CN101778427B - 一种信号中继转发方法、装置及系统 - Google Patents

一种信号中继转发方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种信号中继转发方法，该方法为：接收由源节点发往目标节点的信号后；将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果，或者，将所述信号的误码率测量值，分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，得到比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值；以及确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点。这样，便可以在避免噪声累积，避免对相邻其他网络节点造成干扰的基础上，最大限度地降低了传输时延，提高了目标节点的信号接收成功率。本发明同时公开一种通信装置和一种通信系统。

Description

一种信号中继转发方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种信号中继转发方法、装置及系统。
背景技术
为了配合移动通信业务的发展，移动通信系统的规模需要不断扩大，包括扩展小区覆盖、增加小区容量等等。而中断传输技术是用以实现系统规模扩大的重要技术手段之一。
传统的中继传输技术包含放大转发和译码转发两种实现机制。
在放大转发机制中，每一个中继节点将接收到的源节点信号进行直接放大，然后转发。因此放大转发机制简单易行，具有成本低、传输时延小的优点；但是，经多个中继节点放大转发的信号中会携带有累积噪声，因此，会直接影响目标节点最终接收到的信号的可靠性
而在译码转发机制中，每一个中继节点需要对接收到的源节点信号进行解码和再编码，然后将重新编码的信号进行转发。可见，采用译码转发机制的中继节点，对接收到的源节点信号是有识别有选择的进行处理，因此可以扰滤噪声和干扰，以避免对下一跳产生累积影响，这样，便在一定程度上解决了采用放大转发机制时存在的噪声累积问题，提高了系统性能。但是，采用译码转发机制的中继节点会产生一定的传输时延，因此，此类中继节点的数量不宜设置过多。
为了结合上述两种机制的优势，消除两者的缺点，现有技术下，通常采用一种放大转发机制与译码转发机制相结合的中继转发方式。其核心思想为：源节点(如：基站或移动台)发送数据包到中继节点，中继节点在接收到数据包后，直接放大转发到目标节点(如：移动台或基站)，目标节点在收到数据包后进行译码校验，判断接收的数据包是否正确，若是，则返回命令正确应答消息(ACK消息)，否则，返回命令错误应答消息(NACK消息)，中继节点在收到NACK消息后，以译码转发方式重新向目标节点发送从源节点接收的数据包。
上述中继转发方式虽然将放大转发机制和译码转发方式进行了一定程度的结合，但是在中继节点的运行环境存在很大干扰，接收的信号质量较差时，直接采用放大转发方式发送数据包。不但会提高接收失败率，还会在很大程度上增加不必要的传输时延，并且容易对其他网络节点造成干扰。这是因为采用放大转发机制无法消除累积噪声，相反会将噪声随信号一起放大，因此如果中继节点接收到的信号质量较差，则采用放大转发机制不但不能提高信号质量，相反会放大信号中包含的噪声，从而成倍地增加对相邻其他网络节点的干扰。
发明内容
本发明实施例提供一种信号中继转发方法，用以实现放大转发机制和译码转发机制的最佳结合。
本发明实施例提供的具体技术方案如下：
一种信号中继转发方法，包括：
接收由源节点发往目标节点的信号，并获取所述信号的功率测量值和质量测量值；
将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果；
确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点。
一种通信装置，包括：
获取单元，用于接收由源节点发往目标节点的信号，并获取所述信号的功率测量值和质量测量值；
比较单元，用于将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果；
执行单元，用于确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点。
一种通信系统，包括：
源节点，用于通过中继节点将信号发往目标节点；
中继节点，用于接收由源节点发往目标节点的信号后，获取所述信号的功率测量值和质量测量值，并将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果，以及确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点；
目标节点，用于通过中继节点接收源节点发送的信号。
一种信号中继转发方法，包括：
接收由源节点发往目标节点的信号，并获取所述信号的误码率测量值；
将所述信号的误码率测量值分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，得到比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值；
确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点。
一种通信装置，包括：
获取单元，用于接收由源节点发往目标节点的信号，获取所述信号的误码率测量值；
比较单元，用于将所述信号的误码率测量值分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，得到比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值；
执行单元，用于确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点。
一种通信系统，包括：
源节点，用于通过中继节点将信号发往目标节点；
中继节点，用于接收由源节点发往目标节点的信号后，获取所述信号的误码率测量值，并将所述信号的误码率测量值分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，获得比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值，以及确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点；
