CN101588289A - 用于中继通信系统的数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于中继通信系统的数据传输方法，包括：中继站将发送终端发送数据以及接收终端接收数据所需的空口资源通知给发送终端和接收终端；发送终端在空口资源上将数据发送至中继站，中继站在空口资源上将数据转发至接收终端。通过使用本发明，能够有效减少数据传输路径上数据的转发次数，从而提高了数据的传输效率。

Description

用于中继通信系统的数据传输方法

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种用于中继通信系统的数据传输方法。

背景技术

通常，无线通信系统使用电磁波和固定或者移动的无线通信终端(例如，移动无线电话或附有无线通信卡的笔记本电脑等，均可简称为终端)进行通信。一般来说，终端都位于系统的无线覆盖范围之内，并且分配给这些无线设备的电磁波频率被分成多个载波频率作为无线通信信道。无线通信系统通过基站利用指定无线信道在一定地理范围内提供无线覆盖，这个地理范围称为小区。通常，从理论上来说，基站应该位于小区的中央。

无线网络的覆盖范围会受到各种因素的影响。例如，高耸的建筑物可能挡住基站的无线信号，从而造成某个区域内信号的严重减弱，而小区边缘的信号会减弱造成终端接收错误率增大。无线通信系统的容量需求也受到各种因素影响，例如当用户急剧增加(例如，在召开展览会时某一区域人数大量增加)或者通话量急剧增大(例如，台风到达很多用户都需要播打电话)时，要求增大系统容量，而在偏远的乡村或者山区，一个基站的容量往往不能够在覆盖范围内用满，此时就需要扩大系统覆盖范围以利用多余的系统容量。

为了扩大系统覆盖范围或者扩展系统容量，可以将一个或者多个中继站设置在支持多跳中继的基站与终端之间(以下将包含中继站的无线通信系统简称为系统)。中继站可以用于中继基站到终端(下行)或终端到基站(上行)的信号。采用中继站之后，可以有效提高通信链路信号传输质量，从而达到扩大系统覆盖范围或增加系统容量的目的。

终端通过一跳或多跳中继站接入基站的通信路径称为中继路径。与终端直接相连的中继站称为接入中继站。接入中继站和终端的通信链路称为接入链路。在中继路径上，接入中继站可以通过其他的中继站与基站进行通信。在中继路径上，中继站之间以及中继站和基站之间的通信链路称为中继链路。中继站可以是固定，漫游，或者移动的。

如上所述，目前技术中包含中继的无线通信方法大多是单纯的上行或者下行，也就是说，终端发送的数据必须先上行传输到基站，再由基站下行传输到目的终端。这样的设计在发送端和传输端距离较近的情况下显然延长了数据传输路径，从而相应增大了数据传输延时。

然而，目前尚未提出能够解决该问题的技术方案。

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种用于中继通信系统的数据传输方法，以解决相关技术中终端之间的通信必须经过基站而导致通信延迟大的问题。

根据本发明的实施例，提供了一种用于中继通信系统的数据传输方法，其中，该中继通信系统可包括一个或多个中继站、发送终端、和接收终端。

该方法包括：中继站将发送终端发送数据以及接收终端接收数据所需的空口资源通知给发送终端和接收终端；发送终端在空口资源上将数据发送至中继站，中继站在空口资源上将数据转发至接收终端。

其中，在发送终端和接收终端通过同一中继站进行接入的情况下，如果由该中继站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：中继站响应于发送终端的资源申请、或中继站主动安排空口资源，并将相应的资源分配消息发送给发送终端和接收终端；发送终端根据收到的资源分配消息在空口资源上将数据发送给中继站，并且中继站向接收终端发送其收到的数据；接收终端根据收到的资源分配消息在空口资源上接收来自中继站的数据。

具体地，在发送终端和接收终端通过同一中继站接入中继通信系统中的同一基站的情况下，如果由该基站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：基站响应于发送终端的资源申请、或基站主动安排空口资源和中继资源，并将相应的资源分配消息发送给中继站；中继站从其接收的资源分配消息中解析得到空口资源和中继资源，并将空口资源通知给发送终端和接收终端；发送终端在通知的空口资源上将数据发送给中继站，并且中继站向接收终端发送其收到的数据；接收终端在通知的空口资源上接收来自中继站的数据。

另一方面，在发送终端和接收终端通过同一中继站分别接入中继通信系统中的不同基站的情况下，如果由接入的基站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：发送终端接入的第一基站和发送终端接入的第二基站响应于发送终端的资源申请、或主动通过骨干网络协商，由第一基站和第二基站为发送终端和接收终端分配空口资源、以及为中继站分配中继资源，并通过相应的资源分配消息通知中继站；中继站从对其接收的资源分配消息中解析得到空口资源和中继资源，并将空口资源通知给发送终端和接收终端；发送终端在通知的空口资源上将数据发送给中继站，并且中继站向接收终端发送其收到的数据；接收终端在通知的空口资源上接收来自中继站的数据。

