CN101541106A - 一种无线通信系统中的中继方法 - Google Patents

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本发明公开了一种无线通信系统中的中继方法，包括(1)基站根据移动台节点的点到点通信的业务需求确定帧结构中点到点中继子帧的发送周期，并根据该发送周期在单位帧内设置点到点中继子帧，点到点中继子帧包含点到点同步信道、点到点接入信道和点到点数据信道；(2)网络覆盖范围之外的、支持点到点的移动台节点捕获中继子帧，根据该中继子帧实现与网络的同步，并建立点到点的通信链路；(3)移动台节点根据建立的点到点通信链路，从点到点数据信道中接收或发送数据。本发明所述方法解决了现有技术中继不能支持点到点通信的问题。

Description

一种无线通信系统中的中继方法
技术领域
本发明涉及移动通信领域，具体的说，尤其是宽带无线通信技术领域中数据传输的中继方法。
背景技术
在IEEE 802.16m Relay(中继)任务组定义了多跳的数据传输中继方法，多跳中继按照不同的划分类型可分为透明中继和非透明中继，固定中继和移动中继等类型。IMT-ADV(高级国际移动通信)网络拓扑要求中对中继提出了多跳、Mesh和P2P(点到点)等模式。
IEEE 802.16 Relay任务组定义的中继站不允许在两个MS(移动台)节点间直接传输数据，不允许MS充当数据传输的中继。此外，基于当前Relay任务组定义的中继系统的帧结构不能管理点到点通讯的异步性，不能给基站系统覆盖范围之外的MS节点提供网络同步服务，且不能给点到点通信的MS节点提供业务信道协商的功能。
为了进一步满足IMT-ADV对点到点通信模式的要求，需要在现有的中继方法之外，寻找新的能解决点到点通信问题的中继方法；因此急需一种方法，要求能和传统的PMP(点到多点)服务结合，并能够实现简单、灵活，易于实现网络的自主配置等问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种无线通信系统中的中继方法，以解决现有技术中继不能支持点到点通信的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种无线通信系统中的中继方法，包括以下步骤：
(1)基站根据移动台节点的点到点通信的业务需求确定帧结构中点到点中继子帧的发送周期，并根据该发送周期在单位帧内设置点到点中继子帧，所述点到点中继子帧包含点到点同步信道、点到点接入信道和点到点数据信道；
(2)网络覆盖范围之外的、支持点到点的移动台节点捕获中继子帧，根据该中继子帧实现与网络的同步，并建立点到点的通信链路；
(3)所述移动台节点根据建立的点到点通信链路，从点到点数据信道中接收或发送数据。
本发明所述的方法，其中，步骤(2)进一步包括：网络覆盖范围之外的、支持点到点的移动台节点捕获中继子帧的点到点前导符号，并根据该中继子帧中点到点同步信道提供的同步控制信息实现与网络的同步，并建立点到点的通信链路。
其中，步骤(2)中建立点到点的通信链路之后，还进一步包括：
(21)所述移动台节点在中继子帧的点到点接入信道上发送点到点通信链路建立请求，所述基站根据点到点通信链路建立请求，在点到点中继子帧中配置所述点到点数据信道所需的资源，并使能点到点链路的建立；
(22)所述移动台节点在中继子帧的点到点接入信道上发送资源协商消息，相邻中继移动台根据点到点数据信道资源使用情况为该点到点链路分配所占用的点到点数据信道资源。
本发明所述的方法，其中，步骤(1)中所述点到点中继子帧中的点到点同步信道，包含前导符号和同步控制信息，其中，所述前导符号占用1个符号；所述同步控制信息包含寻呼信息，寻呼组标识，点到点中继子帧的发送周期。
其中，所述点到点中继子帧的发送周期为每单位帧、2单位帧、3单位帧或4单位帧。
本发明所述的方法，其中，所述点到点中继子帧中的点到点同步信道，用于点到点移动台节点的同步。
其中，所述点到点中继子帧中的接入信道，用于具有点到点的移动台节点间传输控制消息、提供移动台节点间进行路由选择和资源协商，以及多个移动台节点同时进行消息发送，不同的移动台节点占用接入信道中的不同的子信道资源。
