CN102047583B - 基站、中继站和移动站中进行通信的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种在无线中继通信网络的基站中用于时频资源分配的方法和装置,通过调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配来最大化频谱利用的效率。一种在基站中用于控制基站及其所辖的中继站、移动站之间的通信的方法和装置,基站及其所辖的中继站分别具有一个独占的标识,基站为每个中继站以及本基站分配不同的资源用于它们各自发送其独占的标识。移动站根据在不同的资源上接收到的标识来识别中继站与基站。另外,在基站所辖的小区中可用的频率资源分为一个或多个频率资源段的情形下,基站为其所辖的一个或多个中继站分配时频资源用于该一个或多个中继站与其所辖的其他中继站或移动站进行通信的方法和装置。
Description
技术领域
本发明涉及无线中继通信网络中的基站、中继站和移动站,尤其涉及它们之间相互通信的方法及装置。
背景技术
IEEE802.16j多跳中继工作组成立于2006年3月,致力于IEEE802.16的多跳扩展,通过在基站和中继站之间实现多跳中继来对IEEE802.16e的标准进行扩展。目前IEEE802.16j的标准化工作已经接近尾声,重要的协议已经制定完毕,然而,在IEEE802.16j中仅定义了时分双工(TDD,Time Division Duplexing)系统的中继,对于频分双工(FDD,Frequency Division Duplexing)的中继没有进行详细规定。
最近成立的IEEE802.16m工作组,致力于提供一个具有高性能的先进空中接口,以作为对IEEE802.16的补充。IEEE802.16m支持TDD和FDD,其帧结构以及相应的协议标准都应支持FDD,但目前在IEEE802.16m中提出的标准草案,对于多跳中继的支持,仅限于TDD,没有成熟的FDD多跳中继解决方案。
为了加快IEEE802.16m的多跳中继的标准化,IEEE802.16m工作组成立一个工作子组,在IEEE802.16Session#54会议上,该工作子组征集了关于802.16m多跳中继的帧结构的相关标准化提案并主持召开了关于802.16m中继的工作子组会议。到目前为止,几乎所有的文章和提案都是针对TDD系统,在该次会议上,阿尔卡特朗讯在参考文献1中提出了一种“自适应多跳中继帧结构”,基于移动站识别基站和中继站,提出了一种统一的多跳中继帧结构的方案,以及相应的控制信令。然而,该提案仅限于TDD,没有阐述FDD下如何工作,提出移动站基于帧结构中基站和中继站各自的标识来识别基站和中继站,但其对于基站如何分配资源以用于基站和中继站发送该标识并没有做详细说明,即没有给出一个可实现的技术方案。
到目前为止,只有Intel在参考文献2:C80216m-08 083r2中提出了一个适合FDD中继的简单帧结构示意图,如图1所示,在Intel的帧结构示意图中,下行和上行分别在不同的频段上,F1和F2上进行传输,其中,虚线箭头表示下行传输帧中所传输的MAP信息与该箭头所指的上行帧关联,这主要是由于中继站的处理延迟造成的。在参考文献2中,Intel仅提出了区域划分的概念,没有进一步的时频资源分配详情,FDD中继中存在的许多其他问题仍然没有解决,例如,如何使得移动站识别基站和中继站,当移动站接入时,如何选择最佳的接入站,如何分配上下行之间的资源,如何分配接入链路和中继链路之间的时频资源,如何取得上下行负载平衡等。目前对于这些问题仍然没有解决方案。另外一个,需要注意的是,在图1中,下行频率资源段F1仅用于下行链路传输(基站至中继站,基站至移动站,中继站至移动站),上行频率资源段F2仅用于上行链路传输(中继站至基站,移动站至基站,移动站至中继站),没有在上下行链路之间动态分配频率资源的方案。通常,上下行链路的数据业务量不对称,从而导致了频率资源利用的低效率。
在目前的TDD中继解决方案中,通常假设上下行信道对称,基于一个方向(上行或者下行)的信号质量来选择上下行通信链路,而在FFD中继中,由于上下行信道的不对称性,TDD中继中的链路选择方案不能应用FDD中继中。
对于基站将所辖的小区可用的频率资源分为多个频率资源段的无线中继通信网络,现有技术中对于基站如何为中继站分配频率资源段以用于该中继站与其他中继站进行的过程没有给出一个可实现的方案。
发明内容
在介绍本发明的内容前,先对本发明中提到的几个术语进行解释:
频分双工:也称为全双工,系统运行时需要两个独立的信道。一个信道用来向下(例如,基站发送给中继站或移动站)传送信息,另一个信道用来向上(例如,中继站或者移动站发送给基站)传送信息。两个信道分别使用不同的频率资源段,在两个频率资源段之间存在一个保护频段,以防止邻近的发射机和接收机之间产生相互干扰。
时分双工:也称为半双工,系统只需要一个信道。无论向下还是向上传送信息都采用这同一个信道。因为发射机和接收机不会同时操作,它们之间不可能产生干扰。
上行接入链路:表示移动站至中继站或者移动站至基站之间的上行通信链路。
下行接入链路:表示中继站至移动站或者基站至移动站之间的下行通信链路。
上行中继链路:表示中继站至基站或者中继站至中继站之间的上行通信链路。
下行中继链路:表示基站至中继站或者中继站至中继站之间的下行通信链路。
本发明为了解决现有技术的上述问题,提出了一种在无线中继通信网络的基站中用于时频资源分配的技术方案,通过调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配来实现频谱利用的效率最大化。
另外,本发明还提出了一种在基站中用于控制基站及其所辖的中继站、移动站之间进行通信的技术方案。其中,基站及其所辖的中继站分别具有一个独占的标识,基站为每个中继站以及本基站分配不同的资源用于它们各自发送其独占的标识。移动站根据在不同的资源上接收到的标识来识别中继站与基站。
在前述技术方案的基础上,本发明还提出了一种适合FDD系统的帧结构。其中,上行通信子帧分为上行中继区域和上行接入区域;下行通信子帧分为下行中继区域和下行接入区域。中继站与基站在相同的时频资源上发送同步码和其它广播信息,中继站在下行中继区域的开始发送其资源映射信息,基站在下行接入区域的开始发送其资源映射信息。
本发明还提出了在基站所辖的小区中可用的频率资源分为一个或多个频率资源段的情形下,基站基于其所辖的一个或多个中继站检测的接收到的信号质量信息,为该一个或多个中继站分配时频资源用于该一个或多个中继站与其所辖的其它中继站或者移动站进行通信的技术方案;并在此基础上,提出了一种帧结构。
根据本发明的第一方面,提供了一种在无线中继通信网络的基站中用于时频资源分配的方法,其特征在于,包括以下步骤:b.调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配。
根据本发明的第二方面,提供了一种在无线中继通信网络的基站中用于时频资源分配的第一资源分配装置,其特征在于,包括:第一调整装置,用于调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配。
根据本方面的第三方面,提供了一种在无线中继通信网络的基站中用于控制移动站与中继站和/或基站进行通信的方法,其特征在于,所述基站与其所辖的各个中继站分别具有一个独占的标识,该方法包括以下步骤:-为所述各个中继站以及本基站分配不同的资源以用于所述各个中继站以及本基站广播各自的标识;-发送第一通知消息给所述各个中继站,以将为所述各个中继站所分配的资源分别通知给相应的中继站;其中,还包括以下步骤:-在为本基站所分配的资源上广播其标识。
根据本发明的第四方面,提供了一种在无线中继通信网络的中继站中用于辅助移动站与中继站和/或基站进行通信的方法,其特征在于,本中继站具有一个独占的标识,该方法包括以下步骤:-接收来自所述基站的第一通知消息,该第一通知消息用于指示本中继站用于广播其标识的资源;-在所述第一通知消息所指示的资源上,广播本中继站的标识。
根据本发明的第五方面,提供了一种在无线中继通信网络的移动站中用于与中继站和/或基站进行通信的方法,其特征在于,包括以下步骤:-获取所述基站及其所辖的各个中继站的标识与所述基站及其所辖的各个中继站的映射关系信息;其中,还包括以下步骤:-接收来自一个或多个中继站和/或基站的标识,其中所述一个或多个中继站和基站的标识各不相同;-基于所述映射关系信息,并根据所述标识来识别所述一个或多个中继站和/或基站。
根据本发明的第六方面,提供了一种在无线中继通信网络的基站中用于控制移动站与中继站和/或基站进行通信的控制装置,其特征在于,所述基站与其所辖的各个中继站分别具有一个独占的标识,该控制装置包括:第三分配装置,用于为所述各个中继站以及本基站分配不同的资源以用于所述各个中继站以及本基站广播各自的标识;第一发送装置,用于发送第一通知消息给所述各个中继站,以将为所述各个中继站所分配的资源分别通知给相应的中继站;其中,第一发送装置还用于:-在为本基站所分配的资源上广播其标识。
根据本发明的第七方面,提供了一种在无线中继通信网络的中继站中用于辅助移动站与中继站和/或基站进行通信的辅助装置,其特征在于,本中继站具有一个独占的标识,该辅助装置包括:第二接收装置,用于接收来自所述基站的第一通知消息,该第一通知消息用于指示本中继站广播其标识的资源;第二发送装置,用于在所述第一通知消息所指示的资源上,广播本中继站的标识。
根据本发明的第八方面,提供了一种在无线中继通信网络的移动站中用于与中继站和/或基站进行通信的通信装置,其特征在于,包括:第三获取装置,用于获取所述基站及其所辖的各个中继站的标识与所述基站及其所辖的各个中继站的映射关系信息;第三接收装置,用于接收来自一个或多个中继站和/或基站的标识,其中所述一个或多个中继站和所述基站的标识各不相同;识别装置,用于基于所述映射关系信息并根据所述标识来识别一个或多个中继站和/或基站。
根据本发明的第九方面,提供了一种在无线中继通信网络的基站中用于为其所辖的一个或多个中继站分配时频资源用于该一个或多个中继站与其所辖的其它中继站或者移动站进行通信的方法,其中,本基站所辖的小区中可用的频率资源分为一个或多个频率资源段,不同的频率资源段在频域正交,其特征在于,包括以下步骤:i.接收来自中继站的资源分配请求消息,其中,该资源分配请求消息中包括所述中继站在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息;ii.根据所述资源分配请求消息,为所述中继站分配相应的时频资源;iii.生成第二通知消息,该第二通知消息用于将为所述中继站分配的时频资源通知所述中继站;iv.发送第二通知消息给所述中继站。
根据本发明的第十方面,提供了一种在无线中继通信网络的中继站中用于获取时频资源以用于本中继站与本中继站所辖的其它中继站和/或移动站进行通信的方法,其中,本中继站所处的小区可用的频率资源分为一个或多个频率资源段,不同的频率资源段在频域正交,其特征在于,包括以下步骤:-检测本中继站在所述一个或多个频率资源段上接收到的信号质量;-生成资源分配请求消息,该资源分配请求消息中包括所述中继站在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息;-将所述资源分配请求消息发送给所述基站;其中,还包括以下步骤:-接收来自所述基站的第二通知消息,以获取所述基站为本中继站分配的用于与本中继站所辖的其它中继站和/或移动站通信的时频资源信息。
