CN101188816B

CN101188816B - 中继方法和中继系统以及中继设备

Info

Publication number: CN101188816B
Application number: CN2006101454365A
Authority: CN
Inventors: 吕林军
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2006-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2026-11-15
Also published as: CN101188816A

Abstract

一种中继转发方法，包括以下步骤：基站将第一中继信息元素发送给中继站，指示属于中继站的资源位置；中继站接收业务数据，并根据基站的指示，将接收到的需要中继的业务数据，通过中继区域进行中继转发。本发明还提供了一种中继模式切换方法、一种中继感知方法、一种中继系统和一种中继设备。本发明中的中继站能够根据基站的指示，通过中继区域进行业务数据的中继转发，并进行发送频率调整，提高了中继可靠性。而且，本发明中的中继站也能够根据基站的指示切换当前中继模式；本发明中的中继站还能够自己感知周围的无线环境，并在判决出自身覆盖范围内受到干扰时，可以通知基站，并自主进行发送频率调整，从而适应无线环境的变化。

Description

中继方法和中继系统以及中继设备

技术领域

本发明涉及中继技术，特别涉及中继方法和中继系统以及中继设备。

背景技术

免许可运营(License-exempt Operation)的移动通信系统，主要用于为较为偏远、人口密度较低的地区提供固定宽带接入。

以无线区域网(Wireless Regional Area Network，WRAN)系统为例，该系统采用认知无线电技术，寻找许可用户(LU)的空闲频带进行通信，通信过程是通过基于时分双工(Time Division Duplex，TDD)的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access，OFDMA)技术来实现的。例如，WRAN系统在无线数字电视的甚高频/超高频(Very HighFrequency/Ultra High Frequency，VHF/UHF)等许可频带中，寻找没有被占用的空闲频段作为自身的承载频段，并通过超帧实现业务数据的传输。

图1a为现有WRAN系统的超帧结构示意图。如图1a所示，超帧中包括一个前导符号(Preamble)、超帧控制头(SCH)和若干数据帧。Preamble用于用户设备(Customer Premises Equipment，CPE)与基站(Base Station，BS)取得同步，并进行信道估计；SCH用于给CPE提供数据帧的相关信息，例如某个数据帧是否与子信道绑定等；数据帧分为上行子帧和下行子帧。

图1b为现有WRAN系统的超帧中的数据帧结构示意图。如图1b所示，数据帧中包括上行子帧和下行子帧，上行子帧经过一个自滑动保护时间后，即为下行子帧。其中，下行子帧开始为Preamble，CPE以此来进行同步和信道估计；然后是帧控制头(FCH)，用于承载当前帧的信息，比如当前帧中是否包含用于指示信道资源的上行映射(US-MAP)消息、上行信道描述符 (UCD)消息、指示信道资源的下行映射(DS-MAP)消息、下行信道描述符(DCD)消息，然后包含可能的US-MAP消息、DS-MAP消息、UCD消息、DCD消息等控制消息；上行子帧包含一个Preamble，BS以此来对各CPE进行同步和信道估计，然后是突发控制头(BCH)用于指示后续包的控制信息。

为了扩展服务小区的覆盖范围，免许可运营的移动通信系统中也需要设置中继站(Repeater/Relay Station，RS)，对BS和CPE之间的无线通信信号进行中继处理，补偿信号的衰减。

然而，现有免许可运营的移动通信系统中，由于RS的中继转发会对系统造成干扰，从而使得系统的中继可靠性不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个主要目的在于：提供一种中继转发方法，能够提高免许可运营的移动通信系统中的中继可靠性。

本发明的另一个主要目的在于：提供一种中继系统，能够提高免许可运营的移动通信系统中的中继可靠性。

本发明的再一个主要目的在于：提供一种中继设备，能够提高免许可运营的移动通信系统中的中继可靠性。

根据上述的一个主要目的，本发明提供了一种中继转发方法，包括以下步骤：

基站将第一中继信息元素发送给中继站，指示中继区域，所述第一中继信息元素包括：用于标识中继站并指示中继站无条件中继转发管理消息和/或控制消息的中继站标识、用于指示中继区域的帧偏移Frame Offset字段、用于指示起始信道号的信道编号Channel Number字段、用于指示信道数量的信道数量Number of Channel字段、用于指示中继开始时隙位置的时隙偏移Slot Offset字段和用于指示时隙数量的时隙数量字段，所述中继区域是指基站在调度时，把需要被中继转发的某个用户设备CPE对应的业务数据都集中放到某个无线资源上；

中继站接收业务数据，并根据基站的指示，将接收到的需要中继的业务数据，通过中继区域进行中继转发。

根据上述的另一个主要目的，本发明提供了一种中继系统，包括：基站、中继站和用户设备CPE，其中，

所述基站，向所述中继站发送第一中继信息元素，指示中继区域，所述第一中继信息元素包括：用于标识中继站并指示中继站无条件中继转发管理消息和/或控制消息的中继站标识、用于指示中继区域的帧偏移Frame Offset字段、用于指示起始信道号的信道编号Channel Number字段、用于指示信道数量的信道数量Number of Channel字段、用于指示中继开始时隙位置的时隙偏移Slot Offset字段和用于指示时隙数量的时隙数量字段，所述中继区域是指基站在调度时，把需要被中继转发的某个用户设备CPE对应的业务数据都集中放到某个无线资源上；

所述中继站，接收来自所述基站或者CPE的业务数据，并根据来自所述基站的第一中继信息元素，通过中继区域进行业务数据的中继转发。

根据上述的再一个主要目的，本发明提供了一种中继设备，包括：主控单元、中继接收单元和中继发送单元，其中，

所述中继接收单元，用于接收来自外部基站和/或CPE的业务数据，以及外部基站发送的用于指示中继区域的第一中继信息元素，并将所述第一中继信息元素上报给主控单元，所述第一中继信息元素包括：用于标识中继站并指示中继站无条件中继转发管理消息和/或控制消息的中继站标识、用于指示中继区域的帧偏移Frame Offset字段、用于指示起始信道号的信道编号Channel Number字段、用于指示信道数量的信道数量Number of Channel字段、用于指示中继开始时隙位置的时隙偏移Slot Offset字段和用于指示时隙数量的时隙数量字段，所述中继区域是指基站在调度时，把需要被中继转发的某个用户设备CPE对应的业务数据都集中放到某个无线资源上；

所述主控单元，用于根据所述中继接收单元上报的由基站发送的所述管理消息，控制所述中继发送单元在当前频率下中继转发业务数据；

所述中继发送单元，用于在所述主控单元的控制下，通过中继区域，对接收到的业务数据进行中继转发。

由此可见，本发明中的中继站根据基站的指示，通过中继区域进行业务数据的中继转发，提高了中继可靠性。而且，本发明中的中继站也能够根据基站在系统受到干扰时发送的管理消息进行发送频率调整；本发明中的中继站还能够自己感知周围的无线环境，并在判决出自身覆盖范围内受到干扰时，可以通知基站，并自主进行发送频率调整，从而适应无线环境的变化。

附图说明

图1a为现有WRAN系统的超帧结构示意图。

图1b为现有WRAN系统的超帧中的数据帧结构示意图。

图2为本发明实施方式中的中继系统示意图。

图3为本发明实施方式中的中继系统的内部位置关系示意图。

图4为本发明实施方式中的中继设备的示例性结构图。

图5为本发明实施方式中的中继方法的流程图。

图6为本发明实施方式中RS接入和初始化的流程图。

图7为本发明实施方式中RS启动过程的流程图。

图8为本发明实施方式中RS的主动模式感知过程的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明实施方式进一步详细说明。