此外，在发送终端和接收终端通过不同中继站分别进行接入的情况下，如果由中继站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：发送终端接入的第一中继站响应于发送终端的资源申请、或主动为发送终端安排发送资源，将发送资源通知给发送终端，接收发送终端的数据，并与接收终端接入的第二中继站直接协商或者通过基站以及骨干网协商得到第一中继站向第二中继站发送数据所需的资源；第二中继站根据协商结果接收来自第一中继站的数据，对接收终端安排接收资源并将接收资源通知给接收终端，以及向第二中继站发送数据；接收终端在接收资源上接收来自第二中继站的数据。

具体地，在发送终端和接收终端通过不同中继站分别进行接入中继通信系统中的同一基站的情况下，如果由该基站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：基站响应于发送终端的资源申请、或主动为发送终端安排发送资源，将发送资源经由发送终端接入的第一中继站通知给发送终端，接收发送终端的数据，并与接收终端接入的第二中继站协商得到第一中继站向第二中继站发送数据所需的资源；第二中继站根据协商结果接收来自第一中继站的数据，对接收终端安排接收资源并将接收资源通知给接收终端，以及向第二中继站发送数据；接收终端在接收资源上接收来自第二中继站的数据。

另一方面，在发送终端通过第一中继站、接收终端通过第二中继站分别接入中继通信系统中的不同基站的情况下，如果由接入的基站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：发送终端接入的第一基站和发送终端接入的第二基站响应于发送终端的资源申请、或主动进行骨干网络协商，通过第一中继站对发送终端分配发送资源，通过第二中继站对接收终端分配接收资源；第一中继站接收终端的数据，并与第二中继站协商得到第一中继站向第二中继站发送数据所需的资源，第一中继站将来自发送终端的数据经由第二中继站发送给接收终端；接收终端在接收资源上接收来自第二中继站的数据。

除此之外，在中继站、或发送终端接入的基站和/或接收终端接入的基站收到发送终端的资源申请后，如果无法安排空口资源，则进一步包括：发送资源申请拒绝消息给发送终端；响应于资源申请拒绝消息，发送终端发送方重新进行资源申请或放弃资源申请。

通过本发明的上述技术方案，能够有效减少数据传输路径上数据的转发次数，从而提高了数据的传输效率，节省了网络资源。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的用于中继通信系统的数据传输方法的流程图；

图2a是根据本发明实施例的方法在IEEE 802.16系统中应用的实例1的网络拓扑示意图；

图2b是根据本发明实施例的方法在IEEE 802.16系统中应用的实例1的帧结构示意图；

图3a是根据本发明实施例的方法在IEEE 802.16系统中应用的实例2的网络拓扑示意图；

图3b是根据本发明实施例的方法在IEEE 802.16系统中应用的实例2的帧结构示意图；

图4a是根据本发明实施例的方法在IEEE 802.16系统中应用的实例3的网络拓扑示意图；

图4b是根据本发明实施例的方法在IEEE 802.16系统中应用的实例3的帧结构示意图；以及

图5是根据本发明实施例的方法在IEEE 802.16系统中应用的实例4的网络拓扑示意图。

具体实施方式

在本发明的实施例中，提供了一种用于中继通信系统的数据传输方法，其中，该中继通信系统可包括一个或多个中继站、发送终端、和接收终端。

如图1所示，根据本发明实施例的用于中继通信系统的数据传输方法包括：步骤S102，中继站将发送终端发送数据以及接收终端接收数据所需的空口资源通知给发送终端和接收终端；步骤S104，发送终端在空口资源上将数据发送至中继站，中继站在空口资源上将数据转发至接收终端。

其中，在发送终端和接收终端通过同一中继站进行接入的情况下，如果由该中继站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：中继站响应于发送终端的资源申请、或中继站主动安排空口资源，并将相应的资源分配消息发送给发送终端和接收终端；发送终端根据收到的资源分配消息在空口资源上将数据发送给中继站，并且中继站向接收终端发送其收到的数据；接收终端根据收到的资源分配消息在空口资源上接收来自中继站的数据。

具体地，在发送终端和接收终端通过同一中继站接入中继通信系统中的同一基站的情况下，如果由该基站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：基站响应于发送终端的资源申请、或基站主动安排空口资源和中继资源，并将相应的资源分配消息发送给中继站；中继站从其接收的资源分配消息中解析得到空口资源和中继资源，并将空口资源通知给发送终端和接收终端；发送终端在通知的空口资源上将数据发送给中继站，并且中继站向接收终端发送其收到的数据；接收终端在通知的空口资源上接收来自中继站的数据。

也就是说，发送数据的发送终端(即，发送方)和接收数据的接收终端(即，接收方)通过同一个中继站接入同一个基站时，空口资源由上述中继站自行调度，或者由上述基站调度；

1.1在空口资源由中继站自行调度时，空口资源由上述中继站主动分配，或者由发送方向上述中继站申请；

1.1.1空口资源由上述中继站主动分配时，中继站安排资源并发送资源分配消息给发送方和接收方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继站，中继站直接向接收方发送收到的上述数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自中继站的数据；

1.1.2在空口资源由发送方向上述中继站申请时，发送方直接向中继站申请发送数据资源；

1.1.2.1中继站收到上述申请，安排资源并发送资源分配消息给发送方和接收方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继站，中继站直接向接收方发送收到的上述数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自中继站的数据；

