需要从RS透明地中继信号。 
发明内容
本发明的一个方面是至少解决所述问题和/或缺点，并且至少提供以下所述的优点。因此，本发明的一个目的是提供一种在多跳中继蜂窝网络中透明地中继信号的装置和方法。 
本发明的另一方面是在多跳中继蜂窝网络中提供一种从RS透明地中继 多个频带中的信号的装置和方法。 
根据本发明的一方面，在多跳中继蜂窝网络中提供一种支持RS中的中继服务的方法，其中RS在第一频带与高层节点通信，并且在第二频带与低层节点通信，其中所述在第一频带与高层节点通信的步骤包括：从所述高层节点接收包括控制信息的信号；转换到发送模式；以及将先前时间从低层节点接收的信号发送到高层节点，其中所述将先前从所述低层节点接收的信号发送到高层节点的步骤包括：根据发送定时和从所述高层节点接收的信号的传输延迟，以与往返延迟(RTD)一样长的定时提前来发送所述信号，其中所述在第二频带与低层节点通信包括：将从所述高层节点接收的信号发送到所述低层节点；转换到接收模式；以及在所述第二频带中从所述低层节点接收信号，其中所述将从所述高层节点接收的信号发送到所述低层节点的步骤包括：根据发送定时和从所述高层节点接收的信号的传输延迟，以与0.5×RTD一样长的定时提前来发送所述信号。 
根据本发明的另一方面，在多跳中继蜂窝网络中提供一种支持RS中的中继服务的装置，其中定时控制器提供使用预定链路频带用于发送和接收信号的定时信号，根据定时信号第一收发器在第一频带与高层节点通信，根据定时信号第二收发器在第二频带与低层节点通信，其中所述定时控制器提供定时信号，使得根据发送定时和从所述高层节点接收的信号的传输延迟，以与往返延迟(RTD)一样长的定时提前来向所述高层节点发送信号，以及根据发送定时和从所述高层节点接收的信号的传输延迟，以与0.5×RTD一样长的定时提前来向所述低层节点发送信号。 
根据本发明的另一方面，在多跳中继BWA通信系统中提供一种支持使用至少两个频带的中继服务的子帧配置方法，其中在子帧的第一区域配置第一频带子帧和第二频带子帧，所述第一频带子帧用于在BS与MS和第一RS中的至少一个之间通信，所述第一RS不提供同步信道，所述第二频带子帧用于在提供同步信道的第二RS与MS之间通信；以及在所述子帧的第二区域配置第一频带子帧用于所述BS和所述第二RS之间的通信。 
仍然根据本发明的另一方面，在多跳中继BWA通信系统中提供一种支持使用至少两个频带的中继服务的子帧配置方法，其中在子帧的第一区域中配置用于在BS与MS和RS中的至少一个之间通信的子帧；在所述子帧的第二区域中配置用于在所述BS和MS之间通信的第一频带子帧和用于在所述RS和MS之间通信的第二频带子帧。 
附图说明
当结合以下附图时，本发明的上述和其它目的、特征和优点将从下面详细的说明中变得更加明显，附图中： 
图1示出了典型多跳中继蜂窝网络的配置； 
图2示出了用于典型BWA通信系统的帧结构； 
图3示出了根据本发明用于透明中继的多跳中继蜂窝网络的配置； 
图4A和图4B示出了根据本发明第一实施例用于透明中继的帧结构； 
图5A和图5B示出了根据本发明第二实施例用于透明中继的帧结构； 
图6A和图6B示出了根据本发明第三实施例用于透明中继的帧结构； 
图7A和图7B示出了根据本发明第四实施例用于透明中继的帧结构； 
图8示出了根据本发明的受干扰的多跳中继蜂窝网络的配置； 
图9A到图9D示出了根据本发明用于在多跳中继网络中消除干扰的发送定时； 
图10示出了根据本发明用于透明中继的扩展多跳中继网络的配置； 
图11是示出了根据本发明在RS透明中继操作的流程图； 
图12是示出了根据本发明在多跳中继蜂窝网络中透明中继的信号流的图示； 
图13示出了根据本发明在RS中的发送操作； 
图14是根据本发明用于透明中继的BS的框图；以及 
