CN101632251B - 多跳中继通信系统中的数据传输和功率控制 - Google Patents

多跳中继通信系统中的数据传输和功率控制 Download PDF

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Abstract

描述了用于在多跳中继通信系统以分布式和集中式调度来传送数据的技术。对于分布式调度，中继站可生成第一信道质量信息(CQI)并将其发送给基站，以及接收来自订户站的第二CQI。中继站可接收由基站基于第一CQI发送的数据，并且可基于第二CQI将该数据再次发送给订户站。对于集中式调度，中继站可生成基站的第一CQI，接收来自订户站的第二CQI，并将这两个CQI发送给基站。中继站可接收由基站基于第一CQI发送的数据，并且可根据基于第二CQI所确定的调度决策将该数据再次发送给订户站。还描述了用于进行分布式和集中式功率控制的技术。

Description

多跳中继通信系统中的数据传输和功率控制
本申请要求于2007年3月16日提交的题为“CHANNEL INFORMATIONMEASUREMENT AND REPORTING IN A WIRELES S MULTIHOP RELAYSYSTEM(无线多跳中继系统中的信道信息测量和报告)”的临时美国申请S/N.60/895,388的优先权，该临时申请已转让给本申请的受让人并全部通过引用纳入于此。
背景
I.领域
本公开一般涉及通信，尤其涉及用于在无线通信系统中传送数据的技术。
II.背景
无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息收发、广播等各种通信服务。这些无线系统可以是能够通过共享可用的系统资源来支持多个用户的多址系统。此类多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、以及单载波FDMA(SC-FDMA)系统。无线系统已将其自身建立为电信领域中日益成长的区域。当前趋势和需要是以有保证的服务质量(QoS)来递送多媒体服务，诸如语音、视频、互动游戏等。为了支持高质量多媒体服务，高数据传输能力是合需的。
无线通信系统可支持多跳(multihop)中继以便改善覆盖和/或性能。在多跳中继下，基站可经由一个或多个中继站来向订户站传送数据。每一个中继站可接收来自上游站(例如，基站或另一个中继站)的数据并将该数据重传给下游站(例如，订户站或另一个中继站)。从一个站到另一个站的传输被认为是跳跃(hop)。使每一个中继站以高效方式重传数据可能是合需的。
概述
本文中描述了用于在多跳中继通信系统中传送数据和执行功率控制的技术。在一方面，对数据传输可支持分布式调度和/或集中式调度。在另一方面，在上行链路上可支持分布式功率控制和/或集中式功率控制。
在分布式调度的一种设计中，中继站可接收来自基站的第一导频，基于第一导频估计基站的链路质量，基于估计的链路质量生成第一信道质量信息(CQI)，并将第一CQI发送给基站。中继站还可向订户站发送第二导频并接收由订户站基于第二导频生成的第二CQI。中继站可接收由基站基于第一CQI发送的数据，并且可基于第二CQI将该数据再次发送给订户站。
在集中式调度的一种设计中，中继站可接收来自基站的第一导频，基于第一导频估计基站的链路质量，并基于估计的链路质量生成第一CQI。中继站可向订户站发送第二导频并接收由订户站基于第二导频生成的第二CQI。中继站可将第一CQI和第二CQI发送给基站。中继站可接收由基站基于第一CQI发送的数据。中继站还可接收由基站基于第二CQI确定的调度决策。中继站可基于调度决策将数据再次发送给订户站。
在分布式功率控制的一种设计中，中继站可(例如，在CQI信道上)接收来自订户站的第一传输，基于第一传输估计订户站的链路质量，基于估计的链路质量生成第一功率调整，并将第一功率调整发送给订户站。中继站可(例如，在另一个CQI信道上)向基站发送第二传输，并接收由基站基于第二传输生成的第二功率调整。中继站可接收由订户站在基于第一功率调整所确定的发射功率上发送的数据。中继站可在基于第二功率调整所确定的发射功率上将该数据再次发送给基站。
在集中式功率控制的一种设计中，中继站可接收来自订户站的第一传输，基于第一传输估计订户站的链路质量，并将订户站的估计链路质量和第二传输发送给基站。中继站可接收来自基站的第一和第二功率调整。第一功率调整可以是基于订户站的估计链路质量生成的，以及第二功率调整可以是基于来自中继站的第二传输生成的。中继站可将第一功率调整发送给订户站。中继站可接收由订户站在基于第一功率调整所确定的发射功率上发送的数据。中继站可在基于第二功率调整所确定的发射功率上将该数据再次发送给基站。
以下更加详细地描述本公开的各种方面和特征。
附图简述
图1示出支持多跳中继的无线通信系统。
图2示出不进行多跳中继的帧结构。
图3示出用于在透明模式下进行多跳中继的帧结构。
图4示出用于在非透明模式下进行多跳中继的帧结构。
图5示出用于在非透明模式下进行3跳的帧结构。
图6示出用于在2跳中继下进行分布式调度的方案。
图7示出用于在2跳中继下进行集中式调度的方案。
图8示出用于支持分布式调度的过程。
图9示出用于支持分布式调度的装置。
图10示出用于支持集中式调度的过程。
图11示出用于支持集中式调度的装置。
图12示出用于在2跳中继下进行分布式功率控制的方案。
图13示出用于在2跳中继下进行集中式功率控制的方案。
图14示出用于支持分布式功率控制的过程。
图15示出用于支持分布式功率控制的装置。
图16示出用于支持集中式功率控制的过程。
图17示出用于支持集中式功率控制的装置。
图18示出基站、中继站、和订户站的框图。
详细描述
本文中所描述的技术可用于各种无线通信系统，诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA以及SC-FDMA系统。术语“系统”和“网络”常被可互换地使用。CDMA系统可实现诸如cdma2000、通用地面无线电接入(UTRA)等无线电技术。OFDMA系统可实现诸如超移动宽带(UMB)、演进型UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(其也被称为Wi-Fi)、IEEE 802.16(其也被称为WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-