根据本发明的第十一方面,提供了一种在无线中继通信网络的基站中用于为其所辖的一个或多个中继站分配时频资源用于该一个或多个中继站与其所辖的其它中继站或者移动站进行通信的第二资源分配装置,其中,本基站所辖的小区中可用的频率资源分为一个或多个频率资源段,不同的频率资源段在频域正交,其特征在于,包括:第四接收装置,用于接收来自中继站的资源分配请求消息,其中,该资源分配请求消息中包括所述中继站在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息;第三分配装置,用于根据所述资源分配请求消息,为所述中继站分配相应的时频资源;第二生成装置,用于生成第二通知消息,该通知消息用于将为所述中继站分配的时频资源通知所述中继站;第五发送装置,用于发送所述第二通知消息给所述中继站。
根据本发明的第十二方面,提供了一种在无线中继通信网络的中继站中用于获取时频资源以用于本中继站与本中继站所辖的其它中继站和/或移动站进行通信的资源获取装置,其中,本中继站所处的小区可用的频率资源分为一个或多个频率资源段,不同的频率资源段在频域正交,其特征在于,包括:第二检测装置,用于检测本中继站在所述一个或多个频率资源段上接收到的信号质量;第三生成装置,用于生成资源分配请求消息,该资源分配请求消息中包括所述中继站在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息;第六发送装置,用于将所述资源分配请求消息发送给所述基站;第五接收装置,用于接收来自所述基站的第二通知消息,以获取所述基站为本中继站分配的用于与本中继站所辖的其它中继站和/或移动站通信的时频资源信息。
本发明的基站由于通过调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配来实现频谱利用的效率最大化,通过下行时频资源分配给上行中继链路,上行时频资源分配给下行中继链路,使得移动站的设计简单化。通过使用本发明的技术方案,移动站能够通过各个中继站及基站的标识来识别它们。通过本发明提出的基站为各个中继站分配资源以用于各个中继站与其所辖的其它中继站或移动站进行通信的方法,有效地降低了小区内的干扰,并大大地增加系统容量。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为现有技术中一个基于FDD的无线中继通信网络的帧结构示意图;
图2为一个无线中继通信网络的拓扑结构示意图;
图3为根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的基站中用于时频资源分配的方法流程图;
图4为图3中所示步骤S32的一个子步骤流程图;
图5为图3中所示步骤S21的另一个子步骤流程图;
图6为根据本发明的一个具体实施方式的基于FDD无线中继通信网络的一种帧结构的设计示意图;
图7为根据本发明的一个具体实施方式的一个资源分配示意图;
图8为根据本发明的一个具体实施方式的另一个资源分配示意图;
图9为为根据本发明的一个具体实施方式的另一个资源分配示意图;
图10为根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的基站中用于时频资源分配的第一资源分配装置100的结构框图;
图11为根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络中用于控制控制移动站与中继站和/或基站进行通信的系统流程图;
图12为根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的基站中用于控制移动站与中继站和/或基站进行通信的控制装置120的结构框图;
图13为根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的中继站中用于辅助移动站与中继站和/或基站进行通信的辅助装置130的结构框图;
图14为根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的移动站中用于与中继站和/或基站进行通信的通信装置140的结构框图;
图15根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的基站为中继站分配时频资源以用于该中继站与其所辖的其它中继站和/或移动站进行通信的流程图;
图16为为一个无线中继通信网络的拓扑结构示意图;
图17为图15中步骤S155的一个子步骤流程图;
图18为图15中步骤S155的另一个子步骤流程图;
图19为根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的中继站中用于指定其选择的频率资源段的一个流程图;
图20为根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的中继站中用于指定其选择的频率资源段的另一个流程图;
图21为根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的基站中用于根据来自移动站的干扰报告消息,来进一步调整分配各个中继站的时频资源的系统方法流程图;
图22为为根据本发明的一个具体实施方式的无线中继通信网络的一种帧结构的设计示意图;
图23为根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的基站中用于为其所辖的一个或多个中继站分配时频资源用于该一个或多个中继站与其所辖的其它中继站或者移动站进行通信的第二资源分配装置230的结构框图;
图24为根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的中继站中用于获取时频资源以用于本中继站与本中继站所辖的其它中继站和/或移动站进行通信的资源获取装置240的结构框图;
其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置(模块)。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细的示例性描述。
图2示出了根据本发明的应用场景的一个网络拓扑结构图。其中,移动站M1’在基站B1的覆盖范围之外,通过中继站R1与基站B1进行通信,移动站M1在基站的覆盖范围之内,可通过中继站R1与基站B1进行通信或者直接与基站B1进行通信。
如背景技术中所描述,目前不管在FDD系统中还是在TDD系统,通常,基站分配给上行和下行通信链路的时频资源是固定的,即上行通信链路可用的时频资源总量与下行通信链路可用的时频资源不能动态变化的。并且,分配给上行通信链路的时频资源仅用于上行业务数据的发送,分配给下行通信链路的时频资源仅用于下行业务数据的发送。而在本发明的中继通信网络中,基站动态地调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配。优选地,为了使得移动站的设计简单化,基站将至少部分下行时频资源分配给上行中继链路,将至少部分上行时频资源分配给下行中继链路。
优选地,基站可根据上下行待发送业务数据的相关信息来调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配。在此,所述的待发送业务数据的相关信息包括业务数据的数据量和/或各个业务的紧急程度信息,如优先级高低等。图3示出了此时基站中的处理流程图。以下结合图2所示的网络拓扑结构图对图3中所示的流程进行示例性详细说明。
首先,在步骤S31中,基站B1获取上行待发送业务数据的相关信息和下行待发送业务数据的相关信息。
优选地,基站B1可通过来自移动站M1、M1’和中继站R1的资源分配消息中获得上行待发送业务数据的相关信息和下行待发送业务数据的相关信息。基站B1也可通过发送查询消息来获得移动站M1,M1’中待发送的上行业务数据的相关信息,以及中继站R1中待发送的上下行业务数据的相关信息。
然后,在步骤S32中,基站B1根据所述上行待发送业务数据的相关信息的和下行待发送业务数据的相关信息来调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配。
优选地,对于业务数据的相关信息为业务数据量的情形,图4中示出了此时步骤S32的一个子步骤流程图。
首先,在步骤S41中,基站B1判断上行待发送业务数据量是否大于可提供的上行时频资源所承载的业务数据量。优选地,基站B1可根据上行时频资源所占的时间、频带宽度以及业务数据所采用的编码和调制方式来计算上行时频资源所能承载的业务数据量,并与待发送的上行业务数据量大小相比较。
然后,在步骤S42中,如上行待发送业务数据量大于可提供的上行时频资源所承载的业务数据量,基站B1判断是否有空闲的下行时频资源。优选地,基站B1判断是否有空闲的下行时频资源的方式与前述判断上行待发送业务数据量是否大于可提供的上行时频资源所承载的业务数据量的方式类似,将下行待发送业务数据量与下行时频资源所能承载的数据量相比较。
最后,在步骤S43中,如有空闲的下行时频资源,则基站B 1将空闲的下行时频资源分配给上行通信链路,优选地,分配给上行中继链路。
优选地,基站B1判断中继站R1至移动站M1或M1’的下行接入链路中是否有空闲的下行时频资源;如中继站R1至移动站M1或M1’的下行接入链路中有空闲的下行时频资源,则将中继站R1至移动站M1或M1’的下行接入链路中的部分下行时频资源分配给中继站R1至基站B1的上行中继链路。
在基站B1将部分下行时频资源分配给中继站R1至基站B1的上行中继链路后,基站B1可进一步根据中继站R1至基站B1的上行中继链路和移动站M1至基站B1或中继站R1’或移动站M1’至中继站R1之间的上行接入链路的待发送业务数据的相关信息来调整上行中继链路与上行接入链路之间的资源分配。
图5示出了步骤S32的另一个子步骤流程图。
首先,在步骤S51中,基站B1判断下行待发送业务数据量是否大于可提供的下行时频资源所承载的业务数据量。优选地,基站B1可根据下行时频资源所占用的时间、频带宽度以及业务数据所采用的编码和调制方式来计算下行时频资源所能承载的业务数据量,并与待发送的下行业务数据量大小相比较。
其次,在步骤S52中,若下行待发送业务数据量大于可提供的下行时频资源所承载的业务数据量,基站B1判断是否有空闲的上行时频资源。优选地,基站B1判断是否有空闲的上行时频资源的方式与前述判断下行待发送业务数据量是否大于可提供的下行时频资源所承载的业务数据量的方式类似,将上行待发送业务数据量与上行时频资源所能承载的数据量相比较。
最后,在步骤S53中,若有空闲的上行时频资源,则基站B1将空闲的上行时频资源分配给下行通信链路,优选地,分配给上行中继链路。
优选地,基站B1判断移动站M1至基站B1或者中继站R1的上行接入链路或者移动站M1’至中继站R1之间的上行接入链路中是否有空闲的下行时频资源;如上述两个上行接入链路中有空闲的下行时频资源,则基站B1将上述两个上行接入链路中的部分下行时频资源分配给中继站R1至基站B1的下行中继链路。