图15是根据本发明用于透明中继的RS的框图。 
具体实施方式
以下将参考附图在此描述本发明的优选实施例。在以下说明中，不再详细说明公知的功能或结构，这是因为这将以不必要的细节混淆本发明。 
本发明在多跳中继蜂窝网络中提供一种在多个频带中的透明中继服务。也就是说，蜂窝网络使用多个频带来提供透明中继服务，并且通过使用不同频带经由BS-RS链路和RS-MS链路实施通信。透明中继服务定义为这样的服务，即，允许从接收该中继服务MS的角度来看，经由RS的中继服务看起来是来自BS的直接服务。 
在时分双工-正交频分多址接入(TDD-OFDMA)无线通信系统的环境中进行以下说明，本发明并不限于该环境中。因此，能够清楚的理解本发明可应用于任何其它多址方案。BS-MS链路被称为直接链路，BS-RS链路被称为中继链路，而RS-MS链路被称为子蜂窝链路。 
图3示出了根据本发明用于透明中继的多跳中继蜂窝网络。假设通过两跳中继方案在两个不同频带中透明地中继信号。BS 300的服务区内的MS 301和303(MS1和MS4)经由直接链路连接到BS。而且，BS 300服务区外的MS 311和313(MS2和MS3)经由RS 310提供的中继链路连接到BS 300。 
BS 300在两个频带F1和F2中与MS1和MS4通信，并在F1中与RS 310通信。BS 300通过BS-RS链路控制信道控制RS 310的操作。 
RS 310从在F1中从BS 300接收的信号当中选择要被中继的信号，然后在F2中将选择的信号中继到MS2和MS3。信号选择在BS 300的控制下执行。 
也就是说，RS 310在F1中与BS 300通信，在F2中与MS2和MS3通信。 BS 300在F1中与RS 310通信，在F1和F2中与具有直接链路的MS1和MS4通信。 
如上所述，BS可以通过多址方案在相同或不同的频带中与多个RS通信。而且，根据频率再利用因子可将相同或不同频率分配给RS的中继链路。 
为了易于在经由中继链路服务的区域和经由直接链路服务的区域之间切换，蜂窝网络可以分配F2给邻近RS 310的MS。例如，蜂窝网络可以将用于RS 310和MS2之间的中继链路的同一频带F2分配给BS 300和MS1之间的直接链路。 
RS 310应该支持F2中的网络进入过程，以使MS2和MS3能执行到BS 300的初始接入，即网络进入。具体地，RS 310在F2中中继控制信道信号和业务信号到MS2和MS3，并且将MS2和MS3在F2中为初始接入而发送的随机接入信道信号中继到BS 300。 
在这种方式下，RS 310经由两个链路，即，使用两个不同频带F1和F2的BS-RS链路和RS-MS链路通信。 
F1和F2可以彼此邻近。RS应该从在连续频带中区分发送信号和接收信号。因为在不同频带中传送的中继链路子帧和子蜂窝链路子帧在操作模式上可以不同，所以可以依据是否能从连续频带中区分发送和接收以及硬件复杂度来设计不同帧结构。 
图4A和图4B示出了根据本发明的实施例用于透明中继的下行链路子帧结构。例如，下行链路子帧结构用于侧图3示出的RS1来看、频带F1和F2的下行子帧。尽管在此描述了下行链路子帧，但上行链路子帧也采用相同格式。 
图4A示出了F1中的下行链路子帧，而图4B示出了F2中的下行链路子帧。F1中的下行链路子帧携带从BS 300指向MS4和RS 310的信号。在F2中有两个下行链路子帧。F2中的第一下行链路子帧携带侧BS 300到MS1的信号，F2中的第二下行链路子帧携带侧RS 310到MS2和MS3的信号。F2中的第一和第二下行链路子帧是空间复用的。 
BS 300在F2中与MS1和MS4通信，RS 310经由子蜂窝链路与MS2和MS3通信。 