目标节点，用于通过中继节点接收源节点发送的信号。
本发明实施例中，中继节点接收由源节点发往目标节点的信号后；获取所述信号的功率测量值和质量测量值，再将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果，或者，获取所述信号的误码率测量值，将所述信号的误码率测量值分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，得到比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值；以及确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点。这样，中继节点便可以根据接收信号的当前状态，选择适合的中继转发方式将信号发往目标节点，从而将基于放大转发机制的中继转发方式和基于译码转发机制的中继转发方式进行了较佳地结合，在避免噪声累积，避免对相邻其他网络节点造成干扰的基础上，最大限度地降低了传输时延，提高了目标节点的信号接收成功率。
附图说明
图1为本发明实施例中通信系统体系架构图；
图2为本发明实施例中中继节点功能结构图；
图3为本发明实施例中中继节点转发源节点信号流程图。
具体实施方式
采用中继传输技术时，为了实现放大转发机制和译码转发机制的最佳结合，本发明实施例中，中继节点接收由源节点发往目标节点的信号后；将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果，或者，将所述信号的误码率测量值，分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，得到比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值；以及确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点。
本发明实施例中，中继转发方式包括：基于放大转发机制的中继转发方式和基于译码转发机制的中继转发方式，以下分别简称为放大转发方式和译码转发方式。
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
参阅图1所示，本发明实施例中，通信系统内包括源节点10，中继节点11和目标节点12，其中
源节点10，用于通过中继节点11将信号发往目标节点12；
中继节点11，用于接收由源节点10发往目标节点12的信号后，获取所述信号的功率测量值和质量测量值，并将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果，以及确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点12；或者
用于接收由源节点发10往目标节点12的信号后，获取所述信号的误码率测量值，并将所述信号的误码率测量值分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，获得比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值，以及确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点12；
目标节点12，用于通过中继节点11接收源节点10发送的信号。
参阅图2所示，本发明实施例中，中继节点11包含获取单元110、比较单元111和执行单元112，其中，
获取单元110，用于接收由源节点10发往目标节点12的信号，并获取所述信号的功率测量值和质量测量值；或者
用于接收由源节点10发往目标节点12的信号，获取所述信号的误码率测量值；
比较单元111，用于将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果；或者
用于将所述信号的误码率测量值分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，并获得比较结果得到比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值；
执行单元112，用于确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点12。
基于上述系统架构，本实施例中，先以第一种情况为例，假设中继节点内预设的接收信号功率门限值为Thr1，接收信号质量门限值为Thr2，而中继节点接收到的源节点信号的功率测量值为参考信号接收功率(Reference SignalReceived Power，RSRP)，接收到的源节点信号的质量测量值为参考信号接收质量(Reference Signal Received Quality，RSRQ)，那么，参阅图3所示，中继节点对源节点信号进行中继转发的详细流程如下：
步骤300：中继节点接收由源节点发往目标节点的信号，以下称为源节点信号。
实际应用中，源节点和目标节点之间的中继节点的数目可以为一个或者多个，本实施例仅以一个中继节点为例。
步骤310：中继节点获取源节点信号的功率测量值RSRP和质量测量值RSRQ。
步骤320：中继节点将源节点信号的功率测量值RSRP和质量测量值RSRQ，分别与预设的接收信号功率门限值Thr1和接收信号质量门限值Thr2进行比较，得到比较结果。
步骤330：中继节点根据得到的比较结果确定中继转发方式。
本实施例中，中继节点获得的比较结果包含以下四种情况：
1、RSRP＞Thr1，同时RSRQ＞Thr2。
这说明中继节点接收的源节点信号的强度和质量均符合要求，即源节点信号内包含的噪声和干扰的强度在允许范围内，因此，较佳地，应采用放大转发方式将源节点信号发往目标节点，以降低传输时延。
2、RSRP＞Thr1，同时RSRQ＜Thr2。
这说明中继节点接收的源节点信号的强度符合要求，但质量不符合要求，即源节点信号内包含的噪声和干扰的强度超出了允许范围，因此，较佳地应采用译码转发方式将源节点信号发往目标节点，以提高误比特率以及误块率。
3、RSRP＜Thr1，同时RSRQ＞Thr2。