在基站B1将部分上行时频资源分配给基站B1至中继站R1的下行中继链路后,基站B1可进一步根据基站B1中继站R1的下行中继链路和基站B1或中继站R1’至移动站M1或中继站R1至移动站M1’之间的下行接入链路的待发送业务数据的相关信息来调整下行中继链路与下行接入链路之间的资源分配。
需要说明的是,图3至图5所示的流程适用于FDD系统和TDD系统。
优选地,对于FDD系统,由于上下行通信链路工作在不同的频率资源段上,上下行通信链路的信道质量不相同。例如,下行通信链路工作在F1频率资源段,上行通信链路工作在F2频率资源段。基站B1还可以根据上下行通信链路的信道质量信息来动态调整上下行通信链路的时频资源分配;或者基站B1结合上下行通信链路的信道质量信息以及上下行待发送的业务数据的相关信息来动态地调整上下行通信链路之间的时频资源分配。
优选地,基站B1可根据信道估计判断上行通信链路所用的信道在某段时间内受到干扰的较大,信道质量较差,可承载的数据量较少甚至为零。在此段时间内,基站B1可将原本分配给下行通信链路的频率资源段中的部分或者全部分配给上行通信链路,反之亦然。在此基础上,基站B1还可以结合上下行待发送的业务数据的相关信息来调整上下行通信链路的时频资源分配。例如,若上行业务数据量大于下行业务数据量,则将较多的下行时频资源分配给上行通信链路;若下行业务数据量大于上行业务数据量,则将较多的下行时频资源分配给下行通信链路。再如,虽然上行业务数据量小于下行业务数据量,但如上行业务数据量的紧急程度较高,例如语音业务的即时通信业务数据流,也可以将则将较多的甚至全部的下行时频资源分配给上行通信链路(而无需判断下行通信链路是否有空闲的下行时频资源),反之亦然。
为了更好地理解本发明,以下以图2所示的网络拓扑结构工作在FDD模式下为例(即图2所示的系统构成一个FDD系统),对基站B1中的时频资源分配的情形做进一步说明。
图6给出了此时FDD系统的一种帧结构的设计示意图。如图6所示,上下行通信链路分别工作在不同的频率,下行通信链路工作在F1频段,上行通信链路工作在F2频段。一般系统设计的方案中,F1频段和F2频段提供固定的带宽,也即上下行占用固定的时频资源量。用于下行通信链路的时频资源在时间轴上分为两个区。第一个下行区用于中继站R1至移动站M1或移动站M1’之间的下行接入链路,可选地,第一个下行区也可用于基站B1至移动站M1的下行接入链路。第二个下行区用于基站B1至中继站R1下行中继链路或基站B1至移动站M1或移动站M1’或者其它移动站之间的下行接入链路。类似地,用于上行通信链路的时频资源在时间轴上也分为两个区。第一个上行区用于中继站R1至基站B1的上行中继链路,可选地,第一个上行区也可以用于移动站M1或者其它移动站至基站B1的上行接入链路。第二个上行区用于移动站M1至中继站R1或基站B1之间的上行接入链路以及移动站M1’至中继站R1之间的上行接入链路。另外,需要一个收发传输间隔(Receive/transmit Transition Gap,RTG)用于中继站R1从发送模式到接收模式的转换,反之则需要一个发收传输时间间隔(Transmit/receive Transition Gap,TTG)。
本领域的普通技术人员应能理解,图6中的帧结构仅是示意图,下行时频资源的两个区的位置互换,并且下行时频资源可以被划分更多的区;对于上行也同样如此。
基站B1与中继站R1在相同的广播信道(Broadcast Channel,BC)同时广播相同的帧头(Frame Header),帧头中包括广播同步码和其他广播信息,例如基站B1的资源映射信息、中继站R1的资源映射信息在帧中的位置等信息。这样,根据射频合并,无论移动站M1或移动站M1’都能收到帧头信息,从而能够与网络同步。
如图6所示,优选地,在帧头中还可以包括基站B1和中继站R1各自独占的标识,基站B1的标识由基站B1发送,中继站R1的标识由中继站R1发送。基站B1为其自身及中继站R1分配不同的资源用于发送其各自的标识,以使得移动站M1能够解出各个标识,识别各个中继站以及基站,从而移动站M1能够获知其在哪个中继站和/或基站的覆盖范围之下,这将在下文中进行详细描述。
图6中所示的可以看作是FDD系统一个基本帧结构示意图,在FDD系统运行的过程中,基站B1可根据实际情况,在图6所示的帧结构的基础上进行时频资源分配的动态调整。
如图7所示,基站B1将中继站R1至移动站M1或M1’之间的下行接入链路的部分下行时频资源分配给中继站R1至基站B1的上行接入链路。如上所述,这可能是由于上行通信链路的数据量较大或者较为紧急,或者上行通信链路的信道质量变差等原因造成上行时频资源不够用的情形。通常,为了使得移动站的设计简单,即移动站M1和移动站M1’被设计为仅在F1频段上接收信号,仅在F2频段上发送信号。基站B1可将部分下行时频资源分配给上行中继站链路。当然此情形下,要求基站B1能够支持在F1频段上接收的功能,通常基站B1的功能很强大,能够支持该功能。当然,中继站R1由于实现中继功能,在上行传输中,既接收信号又发送信号,在下行传输中,也是既发送信号又接收信号,故在FDD系统中,中继站应支持在全频段上的收发功能。
基站B1在将部分下行时频资源分配给上行中继链路后,对于上行两个区的时频资源的分配再进行重新调整,根据实际需要来调整上行两个区的大小。
如图7所示的优选资源分配示例中,只需基站B1实现一次接收/发送模式的转换(所需的RTG图中未示出),因此,实现简单。当然,此情形下,中继站R1的资源映射信息中会指示移动站M1或移动站M1’不要在该分配给上行中继链路的那块时频资源上接收信号,而是指示基站B1在该分配给上行中继链路的那块时频资源上接收信号。
图8示出了基站B1将移动站M1至基站B1或中继站R1或者移动站M1’至中继站R1之间的上行接入链路的部分时频资源分配下行接入链路的一个示例。如上所述,这可能是由于下行通信链路的数据量较大或者较为紧急,或者下行通信链路的信道质量变差等原因造成下行时频资源不够用的情形。通常,为了使得移动站的设计简单,基站B1可将部分上行时频资源分配给下行中继站链路。当然此情形下要求基站B1能够支持在F2频段上发送的功能,通常基站B1的功能很强大,能够支持该功能。
基站B1在将部分上行时频资源分配给下行中继链路后,对于下行两个区的时频资源的分配再进行重新调整,根据实际需要来调整下行两个区的大小,如图9所示。
如图8所示的优选资源分配示例中,只需基站B1实现一次发送/接收模式的转换(所需的RTG图中未示出),因此,实现简单。当然,此情形下,基站B1或中继站R1的资源映射信息(取决于该时频资源块被分配给基站B1控制还是中继站R1控制)中会指示移动站M1或移动站M1’不要在该分配给下行中继链路的那块时频资源上发送信号。基站B1的资源映射信息指示中继站R1在该分配给下行中继链路的那块时频资源上接收信号(ok)。
需要说明的是,以上虽以图2所示的两跳中继网络的拓扑结构为例对本发明的基站中用于时频资源分配的方法进行了描述,本领域的普通技术人员应能理解,本发明的方法能适用至一般的无线中继网络,包括多跳,每跳有多个中继站的情形。
图10示出了根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的基站中用于时频资源分配的第一资源分配装置100的结构框图。其中,第一资源分配装置100包括第一获取装置101和第一调整装置102。其中,第一调整装置102具体包括第一判读装置1021、第二判断装置1022和、第一分配装置1023、第三判读装置1024、第四判断装置1025和第二分配装置1026。本领域技术人员根据本说明书的教导,应能理解其中仅第一调整装置102是实施本发明所必要的装置,其它装置为可选装置。
以下结合图2对位于基站B1中的第一资源分配装置100的工作过程进行示例性详细描述。
如背景技术中所描述,目前不管在FDD系统中还是在TDD系统,通常,基站分配给上行和下行通信链路的时频资源是对称的,即上行通信链路可用的时频资源总量与下行通信链路可用的时频资源总量相同。并且,分配给上行通信链路的时频资源仅用于上行业务数据的发送,分配给下行通信链路的时频资源仅用于下行业务数据的发送。而在本发明的中继通信网络中,基站B1中的第一调整装置102动态地调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配。优选地,为了使得移动站的设计简单化,第一调整装置102将至少部分下行时频资源分配给上行中继链路,将至少部分上行时频资源分配给下行中继链路。
优选地,第一调整装置102可根据上下行待发送业务数据的相关信息来调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配。在此,所述的待发送业务数据的相关信息包括业务数据的数据量和/或各个业务的紧急程度信息,如优先级高低等。下面对此进行详细描述。
首先,第一获取装置101获取上行待发送业务数据的相关信息和下行待发送业务数据的相关信息。
优选地,基站B1可通过来自移动站M1、M1’和中继站R1的资源分配消息中获得上行待发送业务数据的相关信息和下行待发送业务数据的相关信息。基站B1也可通过发送查询消息来获得移动站M1,M1’中待发送的上行业务数据的相关信息,以及中继站R1中待发送的上下行业务数据的相关信息。
然后,第一调整装置102根据所述上行待发送业务数据的相关信息的和下行待发送业务数据的相关信息来调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配。
优选地,对于业务数据的相关信息为业务数据量的情形,第一调整装置102的工作过程具体又可由图10中所示的其各个子装置来分别执行。其中,第一判断装置1021、第二判断装置1022、第一分配装置1023用于处理将下行时频资源分配给上行通信链路的情形;第三判断装置1024、第四判断装置1025、第二分配装置1026用于处理将下行时频资源分配给上行通信链路的情形。
以下先对第一判断装置1021、第二判断装置1022、第一分配装置1023将下行时频资源分配给上行通信链路的情形进行详细说明。
首先,第一判断装置1021判断上行待发送业务数据量是否大于可提供的上行时频资源所承载的业务数据量。优选地,第一判断装置1021可根据上行时频资源所占用的时间、频带宽度以及业务数据所采用的编码和调制方式来计算上行时频资源所能承载的业务数据量,并与待发送的上行业务数据量大小相比较。
然后,如上行待发送业务数据量大于可提供的上行时频资源所承载的业务数据量,第二判断装置1022判断是否有空闲的下行时频资源。优选地,第二判断装置1022判断是否有空闲的下行时频资源的方式与前述判断上行待发送业务数据量是否大于可提供的上行时频资源所承载的业务数据量的方式类似,将下行待发送业务数据量与下行时频资源所能承载的数据量相比较。
最后,如有空闲的下行时频资源,则第一分配装置1023将空闲的下行时频资源分配给上行通信链路,优选地,分配给上行中继链路。
优选地,第二判断装置1022判断中继站R1至移动站M1或M1’的下行接入链路中是否有空闲的下行时频资源;如中继站R1至移动站M1或M1’的下行接入链路中有空闲的下行时频资源,则第一分配装置1023将中继站R1至移动站M1或M1’的下行接入链路中的部分下行时频资源分配给中继站R1至基站B1的上行中继链路。