Figure G2008800082729D00031
等无线电技术。这些各种无线电技术和标准是本领域公知的。术语“无线电技术”、“无线电接入技术”、和“空中接口”常被可互换地使用。
出于简明的目的，这些技术的各方面在以下文献中针对WiMAX进行了描述，其涵盖在：日期为2004年10月1日的题为“Part 16：Air Interface for Fixed andMobile Broadband Wireless Access Systems(第16部分：用于固定和移动宽带无线接入系统的空中接口)”的IEEE 802.16中、日期为2006年2月28日的题为“Part16：Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access SystemsAmendment 2：Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed andMobile Operation in Licensed Bands(第16部分：用于固定和移动宽带无线接入系统的空中接口修订2：用于许可频带中的组合固定和移动操作的物理和媒体接入控制层)”的IEEE 802.16e中、以及日期为2007年12月24日的题为“Part 16：AirInterface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems Multihop RelaySpecification(第16部分：用于固定和移动宽带无线接入系统多跳中继的空中接口规范)”的IEEE 802.16j中。这些文献是公众可获取的。这些技术也可用于IEEE802.16m，这是针对WiMAX开发的新空中接口。IEEE 802.16j涵盖多跳中继并且旨在通过引入中继站来增强IEEE 802.16标准的性能。IEEE 802.16j的一些目标包括扩展覆盖区、增强吞吐量和系统容量、节省订户站的电池寿命、以及最小化中继站的复杂度。
图1示出支持多跳中继的无线通信系统100。出于简化的目的，图1仅示出1个基站(BS)110、3个中继站(RS)120、122和124、以及2个订户站(SS)130和132。一般而言，系统可包括支持任何数目的订户站的通信的任何数目的基站和任何数目的中继站。基站是支持订户站的通信的站。基站可执行诸如中继站和订户站的连接、管理、以及控制等功能。基站也可被称为B节点、演进型B节点、接入点等。中继站是向其它中继站和/或订户站提供连通性的站。中继站还可提供对附属中继站和/或订户站的管理和控制。中继站和订户站之间的空中接口可与基站和订户站之间的空中接口相同。基站可经由回程(图1中未示出)耦合到核心网以便支持各种服务。中继站可以直接或不直接耦合到回程，并且可具有经由该中继站来支持多跳通信的有限功能。
订户站可分散遍及该系统中，且每个订户站可以是不动的或移动的。订户站也可被称为移动站、终端、接入终端、用户装备、订户单元、站等。订户站可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线设备、无线调制解调器、手持式设备、膝上型计算机、无绳电话等等。订户站可经由下行链路(DL)和上行链路(UL)与基站和/或中继站通信。下行链路(或前向链路)是指从基站或中继站到订户站的通信链路。上行链路(或反向链路)是指从订户站到基站或中继站的通信链路。
在图1中所示的示例中，基站110可经由中继站120与订户站130通信。在下行链路上，基站110可将给订户站130的数据传送给中继站120，后者可将该数据重传给订户站130。在上行链路上，订户站130可将数据传送给中继站120，后者可将该数据重传给基站110。基站110和订户站130或许还能直接彼此通信。
基站110还可经由中继站122和124与订户站132通信。在下行链路上，基站110可将给订户站132的数据传送给中继站122，中继站122可将该数据重传给中继站124，后者可进一步将该数据重传给订户站132。在上行链路上，订户站132可将数据传送给中继站124，中继站124可将该数据重传给中继站122，后者可进一步将该数据重传给基站110。基站110或许不能直接与订户站132通信，并且可依赖于一个或多个中继站来与订户站132通信。
图1示出基站110与订户站130之间的2跳通信的示例。图1还示出基站110与订户站132之间的3跳通信的示例。一般而言，基站和订户站可经由任何数目的跳跃来通信。在以下描述中，从给定站的观点而言，上游站是至基站的上游路径中的站，而下游站是至订户站的下游路径中的站。
图2示出IEEE 802.16中用于时分双工(TDD)模式的不进行多跳中继的示例帧结构200。传输时间线可以被分割成以帧为单位。每一帧可横跨预定历时，例如5毫秒(ms)，并且可以被分割成下行链路子帧和上行链路子帧。下行链路和上行链路子帧可以由发射传输间隙(TTG)和接收传输间隙(RTG)分隔开。
可以定义数个物理子信道。每个物理子信道可以包括可以毗连、也可以跨系统带宽分布的副载波集。也可以定义数个逻辑子信道并且可以基于已知映射将其映射至物理子信道。逻辑子信道可以简化资源的分配。
如图2中所示，下行链路子帧可以包括前同步码、帧控制头部(FCH)、下行链路映射(DL-MAP)、上行链路映射(UL-MAP)、以及下行链路(DL)突发。前同步码可以携带可以被订户站用来进行帧检测和同步的已知传输。FCH可以携带用来接收DL-MAP、UL-MAP、以及下行链路突发的参数。DL-MAP可以携带DL-MAP消息，该消息可以包括用于下行链路接入的各种类型的控制信息(例如，资源分配)的信息元素(IE)。UL-MAP可以携带UL-MAP消息，该消息可以包括用于上行链路接入的各种类型的控制信息的IE。下行链路突发可以携带给正被服务的订户站的数据。上行链路子帧可以包括上行链路突发，后者可以携带来自被调度进行上行链路传输的订户站的数据。
一般而言，下行链路和上行链路子帧可以覆盖帧的任何片断。在图2中所示的示例中，帧包括43个正交频分复用(OFDM)码元，下行链路子帧包括27个OFDM码元，而上行链路子帧包括16的OFDM码元。帧、下行链路子帧、和上行链路子帧也可具有其它持续期。
