CN102196509B - 补充节点辅助的无线通信方法及其通信网络 - Google Patents

Abstract

无线网络中的补充节点传输辅助利用无线网络的服务节点提供无线网络与无线用户设备之间的第一方向上的传输，同时利用无线网络的补充节点提供无线网络与无线用户设备之间的第二方向上的传输。根据在网络和用户设备之间的第二方向上提供比服务节点更好的信道条件来选择补充节点。因此补充节点为服务节点提供传输辅助以在用户设备和网络之间提供最佳的可用的下行链路和上行链路通信。

Description

补充节点辅助的无线通信方法及其通信网络

技术领域

本公开一般涉及无线通信网络，并且更具体地，涉及使用补充无线通信网络节点以改进网络和无线用户设备之间的上行链路和下行链路无线传输。

背景技术

移动或蜂窝电话系统是用于在无线终端用户设备或应用与无线网络设备之间发送和接收数据的无线通信系统的实例。发送的和接收的数据可以是数据分组的形式。发送的和接收的数据分组可以是各种各样的格式，可以包括各种不同类型的数据，例如语音数据、二元数据、视频数据等等。

在典型的无线通信系统中，无线传输在无线用户设备（例如蜂窝电话或者使用无线技术的其他设备）与无线通信网络的节点之间发生。从网络节点到用户设备的传输被称为下行链路传输或者正向链路传输。从用户设备到网络节点的传输被称为上行链路传输或者反向链路传输。

一些已知的或者被提议的无线通信网络可以提供不同类型的网络节点，用于提供与无线用户设备的无线通信。例如，异构的高级长期演进（LTE-A）无线通信网络利用传统节点和中继节点进行与无线用户设备的通信，所述传统节点例如传统的演进的通用移动通信系统（UMTS）陆地无线接入网络（E-UTRAN）节点B节点。在这种情况下，常规节点和中继节点在建立和实现与用户设备之间的无线通信时执行类似功能。常规节点和中继节点之间的主要区别在于传输功率。例如，在高级长期演进（LTE-A）网络中，在E-UTRAN节点B传输功率和中继节点传输功率之间有很大区别，E-UTRAN节点B传输功率例如46dBm以及中继节点传输功率例如30dBm或者36dBm。

在无线用户设备和无线通信网络之间的无线通信的发起阶段，或者当用户设备移动时，用户设备选择将与其通信的网络节点。这个节点称为服务节点。服务节点用于用户设备和网络之间的上行链路和下行链路通信。通常，用户设备会试图根据下行链路信号强度来选择最佳的网络节点作为服务节点。因此，用户设备通常会将用户设备从其接收到最强的下行链路信号的网络节点选择作为服务节点。在提供标准节点和中继节点二者的无线通信网络中，无论标准节点(例如传统的E-UTRAN节点B)，还是中继节点都可以被用户设备根据在用户设备处接收到的下行链路信号强度来选择作为服务节点。

附图说明

为了更好地理解在此所述的各种实施例，以及为了更清楚地显示它们可以如何实现，将仅仅通过举例的方式来参考附图，附图显示了至少一个示例性实施例，其中：

图1是根据示例说明性实施例的无线网络的结构图；

图2是根据示例说明性实施例的无线用户设备的结构图；

图3是根据示例说明性实施例描述的数据处理系统的结构图；

图4是根据示例说明性实施例显示了通信环境的结构图；

图5是根据示例说明性实施例的补充节点传输辅助的方法的流程图；

图6是根据示例说明性实施例显示了选择上行链路补充节点的方法中的消息流的示图；

图7是根据示例说明性实施例显示了利用上行链路补充节点的方法中的消息流的示图；

图8是根据示例说明性实施例的在服务节点中实现的选择上行链路补充节点的方法的流程图；

图9是根据示例说明性实施例的在服务节点中实现的在无线通信网络中利用上行链路补充节点进行传输辅助的方法的流程图；

图10是根据示例说明性实施例的在服务节点中实现的速率适应的方法的流程图；

图11是根据示例说明性实施例的在服务节点中实现的速率适应的 替代方法的流程图；

图12根据示例说明性实施例显示了利用滑动窗口技术获得混合自动重传请求传输统计分析的实例；

图13是根据示例说明性实施例显示了在无线通信网络中利用上行链路补充节点进行传输辅助的仿真的信号干扰加噪声比性能增强的图表；以及

图14是根据示例说明性实施例显示了在无线通信网络中利用下行链路补充节点进行传输辅助的仿真的信号干扰加噪声比性能增强的图表。

具体实施方式

应当理解，为了说明的简洁和清楚，适当考虑的情况下，在附图中参考标号可以重复出现以指示对应的或者类似的要素。另外，阐述了众多特定细节以提供对在此所述实施例的全面理解。然而，本领域技术人员能够理解在此所述的实施例可以在不具有这些特定细节的情况下实施。在其他实例中，没有详细说明公知的方法、过程和部件，以避免模糊在此所述的实施例。还有，该说明不应当被认为是对在此所述实施例的范围的限制。

在此公开的不同实施例认识到和考虑了多种不同的原因。例如，公开的实施例认识和考虑到无线网络可以包括不同类型的网络节点，例如标准节点和中继节点，用于与无线用户设备的无线通信。这些不同类型的网络节点可以提供从节点到用户设备的下行链路上的不同等级的传输功率。然而，在上行链路上，只有一个来自于用户设备的上行链路传输。来自于用户设备的上行链路传输可以由无线通信网络中的多个标准节点和中继节点接收。从这样的上行链路传输接收的功率极大地依赖于用户设备和进行接收的标准节点或中继节点之间的传播路径。因此，经常存在下述时期，其中用户设备将从具有较大的传输功率的标准节点接收较强的下行链路传输，而同时，另一个节点(例如中继节点)从用户设备接收较强的上行链路传输信号。这导致上行链路/下行链路接收失衡。

公开的实施例还认识和考虑到上行链路/下行链路接收失衡可能使 用户设备难以选择作为针对其上行链路和下行链路通信需要的服务节点的最佳节点，无论是标准节点还是中继节点。例如，在使用了E-UTRAN节点B节点和工作为低功率E-UTRAN节点B节点的类型1中继节点的高级长期演进网络中，传统用户设备可能很难选择最佳的E-UTRAN节点B节点或者类型1中继节点用于其服务节点。用户设备通常根据下行链路信号强度选择其服务节点。在另一方面，对于用户设备来说具有好的下行链路和上行链路信号功率都很重要。否则，不能够保证与用户设备之间的双向通信，尤其是对于语音业务。

在此公开的实施例提供利用多个网络节点进行通信网络和无线用户设备之间的无线通信的方法和系统，其使用户设备能够获得最佳的可用的下行链路和上行链路信号功率二者。尤其，公开的实施例利用补充节点，例如上行链路补充节点或者下行链路补充节点，用于在提供无线通信网络和无线用户设备之间的无线传输方面向服务节点提供传输辅助。公开的实施例可以实现于在其中可能发生上行链路/下行链路接收失衡的任何无线通信网络。尤其，公开的实施例可以实现于既具有高功率网络节点又具有低功率中继节点用于与无线用户设备的通信的异构无线通信网络。例如，示意性实施例可以实现于使用了中继节点(例如类型1、类型2或者其他类型中继节点)的异构的高级长期演进无线网络，以完全地开发利用可用中继节点可得到的增益。