1.1.2.2中继站收到上述申请，无法调度时，发送资源申请拒绝消息给发送方，发送方根据收到的申请拒绝信息等待一段时间后重新发送申请或者放弃发送；

1.2空口资源由上述基站调度时，空口资源由上述基站主动分配，或者由发送方向上述基站申请；

1.2.1在空口资源由上述基站主动分配时

1.2.1.1上述基站为中继站、发送方、和接收方安排资源并发送所有资源分配消息给上述中继站，中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及发送方和接收方的资源分配消息，将发送方和接收方的资源分配消息发送到发送方和接收方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继站，中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收发送方的数据，中继站根据收到的资源分配消息向接收方发送收到的上述数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自中继站的数据；

1.2.2在空口资源由发送方向上述基站申请时，发送方的发送数据资源申请必须由中继站中继到基站；

1.2.2.1基站收到上述申请后，为中继站、发送方、和接收方安排资源并发送所有资源分配消息给上述中继站，中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及发送方和接收方的资源分配消息，将发送方和接收方的资源分配消息发送到发送方和接收方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继站，中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收发送方的数据，中继站根据收到的资源分配消息向接收方发送收到的上述数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自中继站的数据；

1.2.2.2在基站收到上述申请后无法调度资源的情况下，发送资源申请拒绝消息给上述中继站，中继站从资源申请拒绝消息中解出发送方的资源申请拒绝消息并转发给发送方，发送方根据收到的申请拒绝信息等待一段时间后重新发送申请或者放弃发送。

另一方面，在发送终端和接收终端通过同一中继站分别接入中继通信系统中的不同基站的情况下，如果由接入的基站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：发送终端接入的第一基站和发送终端接入的第二基站响应于发送终端的资源申请、或主动通过骨干网络协商，由第一基站和第二基站为发送终端和接收终端分配空口资源、以及为中继站分配中继资源，并通过相应的资源分配消息通知中继站；中继站从对其接收的资源分配消息中解析得到空口资源和中继资源，并将空口资源通知给发送终端和接收终端；发送终端在通知的空口资源上将数据发送给中继站，并且中继站向接收终端发送其收到的数据；接收终端在通知的空口资源上接收来自中继站的数据。

具体而言，发送方和接收方通过同一个中继站接入不同的基站时，空口资源由上述中继站自行调度，或者由上述基站调度；

2.1在空口资源由上述中继站自行调度时，空口资源由上述中继站主动分配，或者由发送方向上述中继站申请；

2.1.1在空口资源由中继站主动分配时，中继站安排资源并发送资源分配消息给发送方和接收方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继站，中继站直接向接收方发送收到的上述数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自中继站的数据；

2.1.2空口资源由发送方向上述中继站申请时，发送方向中继站申请发送数据资源；

2.1.2.1中继站收到申请后，为发送方和接受方分别安排资源并分别发送资源分配消息给发送方和接收方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继站，中继站直接向接收方发送收到的上述数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自中继站的数据，

2.1.2.2在中继站收到申请后无法进行资源调度的情况下，发送资源申请拒绝消息给发送方，发送方根据收到的申请拒绝信息等待一段时间后重新发送申请或者放弃发送；

2.2在空口资源由基站调度时，空口资源由上述基站主动分配，或者由发送方向上述基站申请；

2.2.1空口资源由上述基站主动分配时，上述中继站接入的两个基站经过骨干网协商为中继站、发送方、和接收方安排资源并发送所有资源分配消息给上述中继站，中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及发送方和接收方的资源分配消息，将发送方和接收方的资源分配消息发送到发送方和接收方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继站，中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收发送方的数据，中继站根据收到的资源分配消息向接收方发送收到的上述数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自中继站的数据；

2.2.2空口资源由发送方向上述基站申请时，发送方的发送数据资源申请必须由中继站中继到发送方所属基站，

2.2.2.1发送方所属基站收到上述申请，为中继站和发送方安排资源并发送所有资源分配消息给上述中继站，中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及发送方的资源分配消息，将发送方的资源分配消息发送到发送方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继站，中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收发送方的数据，接收到发送方的发送数据资源申请或者接收到发送方的数据后，中继站产生发送数据资源申请并发送到接收方所属基站，接收方所属基站收到上述申请后，为中继站和接收方安排资源并发送所有资源分配消息给上述中继站，中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及接收方的资源分配消息，将接收方的资源分配消息发送到接收方，中继站根据收到的资源分配消息向接收方发送收到的上述数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自中继站的数据，或者

2.2.2.2发送方所属基站收到上述申请，为中继站和发送方安排资源并发送所有资源分配消息给上述中继站，并与接收方所属基站通过骨干网协商使得接收方所属基站为中继站和接收方安排资源并发送所有资源分配消息给上述中继站，中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及发送方和接收方的资源分配消息，将发送方的资源分配消息发送到发送方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继站，中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收发送方的数据，中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及接收方的资源分配消息，将接收方的资源分配消息发送到接收方，中继站根据收到的资源分配消息向接收方发送收到的上述数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自中继站的数据；

2.2.2.3在基站收到申请后无法进行资源调度的情况下，发送资源申请拒绝消息给上述中继站，中继站从资源申请拒绝消息中解出发送方的资源申请拒绝消息并转发给发送方，发送方根据收到的申请拒绝信息等待一段时间后重新发送申请或者放弃发送。