图5A和图5B示出了根据本发明用于透明中继的帧结构的另一个示例。该帧的结构特征在于：在RS根据频率区分接收信号与发送信号的假设下，BS 帧同步于RS帧。 
参考图5A和图5B，BS配置用于F1的BS帧，以在F1中与RS和与BS具有直接链路的MS通信，并配置用于F2的BS帧，，以在F2中和与BS具有直接链路的另一个MS通信。BS可以分配相同或不同的频带给RS。由于使用频分双工(FDD)，RS在不同频带中与BS和MS通信。在BS帧中，RS以与MS经由直接链路与BS通信相同的方式来与BS通信。如果独立分配频带给RS链路，则可以使用新的通信方案。 
RS配置RS帧以在F2中与子蜂窝区内的MS或多跳RS通信。这就是说，RS配置用于不同于频带F1的F2的RS帧，其中RS与BS在F1中通信。给出两个或更多个频带，RS可以使用一个或多个用于多跳RS或MS的频带为RS链路提供帧。RS帧可以以传统帧结构配置，RS帧结构的细节可以依据系统配置而变化。 
图6A和图6B示出了根据本发明用于透明中继的帧结构的另一个示例。帧结构的特征在于：在RS不将不同频带中的发送信号和接收信号彼此分开的假设下，BS帧与RS帧异步。 
根据是否支持RS，BS将下行链路子帧和上行链路子帧中的每一个划分成两个时隙或区域。例如，BS在第一区域601与RS或MS通信，在第二区域603与MS通信。因此，BS将发往RS的突发串放置在第一区域601，使得在RS中接收后进行发送。BS在第一和第二区域601和603中与经由直接链路连接到BS的MS通信。 
如果RS不能够区分在不同频带中发送和接收的信号，则将RS帧从BS帧的发送定时延迟一定时偏移，用于发送和接收的时间复用。这就是说，RS在第一区域601后发送RS帧。为了消除反向干扰，RS在BS的上行链路和RS的下行链路之间以及BS的下行链路和RS的上行链路之间的重叠时期中不发送数据(发送空数据)。在第二区域中定义用于RS操作转换的转换间隙。 
在BS帧的发送时间之后的预定发送定时偏移发送RS帧。从MS的观点看，BS帧与RS帧异步。 
图7A和图7B示出了根据本发明用于透明中继的帧结构的另一个示例。该帧结构的特征在于：在RS不将不同频带中的发送信号和接收信号彼此分离的假设下，BS帧同步于RS帧。BS将下行链路子帧和上行链路子帧中的每一个分成两个时隙或区域，以阻止RS中的发送和接收同时发生。例如，BS配 置BS帧，使得BS在第一区域701中与MS通信，在第二区域702中与RS通信。 
在BS帧中，可以取决于频带来提供或不提供第二区域中的子帧。在多个频带当中的某些频带中，BS仅与具有直接链路的MS通信。因此，只提供第一区域子帧而没有第二区域子帧。BS在某些其它频带中只与RS通信。因此，只提供第二区域子帧而没有第一区域子帧。 
在RS帧中，下行链路子帧的第一区域携带从RS到MS的信号，下行链路子帧的第二区域携带从BS到RS的信号。上行链路子帧的第一区域携带从MS到RS的信号，上行链路子帧的第二区域携带从RS到BS的信号。RS和BS在与MS通信时彼此同步。 
BS使用多个频带，并为各个频带配置帧。在一个频带中，RS经由中继链路从BS接收服务，并使用同一频带经由子蜂窝链路提供服务给MS。这里，在中继链路上发送的BS帧以与在子蜂窝链路上发送的RS帧相同的结构配置。在该频带中，BS可以与经由直接链路连接到BS的MS以及RS通信。 
在RS帧中，可以取决于在蜂窝系统中支持的跳数来提供或不提供第二区域子帧。对于三跳或更多跳系统，第二区域子帧用于与下一跳的RS的通信。第二区域子帧可以以传统配置或新的配置形成。 
如图4所示，如上描述，对于在TDD多跳中继蜂窝网络中使用多个频带的透明信号中继，在相同频带中空间复用各子帧。因此，时间同步消除来自相邻蜂窝或子蜂窝的干扰。如图5所示，没有时间同步，蜂窝网络遭受直接链路和子蜂窝链路之间的反向干扰。反向干扰指，上行链路信号引起的对相邻蜂窝的下行链路信号的、具有高功率的干扰，反之亦然。 