根据示意性实施例的无线通信系统显示于图1。无线通信系统100包括无线通信网络102。例如，无线网络102可以是根据用于移动网络技术的长期演进LTE标准实现的无线网络。然而，应当理解示意性实施例可以实现于其他无线通信网络中，例如通用移动通信系统UMTS网络，全球移动系统GSM网络、或者利用了任何其他标准或者技术的任何其他当前的或者将来的无线网络。无线网络102可以包括单个网络或者形成一个网络的多个网络。

无线网络102通过无线通信信道106提供与用户设备104的无线通信。如下面将更详细说明的，用户设备104的实例可以包括移动无线通信设备，包括寻呼机、蜂窝电话、蜂窝智能电话、无线管理器、个人数字助理、计算机、膝上型计算机、手持无线通信设备、具有无线功能的 笔记本计算机等等。虽然只有用户设备104作为实例显示于图1，无线网络102可以支持与各种不同类型的大量用户设备的同时通信。

无线通信信道106在用户设备104和无线网络102的节点108之间动态地建立。信道106可以在例如用户设备104发起呼叫或者发起到用户设备104的呼叫时建立。对于长期演进网络，用户设备104和节点108之间的空中接口是演进的通用移动通信系统陆地无线接入网络，E-UTRAN。

E-UTRAN利用正交频分复用，OFDMA，即将可用频谱划分为多个细载波的系统，其中每个载波在不同的频率上，每个载波携带信号的一部分。对于从节点108到用户设备104的下行链路传输，存在至少四个主要的物理信道。物理下行链路控制信道，PDCCH，用于发送下行链路控制信息。物理下行链路共享信道，PDSCH，用于所有数据传输。物理多播信道，PMCH，用于使用单个频率网络的广播传输。物理广播信道，PBCH，用于发送小区中最重要的系统信息。

在从用户设备104到节点108的上行链路中，存在至少三个物理信道。所有数据在物理上行链路共享信道PUSCH上发送。仅对于物理上行链路共享信道，E-UTRAN利用被称为单载波频分多址，SC-FDMA，的正交频分复用的预编码的版本，SC-FDMA降低了用户设备104中的功率消耗和峰均功率比PARR。物理随机接入信道PRACH用于初始接入和当用户设备104不是上行链路同步的时候。上行链路控制信息通常在物理上行链路控制信道PUCCH上发送。

为了可靠性，E-UTRAN提供用户设备104和节点108之间的混合自动重传请求HARQ重传。混合自动重传请求重传包括从节点108到用户设备104的下行链路的异步自适应重传，以及从用户设备104到节点108的上行链路的同步非自适应重传。同步非自适应混合自动重传请求重传意味着混合自动重传请求块的重传发生于预定义的周期性的间隔，以及重传的调制和编码方案与初始传输相同。因此，不需要明确的信令向接收机指示重传调度。异步自适应混合自动重传请求传输提供基于空中接口条件的重传调度的灵活性。

节点108是提供无线网络102与用户设备104之间的接口的无线接 入节点。节点108通常可以被认为是基站收发器站点。节点108包括连接到一个或者多个天线110的一个或者多个无线频率发射机112和接收机114。E-UTRAN利用多入多出MIMO技术。因此，长期演进网络中的节点108可以利用多个天线110经无线信道106与用户设备104进行通信，例如每个节点108四个或者更多天线110。天线110可以包括具有信号处理算法的智能天线阵列，该信号处理算法用于识别空间信号签名(例如到达信号的方向)，以及使用这个签名来计算波束成形向量，以跟踪和定位移动用户设备104上的天线波束。

发射机112和接收机114由节点108使用来通过无线通信信道106与移动设备(例如用户设备104)直接通信。节点108向特定覆盖区域(通常被称为“小区”)提供无线网络覆盖。节点108包括一个或者多个处理系统116，例如计算机处理系统，用于实现节点108所提供的功能。在长期演进网络中，节点108是演进的通用陆地无线接入网络节点B，即E-UTRAN节点B或eNB。这样的节点执行很多功能，包括无线资源管理、许可控制、调度、强制协商上行链路业务质量、小区信息广播、用户和控制数据的加密和解密、以及压缩和解压缩上行链路和下行链路用户分组报头。这些功能可以在由处理系统116所执行的软件程序中实现。节点108还可适于执行与提供根据示意性实施例的补充节点传输辅助有关的功能，下面将详细说明。

虽然只有节点108显示于图1中，但是根据示意性实施例，无线网络102可以包括多个类似节点。无线网络102可以包括不同类型的节点来提供无线网络102和用户设备104之间的接口。例如，在异构的高级长期演进网络中，既提供了标准节点108，例如E-UTRAN节点B节点，也提供中继节点118，或者其他类型的低传输功率节点。中继节点118，例如类型1中继节点、类型1a中继节点、类型1b中继节点、类型2中继节点、或者高级长期演进网络中的其他类型的中继节点可以提供与标准节点108相同的基本功能。然而，中继节点118提供比标准节点108少的传输功率。虽然只有中继节点118显示于图1中，根据示意性实施例，无线网络102可以包括多个中继节点。

服务网关120向节点108和118路由和转发用户数据分组，以及路 由和转发来自节点108和118的用户数据分组。服务网关120还充当内部节点切换期间的移动性锚点，该切换发生于用户设备104离开一个节点108的覆盖区域进入另一个节点的覆盖区域时。类似地，服务网关120充当长期演进网络102和使用其它标准和技术的其他无线网络122之间的移动性锚点。

当用户设备104处于空闲模式时，也就是用户设备104没有通过节点108或118激活地发送和接收数据的时候，移动性管理实体124负责跟踪和寻呼过程，其包括重传。其涉及激活和去激活过程，还负责在用户设备104初始连接到网络102时和在涉及节点重分配的切换时选择服务网关。其负责认证用户。移动性管理实体124还提供针对长期演进网络102和使用其它标准或技术的其他无线网络122之间的移动性的控制功能。

分组数据网络网关126提供到外部分组数据网络(例如因特网128)的连接。因此，分组数据网络网关126通过作为用户设备104的分组数据网络流量的出入口而向用户设备104提供到外部分组数据网络的连接。用户设备104可以同时具有与不止一个分组数据网络网关的连接以接入不止一个分组数据网络。 

服务网关120、移动性管理实体124、和分组数据网络网关126形成长期演进无线网络102的核心网130。虽然在图1的实例中只显示了一个服务网关120、移动性管理实体124、和分组数据网络网关126，根据示意性实施例的长期演进无线网络的核心网130可以包括多个服务网关、移动性管理实体、和分组数据网络网关。通过创建移动性管理实体和服务网关的池，并允许网络中的每个节点108和118连接到池中的多个移动性管理实体和服务网关，长期演进无线网络提供在核心网130中跨网络单元的网络支持和业务负载共享。无线网络102的各个节点108和118可以通过延伸通过核心网130的回程通信信道来相互通信。

可以理解核心网130的主要功能是在网络102的用户设备104之间、网络102的用户设备104和其他网络(例如其他无线网络122和其他公用或私有网络，例如因特网128、公共交换电话网等)的用户之间提供数据分组的路由。长期演进网络102的核心网130所提供的功能，如图 1所示，可以由示意性实施例可以实现于其中的不同类型的无线网络中的不同系统和结构来提供，其中不同类型的无线网络包括例如全球移动通信系统GSM、和通用移动通信系统UMTS网络。图1所列出的部件列表不表示无线网络的部件列表的穷尽列表，而只是在通过无线网络102进行通信时通常使用的部件的列表。