其中，所述点到点中继子帧中的数据信道，用于具有点到点的移动台节点间传输数据、提供点到点数据通信资源，以及同时供多个点到点的移动台节点进行点到点数据传输。
与现有技术相比，本发明所述方法与传统的点到多点服务相结合，在满足IMT-ADV点到点模式的需求的基础上，通过基站统一的管理，实现能以较低的成本来扩展网络覆盖。
附图说明
图1是本发明实施例所述一种无线通信系统中的中继方法的应用场景示例图；
图2是本发明实施例所述一种无线通信系统中的中继方法的P2P(点到点)中继子帧的发送周期示意图；
图3是本发明实施例所述一种无线通信系统中的中继方法的P2P中继子帧的组成示意图；
图4是本发明实施例所述一种无线通信系统中的中继方法的实现流程图。
具体实施方式
本发明在这里提供了提供一种无线通信系统中的中继方法，以解决现有技术中继不能支持点到点通信的问题。以下对具体实施方式进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
本发明以宽带蜂窝无线通信系统为例。如图1所示，是本发明所述一种无线通信系统中的中继方法的应用场景示例图。在蜂窝无线通信系统中，包括基站101，不支持点到点通信的MS 102，支持点到点通信的中继MS 103以及支持点到点通信的非中继MS 104。不在基站系统覆盖范围的支持点到点通信的非中继MS 104通过中继MS 103发送帧中的中继子帧的同步信道接入网络，通过中继MS的中继，实现非中继MS 104和中继MS 103点到点通信的功能，进一步扩大了通信系统的覆盖范围。
如图2所示，是本发明所述一种无线通信系统中的中继方法的P2P(点到点)中继子帧的发送周期示意图；图中给出了连续TDD(时分双工)的帧结构，包含3个连续的10ms帧。帧结构中包含下行子帧201和上行子帧202以及中继子帧203。图2(a)中，每两个单位帧设置一个中继子帧，中继子帧的发送周期是20ms。图2(b)中，每个单位帧设置一个中继子帧，中继子帧的发送周期是10ms。无线通信系统根据点到点通信的业务需求来设置中继子帧的发送周期。
如图3所示，是本发明所述一种无线通信系统中的中继方法的P2P中继子帧的组成示意图；这里P2P中继子帧中包含P2P前导符号301和同步信道的同步控制信息302，P2P接入信道303和P2P数据信道304。
其中，P2P同步信道用于P2P MS节点的同步。P2P前导符号301和P2P同步控制信息信道302为基站覆盖范围之外的具有P2P能力的MS节点提供同步服务。P2P前导符号301占用1个符号，同步控制信息302包含寻呼信息，寻呼组标识、P2P中继子帧的发送周期等信息。
P2P接入信道303用于具有P2P能力的MS节点间传输控制消息，供MS节点间进行链路选择和资源协商，P2P接入信道303可供多个MS节点同时进行消息发送，不同的MS节点占用接入信道中的不同的子信道资源。
P2P数据信道304用于具有P2P能力的MS节点间传输数据；P2P数据信道304提供P2P数据通信资源，可同时供多个P2P MS节点进行点到点数据传输。此外，在中继子帧中还包含发-收转换间隔305和收-发转换间隔306。
如图4所示，是本发明所述一种无线通信系统中的中继方法的实现流程，其中，
步骤401，基站根据MS节点P2P通信的业务需求，确定P2P中继子帧的发送周期为2单位帧发送1次。这里根据业务需求设定的P2P中继子帧的发送周期可为每单位帧，2单位帧，3单位帧或4单位帧。
步骤402，基站根据P2P中继子帧的发送周期在单位帧中设置P2P中继子帧；该P2P中继子帧中包含P2P同步信道、P2P接入信道和P2P数据信道(如图3所示)。
进一步的，P2P中继子帧中包含P2P同步信道，用于P2P MS节点的同步。P2P同步信道为基站覆盖范围之外的具有P2P能力的MS节点提供同步服务。
进一步的，P2P同步信道包含前导符号和同步控制信息；前导符号占用1个符号，同步控制信息包含寻呼信息，寻呼组标识，P2P中继子帧的发送周期等信息。
进一步的，P2P中继子帧中还包含P2P接入信道，用于具有P2P能力的MS节点间传输控制消息，供MS节点间进行路由选择和资源协商。
进一步的，P2P接入信道可供多个MS节点同时进行消息发送，不同的MS节点占用接入信道中的不同的子信道资源。
进一步的，P2P中继子帧中还包含P2P数据信道，用于具有P2P能力的MS节点间传输数据。