如图1中所示，基站可经由一个或多个中继站向订户站传送数据。系统可支持多跳中继的透明模式和非透明模式。表1列出透明模式和非透明模式的一些特性，这两种模式在前述IEEE 802.16j文献中进行了详细描述。
表1
  模式   描述
透明模式   ·基站调度下行链路上的传输，生成指派消息，以及协调中继站进行的传输。·中继站重传接收自基站的数据但不传送前同步码、FCH或MAP。·订户站接收来自基站的指派消息并接收来自中继站的数据。
非透明模式   ·基站调度至中继站的第一跳的传输。·中继站可调度后续跳的重传并生成指派消息。中继站重传接收自基站的数据并且也传送前同步码、FCH和MAP。·订户站接收来自中继站的指派消息和数据。
图3示出用于在透明模式下进行多跳中继的帧结构。图3的上半部分示出基站的帧310，而图3的下半部分示出中继站的帧350。
帧310包括下行链路子帧320和上行链路子帧330。下行链路子帧320可被分割成下行链路接入区块322和可任选透明区块324。每一个区块可包括任何数目的OFDM码元。基站可在下行链路接入区块322中向中继站和/或订户站传送前同步码、FCH、DL-MAP、UL-MAP、中继MAP(R-MAP)、以及下行链路突发。R-MAP可携带R-MAP消息，其可传达可任选透明区块324中对中继站的详细分配。基站在区块324期间可以传送或可以不传送。上行链路子帧330可被分割成上行链路接入区块332和上行链路中继区块334。上行链路接入区块332可包括由订户站向基站和/或中继站发送的上行链路突发。上行链路中继区块334可包括由中继站向基站发送的上行链路突发。
帧350包括下行链路子帧360和上行链路子帧370。下行链路子帧360可被分割成下行链路接入区块362和可任选透明区块364，它们可与帧310的区块322和324在时间上对准。区块362和364可由中继接收过渡间隙(R-RTG)分开。中继站可在下行链路接入区块362中接收来自基站的前同步码、FCH、DL-MAP、UL-MAP、R-MAP、以及下行链路突发。中继站可在R-MAP消息所指示的可任选透明区块364中重传接收自基站的数据中的一些或全部。上行链路子帧370可被分割成上行链路接入区块372和上行链路中继区块374，它们可与帧310的区块332和334在时间上对准。上行链路接入区块372可包括由订户站向基站和/或中继站发送的上行链路突发。上行链路中继区块374可包括由中继站向基站发送的上行链路突发。
在透明模式中，基站可发送DL-MAP消息，其传达指派给正被服务的每一个订户站的下行链路突发。订户站可接收来自基站的前同步码、FCH、和DL-MAP消息，并且可基于DL-MAP消息确定其获指派的下行链路突发。订户站随后可处理获指派的下行链路突发，其可以是由基站或中继站传送的。中继站可接收来自基站的数据并且如基站所指示地重传该数据。
图4示出用于在非透明模式下进行多跳中继的帧结构。图4的上半部分示出基站的帧410，而图4的下半部分示出中继站的帧450。
帧410包括下行链路子帧420和上行链路子帧430。下行链路子帧420可被分割成下行链路接入区块422和下行链路中继区块424。基站可在下行链路接入区块422中向订户站传送前同步码、FCH、DL-MAP、UL-MAP、以及下行链路突发。基站可在下行链路中继区块424中向中继站传送中继FCH(R-FCH)、R-MAP、以及下行链路突发。上行链路子帧430可被分割成上行链路接入区块432和上行链路中继区块434。上行链路接入区块432可包括由订户站向基站和/或中继站发送的上行链路突发。上行链路中继区块434可包括由中继站向基站发送的上行链路突发。
帧450包括下行链路子帧460和上行链路子帧470。下行链路子帧460可被分割成下行链路接入区块462和下行链路中继区块464，它们可与帧410的区块422和424在时间上对准。中继站可在下行链路中继区块464中接收来自基站的R-FCH、R-MAP、以及下行链路突发。中继站可在下一帧的下行链路接入区块462中传送前同步码、FCH、DL-MAP、UL-MAP、以及针对接收自基站的数据中的一些或全部的下行链路突发。对于中继站重传的数据，存在1帧的延迟。上行链路子帧470可被分割成上行链路接入区块472和上行链路中继区块474，它们可与帧410的区块432和434在时间上对准。上行链路接入区块472可包括由订户站向基站和/或中继站发送的上行链路突发。上行链路中继区块474可包括由中继站向基站发送的上行链路突发。
在非透明模式中，基站可发送R-MAP消息，其可传达下行链路中继区块424中针对每一个中继站的下行链路突发。中继站可如R-MAP消息所指示地接收来自基站的数据。中继站可在下行链路接入区块462中向订户站传送前同步码、FCH、DL-MAP、UL-MAP、以及包含接收自基站的数据的下行链路突发。DL-MAP消息可传达中继站指派给每一个订户站的下行链路突发。每一个订户站可接收来自中继站的前同步码、FCH、DL-MAP消息、以及数据，并且可无需接收来自基站的任何东西。
图5示出用于在非透明模式下进行3跳的帧结构。图5的顶部示出基站的帧510，图5的中部示出第一中继站(RS1)的帧530，而图5的底部示出第二中继站(RS2)的帧550。
对于帧510，下行链路子帧可被分割成下行链路接入区块512和下行链路中继区块516。上行链路子帧可被分割成上行链路接入区块522和上行链路中继区块526。基站可在下行链路接入区块512中向订户站传送，在下行链路中继区块516中向第一中继站传送，在上行链路接入区块522中从订户站接收，以及在上行链路中继区块526中从第一中继站接收。
对于帧530，下行链路子帧可被分割成下行链路接入区块532以及下行链路中继区块534和536。上行链路子帧可被分割成上行链路接入区块542以及上行链路中继区块544和546。第一中继站可在下行链路中继区块536中从基站接收，在下行链路接入区块532中向订户站传送，以及在下行链路中继区块534中向第二中继站传送。第一中继站可在上行链路接入区块542中从订户站接收，在上行链路中继区块544中从第二中继站接收，以及在上行链路中继区块546中向基站传送。
