CN101473557A - 多跳中继宽带无线接入通信系统中支持中继服务的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种多跳中继BWA通信系统中配置子帧以支持中继服务的装置和方法。该方法包括：在所述子帧的第一时段中配置BS－MS链路子帧、主RS－MS链路子帧、和BS－副RS链路子帧中的至少一个；以及在所述子帧的第二时段中配置BS－主RS链路子帧、RS－RS链路子帧、和副RS－MS链路子帧中的至少一个。

Description

多跳中继宽带无线接入通信系统中支持中继服务的装置和方法

技术领域

本发明一般涉及多跳中继宽带无线接入(BWA)通信系统，而且具体地，涉及在多跳中继BWA通信系统中向移动站(MS)和中继站(RS)提供同步信道以及消除直接服务与中继服务之间的近-远干扰的装置和方法。

背景技术

部署第4代(4G)通信系统的最关键的要求之一是构建可自配置的无线网络。可自配置的无线网络是指用于提供移动通信服务的以自治或分布方式配置而无需中央系统控制的无线网络。对于4G通信系统，为了使能高速通信以及容纳更大量的呼叫，定义了半径非常小的小区。因此，常规的集中式无线网络设计并不可行。相反，应当将无线网络构建为处于分布控制之下，并主动地应对环境变化，如新基站(BS)的添加。结果，4G通信系统需要可自配置无线网络。

为了可自配置无线网络的实际部署，应当将用于专用(ad hoc)网络的技术引入无线接入通信系统。一个这样的主要示例是通过将用于专用网络的多跳中继方案应用于具有固定BS的BWA网络来配置的多跳中继BWA通信系统。

通常，因为BS与MS彼此经由直接链路通信，在BWA通信系统中可以在它们之间轻松地建立高度可靠的无线链路。然而，由于BS是固定的，无线网络的配置不灵活，使得难以在经历起伏的业务分布以及所需呼叫数量的巨大改变的无线环境中提供高效率的服务。

可以利用经由多个邻近MS或邻近RS通过多个跳来递送数据的中继服务来克服以上缺点。使用多跳中继方案便于进行适应环境改变的快速网络重新配置，并使得整个无线网络工作高效率进行。而且，可以通过在BS与MS之间安装RS来向MS提供处于更好的信道状态的无线信道，从而经由该RS建立多跳中继路径。这样，可以向处于遮蔽(shadowing)区域、或其中与BS的通信不可用的区域中的MS提供高速数据信道。而且可以扩展小区覆盖。

图1示出典型多跳中继BWA通信系统中的服务供应(provisioning)。

图1中，在多跳中继BWA通信系统中，MS 140至170(MS1至MS4)可以通过BS 100、主RS(RS1)110、以及副RS(RS2)120和130接收BWA服务。

BS 100的服务区101内的MS1和MS2经由直接链路L1与BS100通信。位于BS 100的小区边界因而处于不良信道状态的MS2可以经由MS2与RS2130之间的RS-MS链路L2接收高速数据信道，而不经由直接链路L1。

BS 100的服务区101外的MS3和MS4经由由RS1 110提供的RS-MS链路L3与BS 100通信。BS 100与MS3和MS4之间经由RS1 110的通信链路扩展了小区覆盖。位于RS1 110的小区边界因而处于不良信道状态的MS4可以利用MS4与RS2 120之间的RS-MS链路L4来增加其传输容量。

如上所述，当MS在BS的小区边界处、或在遭受例如由建筑物造成的严重屏蔽效应的遮蔽区域中处于不良信道状态时，BWA通信系统通过经由RS向MS提供更好质量的无线信道使得MS能够与BS通信。换句话说，BS可以利用多跳中继方案向小区边界和遮蔽区域提供高速数据信道并扩展其覆盖区域。根据其中继能力将RS 110、120、和130分类为扩展小区覆盖的RS1(RS 110)和增加容量的RS2(RS 120和130)。

典型地，在BWA通信系统中以具有图2中所示的结构的帧在BS与MS之间完成发送/接收。图2示出用于BS与MS之间的数据发送/接收的遵从电气和电子工程师协会(IEEE)802.16的时分双工(TDD)帧结构。

图2中，TDD帧200被划分为下行链路(DL)子帧210和上行链路(UL)子帧220，二者之间是称为发送/接收转变间隙(TTG)的保护区。在TDD帧之间插入称为接收/发送转变间隙(RTG)的保护区。

DL子帧210在强制时隙中包含前同步码和公共控制信道。BS的服务区内的MS从前同步码和公共控制信道获取同步和控制信息。

如上所述，BWA通信系统利用RS向BS的小区覆盖外、或遮蔽区域中的MS或RS提供服务。为了确保MS的后向兼容性，以如图2中所示配置的帧实施通信。即，RS在初始接入期间以与MS相同的方式工作，并与BS协商中继操作，使得BS能够以具有图2的结构的帧向MS提供中继服务。因为RS利用与BS相同的帧结构提供中继服务，在一个帧中在一个频带上与BS和MS同时通信有困难。为了避开由图2中所示的帧结构导致的射频(RF)隔离问题，将帧配置为如图3中所示，使得向RS发送和从RS接收并行同时发生。

图3示出常规多跳中继BWA通信系统中的TDD帧结构。

图3中，DL子帧300被划分为第一区域301和第二区域303，而UL子帧310被划分为第一区域311和第二区域313。对于RS操作转变，在时间分割上将第一区域301和311与第二区域303和313区分开。第一区域301和311的长度以及第二区域303和313的长度固定或根据小区环境自适应地调整。

BWA通信系统在第一区域301和311中提供直接链路服务，并在第二区域303和313中提供中继链路服务。因而，BS在第一区域301和311中向通过直接链路与其相连的MS提供同步信道、控制信道、和业务信道，并在第二区域303和313中向RS提供同步信道、控制信道、和业务信道。

由于RS可以如图4中所示移动，BWA通信系统应当考虑RS的移动性。

图4示出常规多跳中继BWA通信系统中的RS的移动。

图4中，位于诸如巴士或火车的车辆中的RS1 420具有移动性。因而，考虑到其移动性，BWA通信系统应当向RS1 420提供同步信道用于同步和小区搜索。

在图3中所示的帧结构的情况下，DL子帧300的第一和第二区域301和303的长度可以依赖于小区环境而变化。结果造成的第二区域303的起始处同步信道的位置的改变强加了开销，因为RS1 420应当定位邻近BS的同步信道。由于同步信道的功率增强造成的邻近小区之间的增加的干扰、关于邻近BS的信息的传输、以及对每个邻近BS的同步信道的搜索增添了RS开销。

不提供同步信道时，如图1中所示，RS2 120和130利用小区中的多个通信与BS协力提供中继服务。该情况下，MS因为从BS 100或RS 110接收的信号与从RS2 120或130接收的信号之间的功率差而经历近-远干扰，如图5中所示。

图5示出常规多跳中继BWA通信系统中的来自RS的中继服务的信号流。

图5中，在BS 500的小区区域内，处于良好信道状态的第一MS 530(MS1)经由直接链路从BS 500接收服务，而处于不良信道状态的第二MS520(MS2)经由RS2 510接收服务。

虽然BS 500和RS2 510利用相同时间区域中的正交资源执行多个通信，但是BS链路信号在空中与RS链路信号重叠。因此，MS1可能遭受近-远干扰，因为其从附近的RS2 510接收比来自BS 500的信号更强的干扰信号。近-远干扰同样可以发生在上行链路，因为RS2 510从MS1接收比来自MS2的信号更强的干扰信号。

发明内容

技术问题

本发明的一方面是为了基本解决至少以上问题和/或缺点并提供至少以下优点。从而，本发明的一方面是为了提供多跳中继BWA通信系统中根据RS的移动性高效率地支持小区搜索和同步的装置和方法。