进一步的，P2P数据信道提供P2P数据通信资源，可同时供多个P2P MS节点进行点到点数据传输。
步骤403，网络覆盖范围之外的、具有P2P能力的MS节点捕获中继子帧中的P2P前导符号，根据中继子帧中提供的同步信息实现与网络的同步。
步骤404，MS节点在中继子帧的P2P接入信道上发送P2P通信链路建立请求，基站根据P2P通信链路建立请求，在P2P中继子帧中配置P2P数据信道所需的资源，基站(BS)使能P2P链路的建立。
步骤405，MS节点在中继子帧的P2P接入信道上发送资源协商消息，相邻中继MS根据P2P数据信道的资源使用情况为该P2P链路分配所占用的P2P数据信道资源。
步骤406，MS节点根据建立的P2P链路，从协商好的P2P数据信道资源中接收或发送数据。
通过本发明所述的方法，允许系统网络覆盖范围之外的MS通过相邻中继MS提供的服务实现与网络的同步，并通过与中继MS和基站的协商确定点到点通信链路和所占用的空口资源，从而实现公安、网页浏览等业务支持；本方法能以较低的成本，实现IMT-ADV点到点通信模式的要求，并能进一步扩大系统的网络覆盖。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1、一种无线通信系统中的中继方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)基站根据移动台节点的点到点通信的业务需求确定帧结构中点到点中继子帧的发送周期，并根据该发送周期在单位帧内设置点到点中继子帧，所述点到点中继子帧包含点到点同步信道、点到点接入信道和点到点数据信道；
(2)网络覆盖范围之外的、支持点到点的移动台节点捕获中继子帧，根据该中继子帧实现与网络的同步，并建立点到点的通信链路；
(3)所述移动台节点根据建立的点到点通信链路，从点到点数据信道中接收或发送数据。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)进一步包括：网络覆盖范围之外的、支持点到点的移动台节点捕获中继子帧的点到点前导符号，并根据该中继子帧中点到点同步信道提供的同步控制信息实现与网络的同步，并建立点到点的通信链路。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中建立点到点的通信链路之后，还进一步包括：
(21)所述移动台节点在中继子帧的点到点接入信道上发送点到点通信链路建立请求，所述基站根据点到点通信链路建立请求，在点到点中继子帧中配置所述点到点数据信道所需的资源，并使能点到点链路的建立；
(22)所述移动台节点在中继子帧的点到点接入信道上发送资源协商消息，相邻中继移动台根据点到点数据信道资源使用情况为该点到点链路分配所占用的点到点数据信道资源。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述点到点中继子帧中的点到点同步信道，包含前导符号和同步控制信息，其中，所述前导符号占用1个符号；所述同步控制信息包含寻呼信息，寻呼组标识，点到点中继子帧的发送周期。
5、如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述点到点中继子帧的发送周期为每单位帧、2单位帧、3单位帧或4单位帧。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述点到点中继子帧中的点到点同步信道，用于点到点移动台节点的同步。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述点到点中继子帧中的接入信道，用于具有点到点的移动台节点间传输控制消息、提供移动台节点间进行路由选择和资源协商，以及多个移动台节点同时进行消息发送，不同的移动台节点占用接入信道中的不同的子信道资源。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述点到点中继子帧中的数据信道，用于具有点到点的移动台节点间传输数据、提供点到点数据通信资源，以及同时供多个点到点的移动台节点进行点到点数据传输。
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