此外，在发送终端和接收终端通过不同中继站分别进行接入的情况下，如果由中继站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：发送终端接入的第一中继站响应于发送终端的资源申请、或主动为发送终端安排发送资源，将发送资源通知给发送终端，接收发送终端的数据，并与接收终端接入的第二中继站直接协商或者通过基站以及骨干网协商得到第一中继站向第二中继站发送数据所需的资源；第二中继站根据协商结果接收来自第一中继站的数据，对接收终端安排接收资源并将接收资源通知给接收终端，以及向第二中继站发送数据；接收终端在接收资源上接收来自第二中继站的数据。

具体地，在发送终端和接收终端通过不同中继站分别进行接入中继通信系统中的同一基站的情况下，如果由该基站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：基站响应于发送终端的资源申请、或主动为发送终端安排发送资源，将发送资源经由发送终端接入的第一中继站通知给发送终端，接收发送终端的数据，并与接收终端接入的第二中继站协商得到第一中继站向第二中继站发送数据所需的资源；第二中继站根据协商结果接收来自第一中继站的数据，对接收终端安排接收资源并将接收资源通知给接收终端，以及向第二中继站发送数据；接收终端在接收资源上接收来自第二中继站的数据。

也就是说，在发送方和上述接收方通过不同的中继站接入同一个基站时，空口资源由上述中继站自行调度，或者由上述基站调度；

3.1空口资源由上述中继站自行调度时，空口资源由上述中继站主动分配，或者由发送方向与上述中继站申请；

3.1.1在空口资源由基站主动分配时

3.1.1.1与发送方相连的接入中继站为发送方安排资源，接收发送方的数据，并向基站申请发送数据资源，基站根据上述申请给与发送方相连的接入中继站和与接收方相连的接入中继站分别发送资源分配消息，与发送方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息向与接收方相连的接入中继站发送收到的上述数据，与接收方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与发送方相连的接入中继站发来的数据；

接收到基站的资源分配消息或者接收到与发送方相连的接入中继站的数据后，与接收方相连的接入中继站产生资源分配消息并发送给接收方。接收方根据接收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与接收方相连的接入中继站发来的数据；

或者，3.1.1.2在空口资源由上述中继站主动分配时，与发送方相连的接入中继站为发送方安排资源，接收发送方的数据，并直接与发送方相连的接入中继站协商得到上述中继站发送和接收数据的资源分配消息，与发送方相连的接入中继站根据协商的资源分配消息向与接收方相连的接入中继站发送收到的上述数据，与接收方相连的接入中继站根据协商的资源分配消息在相应的资源上接收来自与发送方相连的接入中继站发来的数据；

接收到上述中继站协商的资源分配消息或者接收到与发送方相连的接入中继站的数据后，与接收方相连的接入中继站产生资源分配消息并发送给接收方。接收方根据接收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与接收方相连的接入中继站发来的数据，

3.1.2在空口资源由发送方向上述中继站申请时

3.1.2.1发送方直接向与发送方相连的接入中继站申请发送数据资源，与发送方相连的接入中继站收到上述申请后，安排资源并发送资源分配消息给发送方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继站；

接收到发送方的发送数据资源申请或者接收到发送方的数据后，与发送方相连的接入中继站向基站申请发送数据资源，基站根据上述申请给与发送方相连的接入中继站和与接收方相连的接入中继站分别发送资源分配消息，与发送方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息与接收方相连的接入中继站发送收到的上述数据，与接收方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与发送方相连的接入中继站发来的数据，

接收到基站的资源分配消息或者接收到与发送方相连的接入中继站的数据后，与接收方相连的接入中继站产生资源分配消息并发送给接收方。接收方根据接收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与接收方相连的接入中继站发来的数据；

3.1.2.2在与接收方相连的接入中继站收到上述申请后无法进行资源调度的情况下，发送资源申请拒绝消息给发送方，发送方根据收到的申请拒绝信息等待一段时间后重新发送申请或者放弃发送；

3.2空口资源由基站调度情况下，空口资源由上述基站主动分配，或者由发送方向上述基站申请；

3.2.2.1在空口资源由上述基站主动分配时，上述基站安排所有资源并发送资源分配消息到与发送方相连的接入中继站和与接收方相连的接入中继站；

与发送方相连的接入中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及发送方的资源分配消息，将发送方的资源分配消息发送到发送方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给与发送方相连的接入中继站，与发送方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收发送方的数据，并在相应的资源上将收到的数据发送给与接收方相连的接入中继站；

与接收方相连的接入中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及接收方的资源分配消息，在相应的资源上接收来自与发送方相连的接入中继站的数据，将接收方的资源分配消息发送到接收方，在相应的资源上发送来自与发送方相连的接入中继站的数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自接入中继站的数据；

3.2.2在空口资源由发送方向上述基站申请时

3.2.2.1发送方向与发送方相连的接入中继站申请发送数据资源，与发送方相连的接入中继站收到上述申请后，产生新的发送数据资源申请发送到基站，基站安排所有资源并发送资源分配消息到与发送方相连的接入中继站和与接收方相连的接入中继站；

与发送方相连的接入中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及发送方的资源分配消息，将发送方的资源分配消息发送到发送方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给与发送方相连的接入中继站，与发送方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收发送方的数据，并在相应的资源上将收到的数据发送给与接收方相连的接入中继站；