对于帧550，下行链路子帧可被分割成下行链路接入区块552以及下行链路中继区块554和556。上行链路子帧可被分割成上行链路接入区块562以及上行链路中继区块564和566。第二中继站可在下行链路中继区块554中从第一中继站接收，以及在下行链路接入区块552和下行链路中继区块556中向订户站传送。第二中继站可在上行链路接入区块562和上行链路中继区块566中从订户站接收，以及在上行链路中继区块564中向第一中继站传送。也可以省略中继区块556和566。
图3和4示出了支持经由一个中继站进行2跳的两种帧结构。图5示出了支持经由2个中继站进行3跳的帧结构。对于图4和5的帧结构，对于由每一个中继站重传的数据，存在1帧的延迟。也可对多跳中继使用其它帧结构。一般而言，帧可包括用于基站-订户站(BS-SS)通信、中继站-中继站(RS-RS)通信、以及中继站-订户站(RS-SS)通信的任何数目的区块。
在一方面，系统可支持对下行链路上具有多跳中继的数据传输进行分布式调度和/或集中式调度。在一种设计中，分布式和集中式调度两者都可用于非透明模式，而仅集中式调度可用于透明模式。表2列出了分布式和集中式调度的一些特性。
表2
  调度   描述
分布式调度   ·基站基于接收自中继站的CQI向中继站传送数据。·基站基于接收自订户站的CQI向订户站重传数据。
集中式调度   ·基站接收来自中继站的CQI和来自订户站的CQI，并调度BS-RS链路和RS-SS链路上的传输。·中继站基于来自基站的对RS-SS链路的调度决策向订户站重传数据。
图6示出用于在对2跳中继进行分布式调度下传送数据的方案。第一跳是从基站110到中继站120，而第二跳是从中继站120到订户站130。
对于第一跳，基站110可向中继站120传送导频。中继站120可基于来自基站110的导频估计BS-RS链路的质量，生成指示BS-RS链路质量的CQI(其标示为CQI#1)，并将CQI#1发送给基站110。CQI可以载波干扰加噪声比(CINR)报告或某种其它格式的形式来提供。基站110可基于CQI#1来调度给中继站120的BS-RS传输。例如，基站110可基于CQI#1向中继站120分配无线电资源和/或选择用于BS-RS传输的调制和编码方案。基站110可如基于CQI#1所调度地将给订户站130的数据发送给中继站120。
对于第二跳，中继站120可向订户站130传送导频。订户站130可基于来自中继站120的导频估计RS-SS链路的质量，生成指示RS-SS链路质量的CQI(其标示为CQI#2)，并将CQI#2发送给中继站120。中继站120可基于CQI#2来调度给订户站130的RS-SS传输，并且可如基于CQI#2所调度地将接收自基站110的数据再次发送给订户站130。
中继站120可周期性地在CQI信道(CQICH)上向基站110发送CQI#1，并且订户站130可周期性地在另一个CQICH上向中继站120发送CQI#2。基站110可为中继站120分配CQICH，并且中继站120可为订户站130分配CQICH。对每一条链路的CQICH分配可经由以下提供：(i)指示用于CQI的区域的快速反馈分配IE，该区域可被分割为隙，以及(ii)指示哪个隙被分配给每一个站以及每一个站应多频繁和/或何时发送CQI的CQICH分配IE。
图7示出用于在对2跳中继进行集中式调度下传送数据的方案。基站110可向中继站120传送导频，并且中继站120可向订户站130传送导频。中继站120可基于来自基站110的导频估计BS-RS链路的质量，并生成指示BS-RS链路质量的CQI#1。类似地，订户站130可基于来自中继站120的导频估计RS-SS链路的质量，生成指示RS-SS链路质量的CQI#2，并将CQI#2发送给中继站120。中继站120可将中继站所生成的CQI#1以及接收自订户站130的CQI#2发送给基站110。
基站110可基于CQI#1来调度给中继站120的BS-RS传输，以及还可基于CQI#2来调度给订户站130的RS-SS传输。基站110可如基于CQI#1所调度地将给订户站130的数据发送给中继站120。基站110还可将对RS-SS传输的调度决策发送给中继站120。中继站120可接收来自基站110的数据和调度决策，并且可如调度决策所指示地将该数据再次发送给订户站130。
图6和7分别示出了对2跳中继的分布式和集中式调度。对多于2跳的分布式和集中式调度可按类似方式执行。
对于N跳分布式调度，其中N可为任何整数值，中继站可接收来自相邻上游站的导频，该上游站可以是基站或另一个中继站。中继站可基于收到导频对该相邻上游站生成CQI，并且可将该CQI发送给该上游站。中继站可接收由相邻上游站基于该中继站所发送的CQI而发送的数据。中继站还可向相邻下游站发送导频，该下游站可为订户站或另一个中继站。中继站可接收由相邻下游站基于来自该中继站的导频而生成的CQI。中继站可基于接收自相邻下游站的CQI而将接收自相邻上游站的数据再次发送给该下游站。
对于N跳集中式调度，中继站可接收来自每一个下游站的CQI。中继站还可对相邻上游站生成CQI。中继站可将对相邻上游站生成的CQI以及来自所有下游站的CQI发送给相邻上游站。中继站可接收由相邻上游站基于该中继站所生成的CQI而发送的数据。中继站还可接收(i)对该中继站的调度决策，其可由基站基于来自相邻下游站的CQI生成，以及(ii)对其它下游中继站的调度决策(若有)，其可由基站基于来自它们的下游站的CQI生成。中继站可基于对中继站的调度决策将该数据再次发送给相邻下游站。中继站还可将对其它下游中继站的调度决策(若有)发送给相邻下游站。
图8示出由中继站执行的用于在多跳中继下进行分布式调度的过程800的设计，其可对应于图6。中继站可接收来自第一站的第一传输，第一站可为基站或另一个中继站(框812)。第一传输可包括导频、控制信息等。中继站可基于第一传输来估计第一站的链路质量(框814)，基于第一站的估计链路质量生成第一CQI(框816)，并将第一CQI发送给第一站(框818)。中继站还可向第二站发送第二传输，第二站可为订户站或另一个中继站(框820)。第二传输可包括导频、控制信息等。中继站可接收由第二站基于第二传输生成的第二CQI(框822)。中继站可接收由第一站基于第一CQI发送的数据(框824)，并且可基于第二CQI将该数据再次发送给第二站(框826)。