本发明的另一方面是为了提供多跳中继BWA通信系统中通过提供同步信道来根据RS的移动性高效率地支持小区搜索和同步的装置和方法。

本发明的另一方面是为了提供多跳中继BWA通信系统中减少由小区内的多个通信导致的近-远干扰的装置和方法。

本发明的另一方面是为了提供多跳中继BWA通信系统中通过将中继通信与直接通信进行时间复用来消除小区中的中继通信与直接通信之间的近-远干扰的装置和方法。

本发明的另一方面是为了提供多跳中继BWA通信系统中配置帧以便提供同步信道并消除近-远干扰的方法及支持该方法的装置。

根据本发明的一个方面，提供一种多跳中继BWA通信系统中配置子帧以支持中继服务的方法。该方法包括：在所述子帧的第一时段中配置BS-MS链路子帧、主RS-MS链路子帧、和BS-副RS链路子帧中的至少一个，BS-MS链路子帧是BS与MS之间的链路的子帧，主RS-MS链路子帧是提供同步信道的主RS与MS之间的链路的子帧，而BS-副RS链路子帧是BS与不提供同步信道的副RS之间的链路的子帧；以及在所述子帧的第二时段中配置BS-主RS链路子帧、RS-RS链路子帧、和副RS-MS链路子帧中的至少一个，BS-主RS链路子帧是BS与主RS之间的链路的子帧，RS-RS链路子帧是RS与另一个RS之间的链路的子帧，而副RS-MS链路子帧是副RS与MS之间的链路的子帧。

根据本发明的另一个方面，提供一种多跳中继BWA通信系统中配置下行链路子帧以支持中继服务的方法。该方法包括：在所述下行链路子帧的第一时段中配置BS-MS链路子帧和RS-MS链路子帧，BS-MS链路子帧是BS与MS之间的链路的子帧，而RS-MS链路子帧是RS与MS之间的链路的子帧；在所述下行链路子帧的第二时段中配置第1组RS-第2组下一-跳RS链路子帧，第1组RS-第2组下一-跳RS链路子帧是包含奇数-跳RS的第一组的RS与包含偶数-跳RS的第二组的下一-跳RS之间的链路的子帧；以及在所述下行链路子帧的第三时段中配置BS-1-跳RS链路子帧和第2组RS-第1组下一-跳RS链路子帧，BS-1-跳RS链路子帧是BS与1-跳RS之间的链路的子帧，而第2组RS-第1组下一-跳RS链路子帧是第二组的RS与第一组的下一-跳RS之间的链路的子帧。

根据本发明的另一个方面，提供一种多跳中继BWA通信系统中配置下行链路子帧以支持中继服务的方法。该方法包括：在所述下行链路子帧的第一时段中配置BS-MS链路子帧和RS-MS链路子帧，BS-MS链路子帧是BS与MS之间的链路的子帧，而RS-MS链路子帧是RS与MS之间的链路的子帧；在所述下行链路子帧的第二时段中配置BS-1-跳RS链路子帧和第2组RS-第1组下一-跳RS链路子帧，BS-1-跳RS链路子帧是BS与1-跳RS之间的链路的子帧，而第2组RS-第1组下一-跳RS链路子帧是包含偶数-跳RS的第二组的RS与包含奇数-跳RS的第一组的下一-跳RS之间的链路的子帧；以及在所述下行链路子帧的第三时段中配置第1组RS-第2组下一-跳RS链路子帧，第1组RS-第2组下一-跳RS链路子帧是第一组的RS与第二组的下一-跳RS之间的链路的子帧。

根据本发明的另一个方面，提供一种多跳中继BWA通信系统中配置上行链路子帧的方法。该方法包括：在所述上行链路子帧的第一时段中配置MS-BS链路子帧和MS-RS链路子帧，MS-BS链路子帧是MS与BS之间的链路的子帧，而MS-RS链路子帧是MS与RS之间的链路的子帧；在所述上行链路子帧的第二时段中配置第2组RS-第1组前一-跳RS链路子帧，第2组RS-第1组前一-跳RS链路子帧是包含偶数-跳RS的第二组的RS与包含奇数-跳RS的第一组的前一-跳RS之间的链路的子帧；以及在所述上行链路子帧的第三时段中配置1-跳RS-BS链路子帧和第1组RS-第2组前一-跳RS链路子帧，1-跳RS-BS链路子帧是1-跳RS与BS之间的链路的子帧，而第1组RS-第2组前一-跳RS链路子帧是第一组的RS与第二组的前一-跳RS之间的链路的子帧。

根据本发明的另一个方面，提供一种多跳中继BWA通信系统中配置上行链路子帧以支持中继服务的方法。该方法包括：在所述上行链路子帧的第一时段中配置MS-BS链路子帧和MS-RS链路子帧，MS-BS链路子帧是MS与BS之间的链路的子帧，而MS-RS链路子帧是MS与RS之间的链路的子帧；在所述上行链路子帧的第二时段中配置1-跳RS-BS链路子帧和第1组RS-第2组前一-跳RS链路子帧，1-跳RS-BS链路子帧是1-跳RS与BS之间的链路的子帧，而第1组RS-第2组前一-跳RS链路子帧是包含奇数-跳RS的第一组的RS与包含偶数-跳RS的第二组的前一-跳RS之间的链路的子帧；以及在所述上行链路子帧的第三时段中配置第2组RS-第1组前一-跳RS链路子帧，第2组RS-第1组前一-跳RS链路子帧是第二组的RS与第一组的前一-跳RS之间的链路的子帧。

根据本发明的另一个方面，提供一种多跳中继BWA通信系统中BS的方法。该方法包括：所述BS向子帧的第一时段和第二时段分配资源，第一时段用于与MS和不提供同步信道的副RS中的至少一个进行通信，而第二时段用于与提供同步信道的主RS通信；在所述子帧的第一时段中与所述MS和副RS中的至少一个进行通信；以及在所述子帧的第二时段中与所述主RS进行通信。

根据本发明的另一个方面，提供一种多跳中继BWA通信系统中提供同步信道的RS的方法。该方法包括：所述RS根据从上层节点接收的控制信息设置第一时段和第二时段，第一时段用于与MS通信，而第二时段用于与所述上层节点和下层RS中的至少一个进行通信；在第一时段中与所述MS通信；以及在第二时段中与所述上层节点和下层RS中的至少一个进行通信。

根据本发明的另一个方面，提供一种多跳中继BWA通信系统中不提供同步信道的RS的方法。该方法包括：所述RS根据从上层节点接收的控制信息设置第一时段和第二时段，第一时段用于与所述上层节点通信，而第二时段用于与MS通信；在第一时段中与所述上层节点通信；以及在第二时段中与所述MS通信。

根据本发明的另一个方面，提供一种多跳中继BWA通信系统中BS的装置。该装置包括：定时控制器，根据其中定义了第一时段和第二时段的子帧配置提供用于发送和接收的定时信号，第一时段用于与MS和不提供同步信道的副RS中的至少一个进行通信，而第二时段用于与提供同步信道的主RS通信；发送器，根据所述定时信号产生第一时段信号和第二时段信号之一，并发送所产生的信号；以及接收器，根据所述定时信号接收第一时段信号和第二时段信号之一，并复原所接收的信号。

根据本发明的另一个方面，提供一种多跳中继BWA通信系统中提供同步信道的RS的装置。该装置包括：定时控制器，根据其中定义了第一时段和第二时段的子帧配置提供用于发送和接收的定时信号，第一时段用于与MS和不提供同步信道的副RS中的至少一个进行通信，而第二时段用于与上层节点通信；发送器，根据所述定时信号产生第一时段信号和第二时段信号之一，并发送所产生的信号；以及接收器，根据所述定时信号接收第一时段信号和第二时段信号之一，并复原所接收的信号。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加显而易见，其中：

图1示出典型多跳中继BWA通信系统中的中继服务的信号流；

图2示出典型IEEE 802.16系统中的帧结构；

图3示出常规多跳中继BWA通信系统中的帧结构；

图4示出常规多跳中继BWA通信系统中的RS移动；

图5示出常规多跳中继BWA通信系统中的来自RS的中继服务的信号流；

图6示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的具有同步信道的帧结构；

图7示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的帧结构；

图8是示出根据图7中所示的帧结构的信号的发送和接收定时；

图9示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的帧结构；

图10示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统的配置；

图11示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的DL子帧结构；

图12示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的图11中所示的DL子帧中的同步信道的位置；

图13示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的DL子帧结构；

图14示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的图13中所示的DL子帧中的同步信道的位置；

图15示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的UL子帧结构；

图16示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的UL子帧结构；

图17是示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的BS的处理的流程图；

图18是示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的RS1的处理的流程图；

图19是示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的RS2的处理的流程图；

图20是示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的MS的处理的流程图；以及

图21是根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的BS的框图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的优选实施例。在以下描述中，将不再详细描述公知的功能或结构，因为它们可能会在不必要的细节上混淆本发明。