本发明实施方式的基本思想是：针对免许可运营的移动通信系统的特点，RS根据BS的指示，通过相应的无线资源进行中继转发；RS根据BS的指示，切换当前中继模式；RS感知无线环境的变化，并进行干扰分析；RS根据无线环境的变化或者BS的指示，调整其发送频率，提高中继可靠性。

图2为本发明实施方式中的中继系统示意图。如图2所示，本实施方式中的中继系统包括：BS、RS和CPE。

其中，CPE和BS通过接入链路(Access Link)进行交互；由于RS不改变CPE传送到BS的业务数据以及BS传送到CPE的业务数据，RS与CPE 之间的交互方式同BS与CPE之间的交互方式相同，因此，CPE和RS之间也通过接入链路进行交互；RS和BS通过中继链路(Relay Link)进行交互，在该链路中，RS收发业务数据的频率是由BS确定的，包括上行中继链路和下行中继链路。

上述系统中，RS的覆盖范围可以全部包含在BS的覆盖范围内，也可以局部包含在BS的覆盖范围内。

图3为本发明实施方式中的中继系统的内部位置关系示意图。如图3所示，BS的覆盖范围为左边的大圆，RS的覆盖范围为右边的小圆，该系统中还包括CPE1、CPE2和CPE3。

其中，CPE1处于RS的覆盖范围内，但是处于BS的覆盖范围外，因此，CPE1只能通过接入链路和RS进行交互。

CPE2位于BS的覆盖范围内，但是处于RS的覆盖范围之外。CPE2通过接入链路直接和BS进行交互，不需要RS进行中继转发。此时，RS可能不具备把属于CPE2的业务数据从所有业务数据中分离出来的能力，因此仍然会将属于CPE2的业务数据在RS的覆盖范围内进行中继转发，但不会对CPE2接收业务数据带来任何影响。

CPE3位于BS和RS的共同覆盖范围内。CPE3可以通过接入链路直接和BS进行交互，或者通过接入链路和RS进行交互。CPE3可以通过不同的频率来区分与BS或者RS进行交互的业务数据，实现选择分集功能。CPE3还可以同时通过接入链路与BS和RS连接，尤其在BS和RS使用相同的频率时，由BS和RS同时为CPE3服务，为CPE3接收业务数据提供分集功能。

在BS和RS同时为某个CPE服务的情况下，如果RS能够将属于该CPE的业务数据从所有业务数据中分离出来，那么可以由BS来选择是否需要由RS对属于该CPE的业务数据进行中继转发。

如果CPE判断出属于自己的业务数据位于中继区域，且自己的接收频率与RS的发送频率不同，则CPE可以确定其接收到的信号中包含RS的发送频率。

本实施方式中的RS可以处于不同的中继模式，包括：放大并转发(amplify and forward，AF)模式和译码并转发(decode and forward，DF)模式。

当RS处于AF模式时，RS只需要选择BS指示的中继区域(Relay Area)，接收业务数据，并对接收到的业务数据进行放大转发即可。

其中，中继区域是指：BS在调度时，把需要被中继转发的某个CPE对应的业务数据都集中放到某个无线资源上。例如，一个帧上有50个OFDM符号，下行30个，上行18个，上行和下行之间保护时间为2个OFDM符号。此时，将下行OFDM符号中的3个、上行OFDM符号中的5个设置为专用于传输属于一个CPE的业务数据的无线资源，即中继资源(Relay Resource)或者中继区域，一帧中可以有多个CPE对应的多个中继区域。

具体来说，RS处于AF模式时具有的中继能力特征包括：

(1)RS是否具有更改频率的功能。如果RS可以更改频率，那么BS可以根据系统受到不同干扰的情况，指示RS选择不同的工作频率。如果RS不能更改频率，当RS和BS之间存在干扰的时候，BS可以不启动或者关闭RS的中继功能。

(2)RS是否可以选择中继区域。也就是比如RS是在第K帧的对于下行/上行子帧的一些OFDM符号进行转发，而另一些OFDM符号不进行转发，此时，BS在调度的时候，把需要被中继的CPE的业务数据都集中放到一个无线资源上，RS才能够实现仅对需要中继转发的业务数据进行中继，这样减少了由于RS的转发而造成对一些不需要进行中继的CPE的干扰。

CPE可以根据自己的数据是否位于中继区域，以及自己的接收频率是否和RS之间的频率是否相等，确定其接收信号是否被RS中继转发。

对于处于AF模式的RS，可以同时具有如上两种中继能力，也可以仅具有其中的一种能力，或者两种能力都不具备。

当RS处于DF模式时，对于下行中继，RS通过中继区域之外的其它OFDM资源接收到BS发送的下行数据并进行译码后，在中继区域内编码、调制，然后通过中继区域将业务数据中继转发发送给CPE；对于上行中继，RS通过中继区域之外的其它OFDM资源接收到CPE发送的业务数据后，通过中继区域将业务数据中继转发给BS。

RS用来中继转发数据的无线资源仍可以称为中继区域，但和AF模式下的中继区域不同。对于下行中继，中继区域内的业务数据是RS根据BS发送的需要被中继转发的业务数据进行重构后的业务数据，中继区域内没有BS发送的业务数据；对于上行中继，中继区域内的业务数据是RS根据CPE发送的需要被中继转发的业务数据进行重构后的业务数据，中继区域内没有CPE发送的业务数据。

也就是说，对于AF模式下的RS，中继区域用于接收业务数据和用于中继转发业务数据；而对于DF模式下的RS，中继区域仅用于中继转发业务数据。

RS处于DF模式时，可以通过时分/频分的方式降低系统内部的干扰。此时，DF模式又可以分为三种子模式：时分模式(Time-Division，TDM)、子信道复用模式(SubChannel Division Multiplex，SCDM)和异频模式。

其中，TDM模式是指：BS、CPE以及RS分别在不同的时间发送业务数据。例如，WRAN帧有40个时隙，下行时隙为24，上行时隙为16，其中下行链路中有5个时隙给RS使用(假设只有一个RS)，上行链路中有4个时隙给RS使用，那么BS只能在19个下行时隙中发送，所有的CPE只能在12个时隙中发送数据。

SCDM模式是指：BS、RS和CPE分别通过不同的子信道发送业务数据，但是仍然在同一个频率上工作。

异频模式是指：BS和RS/CPE分别通过不同的频率发送业务数据。

对于处于DF模式的RS，仅可以选择DF模式中的一种子模式，且RS对于BS或者CPE的业务数据的中继转发实际上存在延迟。因为RS需要对BS和CPE的数据需要进行解调、译码并重新编码、调制后，再通过中继区域进行中继转发。

上述系统中，RS还能够根据感知到的无线环境的相关信息，例如CPE发送的干扰测量报告等，自动调整其发送频率，还可以根据接收到的管理消息调整发送频率，RS也可以采用与CPE相同的方式获得感知信息。

图4为本发明实施方式中的中继设备的示例性结构图。如图4所示，本发明实施方式中的中继设备，即RS，包括：主控单元401、中继接收单元421、中继发送单元422、感知单元403和干扰判决单元404。

主控单元401，根据来自中继接收单元421的管理消息进行发送频率调整；接收来自干扰分析单元404的干扰判决结果，并在干扰判决结果为中继站的覆盖范围内受到干扰时，进行发送频率调整；向中继发送单元422发送控制信号，控制中继发送单元422在当前的发送频率下，中继转发业务数据。