第一站可基于第一CQI调度从第一站到中继站的数据传输。中继站可基于第二CQI调度从中继站到第二站的数据传输。每一个站进行的调度可包括为数据传输指派无线电资源，选择用于数据传输的调制和编码方案等。
图9示出用于支持多跳中继下的分布式调度的装置900的设计。装置900包括用于接收来自第一站的第一传输(例如，导频)的模块912，用于基于第一传输来估计第一站的链路质量的模块914，用于基于第一站的估计链路质量生成第一CQI的模块916，用于将第一CQI发送给第一站的模块918，用于向第二站发送第二传输(例如，导频)的模块920，用于接收由第二站基于第二传输生成的第二CQI的模块922，用于接收由第一站基于第一CQI发送的数据的模块924，以及用于基于第二CQI将数据再次发送给第二站的模块926。
图10示出由中继站执行的用于在多跳中继下进行集中式调度的过程1000的设计，其可对应于图7。中继站可接收来自第一站的第一传输，第一站可为基站或另一个中继站(框1012)。第一传输可包括导频、控制信息等。中继站可基于第一传输来估计第一站的链路质量(框1014)，并基于第一站的估计链路质量生成第一CQI(框1016)。中继站可向第二站发送第二传输，第二站可为订户站或另一个中继站(框1018)。第二传输可包括导频、控制信息等。中继站可接收由第二站基于第二传输生成的第二CQI(框1020)。
中继站可将第一CQI和第二CQI发送给第一站(框1022)。中继站可在具有第一CQI的CQICH上、在另一个反馈信道上、在媒体接入控制(MAC)管理消息中、或经由其它某种手段向第一站发送第二CQI。中继站可接收由第一站基于第一CQI发送的数据(框1024)。中继站还可接收由基站基于第二CQI确定的调度决策(框1026)。调度决策可包括指派给第二站的无线电资源(例如，子信道)、为第二站选择的调制和编码方案等。中继站可基于调度决策将数据再次发送给第二站(框1028)。
图11示出用于支持多跳中继下的集中式调度的装置1100的设计。装置1100包括用于接收来自第一站的第一传输(例如，导频)的模块1112，用于基于第一传输来估计第一站的链路质量的模块1114，用于基于第一站的估计链路质量生成第一CQI的模块1116，用于向第二站发送第二传输(例如，导频)的模块1118，用于接收由第二站基于第二传输生成的第二CQI的模块1120，用于将第一CQI和第二CQI发送给第一站的模块1122，用于接收由第一站基于第一CQI发送的数据的模块1124，用于接收由基站基于第二CQI确定的调度决策的模块1126，以及用于基于调度决策将数据再次发送给第二站的模块1128。
图9和11中的模块可包括处理器、电子设备、硬件设备、电子组件、逻辑电路、存储器等、或其任何组合。
图8到11示出了供中继站在多跳中继下进行分布式和集中式调度的过程和装置。供基站用的过程和装置以及供订户站用的过程和装置可基于图6和7以及以上描述以类似的方式实现。
在另一方面，系统可支持对具有多跳中继的上行链路传输进行分布式功率控制和/或集中式功率控制。表3列出了分布式和集中式功率控制的一些特性。
表3
  功率控制   描述
分布式功率控制   ·基站估计BS-RS链路质量并向中继站发送功率调整。·中继站基于来自基站的功率调整来调整其发射功率。中继站估计RS-SS链路质量并向订户站发送功率调整。·订户站基于来自中继站的功率调整来调整其发射功率。
集中式功率控制   ·基站获得BS-RS和RS-SS链路质量，生成用于中继站的第一功率调整，并生成用于订户站的第二功率调整。·中继站基于来自基站的第一功率调整来调整其发射功率。·订户站基于来自基站的第二功率调整来调整其发射功
  率。
一般而言，给定链路的质量可基于经由该链路收到的任何传输来估计。由于中继站和订户站各自可周期性地传送CQICH，因此上游站可使用CQICH来估计传送站的链路质量。以下描述假定使用CQICH来估计链路质量。
站(例如，订户站或中继站)可向上游站传送数据和/或控制信息(例如CQI)。数据的发射功率和控制信息的发射功率可具有预定关系，例如固定偏移量。该站可基于接收自上游站的功率调整来调整其对数据和控制信息两者的发射功率。例如，发射功率可(i)被调整功率调整所指示的量，(ii)增加或减少由功率调整所指示的预定量，或(iii)基于功率调整以其它某种方式被调整。功率调整也可被称为功率调节、功率控制(PC)命令、发射功率控制(TPC)命令等。
图12示出用于对2跳中继进行分布式功率控制的方案。第一跳是从订户站130到中继站120，而第二跳是从中继站120到基站110。
对于第一跳，订户站130可向中继站120传送第一CQICH(其标示为CQICH#1)。中继站120可基于CQICH#1来估计RS-SS链路质量，基于估计的RS-SS链路质量生成第一功率调整(其标示为功率调整#1)，并将功率调整#1发送给订户站130。订户站130可在基于功率调整#1所确定的发射功率上向中继站120发送数据。
对于第二跳，中继站120可向基站110传送第二CQICH(其标示为CQICH#2)。基站110可基于CQICH#2来估计BS-RS链路质量，基于估计的BS-RS链路质量生成第二功率调整(其标示为功率调整#2)，并将功率调整#2发送给中继站120。中继站120可在基于功率调整#2所确定的发射功率上将接收自订户站130的数据再次发送给基站110。
图13示出用于对2跳中继进行集中式功率控制的方案。订户站130可向中继站120传送CQICH#1，并且中继站120可基于CQICH#1来估计RS-SS链路质量。中继站120可将CQICH#2和估计的RS-SS链路质量发送给基站110。基站110可基于估计的RS-SS链路质量来生成功率调整#1。基站110还可基于CQICH#2来估计BS-RS链路质量，并基于估计的BS-RS链路质量生成功率调整#2。基站110可将功率调整#1和#2发送给中继站120，后者可将功率调整#1转发给订户站130。订户站130可在基于功率调整#1所确定的发射功率上向中继站120发送数据。中继站120可在基于功率调整#2所确定的发射功率上将该数据再次发送给基站110。
图12和13分别示出了对2跳中继的分布式和集中式功率控制。对超过2跳的分布式和集中式功率控制可按类似方式执行。