图8示出了根据本发明的实施例的遭受反向干扰的多跳中继蜂窝网络。BS 300经由直接链路在F2中与MS1通信，RS 310经由子蜂窝链路在F2中与MS2通信。没有BS-MS链路和RS-MS链路之间的同步，链路上的信号彼此干扰，从而显著降低了系统性能。 
如图9A到图9D所示，为了消除反向干扰，RS根据BS和RS之间的传输延迟，以定时提前来中继。考虑BS的传输延迟，RS需要以0.5×RTD的定时提前来向MS中继RS下行链路子帧。 
图9A到图9D示出了根据本发明在多跳中继网络中用于消除干扰的发送定时。图9A是在F1中的定时图，图9B是在F2中的定时图。图9C和图9D 示出了由错误定时提前而引起的反向干扰。 
在下面理解的前提下进行下列描述：一帧包括下行链路子帧、发送/接收转换间隙(TTG)、上行链路子帧、以及接收/发送转换间隙(RTG)。 
参考图9A，在步骤901中BS在F1中发送下行链路子帧，在步骤903中，在F1中与BS通信的MS或RS在传输延迟后接收到来自BS的下行链路子帧。然后，在步骤905中，MS或RS以考虑往返延迟(RTD)的定时提前来向BS发送BS上行链路子帧。 
参考图9B，在步骤911中BS发送下行链路子帧，在步骤913中，考虑BS的传输延迟，RS以0.5×RTD的定时提前向MS发送RS下行链路子帧。0.5×RTD定时提前可以防止与BS有直接链路的MS的上行链路子帧在F2中干扰RS的下行链路子帧。没有定时提前的话，就会发生干扰，如图9C所示。参考图9D，如果RS像F1的通信链路那样，将F2中的发送信号的定时提前RTD，则RS的上行链路子帧干扰BS的下行链路子帧。 
在两跳蜂窝网络中不同频带中的中继链路和子蜂窝链路的建立可以扩展到如图10所示的更多跳。 
图10示出了根据本发明用于透明中继的扩展的多跳中继网络。参考图10，BS 1000在两个频带F1和F2中与其服务区内的MS 1001和1003通信。BS 1000在F1中与第一RS 1010(RS 1)通信。 
RS 1在F1中与BS 1000通信。此外，RS 1在F2中分别经由子蜂窝链路和两跳中继链路与RS 1的子蜂窝内的MS 1011和第二RS 1020(RS 2)通信。 
RS 2在F2中与RS 1通信。此外，RS 2经由子蜂窝链路在F1中与RS 2的子蜂窝内的MS 1021通信。 
如上所述，通过在每一跳改变不同频率本发明可以扩展到多跳。最后终点RS是两跳的距离。为了扩展到三跳，可以使用单跳RS取代BS 1000，以及使用两跳RS取代RS 1010。在彼此相距一跳的两个RS之间的操作与图10中示出的单跳RS 1010和两跳RS 1020之间的操作相同。 
现在将对RS和多跳中继网络的用于在多个频带中在BS和MS之间透明中继信号的操作进行说明。 
图11示出了根据本发明在RS中透明中继的操作。尽管描述使用两个频带执行透明中继，但透明中继可以扩展到更多频带。此外，RS同时使用F1用于中继链路和F2用于子蜂窝链路。这就是说，中继链路和子蜂窝链路处于 不同频带。 
参考图11，RS同时并行使用F1和F2，在中继链路和子蜂窝链路上通信。这就是说，RS使用F1在中继链路上从BS接收信号，并且使用F2在子蜂窝链路上发送信号到BS。 
关于在F1中RS的操作，在步骤1011中RS通过从BS接收前导信号获得同步信息。从BS的角度看，RS像MS一样操作。 
在步骤1103中，RS通过从BS接收帧控制报头(FCH)、下行链路(DL)MAP、和上行链路(UL)MAP，获得用于将信号中继到RS的子蜂窝内的MS的控制信息。 