图2是根据示意性实施例的无线用户设备的结构图。在此实例中，用户设备200是图1中用户设备104的一个实例。用户设备200可以包括具有数据通信功能的任何双向通信设备，数据通信功能包括通过无线通信网络(例如上述参考图1所述的通信网络102)与其他用户设备、计算机系统或者其他设备进行通信的功能。用户设备200可以，但不是必须，具有提供语音通信的功能。根据提供的功能，用户设备200可以被称为数据消息递送设备、双向寻呼机、具有数据消息递送功能的蜂窝电话、无线因特网设备、或者数据通信设备，可以具有或者不具有电话功能。

用户设备200包括处理器202。处理器202控制用户设备200的全部操作。处理器202可以实现为一个或者多个个体可编程处理设备，包括一个或者多个微处理器或者适合于运行计算机程序的类似设备。

处理器202与用户设备子系统例如通信子系统204、存储媒介206、和用户输入和输出子系统208交互。通信子系统204将在下面详细说明。存储媒介206可以包括处理器202可读取的各种类型的存储媒介或者存储设备，例如随机访问存储器、只读存储器、闪存、用户识别模块SIM、或者可移动的用户识别模块RUIM、卡、或者用于以处理器202可使用的任何形式存储的计算机程序和数据的任何其他类型的媒介、设备或者结构。用户输入和输出子系统208包括用于提供用户与用户设备200直接交互的设备或结构。例如，用户输入和输出子系统208可以包括显示器、键盘、键座、扬声器、麦克风、或者用于提供用户与用户设备200直接交互的任何其他设备或结构，例如触摸屏、鼠标、跟踪球、红外指纹检测器、或者具有动态按钮按下功能的滚轮。用户设备200可以包括除图2中所示以外的子系统，在此详细说明，例如数据端口、短程无线通信设备、到一个或者多个可充电电池的电池接口、以及其他设备子系 统。所有用户设备子系统可以与处理器202直接或者间接通信，从而处理器202可以适当地与子系统交互或者控制子系统的操作。

存储媒介206包括由处理器202运行的以软件单元的形式存储在那里的计算机程序和运行程序所使用的或者从程序运行所得到的相关数据。存储在存储媒介206的计算机程序和相关数据包括执行系统应用的计算机程序和相关的系统应用数据210，以及实现用户应用的计算机程序和相关的用户应用数据212。

系统应用210包括实现与用户设备200的常用操作相关的功能的应用。系统应用210通常以用户设备200的用户不可见的方式自动运行。例如，系统应用210可以包括操作系统应用、用于实现用户设备200与无线设施以及用户设备200被授权访问的任何主机系统进行通信所需要的通信协议的连接功能、为确保重要的设备数据存储于永久性存储器中以使用户设备200关机或没电时数据不会丢失而提供持久性的设备状态应用、电池电源管理和充电功能、或者用于设备200的操作所需要的或者期望的任何其他功能。

用户应用212包括实现用户设备204的用户通过用户与用户输入与输出子系统208的交互所使用的功能的应用。用户应用212可以包括允许用户创建、发送、接收、查看和保存各种类型的消息的消息递送功能。其他用户应用212可以包括个人信息管理器应用，包括组织和管理用户感兴趣的数据项(例如，但不局限于电子邮件、联系人、日程表、语音邮件、约会、和任务栏)的功能。个人信息管理器应用可以具有通过无线网络102发送和接收数据项的功能。个人信息数据项可以通过无线网络102与主机计算机系统中存储的或者与其相关的用户设备注册的对应数据项无缝地集成、同步、和更新。这个功能在用户设备200上创建了与这些项目相关的镜像主机计算机。当主机计算机系统是用户设备注册的办公室计算机系统时，这可能尤其有利。

还可以在用户设备200的存储器媒介206中安装其他类型的程序或者软件应用。这样的软件应用可以包括第三方应用，其是在用户设备200制造完成之后加入的。第三方应用的实例包括用户应用212，例如游戏、计算器、工具等。其他系统应用210或者用户应用212可以通过无线网 络102、辅助I/O子系统、数据端口、短程无线通信子系统、或者用户设备200上提供的任何其他适合的设备子系统装载到用户设备200上。

通信功能，包括数据和语音通信，是由通信子系统204完成的。通信子系统204从无线网络102接收消息并向其发送消息。例如，可以将通信子系统204配置为按照长期演进LTE技术标准使用演进的通用移动通信系统陆地无线接入网络E-UTRAN技术以数据分组的形式发送和接收消息。作为替代或补充，可以将通信子系统204配置为使用通用移动通信系统陆地无线接入网络UTRAN技术或者遵循全球移动通信系统GSM和通用分组无线业务GPRS标准。在各种应用中，其他无线网络也可以与用户设备200关联。可以使用的不同类型的无线网络包括，例如数据集中型无线网络、语音集中型无线网络、以及能够通过相同的物理基站既支持语音又支持数据通信的双模网络，例如上述举例说明的。新标准仍然在制定中，但是相信根据新标准实现的无线网络将与在此所述的网络类似。本领域技术人员还可以理解在此所述实施例试图使用将来所开发的任何其他合适的标准。

将通信子系统204与无线网络102连接起来的无线链路214和216代表一个或者多个不同射频RF信道，按照所使用的特定通信技术规定的定义的协议运行。在特定网络协议下，信道214和216能够支持电路交换语音通信和分组交换数据通信二者。

通信子系统204包括接收机218和发射机220，以及相关单元，例如一个或者多个嵌入的或者内部的天线单元222和224、本地振荡器LO226、和处理模块，例如数字信号处理器DSP 228。通信子系统204的具体设计依赖于用户设备200期望与之操作的网络。因此，图2中所示的通信子系统204只提供了根据示意性实施例的用于用户设备的通信子系统的一个实例。

天线222从无线网络102接收的无线下行链路信道214上的下行链路信号被输入接收机218。接收机218可以适合于执行例如信号放大、频率下变换、滤波、信道选择、和模数转换这样的常用接收机功能。接收的信号的模数转换允许接下来在数字信号处理器228中执行更复杂的通信功能，例如解调和解码。以类似方式，要发送的上行链路信号由数 字信号处理器228处理，包括调制和编码。来自数字信号处理器228的处理过的上行链路信号被输入发射机220。发射机220可以适合于执行例如数模转换、频率上变换、滤波、放大和通过天线224在无线上行链路信道216上向无线网络102发送这样的常用发射机功能。数字信号处理器228不仅处理通信信号，还提供接收机和发射机控制。例如，应用于接收机218和发射机220中的通信信号的增益可以通过数字信号处理器228中的自动增益控制算法自适应地控制。

用户设备200和无线网络102之间的无线链路可以包括一个或者多个不同信道(通常是不同的射频信道)，以及用户设备200和无线网络102之间使用的相关协议。射频信道是必须节约的有限的资源，通常由于整体带宽的限制和用户设备200的有限的电池电源。当用户设备200在完全操作时，发射机220通常只是在向无线网络102进行发送时才接通或者打开，否则被关闭以节约资源。类似的，接收机定期地在指定的时间阶段期间关闭以节约电源，直到需要接收信号或者信息。

使用时，接收的信号，例如文本消息、电子邮件消息、或者网页下载，由通信子系统204处理并提供给处理器202。处理器202然后处理所接收的信号以输出给用户输出设备208，例如显示器。用户还可以使用用户输入和输出设备208(例如键盘)结合显示器来编写数据项，例如电子邮件消息。可以通过通信子系统204将编写的项目发送给无线网络102。