对于N跳分布式功率控制，中继站可接收来自相邻下游站的传输，该下游站可为订户站或另一个中继站。中继站可基于收到传输来估计该相邻下游站的链路质量，基于估计的链路质量生成功率调整，并将该功率调整发送给该相邻下游站。中继站可接收由相邻下游站在基于来自该中继站的功率调整所确定的发射功率上发送的数据。中继站还可向相邻上游站发送传输，该上游站可为基站或另一个中继站。中继站可接收由相邻上游站基于该中继站的链路质量生成的功率调整，该链路质量可以是基于来自中继站的传输而估计的。中继站可在基于来自相邻上游站的功率调整而确定的发射功率上将接收自相邻下游站的数据再次发送给相邻上游站。
对于N跳集中式功率控制，中继站可接收来自相邻下游站的传输、以及针对所有进一步下游站的估计链路质量(若有)。中继站可基于来自相邻下游站的传输来估计该下游站的链路质量。中继站可将传输以及对所有下游站的估计链路质量发送给相邻上游站。中继站可接收由基站基于该中继站的链路质量确定的功率调整，该链路质量可以是基于来自该中继站的传输而估计的。中继站还可接收对所有下游站的功率调整，其可以是由基站基于这些下游站的估计链路质量生成的。中继站可将这些功率调整转发给相邻下游站。中继站可接收由相邻下游站在基于针对该下游站的功率调整所确定的发射功率上发送的数据。中继站可在基于针对该中继站的功率调整所确定的发射功率上将该数据再次发送给相邻上游站。
图14示出由中继站执行的用于在多跳中继下进行分布式功率控制的过程1400的设计，其可对应于图12。中继站可接收来自第一站的第一传输，第一站可为订户站或另一个中继站(框1412)。第一传输可包括在CQICH上发送的CQI、导频等。中继站可基于第一传输来估计第一站的链路质量(框1414)，基于第一站的估计链路质量生成第一功率调整(框1416)，并将第一功率调整发送给第一站(框1418)。
中继站可向第二站发送第二传输，第二站可为基站或另一个中继站(框1420)。第二传输可包括在CQICH上发送的CQI、导频等。中继站可接收由第二站基于第二传输生成的第二功率调整(框1422)。中继站可接收由第一站在基于第一功率调整所确定的发射功率上发送的数据(框1424)。中继站可在基于第二功率调整所确定的发射功率上将该数据再次发送给第二站(框1426)。
图15示出用于支持多跳中继下的分布式功率控制的装置1500的设计。装置1500包括用于接收来自第一站的第一传输的模块1512，用于基于第一传输来估计第一站的链路质量的模块1514，用于基于第一站的估计链路质量生成第一功率调整的模块1516，用于将第一功率调整发送给第一站的模块1518，用于向第二站发送第二传输的模块1520，用于接收由第二站基于第二传输生成的第二功率调整的模块1522，用于接收由第一站在基于第一功率调整所确定的发射功率上发送的数据的模块1524，以及用于在基于第二功率调整所确定的发射功率上将该数据再次发送给第二站的模块1526。
图16示出由中继站执行的用于在多跳中继下进行集中式功率控制的过程1600的设计，其可对应于图13。中继站可接收来自第一站的第一传输，第一站可为订户站或另一个中继站(框1612)。第一传输可包括在CQICH上发送的CQI、导频等。中继站可基于第一传输来估计第一站的链路质量(框1614)。中继站可将第一站的估计链路质量和第二传输发送给第二站，第二站可为基站或另一个中继站(框1616)。第二传输可包括在CQICH上发送的CQI、导频等。中继站可在CQICH上、在反馈信道上、在MAC管理消息中、或经由其它某种手段将第一站的估计链路质量发送给第二站。
中继站可接收来自第二站的第一和第二功率调整，其中第一功率调整是基于第一站的估计链路质量生成的，而第二功率调整是基于第二传输生成的(框1618)。中继站可将第一功率调整发送给第一站(框1620)。中继站可接收由第一站在基于第一功率调整所确定的发射功率上发送的数据(框1622)。中继站可在基于第二功率调整所确定的发射功率上将该数据再次发送给第二站(框1624)。
图17示出用于支持多跳中继下的集中式功率控制的装置1700的设计。装置1700包括用于接收来自第一站的第一传输的模块1712，用于基于第一传输来估计第一站的链路质量的模块1714，用于将第一站的估计链路质量和第二传输发送给第二站的模块1716，用于接收来自第二站的第一和第二功率调整的模块1718，用于将第一功率调整发送给第一站的模块1720，用于接收由第一站在基于第一功率调整所确定的发射功率上发送的数据的模块1722，以及用于在基于第二功率调整所确定的发射功率上将该数据再次发送给第二站的模块1724。
图15和17中的模块可包括处理器、电子设备、硬件设备、电子组件、逻辑电路、存储器等、或其任何组合。
图14到17示出了供中继站在多跳中继下进行分布式和集中式功率管理的过程和装置。供基站用的过程和装置以及供订户站用的过程和装置可基于图12和13以及以上描述以类似的方式实现。
图18示出图1中的基站110、中继站120、和订户站130的设计的框图。在基站110处，发射处理器1810接收给订户站130和其它订户站的数据，处理(例如，编码、交织、以及调制)该数据，并生成数据码元。发射处理器1810还处理开销信息(例如，MAP消息、功率调整、调度决策等)以获得开销码元，并且处理导频以获得导频码元。发射处理器1810进一步处理数据、开销、和导频码元(例如，针对OFDM)并生成输出码片。发射机(TMTR)1812调理(例如，转换到模拟、放大、滤波、以及上变频)这些输出码片并生成下行链路信号，其经由天线1814被发射。
在中继站120处，天线1834接收来自基站110的下行链路信号并将接收到的信号提供给接收机(RCVR)1836。接收机1836调理(例如，滤波、放大、下变频、以及数字化)该接收到的信号并提供采样。接收处理器1838处理这些采样(例如，针对OFDM)以获得收到采样，处理收到导频码元以获得信道估计，以及用信道估计对收到数据和开销码元执行检测以获得检出码元。接收处理器1838进一步处理(例如，解调、解交织、和解码)这些检出码元，以恢复由基站110发送的数据和开销信息。发射处理器1830分别处理接收自基站110的数据、开销信息、和导频以生成数据、开销和导频码元。发射处理器1830进一步处理这些码元(例如，针对OFDM)以生成输出码片。发射机1832调理这些输出码片并生成下行链路中继信号，其经由天线1834被发射出去。