然后，在步骤1105中，RS基于中继控制信息，从BS接收将被中继到子蜂窝内的MS的业务信号。 
在步骤1107中，RS从接收来自BS的下行链路信号的接收模式转换到转换模式(第一操作转换)。随着在F1中的第一操作转换，接收模式转换到在F2中的发送模式。 
在步骤1109中，RS以与RTD一样长的定时提前，向BS发送RS在先前时间在F2中接收到的上行链路信号。 
在步骤1111中，RS从发送模式转换到接收模式(第二操作转换)。然后，RS结束本发明的算法或返回到步骤1103或1101以接收下一帧。 
关于在F2中RS的操作，在步骤1102中RS同步于BS的下行链路子帧的发送定时，发送子蜂窝区中的前导信号。这就是说，考虑BS的下行链路子帧的发送定时和RTD，RS执行0.5×RTD的定时提前。 
在步骤1104和1106中，RS将从BS接收的公用控制信息和业务发送到MS。 
在步骤1108中，RS从向MS发送下行链路信号的发送模式转换到接收模式(第一操作转换)。随着在F2中的第一操作转换，接收模式转换到在F1中的发送模式。 
在步骤1110中，RS从MS接收上行链路信号，用于中继到BS。 
在步骤1112中，从接收模式转换到发送模式后，RS结束本发明的处理或返回步骤1102以接收下一帧。 
图12示出了根据本发明在多跳中继蜂窝网络中用于透明中继的信号流。在步骤1211中，BS 1201在F1中发送前导和控制信道特征信息到RS 1203。 
RS 1203使用前导和控制信道特征信息，获得系统同步以及下行链路和上行链路控制信道特征信息。然后在步骤1213中，RS 1203在F1中根据控制信道特征执行到BS 1201的接入过程。在接入过程期间，RS 1203可以与BS 1201协商其中继能力。 
在步骤1215中，BS 1201发送系统控制信息到RS 1203，其包括有关子蜂窝链路的频带F2的信息，其中在该链路上向RS 1203的子蜂窝区内的MS提供服务。 
在步骤1217中，RS 1203在由BS 1201指定的F2中向子蜂窝区内的MS广播前导和控制信道特征信息。 
MS 1205使用前导和控制信道特征信息获得系统同步以及下行链路和上行链路控制信道特征信息。然后，在步骤1219中，MS 1205在F2中根据控制信道特征执行到RS 1203的接入过程。 
在步骤1221中，当从MS 1205接收到接入信息时，RS 1203在F1中中继接入信息到BS 1201。 
在步骤1223中，BS 1201向RS 1203发送下行链路控制信息和业务，以便MS 1205接收来自RS 1023的中继业务。下行链路控制信息包括能使RS 1203选择要被中继的信号的控制信息。 
在步骤1225中，RS 1203在F2中向MS 1205发送控制信息和业务。 
在步骤1227中，MS 1205在F2中发送上行链路信号到RS 1203，在步骤1229中，RS 1203在F1中中继上行链路信号到BS 1201。 
如上所述，经由RS的中继信号可以扩展BS的覆盖区域。然而，由于RS从BS接收下行链路信号，重配置下行链路信号的相同信息，并且发送关于子蜂窝链路的重配置的信息，因此降低了无线资源的效率。如果RS位于覆盖扩展的BS的蜂窝边界，则中继链路的信道容量降低。 
根据本发明，因此，如图13所示，RS使用定向天线来增加中继链路的信道容量，并扩展BS的覆盖区。 
图13示出了根据本发明在RS的发送操作。通过使用定向天线，RS 1310建立与BS 1300的通信，从而增加RS 1310和BS 1300之间的中继链路的信道容量。 
RS 1310进一步使用全向天线以建立与在RS 1310的子蜂窝内的MS的通信链路，因此扩展了BS 1300的覆盖区域。这就是说，RS 1310有两个用于 定向天线和全向天线的射频(RF)端，其中使用该定向天线建立与BS 1300的通信链路，使用该全向天线建立与MS的通信链路。 