中继接收单元421，将来自外部BS的管理消息发送给主控单元401；将来自感知单元403的感知信息发送给外部BS。

中继发送单元422，在主控单元401的控制下，并根据来自BS的指示，通过中继区域中继转发接收到的业务数据。

感知单元403，接收来自外部CPE的感知信息；按照CPE或者BS感知无线环境的方式感知外部无线环境，并生成感知信息，具体实现参见相关协议，这里不再详述；将接收到的感知信息和生成的感知信息发送给干扰分析单元404。

干扰分析单元，根据来自感知单元403的感知信息进行干扰分析，并得到干扰判决结果；将得到的干扰判决结果发送给主控单元401。

其中，接收到的感知信息可以为CPE发送的干扰测量报告；主控单元401则根据干扰测量报告得到干扰判决结果，并根据该判决确定是否需要调整当前的发送频率。

下面，以免许可运营的移动通信系统为WRAN系统为例，对本发明实施方式中的中继转发方法、中继模式切换方法、中继感知方法、中继系统和中继设备进行详细说明。

图5为本发明实施方式中的中继方法的流程图。如图5所示，本实施方式中的中继方法包括以下步骤：

步骤501，RS按照CPE接入WRAN系统的方式，接入到WRAN系统中，并进行初始化。

步骤502，RS启动中继功能，并调整其发送功率，覆盖BS指示的区域。

本步骤中，RS还可以按照CPE申请带宽的方式，向BS申请带宽。

步骤503，RS根据预先设定的中继模式，并按照BS的指示，在其覆盖的范围内中继转发接收到的业务数据。

本步骤中，中继模式包括AF模式和DF模式；BS指示RS的中继区域，RS通过中继区域，在其覆盖的范围内中继转发接收到的业务数据。

步骤504，RS进行感知，生成自身的感知信息，并接收来自其下属CPE的感知信息，RS根据自身生成的感知信息和接收到的感知信息进行干扰分析，得到干扰判决结果，确定其覆盖范围内是否受到干扰。

其中，RS可以按照CPE感知无线环境的方式，自身生成感知信息，并自动发送给BS，具体实现参见相关协议，这里不再详述。

本步骤中，如果RS确定其覆盖范围内存在干扰的时候，以紧急的方式或者在其分配的带宽上发送干扰通知消息，并在BS的控制下或者自动改变自己的频率；紧急方式是指通过竞争的方式，在紧急时隙上发送干扰通知消息，具体实现参见相关协议，这里不再详述。

当BS受到干扰时，RS也可以在BS的指示下进行信道切换，即BS和RS之间的无线频率；RS改变发送频率时，也可以按照BS或CPE改变频率的方式，重新建立无线连接，具体实现参见相关协议，这里不再详述。

下面，先对RS接入和初始化的过程进行详细说明。

图6为本发明实施方式中RS接入和初始化的流程图。如图6所示，本实施方式中RS按照CPE的方式接入和初始化的过程，包括以下步骤：

步骤601，RS按照CPE接入系统时搜索信道的方式，搜索BS的信道。

步骤602，RS在搜索到的信道上接收到超帧，并根据超帧的SCH，确定该信道是被允许的空闲信道，即通过该信道收发业务数据，不会对许可用户造成影响。

步骤603，RS按照CPE取得同步的方式，与BS取得同步。

步骤604，RS从超帧的数据帧中包括的UCD消息、DCD消息中，获得基站的信道相关信息。

步骤605，RS进行搜索(ranging)，并与BS协商基本能力，建立管理连接。

本步骤中，在ranging过程中，BS为RS分配连接标识(CID)；RS与BS协商基本能力的时候，需要将该RS具有的中继能力通知BS，并说明RS采用的中继模式是AF还是DF，如果是AF那么中继能力是否可以更改频率、是否可以支持中继区域等等。

协商基本能力的具体过程如下：

RS在接入过程中，需要通过向BS发送注册请求(Registration Request，REG-REQ)消息，请求向中继系统注册自己的能力。REG-REQ消息可以如表1所示。

格式	大小	注释
			REG-REQ_Message_Format(){
管理消息类型(Management Message Type)＝6	8比特

信息元素(Information Elements，IEs)	变量
			}

表1

注册成功后，BS会发送注册响应(Registration Response，REG-RSP)消息通知RS注册是否成功。其中，REG-RSP消息可以如表2所示。

格式	大小	注释
			REG-RSP_Message_Format(){
Management Message Type＝7	8比特

响应(Response)	8比特	0：成功(OK) 1：失败(Failure)
			Information Elements(IEs)	变量
}

表2

本实施方式中，REG-REQ消息和REG-RSP消息的多个IE中，包括中继信息元素(Relay information Element，Relay IE)，可以如表3所示。

格式	大小	注释
			Relay-information-Element(){
元素标识(Element ID)＝7	8比特	表示是设备中继能力
			是否支持中继功能(Relay Enable)	1比特	0：不支持 1：支持
中继模式(Relay Mode)	7比特	Bit0：如果为1，则支持 AF模式；否则不支持； Bit1：如果为1，则支持 DF模式，否则不支持。当Bit0和Bit1都同时为0 的时候，实际上相当于不具备中继能力； Bit2～Bit6：为AF模式时： Bit2：如果等于1，表示 RS可以改变频率，否则RS将和BS工作在同一个频率； Bit3：如果等于1，表明可以选择中继区域，否则不能

		选择中继区域；其它：保留。为DF模式时： Bit2如果等于1，则支持 TDM模式，否则不支持； Bit3如果等于1，则支持 SCDM模式，否则不支持； Bit4如果等于1，则支持异频模式，否则不支持；其它：保留。
			}

表3

本步骤中，BS还获知了当前RS的位置等信息，并完成了中继链路的发送功率的协商。

步骤606，BS为RS授权，并与RS进行关键信息的交换，例如密钥参数等。

步骤607，BS对RS进行鉴权认证，RS成功登记。

步骤608，RS进行其它可选初始化过程，使得自身具备对来自BS的管理消息进行内部处理的能力。

本步骤中，可选的初始化过程可以为：建立IP连接；建立时间，传输操作参数。

步骤609，RS建立用于传输管理消息的业务连接。

在成功接入并初始化后，RS需要启动其中继功能，启动过程可以是在BS的指示下完成的。

图7为本发明实施方式中RS启动过程的流程图。如图7所示，本实施方式中的RS启动过程包括以下步骤：

步骤701，BS向RS发送中继功能启动请求(RFS-REQ)消息，请求 RS按照该消息中指定的要求启动中继功能。

本实施方式中，RFS-REQ消息可以如表4所示。

格式	大小	注释
			RFS-REQ_Message_Format(){
Management Message Type＝26	8比特
			中继标识(Relay ID)	8比特
Information Elements(IEs)	变量
			}

表4

其中，Relay ID用于区分RS，Relay ID与基本CID的区别在于：

基本CID表示，BS和RS之间传送的管理消息对RS是不透明的；而RS ID则用于指示RS，必须透传带有RS ID的中继区域的业务数据和/或控制消息。

RFS-REQ消息的IE中，包括如表5所示的Relay IE。

格式	大小	注释
			Relay-information-Element(){
Element ID＝7	8比特	表示是设备中继能力
			Relay Enable	1比特	0：关闭中继功能 1：打开中继功能
Relay Mode	7比特	Bit0：如果为0，则支持AF 模式；如果为1，则支持DF模式。 Bit1～bit6： Bit1：如果等于1，表示RS 可以改变频率，否则RS将和BS 工作在同一个频率； Bit2：是否可以选择中继区