在订户站130处，来自中继站120的下行链路中继信号由天线1850接收，由接收机1852调理，并由接收处理器1854处理以恢复由中继站120再次发送的数据。来自基站110的下行链路信号也由天线1850接收，由接收机1852调理，并由接收处理器1854处理以恢复由基站110在透明模式下发送的开销信息。要在上行链路上发送的数据、信令(例如CQI)、和导频由发射处理器1856处理并由发射机1858调理以生成上行链路信号，其经由天线1850被发射。
中继站120接收和处理来自订户站130的上行链路信号以恢复由订户站发送的数据和信令。中继站120处理该数据、信令和导频以生成上行链路中继信号，其被发射至基站110。在基站110处，上行链路中继信号由天线1814接收，由接收机1816调理，并由接收处理器1818处理以恢复由中继站120发送的数据和信令。
控制器/处理器1820、1840和1860分别指导基站110、中继站120和订户站130处各单元的操作。控制器/处理器1840可执行或指导图8中的过程800、图10中的过程1000、图14中的过程1400、图16中的过程1600和/或本文所描述的技术的其他过程。存储器1822、1842和1862分别为基站110、中继站120和订户站130存储数据和程序代码。
本文中所描述的技术可以藉由各种手段来实现。例如，这些技术可以在硬件、固件、软件、或其组合中实现。对于硬件实现，用于执行这些技术的各处理单元可实现在一个或更多专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子设备、设计成执行本文所述功能的其他电子单元、计算机、或其组合内。
对于固件和/或软件实现，这些技术可以用执行本文中所述功能的代码(例如，程序、函数、模块、指令等)来实现。一般而言，有形地体现固件和/或软件代码的任何计算机/处理器可读介质可用于实现本文中所描述的技术。例如，固件和/或软件代码可以被存储在存储器(例如，图18中的存储器1822、1842或1862)中并由处理器(例如，处理器1820、1840或1860)来执行。存储器可以实现在处理器内部或处理器外部。固件和/或软件代码也可存储在计算机/处理器可读介质中，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可编程只读存储器(PROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、闪存、软盘、压缩盘(CD)、数字多用盘(DVD)、磁或光数据存储设备等。代码可由一个或多个计算机/处理器执行，并且可致使计算机/处理器执行本文中描述的功能集的某些方面。
提供前面对本公开的描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是明显的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变型而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (25)

1.一种用于无线通信的方法，包括：
基于接收自第一站的传输来估计链路质量；
基于所估计的链路质量生成第一信道质量信息CQI；
向所述第一站发送所述第一CQI；
接收来自第二站的第二CQI，所述第二CQI不同于所述第一CQI；
接收由所述第一站根据所述第一站确定的第一传输调度来发送的数据，所述第一传输调度包括基于所述第一CQI的无线电资源分配；
基于所述第二CQI标识用于向所述第二站传输的第二传输调度，所述第二传输调度包括基于所述第二CQI对所述第二站的无线电资源分配；以及
使用根据基于所述第二CQI的所述第二传输调度所分配的无线电资源将所述数据发送给所述第二站。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收自第一站的传输包括第一导频，并且所述方法还包括：
向所述第二站发送第二导频；以及
其中所述第一CQI是基于所述第一导频生成的，以及所述第二CQI是基于所述第二导频生成的。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据基于所述第二CQI的所述第二传输调度来调度至所述第二站的所述数据的传输。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一站根据基于所述第一CQI的所述第一传输调度来调度自所述第一站的所述数据的传输，并且所述方法还包括：
根据基于所述第二CQI的所述第二传输调度来调度至所述第二站的所述数据的传输。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述第二CQI选择用于所述第二站的调制和编码方案，从而调度至所述第二站的所述数据的传输。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一站是基站，以及所述第二站是订户站。
7.一种用于无线通信的装置，包括：
用于基于接收自第一站的传输来估计链路质量的装置；
用于基于所估计的链路质量生成第一信道质量信息CQI的装置；
用于向所述第一站发送所述第一CQI的装置；
用于接收来自第二站的第二CQI的装置，所述第二CQI不同于所述第一CQI；
用于接收由所述第一站根据所述第一站确定的第一传输调度来发送的数据的装置，所述第一传输调度包括基于所述第一CQI的无线电资源分配；
用于基于所述第二CQI标识用于向所述第二站传输的第二传输调度的装置，所述第二传输调度包括基于所述第二CQI对所述第二站的无线电资源分配；以及
用于使用根据基于所述第二CQI的所述第二传输调度所分配的无线电资源将所述数据发送给所述第二站的装置。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述接收自第一站的传输包括第一导频，所述装置还包括：
用于向所述第二站发送第二导频的装置；以及
其中所述第一CQI是基于所述第一导频生成的，以及所述第二CQI是基于所述第二导频生成的。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