本发明提供多跳中继BWA通信系统中提供同步信道以支持RS的移动性并消除由小区内的多个通信导致的近-远干扰的技术。将在时分双工(TDD)-正交频分多址(OFDM)无线通信系统的背景下作出下面的描述，然而本发明同样适用于使用任何其它多址方案或任何其它分割双工方案的通信系统。

将术语‘主RS’或‘RS1’定义为扩展小区覆盖的RS，并将术语‘副RS’或‘RS2’定义为增加容量的RS。因而，RS1向BS的小区区域外的MS或RS提供同步信道、控制信道、和业务信道，而RS2向虽然位于BS的小区区域中但处于不良信道状态的MS提供单播控制和业务信道。

虽然这里描述遵从IEEE 802.16标准配置子帧用于BS与RS之间的通信，但是显然可知，具有新颖的功能和用途的先进技术同样适用。对于与上层RS(或高层RS)和下层RS的通信也是如此。

图6示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的向MS和RS提供同步信道的帧结构。

图6中，帧由DL子帧610和UL子帧620构成。DL子帧610包括时间复用的第一和第二区域611和613，而UL子帧620包括时间复用的第一和第二区域621和623。第一区域611和621的长度以及第二区域613和623的长度可以固定或依赖于小区环境而变化。

BS在第一区域611和621中与经由直接链路与其相连的MS通信，并在第二区域613和623中与RS通信。由于第一区域611和621的长度以及第二区域613和623的长度如上所述可以根据小区环境动态地变化，BS在第一区域611的起始处和第二区域613的结尾处分配同步信道，使得MS和RS可以获得同步。BS还在第一区域621的起始处和第二区域623的结尾处分配测距信道，用于从MS测距。UL子帧620中测距信道(或测距时隙)的位置可以由控制信道指示而不是将其固定。

为了便于同步和小区搜索，BS以前同步码的形式向MS提供同步信道(称为BS同步信道)，并以后同步码的形式向RS提供同步信道(称为RS同步信道)。由于同步信道位于DL子帧610的起始和结尾处，MS和RS可以从固定的同步信道获取同步信息和邻近BS信息。可以将RS同步信道进一步用于干扰测量。

多跳中继BWA通信系统中在BS、RS1、RS2、和MS之间发生多个通信。

因为BS和RS2向BS的服务区内的MS提供服务，它们使用正交资源以避免两个链路(即BS-MS链路与RS2-MS链路)之间的干扰。当小区中存在多个RS2时，可以利用空间复用在它们之间重用分配给RS2的正交资源。

因而，在频域中将BS-MS链路信号与RS2-MS链路信号区分开，但是它们在时域中彼此重叠。当BS和RS2同时与MS通信时，发生近-远干扰。

在该背景下，如图7中所示不向BS-MS链路和RS2-MS链路分配相同的时间资源。特别地，BWA通信系统向RS2-MS链路分配第二区域613和623的预定资源。

图7示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的帧结构。根据该帧结构，将帧配置为使得以频率分割向RS1和RS2分配资源。

图7中，每个帧由DL子帧720和UL子帧730构成。DL子帧720包括时间复用的第一和第二区域721和723，而UL子帧730包括时间复用的第一和第二区域731和733。第一区域721和731的长度以及第二区域723和733的长度可以固定或依赖于小区环境而动态地变化。

在RS2帧710中，RS2在第一区域721和731中与BS通信，并在第二区域723和733的预定部分711和713中与MS通信。如果存在多个RS2，则利用空分复用在它们之间重用第二区域723和733。RS1在第一区域721和731中向MS提供透明中继服务，并在第二区域723和733中与BS通信。

当如上所述利用空间复用和时间复用配置帧时，BS、RS1、RS2、和MS的发送和接收呈图8中所示的关系。

图8是示出根据图7中所示的帧结构的信号的发送和接收定时的图。

图8中，在DL子帧720中，BS 800在第一区域721中向经由直接链路连接到BS 800的RS2 820或MS 830发送同步信道、控制信道、和业务突发串，并接着在第二区域723中向RS1 810发送控制信道、业务突发串、和同步信道。BS 800分别在第一区域721的起始处和第二区域723的结尾处向MS 830以及RS 810和820提供BS同步信道以及RS同步信道。

RS1 810在第一区域721中向经由中继链路连接到RS1 810的RS2 820或MS 830发送同步信道、控制信道、和业务突发串。接着，RS1 810在第二区域723中从BS 800接收同步信道、控制信道、和业务突发串。

RS2 820在第一区域721中从BS 800接收用于中继服务所需的控制信道和业务突发串。接着，RS2 820在第二区域723的预定部分711中向经由中继链路连接到RS2 820的MS 830发送业务突发串。

MS 830在第一区域721中从BS 800或RS1 810接收同步信道、控制信道、和业务突发串。接着，MS 830在第二区域723中从RS1 810或RS2 820接收信号。具体地，MS 830在第二区域723的预定部分711中从RS2 820接收业务突发串。

为了避免近-远干扰，利用频率分割向RS2-MS链路和BS-RS1链路分配第二区域723和733。本发明的另一个实施例中，利用时间分割向RS2-MS链路和BS-RS1链路分配第二区域723和733。

图9示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的帧结构。示出BS帧700和RS2帧710。

图9中，帧700和710中的每一个由DL子帧720和UL子帧730构成。DL子帧720包括时间复用的第一和第二区域721和723，而UL子帧730包括时间复用的第一和第二区域731和733。第二区域723和733被划分为RS2-MS区域900和920以及BS-RS1区域910和930。BS在固定位置处向RS1提供采用后同步码形式的RS同步信道。因而，第二区域723和733中RS2-MS区域900和920在BS-RS1区域910和930之前。

BS在第一区域721和731中与RS2或MS通信，并在第二区域723和733中与RS1通信。特别地，BS在第二区域723和733中保留RS2-MS区域900和920空白，以避免小区内干扰。从而，BS在BS-RS1区域910和930中与RS1通信。

对于RS1，BS在BS-RS1区域910和930的结尾处向RS提供同步信道和测距信道。

在RS2帧710中，RS2在第一区域721和731中与BS通信，并接着在第二区域723和733的RS2-MS区域900和920中与MS通信。特别地，RS2不使用BS-RS1区域910和930，以避免小区内干扰。

在二跳的多跳中继BWA通信系统的背景下作出上面的描述。可以将BWA通信系统配置为使得MS通过多个跳与BS通信，如图10中所示。

图10示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统的配置。

图10中，BS 1001经由由多个RS 1011、1013、1015、和1017建立的中继链路与MS 1019通信。

可以将RS 1011、1013、1015、和1017分组为第1组和第2组。例如，如果将BS 1001设置为0-跳RS，则第1组是包含BS 1001、2-跳RS 1013、4-跳RS 1017、以及其它偶数-跳RS的偶数-跳组，而第2组是包含1-跳RS1011、3-跳RS 1015、以及其它奇数-跳RS的奇数-跳组。

如果不把BS 1001分类为0-跳RS，则第1组是包含1-跳RS 1011、3-跳RS 1015、以及其它奇数-跳RS的奇数-跳组，而第2组是包含2-跳RS 1013、4-跳RS 1017、以及其它偶数-跳RS的偶数-跳组。

当以这样的方式将多跳链路分组为第一和第二组时，在BWA通信系统中以具有图11至16中所示的结构的帧完成通信。基于第1组是奇数-跳组的假定进行下面的描述，并将图6中所示的第二区域进一步划分为第二和第三区域。