在第一分配装置1023将部分下行时频资源分配给中继站R1至基站B1的上行中继链路后,第一调整装置102可进一步根据中继站R1至基站B1的上行中继链路和移动站M1至基站B1或中继站R1’或移动站M1’至中继站R1之间的上行接入链路的待发送业务数据的相关信息来调整上行中继链路与上行接入链路之间的资源分配。
以上对第一判断装置1021、第二判断装置1022、第一分配装置1023将下行时频资源分配给上行通信链路的情形进行了详细说明。
下面对第三判断装置1024、第四判断装置1025、第二分配装置1026用于处理将下行时频资源分配给上行通信链路的情形进行详细说明。
首先,第三判断装置1024判断下行待发送业务数据量是否大于可提供的下行时频资源所承载的业务数据量。优选地,第三判断装置1024可根据下行时频资源所占用的时间、频带宽度以及业务数据所采用的编码和调制方式来计算下行时频资源所能承载的业务数据量,并与待发送的下行业务数据量大小相比较。
其次,若下行待发送业务数据量大于可提供的下行时频资源所承载的业务数据量,第四判断装置1025判断是否有空闲的上行时频资源。优选地,第四判断装置1025基站B1判断是否有空闲的上行时频资源的方式与前述判断下行待发送业务数据量是否大于可提供的下行时频资源所承载的业务数据量的方式类似,将上行待发送业务数据量与上行时频资源所能承载的数据量相比较。
最后,若有空闲的上行时频资源,则第二分配装置1026将空闲的上行时频资源分配给下行通信链路,优选地,分配给上行中继链路。
优选地,第四判断装置1025判断移动站M1至基站B1或者中继站R1的上行接入链路或者移动站M1’至中继站R1之间的上行接入链路中是否有空闲的下行时频资源;如上述两个上行接入链路中有空闲的下行时频资源,则第二分配装置1026将上述两个上行接入链路中的部分下行时频资源分配给中继站R1至基站B1的下行中继链路。
在第二分配装置1026将部分上行时频资源分配给基站B1至中继站R1的下行中继链路后,第一调整装置102可进一步根据基站B1中继站R1的下行中继链路和基站B1或中继站R1’至移动站M1或中继站R1至移动站M1’之间的下行接入链路的待发送业务数据的相关信息来调整下行中继链路与下行接入链路之间的资源分配。
上述第一资源分配装置100的工作流程适用于FDD系统和TDD系统中的基站。
优选地,对于FDD系统,由于上下行通信链路工作在不同的频率资源段上,,上下行通信链路的信道质量不相同。例如,下行通信链路工作在F1频率资源段,上行通信链路工作在F2频率资源段。第一资源分配装置100还可以根据上下行通信链路的信道质量信息来动态调整上下行通信链路的时频资源分配;或者第一资源分配装置100结合上下行通信链路的信道质量信息以及上下行待发送的业务数据的相关信息来动态地调整上下行通信链路之间的时频资源分配。
优选地,第一资源分配装置100可根据信道估计判断上行通信链路所用的信道在某段时间内受到干扰的较大,信道质量较差,可承载的数据量较少甚至为零。在此段时间内,第一资源分配装置100可将原本分配给下行通信链路的频率资源段中的部分或者全部分配给上行通信链路,反之亦然。在此基础上第一资源分配装置100还可以结合上下行待发送的业务数据的相关信息来调整上下行通信链路的时频资源分配。例如,若上行业务数据量大于下行业务数据量,则将较多的下行时频资源分配给上行通信链路;若下行业务数据量大于上行业务数据量,则将较多的下行时频资源分配给下行通信链路。再如,虽然上行业务数据量小于下行业务数据量,但如上行业务数据量的紧急程度较高,例如语音业务的即时通信业务数据流,也可以将则将较多的甚至全部的下行时频资源分配给上行通信链路,反之亦然。
为了更好地理解本发明中的第一资源分配装置100的工作过程,以下以图2所示的网络拓扑结构工作在FDD模式下为例(即图2所示的系统构成一个FDD系统),并参照图6至图9,对基站B1中的第一资源分配装置100的时频资源分配的过程做进一步说明。
图6中所示的可以看作是FDD系统一个基本帧结构示意图,在FDD系统运行的过程中,第一资源分配装置100可根据实际情况,在图6所示的帧结构的基础上进行时频资源分配的动态调整。
如图7所示,第一资源分配装置100将中继站R1至移动站M1或M1’之间的下行接入链路的部分下行时频资源分配给中继站R1至基站B1的上行接入链路。如上所述,这可能是由于上行通信链路的数据量较大或者较为紧急,或者上行通信链路的信道质量变差等原因造成上行时频资源不够的情形。通常,为了使得移动站的设计简单,即移动站M1和移动站M1’被设计为仅在F1频段上接收信号,仅在F2频段上发送信号。第一资源分配装置100可将部分下行时频资源分配给上行中继站链路。当然此情形下,要求基站B1能够支持在F1频段上接收的功能,通常基站B1的功能很强大,能够支持该功能。当然,中继站R1由于实现中继功能,在上行传输中,既接收信号又发送信号,在下行传输中,也是既发送信号又接收信号,故在FDD系统中,中继站应支持在全频段上的收发功能。
第一资源分配装置100在将部分下行时频资源分配给上行中继链路后,对于上行两个区的时频资源的分配再进行重新调整,根据实际需要来调整上行两个区的大小。
如图7所示的优选资源分配示例中,只需基站B1实现一次接收/发送模式的转换(所需的RTG图中未示出),因此,实现简单。当然,此情形下,中继站R1的资源映射信息中会指示移动站M1或移动站M1’不要在该分配给上行中继链路的那块时频资源上接收信号,而是指示基站B1在该分配给上行中继链路的那块时频资源上接收信号。
图8示出了第一资源分配装置100将移动站M1至基站B1或中继站R1或者移动站M1’至中继站R1之间的上行接入链路的部分时频资源分配下行接入链路的一个示例。如上所述,这可能是由于下行通信链路的数据量较大或者较为紧急,或者下行通信链路的信道质量变差等原因造成下行时频资源不够的情形。通常,为了使得移动站的设计简单,基站B1可将部分上行时频资源分配给下行中继站链路。当然此情形下要求基站B1能够支持在F2频段上发送的功能,通常基站B1的功能很强大,能够支持该功能。
第一资源分配装置100在将部分上行时频资源分配给下行中继链路后,对于下行两个区的时频资源的分配再进行重新调整,根据实际需要来调整下行两个区的大小,如图9所示。
如图8所示的优选资源分配示例中,只需基站B1实现一次接收/发送模式的转换(所需的RTG图中未示出),因此,实现简单。当然,此情形下,基站B1或中继站R1的资源映射信息(取决于该时频资源块被分配给基站B1控制还是中继站R1控制)中会指示移动站M1或移动站M1’不要在该分配给下行中继链路的那块时频资源上发送信号。基站B1的资源映射信息指示中继站R1在该分配给下行中继链路的那块时频资源上接收信号。
以上对本发明的第一方面和第二方面进行了介绍,以下结合图11对本发明的第三至第五方面进行说明。
回到图6,如图中所示例的帧结构示意图,在帧头中还可以包括基站B1和中继站R1各自独占的标识以便各个移动站识别中继站和/或基站,独占的标识的含义是指各个标识不相同,其可以是基站为各个中继站及其自身分配的,也可以是预先存储在各个中继站或者基站中的。并且,该独占的标识的命名规则可由基站来规定,也可以由设备制造商来规定,甚至也可由一个标准化组织来规定。如果,中继站的标识是预存在中继站中,在中继站网络进入程序中,需要将其标识报告给基站,以便基站进行管理和调度。
图11示出了根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络中用于控制控制移动站与中继站和/或基站进行通信的系统流程图。以下以图2所示的网络拓扑结构为例,对图11所示的系统流程进行详细的示例性说明。
首先,在步骤S111中,基站B1为中继站R1以及其自身分配不同的资源以用于中继站R1以及基站B1广播各自的标识。不同的资源可以是如图6中所示的不同时频资源;也可以是相同的时频,但分配相互正交的扩频码;即不同的资源可是时分的,频分的或者码分的,以使得移动站M1能够分别解出基站B1和中继站R1的标识。
接着,在步骤S112中,基站B1发送第一通知消息给中继站R1,以将为中继站R1所分配的资源通知中继站R1。需要说明的是,基站B1为中继站R1及其自身分配的用于发送各自的标识的资源在帧中的位置可以是不变的,也可以根据实际情况进行调整。该第一通知消息可以是单播发送,即向每个中继站单独发送一个第一通知消息,一个第一通知消息中包含基站B1为一个中继站分配的资源;也可以是广播发送一个第一通知消息,该消息中包含基站B1为各个中继站的分配的资源。
在步骤S113中,中继站R1接收来自基站B1的第一通知消息,该第一通知消息用于指示中继站R1用于发送其标识的资源,也即时频资源的位置信息,可选地,在码分的情形下,还包括扩频码。
在步骤S114中,基站B1在为自身所分配的资源上广播其自身的标识。
在步骤S115中,中继站R1在第一通知消息所指示的资源上,广播其标识。
在步骤S116中,移动站M1或移动站M1’获取基站B1及基站B1所辖的中继站R1的标识与基站B1中继站R1的映射关系信息。映射关系信息的具体形式不限,其所包含的信息内容也不限,例如可以包括中继站的处理模式,例如放大转发还是解码转发;对于协作中继的情形,还可以一步包括与该中继站进行协作的中继站标识等信息。映射关系信息的一个简单的示例如表1所示。
具体地,移动站M1或移动站M1’获取映射关系信息的方式有多种,以移动站M1为例,映射关系可以是预先存储在移动站M1中,也可以由移动站M1从基站B1或者其它中继站处获取。例如,以“0××××”代表基站,以“1××××”代表中继站的情形下,移动站M1只需要事先获知如下的映射关系信息:标识的第一位数字为“0”代表基站,为“1”代表中继站。
表1:映射关系信息示例
标识 | 对应的设备 | 工作模式 | 协作信息 | 其它 |
00001 | 基站B1 | |||
10001 | 中继站R1 | 放大转发 | 无 | |
10010 | 中继站R1 | 解码转发 | 与“10011”协作 | |
10011 | 中继站R1 | 解码转发 | 与“10010”协作 |
在步骤S117中,移动站M1接收来自中继站R1和基站B1的标识,移动站M1’接收来自中继站R1的标识。通常,基站B1可将各个标识所占的时频资源(为广播信道)放在帧头中或者紧跟在帧头后。因此,移动站M1或者移动站M1’无需事先获知各个标识所占用的时频资源的信息,而在收到同步码后,继续接收各个标识。可选地,基站B1和中继站R1也可以广播各个标识所占用的时频资源信息。
在步骤S118中,移动站M1基于之前获取的映射关系信息,并根据接收到标识来识别中继站R1和基站B1。移动站M1’基于之前获取的映射关系信息,并根据接收到标识来识别中继站R1。移动站M1在识别基站B1和中继站R1的基础上,可以自由地选择中继站R1或基站B1接入。优选地,在每个标识后还可以紧跟该标识所代表的中继站或基站的资源映射信息的位置信息。移动站M1进一步接收其所选择的中继站R1或基站B1的资源映射信息。
对于,中继站R1的标识预先存储在中继站R1中的情形,基站B1还需要获取中继站R1的标识,并将基站B1及中继站R1的标识与基站B1及中继站R1的映射关系信息发送给移动站M1以及经由中继站R1发送移动站R1’。基站B1还需要将基站B1及中继站R1的标识与基站B1及中继站R1的映射关系信息发送给中继站R1,以便在新的移动站进入中继站R1的覆盖范围而不在基站B1的覆盖范围时,中继站R1将将基站B1及中继站R1的标识与基站B1及中继站R1的映射关系信息发送给新进入的移动站。