		域。如果等于1表明可以选择中继区域，否则不能选择中继区域。为DF模式时： Bit1～bit6：如果等于0，使用TDM模式；如果等于1，使用SCDM模式；如果等于2，使用异频模式。
			接入链路最大功率 (Access Link Max power)	8比特	接入链路的最大发送功率，该功率限制了RS的覆盖范围
中继链路最大功率 (Relay Link Max power)	8比特	中继链路的最大发送功率，该功率限制了RS和BS之间的发送功率。
			接入链路频率 (Access Link Frequency)	32比特	接入链路的频率，当中继模式为AF模式，且Bit1等于1时，或者当中继模式为DF模式下的异频模式时，该字段有效。
}

表5

如表5所示的Relay IE用于RS启动时与BS的交互，与如表3所示的用于接入时与BS交互的Relay IE不同；如图5所示的Relay IE与如表3所示的Relay IE相比，还包括接入链路最大功率、中继链路最大功率和接入链路频率等链路参数。

步骤702，RS确认自身可以按照接收到的指示启动中继功能，并向BS发送中继功能启动确认(RFS-ACK)消息，表示该RS开始启动中继功能。

本实施方式中的RFS-ACK消息可以如表6所示。

格式	大小	注释
			RFS-RSP_Message_Format(){
Management Message Type＝27	8比特
			Response	8比特	0：OK 1：Failure
Information Elements(IEs)	变量
			}

表6

步骤703，RS启动其接入链路。

本步骤中，RS启动接入链路的过程可以与BS启动接入链路的过程相同，具体实现参见相关协议，这里不再详述。

步骤704，RS开始启动中继功能，RS逐步调整其接入链路的发送功率，实现BS要求的覆盖范围。

本步骤中，RS将其接入链路的发送功率调整为RFS-REQ消息指示的接入链路最大功率，即可覆盖BS要求的范围；中继链路的功率在RS接入到BS的时候已经调整好，RS和BS之间的无线链路已经调整好。

步骤705，RS发送中继功能启动响应(RFS-RSP)消息给BS，表示已完成中继功能的启动。

其中，RFS-RSP消息可以如表7所示。

表7

至此，本流程结束。

上述流程中，BS需要在发送RFS-REQ之后若干帧内，为RS分配一定的带宽。当RS发送RFS-RSP消息指示成功之后，中继功能启动成功，此时RS ID分配成功。否则RS ID需要被重新分配复用。

在启动过程中，RS还可以按照CPE的方式，向BS申请带宽。

RS可以通过MAC头后面紧跟的带宽请求(Bandwidth RequestSubheader)，向BS申请在上行信道中的带宽。带宽请求可以基于增加或者总和方式。当基站接收到增加方式的带宽请求，那么基站在现有分配带宽的基础上增加所指示的带宽；当基站接收到总和方式的带宽请求，那么基站对所指示的链接分配所指示的带宽。由于可能出现RS在接收带宽分配指示时存在冲突，对于多播和广播的带宽请求最好为总和方式。

当RS拥有上行带宽时，它可以在上行信道中发送；当RS没有上行信道时，可以通过感知MAC(CMAC)中的两种带宽请求方法来申请带宽：基于竞争的请求和基于竞争的码分多址(Code-Division Multiple Access，CDMA)请求。

基于竞争的请求：在上行信道中有一个用于带宽请求的公共信道。RS在一个用于带宽请求的公共信道中发送一个携带Bandwidth RequestSubheader的数据包给BS，向BS申请带宽。由于是公共信道，RS在这个信道上发送的消息可能存在冲突，所以采用一个竞争机制来解决请求中的冲突。

基于竞争的CDMA请求：在物理层(PHY)规范中定义了一套Rangingcodes，可以用来进行contention-based CDMA带宽请求。当RS期望进行带宽请求的时候，随机在Rang Code集合中选择一个码，然后把Ranging Code调制到分配的Ranging子信道中(由MAC层预留)在带宽更新分配过程中发送出去。BS接收到contention-based CDMA带宽请求，为RS分配一定的上行带宽，广播一个CDMA等效信息元素(CDMA_Allocation_IE)，将这个带宽指示给RS，然后RS向BS发送一个携带Bandwidth Request Subheader 的数据，向BS申请带宽。

如果BS没有发布上行带宽更新或者RS发送的带宽请求没有获得相应的带宽分配，则RS认为Ranging Code的发送发生冲突，并按照竞争解决方法(contention resolution)进行处理。

RS的中继功能启动之后，将承担中继转发的功能，进行资源声明、信号接收和发送控制。

根据预先设置的中继模式，RS能够按照BS的指示对业务数据进行中继转发。

当RS处于AF模式时，中继转发过程如下：

如果RFS-REQ消息的Relay IE中的Relay Mode的次低比特位，即Bit1，为0，则RS采用与BS相同的频率对接收到的业务数据进行中继转发；否则，RS采用接入链路的频率进行中继转发。

如果RFS-REQ消息的Relay IE中的Relay Mode的Bit2为0，则RS对BS发送的全部业务数据都进行中继转发；如果Bit2为1，则RS根据接收到的DS-MAP消息选择相应的中继区域，然后从选择的中继区域中获取需要中继转发的下行业务数据，并在中继转发时，完成业务数据的功率放大；RS根据接收到的US-MAP消息选择相应的中继区域，然后从选择的中继区域中获取需要中继转发的上行业务数据，并在中继转发时，完成业务数据的功率放大。这样，可以实现灵活多样的发送分集和接收分集。

此时，为了便于RS的中继转发，BS在调度时，应尽可能地使中继区域集中，例如，一个中继区域可以由若干个连续的OFDM符号构成，这样便于RS进行中继转发，能够提高中继效果。BS根据调度结果，将DS-MAP消息、US-MAP消息发送给RS，进行资源声明。

用于指示下行业务数据的中继转发资源的DS-MAP消息，可以如表8所示。

格式	大小	注释
			DS-MAP_Message_Format(){
Management Message Type＝1	8比特
			同步区域(Synchronization Field)	16比特
DCD Count	8比特	与DCD消息的配置改变计数器匹配，以选择在本映射中采用的下行突发类型，指示使用哪个DCD消息中说明的信道描述。
			BS ID	48比特
Begin PHY Specific Section{
			for(I＝1；I≤n；i++){
DS-MAP_IE()	变量

}
		}
Begin PHY Specific Section{
		for(I＝1；I≤n；i++){
DS-Relay_IE()	变量
		}
}
		If(！byte_boundary)
Padding Nibble	4比特
		}

表8

CPE和RS可以根据DS-MAP_IE确定其下行数据的接收位置，即确定在哪一个子信道的什么时间位置接收业务数据。BS通过DS-Relay_IE通知某个RS，需要中继转发的业务数据所处的区域，即中继区域，DS-Relay_IE 可以如表9所示。