BWA通信系统中DL子帧具有图11或图13中所示的结构。

图11示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的DL子帧结构。

参照图11，每个DL子帧1100分别包括时间复用的第一、第二、和第三区域1101、1103、和1105。

在BS子帧1110中，BS在第一和第二区域1101和1103中向其服务区内的MS发送下行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，可以在第二区域1103中填充空数据代替下行链路帧。BS在第一区域1101的起始处向MS提供前同步码作为同步信道。BS在第三区域1105中向第1组的1-跳RS发送下行链路子帧。BS在第三区域1105的结尾处向1-跳RS提供后同步码作为同步信道。

在第1组RS子帧1120中，第1组RS在第一区域1101中向其服务区内的MS发送下行链路子帧。第1组RS在第一区域1101的起始处以前同步码的形式向MS提供同步信道。第1组RS在第二区域1103中向第2组的下一-跳RS发送下行链路子帧。第1组RS在第二区域1103的结尾处以后同步码的形式向下一-跳RS提供同步信道。第1组RS在第三区域1105中从第2组的前一-跳RS接收下行链路子帧。如果第1组RS是1-跳RS，则第1组RS在第三区域1105中从BS接收下行链路子帧。在第二区域1103与第三区域1105之间插入TTG，用于第1组RS的操作转变。因而，第1组RS在TTG之前利用第二区域1103的资源向第2组RS发送同步信道。

在第2组RS子帧1130中，第2组RS在第一区域1101中向其服务区内的MS发送下行链路子帧。第2组RS在第一区域1101的起始处以前同步码的形式向MS提供同步信道。第2组RS在第二区域1103中从第1组的前一-跳RS接收下行链路子帧。第2组RS在第三区域1105中向第1组的下一-跳RS发送下行链路子帧。第2组RS在第三区域1105的结尾处以后同步码的形式向下一-跳RS提供同步信道。为了第2组RS的操作转变，在第一区域1101与第二区域1103之间插入TTG，而且RTG介于第二区域1103与第三区域1105之间。

虽然没有示出，但是如果第1组RS是最后-跳RS，则第1组RS在第一和第二区域1101和1103中向其服务区内的MS发送下行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，第二区域1103可以具有空数据。接着，最后-跳RS在第三区域1105中从第2组的前一-跳RS接收下行链路子帧。

如果最后-跳RS是第2组RS，则第1组RS在第一和第三区域1101和1105中向其服务区内的MS发送下行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，第三区域1105可以具有空数据。最后-跳RS在第二区域1103中从第1组的前一-跳RS接收下行链路子帧。

根据图11中所示的DL帧结构，可以遵从IEEE 802.16标准配置DL子帧的第一、第二、和第三区域的子帧，如图12中所示。

图12示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的图11中所示的DL子帧中的同步信道的位置。

图12中，DL子帧1200分别包括时间复用的第一、第二、和第三区域1201、1203、和1205。

BS子帧1210承载至BS的服务区内的MS的同步信道、控制信道、和DL突发串。BS在第一区域1201的起始处以前同步码的形式放置MS的同步信道。如果BS使用第二区域1203，则BS子帧1210在第二区域1203中包含DL突发串。第三区域1205具有给1-跳RS的控制信道、DL突发串、和同步信道。于是，BS在第三区域1205的结尾处以后同步码的形式向1-跳RS提供同步信道。

在第1组RS子帧1220中，第一区域1201承载至第1组RS的服务区内的MS的同步信道、控制信道、和DL突发串。第1组RS在第一区域1201的起始处以前同步码的形式向MS提供同步信道。第二区域1203具有给第2组的下一-跳RS的控制信道、DL突发串、和同步信道。于是，第1组RS在第二区域1203的结尾处以后同步码的形式向下一-跳RS提供同步信道。第1组RS在第三区域1205中从前一-跳RS或BS接收下行链路子帧。

在第2组RS子帧1230中，第一区域1201包含给第2组RS的服务区内的MS的同步信道、控制信道、和DL突发串。即，第2组RS在第一区域1201的起始处以前同步码的形式向MS提供同步信道。第三区域1205承载给第1组的下一-跳RS的同步信道、控制信道、和DL突发串。即，第2组RS在第三区域1205的结尾处以后同步码的形式向下一-跳第1组RS提供同步信道。第2组RS在第二区域1203中从前一-跳RS接收下行链路子帧。

图13示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的DL子帧结构。

图13中，每个DL子帧1300包括时间复用的第一、第二、和第三区域1301、1303、和1305。

在BS子帧1310中，BS在第一和第三区域1301和1305中向其服务区内的MS发送下行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，可以在第三区域1305中填充空数据代替下行链路子帧。BS在第一区域1301的起始处向MS提供前同步码作为同步信道。BS在第二区域1303中向第1组的1-跳RS发送下行链路子帧。BS在第二区域1303的结尾处向1-跳RS提供后同步码作为同步信道。由于第1组RS子帧1320中第二区域1303与第三区域1305之间存在RTG，BS在第二区域1303中在RTG之前向1-跳RS发送同步信道。

在第1组RS子帧1320中，第1组RS在第一区域1301中向其服务区内的MS发送下行链路子帧。第1组RS在第一区域1301的起始处以前同步码的形式向MS提供同步信道。第1组RS在第二区域1303中从第2组的前一-跳RS接收下行链路子帧。如果第1组RS是1-跳RS，则第1组RS在第二区域1303中从BS接收下行链路子帧。第1组RS在第三区域1305中向第2组的下一-跳RS发送下行链路子帧。第1组RS在第三区域1305的结尾处以后同步码的形式向下一-跳RS提供同步信道。为了第1组RS的操作转变，在第1组RS子帧1320中，在第一区域1301与第二区域1303之间插入TTG，而且第二区域1303与第三区域1305之间存在RTG。

在第2组RS子帧1330中，第2组RS在第一区域1301中向其服务区内的MS发送下行链路子帧。第2组RS在第一区域1301的起始处以前同步码的形式向MS提供同步信道。第2组RS在第二区域1303中向第1组的下一-跳RS发送下行链路子帧。第2组RS在第二区域1303的结尾处以后同步码的形式向下一-跳RS提供同步信道。第2组RS在第三区域1305中从第1组的前一-跳RS接收下行链路子帧。

虽然没有示出，但是如果最后-跳RS属于第1组，则最后-跳RS在第一和第三区域1301和1305中向其服务区内的MS发送下行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，第三区域1305可以具有空数据。最后-跳RS在第二区域1303中从第2组的前一-跳RS接收下行链路子帧。

如果最后-跳RS是第2组RS，则最后-跳RS在第一和第二区域1301和1303中向其服务区内的MS发送下行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，第二区域1303可以具有空数据。最后-跳RS在第三区域1305中从第1组的前一-跳RS接收下行链路子帧。

根据图13中所示的DL帧结构，可以遵从IEEE 802.16标准配置DL子帧的第一、第二、和第三区域的子帧，如图14中所示。

图14示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的图13中所示的DL子帧中的同步信道的位置。

图14中，DL子帧1400包括时间复用的第一、第二、和第三区域1401、1403、和1405。

BS子帧1410承载至BS的服务区内的MS的同步信道、控制信道、和DL突发串。即，BS在第一区域1401的起始处以前同步码的形式放置MS的同步信道。如果BS使用第三区域1405，则BS子帧1410在第三区域1405中包含下行链路突发串。BS子帧1410的第二区域1403具有给1-跳RS的控制信道、DL突发串、和同步信道。于是，BS在第二区域1403的结尾处以后同步码的形式向1-跳RS提供同步信道。

在第1组RS子帧1420中，第一区域1401承载至第1组RS的服务区内的MS的同步信道、控制信道、和DL突发串。第1组RS在第一区域1401的起始处以前同步码的形式向MS提供同步信道。第三区域1405具有给第2组的下一-跳RS的控制信道、DL突发串、和同步信道。于是，第1组RS在第三区域1405的结尾处以后同步码的形式向下一-跳RS提供同步信道。第1组RS在第二区域1403中从前一-跳RS或BS接收下行链路子帧。

在第2组RS子帧1430中，第一区域1401包含给第2组RS的服务区内的MS的同步信道、控制信道、和DL突发串。即，第2组RS在第一区域1401的起始处以前同步码的形式向MS提供同步信道。第二区域1403承载给第1组的下一-跳RS的同步信道、控制信道、和DL突发串。第2组RS在第二区域1403的结尾处以后同步码的形式向下一-跳第1组RS提供同步信道。第2组RS在第三区域1405中从前一-跳RS接收下行链路子帧。