图14示出了根据本发明用于透明中继的BS。以下描述基于使用两个频带的假设。由于BS在两个频带F1和F2中通信，因此其包括用于F1的发送装置1401、用于F2的发送装置1403、以及带通滤波器(BPF)1433和1463。发送装置1401和1403具有相同配置，因此仅描述发送装置1401。 
BPF 1433和1463分离在发送装置1401和1403的频带中的信号，并且将信号发送到发送装置1401和1403。 
用于F1的发送装置1401具有发射机1411、接收机1421、以及RF切换开关1431。 
发射机1411包括帧配置器1413、资源映射器1415、调制器1417、以及数模切换开关(DAC)1419。 
帧配置器1413根据目的地生成具有从上层接收的数据的子帧。例如，如果帧配置器1413包括在BS中，则其配置BS-MS子帧具有将被发送到经由直接链路连接到BS的MS的数据，并配置BS-RS子帧具有将要发送到RS的数据。 
资源映射器1415分配子帧到对应于子帧的链路的突发串。 
调制器1417以预定调制方案调制从资源映射器1415接收的子帧。DAC1419将调制的数字信号转换为模拟信号，将模拟信号上变频为RF信号，并在RF切换开关1431的控制下通过BPF 1433和天线1407将RF信号发送到MS或RS。 
接收机1421包括模数转换器(ADC)1423、解调器1425、资源解映射器1427和帧提取器1429。 
ADC 1423将通过BPF 1463和RF切换开关1431将在F1中接收的信号下变频为基带信号，并将该基带模拟信号转换为数字信号。 
解调器1425以预定的解调方案解调数字信号。 
资源解映射器1427从由解调器1425接收的每个链路的突发串中提取子帧。 
子帧提取器1429从由解映射器1427接收的子帧中提取期望的子帧。例如，期望的子帧是BS-MS子帧和BS-RS子帧。 
在定时控制器1405的控制下，根据帧的发送和接收频带，RF切换开关1431切换发射机1411和1421到BPF 1433。 
定时控制器1405控制帧中F1和F2的发送和接收定时。 
图15示出了根据本发明用于透明中继的RS。在RS的发射机和接收机中的每个模块以与在图14中示出的对应部分相同的方式操作，并因此不在此提供其说明。RS配有定向天线1507和全向天线1509，所述定向天线用于增加BS和RS之间的中继链路的信道容量，所述全向天线用于与在RS的子蜂窝内的MS通信。 
根据RF切换开关1531的切换。RS在两个天线之间和在两个频带之间切换。这就是说，当在接收机1521中通过定向天线1507在F1中从BS接收到下行链路信号时，发送机1501在F2中通过全向天线1509中继下行链路信号到子蜂窝区内的MS。该下行链路信号是在先前时间从BS接收的信号。 
当在接收机1521中通过全向天线1509在F2中从MS接收到上行链路信号时，发射机1501通过定向天线1507在F1中中继上行链路信号到BS。该上行链路信号是在先前时间从MS接收的信号。 
定时控制器1533生成定时信号，用于在不同频带中向/从BS和MS发送/接收信号，并且通过定时信号控制RF切换开关1531的操作。此外，定时控制器1533根据BS的发送定时和传输延迟控制将要以0.5×RTD定时提前发送的RS下行链路子帧，以防止在F2中的反向干扰。 
根据如上描述的本发明，在多跳中继蜂窝网络中使用多个频带透明地中继信号。因此，扩展了BS的覆盖区并且确保了MS的向后兼容性。同样，在BS和RS之间的中继链路上使用定向天线增加了中继链路的信道容量。 