与接收方相连的接入中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及接收方的资源分配消息，在相应的资源上接收来自与发送方相连的接入中继站的数据，将接收方的资源分配消息发送到接收方，在相应的资源上发送来自与发送方相连的接入中继站的数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自接入中继站的数据；

3.2.2.2在基站收到上述申请后无法进行资源调度情况下，发送资源申请拒绝消息给与发送方相连的接入中继站，与发送方相连的接入中继站从资源申请拒绝消息中解出发送方的资源申请拒绝消息并转发给发送方，发送方根据收到的申请拒绝信息等待一段时间后重新发送申请或者放弃发送。

另一方面，在发送终端通过第一中继站、接收终端通过第二中继站分别接入中继通信系统中的不同基站的情况下，如果由接入的基站调度发送数据所需的空口资源，则进一步包括：发送终端接入的第一基站和发送终端接入的第二基站响应于发送终端的资源申请、或主动进行骨干网络协商，通过第一中继站对发送终端分配发送资源，通过第二中继站对接收终端分配接收资源；第一中继站接收终端的数据，并与第二中继站协商得到第一中继站向第二中继站发送数据所需的资源，第一中继站将来自发送终端的数据经由第二中继站发送给接收终端；接收终端在接收资源上接收来自第二中继站的数据。

具体地，在上述发送方和上述接收方通过不同的中继站接入不同的基站时，空口资源由上述中继站自行调度，或者由上述基站调度；

4.1在空口资源由上述中继站自行调度时，空口资源由上述中继站主动分配，或者由发送方向上述中继站申请；

4.1.1在空口资源由上述中继站主动分配时

4.1.1.1与发送方相连的接入中继站为发送方安排资源，并接收发送方的数据，并向发送方所属基站申请发送数据资源，发送方所属基站根据上述申请和接收方所属基站协商后给与发送方相连的接入中继站和与接收方相连的接入中继站分别发送资源分配消息，与发送方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息向与接收方相连的接入中继站发送收到的上述数据，与接收方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与发送方相连的接入中继站发来的数据，

接收到基站的资源分配消息或者接收到与发送方相连的接入中继站的数据后，与接收方相连的接入中继站产生资源分配消息并发送给接收方。接收方根据接收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与接收方相连的接入中继站发来的数据；

或者，在4.1.1.2空口资源由上述中继站主动分配时，与发送方相连的接入中继站为发送方安排资源，接收发送方的数据，并直接与发送方相连的接入中继站协商得到上述中继站发送和接收数据的资源分配消息，与发送方相连的接入中继站根据协商的资源分配消息向与接收方相连的接入中继站发送收到的上述数据，与接收方相连的接入中继站根据协商的资源分配消息在相应的资源上接收来自与发送方相连的接入中继站发来的数据；

接收到上述中继站协商的资源分配消息或者接收到与发送方相连的接入中继站的数据后，与接收方相连的接入中继站产生资源分配消息并发送给接收方。接收方根据接收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与接收方相连的接入中继站发来的数据；

4.1.2在空口资源由发送方向上述中继站申请时

4.1.2.1发送方直接向与发送方相连的接入中继站申请发送数据资源，与发送方相连的接入中继站收到上述申请后，安排资源并发送资源分配消息给发送方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继站；

接收到发送方的发送数据资源申请或者接收到发送方的数据后，与发送方相连的接入中继站向发送方所属基站申请发送数据资源，发送方所属基站根据上述申请和接收方所属基站通过骨干网协商，发送方所属基站给发送方相连的接入中继站发送资源分派消息，接收方所属基站给与接收方相连的接入中继站发送资源分配消息，与发送方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息与接收方相连的接入中继站发送收到的上述数据，与接收方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与发送方相连的接入中继站发来的数据；

接收到基站的资源分配消息或者接收到与发送方相连的接入中继站的数据后，与接收方相连的接入中继站产生资源分配消息并发送给接收方。接收方根据接收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与接收方相连的接入中继站发来的数据；

4.1.2.2与发送方相连的接入中继站收到上述申请，无法调度时，发送资源申请拒绝消息给发送方，发送方根据收到的申请拒绝信息等待一段时间后重新发送申请或者放弃发送；

4.2空口资源由上述基站调度时，空口资源由上述基站主动分配，或者由发送方向上述基站申请；

4.2.2在空口资源由发送方向上述基站申请时，发送方所属基站和接收方上述基站通过骨干网协商，安排所有资源并发送资源分配消息给与发送方相连的接入中继站和与接收方相连的接入中继站，或直接发送资源分配消息给与发送方相连的接入中继站和与接收方相连的接入中继站；

与发送方相连的接入中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及发送方的资源分配消息，将发送方的资源分配消息发送到发送方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给与发送方相连的接入中继站，与发送方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收发送方的数据，并在相应的资源上将收到的数据发送给与接收方相连的接入中继站；

与接收方相连的接入中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及接收方的资源分配消息，在相应的资源上接收来自与发送方相连的接入中继站的数据，将接收方的资源分配消息发送到接收方，在相应的资源上发送来自与发送方相连的接入中继站的数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自接入中继站的数据；