BWA通信系统如图15或16中所示配置UL子帧。

图15示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的UL子帧结构。

图15中，每个UL子帧1500包括时间复用的第一、第二、和第三区域1501、1503、和1505。

在BS子帧1510中，BS在第一和第二区域1501和1503中从其服务区内的MS接收上行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，可以在第二区域1503中填充空数据代替上行链路子帧。BS在第三区域1505中从第1组的1-跳RS接收上行链路子帧。

在第1组RS子帧1520和1540中，第1组RS在第一区域1501中从其服务区内的MS接收上行链路子帧。第1组RS在第二区域1503中从第2组的下一-跳RS接收上行链路子帧。例如，第一组的1-跳RS从第二组的2-跳RS接收上行链路子帧。第一组的3-跳RS从第二组的4-跳RS接收上行链路子帧。第1组RS在第三区域1505中向第2组的前一-跳RS发送上行链路子帧。如果第1组RS是1-跳RS，则第1组RS在第三区域1505中向BS发送上行链路子帧。为了第1组RS的操作转变，在第二区域1503与第三区域1505之间插入RTG。

在第2组RS帧1530中，第2组RS在第一区域1501中从其服务区内的MS接收上行链路子帧。第2组RS在第二区域1503中向第1组的前一-跳RS发送上行链路子帧。第2组RS在第三区域1505中从第1组的下一-跳RS接收上行链路子帧。为了第2组RS的操作转变，第一区域1501与第二区域1503之间存在RTG，并在第二区域1503与第三区域1505之间插入TTG。

虽然没有示出，但是如果最后-跳RS属于第一组，则最后-跳RS在第一和第二区域1501和1503中从其服务区内的MS接收上行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，第二区域1503可以具有空数据。最后-跳RS在第三区域1505中向第2组的前一-跳RS发送上行链路子帧。

如果最后-跳RS是第2组RS，则其在第一和第三区域1501和1505中从其服务区内的MS接收上行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，第三区域1505可以具有空数据。最后-跳RS在第二区域1503中向第1组的前一-跳RS发送上行链路子帧。

图16示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的UL子帧结构。

图16中，每个UL子帧1600包括时间复用的第一、第二、和第三区域1601、1603、和1605。

在BS子帧1610中，BS在第一和第三区域1601和1605中从其服务区内的MS接收上行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，可以在第三区域1605中填充空数据代替上行链路子帧。BS在第二区域1603中从第1组的1-跳RS接收上行链路子帧。

在第1组RS子帧1620和1640中，第1组RS在第一区域1601中从其服务区内的MS接收上行链路子帧。第1组RS在第二区域1603中向第2组的前一-跳RS发送上行链路子帧。如果第1组RS是1-跳RS，则第1组RS在第二区域1603中向BS发送上行链路子帧。在第三区域1605中，第1组RS从第2组的下一-跳RS接收上行链路子帧。为了第1组RS的操作转变，在第一区域1601与第二区域1603之间插入RTG，而且第二区域1603与第三区域1605之间存在TTG。

在第2组RS帧1630中，第2组RS在第一区域1601中从其服务区内的MS接收上行链路子帧。第2组RS在第二区域1603中从第1组的下一-跳RS接收上行链路子帧，并在第三区域1605中向第1组的前一-跳RS发送上行链路子帧。

虽然没有示出，但是如果最后-跳RS属于第一组，则最后-跳RS在第一和第三区域1601和1605中从其服务区内的MS接收上行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，第三区域1605可以具有空数据。最后-跳RS在第二区域1603中向第2组的前一-跳RS发送上行链路子帧。

如果最后-跳RS是第2组RS，则最后-跳RS在第一和第二区域1601和1603中从其服务区内的MS接收上行链路子帧。为了避免MS与RS之间的干扰，第二区域1603可以具有空数据。最后-跳RS在第三区域1605中向第1组的前一-跳RS发送上行链路子帧。

BWA通信系统可以通过组合图11中所示的DL子帧和图15或16中所示的UL子帧来配置一帧。另一方面，BWA通信系统可以通过组合图13中所示的DL子帧和图15或16中所示的UL子帧来配置一帧。

如上所述，BS根据BWA通信系统中的帧结构向MS和1-跳RS发送同步信道。第1组RS根据帧结构向MS和第2组RS发送同步信道。第2组RS根据帧结构向MS和第一组的下一-跳RS提供同步信道。

BS、第1组RS、和第2组RS每帧、或每预定数量帧发送同步信道。可选择地，它们可以在由控制信号指示的帧中包含同步信道。所述控制信号包含帧控制首部(FCH)、MAP、和下行链路信道描述符(DCD)。

现在将描述BWA通信系统中BS、RS1、RS2、和MS利用上述帧结构进行通信的操作。

图17是示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的BS的处理的流程图。

图17中，在步骤1701，BS在DL和UL子帧中的每一个中定义直接链路区域和中继链路区域。例如，如果BWA通信系统跨越两个跳，则在DL和UL子帧中的每一个中定义用于直接链路的第一区域和用于中继链路的第二区域。如果BWA通信系统跨越三个跳，则在DL和UL子帧中的每一个中定义用于直接链路的第一区域和用于中继链路的第二和第三区域。

在步骤1703，BS在直接链路区域中与其服务区内的MS和RS2通信。BS在直接链路区域的起始处向MS提供BS同步信道。例如，如果帧具有图6、图7、或图9中所示的结构，则BS在第一区域中与MS通信。

如果DL子帧和UL子帧分别具有图11和图15中所示的结构，则BS在第一区域或第二区域中与MS通信。如果DL子帧和UL子帧分别具有图13和图16中所示的结构，则BS在第一区域或第三区域中与MS通信。

在步骤1705，BS在中继链路区域中与1-跳RS通信。BS在中继链路区域的结尾处向1-跳RS提供RS同步信道。

例如，如果帧具有图6、图7、或图9中所示的结构，则BS在第二区域中与1-跳RS通信。于是，BS在DL子帧的第二区域的结尾处向1-跳RS提供同步信道。

如果DL子帧和UL子帧分别具有图11和图15中所示的结构，则BS在第三区域中与1-跳RS通信。于是，BS在DL子帧的第三区域的结尾处向1-跳RS提供同步信道。

如果DL子帧和UL子帧分别具有图13和图16中所示的结构，则BS在第二区域中与1-跳RS通信。于是，BS在DL子帧的第二区域的结尾处向1-跳RS提供同步信道。

接着，BS结束处理。

图18是示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的RS1的处理的流程图。

图18中，在步骤1801，RS1检查子帧配置信息，即关于从BS或上层RS接收的DL和UL子帧中的直接链路区域和中继链路区域的配置信息。如果帧具有图6、图7、或图9中所示的结构，则RS1检查关于第一和第二区域的配置信息。

如果DL子帧具有图11或图13中所示的结构而且UL子帧具有图15或图16中所示的结构，则RS1检查关于第一、第二、和第三区域的配置信息。

在步骤1803，RS1在用于直接链路的第一区域中与其服务区内的MS或RS2通信。RS1在DL子帧中第一区域的起始处向MS提供同步信道。

在步骤1805，RS1在中继链路区域中与BS或多跳RS通信。RS1在DL子帧中用于与下层RS通信的区域的结尾处向下层RS提供同步信道。如果帧具有图6、图7、或图9中所示的结构，则RS1在第二区域中与BS通信。

如果帧的DL子帧和UL子帧分别具有图11和图15中所示的结构，则RS1在第二区域中与下层RS通信，并在第三区域中与BS或上层RS通信。RS1在DL子帧中第二区域的结尾处向下层RS提供同步信道。

如果帧的DL子帧和UL子帧分别具有图13和图16中所示的结构，则RS1在第三区域中与下层RS通信，并在第二区域中与BS或上层RS通信。RS1在DL子帧中第三区域的结尾处向下层RS提供同步信道。

接着RS1结束处理。

图19是示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的RS2的操作的流程图。

图19中，在步骤1901，RS2检查从BS接收的根据其中继能力形成的控制信息和子帧配置信息。例如，如果如图7、或图9中所示配置帧，则RS2检查关于第一和第二区域以及第二区域的RS2-MS链路区域的信息。