对于语音通信，用户设备200的整体操作基本上类似，除了接收的信号是输出给扬声器以及用于传输的信号是由麦克风产生的。可选的语音或者音频输入和输出子系统，例如语音消息记录子系统，也可被应用于用户设备200。虽然语音或者音频信号输出主要通过扬声器完成，显示器也可以用于提供附加的信息，例如呼叫方标识、语音呼叫持续时间、或者其他语音呼叫相关信息。

一个或者多个不同的示意性实施例可以应用于不同于上述参考图1和图2所述的其他类型的通信和标准。作为举例而不是限制，不同的示意性实施例可以使用高级LTE(LTE-A)来实现。另外，所示的无线网络可以采用4G网络的形式或者包括4G网络。

图3是根据示意性实施例所示的数据处理系统300的结构图。在此实例中，数据处理系统300是图2中节点108中的处理系统116的一个实现的实例。数据处理系统300，或者其部分，还可以用于实现如图2所示的用户设备200的一个或者多个功能。在此示意性实例中，数据处理系统300包括通信架构302，其提供处理器单元304、存储器306、永久存储器308、通信单元310、输入/输出单元312、和显示器314之间的通信。

处理器单元304用于执行可以加载到存储器306中的软件的指令。处理器单元304根据具体实现可以是一个或者多个处理器的集合，或者可以是多处理器核。而且，处理器单元304可以使用一个或者多个异构处理器系统来实现，其中主处理器与辅助处理器出现在单个芯片上。如另一个示意性实例，处理器单元304可以是包括多个相同类型的处理器的对称多处理器系统。

存储器306和永久存储器308是存储设备316的实例。存储设备是能够存储信息的硬件，所述信息例如是但不局限于数据、函数形式的程序代码、和/或其他临时性的和/或永久性的适当的信息。在这些实例中，存储器306可以是例如随机访问存储器、或者任何其他合适的易失性或者非易失性的存储设备。永久存储器308根据具体实现可以采取各种形式。例如，永久存储器308可以包含一个或者多个部件或者器件。例如，永久存储器308可以是硬盘、闪存存储器、可重写光盘、可重写磁带、或者上述的一些组合。永久存储器308所使用的媒介可以是可移动的。例如，可移动硬盘可以用作永久存储器308。

在这些实例中，通信单元310提供与其他数据处理系统或者设备的通信。在这些实例中，通信单元310是网络接口卡。通信单元310可以通过使用物理通信链路和无线通信链路中的一种或者两种来提供通信。

输入/输出单元312允许与可以连接到数据处理系统300的其他设备进行数据的输入和输出。例如，输入/输出单元312可以通过键盘、鼠标、和/或一些其他的合适的输入设备为用户输入提供连接。而且，输入/输出单元312可以发送输出到打印机。显示器314提供向用户显示信息的机制。

用于操作系统、应用、和/或程序的指令可以位于存储设备316中，存储设备316通过通信架构302与处理器单元304通信。在这些示意性实施例中，指令是永久存储器308上的函数形式。这些指令可以加载到存储器306中以便由处理器单元304执行。不同实施例的过程可以由处理器单元304使用计算机实现的指令来执行，该指令可以位于存储器中，例如存储器306中。

这些指令被称为可以由处理器单元304中的处理器读取和运行的程序代码、计算机可用程序代码、或者计算机可读程序代码。在不同实施例中，程序代码可以包含在不同的物理的或者计算机可读的存储媒介上，例如存储器306或者永久存储器308。

程序代码318以函数的形式存在于可选择性地移动的计算机可读媒介320中，可以被加载或者传送到数据处理系统300以由处理器单元304运行。程序代码318和计算机可读媒介320形成计算机程序产品322。在一个实例中，计算机可读媒介320可以是计算机可读存储媒介324或者计算机可读信号媒介326。计算机可读存储媒介324可以包括：例如插入或者放入驱动器中的光盘或者磁盘；或者供传送到存储设备上的作为永久存储器308的一部分的其他设备，例如作为永久存储器308的一部分的硬盘。计算机可读存储媒介324还可以采取永久存储器的形式，例如硬盘、拇指驱动器、或者连接到数据处理系统300的闪存。在一些实例中，计算机可读存储媒介324可能是不能从数据处理系统300中移除的。

可选地，可以使用计算机可读信号媒介326将程序代码318传送给数据处理系统300。计算机可读信号媒介326可以是例如包含程序代码318的传播的数据信号。例如，计算机可读信号媒介326可以是电磁信号、光信号、和/或任何其他合适的信号类型。这些信号可以通过通信链路，例如无线通信链路、光纤、同轴电缆、电线、和/或任何其他合适类型的通信链路发送。换句话说，通信链路和/或连接在示意性实例中可以是物理的的或者无线的。

在一些示意性实施例中，程序代码318可以通过网络从其他设备或者数据处理系统经由计算机可读信号媒介326下载到永久存储器308， 以在数据处理系统300中使用。例如，存储于服务器数据处理系统中的计算机可读存储媒介的程序代码可以通过网络从服务器下载到数据处理系统300。提供程序代码318的数据处理系统可以是服务器计算机、客户端计算机、或者能够存储和发送程序代码318的某个其他设备。

所示的用于数据处理系统300的不同部件并不意味着将架构限制为不同实施例可以实现的方式。不同的示意性实施例可以实现于包括数据处理系统300所示的部件之外的部件或者替代部件的数据处理系统中。显示于图3的其他部件可以与显示的示意性实例不同。可以使用能够执行程序代码的任何硬件设备或者系统来实现不同的实施例。如一个实例，数据处理系统300可以包括与无机部件结合的有机部件，和/或可以全部由除人类之外的有机部件构成。例如，存储设备可以包括有机半导体。

如另一个实例，数据处理系统300的存储设备是可以存储数据的任何硬件装置。存储器306、永久存储器308、和计算机可读媒介320是有形形式的存储设备的实例。 

在另一个实例中，总线系统可以用于实现通信架构302，其可以包括一个或者多个总线，例如系统总线或输入/输出总线。当然，可以使用在连接到总线系统的不同部件或者设备之间提供数据传送的任何合适的架构类型来实现总线系统。另外，通信单元可以包括一个或者多个用于发送和接收数据的设备，例如调制解调器或者网络适配器。另外，存储器可以是，例如存储器306或者例如在接口中可找到的高速缓冲存储器、以及可以出现在通信架构302中的存储器控制集线器。

图1-3中所示的部件并不意味着暗示针对实现不同示意性实施例的方式的物理限制或结构限制。可以使用显示的部件之外的其他部件或者替换所示部件。一些部件在一些示意性实施例中是不需要的。另外，块是用于示意性地显示一些功能部件。在不同示意性实施例中实现时，这些块中的一个或者多个可以合并或者可以划分为不同块。

图4是根据示意性实施例显示了通信环境的结构图。根据示意性实施例通信环境400提供补充节点传输辅助。通信环境400包括网络402和相关的用户设备404。图1中的无线网络102是图4中网络402的一个实现的实例。图1中的用户设备104和图2中的用户设备200是图4 中的用户设备404的实例。如上所述，用户设备404可以包括各种设备，例如包括寻呼机、蜂窝电话、蜂窝智能电话、无线管理器、个人数字助理、计算机、膝上型计算机、手持无线通信设备、具有无线功能的笔记本计算机等的移动无线通信设备。