格式	大小	注释
			DS-Relay_IE(){
RS ID	8比特	指示由哪个RS执行中继功能。当RS ID＝0的时候，指示所有的RS执行中继功能
			帧偏移(Frame offaet)	8比特	帧偏移，指示本中继区域是指示从当前帧开始之后的第几帧分配的。当等于0的时候，指示是当前帧。 BS可以通过该字段提前指示 RS，后续帧的中继区域。
信道编号(Channel Number)	8比特	指示中继的起始TV信道号
			信道数(Number of Channels)	8比特	指示中继的TV信号数量
时隙偏移(Slot Offset)	8比特	指示中继开始时隙位置
			时隙数(Number of Slots)	8比特	指示中继的时隙数量
RS Mode	7比特	与表5中的RS Mode相同，BS可以以此来更改RS的中继模式。
			Information Elements(IEs)	变量
}

表9

RS接收到DS-MAP消息后，在转发完成FCH等控制消息后，将按照DS-MAP_IE的指示控制其中继转发通道，转发指定中继区域的数据。

其中，由于超帧中的FCH、DS-MAP、DCD、US-MAP、UCD等信息都是需要无条件中继转发的，因此，如表9所示的DS-Relay_IE中包括RS ID。

用于指示上行业务数据的中继转发资源的US-MAP消息，可以如表10 所示。

格式	大小	注释
			US-MAP_Message_Format(){
Management Message Type＝3	8比特
			上行信道标识 (Upstream Channel ID)	8比特
UCD Count	8比特	用来匹配UCD信道的配置更改计数器(Configuration Change Count)，使用匹配上的 UCD作为该映射的上行突发类型描述。
			等效开始时间 (Allocation Start Time)	8比特	上行业务流的等效开始时间，以MAC时隙为单位。
Begin PHY Specific Section{
			for(i＝1；i≤n；i++){
US-MAP_IE()	变量	定义一个上行带宽分配。
			}

}
	Begin PHY Specific Section{
for(i＝1；i≤n；i++){
	US-Relay_IE()	变量	定义一个RS上行中继区域的定义。
}
	}
}

表10

CPE和RS可以根据US-MAP_IE确定其上行数据的接收位置确定在哪一个子信道的什么时间位置接收业务数据。BS通过US-Relay_IE，通知某个RS，需要中继转发的业务数据所处的区域，US-Relay_IE可以如表11所示。

格式	大小	注释
			US-Relay_IE(){
RS ID	8比特	指示由哪个RS执行中继功能。当RS ID＝0的时候，指示所有的RS执行中继功能
			Frame offset	8比特	帧偏移，指示本中继区域是指示从当前帧开始之后的第几帧分配的。当等于0的时候，指示是当前帧。 BS可以通过该字段提前指示 RS，后续帧的中继区域。
Channel Number	8比特	指示中继的起始TV信道号
			Number of Channels	8比特	指示中继的TV信号数量
Slot Offset	8比特	指示中继开始时隙位置
			Number of Slots	8比特	指示中继的时隙数量
RS Mode	7比特	与表5中的RS Mode相同，BS可以以此来更改RS的中继模式。
			Information Elements(IEs)	变量
}

表11

如表9所示的DS-Relay_IE和如表11所示的US-Relay_IE，用于BS指示RS其中继区域的资源位置，与前面所述的如表3和表5所示的Relay IE不同；如表9所示的DS-Relay_IE和如表11所示的US-Relay_IE可统称为第一中继信息元素；本实施方式中，可以将如表3和如表5所示的Relay IE可分别称为第二中继信息元素和第三中继信息元素。

在本流程中，第一中继信息元素还可以用于BS指示RS更改当前中继模式，RS可以根据该信息元素实现中继模式的切换。

在CPE接收下行业务数据时，CPE可以通过DS-MAP_IE等信息确定属于自己的下行业务数据是否位于中继区域。对于处于BS和RS共同覆盖区域的CPE来说，如果属于该CPE的业务数据位于中继区域，那么该CPE则会在接收到RS中继转发的业务数据的同时，还接收到BS在中继区域之外发送的业务数据。此时，CPE可以对通过不同途径获取的业务数据的接收效果进行比较，例如比较通过中继区域获取的业务数据的信噪比与从中继区域之外获取的业务数据的信噪比，并将比较结果反馈给BS。BS可以根据CPE反馈的比较结果，确定发送给该CPE的业务数据是否应当放到中继区域发送，即由RS中继转发。另外，BS也可以根据CPE、RS和BS之间的位置信息确定RS是否适合为某个CPE进行业务中继。

在BS接收上行业务数据时，BS可以通过RS的中继转发，接收CPE发送的上行业务数据，即中继区域内的业务数据，并同时直接接收CPE发送的上行业务数据，即中继区域外的业务数据。此时，BS可以对通过不同途径获取的相同的业务数据的质量，即中继转发效果进行比较，例如比较通过中继区域获取的业务数据的信噪比与从中继区域之外获取的业务数据的信噪比，并根据比较结果，确定发送给CPE的业务数据是否应当放到中继区域发送，即由RS中继转发。另外，CPE可以通过多个RS向BS中继转发上行业务数据，此时，BS还可以对不同RS的中继转发效果进行比较，并根据比较结果，选择通过中继效果较好或最好的RS接收CPE发送的上行业务数据。另外，BS也可以根据CPE、RS和BS之间的位置信息选择合适的RS为某个CPE进行业务中继。

当RS处于DF模式时，对于下行中继，BS仍然通过包括DS-Relay_IE的DS-MAP消息，向RS指示中继区域。但此时的中继区域与AF模式下的中继区域不同，不同之处已在前文予以说明。

其中，以RS处于DF模式下的TDM模式为例，DS-MAP消息可以与如表8所示的DS-MAP消息相同，DS-Relay_IE除了包括如表9所示的DS-Relay_IE中包括的信息之外，还包括DS-DF-TDM-Relay-IE，用于指示需要中继转发业务数据所对应的CPE和/或CID列表。如果一个CPE对应着多个业务连接，相应的CID也为多个。BS在确认了RS具有该CPE的CID列表是，可以通过CPE ID来指示需要中继转发的业务数据所对应的CPE；否则，BS需要通过CID列表来说明该CPE对应的业务连接ID。DS-DF-TDM-Relay-IE可以如表12所示。

格式	大小	注释
			DS-DF-TDM-Relay_IE(){
Number of CPEs	8比特	指示中继服务的CID
			for(i＝1；i≤Number of CPEs；i++){
CPE ID	48比特	CPE的MAC地址
			}
Number of CIDs
			for(i＝1；i≤Number of CPEs；i++){
CID		被服务的CID可能是单播 CID，也可以是组播CID；可以为业务CID，也可能是管理CID。
			}
}

表12

在TDM模式中，所有BS和RS均会受到干扰，因此，RS需要在中继区域重新构造下行子帧的Preamble。由于所有的下行业务数据都由RS在中继区域内重构，所以RS可以在中继区域内为CPE分配无线资源，即为每个CPE分配子信道和时隙，此时的下行中继区域中还需要包括FCH、US-MAP、 DS-MAP、DCD和UCD等信息。

其中，在FCH还增加了中继指示(Relay indication)和用于指示中继区域位置的中继时隙偏移(Frame slot offset)，CPE使用该信息可以和BS进行帧同步。本实施方式中的FCH可以如表13所示。

格式	大小	注释
			Frame_Control_Header_Format() {
DS-MAP Length	8比特
			US-MAP Length	8比特
DCD Length	8比特
			UCD Length	8比特
重复指示(Repetition Indication)	1比特
			Short Training Sequence Present	1比特	帧前导是否使用短训练序列
Relay indication	1比特	当等于1的时候，指示当前区域为DF中继模式下的中继区域；其他情形等于0；
			中继时隙偏移 (Frame slot offset)	5比特	当Relay indication为1的时候有效；表示当前中继区域的第一个时隙相对BS帧的第一个时隙的偏移，单位为时隙。
帧头检验序列(HCS)	8比特
			}