在步骤1903，RS2在第一区域中与BS通信。RS2接着在步骤1905中在第二区域中与经由RS2接收中继服务的MS通信。

例如，RS2在DL子帧的第一区域中从BS接收信号并在第二区域中向MS发送信号。在UL子帧中，RS2在第一区域中向BS发送信号，并在第二区域中从MS接收信号。

接着RS2结束处理。

图20是示出根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的MS的操作的流程图。

图20中，在步骤2001，MS在第一区域中与BS或RS1通信。

在步骤2003，MS在第二区域中与RS2通信。例如，在DL子帧中，MS在第一区域中从BS或RS1接收信号，并在第二区域中从RS2接收信号。在UL子帧中，MS在第一区域中向BS或RS1发送信号，并在第二区域中向RS2发送信号。

接着MS结束处理。

上面已经描述过，在TDD系统中将每个单向子帧划分为时分复用的第一和第二区域、或第一、第二、和第三区域。本发明的另一个示范性实施例中，在频分双工(FDD)系统中将单向子帧划分为频分复用的第一和第二区域、或第一、第二、和第三区域。在FDD系统中，在不同的频带中同时发送/接收DL子帧和UL子帧。

现在将描述BWA通信系统中提供中继服务的BS和RS的结构。因为BS和RS具有相同的结构，将以图21中所示的BS结构描述它们的结构。考虑在BS和RS中利用单个收发器完成信号发送和接收而作出以下描述。

图21是根据本发明的多跳中继BWA通信系统中的BS的框图。

图21中，BS包括发送器2101、接收器2103、定时控制器2105、和RF切换器2107。

发送器2101具有帧产生器2109、资源映射器2111、调制器2113、和数模转换器(DAC)2115。

在操作中，帧产生器2109在定时控制器2105的控制下配置DL子帧以向BS的服务区内的MS和下层RS发送同步信道、控制信道、和业务突发串。特别地，帧产生器2109在DL子帧中在MS的子帧的起始处提供MS的同步信道并在下层RS的子帧的结尾处供下层RS的同步信道。

如果BWA通信系统跨越两个跳，则帧产生器2109在DL子帧的第一区域中配置要向MS或RS2发送的子帧。接着帧产生器2109在DL子帧的第二区域中配置要向1-跳RS发送的子帧。帧产生器2109在第一区域中子帧的起始处和第二区域中子帧的结尾处放置同步信道。

如果BWA通信系统跨越三个或更多跳，则帧产生器2109在DL子帧的第一区域或第一和第二区域中配置要向MS或RS2发送的子帧。接着，帧产生器2109在DL子帧的第三区域中配置要向1-跳RS发送的子帧。帧产生器2109在第一区域中子帧的起始处和第三区域中子帧的结尾处放置同步信道。

资源映射器2111将从帧产生器2109接收的子帧映射到与子帧对应的链路的突发串。

调制器2113以预定调制方案调制已映射的子帧。

DAC 2115将已调制的数字信号转换为模拟信号并向RF切换器2107提供模拟信号。

接收器2103包括模数转换器(ADC)2117、解调器2119、资源解映射器2121、和帧提取器2123。

ADC 2117将通过RF切换器2107接收的模拟信号转换为数字信号。解调器2119以预定解调方案解调数字信号。

资源解映射器2121从接收自解调器2119的链路突发串中提取子帧。帧提取器2123从子帧中提取目的地为BS的子帧。

RF切换器2107在定时控制器2105的控制下将要向MS、RS1、和RS2发送或从其接收的信号切换到发送器2101和接收器2103。

定时控制器2105根据帧结构控制BS与MS和下层RS通信的发送和接收定时。

将参照图21描述RS1的结构。

图21中，RS1包括发送器2101、接收器2103、定时控制器2105、和RF切换器2107。

发送器2101具有帧产生器2109、资源映射器2111、调制器2113、和DAC 2115。

在操作中，帧产生器2109在定时控制器2105的控制下配置DL子帧以向RS1的服务区内的MS和下层RS发送同步信道、控制信道、和业务突发串。特别地，帧产生器2109在DL子帧中在MS的子帧的起始处提供MS的同步信道并在给下层RS的子帧的结尾处的下层RS的同步信道。

帧产生器2109还产生用于在其中与BS或上层RS通信的UL子帧。

资源映射器2111将从帧产生器2109接收的子帧映射到与子帧对应的链路的突发串。

调制器2113以预定调制方案调制已映射的子帧。

DAC 2115将已调制的数字信号转换为模拟信号并向RF切换器2107提供模拟信号。

接收器2103包括ADC 2117、解调器2119、资源解映射器2121、和帧提取器2123。

ADC 2117将通过RF切换器2107接收的模拟信号转换为数字信号。解调器2119以预定解调方案解调数字信号。

资源解映射器2121从接收自解调器2119的链路突发串中提取子帧。帧提取器2123从子帧中提取目的地为BS的子帧。

RF切换器2107在定时控制器2105的控制下将要向BS、MS、下层RS、和上层RS发送或从其接收的信号切换到发送器2101和接收器2103。

定时控制器2105根据帧结构控制RS1与BS、MS、下层RS、和上层RS通信的发送和接收定时。

如上所述，多跳中继BWA通信系统向MS和RS提供同步信道。因而，RS便于同步和小区搜索。而且，小区内的中继服务与直接服务之间的时间复用消除了它们之间的近-远干扰。

尽管已经参照其某些优选实施例展示和描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，可以在其中作出形式和细节上的各种改变而不背离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (70)

1.一种无线通信系统中配置子帧以支持中继服务的方法，包括：

在所述子帧的第一时段中配置基站(BS)-移动站(MS)链路子帧、主中继站(RS)-MS链路子帧、和BS-副RS链路子帧中的至少一个，BS-MS链路子帧是BS与MS之间的链路的子帧，主RS-MS链路子帧是提供同步信道的主RS与MS之间的链路的子帧，而BS-副RS链路子帧是BS与不提供同步信道的副RS之间的链路的子帧；以及

在所述子帧的第二时段中配置BS-主RS链路子帧、RS-RS链路子帧、和副RS-MS链路子帧中的至少一个，BS-主RS链路子帧是BS与主RS之间的链路的子帧，RS-RS链路子帧是RS与另一个RS之间的链路的子帧，而副RS-MS链路子帧是副RS与MS之间的链路的子帧。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述子帧中利用时间分割和频率分割中的一个来区分第一时段和第二时段。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述子帧中第一时段和第二时段的长度固定或根据信道环境动态地改变。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述子帧是下行链路子帧，其中所述子帧的第一时段中的子帧配置包括在下行链路子帧中第一时段的起始处提供同步信道，而所述子帧的第二时段中的子帧配置包括在下行链路子帧中第二时段的结尾处提供同步信道。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述子帧是上行链路子帧，其中所述子帧的第一时段中的子帧配置包括在上行链路子帧中第一时段的起始处提供测距信道，而所述子帧的第二时段中的子帧配置包括在上行链路子帧中第二时段的结尾处提供测距信道。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述子帧的第一时段中的子帧配置包括利用频分多址(FDMA)、空分多址(SDMA)、和正交频分多址(OFDMA)中的一个来配置BS-MS链路子帧、主RS-MS链路子帧、和BS-副RS链路子帧。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述子帧的第一时段中的子帧配置包括以相同结构配置BS-MS链路子帧、主RS-MS链路子帧、和BS-副RS链路子帧。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包括，如果副RS是主RS的下层RS，则在所述子帧的第一时段中配置主RS-副RS链路子帧作为主RS与副RS之间的链路的子帧。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述子帧的第二时段中的子帧配置包括在所述子帧的第二时段中配置BS-主RS链路子帧、至少一个RS-RS链路子帧、和副RS-MS链路子帧中的至少一个。

10.如权利要求9所述的方法，其中如果所述至少一个RS-RS链路子帧是用于从上层RS向下层RS发送信号的下行链路子帧，则所述子帧的第二时段中的子帧配置进一步包括在所述至少一个RS-RS链路子帧的结尾处提供同步信道。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述子帧的第二时段中的子帧配置包括利用FDMA、SDMA、和OFDMA中的一个来配置BS-主RS链路子帧、RS-RS链路子帧、和副RS-MS链路子帧。