运行时，用户设备404通过无线通信信道以上述方式与网络402通信。网络402和用户设备404之间的通信在从网络402到用户设备404的方向是下行链路通信，包括通过下行链路信道406进行的下行链路传输。网络402和用户设备404之间的通信在从用户设备404到网络402的方向是上行链路通信，包括通过上行链路信道408进行的上行链路传输。因此，网络402和用户设备404通过无线下行链路信道406和无线上行链路信道408交换数据分组。

网络402包括多个网络节点410。图1中的无线网络节点108和118是图4中的节点410的实例。用户设备404与网络402通过网络节点410进行通信。

根据示意性实施例，网络节点410中的一个用作用户设备404的服务节点412。服务节点412的功能，在此将详细说明，可以实现在标准网络节点(例如E-UTRAN节点B节点414)，或者网络中继节点416(例如类型1中继节点)中，或者其他低传输功率节点中。可以将服务节点412选择为网络节点410中的在与用户设备404的一个传输方向上具有检测的最强信号强度或者最低的耦合损耗的一个网络节点。例如，用户设备404可以将服务节点412选择为网络节点410中的在用户设备404处提供最强的接收的下行链路信号的一个网络节点。

根据示意性实施例，服务节点414用于网络402与用户设备404之间的第一方向上的传输，即下行链路406或者上行链路408上的传输。同时，网络节点410中的另一个网络节点用作用户设备404的补充节点418。补充节点418的功能，在此将详细说明，可以实现在标准网络节点(例如E-UTRAN节点B)节点420、或者在网络中继节点422(如类型1中继节点)、或者其他低功率传输节点中。补充节点418用于网络402与用户设备404之间的第二方向上的传输，即上行链路408或下行链路406上的传输。因此，根据示意性实施例，补充节点418对服务节点412 提供传输辅助。

根据示意性实施例，补充节点418可以提供上行链路408或下行链路406上的传输辅助。上行链路补充节点424提供上行链路408上的传输辅助。当使用上行链路补充节点424时，上行链路补充节点424用于上行链路408上从用户设备404到网络402的传输，而服务节点412用于下行链路406上从网络402到用户设备404的传输。在这种情况下，服务节点412可以作为也可以不作为上行链路408上对来自于用户设备404的传输的接收机。下行链路补充节点426提供下行链路406上的传输辅助。当使用下行链路补充节点426时，下行链路补充节点426用于下行链路406上从网络402到用户设备404的传输，而服务节点412用于上行链路408上从用户设备404到网络402的传输。在这种情况下，服务节点412可以作为或者不作为下行链路406上对用户设备404的发射机。

根据示意性实施例，服务节点412包括选择补充节点功能428，由此服务节点412选择用于传输辅助的补充节点418，以在网络402和用户设备404之间提供最佳的可用的下行链路信道406上的下行链路传输和上行链路信道408上的上行链路传输。如下面将详细说明的，当服务节点412用于网络402和用户设备404之间第一方向上的传输时，选择补充节点功能428被用于选择节点410中的对于在网络402和用户设备404之间第二方向上的传输具有比服务节点412更好的信道条件的另外一个或者多个节点作为补充节点418。例如，当服务节点412用于下行链路406上的下行链路传输时，选择补充节点功能428可以选择在与用户设备404之间的上行链路408上具有比服务节点412更强的信道信号的一个或者多个其他节点410作为上行链路补充节点424。当节点410中有不止一个节点满足选择补充节点功能428将其选择作为补充节点418的条件时，节点410中的不止一个节点可以被选择作为补充节点418。节点410中的被选择补充节点功能428选择作为补充节点的一个或者多个节点形成了补充节点集430。

根据示意性实施例，虽然补充节点418为服务节点412提供传输辅助，但是服务节点412仍然是网络402与用户设备404之间的主接口， 负责控制网络402与用户设备404之间的通信。因此，如下面将详细说明的，服务节点412产生用于控制网络402与用户设备404之间的通信的各种调度参数432，并将调度参数432提供给补充节点集430中的一个或者多个补充节点。当补充节点418操作为上行链路补充节点424时，在上行链路信道408上的上行链路传输中从用户设备404接收的接收数据434被提供给服务节点412，用于在网络402上分发。服务节点412与补充节点418之间的调度参数432和接收数据434的通信以及其他通信，可以通过网络回程436来提供。

链路适配是指将无线连接中使用的调制和编码方案与射频链路上的条件相匹配。链路适配的过程是动态的，调制和编码方案的参数可以随着射频链路条件的改变而改变。根据示意性实施例，服务节点412可以包括链路适配功能438用于提供信道(上行链路信道408或者下行链路信道406)上的链路适配，其中补充节点418为所述信道提供传输辅助。链路适配功能438可以使用由补充节点418通过回程436向服务节点412提供的相关信道的信道质量数据440，以调整信道上传输的调制与编码方案、功率、或者其他参数以与变化的信道条件相匹配。可选地，链路适配功能438可以使用重传统计分析以下面将详细说明的方式来间接地确定补充节点418在其上提供传输辅助的信道的质量。

图4的说明并不意味着暗示针对实现不同实施例的方式的物理限制或者结构限制。除了显示的部件之外，其他部件或者替代部件也可以使用。在某些实施例中一些部件可以是不需要的。另外，块是用于示意性地表示一些功能部件。当在不同的有利的实施例中实现时，这些块中的一个或者多个可以合并或者可以划分为不同的块。

图5是根据示意性实施例显示了用于提供补充节点传输辅助的方法500的流程图。例如，方法500可以实现于图4的通信环境400中，以在无线网络与无线用户设备之间的无线通信中提供传输辅助。

选择用于提供无线网络和无线用户设备之间的主接口的服务节点(步骤502)。选择的服务节点用于无线网络和无线用户设备之间的第一方向上的传输，即下行链路传输或者上行链路传输(步骤504)。在另一个实施例中，服务节点用于两个方向的传输。例如，步骤502可以包括 用户设备选择在下行链路上具有最强的接收信号功率的网络节点作为该用户设备的服务节点。用户设备可以选择用户设备从其接收到最强的参考信号接收功率RSRP的网络节点作为服务节点。在这种情况下，服务节点是用户设备从其接收自己的下行链路控制信号的节点，步骤504包括将服务节点用于从服务节点到用户设备的下行链路传输。如上所述，例如，在高级长期演进网络的实现中，在步骤502选择的服务节点可以是E-UTRAN节点B节点或者中继节点。可选地，在任意其他无线通信网络中，在步骤502选择的服务节点可以是提供与E-UTRAN节点B节点或者中继节点类似的功能的任何网络节点。

选择用于向服务节点提供传输辅助的一个或者多个补充节点(步骤506)。选择的补充节点被用于网络和用户设备之间在第二方向上的传输，即上行链路传输或者下行链路传输(步骤508)。步骤506可以包括选择在网络和用户设备之间的第二方向上提供比服务节点更好的无线信道连接的一个或者多个网络节点来作为补充节点。例如，当服务节点用于从网络到用户设备的下行链路传输时，步骤506可以包括选择在用户设备和网络之间提供比服务节点更强的上行链路连接的一个或者多个节点来作为补充节点。在这种情况下，选择的补充节点是上行链路补充节点，步骤508包括将上行链路补充节点用于从用户设备到网络的上行链路传输。如上所述，在步骤506选择的补充节点可以实现于例如高级长期演进网络实现中的E-UTRAN节点B节点或者中继节点中。可选地，在任意其他无线通信网络中，在步骤506选择的补充节点可以实现于提供与E-UTRAN节点B节点或者中继节点或者类似的功能的任何网络节点中。