优选地,基站B1为中继站R1以及本基站B1分配不同的资源以用于发送各自的资源映射信息。
优选地,基站B1与中继站R1在相同的时频资源上广播相同的同步码以及基站B1与中继站R1的各自的资源映射信息所占用的资源信息,其中,基站B1与中继站R1的各自的资源映射信息所占用的资源各不相同。
在移动站M1获取到基站B1与中继站R1的各自的资源映射信息所占用的资源信息后,根据识别出的中继站或基站的标识,可选择需要接收的资源映射信息进行接收。例如移动站M1与基站B1直接通信而不经由中继站R1,则移动站M1无需接收中继站R1的资源映射信息。如果移动站M1既与基站B1直接通信,也经由中继站R1与基站B1通信,则移动站M1需要接收基站B1和中继站R1的资源映射信息。
优选地,移动站M1还可以直接发送或者经由中继站R1发送标识报告消息给基站B1,该标识报告消息用于将移动站M1所接收到的中继站R1的标识和基站B1的标识发送给基站B1。当然,对于那些在多个中继站的覆盖范围之内的移动站(为简明起见,图2中未示出),其发送的标识报告消息中包括该移动站接收到的多个中继站的标识。对于那些仅在基站的覆盖范围之内而不在任何一个中继站覆盖范围之内的移动站(为简明起见,图2中未示出),其发送的标识报告消息中仅包括基站B1的标识。
基站B1分别直接接收或经由中继站接收来自各个移动站的标识报告消息,根据各个标识报告消息可获知,各个移动站分别处在哪些中继站的覆盖范围之中,从而合理地调度以及分配资源以用于基站与中继站、移动站之间的通信。
优选地,移动站M1可根据接收到的中继站R1和基站B1的标识,来分别检测中继站R1和基站B1至本移动站M1的下行通信链路的链路质量,并将各条链路的链路质量信息放在所述标识报告中一起发送给基站B1。在此,链路质量的衡量指标包括但不限于:信道传输系数、信号强度、信噪比、信号干扰噪声比或误码率等。
中继站R1还可以根据其接收到的基站B1的下行信号,例如基站B1的标识来测量基站B1至中继站R1的下行中继链路的链路质量,并发送质量报告消息给基站B1。
基站B1接收来自中继站R1的下行链路质量的质量报告消息,该质量报告消息中包含基站B1至中继站R1的下行中继链路的链路质量信息。
基站B1基于中继站R1和本基站B1至移动站M1的下行接入链路的链路质量信息与对应的本基站B1至中继站R1的下行中继链路的链路质量信息,为移动站M1确定较优的下行通信链路,即移动站M1直接与基站B1通信还是经由中继站R1与基站B1进行通信。例如,根据吞吐量最大化原则,或者根据基站至移动站之间待传输业务的紧急程度来为移动站M1确定较优的下行通信链路。这对于FDD系统而言,特别重要,因为,FDD系统上下行工作在不同的频段,上下行通信链路需要分别确定。
本领域的普通技术人员应能理解,对于多跳且每跳有多个中继站的情形,基站B1为各个移动站确定较优的下行通信链路的情形与图2中所示的网络拓扑结构类似,本发明在此不再赘述。另外,本发明的方法也适用于一般的无线中继通信网络,包括基于TDD的或者基于FDD的中继通信网络。
以上结合图11对本发明的第三至第五方面进行了示例性说明。本领域的普通技术人员应能理解,S111至S118的各个步骤的先后顺序也不限于图11所示,例如步骤S116也可在步骤S115之后。
下面结合图12至图14分别对本发明的第六至第八方面进行示例性说明。
图12示出了根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的基站中用于控制移动站与中继站和/或基站进行通信的控制装置120的结构框图。其中,该控制装置120包括第三分配装置121、第一发送装置122、第二获取装置123、第一接收装置124以及第一确定装置125。本领域技术人员根据本说明书的教导,应能理解其中仅第三分配装置121和第一发送装置122是实施本发明所必要的装置,其它装置为可选装置。
以下结合图2,对位于基站B1中的控制装置120的工作过程进行示例性详细说明。基站B1与其所辖的各个中继站,如图2中所示的中继站R1分别具有一个独占的标识。
首先,第三分配装置121为各个中继站以及本基站B1分配不同的资源以用于各个中继站以及本基站B1广播各自的标识。不同的资源可以是如图6中所示的不同时频资源;也可以是相同的时频,但分配相互正交的扩频码;即不同的资源可是时分的,频分的或者码分的,以使得移动站M1能够分别解出基站B1和中继站R1的标识。
接着,第一发送装置122发送第一通知消息给各个中继站,以将为各个中继站所分配的资源分别通知给相应的中继站。需要说明的是,第三分配装置121为各个中继站,例如中继站R1及其自身分配的用于发送各自的标识的资源在帧中的位置可以是不变的,也可以根据实际情况进行调整。第一发送装置122可以单播的方式发送该第一通知消息,即向每个中继站单独发送一个第一通知消息,一个第一通知消息中包含基站B1为一个中继站分配的资源;也可以广播的方式发送一个第一通知消息,该消息中包含基站B1为各个中继站的分配的资源。
接着,第一发送装置122在为本基站所分配的资源上广播其标识。
优选地,第三分配装置122为各个中继站以及本基站分配相互正交的时频资源以用于所述各个中继站以及本基站广播各自的标识。
优选地,第三分配装置122为所述各个中继站以及本基站分配相同的时频资源和相互正交的扩频码以用于所述各个中继站以及本基站广播各自的标识。
对于,中继站R1的标识预先存储在中继站R1中的情形,第二获取装置123还需要获取中继站R1的标识,并由第一发送装置122将基站B1及中继站R1的标识与基站B1及中继站R1的映射关系信息发送给移动站M1以及经由中继站R1发送移动站R1’。第一发送装置122还需要将基站B1及中继站R1的标识与基站B1及中继站R1的映射关系信息发送给中继站R1,以便在新的移动站进入中继站R1的覆盖范围而不在基站B1的覆盖范围时,中继站R1将将基站B1及中继站R1的标识与基站B1及中继站R1的映射关系信息发送给新进入的移动站。
映射关系信息的具体形式不限,其所包含的信息内容也不限,例如可以包括中继站的处理模式,例如放大转发还是解码转发;对于协作中继的情形,还可以一步包括与该中继站进行协作的中继站标识等信息。映射关系信息的一个简单的示例如表1所示。
优选地,第三分配装置122为各个中继站以及本基站分配不同的资源以用于它们发送各自的资源映射信息。不同的资源可以是如图6中所示的不同时频资源;也可以是相同的时频,但分配相互正交的扩频码;即不同的资源可是时分的,频分的或者码分的,以使得移动站M1能够分别解出基站B1和中继站R1的资源映射信息。
优选地,第一发送装置122在与本基站所辖的各个中继站在相同的时频资源上广播相同的同步码以及本基站与各个中继站的各自的资源映射信息所占用的资源信息。
优选地,控制装置120还包括第一接收装置124,第一接收装置124接收来自移动站M1的标识报告消息,该标识报告消息中包含移动站M1所接收到的一个或多个中继站的标识和/或本基站的标识,例如,中继站R1和基站B1的标识。第一接收装置124还可以接收由中继站R1转发的来自移动站M1或移动站M1’的标识报告消息。
优选地,标识报告消息中还包括一个或多个中继站和/或基站至移动站的下行接入链路的链路质量信息。以来自移动站M1的标识报告消息为例,其中,包括中继站R1至移动站M1以及基站B1至移动站M1的下行接入链路的链路质量信息。在此,链路质量的衡量指标包括但不限于:信道传输系数、信号强度、信噪比、信号干扰噪声比或误码率等。
第一接收装置124接收来自中继站R1的下行链路质量的质量报告消息,该质量报告消息中包含基站B1至中继站R1的下行中继链路的链路质量信息。
第一确定装置125基于中继站R1和本基站B1至移动站M1的下行接入链路的链路质量信息与对应的本基站B1至中继站R1的下行中继链路的链路质量信息,为移动站M1确定较优的下行通信链路,即移动站M1直接与基站B1通信还是经由中继站R1与基站B1进行通信。例如,根据吞吐量最大化原则,或者根据基站至移动站之间待传输业务的紧急程度来为移动站M1确定较优的下行通信链路。这对于FDD系统而言,特别重要,因为,FDD系统上下行工作在不同的频段,上下行通信链路需要分别确定。
本领域的普通技术人员应能理解,对于多跳且每跳有多个中继站的情形,第一确定装置125为各个移动站确定较优的下行通信链路的情形与图2中所示的网络拓扑结构类似,在此不再赘述。另外,控制装置120既可以工作在TDD模式下也可以工作在FDD模式下。
图13示出了根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的中继站中用于辅助移动站与中继站和/或基站进行通信的辅助装置130的结构框图。该辅助装置130包括第二接收装置131和第二发送装置132。
以下结合图2,对位于基站B1中的控制装置120的工作过程进行详细说明。如前述所述中继站R1具有一个独占的标识。
首先,第二接收装置131接收来自基站B1的第一通知消息,该第一通知消息用于指示中继站R1广播其标识的资源。
然后,第二发送装置132在第一通知消息所指示的资源上,广播中继站R1的标识。
优选地,第二发送装置132在与基站B1以及基站B1所辖的其它中继站(为简明起见,图2中未示出)在相同的时频资源上广播同步码以及基站B1以及其所辖的各个中继站各自的资源映射信息所占用的时频资源信息。
优选地,辅助装置130还可以根据第二接收装置131接收到的来自基站B1的下行信号,例如基站B1的标识来测量基站B1至中继站R1的下行中继链路的链路质量,并发送质量报告消息给基站B1。
本领域的普通技术人员应能理解,对于多跳且每跳有多个中继站的情形,各个中继站中的辅助装置130用于辅助移动站与中继站和/或基站进行通信的工作过程与上述过程类似,在此不再赘述,并且,辅助装置130既可以工作在TDD模式下也可以工作在FDD模式下。
图14示出了根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的移动站中用于与中继站和/或基站进行通信的通信装置140的结构框图。该通信装置140包括第三获取装置141、第三接收装置142、识别装置143、第三发送装置144、第一检测装置145、第五判断装置146、第一生成装置147、第四发送装置148和第四获取装置149。本领域的技术人员根据本说明书的教导,应能理解,其中仅第三获取装置141、第三接收装置142和识别装置143是实施本发明所必要的装置,其它装置为可选装置。
以下结合图2,对于位于移动站M1中的通信装置140用于与中继站和/或基站进行通信的通信过程进行详细的示例性说明。
首先,第三获取装置141获取基站B1及其所辖的各个中继站的标识与基站B1及其所辖的各个中继站的映射关系信息。映射关系信息的具体形式不限,其所包含的信息内容也不限,例如可以包括中继站的处理模式,例如放大转发还是解码转发;对于协作中继的情形,还可以一步包括与该中继站进行协作的中继站标识等信息。映射关系信息的一个简单的示例如表1所示。
第三接收装置142接收来自中继站R1和基站B1的标识。识别装置143基于所述映射关系信息,并根据接收到的标识来识别中继站R1和基站B1。
优选地,第三获取装置141获取基站B1以及该基站所辖的各个中继站的资源映射信息所占用的时频资源信息,例如在帧头中接收到这些信息。