12.一种无线通信系统中配置下行链路子帧以支持中继服务的方法，包括：

在所述下行链路子帧的第一时段中配置基站(BS)-移动站(MS)链路子帧和中继站(RS)-MS链路子帧，BS-MS链路子帧是BS与MS之间的链路的子帧，而RS-MS链路子帧是RS与MS之间的链路的子帧；

在所述下行链路子帧的第二时段中配置第1组RS-第2组下一-跳RS链路子帧，第1组RS-第2组下一-跳RS链路子帧是包含奇数-跳RS的第一组的RS与包含偶数-跳RS的第二组的下一-跳RS之间的链路的子帧；以及

在所述下行链路子帧的第三时段中配置BS-1-跳RS链路子帧和第2组RS-第1组下一-跳RS链路子帧，BS-1-跳RS链路子帧是BS与1-跳RS之间的链路的子帧，而第2组RS-第1组下一-跳RS链路子帧是第二组的RS与第一组的下一-跳RS之间的链路的子帧。

13.如权利要求12所述的方法，其中在所述下行链路子帧中利用时间分割区分第一时段、第二时段、和第三时段。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述下行链路子帧的第一时段中的子帧配置包括在所述下行链路子帧的第一时段中在BS-MS链路子帧的起始处提供同步信道和在RS-MS链路子帧的起始处提供同步信道。

15.如权利要求12所述的方法，其中所述下行链路子帧的第二时段中的子帧配置包括在所述下行链路子帧的第二时段中在第1组RS-第2组下一-跳RS链路子帧的结尾处提供同步信道。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述下行链路子帧的第二时段中的子帧配置包括在所述下行链路子帧的第二时段与第三时段之间的保护区之前提供所述同步信道。

17.如权利要求15所述的方法，其中所述下行链路子帧的第二时段中的子帧配置包括以每帧、或预定帧提供所述同步信道。

18.如权利要求17所述的方法，其中根据预定周期和控制信号中的一个设置所述预定帧。

19.如权利要求12所述的方法，其中所述子帧的第三时段中的子帧配置包括在BS-1-跳RS链路子帧的结尾处提供同步信道和在第2组RS-第1组下一-跳RS链路子帧的结尾处提供同步信道。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述下行链路子帧的第三时段中的子帧配置包括以每帧、或预定帧提供所述同步信道。

21.如权利要求20所述的方法，其中根据预定周期和控制信号中的一个设置所述预定帧。

22.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

在所述下行链路子帧的第二时段中配置BS-MS链路子帧和第1组最后-跳RS-MS链路子帧，BS-MS链路子帧是BS与MS之间的链路的子帧，而第1组最后-跳RS-MS链路子帧是包含在第一组中的最后-跳RS与MS之间的链路的子帧；以及

在所述下行链路子帧的第三时段中配置第2组最后-跳RS-MS链路子帧，第2组最后-跳RS-MS链路子帧是包含在第二组中的最后-跳RS与MS之间的链路的子帧。

23.一种无线通信系统中配置下行链路子帧以支持中继服务的方法，包括：

在所述下行链路子帧的第一时段中配置基站(BS)-移动站(MS)链路子帧和中继站(RS)-MS链路子帧，BS-MS链路子帧是BS与MS之间的链路的子帧，而RS-MS链路子帧是RS与MS之间的链路的子帧；

在所述下行链路子帧的第二时段中配置BS-1-跳RS链路子帧和第2组RS-第1组下一-跳RS链路子帧，BS-1-跳RS链路子帧是BS与1-跳RS之间的链路的子帧，而第2组RS-第1组下一-跳RS链路子帧是包含偶数-跳RS的第二组的RS与包含奇数-跳RS的第一组的下一-跳RS之间的链路的子帧；以及

在所述下行链路子帧的第三时段中配置第1组RS-第2组下一-跳RS链路子帧，第1组RS-第2组下一-跳RS链路子帧是第一组的RS与第二组的下一-跳RS之间的链路的子帧。

24.如权利要求23所述的方法，其中在所述下行链路子帧中利用时间分割区分第一时段、第二时段、和第三时段。

25.如权利要求23所述的方法，其中所述下行链路子帧的第一时段中的子帧配置包括在所述下行链路子帧的第一时段中在BS-MS链路子帧的起始处提供同步信道和在RS-MS链路子帧的起始处提供同步信道。

26.如权利要求23所述的方法，其中所述下行链路子帧的第二时段中的子帧配置包括在所述下行链路子帧的第二时段中在BS-1-跳RS链路子帧的结尾处提供同步信道和在第2组RS-第1组下一-跳RS链路子帧的结尾处提供同步信道。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述下行链路子帧的第二时段中的子帧配置包括在所述下行链路子帧中第二时段与第三时段之间的保护区之前提供所述同步信道。

28.如权利要求26所述的方法，其中所述下行链路子帧的第二时段中的子帧配置包括以每帧、或预定帧提供所述同步信道。

29.如权利要求28所述的方法，其中根据预定周期和控制信号中的一个设置所述预定帧。

30.如权利要求23所述的方法，其中所述下行链路子帧的第三时段中的子帧配置包括在第1组RS-第2组下一-跳RS链路子帧的结尾处提供同步信道。

31.如权利要求30所述的方法，其中所述下行链路子帧的第三时段中的子帧配置包括以每帧、或预定帧提供所述同步信道。

32.如权利要求31所述的方法，其中根据预定周期和控制信号中的一个设置所述预定帧。

33.如权利要求23所述的方法，进一步包括：

在所述下行链路子帧的第二时段中配置第2组最后-跳RS-MS链路子帧，第2组最后-跳RS-MS链路子帧是包含在第二组中的最后-跳RS与MS之间的链路的子帧；以及

在所述下行链路子帧的第三时段中配置BS-MS链路子帧和第1组最后-跳RS-MS链路子帧，BS-MS链路子帧是BS与MS之间的链路的子帧，而第1组最后-跳RS-MS链路子帧是包含在第一组中的最后-跳RS与MS之间的链路的子帧。

34.一种无线通信系统中配置上行链路子帧的方法，包括：

在所述上行链路子帧的第一时段中配置移动站(MS)-基站(BS)链路子帧和MS-中继站(RS)链路子帧，MS-BS链路子帧是MS与BS之间的链路的子帧，而MS-RS链路子帧是MS与RS之间的链路的子帧；

在所述上行链路子帧的第二时段中配置第2组RS-第1组前一-跳RS链路子帧，第2组RS-第1组前一-跳RS链路子帧是包含偶数-跳RS的第二组的RS与包含奇数-跳RS的第一组的前一-跳RS之间的链路的子帧；以及

在所述上行链路子帧的第三时段中配置1-跳RS-BS链路子帧和第1组RS-第2组前一-跳RS链路子帧，1-跳RS-BS链路子帧是1-跳RS与BS之间的链路的子帧，而第1组RS-第2组前一-跳RS链路子帧是第一组的RS与第二组的前一-跳RS之间的链路的子帧。

35.如权利要求34所述的方法，其中在所述上行链路子帧中利用时间分割区分第一时段、第二时段、和第三时段。

36.如权利要求34所述的方法，进一步包括：

在所述上行链路子帧的第二时段中配置MS-BS链路子帧和MS-第1组最后-跳RS链路子帧，MS-BS链路子帧是MS与BS之间的链路的子帧，而MS-第1组最后-跳RS链路子帧是MS与包含在第一组中的最后-跳RS之间的链路的子帧；以及

在所述上行链路子帧的第三时段中配置MS-第2组最后-跳RS链路子帧，MS-第2组最后-跳RS链路子帧是MS与包含在第二组中的最后-跳RS之间的链路的子帧。

37.一种无线通信系统中配置上行链路子帧的方法，包括：

在所述上行链路子帧的第一时段中配置移动站(MS)-基站(BS)链路子帧和MS-中继站(RS)链路子帧，MS-BS链路子帧是MS与BS之间的链路的子帧，而MS-RS链路子帧是MS与RS之间的链路的子帧；