表13

如果RS处于DF模式下的SCDM模式或者异频模式，DS-MAP消息也可以与如表8所示的DS-MAP消息相同，DS-Relay_IE除了包括如表9所示的信息之外，还包括子模式对应的信息元素，用于指示需要中继转发业务数据所对应的CPE或者CID列表。

当RS处于DF模式时，对于上行中继，BS仍然通过包括US-Relay_IE的US-MAP消息，向RS指示中继区域。但此时的中继区域与AF模式下的中继区域不同，不同之处已在前文予以说明。

其中，以RS处于DF模式下的TDM模式为例，US-MAP消息可以与如表10所示的US-MAP消息相同，US-Relay_IE除了包括如表11所示的US-Relay_IE中包括的信息之外，还包括US-DF-TDM-Relay-IE，用于指示需要中继转发业务数据所对应的CPE或者CID列表。如果一个CPE对应着多个业务连接，相应的CID也为多个。BS在确认了RS具有该CPE的CID列表是，可以通过CPE ID来指示需要中继转发的业务数据所对应的CPE；否则，BS需要通过CID列表来说明该CPE对应的业务连接ID。DS-DF-TDM-Relay-IE可以如表14所示。

格式	大小	注释
			US-DF-TDM-Relay_IE(){
Number of CPEs	8比特	指示中继服务的CID
			for(i＝1；i≤Number of CPEs；i++){
CPE ID	48比特	CPE的MAC地址
			}
Number of CIDs
			for(i＝1；i≤Number of CPEs；i++){
CID		被服务的CID可能是单播 CID，也可以是组播CID；可以为业务CID，也可能是管理CID。
			}
}

表14

如果RS处于DF模式下的SCDM模式或者异频模式，US-MAP消息也可以与如表10所示的US-MAP消息相同，US-Relay_IE除了包括如表11所示的信息之外，还包括子模式对应的信息元素，用于指示需要中继转发业务数据所对应的CPE或者CID列表。

以上为处于不同中继模式的RS，按照BS的指示对业务数据业务进行中继转发的过程。

本实施方式中的RS可以具有一定的感知能力，在实现上述中继转发过程的同时，还可以对无线环境进行感知，并将感知测量报告主动上报给BS，而且，RS还可以具有干扰分析能力，可以获取其覆盖区域内的CPE的感知测量报告，并根据获取的感知测量报告和自身生成的感知报告得到干扰判决结果，并在判决出当前系统受到干扰时通知BS。

其中，RS获取CPE的感知测量报告有两种模式：

主动模式：RS主动发送测量请求消息给CPE，然后接收CPE的感知测量报告，并进行数据分析，最后得到感知的判决结果；

被动模式：RS截获CPE发送给BS的感知测量报告，并进行数据分析，最后得到感知的判决结果。

图8为本发明实施方式中RS的主动模式感知过程的流程图。如图8所示，本实施方式中的RS在主动模式下的感知过程包括以下步骤：

步骤801，RS在BS为其分配的下行资源中加入其调制好的块测量请求(Bulk Measurement Request，BLM-REQ)消息，发送给其覆盖范围内的CPE，请求CPE上报感知报告。

其中，BLM-REQ消息可以通过单播/多播/广播发送给一个或多个CPE，包括指示CPE要执行的测量感知类型、测量开始时间、测量持续时间和测量信道等等；RS在发送BLM-REQ消息时，可以按照BS的方式，通过CPE的基本CID完成单播，通过多播组对应的CID完成多播，通过广播CID完成消息的广播。

BLM-REQ消息可以如表15所示。

格式	大小	注释
			BLM-REQ_Message_Format(){
Management Message Type＝39	8比特
			事务标识(Transaction ID)	16比特	用来匹配CPE上报的测量报告。
起始信道编号(Starting Channel Number)	8比特
			Number of Channels	8比特
确认需求(Confirmation Needed)	1比特	表示是否需要CPE 确认接收到BLM-RSP消息，0表示不需要确认 (缺省)；1表示需要确认
			单个测量请求数(Number of Single Measurement Requests)	3比特	该消息中包含的单个测量请求的数量
Single Measurement Requests	变量	一系列的单个测量请求
			Signal_Specific_Measurement_Request	变量	感知方式
}

表15

本步骤中，可以将Confirmation Needed设置为0。

由表15可见，BLM-REQ消息是由多个Single Measurement Requests组成的，每个Single Measurement Requests都对应不同类型的测量，这样可以增加系统的灵活性。Single Measurement Requests可以如表16所示。

格式	大小	注释
			Single_Measurement_Request_For mat(){
Element ID	8比特

Length	8比特
		Transaction ID	16比特
重复次数(Number of Repetitions)	16比特
		报告频率(Report Frequency)	8比特
重启动延迟(Restart Delay)	16比特
		请求模式(Request Mode)	3比特
请求信息元素(Request IE)	变量
		}

表16

如表16所示的Single Measurement Requests又是由不同类型的RequestIE组成，不同的元素标识(Element ID)与不同类型的Request IE存在着映射关系，该映射关系可以如表17所示。

Element ID	长度	类型
			0	变量	电视信号相关的测量请求
1	变量	74(Part 74)系统相关的测量请求
			2	变量	WRAN系统共存使用信标测量请求
3	变量	停止测量请求
			4	变量	CPE统计测量请求
5	变量	位置配置测量请求
			6	变量	74设备信标测量请求
7	变量	信道反馈测量请求
			8	变量	WLAN系统相关的测量请求
9	变量	WPAN系统相关的测量请求
			10	变量	WMAN系统相关的测量请求
11-128		保留

表17

如表15所示的BLM-REQ消息中，还包括指示CPE选择感知方式的Signal specific measurement request字段，该字段可以如表18所示。

格式	大小	注释
			Signal_Specific_Measurement _Request_Format(){
System Profile	8比特
			随即时间间隔 (Randomization Interval)	16比特
持续时间(Duration)	16比特	请求测量的缺省持续时间
			感知方式(Sensing method)	8比特	通知CPE使用哪种感知方法： 0：能量测量 1：ATSC DTV特征测量 2：NTSC DTV特征测量 3：DVB-T特征测量 4：Part 74设备特征测量 5：WLAN特征测量 6：WPAN特征测量 7：WMAN特征测量 8-255：保留
}

表18

步骤802，RS接收CPE发送的块测量响应(Bulk Measurement Response，BLM-RSP)消息，确认CPE已正确接收到BLM-REQ消息。

对应BLM-REQ消息中的Request IE，BLM-RSP消息中包括报告信息元素(Report IE)，Report IE的类型与Request IE的类型相对应，不同的元素标识(Element ID)与不同类型的Report IE，该映射关系可以如表19所示。

Element ID	长度	类型
			129	变量	电视信号相关的测量报告
130	变量	74(Part 74)系统相关的测量报告
			131	变量	WRAN系统共存使用信标测量报告
132	变量	停止测量报告
			133	变量	CPE统计测量报告
134	变量	位置配置测量报告
			135	变量	74设备信标测量报告
136	变量	信道反馈测量报告
			137	变量	WLAN系统相关的测量报告
138	变量	WPAN系统相关的测量报告
			139	变量	WMAN系统相关的测量报告
140-255		保留