已经参考本发明的特定优选实施例示出和描述了本发明，本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中在形式上和细节上做出各种变化。 

Claims (13)

1.一种蜂窝网络中在中继站(RS)中支持中继服务的方法，包括：
在第一频带与高层节点通信；以及
在第二频带与低层节点通信，
其中所述在第一频带与高层节点通信的步骤包括：
从所述高层节点接收包括控制信息的信号；
转换到发送模式；以及
将先前时间从低层节点接收的信号发送到高层节点，
其中所述将先前从所述低层节点接收的信号发送到高层节点的步骤包括：根据发送定时和从所述高层节点接收的信号的传输延迟，以与往返延迟(RTD)一样长的定时提前来发送所述信号，
其中所述在第二频带与低层节点通信包括：
将从所述高层节点接收的信号发送到所述低层节点；
转换到接收模式；以及
在所述第二频带中从所述低层节点接收信号，
其中所述将从所述高层节点接收的信号发送到所述低层节点的步骤包括：根据发送定时和从所述高层节点接收的信号的传输延迟，以与0.5×RTD一样长的定时提前来发送所述信号。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述高层节点是基站(BS)和高层RS中的一个。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述低层节点是低层RS和在该RS服务区内的移动台(MS)中的一个。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述控制信息包括有关所述第二频带的信息。
5.如权利要求1所述的方法，其中在所述第一和第二频带中并行实施所述通信。
6.一种在蜂窝网络中支持中继站(RS)中的中继服务的装置，包括：
定时控制器，用于提供定时信号，以便在预定链路的使用频带中发送和接收信号；
第一收发器，用于根据所述定时信号在第一频带中与高层节点通信；以及
第二收发器，用于根据所述定时信号在第二频带中与低层节点通信，
其中所述定时控制器提供定时信号，使得根据发送定时和从所述高层节点接收的信号的传输延迟，以与往返延迟(RTD)一样长的定时提前来向所述高层节点发送信号，以及根据发送定时和从所述高层节点接收的信号的传输延迟，以与0.5×RTD一样长的定时提前来向所述低层节点发送信号。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述高层节点是基站(BS)和高层RS中的一个。
8.如权利要求6所述的装置，其中所述低层节点是低层RS和在该RS的服务区内的移动台(MS)中的一个。
9.如权利要求6所述的装置，其中所述第一和第二收发器中的每一个包括：
天线，用于提供外部接收的信号到接收机以及向外部发送由发射机生成的信号；
发射机，用于根据所述定时信号发送预定频带信号；以及
接收机，用于根据所述定时信号接收预定频带信号。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述发射机包括：
帧配置器，用于根据帧配置方法配置发送帧；和
资源映射器，用于将包括在帧中的子帧映射到分配给链路突发串的资源。
11.如权利要求9所述的装置，其中所述接收机包括：
资源解映射器，用于从接收信号的突发串中提取子帧；以及
帧提取器，用于从提取的子帧中提取链路的子帧。
12.如权利要求9所述的装置，进一步包括切换开关，用于在所述定时控制器的控制下切换天线到发射机和接收机中的一个。
13.如权利要求6所述的装置，其中所述第一和第二收发器在所述定时控制器的控制下并行操作。
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