4.2.2.1发送方向与发送方相连的接入中继站申请发送数据资源，与发送方相连的接入中继站收到上述申请后，产生新的发送数据资源申请发送到发送方所属基站，发送方所属基站根据上述申请和接收方上述基站通过骨干网协商，安排所有资源并发送资源分配消息给与发送方相连的接入中继站和与接收方相连的接入中继站；

与发送方相连的接入中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及发送方的资源分配消息，将发送方的资源分配消息发送到发送方，发送方根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给与发送方相连的接入中继站，与发送方相连的接入中继站根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收发送方的数据，并在相应的资源上将收到的数据发送给与接收方相连的接入中继站；

与接收方相连的接入中继站从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及接收方的资源分配消息，在相应的资源上接收来自与发送方相连的接入中继站的数据，将接收方的资源分配消息发送到接收方，在相应的资源上发送来自与发送方相连的接入中继站的数据，接收方根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自接入中继站的数据；

4.2.2.2在发送方所属基站收到上述申请后无法进行资源调度时，发送资源申请拒绝消息给上述中继站，中继站从资源申请拒绝消息中解出发送方的资源申请拒绝消息并转发给发送方，发送方根据收到的申请拒绝信息等待一段时间后重新发送申请或者放弃发送。

优选地，在以上中继通信系统的各种场景中，上述中继站通过其它中继站接入基站时，数据的资源申请和资源分配消息通过其他中继站进行中继。

并且，上述的中继通信系统的物理层可以采用但不限于正交频分多址接入(OFDMA)技术。

上述中继站的双工方式可以采用但不限于时分双工(TDD)、频分双工(FDD)。

另外，上述中继通信系统在中继站的上下行帧中定义频率和OFDM符号(或时隙)的组合，作为上述数据传输资源。

下面将结合具体实例描述本发明。

全球微波接入互通(World Interoperability for MicrowaveAccess，简称为WiMAX)是一项基于IEEE802.16标准的宽带无线接入城域网技术(Broadband Wireless Access Metropolitan AreaNetwork)。WiMAX的基本目标是在城域网接入环境下，确保不同厂商的无线设备互连互通，主要用于为家庭、企业以及移动通信网络提供“最后一公里”的高速宽带接入，以及将来的个人移动通信业务。IEEE802.16标准制订了物理层(PHY)和媒质接入层(MAC)的规范，是针对微波频段提出的一种新的空中接口标准。其中包含中继结构的IEEE802.16m是目前最新的标准技术。

在帧结构示意中，横坐标代表OFDMA符号数目或者时间，纵坐标代表频率。横坐标和纵坐标组成的数据区间可以看成资源块供各个通信设备发送和接收数据。各个资源块的时间顺序可以根据需要调换。

如图2a所示，在本发明的实例1中，发送数据和接收数据的终端(MS1和MS2)都接入同一个中继站RS1。

具体的，如果空口资源可以由RS1自行调度，MS1可以直接向RS1申请发送数据资源，RS1收到上述申请后，如果可能安排资源，则安排资源并发送资源分配消息给MS1和MS2，MS1根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给RS1，RS1直接向MS2发送收到的上述数据，MS2根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自中继的数据；

具体的，如果RS1可以直接分配资源，则直接安排资源并发送资源分配消息给MS1和MS2，MS1根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给RS1，RS1直接向MS2发送收到的上述数据，MS2根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自中继的数据；

具体的，如果空口资源只能由基站调度，MS1的发送数据资源申请必须由RS1中继到BS1，BS1收到上述申请后，如果可能安排资源，则为RS1，MS1和MS2安排资源并发送所有资源分配消息给上述RS1，RS1从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及MS1和MS2的资源分配消息，将MS1和MS2的资源分配消息发送到MS1和MS2，MS1根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给RS1，RS1根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收MS1数据，RS1根据收到的资源分配消息向MS2发送收到的上述数据，MS2根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自RS1的数据。

具体的，如果BS1可以直接安排资源，则为RS1，MS1和MS2安排资源并发送所有资源分配消息给上述RS1，RS1从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及MS1和MS2的资源分配消息，将MS1和MS2的资源分配消息发送到MS1和MS2，MS1根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给RS1，RS1根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收MS1数据，RS1根据收到的资源分配消息向MS2发送收到的上述数据，MS2根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自RS1的数据。

如图2b所示，MS1可以在“上行终端-＞中继”区域将给MS2的数据发送给RS1。RS1可以在“下行中继-＞终端”区域将收到的MS1数据直接发送给MS2。而无需如现有技术那样，把相应数据在“上行中继-＞基站”区域传送给BS1，然后再从“下行基站-＞中继”收到数据，最后才传送给MS2。

如图3a所示，在本发明的实例2中，发送数据和接收数据的终端(MS6和MS7)接入不同中继站RS4和RS5。

具体地，如果空口资源可以由上述中继站自行调度；

MS6可以直接向RS5申请发送数据资源，RS5收到上述申请后，如果可能安排资源，则安排资源并发送资源分配消息给MS6，MS6根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继；

接收到MS6的发送数据资源申请或者接收到MS6的数据后，RS5向BS1申请发送数据资源，BS1根据上述申请给RS5和RS6分别发送资源分配消息，RS5根据收到的资源分配消息RS6发送收到的上述数据，RS6根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自RS5发来的数据；