这说明中继节点接收的源节点信号的强度不符合要求，但质量符合要求，即虽然源节点信号功率较小，但其包含的噪声和干扰的强度在允许范围内，因此，较佳地应采用放大转发方式将源节点信号发往目标节点，以放大信号功率同时降低传输时延。
4、RSRP＜Thr1，同时RSRQ＜Thr2。
这说明中继节点接收的源节点信号的强度和质量均不符合要求，在这种情况下无论采用放大转发方式或者译码转发方式，都无法使目标节点接收到符合要求的源节点信号，因此中继节点不对此次接收的源节点信号进行转发，而是通知源节点重新向目的节点发送信号，并在接收到新的源节点信号后，再选择放大转发方式或译码转发方式将新的源节点信号发送至目的节点。
步骤340：中继节点根据确定的中继转发方式将源节点信号发往目标节点。
在上述实施例中，中继节点将源节点信号发往目标节点后，目标节点根据信号接收情况向中继节点返回相应的响应消息，若目标节点返回的响应消息提示信号接收有误，则中继节点采用译码转发方式再次向目标节点发送源节点信号，并在发送次数超过设定阈值后，通知源节点此次发送失败。
区别于上述实施例，在第二种情况下，中继节点接收源节点信号后，获取源节点信号的误码率测量值，并将源节点信号的误码率测量值分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，得到比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值；那么
若比较结果为：源节点信号的误码率测量值高于第一误码率门限值，同时低于第二误码率门限值，则确定比较结果符合转发条件，并选择基于译码转发机制的中继转发方式将源节点信号发往目标节点。
若比较结果为：源节点信号的误码率测量值高于第二误码率门限值，则确定比较结果符合转发条件，并选择基于放大转发机制的中继转发方式将源节点信号发往目标节点。
综上所述，本实施例中，中继节点接收由源节点发往目标节点的信号后；将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果，或者，将所述信号的误码率测量值，分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，得到比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值；以及确定所述比较结果符合转发条件时，根据所述比较结果选择相应的中继转发方式将所述信号发往目标节点。这样，中继节点便可以根据接收信号的当前状态，选择适合的中继转发方式将信号发往目标节点，从而将基于放大转发机制的中继转发方式和基于译码转发机制的中继转发方式进行了较佳地结合，在避免噪声累积，避免对相邻其他网络节点造成干扰的基础上，最大限度地降低了传输时延，提高了目标节点的信号接收成功率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明中的实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明实施例中的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明中的实施例也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种信号中继转发方法，其特征在于，包括：
接收由源节点发往目标节点的信号，并获取所述信号的功率测量值和质量测量值；
将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果；
若得到的比较结果为：所述信号的功率测量值大于预设的功率门限值，同时所述信号的质量测量值大于预设的质量门限值，则确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于放大转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点；
若得到的比较结果为：所述信号的功率测量值大于预设的功率门限值，同时所述信号的质量测量值小于预设的质量门限值，则确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于译码转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点；
若得到的比较结果为：所述信号的功率测量值小于预设的功率门限值，同时所述信号的质量测量值大于预设的质量门限值，则确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于放大转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
若得到的比较结果为：所述信号的功率测量值小于预设的功率门限值，同时所述信号的质量测量值小于预设的质量门限值，则确定所述比较结果不符合转发条件，并通知源节点重新向目的节点发送信号。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述信号发往目标节点后，若接收到目标节点返回的提示信号接收有误的响应消息，则选择基于译码转发机制的中继转发方式再次将所述信号发往目标节点。
4.一种通信装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于接收由源节点发往目标节点的信号，并获取所述信号的功率测量值和质量测量值； 
比较单元，用于将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果；
执行单元，用于若所述比较单元得到的比较结果为：所述信号的功率测量值大于预设的功率门限值，同时所述信号的质量测量值大于预设的质量门限值，则所述执行单元确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于放大转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点；若所述比较单元得到的比较结果为：所述信号的功率测量值大于预设的功率门限值，同时所述信号的质量测量值小于预设的质量门限值，则所述执行单元确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于译码转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点；若所述比较单元得到的比较结果为：所述信号的功率测量值小于预设的功率门限值，同时所述信号的质量测量值大于预设的质量门限值，则所述执行单元确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于放大转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点。