在所述上行链路子帧的第二时段中配置1-跳RS-BS链路子帧和第1组RS-第2组前一-跳RS链路子帧，1-跳RS-BS链路子帧是1-跳RS与BS之间的链路的子帧，而第1组RS-第2组前一-跳RS链路子帧是包含奇数-跳RS的第一组的RS与包含偶数-跳RS的第二组的前一-跳RS之间的链路的子帧；以及

在所述上行链路子帧的第三时段中配置第2组RS-第1组前一-跳RS链路子帧，第2组RS-第1组前一-跳RS链路子帧是第二组的RS与第一组的前一-跳RS之间的链路的子帧。

38.如权利要求37所述的方法，其中在所述上行链路子帧中利用时间分割区分第一时段、第二时段、和第三时段。

39.如权利要求37所述的方法，进一步包括：

在所述上行链路子帧的第二时段中配置MS-第2组最后-跳RS链路子帧，MS-第2组最后-跳RS链路子帧是MS与包含在第二组中的最后-跳RS之间的链路的子帧；以及

在所述上行链路子帧的第三时段中配置MS-BS链路子帧和MS-第1组最后-跳RS链路子帧，MS-BS链路子帧是MS与BS之间的链路的子帧，而MS-第1组最后-跳RS链路子帧是MS与包含在第一组中的最后-跳RS之间的链路的子帧。

40.一种无线通信系统中基站(BS)的方法，包括：

向子帧的第一时段和第二时段分配资源，第一时段用于与移动站(MS)和不提供同步信道的副中继站(RS)中的至少一个通信，而第二时段用于与提供同步信道的主RS通信；

在所述子帧的第一时段中与所述MS和副RS中的至少一个通信；以及

在所述子帧的第二时段中与所述主RS通信。

41.如权利要求40所述的方法，其中所述子帧的第一时段和第二时段的长度固定或根据信道环境动态地改变。

42.如权利要求40所述的方法，其中所述子帧是下行链路子帧，其中第一时段中的通信包括在所述下行链路子帧的第一时段的起始处提供同步信道，而第二时段中的通信包括在所述下行链路子帧的第二时段的结尾处提供同步信道。

43.如权利要求40所述的方法，其中所述子帧是上行链路子帧，其中第一时段中的通信包括在所述上行链路子帧的第一时段的起始处提供测距信道，而第二时段中的通信包括在所述上行链路子帧的第二时段的结尾处提供测距信道。

44.如权利要求40所述的方法，其中利用时间分割或频率分割中的一个区分第一时段和第二时段。

45.如权利要求40所述的方法，其中如果所述RS是多跳RS，则所述资源分配包括将第二时段划分为多个时段并向所述多个时段分配资源。

46.一种无线通信系统中提供同步信道的中继站(RS)的方法，包括：

根据从上层节点接收的控制信息设置第一时段和第二时段，第一时段用于与移动站(MS)通信，而第二时段用于与所述上层节点和下层RS中的至少一个通信；

在第一时段中与所述MS通信；以及

在第二时段中与所述上层节点和下层RS中的至少一个通信。

47.如权利要求46所述的方法，其中第一时段和第二时段的长度固定或根据信道环境动态地改变。

48.如权利要求46所述的方法，其中利用时间分割或频率分割中的一个区分第一时段和第二时段。

49.如权利要求46所述的方法，其中所述上层节点是基站(BS)和上层RS中的一个。

50.如权利要求46所述的方法，进一步包括在第一时段中与不提供同步信道的RS通信。

51.如权利要求46所述的方法，其中如果所述无线通信系统跨越至少三个跳，则第二时段中的通信包括：

根据所述控制信息检查关于第二时段的分段的信息；

在第二时段的第一区域中与所述下层RS通信；以及

在第二时段的第二区域中与所述上层节点通信。

52.如权利要求51所述的方法，其中第二时段的第一区域中的通信包括在第一区域的结尾处提供同步信道。

53.如权利要求46所述的方法，其中如果所述无线通信系统跨越至少三个跳，则第二时段中的通信包括：

根据所述控制信息检查关于第二时段的分段的信息；

在第二时段的第一区域中与所述上层节点通信；以及

在第二时段的第二区域中与所述下层RS通信。

54.如权利要求53所述的方法，其中第二时段的第二区域中的通信包括在第二区域的结尾处提供同步信道。

55.一种无线通信系统中不提供同步信道的中继站(RS)的方法，包括：

根据从上层节点接收的控制信息设置第一时段和第二时段，第一时段用于与所述上层节点通信，而第二时段用于与移动站(MS)通信；

在第一时段中与所述上层节点通信；以及

在第二时段中与所述MS通信。

56.如权利要求55所述的方法，其中第一时段和第二时段的长度固定或根据信道环境动态地改变。

57.如权利要求55所述的方法，其中利用时间分割或频率分割中的一个区分第一时段和第二时段。

58.如权利要求55所述的方法，其中所述上层节点是基站(BS)和上层RS中的一个。

59.一种无线通信系统中基站(BS)的装置，包括：

定时控制器，根据其中定义了第一时段和第二时段的子帧配置提供用于发送和接收的定时信号，第一时段用于与移动站(MS)和不提供同步信道的副中继站(RS)中的至少一个通信，而第二时段用于与提供同步信道的主RS通信；

发送器，根据所述定时信号产生第一时段信号和第二时段信号之一，并发送所产生的信号；以及

接收器，根据所述定时信号接收第一时段信号和第二时段信号之一，并复原所接收的信号。

60.如权利要求59所述的装置，其中所述发送器产生给所述MS和副RS中的至少一个的信号并在第一时段中向所述MS和副RS中的至少一个发送所产生的信号，而且产生给所述主RS的信号并在第二时段中向所述主RS发送所产生的信号。

61.如权利要求59所述的装置，其中所述发送器在第一时段的起始处发送同步信道并在第二时段的结尾处发送同步信道。

62.如权利要求59所述的装置，其中所述接收器在第一时段中从所述MS和副RS中的至少一个接收信号，并在第二时段中从所述主RS接收信号。

63.一种无线通信系统中提供同步信道的中继站(RS)的装置，包括：

定时控制器，根据其中定义了第一时段和第二时段的子帧配置提供用于发送和接收的定时信号，第一时段用于与移动站(MS)和不提供同步信道的副RS中的至少一个通信，而第二时段用于与上层节点通信；

发送器，根据所述定时信号产生第一时段信号和第二时段信号之一，并发送所产生的信号；以及

接收器，根据所述定时信号接收第一时段信号和第二时段信号之一，并复原所接收的信号。

64.如权利要求63所述的装置，其中所述发送器产生给所述MS和副RS中的至少一个的信号并在下行链路子帧的第一时段中向所述MS和副RS中的至少一个发送所产生的信号，而且产生给所述上层节点的信号并在上行链路子帧的第二时段中向所述上层节点发送所产生的信号。

65.如权利要求63所述的装置，其中所述接收器在上行链路子帧的第一时段中从所述MS和副RS中的至少一个接收信号，并在下行链路子帧的第二时段中从所述上层节点接收信号。

66.如权利要求63所述的装置，其中所述上层节点是基站(BS)和上层RS中的一个。

67.一种无线通信系统中不提供同步信道的中继站(RS)的装置，包括：

定时控制器，根据其中定义了第一时段和第二时段的子帧配置提供用于发送和接收的定时信号，第一时段用于与上层节点通信，而第二时段用于与移动站(MS)通信；

发送器，根据所述定时信号产生第一时段信号和第二时段信号之一，并发送所产生的信号；以及

接收器，根据所述定时信号接收第一时段信号和第二时段信号之一，并复原所接收的信号。

68.如权利要求67所述的装置，其中所述发送器产生给所述上层节点的信号并在上行链路子帧的第一时段中向所述上层节点发送所产生的信号，而且产生给所述MS的信号并在下行链路子帧的第二时段中向所述MS发送所产生的信号。

69.如权利要求67所述的装置，其中所述接收器在下行链路子帧的第一时段中从所述上层节点接收信号，并在上行链路子帧的第二时段中从所述MS接收信号。

70.如权利要求67所述的装置，其中所述上层节点是基站(BS)和上层RS中的一个。

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