现在根据示意性实施例说明选择和使用用于传输辅助的补充节点的详细实例。在此实例中，根据示意性实施例详细说明选择和使用上行链路补充节点以提供上行链路传输辅助。然而，应该理解示意性实施例还包括下行链路补充节点提供的下行链路传输辅助。下面也将详细说明下行链路补充节点的选择和使用。

如上所述，无线用户设备可以根据下行链路信号强度，例如参考信号接收功率，来选择服务节点。然而，服务节点可能从用户设备接收弱的上行链路信号。根据示意性实施例，当服务节点接收弱的上行链路信 号时，为了降低上行链路传输功率，服务节点可以选择上行链路补充节点来帮助来自于用户设备的上行链路传输。降低上行链路传输功率减少了总的上行链路干扰。

根据示意性实施例，上行链路补充节点辅助从无线用户设备到无线网络的上行链路传输或者重传。在此实例中，用户设备从服务节点接收下行链路控制信号。服务节点经由无线网络回程与上行链路补充节点通信。服务节点与上行链路补充节点之间经由回程进行的通信可以包括，例如上行链路补充节点从用户设备接收的上行链路传输中的数据以及协调控制信息。根据示意性实施例，服务节点可以涉及或者不涉及来自于用户设备的上行链路传输。

图6是根据示意性实施例显示了用于选择上行链路补充节点的方法的消息流的示意图。图6中所示的消息流是发生于图5的流程图中所示方法的步骤506的一个实现中发生的消息流的实例。图6显示了用户设备600、服务节点602、和上行链路补充节点604之间的消息流。图6中所示的消息流在用户设备600已经选择了服务节点602并且用户设备600和服务节点602之间的通信已经建立起来之后开始。

根据示意性实施例，在选择上行链路补充节点604之前，与服务节点602通信的用户设备600测量从可以考虑用作上行链路补充节点604的网络节点接收的下行链路信号608的下行链路信号功率606。下行链路信号功率测量606可以由用户设备600在服务节点602的控制下执行。可以直到满足某个测量事件，例如测量的来自节点的信号功率超过指定的阈值时，才执行下行链路信号功率测量606。可选地，下行链路信号功率测量606可以在选定的时间段中执行。

当满足测量事件时，或者选定的时间段期满时，用户设备600向服务节点602报告获得的测量结果610。例如，测量结果610可以包括针对多个节点的参考信号接收功率，其代表传输功率减去耦合损耗。

根据从用户设备600接收的测量结果610，服务节点602确定从用户设备600到节点的耦合损耗612。为了确定耦合损耗612，服务节点602应当知道节点的传输功率。例如，E-UTRAN节点B节点的传输功率可以是43dBm，而类型1中继节点的传输功率可以是30dBm或 36dBm。传输功率值可以在包括服务节点602在内的网络节点之间通过更高层信令(例如基于X2接口的信令或者其他类型的高层信令)进行交换。传输功率值的交换可以在初始阶段一次完成，并且只在特定节点的传输功率改变或者新的网络节点加入时，例如在新的中继节点或者其他节点加入到网络中时，才重复进行。在另一个实施例中，传输功率值的交换可以周期性地进行。可选地，服务节点602可以询问被考虑用作上行链路补充节点604的另一节点的传输功率，当服务节点602需要确定该特定节点的耦合损耗时。

根据确定的耦合损耗，服务节点602确定候选的上行链路补充节点。例如，如果特定节点的耦合损耗比服务节点602的耦合损耗更好时，那么该特定节点可以被选择作为上行链路补充节点604的候选之一。因此，为用户设备600选择的候选上行链路补充节点可以存在零个、一个、或者多个。

根据示意性实施例，当选择候选上行链路补充节点时，还可以考虑从服务节点602到候选节点的链路的质量与从候选节点到用户设备600的链路的质量结合得到的的合并的链路质量。除了候选节点和用户设备600之间的链路质量之外，由耦合损耗表示的合并的链路质量也可被用于选择候选上行链路补充节点。当选择下行链路补充节点时，还可以使用合并的链路质量，如下面详细说明的。

在确定上行链路补充节点候选集合之后，服务节点602向每个候选上行链路补充节点发送请求614以确定该节点是否适合用作用户设备600的上行链路补充节点604。请求614可以实现为从服务节点602发送给上行链路补充节点604的询问。可以通过更高层信令，例如无线资源控制RRC信令或者基于X2的信令，将请求614发送给候选上行链路补充节点。该询问之后，可以跟随着来自于可以用作用户设备600的上行链路补充节点604的候选节点的响应616。服务节点602和每个候选补充节点之间的这个询问-响应过程可以发生在网络回程或者无线回程上。

在询问-响应过程结束时，确定上行链路补充节点集618。上行链路补充节点集618由用户设备600的上行链路补充节点组成，包括确定为适合于用作用户设备600的上行链路补充节点的每个候选节点。为了限 制上行链路补充节点预留的资源，可以限制上行链路补充节点集中的上行链路补充节点的数量。例如，在包括类型1中继节点的常用无线网络中，上行链路补充节点通常是中继节点，上行链路补充节点的数量可以限制为一个或者两个。在其他示意性实施例中可以使用上行链路补充节点数量的其他限制。

因此，根据示意性实施例，上行链路补充节点集618可以包含零个、一个、或者多个上行链路补充节点。例如，在包括类型1中继节点的常用无线网络中，上行链路补充节点集618通常可以包括一个上行链路补充节点，以及上行链路补充节点集618中的那一个上行链路补充节点通常是最接近用户设备600的那个中继节点。

根据示意性实施例，上行链路补充节点集618可以发送或者不发送给用户设备600。如果将上行链路补充节点集618发送给用户设备600，则可以使用专用无线资源控制RRC信令来通知用户设备600。

图7是根据示意性实施例显示了使用上行链路补充节点的方法中的消息流示意图。图7所示的消息流是发生于图5所示的流程图中的方法的步骤508的一种实现中的消息流的一个实例。图7显示了用户设备700、服务节点702、以及上行链路补充节点704之间的消息流。图7中所显示的消息流在例如以上述方式已经为用户设备700选择好补充节点704之后开始。

根据示意性实施例的上行链路补充节点的使用开始于用户设备700请求在上行链路上进行传输时。例如，用户设备700可以经由调度请求信道向服务节点702发送该传输706请求。响应于从用户设备700接收到传输706请求，服务节点702建立上行链路调度参数708。例如，响应于从用户设备700接收到传输706请求，服务节点702可以为用户设备700调度上行链路资源块、传输时间间隔、调制和编码方案、以及传输模式。服务节点向上行链路补充节点集中的每一个上行链路补充节点发送上行链路调度参数708。作为响应，上行链路补充节点集中的每个上行链路补充节点准备在调度时间从用户设备700接收上行链路传输。根据示意性实施例，服务节点702可以从每个上行链路补充节点接收对服务节点702所提供的调度信息的确认710，但不是必须如此。在这种 支持确认的情况下，接收到来自服务节点702的调度参数的每个上行链路补充节点将进行应答。这可以通过无线资源控制RRC信令或者基于X2的信令完成。