接收到BS1的资源分配消息或者接收到RS5的数据后，RS6产生资源分配消息并发送给MS7。MS7根据接收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与接收方相连的接入中继站发来的数据；

如果空口资源只能由BS1调度，MS6向RS5申请发送数据资源，RS5收到上述申请后，产生新的发送数据资源申请发送到BS1。如果可能安排资源，BS1安排所有资源并发送资源分配消息给RS5和RS6；

RS5从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及MS6的资源分配消息，将MS6的资源分配消息发送到MS6，MS6根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给中继，RS5根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收MS6的数据，并在相应的资源上将收到的数据发送给RS6；

RS6从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及MS7的资源分配消息，在相应的资源上接收来自RS5的数据，将MS7的资源分配消息发送到MS7，在相应的资源上发送来自RS5的数据，MS7根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自接入中继站的数据。

如图3b所示，MS6可以在“上行终端-＞中继”区域将给MS7的数据发送给RS4。RS4可以在“专用中继-＞中继”区域将收到的MS7数据直接发送给RS5。而无需如现有技术那样，RS4把相应数据在“上行中继-＞基站”区域传送给BS1，然后RS5再从“下行基站-＞中继”收到数据，最后才传送给MS7。

如图4a所示，本发明的实例3在实例2的基础上添加了一个场景，发送数据和接收数据的终端(MS8和MS9)接入不同小区中的不同中继RS6和RS7。处于简明的目的，图4a中未示出图3a中已有的RS1-RS5和MS1-RS7。

具体地，如果空口资源可以由上述中继站自行调度，MS8可以直接向RS6申请发送数据资源，RS6收到上述申请后，如果可能安排资源，则安排资源并发送资源分配消息给MS8，MS8根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给RS6；

接收到MS8的发送数据资源申请或者接收到MS8的数据后，RS6向BS1申请发送数据资源，发送方所属基站根据上述申请和MS9上述基站通过骨干网协商，发送方所属基站给发送方相连的接入中继站发送资源分派消息，BS2给RS7发送资源分配消息，RS6根据收到的资源分配消息RS7发送收到的上述数据，RS7根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自RS6发来的数据；

接收到基站的资源分配消息或者接收到RS6的数据后，RS7产生资源分配消息并发送给MS9。MS9根据接收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自与接收方相连的接入中继站发来的数据。

如果空口资源只能由基站调度，则MS8向RS6申请发送数据资源，RS6收到上述申请后，产生新的发送数据资源申请发送到BS1。如果可能安排资源，BS1根据上述申请和MS9上述基站通过骨干网协商，安排所有资源并发送资源分配消息给RS6和RS7；

RS7从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及MS8的资源分配消息，将MS8的资源分配消息发送到MS8，MS8根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给RS6，RS6根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收MS8的数据，并在相应的资源上将收到的数据发送给RS7；

RS7从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及MS9的资源分配消息，在相应的资源上接收来自RS6的数据，将MS9的资源分配消息发送到MS9，在相应的资源上发送来自RS6的数据，MS9根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自接入中继站的数据。

如图4b所示，MS8可以在“上行终端-＞中继”区域将给MS8的数据发送给RS6。RS6可以在“专用中继-＞中继”区域将收到的MS8数据直接发送给RS7。RS7可以在“专用中继-＞终端”区域将收到的MS8数据直接发送给MS9。而无需如现有技术那样，RS4把相应数据在“上行中继-＞基站”区域传送给BS1，然后BS1再通过骨干网传输到BS2，RS7再从BS2的“下行基站-＞中继”收到数据，最后才传送给MS9。

如图5所示，本发明的实例4在实例2和实例3的基础上添加了一个场景，发送数据和接收数据的终端(MS10和MS11)接入不同小区中的同一个中继RS8。RS8通过不同资源接入不同小区。处于简洁的目的，图5中未示出前述的RS1-RS7和MS 1-MS9。

如果空口资源可以由RS8自行调度，MS10可以直接向RS8申请发送数据资源，RS8收到上述申请后，如果可能安排资源，则安排资源并分别发送资源分配消息给MS10和MS11，MS10根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给RS8，RS8直接向MS11发送收到的上述数据，MS11根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自RS8的数据；

如果空口资源只能由基站调度，MS10的发送数据资源申请必须由RS8中继到BS1，BS1收到上述申请后，如果可能安排资源，则为RS8和MS10安排资源并发送所有资源分配消息给上述RS8，RS8从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及MS10的资源分配消息，将MS10的资源分配消息发送到MS10，MS10根据收到的资源分配消息在相应的资源上发送给RS8，RS8根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收MS10的数据，接收到MS10的发送数据资源申请或者接收到MS10的数据后，RS8产生发送数据资源申请并发送到BS2，BS2收到上述申请后，如果可能安排资源，则为RS8和MS11安排资源并发送所有资源分配消息给上述RS8，RS8从上述资源分配消息中解出自己的中继资源以及MS11的资源分配消息，将MS11的资源分配消息发送到MS11，RS8根据收到的资源分配消息向MS11发送收到的上述数据，MS11根据收到的资源分配消息在相应的资源上接收来自RS8的数据。

综上所述，借助于本发明的技术方案，能够有效减少数据传输路径上数据的转发次数，从而提高了数据的传输效率，节省了网络资源。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于中继通信系统的数据传输方法，所述中继通信系统包括一个或多个中继站、发送终端、和接收终端，其特征在于，所述方法包括：