第三接收装置142基于所获取的基站B1以及基站B1所辖的各个中继站的资源映射信息所占用的时频资源信息,根据一个或多个中继站和/或基站的标识,接收一个或多个中继站和/或基站B1各自的链路映射消息。例如,第三获取装置141获取到基站B1与中继站R1的各自的资源映射信息所占用的资源信息后,第三接收装置142根据识别装置143识别出的中继站或基站的标识,可选择需要接收的资源映射信息进行接收。例如移动站M1与基站B1直接通信而不经由中继站R1,则移动站M1无需接收中继站R1的资源映射信息。如果移动站M1既与基站B1直接通信,也经由中继站R1与基站B1通信,则移动站M1需要接收基站B1和中继站R1的资源映射信息。
优选地,第三发送装置144发送标识报告消息给所述基站B1,该标识报告消息用于将所接收到的所述一个或多个中继站和/或基站B1的标识发送给基站B1。
优选地,第一检测装置145根据所述接收到的中继站R1和基站B1的标识,来分别检测中继站R1和基站B1至本移动站的下行通信链路的链路质量,并且第三发送装置144发送的标识报告消息中还包括中继站R1和基站B1至本移动站的下行通信链路的链路质量信息。
优选地,对于图2中所示的移动站M1所处的小区可用的频率资源分为一个或多个频率资源段且不同的频率资源段在频域正交的情形,例如基站B1将该小区分为多个扇区,基站B1在不同的扇区使用不同的频率资源段与各个中继站或者移动站进行通信,每个频率资源段可以具有例如图6所示的帧结构或者传统的基于TDD的帧结构,即每个扇区可以看成是一个频率资源不进行分段的小区。
优选地,通信装置140还可以判断是否存在同频干扰,如存在同频干扰,则向基站报告干扰的相关情况。
具体地,第五判断装置146判断是否在一个频率资源段上存在同频干扰。优选地,第五判断装置146可根据如下的方式来判断是否存在同频干扰:如移动站M1在一个频率资源段上接收到了同步信息和广播信息,根据广播信息中指示的各个资源映射信息的位置信息,在相应的时频资源上接收来自一个或多个中继站或基站的资源映射信息,但是未能正确解出来自一个或多个中继站或基站的资源映射信息,则判断在该频率资源段上存在同频干扰。
如在某一个频率资源段上存在同频干扰,则第一生成装置147生成干扰报告,该干扰报告用于将造成干扰的多个中继站的标识或者一个或多个中继站和/或基站的标识发送给基站B1。然后由第四发送装置148将干扰报告发送给基站B1。优选地,第四获取装置148从广播信息中获取所述一个频率资源段的上行公共控制信道的位置信息,然后,第四发送装置148还用于经由上行公共控制信道将所述干扰报告发送给基站B1。
本领域的普通技术人员应能理解,对于多跳且每跳有多个中继站的情形,移动站中的通信装置140用于与中继站和/或基站进行通信的工作过程与上述过程类似,在此不再赘述,并且,通信装置140既可以工作在TDD模式下也可以工作在FDD模式下。
以上对本发明的第一至第八方面进行了示例性说明,以下结合图15至图16对本发明的第九和第十方面进行示例性说明。
图15示出了根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络中基站所辖小区可用的频率资源分为一个或多个频率资源段,不同的频率资源段在频域的情形下,基站为中继站分配时频资源以用于该中继站与其所辖的其它中继站和/或移动站进行通信的流程图,即基站为中继站分配一个或多个时频资源块以供该中继站与其所属的其它中继站或者移动站通信。
图16示出了此时的一个网络拓扑结构示例图,如图16所示,基站B2将可用的频率资源分为三个频率资源段(Segment):#1、#2和#3;同时,基站B1将所辖的区域划分为三个扇区(Sector)#s1、#s2、#s3,每个扇区使用一个频率资源段,如图16所示,扇区#s1使用频率资源段#1,扇区#s2使用频率资源段#2,扇区#s3使用频率资源段#3。优选地,基站B2可将频率资源段#2和#3分别分配给使用位于扇区#s1中的中继站R21和R23。由于中继站R22在中继站R21和中继站R23覆盖范围之内,优选地,基站B2可将其所使用的频率资源段#1中的部分时频资源分配给中继站R22使用。
不失一般性,以下以基站B2为中继站R22分配资源为例,对图15中方法流程进行详细的示例性说明。
首先,在步骤S151,中继站R22检测在频率资源段#1、#2和#3上收到的信号质量。
接着,在步骤S152中,中继站R22生成资源分配请求消息,该资源分配请求消息中包括所述中继站在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息。
该质量相关信息的内容可以有多种:一种是包括承载中继站R22所接收到的信号的一个或多个频率资源段以及该一个或多个频率资源段所承载的信号的质量信息,优选地还可以包括信号来源的一个或多个中继站和/或基站的标识;另一种是包括中继站R22所选择的频率资源信息段信息;再一种是包括中继站R22所选择的所述一个频率资源段信息以及在该频率资源段上接收到的信号来源的一个或多个中继站和/或基站的标识。
在步骤S153中,中继站R22将资源分配请求消息发送给基站B2。
在步骤S154中,基站B2接收来自中继站R22的资源分配请求消息,该资源分配请求消息中包括中继站R22在本小区的一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息。
在步骤S155中,基站B2根据所述资源分配请求消息,为中继站R22分配相应的时频资源。
在步骤S156中,基站B2生成第二通知消息,该第二通知消息用于将为中继站R22分配的时频资源通知中继站R22。
在步骤S157中,基站B2第二通知消息给中继站R22。
最后,在步骤S158中,中继站R22接收来自基站B2的第二通知消息,以获取基站B2为中继站R22分配的用于与中继站R22所辖的其它中继站和/或移动站通信的时频资源信息。
对于中继站R22在基站B2所辖小区的一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息包括承载中继站R22所接收到的信号的一个或多个频率资源段以及该一个或多个频率资源段所承载的信号的质量信息的情形,优选地,步骤S155又可细分为如图17所示的两个子步骤。
首先,在步骤S171中,基站B2根据所述质量相关信息,判断中继站R22在本小区一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上接收到的信号的强度是否低于第一预定阈值。
然后,在步骤S172中,如中继站R22在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的强度低于第一预定阈值,从接收到的信号的强度低于第一预定阈值的一个或多个频率资源段中选择一个频率资源段以分配给所述中继站R22。这里,第一预定阈值的取值可根据实际系统的各种参数而定。
例如,如在扇区#s1中仅有中继站R22,则中继站R22只在频率资源段#1上接收到强度较强的信号,显然,中继站R22在频率资源段#2和#3上接收到信号的强度低于第一预定阈值,则基站B2从频率资源段#2和#3中选择一个分配中继站R22。
优选地,基站B22与各个中继站还可以分别具有一个独占的标识,如图6所示,基站B22为各个中继站及其自身分配不同的资源用于各自发送各自独占的标识的的详细过程可参见上文关于本发明第三至第五方面的描述,在此不再赘述。
优选地,中继站R22发送的资源分配请求消息中还可以包括中继站R22所接收到的信号来源的基站或者中继站的标识。
优选地,步骤S155又可细分为如图18所示的四个子步骤。
首先,在步骤S181中,基站B1根据所述质量相关信息,判断中继站R22在本小区的所有的频率资源段上接收到的信号的强度是否均高于第二预定阈值。第二预定阈值的取值可根据实际系统的各种参数而定。
其次,在步骤S182中,如中继站R22在本小区的所有的频率资源段上接收到的信号的强度是否均高于第二预定阈值,基站B2为中继站R22从所述一个或多个频率资源段中选择一个频率资源段。
接着,在步骤S183中,基站B2根据各个中继站的资源分配请求消息中所包含的各个中继站所接收到的信号来源的基站或中继站的标识,确定与中继站R22工作在同一个频率资源段并且在其干扰范围内的其它中继站和/或本基站。
在此,干扰范围是指中继站R22在其工作频率资源段上接收到的来自其它中继站和/或基站的信号的强度高于第二预定阈值,则认为其它中继站和/或基站处于中继站R22的干扰范围之内。
最后,基站B2为中继站R22以及在其干扰范围之内的其它中继站和/或本基站分配所选择的频率资源段中的时频资源,其中,为它们的帧头同步和广播信息分配相同的时频资源,为它们的公共的上行控制信道分配相同的时频资源,为它们的资源映射信息分配不同的时频资源,为它们的业务数据分配不同的时频资源,其中,广播信息中包含所述公共的上行控制信道的位置信息。
例如,如图16所示,以中继站R21和R23已在扇区#s1中,中继站R22新进入扇区#s1为例。由于,中继站R21和R23较早进入扇区#s1,基站B2分别为其分配了频率资源段#3和#2供其使用。中继站R22在三个频率资源段#1、#2和#3上接收到的信号的强度均超过第二预定阈值。则基站B2可从三个频率资源段#1、#2和#3中任选一个分配给中继站R22使用。
图17和图18所示的子步骤是基站B2主动为中继站R11分配时频资源的情形。优选地,中继站R22也可以在资源分配请求中,指定其选择的频率资源段,基站B2根据中继站R22的选择,为其分配其选择的频率资源段,或者频率资源段中部分时频资源,下面结合图19和图20对中继站R22自身选择频率资源的情形进行详细说明。
首先,参考图19,在步骤S191中,中继站R22判断本中继站在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的强度是否低于第一预定阈值的信号。
然后,在步骤S192中,如中继站R22在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上接收到的信号强度低于第一预定阈值,中继站R22从接收到的信号强度低于第一预定阈值的一个或多个频率资源段中选择一个频率资源段以用于本中继站与本中继站所辖的其它中继站和/或移动站通信。
中继站R22将其所选择的频率资源段信息放在资源分配请求消息中发送给基站B2。
此时,基站B2可将中继站R22选择的频率资源段分配给中继站R22。
图20中示出了中继站R22选择频率资源段的另一个流程图。
首先,在步骤S201中,中继站R22判断本中继站在本小区所有的频率资源段上接收到的信号的强度是否高于第二预定阈值。
接着,在步骤S202中,如中继站R22在本小区所有的频率资源段上接收到的信号的强度高于第二预定阈值,中继站R22从本小区的一个或多个时频资源段中选择一个频率资源段以用于本中继站与本中继站所辖的其它中继站和/或移动站进行通信。
在步骤S203中,中继站R22获取在其所选择的一个频率资源段上接收到的信号来源的一个或多个中继站和/或基站的标识。
中继站R22将其所选择的频率资源段信息以及在其所选择的一个频率资源段上接收到的信号来源的一个或多个中继站和/或基站的标识放在资源分配请求消息中发送给基站B2。