表19

步骤803，RS向CPE发送块测量确认(Bulk MeasurementAcknowledgement，BLM-ACK)消息，向CPE确认已接收到了BLM-RSP消息。

步骤804，RS接收CPE发送的感知测量报告，并按照CPE或者BS感知的方式感知RS附近的无线环境，生成自身的感知测量报告。

由于RS是模仿BS的方式，向CPE发送的BLM-REQ消息，此时，CPE可以按照现有向BS上报感知测量报告的方式上报感知测量报告，因此，BS和RS可以同时获得CPE的感知测量报告。

本步骤中，RS也可以将自身生成的感知测量报告发送给BS。

步骤805，RS根据接收到的感知测量报告和自身生成的感知测量报告进行干扰分析，并得到干扰判决结果。

本步骤中，RS得到干扰判决结果的方法可以为：先利用预先设定的加权因子，将接收到的感知测量报告和自身生成的感知测量报告进行加权运算，再将运算结果与预先设置的阈值进行比较，以当加权运算结果大于或小于该阈值时，则判断RS的覆盖范围内受到其他系统的干扰。RS得到干扰判决结果的方法还可以为：将覆盖范围内的CPE划分为不同的子区域，将来自不同子区域的感知测量报告以及自身生成的感知测量报告，分别与各区域对应的阈值进行比较，以此来获得干扰判决。

至此，本流程结束。

在上述流程的步骤805中，如果RS确定其覆盖范围内存在干扰时，通过竞争的方式，在紧急时隙上或者在BS为其分配的带宽上向BS发送干扰通知消息。

以上为RS主动获取CPE上报的感知测量报告的过程。RS也可以通过被动方式，获取CPE上报的感知测量报告并得到干扰判决结果：BS主动发送BLM-REQ消息，要求CPE主动上报感知测量报告，RS截获CPE上报的测量报告，并根据测量报告进行数据分析，得出最后的干扰判决结果。

不论是主动获取还是被动获取，如果RS得到的干扰判决结果为：RS的覆盖范围内受到许可用户的干扰，则改变发送频率并通知BS。

本实施方式中的RS也可以按照BS和CPE的方式进行信道切换，重新建立无线连接，从而改变发送频率。

对于具有感知能力和干扰分析能力的RS来说，在判断出RS的覆盖范围内受到许可用户的干扰时，可以主动发起RS和CPE之间的接入链路中的信道切换，向CPE发送信道切换请求(Channel Switch Request，CHS-REQ)消息。此时，接入链路中的信道切换不影响RS和BS之间的中继链路。

对于不具备感知能力和干扰分析能力的RS来说，只能根据BS发送的CHS-REQ消息，进行被动的信道切换，包括中继链路中的信道切换和/或接入链路中的信道切换。

在实际的感知过程中，会出现BS覆盖区域内的干扰判决结果和RS覆盖区域内的干扰判决结果不同的情况，例如，干扰源位于BS覆盖区域内而位于RS覆盖区域之外。此时，BS可以根据如表20所示的干扰判决结果，确定需要进行信道切换的链路。

BS覆盖区域内的干扰判决结果	RS覆盖区域内的干扰判决结果	是否所有链路同时进行信道切换
			受到干扰	未受到干扰	否
受到干扰	受到干扰	是
			未受到干扰	受到干扰	否

表20

然后，CPE/RS接收到CHS-REQ消息之后，可以按照该消息的指示，反馈信道切换响应(Channel Switch Response，CHS-RSP)消息，并进行信道切换，直到重新建立连接。

本实施方式中，CHS-REQ消息可以如表21所示。

Syntax	Size	Notes
			CHS-REQ_Message_Format(){
Management Message Type＝ 47	8比特
			Transaction ID	16比特
Starting Channel Number	8比特
			Number of Channels	8比特
Confirmation Needed	1比特	指示是否需要被确认。
			切换模式(Switch Mode)	1比特	1：表示在切换到新的信道之前，CPE不能在原信道发送其他任何数据，当然切换之后，也不能在该信道上发送数据； 0：表示在切换到新的信道之前，CPE可以在原信道上根据

		需要发送数据。
			切换链路(Switch Link)	8比特	0：所有链路同时切换 1：仅BS和CPE之间的接入链路(包括BS和RS之间的中继链路)进行信道切换； 2：仅RS和CPE之间的接入链路发生信道切换； 3：BS和CPE之间的接入链路、RS和CPE之间的接入链路同时进行信道切换。
RS ID	8比特	标识需要进行接入链路中的信道切换的RS。当Switch Link＝2或者3时有效。 RS ID＝0时，指示所有的 RS。
			切换计数(Switch Count)	8比特	表示在发送信道切换消息之时到系统实际进行信道切换之间还有多少帧的时间。例如当等于1时，表明在下一帧就立即进行信道切换；等于0的时候，表明从当前开始，包括发送信道切换消息本帧数据，信道切换动作随时可以进行。
}

表21

如果RS主动进行信道切换，即Switch Link的取值为2，则RS ID为 BS分配给RS的RS ID。

如果RS被动进行中继链路的信道切换，则需要根据表20确定需要进行信道切换的链路。当BS和RS的覆盖区域同时受到干扰时，则将SwitchLink的取值设置为0，即所有链路同时切换；当仅BS的覆盖范围受到干扰时，且RS可以按照自己的发送频率进行中继转发，则将Switch Link的取值设置为1，即仅进行BS和RS之间的中继链路中的信道切换；当仅RS的覆盖范围受到干扰时，则将Switch Link的取值设置为3，即BS和CPE之间的接入链路、RS和CPE之间的接入链路同时进行信道切换；当仅BS的覆盖范围受到干扰时，且RS需要与BS保持相同的频率，则也将Switch Link的取值设置为2。

在中继链路中的信道切换成功后，RS需要重新和BS之间协商中继能力，重新启动中继过程，并由BS重新分配RS ID。

RS和BS之间的Relay链路之间的发送频率的修改，BS发送CHS-REQ消息，指示RS以及其他CPE一起进行信道切换，此时所有的RS都需要进行切换，而不考虑RS ID的取值。

在进行中继链路中的信道切换时，由于BS已无法正常工作，RS和CPE之间的接入链路可以先关闭，等待切换完成时再启动。如果不关闭该链路，RS可以保存在这个时间段内接收到的CPE的业务数据。而且，在一个中继链路中进行信道切换，BS需要改变其发送频率，此时，所有RS与BS之间的中继链路的频率均会发生改变，因此，所有的RS都需要进行切换，在CHS-REQ消息中，将RS ID的取值设置为0。

本实施方式中，CPE也可以在不同的RS之间或者在RS与BS之间进行切换。由于RS可以与BS使用不同的频率，因此可能会受到BS的干扰，从而导致该RS覆盖的CPE不能接入到网络。此时，BS可以把部分CPE移动到其他邻近的RS上。或者根据前面所述的方法，选择一个业务数据接收质量较好或最好的RS，并把部分CPE移动到该RS上。

另外，由于WRAN系统是一个固定无线接入系统，其信道变化是慢衰落的，当为CPE服务的RS信道条件变坏的时候，BS也可以考虑选择其他的RS为CPE中继服务。切换过程可以如下：