用于根据基于所述第二CQI的所述第二传输调度来调度至所述第二站的所述数据的传输的装置。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一站根据基于所述第一CQI的所述第一传输调度来调度自所述第一站的所述数据的传输，并且所述装置还包括：
用于根据基于所述第二CQI的所述第二传输调度来调度至所述第二站的所述数据的传输的装置。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：基于所述第二CQI选择用于所述第二站的调制和编码方案，从而调度至所述第二站的所述数据的传输的装置。
12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一站是基站，以及所述第二站是订户站。
13.一种用于无线通信的装置，包括：
用于向中继站发送导频的装置；
用于接收由所述中继站基于所述导频生成的第一信道质量信息CQI的装置；
用于基于所述第一CQI生成包括对所述中继站的无线电资源分配的第一传输调度的装置；
用于使用基于所述第一CQI所分配的无线电资源向所述中继站发送数据的装置，所述数据由所述中继站根据第二传输调度发送给订户站，所述第二传输调度包括基于所述订户站发送给所述中继站的第二CQI对所述订户站的无线电资源分配。
14.一种用于无线通信的装置，包括：
用于生成第一站的第一信道质量信息CQI的装置；
用于接收来自第二站的第二CQI的装置，所述第二CQI不同于所述第一CQI；
用于将所述第一CQI和所述第二CQI发送给所述第一站的装置；
用于接收由所述第一站根据所述第一站确定的第一传输调度来发送的数据的装置，所述第一传输调度包括基于所述第一CQI的无线电资源分配；
用于接收来自所述第一站并由所述第一站基于所述第二CQI确定的第二传输调度的装置，所述第二传输调度标识用于分配给所述第二站的无线电资源；以及
用于根据基于所述第二CQI所确定的所述第二传输调度将所述数据发送给所述第二站的装置。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，还包括：
用于接收来自所述第一站的导频的装置，
用于基于所述导频估计所述第一站的链路质量的装置，以及
用于基于所述第一站的所述估计链路质量生成所述第一CQI的装置。
16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，还包括：
用于向所述第二站发送导频的装置，以及
用于接收由所述第二站基于所述导频生成的所述第二CQI的装置。
17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一站根据基于所述第一CQI的所述第一传输调度来调度自所述第一站的所述数据的传输，并基于所述第二CQI生成所述第二传输调度。
18.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二传输调度还包括：为所述第二站选择的调制和编码方案。
19.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一站是基站，以及所述第二站是订户站。
20.一种用于无线通信的方法，包括：
生成第一站的第一信道质量信息CQI；
接收来自第二站的第二CQI，所述第二CQI不同于所述第一CQI；
将所述第一CQI和所述第二CQI发送给所述第一站，
接收由所述第一站根据所述第一站确定的第一传输调度来发送的数据，所述第一传输调度包括基于所述第一CQI的无线电资源分配；
接收来自所述第一站并由所述第一站基于所述第二CQI确定的第二传输调度，所述第二传输调度标识用于分配给所述第二站的无线电资源；以及
根据基于所述第二CQI所确定的所述第二传输调度将所述数据发送给所述第二站。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括：
接收来自所述第一站的第一导频；以及
向所述第二站发送第二导频；以及
其中所述第一CQI是基于所述第一导频生成的，以及所述第二CQI是基于所述第二导频生成的。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，自所述第一站的所述数据的传输是由基站根据基于所述第一CQI的所述第一传输调度来调度的，以及所述第二传输调度是由所述基站基于所述第二CQI生成的。
23.一种用于无线通信的装置，包括：
用于向中继站发送导频的装置；
用于接收来自所述中继站的第一信道质量信息CQI和第二CQI的装置，其中所述第一CQI是基于所述导频生成的，且所述第二CQI是由订户站发送给所述中继站的，所述第二CQI不同于所述第一CQI；
用于基于所述第二CQI确定传输调度的装置，所述传输调度包括用于分配给所述订户站的无线电资源分配；
用于基于所述第一CQI向所述中继站发送数据的装置；以及
用于将所述传输调度发送给所述中继站的装置，所述数据由所述中继站基于所述传输调度发送给所述订户站。
24.一种用于无线通信的方法，包括：
向中继站发送导频；
接收由所述中继站基于所述导频生成的第一信道质量信息CQI；
基于所述第一CQI生成包括对所述中继站的无线电资源分配的第一传输调度；
使用基于所述第一CQI所分配的无线电资源向所述中继站发送数据，所述数据由所述中继站根据第二传输调度发送给订户站，所述第二传输调度包括基于所述订户站发送给所述中继站的第二CQI对所述订户站的无线电资源分配。
25.一种用于无线通信的方法，包括：
向中继站发送导频;
接收来自所述中继站的第一信道质量信息CQI和第二CQI，其中所述第一CQI是基于所述导频生成的，且所述第二CQI是由订户站发送给所述中继站的，所述第二CQI不同于所述第一CQI；
基于所述第二CQI确定传输调度，所述传输调度包括用于分配给所述订户站的无线电资源分配；
基于所述第一CQI向所述中继站发送数据；以及
将所述传输调度发送给所述中继站，所述数据由所述中继站基于所述传输调度发送给所述订户站。
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