5.如权利要求4所述的通信装置，其特征在于，若所述比较单元得到的比较结果为：所述信号的功率测量值小于预设的功率门限值，同时所述信号的质量测量值小于预设的质量门限值，则所述执行单元确定所述比较结果不符合转发条件，并通知源节点重新向目的节点发送信号。
6.如权利要求4或5所述的通信装置，其特征在于，所述执行单元将所述信号发往目标节点后，若接收到目标节点返回的提示信号接收有误的响应消息，则选择基于译码转发机制的中继转发方式再次将所述信号发往目标节点。
7.一种通信系统，其特征在于，包括：
源节点，用于通过中继节点将信号发往目标节点；
中继节点，用于接收由源节点发往目标节点的信号后，获取所述信号的功率测量值和质量测量值，并将所述信号的功率测量值和质量测量值，分别与预设的功率门限值和质量门限值进行比较，得到比较结果，以及若所述得到的比较结果为：所述信号的功率测量值大于预设的功率门限值，同时所述信号的质 量测量值大于预设的质量门限值，则确定述比较结果符合转发条件，并选择基于放大转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点；若得到的比较结果为：所述信号的功率测量值大于预设的功率门限值，同时所述信号的质量测量值小于预设的质量门限值，则确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于译码转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点；若得到的比较结果为：所述信号的功率测量值小于预设的功率门限值，同时所述信号的质量测量值大于预设的质量门限值，则确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于放大转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点；
目标节点，用于通过中继节点接收源节点发送的信号。
8.如权利要求7所述的通信系统，其特征在于，若所述中继节点得到的比较结果为：所述信号的功率测量值小于预设的功率门限值，同时所述信号的质量测量值小于预设的质量门限值，则该中继节点确定所述比较结果不符合转发条件，并通知源节点重新向目的节点发送信号。
9.如权利要求7或8所述的通信系统，其特征在于，所述中继节点将所述信号发往目标节点后，若接收到目标节点返回的提示信号接收有误的响应消息，则选择基于译码转发机制的中继转发方式再次将所述信号发往目标节点。
10.一种信号中继转发方法，其特征在于，包括：
接收由源节点发往目标节点的信号，并获取所述信号的误码率测量值；
将所述信号的误码率测量值分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，得到比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值；
若所述比较结果为：所述信号的误码率测量值高于第一误码率门限值，同时低于第二误码率门限值，则确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于译码转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点；
若所述比较结果为：所述信号的误码率测量值高于第二误码率门限值，则确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于放大转发机制的中继转发方式将 所述信号发往目标节点。
11.一种通信装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于接收由源节点发往目标节点的信号，获取所述信号的误码率测量值；
比较单元，用于将所述信号的误码率测量值分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，得到比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值；
执行单元，用于若所述比较单元获得的比较结果为：所述信号的误码率测量值高于第一误码率门限值，同时低于第二误码率门限值，则确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于译码转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点；若所述比较单元获得的比较结果为：所述信号的误码率测量值高于第二误码率门限值，则确定比较结果符合转发条件，并选择基于放大转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点。
12.一种通信系统，其特征在于，包括：
源节点，用于通过中继节点将信号发往目标节点；
中继节点，用于接收由源节点发往目标节点的信号后，获取所述信号的误码率测量值，并将所述信号的误码率测量值分别与预设的第一误码率门限值和第二误码率门限值进行比较，获得比较结果，其中，第一误码率门限值低于第二误码率门限值，以及若获得的比较结果为：所述信号的误码率测量值高于第一误码率门限值，同时低于第二误码率门限值，则确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于译码转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点；若获得的比较结果为：所述信号的误码率测量值高于第二误码率门限值，则确定所述比较结果符合转发条件，并选择基于放大转发机制的中继转发方式将所述信号发往目标节点；
目标节点，用于通过中继节点接收源节点发送的信号。 
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