对于切换目标RS为AF中继模式的，BS只要把该CPE的数据移到该RS的中继区域即可；

对于切换目标RS为DF中继模式的，BS需要指示该RS中继转发该CPE的业务数据即可。

以上所述仅为本发明较佳实施方式而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明实施方式的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种中继转发方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中继站接收业务数据为：中继站通过中继区域接收来自基站和/或用户设备CPE的业务数据，并无条件中继转发接收到的控制消息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中继站接收业务数据为：中继站通过除所述中继区域占用的资源之外的其他无线资源接收来自基站或CPE的业务数据。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一中继信息元素进一步包括：需要中继转发的业务数据所对应的CPE和/或连接标识CID列表、用于指示中继区域内的帧时隙偏移位置的中继时隙偏移字段；

接收来自基站或CPE的业务数据为：基站和CPE在不同的时隙向中继站发送业务数据；

所述中继站通过中继区域进行中继转发为：中继站通过与基站和CPE占用的不同时隙的中继区域，并在中继区域内的不同时隙位置将CPE和/或CID列表对应的属于不同CPE的业务数据进行中继转发。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一中继信息元素进一步包括：需要中继转发的业务数据所对应的CPE和/或连接标识CID列表；

接收来自基站或CPE的业务数据为：基站和CPE通过不同的子信道向中继站发送业务数据；

所述中继站通过中继区域进行中继转发为：中继站通过与基站和CPE占用不同子信道的中继区域，将CPE和/或CID列表对应的业务数据进行中继转发。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一中继信息元素进一步包括：需要中继转发的业务数据所对应的CPE和/或连接标识CID列表；

接收来自基站或CPE的业务数据为：基站和CPE在不同的频率向中继站发送业务数据；

所述中继站通过中继区域进行中继转发为：中继站通过与基站和CPE占用的不同频率的中继区域，将CPE和/或CID列表对应的业务数据进行中继转发。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过中继区域进行中继转发的同时，该方法进一步包括：基站直接向CPE发送属于该CPE的业务数据，同时通过中继站在中继区域中继转发属于该CPE的业务数据；

CPE对通过不同途径获取的业务数据的接收效果进行比较，并将比较结果反馈给所述基站；

所述基站接收CPE反馈的比较结果，在所述CPE通过中继区域接收业务数据的接收质量较好时，确定属于该CPE的业务数据通过中继站在中继区域进行中继转发；否则，基站直接向该CPE发送业务数据。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过中继区域进行中继转发的同时，该方法进一步包括：CPE直接向基站发送其业务数据，同时通过中继站在中继区域向基站中继转发属于该CPE的业务数据；

基站对通过中继区域接收到的业务数据与CPE直接发送的业务数据的接收质量进行比较，并在所述CPE直接发送的业务数据的接收质量较好时，确定属于该CPE的业务数据通过中继区域发送；否则，基站直接向该CPE发送业务数据。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过中继区域进行中继转发的同时，该方法进一步包括：所述基站对不同中继站通过中继区域中继转发的业务数据的接收质量进行比较，并根据比较结果，选择接收质量好的中继站对应的中继区域，接收来自CPE的业务数据。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站将第一中继信息元素发送给中继站之前，进一步包括：基站向中继站请求启动中继功能；中继站根据基站的请求，启动中继功能，并在启动完成之后通知基站该中继站开始启动；

所述用于启动中继功能的请求中包括：用于标识中继站的中继站标识和第三中继信息元素；

所述第三中继信息元素包括：表示是否支持中继功能的字段、表示中继模式的字段、表示接入链路最大功率的字段、表示中继链路最大功率的字段和表示接入链路发送频率的字段。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基站向中继站请求启动中继功能之前，进一步包括：中继站向基站请求进行接入注册，基站根据中继站的请求，为中继站注册，并在注册成功后，向中继站发送响应；

所述用于注册的请求中包括：第二中继信息元素；

所述第二中继信息元素包括：表示是否支持中继功能的字段和表示中继模式的字段。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中继转发的同时，该方法进一步包括：判断中继站和基站的覆盖区域是否同时受到干扰，如果基站和中继站的覆盖区域同时受到干扰，则将切换链路字段的取值设置为表示所有链路同时切换的值；

如果仅基站的覆盖范围受到干扰，且中继站可以按照自己的发送频率进行中继转发，则将切换链路字段的取值设置为表示仅进行中继链路中的信道切换的值；

如果仅中继站的覆盖范围受到干扰时，则将切换链路字段的取值设置为表示接入链路进行信道切换；

如果仅基站的覆盖范围受到干扰时，且中继站需要与基站保持相同的频率，则将切换链路字段的取值设置为所有链路同时切换的取值。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述判断中继站和基站的覆盖区域是否同时受到干扰之后，进一步包括：基站请求中继站进行信道切换，中继站根据基站的请求所指示的切换方式进行信道切换；

所述用于信道切换的请求中包括：表示切换方式的切换链路字段和用于标识中继站的中继站标识。

14.一种中继系统，其特征在于，包括：基站、中继站和用户设备CPE，其中，

所述基站，向所述中继站发送第一中继信息元素，指示中继区域，所述第一中继信息元素包括：用于标识中继站并指示中继站无条件中继转发管理消息和/或控制消息的中继站标识、用于指示中继区域的帧偏移Frame Offset字段、用于指示起始信道号的信道编号Channel Number字段、用于指示信道数量的信道数量Number of Channel字段、用于指示中继开始时隙位置的时隙偏移SlotOffset字段和用于指示时隙数量的时隙数量字段，所述中继区域是指基站在调度时，把需要被中继转发的某个CPE对应的业务数据都集中放到某个无线资源上；

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述基站和所述CPE通过中继区域向所述中继站发送业务数据。

16.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述基站和所述CPE通过所述中继区域占用的资源之外的其他无线资源，向所述中继站发送业务数据。

17.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述基站向中继站请求启动中继功能，该请求中包括：用于标识中继站的中继站标识和第三中继信息元素；

所述中继站根据基站的请求启动中继功能，并在启动完成之后通知基站该中继站开始启动。

18.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述中继站感知外部无线环境，生成感知信息，并接收来自CPE的感知信息。

19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述中继站根据生成的感知信息和来自CPE的感知信息，自主进行发送频率调整。

20.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述中继站根据生成的感知信息和来自CPE的感知信息，得到干扰判决结果；在干扰判决结果为所述中继站的覆盖区域内受到干扰时，通过紧急方式或者预先申请的带宽，发送干扰通知消息。

21.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述基站根据所述中继站和基站的覆盖区域的干扰状态，请求所述中继站进行信道切换，该请求中包括：表示切换方式的切换链路字段和用于标识中继站的中继站标识；

所述中继站根据所述基站的请求所指示的切换方式，进行中继链路和/或接入链路中的信道切换。

22.一种中继设备，其特征在于，包括：主控单元、中继接收单元和中继发送单元，其中，

23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述主控单元根据第一中继信息元素，指示所述中继接收单元将所述中继区域内的业务数据发送给所述中继发送单元。

24.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述主控单元根据第一中继信息元素，指示所述中继接收单元将除所述中继区域占用的资源之外的其他无线资源内的业务数据，发送给所述中继发送单元。

25.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括：感知单元和干扰分析单元；

所述主控单元接收来自所述干扰分析单元的干扰判决结果；在所述干扰判决结果为中继站的覆盖范围内受到干扰时，调整所述中继发送单元中继转发业务数据的频率；

所述感知单元，用于感知外部无线环境，并生成感知信息；接收来自外部CPE的感知信息；将接收到的感知信息和生成的感知信息发送给所述干扰分析单元；

所述干扰分析单元，用于根据感知单元生成的和/或接收到的CPE的感知信息进行干扰分析，并得到干扰判决结果；将所述干扰判决结果发送给所述主控单元。