为了减少干扰或者资源竞争，服务节点702和上行链路补充节点704优选地应当在针对专用资源块的调度传输时间间隔期间避免来自于相同小区内的其他用户设备的调度传输。例如，根据示意性实施例，某些资源块可能被预留用于上行链路补充节点的操作。这种预留的资源块可以限定上行链路补充节点“资源带”。于是，当服务节点702调度涉及上行链路补充节点辅助的用户设备传输时，服务节点702将使用这个资源带中的资源块。当上行链路补充节点704接收调度参数时，其只是接收上行链路传输，没有冲突。可选地，当上行链路补充节点704从服务节点702接收调度参数时，它在专用的传输时间间隔内并不自动调度专用资源块。如果专用资源块被上行链路补充节点704用于高优先级传输，例如语音业务，那么上行链路补充节点704可以通知服务节点702它将不参与针对专用传输时间间隔的上行链路接收。

所述用于准备上行链路补充节点704以接收来自于用户设备700的上行链路传输的方法可以应用于单个传输时间间隔传输，以及半永久性调度和传输时间间隔绑定(bundling)。在半永久性调度的情况下，所分配的上行链路资源可以周期性地发生。当从服务节点702接收到与半永久性调度资源激活有关的调度参数708时，上行链路补充节点704可以按与上述类似的方式周期性地预留所有的上行链路半永久性调度资源。在传输时间间隔绑定的情况下，服务节点702可以使上行链路补充节点704知道用户设备700是否配置为子帧绑定操作。如果用户设备700处于子帧绑定模式，当从服务节点702接收到调度参数708时，上行链路补充节点704可以为选定数量的连续子帧，例如连续四个子帧，预留上行链路资源。

根据示意性实施例，当在上行链路中使用多用户多入多出时，上行链路补充节点704仍然可以使用相同的资源调度在服务节点702所提供的传输时间间隔期间的上行链路传输。上行链路补充节点704还可以使用协调的波束成形以提高频谱效率，通过在传输时间间隔中重用预留的 资源块。

在准备好上行链路补充节点704以从用户设备700接收上行链路传输之后，服务节点702向用户设备700发送上行链路调度授权712。可以在服务节点702从每个或者至少一个上行链路补充节点接收到对接收到来自服务节点702的上行链路调度参数信息的确认之后，将上行链路调度授权712发送给用户设备700。在不支持确认的情况下，服务节点702可以在服务节点702向上行链路补充节点提供上行链路调度参数信息之后的某个时间段，向用户设备700发送上行链路调度授权712。

接收到来自服务节点702的上行链路调度授权712之后，用户设备700执行上行链路传输714。所有参与的上行链路补充节点接收和尝试解码上行链路传输714。服务节点702可以正确地接收和解码上行链路传输714，也可能没有正确地接收和解码上行链路传输714。成功接收上行链路传输714的上行链路补充节点经由回程(backhaul)向服务节点702发送所接收的数据716。假设上行链路补充节点704成功地从用户设备700接收上行链路传输，它可以花一些时间将接收到的数据716发送给服务节点702。因此，服务节点702优选地应当允许某个时间段以从上行链路补充节点704接收所接收的数据716。在多个上行链路补充节点参与传输的情况下，如果一个上行链路补充节点已经成功地接收上行链路传输714，并将接收的数据716传送给服务节点702，服务节点702可以发信号通知还没有成功解码分组的上行链路补充节点清除它们的接收机缓冲(例如上行链路补充节点704的混合自动重传请求接收机缓冲)中的数据。

根据传统实践，假设服务节点702在用户设备700执行上行链路传输714之后的某个时间段(例如4ms)之后，向用户设备700发送对上行链路传输714的肯定确认或者否定确认。根据示意性实施例，在上行链路补充节点704被使用时，且服务节点702可能正确接收也可能没有正确接收上行链路传输714，或者服务节点702不直接接收上行链路传输的情况下，由于服务节点702和接收来自用户设备700的上行链路传输714的上行链路补充节点704之间的回程延迟，服务节点702可能很难在分配的时间段内决定应当发送肯定确认还是都定确认。根据示意性 实施例，无论何时上行链路补充节点在使用时，服务节点702优选地总是向用户设备700发送对上行链路传输714的肯定确认718。例如，服务节点702可以通过物理混合自动重传请求指示信道PHICH，向用户设备700发送肯定确认718。作为响应，用户设备700会保留上行链路数据，例如将其保留在用户设备的混合自动重传请求缓冲中。如果服务节点702最终正确地接收上行链路传输数据，服务节点702可以通过指示新传输，例如通过触发新数据指示比特，来调度来自用户设备700的新数据的新的上行链路传输。

如果服务节点702没有从上行链路补充节点704正确地接收所接收的数据716，服务节点702可以触发用户设备700的重传。例如，服务节点702可以用物理下行链路控制信道授权来触发自适应上行链路混合自动重传请求重传。当自适应上行链路重传被触发时，服务节点702优选地向上行链路补充节点发送重传的调度参数708，并请求上行链路补充节点的上行链路接收，以上述方式进行。因此，如果需要上行链路混合自动重传请求重传，图7所示的消息流一直重复，直到上行链路传输数据被正确接收或者超过了混合自动重传请求传输的最大次数。

根据示意性实施例，上行链路补充节点集中的上行链路补充节点中的任一个或者所有节点可以不参与来自用户设备700的所有上行链路传输。上行链路补充节点704是否参与上行链路传输714可以依赖于例如在上行链路传输714的时刻的瞬时负载以及流量优先级信息这些因素。

根据示意性实施例，在使用至少一个上行链路节点的情况下，服务节点702可以包括参与或者不包括参与在对接收来自于用户设备700的上行链路传输714的接收中。如果用户设备700与服务节点702之间的上行链路/下行链路失衡不严重，服务节点702和上行链路补充节点704可以都包括参与在接收接收来自于用户设备700的上行链路传输714中。然而，在用户设备700与服务节点702之间的上行链路/下行链路失衡很严重，(例如超过5dB)的情况下，服务节点702可以不包括参与接收在接收上行链路传输714中。在那些服务节点702不包括在参与接收上行链路传输714中的情况下，服务节点702可以为用户设备700调度上行链路传输，并向每个上行链路补充节点发送上行链路调度参数708。然 而，只有上行链路补充节点包括参与在上行链路传输714的接收中。在这种情况下，服务节点702可以在自己的小区内使用相同的资源调度其他用户。因为在这种情况下与服务节点702的对于用户设备700来说与服务节点702的耦合损耗非常大，对服务节点702的其他用户设备的上行链路干扰将很小。在这种情况下，服务节点702将等待来自于上行链路补充节点的上行链路传输接收状态指示。如果上行链路传输714被上行链路补充节点中的至少一个正确地接收，上行链路传输714就完成了。否则将混合自动重传请求重传与提供控制信令一起经服务节点702发送给其他上行链路补充节点。图8是由测量节点在图5流程图所示的方法的步骤506的一个实现中执行的方法实例。

图8是根据示意性实施例的在服务节点中实现的选择上行链路补充节点的方法800的流程图。图8是在图5的流程图所示的方法的步骤506的一个实现期间在服务节点中执行的方法的实例。方法800的说明可以与上述图6所示的消息流的说明一起考虑。