对于中继站R22而言,虽然,某个中继站不在其干扰范围之内,基站B2可为它们分配相同的时频资源,但由于远近效应,位于它们中间的移动站可能受到干扰。优选地,基站B2还可以根据来自移动站的干扰报告消息,来进一步调整分配各个中继站的时频资源。以下中继站R21和中继站R23均独享频率资源段#2,对位于它们中间的移动站(图16中未示出)造成干扰的情形为例,结合图21对此进行详细说明。
首先,在步骤S211中,移动站判断是否在一个频率资源段上存在同频干扰。优选地,移动站可根据如下的方式来判断是否存在同频干扰:如移动站在频率资源段#2上接收到了同步信息和广播信息,根据广播信息中指示的中继站R21和R23的资源映射信息的位置信息,在相应的时频资源上接收来自中继站R21和R23的资源映射信息,但是未能正确解出中继站R21和R23的资源映射信息,则判断中继站R21和R23在频率资源段上存在同频干扰。
接着,在步骤S212中,由于在频率资源段#2上存在同频干扰,则移动站生成干扰报告,该干扰报告用于将造成干扰的中继站R21和R23的标识以及干扰的时频资源段信息发送给基站B2。
然后,在步骤S213中,移动站将干扰报告发送给基站B2。优选地,移动站从频率资源段#2的帧头中的广播信息中获取上行公共控制信道的位置信息,然后,经由上行公共控制信道将所述干扰报告发送给基站B1。
在步骤S214中,基站B2接收来自移动站的干扰报告,该干扰报告中包括该移动站受到干扰的时频资源段信息,即#2以及造成干扰的中继站R21和R23的标识信息。
在步骤S215中,基站B2根据所述干扰报告与所述造成干扰的多个中继站的资源分配请求消息,调整分配给中继站R21和R23的时频资源以减小中继站R21和R23对所述移动站造成的干扰。例如,为它们的帧头同步和广播信息分配相同的时频资源,为它们的公共的上行控制信道分配相同的时频资源,为它们的资源映射信息分配不同的时频资源,为它们的业务数据分配不同的时频资源,其中,广播信息中包含所述公共的上行控制信道的位置信息。
在步骤S216中,基站B2生成一个或多个调整通知消息,每个调整通知消息中包括为相应的中继站,即中继站R21和R23,重新分配的用于该相应的中继站与其所辖的其它中继站和/或移动站进行通信的时频资源信息。
然后,在步骤S217中,基站B2将所述一个或多个调整通知消息分别发送至相应的中继站,即中继站R1和R2。
在步骤S218中,中继站R21或R23接收来自基站B2的调整通知消息。
在步骤S219中,中继站R21或R23根据调整通知消息,调整与本中继站所辖的其它中继站和/或移动站进行通信的时频资源。
为了更好地理解本发明,以图16中所示的无线中继通信网络工作在TDD模式下、基站B2使用频率资源段#1、中继站R22也使用频率资源段#1、中继站R21使用频率资源段#3为例,图22中给出了此时的一种帧结构示意图(图22进一步阐述)。
如图22所示,由于中继站R22与基站B2工作在相同的频率资源段中,因此,基站B2为中继站R22及其自身的资源映射信息分配不同的时间,即分配时间正交的资源用于它们各自发送资源映射信息;分配相同的时频资源用于发送帧头信息。中继站R21独享频率资源段#3,中继站R21在频率资源段#3上发送帧头信息和其资源映射信息。由于其与中继站R22工作在不同的频率,因此,其可与中继站R22在相同的时间上发送资源映射信息。
本领域的普通技术人员应能理解,图22所示的帧结构仅是一种示例,在图22的基础上可以有多种变形。以上对本发明的第九和第十方面进行了详细的示例性说明,本领域的普通技术人员应能理解,本发明适用于一般的无线中继通信网络,包括基于TDD或者FDD的无线中继通信网络,并且中继站包括移动中继站或固定中继站。对于多跳且每跳有多个中继站的情形,基站为各个中继站分配时频资源的过程与上述过程类似,在此不再赘述。
图23示出了根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的基站中用于为其所辖的一个或多个中继站分配时频资源用于该一个或多个中继站与其所辖的其它中继站或者移动站进行通信的第二资源分配装置230的结构框图。第二资源分配装置230包括第四接收装置231、第三分配装置232、第二生成装置233和第五发送装置234。其中,优选地,第三分配装置232还包括第六判断装置2321、第一选择装置2322、第七判断装置2323、第二选择装置2324、第二确定装置2325和第四分配装置2326。本领域技术人员根据本说明书的教导,应能理解其中仅第四接收装置231、第三分配装置232、第二生成装置233和第五发送装置234是实施本发明所必要的装置,其它装置为可选装置。
以下结合图16所示的网络拓扑结构,对位于基站B2中的第二资源分配装置230为各个中继站分配时频资源的过程进行示例性说明。
如图16所示,基站B2所辖的小区中可用的频率资源分为一个或多个频率资源段,不同的频率资源段在频域正交。
首先,第四接收装置231接收来自中继站的资源分配请求消息,其中,该资源分配请求消息中包括所述中继站在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息。
其次,第三分配装置232根据各个中继站的资源分配请求消息,为各个中继站分配相应的时频资源。
接着,第二生成装置233生成第二通知消息,该通知消息用于将为所述中继站分配的时频资源通知所述中继站;
最后,第五发送装置234发送所述第二通知消息给所述中继站。
优选地,中继站在本小区一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息包括承载该中继站所接收到的信号的一个或多个频率资源段以及该一个或多个频率资源段所承载的信号的质量信息,此时,第三分配装置232的工作过程可由第六判断装置2321和第一选择装置2322来分别完成。
首先,第六判断装置2321根据所述质量相关信息,判断所述中继站是否在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上接收到的信号的强度是否低于第一预定阈值。
如所述中继站在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的强度低于第一预定阈值,第一选择装置2322从接收到的信号的强度低于第一预定阈值的一个或多个频率资源段中选择一个频率资源段以分配给所述中继站。
优选地,基站B2其所辖的各个中继站分别具有一个独占的标识,第三分配装置232为各个中继站以及本基站分配不同的资源以用于所述各个中继站以及本基站广播各自独占的标识。优选地,第三分配装置232为各个中继站以及本基站分配相互正交的时频资源;或者为各个中继站以及本基站分配相同的时频资源和相互正交的扩频码。
第五发送装置234-发送第二通知消息给各个中继站,以将为各个中继站所分配的资源分别通知给相应的中继站,并在为本基站所分配的资源上广播其标识信息。此时,优选地,来自中继站的资源分配请求消息中还包括该中继站所接收到的信号来源的基站或者中继站的标识。在此情形下,第三分配装置232的工作过程可由第七判断装置2323、第二选择装置2324、第二确定装置2325和第四分配装置2326来分别完成。
具体地,首先,第七判断装置2323判断中继站在本小区的所有的频率资源段上接收到的信号的强度是否均高于第二预定阈值。
接着,如该中继站在本小区的所有的频率资源段上接收到的信号的强度均高于第二预定阈值,第二选择装置2324为该中继站选择从所述一个或多个频率资源段中选择一个频率资源段;
然后,第二确定装置2325根据各个中继站的资源分配请求消息中所包含的各个中继站所接收到的信号来源的基站或中继站的标识,确定与所述中继站工作在同一个频率资源段并且在其干扰范围内的其它中继站和/或本基站;
最后,第四分配装置2326为所述中继站以及其它中继站和/或本基站分配所选择的频率资源段中的时频资源,其中,为它们的帧头同步和广播信息分配相同的时频资源,为它们的公共的上行控制信道分配相同的时频资源,为它们的资源映射信息分配不同的时频资源,为它们的业务数据分配不同的时频资源,其中,广播信息中包含所述公共的上行控制信道的位置信息。
优选地,中继站在一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息包括所述中继站所选择的频率资源段,第三分配装置232将该中继站所选择的频率资源段分配给该中继站。
优选地,中继站在一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息还包括该中继站在所选择的频率资源段上所接收到的信号的来源的其它中继站和/或基站的标识,第三分配装置232为该中继站以及其它中继站和/或本基站分配所述中继站所选择的频率资源段中的时频资源,其中,为它们的帧头同步和广播信息分配相同的时频资源,为它们的公共的上行控制信道分配相同的时频资源,为它们的资源映射信息分配不同的时频资源,为它们的业务数据分配不同的时频资源,其中,广播信息中包含所述公共的上行控制信道的位置信息。
优选地,第四接收装置231接收来自移动站的干扰报告,该干扰报告中包括该移动站受到干扰的时频资源信息以及造成干扰的多个中继站的标识信息。第三分配装置232根据所述干扰报告与所述造成干扰的多个中继站的资源分配请求消息,调整分配给该多个中继站中一个或多个中继站和/或本基站的时频资源以减小该多个中继站对所述移动站造成的干扰。第二生成装置233生成一个或多个调整通知消息,每个调整通知消息中包括为相应的中继站重新分配的用于该相应的中继站与其所辖的其它中继站和/或移动站进行通信的时频资源信息。第五发送装置234将所述一个或多个调整通知消息分别发送至相应的中继站。
本领域的普通技术人员应能理解,对于多跳且每跳有多个中继站的情形,第二资源分配装置230为各个中继站分配时频资源的情形与上述过程类似,在此不再赘述。另外,第二资源分配装置230既可以工作在TDD模式下也可以工作在FDD模式下,中继站包括移动中继站或者固定中继站。
图24示出了根据本发明的一个具体实施方式在无线中继通信网络的中继站中用于获取时频资源以用于本中继站与本中继站所辖的其它中继站和/或移动站进行通信的资源获取装置240的结构框图。其中,该资源获取装置240包括第二检测装置2401、第三生成装置2402、第六发送装置2403、第五接收装置2404、第八判断装置2405、第三选择装置2406、第九判断装置2407、第四选择装置2408、第五获取装置2409和调整装置2410。本领域技术人员根据本说明书的教导,应能理解其中仅第二检测装置2401、第三生成装置2402、第六发送装置2403、第五接收装置2404是实施本发明所必要的装置,其它装置为可选装置。
以下结合图16所示的网络拓扑结构,对位于中继站R22中的资源获取装置240获取基站B2为中继站R22分配的时频资源的过程进行示例性说明。
如图16所示,基站B2所辖的小区中可用的频率资源分为一个或多个频率资源段,不同的频率资源段在频域正交。
首先,第二检测装置2401检测中继站R22在所述一个或多个频率资源段上接收到的信号质量。
接着,第三生成装置2402生成资源分配请求消息,该资源分配请求消息中包括所述中继站在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息。
然后,第六发送装置2403将所述资源分配请求消息发送给基站B2。