所述中继站将所述发送终端发送数据以及所述接收终端接收所述数据所需的空口资源通知给所述发送终端和所述接收终端；

所述发送终端在所述空口资源上将所述数据发送至所述中继站，所述中继站在所述空口资源上将所述数据转发至所述接收终端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发送终端和所述接收终端通过同一中继站进行接入的情况下，如果由该中继站调度发送所述数据所需的空口资源，则进一步包括：

所述中继站响应于所述发送终端的资源申请、或所述中继站主动安排所述空口资源，并将相应的资源分配消息发送给所述发送终端和所述接收终端；

所述发送终端根据收到的所述资源分配消息在所述空口资源上将所述数据发送给所述中继站，并且所述中继站向所述接收终端发送其收到的所述数据；

所述接收终端根据收到的所述资源分配消息在所述空口资源上接收来自所述中继站的数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发送终端和所述接收终端通过同一中继站接入所述中继通信系统中的同一基站的情况下，如果由该基站调度发送所述数据所需的空口资源，则进一步包括：

所述基站响应于所述发送终端的资源申请、或所述基站主动安排所述空口资源和中继资源，并将相应的资源分配消息发送给所述中继站；

所述中继站从其接收的所述资源分配消息中解析得到所述空口资源和所述中继资源，并将所述空口资源通知给所述发送终端和所述接收终端；

所述发送终端在通知的所述空口资源上将所述数据发送给所述中继站，并且所述中继站向所述接收终端发送其收到的所述数据；

所述接收终端在通知的所述空口资源上接收来自所述中继站的数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发送终端和所述接收终端通过同一中继站分别接入所述中继通信系统中的不同基站的情况下，如果由接入的所述基站调度发送所述数据所需的空口资源，则进一步包括：

所述发送终端接入的第一基站和所述发送终端接入的第二基站响应于所述发送终端的资源申请、或主动通过骨干网络协商，由所述第一基站和所述第二基站为所述发送终端和所述接收终端分配空口资源、以及为所述中继站分配中继资源，并通过相应的资源分配消息通知所述中继站；

所述中继站从对其接收的所述资源分配消息中解析得到所述空口资源和所述中继资源，并将所述空口资源通知给所述发送终端和所述接收终端；

所述发送终端在通知的所述空口资源上将所述数据发送给所述中继站，并且所述中继站向所述接收终端发送其收到的所述数据；

所述接收终端在通知的所述空口资源上接收来自所述中继站的数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发送终端和所述接收终端通过不同中继站分别进行接入的情况下，如果由所述中继站调度发送所述数据所需的空口资源，则进一步包括：

所述发送终端接入的第一中继站响应于所述发送终端的资源申请、或主动为所述发送终端安排发送资源，将所述发送资源通知给所述发送终端，接收所述发送终端的数据，并与所述接收终端接入的第二中继站直接协商或者通过所述基站以及骨干网协商得到所述第一中继站向所述第二中继站发送所述数据所需的资源；

所述第二中继站根据协商结果接收来自所述第一中继站的所述数据，对所述接收终端安排接收资源并将所述接收资源通知给所述接收终端，以及向所述第二中继站发送所述数据；

所述接收终端在所述接收资源上接收来自所述第二中继站的所述数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发送终端和所述接收终端通过不同中继站分别进行接入所述中继通信系统中的同一基站的情况下，如果由该基站调度发送所述数据所需的空口资源，则进一步包括：

所述基站响应于所述发送终端的资源申请、或主动为所述发送终端安排发送资源，将所述发送资源经由所述发送终端接入的第一中继站通知给所述发送终端，接收所述发送终端的数据，并与所述接收终端接入的第二中继站协商得到所述第一中继站向所述第二中继站发送所述数据所需的资源；

所述第二中继站根据协商结果接收来自所述第一中继站的所述数据，对所述接收终端安排接收资源并将所述接收资源通知给所述接收终端，以及向所述第二中继站发送所述数据；

所述接收终端在所述接收资源上接收来自所述第二中继站的所述数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发送终端通过第一中继站、所述接收终端通过第二中继站分别接入所述中继通信系统中的不同基站的情况下，如果由接入的所述基站调度发送所述数据所需的空口资源，则进一步包括：

所述发送终端接入的第一基站和所述发送终端接入的第二基站响应于所述发送终端的资源申请、或主动进行骨干网络协商，通过所述第一中继站对所述发送终端分配发送资源，通过所述第二中继站对所述接收终端分配接收资源；

所述第一中继站所述接收终端的数据，并与所述第二中继站协商得到所述第一中继站向所述第二中继站发送所述数据所需的资源，所述第一中继站将来自所述发送终端的所述数据经由所述第二中继站发送给所述接收终端；

所述接收终端在所述接收资源上接收来自所述第二中继站的所述数据。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述中继站、或所述发送终端接入的基站和/或所述接收终端接入的基站收到所述发送终端的资源申请后，如果无法安排所述空口资源，则进一步包括：

发送资源申请拒绝消息给所述发送终端；

响应于所述资源申请拒绝消息，所述发送终端发送方重新进行资源申请或放弃资源申请。

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