最后,第五接收装置2404接收来自基站B2的第二通知消息,以获取基站B2为中继站R22分配的用于与中继站R22所辖的其它中继站和/或移动站通信的时频资源信息。
优选地,中继站R22在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息包括承载中继站R22所接收到的信号的一个或多个频率资源段以及该一个或多个频率资源段所承载的信号的质量信息。
优选地,第八判断装置2405判断中继站R22在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上所接收到的信号的强度是否低于第一预定阈值的信号。
如中继站R22(即中继站R22)在所述一个或多个频率资源段中的一个或多个频率资源段上接收到的信号的强度低于第一预定阈值,第三选择装置2406从接收到的信号强度低于第一预定阈值的一个或多个频率资源段中选择一个频率资源段以用于中继站R22与中继站R22所辖的其它中继站和/或移动站通信。
优选地,资源分配请求消息中包含的中继站R22在一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息包括中继站R22所选择的频率资源信息段信息。
优选地,中继站R22具有一个独占的标识,第五接收装置2404接收来自基站B2的第一通知消息,该第一通知消息用于指示中继站R22用于发送其独占的标识的资源信息。第六发送装置2403在第一通知消息所指示的资源上,广播中继站R22的标识。优选地,资源分配请求消息中还包括中继站R22所接收到的信号来源的其它中继站和/或基站的标识。此情形下,优选地,第九判断装置2407判断中继站R22在本小区所有的频率资源段上接收到的信号的强度是否高于第二预定阈值。如中继站R22在本小区所有的频率资源段上接收到的信号的强度高于第二预定阈值,第四选择装置2408从本小区的一个或多个时频资源段中选择一个频率资源段以用于中继站R22与中继站R22所辖的其它中继站和/或移动站进行通信。第五获取装置2409获取在所选择的一个频率资源段上接收到的信号来源的一个或多个中继站和/或基站的标识。其中,优选地资源分配请求消息中所包含的所述中继站在一个或多个频率资源段上所接收到的信号的质量相关信息还包括中继站R22所选择的所述一个频率资源段信息以及在该频率资源段上接收到的信号来源的一个或多个中继站和/或基站的标识。
第五接收装置2409接收来自基站B2的调整通知消息。第二调整装置2410根据该调整通知消息,调整中继站R22与其所辖的其它中继站和/或移动站进行通信的时频资源。
本领域的普通技术人员应能理解,对于多跳且每跳有多个中继站的情形,资源获取装置240获取时频资源的过程与上述过程类似,在此不再赘述。另外,第二资源分配装置230既可以工作在TDD模式下也可以工作在FDD模式下,中继站包括移动中继站或者固定中继站。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。本发明的技术方案用软件或硬件皆可实现。
附:参考文献
1.http://ieee802.org/16/tgm/contrib/C80216m-08 198r3.doc
2.http://ieee802.org/16/tgm/contrib/C80216m-08 198r2.doc
Claims (22)
1.一种在无线中继通信网络的基站中用于时频资源分配的方法,其特征在于,包括以下步骤:
b.调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配;
其中,所述上行通信链路包括上行接入链路和上行中继链路,所述步骤b包括以下步骤:
-将至少部分下行时频资源分配给上行中继链路;和/或,
所述下行通信链路包括下行接入链路和下行中继链路,所述步骤b还包括以下步骤:
-将至少部分上行时频资源分配给下行中继链路。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤b之前还包括以下步骤:
a.获取上行待发送业务数据的相关信息和下行待发送业务数据的相关信息;
所述步骤b还包括以下步骤:
b0.根据所述上行待发送业务数据的相关信息的和下行待发送业务数据的相关信息来调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述上行待发送业务数据的相关信息包括上行待发送业务数据量,所述步骤b0包括以下步骤:
b11.判断上行待发送业务数据量是否大于可提供的上行时频资源所承载的业务数据量;
b12.如上行待发送业务数据量大于可提供的上行时频资源所承载的业务数据量,判断是否有空闲的下行时频资源;
b13.如有空闲的下行时频资源,则将空闲的下行时频资源分配给上行通信链路。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述上行通信链路包括上行接入链路和上行中继链路,所述步骤b13还包括以下步骤:
b131.如有空闲的下行时频资源,则将空闲的下行时频资源分配给上行中继链路。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤b131还包括以下步骤:
-判断中继站至移动站的下行接入链路中是否有空闲的下行时频资源;
-如中继站至移动站的下行接入链路中有空闲的下行时频资源,则将中继站至移动站的下行接入链路中的部分下行时频资源分配给所述上行中继链路。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述下行待发送业务数据的相关信息包括下行待发送业务数据量,所述步骤b0还包括以下步骤:
b21.判断下行待发送业务数据量是否大于可提供的下行时频资源所承载的业务数据量;
b22.若下行待发送业务数据量大于可提供的下行时频资源所承载的业务数据量,判断是否有空闲的上行时频资源;
b23.若有空闲的上行时频资源,则将空闲的上行时频资源分配给下行通信链路。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述下行通信链路包括下行接入链路和下行中继链路,所述步骤b23还包括以下步骤:
b231.若有空闲的上行时频资源,则将空闲的上行时频资源分配给下行中继链路。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤b321还包括以下步骤:
-判断上行接入链路中是否有空闲的下行时频资源;
-如上行接入链路中有空闲的下行时频资源,则将上行接入链路中的部分下行时频资源分配给所述下行中继链路。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述下行通信链路包括下行中继链路和下行接入链路,还包括以下步骤:
-根据下行待发送业务数据的相关信息来调整下行中继链路和下行接入链路的下行时频资源分配。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述上行通信链路包括上行中继链路和上行接入链路,还包括以下步骤:
-根据上行待发送业务数据的相关信息来调整所述上行中继链路和上行接入链路的上行时频资源分配。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,所述无线中继通信网络包括基于频分双工或时分双工的无线中继通信网络。
12.一种在无线中继通信网络的基站中用于时频资源分配的第一资源分配装置,其特征在于,包括:
第一调整装置,用于调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配;
其中,所述上行通信链路包括上行接入链路和上行中继链路,所述第一调整装置还用于:
-将至少部分下行时频资源分配给上行中继链路;和/或,
所述下行通信链路包括下行接入链路和下行中继链路,所述第一调整装置还用于:
-将至少部分上行时频资源分配给下行中继链路。
13.根据权利要求12所述的第一资源分配装置,其特征在于,还包括:
第一获取装置,用于获取上行待发送业务数据的相关信息和下行待发送业务数据的相关信息;
所述第一调整装置还用于:
-根据所述上行待发送业务数据的相关信息的和下行待发送业务数据的相关信息来调整上行通信链路与下行通信链路之间的时频资源分配。
14.根据权利要求13所述的第一资源分配装置,其特征在于,所述上行待发送业务数据的相关信息包括上行待发送业务数据量,所述第一调整装置还包括:
第一判断装置,用于判断上行待发送业务数据量是否大于可提供的上行时频资源所承载的业务数据量;
第二判断装置,用于如上行待发送业务数据量大于可提供的上行时频资源所承载的业务数据量,判断是否有空闲的下行时频资源;
第一分配装置,用于如有空闲的下行时频资源,则将空闲的下行时频资源分配给上行通信链路。
15.根据权利要求14所述的第一资源分配装置,其特征在于,所述上行通信链路包括上行接入链路和上行中继链路,所述第一分配装置还用于:
-如有空闲的下行时频资源,则将空闲的下行时频资源分配给上行中继链路。
16.根据权利要求15所述的第一资源分配装置,其特征在于,所述第二判断装置还用于:
-判断中继站至移动站的下行接入链路中是否有空闲的下行时频资源;
所述第一分配装置还用于:
-如中继站至移动站的下行接入链路中有空闲的下行时频资源,则将中继站至移动站的下行接入链路中的部分下行时频资源分配给所述上行中继链路。
17.根据权利要求13所述的第一资源分配装置,其特征在于,所述下行待发送业务数据的相关信息包括下行待发送业务数据量,所述第一调整装置还包括:
第三判断装置,用于判断下行待发送业务数据量是否大于可提供的下行时频资源所承载的业务数据量;
第四判断装置,用于若下行待发送业务数据量大于可提供的下行时频资源所承载的业务数据量,判断是否有空闲的上行时频资源;
第二分配装置,用于若有空闲的上行时频资源,则将空闲的上行时频资源分配给下行通信链路。
18.根据权利要求17所述的第一资源分配装置,其特征在于,所述下行通信链路包括下行接入链路和下行中继链路,所述第二分配装置还用于:
-若有空闲的上行时频资源,则将空闲的上行时频资源分配给下行中继链路。
19.根据权利要求18所述的第一资源分配装置,其特征在于,所述第四判断装置还用于:
-判断上行接入链路中是否有空闲的下行时频资源;
所述第二分配装置还用于:
-如上行接入链路中有空闲的下行时频资源,则将上行接入链路中的部分下行时频资源分配给所述下行中继链路。
20.根据权利要求12所述的第一资源分配装置,其特征在于,所述下行通信链路包括下行中继链路和下行接入链路,所述第一调整装置还用于:
-根据下行待发送业务数据的相关信息来调整下行中继链路和下行接入链路的下行时频资源分配。
21.根据权利要求12所述的第一资源分配装置,其特征在于,所述上行通信链路包括上行中继链路和上行接入链路,所述第一调整装置还用于:
-根据上行待发送业务数据的相关信息来调整所述上行中继链路和上行接入链路的上行时频资源分配。
22.根据权利要求12至21中任一项所述的第一资源分配装置,其特征在于,所述无线中继通信网络包括基于频分双工或时分双工的无线中继通信网络。
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