由服务节点从用户设备接收针对一个或者多个节点的下行链路信号功率测量(步骤802)。根据在步骤802接收的下行链路信号功率测量，服务节点确定从用户设备到每个节点的耦合损耗(步骤804)。如上所述，为了在步骤804确定耦合损耗，服务节点应当知道节点的传输功率。根据所确定的耦合损耗，服务节点确定候选上行链路补充节点(步骤806)。例如，如果特定节点的耦合损耗比服务节点的耦合损耗小，那么那个特定节点可以被选择作为候选上行链路补充节点之一。在步骤806确定了上行链路补充节点候选集之后，服务节点向每个候选上行链路补充节点发送请求以判断候选节点是否适合作为用户设备的上行链路补充节点(步骤808)。在步骤808的询问过程结束时，确定上行链路补充节点集(步骤810)。如上所述，上行链路补充节点集由用户设备的上行链路补充节点构成，包括确定为适合于作为用户设备的上行链路补充节点的每个候选上行链路补充节点。

图9是根据示意性实施例的在无线通信网络中使用上行链路补充节点进行传输辅助的方法900的流程图，如在服务节点中实现地那样。图9是在图5的流程图中所示的方法的步骤508的一个实现中，在服务节 点中执行的方法的实例。方法900的说明可以与上述图7所示的消息流的说明一起考虑。

根据示意性实施例上行链路补充节点的使用开始于服务节点从用户设备接收到在上行链路进行传输的请求时(步骤902)。如上所述，用户设备可以经调度请求信道向服务节点发送传输请求。响应于从用户设备接收到传输请求，服务节点建立上行链路调度参数(步骤904)。例如，步骤904可以包括调度用于用户设备的上行链路资源块、传输时间间隔、调制和编码方案、以及传输模式。服务节点向上行链路补充节点集中的每个上行链路补充节点发送在步骤904建立的上行链路调度参数(步骤906)。在准备好上行补充节点从用户设备接收上行链路传输之后，服务节点向用户设备发送上行链路调度授权(步骤908)。如上所述，步骤908可以在服务节点从每个或者至少一个上行链路补充节点接收到对在步骤906中从服务节点发送的上行链路调度参数信息的肯定确认之后进行，或者在服务节点在步骤906中将上行链路调度参数信息提供给上行链路补充节点之后的某段时间后进行。

服务节点从成功地从用户设备接收到上行链路传输的上行链路补充节点接收上行链路传输数据(步骤910)。根据示意性实施例，如上所述，无论何时上行链路补充节点在使用中，服务节点优选地总是向用户设备发送对上行链路传输的肯定确认(步骤912)。例如，步骤912可以包括经物理混合自动重传请求指示信道向用户设备发送肯定确认。如果服务节点没有从上行链路补充节点正确地接收上行链路传输数据，服务节点可以确定需要重传(步骤914)。如果在步骤914确定需要重传，则判断是否超过了允许重传的最大次数(步骤916)。如果没有超过允许重传的最大次数，服务节点可以通过返回步骤904来触发用户设备的重传。因此，如果需要重传，开始于步骤904的方法900的步骤将重复，直到上行链路传输数据被正确地接收或者超过重传的最大次数。

链路适配是指将无线连接中使用的调制和编码方案与射频链路的条件相匹配。链路适配的过程是动态的，调制和编码方案参数可以随着射频链路条件的改变而改变。根据示意性实施例，用户设备和上行链路补充节点之间的上行链路信道的链路适配可以由服务节点来控制。

图10是根据示意性实施例的在服务节点中实现的速率自适应的方法1000的流程图。在方法1000中，服务节点根据上行链路补充节点所提供的信道条件信息来执行用户设备使用的发送给上行链路补充节点的上行链路传输的上行链路信道的速率自适应。

如果服务节点已经很好地知道用户设备与上行链路补充节点之间的上行链路信道的条件，就可以完成有效的链路适配。根据示意性实施例，上行链路补充节点可以测量上行链路补充节点与用户设备之间的上行链路信道条件，并向服务节点报告该信道条件。服务节点从上行链路补充节点接收该信道条件信息(步骤1002)。

上行链路信道条件测量可以基于来自于用户设备的上行链路传输数据或者探测参考信号传输。如果使用探测参考信号传输，服务节点可以向上行链路补充节点提供探测参考信号配置信息。

上行链路补充节点可以根据发生的信道条件变化或者其他触发事件向服务节点报告上行链路信道条件。例如，上行链路补充节点可以在初始时向服务节点报告上行链路信道条件，然后无论何时信道条件变化达到选定的数量就再次报告。可选地，上行链路补充节点可以根据一个或者多个定时器周期性地向服务节点报告信道条件。在周期性报告的情况下，用于建立报告周期的定时器值可以至少部分地根据用户设备的速度来选择。因此，如果用户设备快速移动，信道条件有可能更快速地变化，给服务节点的上行链路信道条件报告之间的更短的周期可能更合适。

服务节点利用接收到的信道条件信息执行用于从用户设备到上行链路补充节点的上行链路传输的上行链路信道的链路适配(步骤1004)。在用户设备与上行链路补充节点之间的上行链路信道条件被提供给服务节点的情况下，可以达到更有效的链路自适应。例如，可以应用空间复用、波束成形、或者多用户多入多出以提高频谱效率。

由于回程延时，报告给服务节点的上行链路信道条件可能不完全精确。尤其，在快速改变的信道条件(例如快速衰落信道条件)的情况下，报告给服务节点的上行链路信道条件有可能很不正确。然而，报告给服务节点的上行链路信道条件对于用户设备慢速移动的慢速链路自适应仍然是有用的，例如如下述的方式进行。

图11是根据示意性实施例的在服务节点中实现的速率自适应的方法1100的流程图。在方法1100中，服务节点根据服务节点收集的重传统计数据执行用户设备使用的发送给上行链路补充节点的上行链路传输的上行链路信道的速率自适应。

根据示意性实施例，服务节点通常可能不知道上行链路补充节点与用户设备之间的链路条件变化。因此，为用户设备到服务节点的上行链路传输指派的调制和编码方案可能与用户设备与上行链路补充节点之间可用的最佳的调制与编码方案差异很大。在服务节点不参与上行链路接收的情况下，这可能导致比必需的数据速率更低的速率。

根据示意性实施例，服务节点从上行链路补充节点收集重传统计数据，例如混合自动重传请求重传统计数据(步骤1102)。步骤1102可以包括利用定时器或者利用滑动窗口来收集重传统计数据。

图12根据示意性实施例显示了利用滑动窗口技术来获得混合自动重传请求重传统计数据的实例。图12中每个标号1202表示在上行链路补充节点正确接收特定的上行链路传输所需要的混合自动重传请求传输的次数。窗口1204包围了选定数量的传输次数1202。例如，限定窗口1204包围的传输次数1202的选定数量的窗口1204的长度，可以选择为包围15个传输次数1202。根据示意性实施例，可以使用窗口1204的任何其他期望的长度。随着时间推移，窗口1204沿着箭头1206所指示的方向滑动以包围最近的传输次数1202。将窗口1204在给定的时刻包围的上行链路传输次数1202进行平均以获得该时刻混合自动重传请求重传统计数据。在图12所示的实例中，混合自动重传请求传输在窗口1204所示位置所表示的时刻的平均值大约是1.1。根据示意性实施例，服务节点可以更新由所述方法获得的重传统计数据，并根据重传统计数据执行慢速链路适配。

服务节点根据收集的重传统计数据提供上行链路信道的慢速链路适配。在服务节点参与上行链路传输的接收的情况下，服务节点将根据上行链路发送的探测参考信号和功率余量上报首先确定调制与编码方案索引。在服务节点不参与上行链路传输的接收的情况下，服务节点将根据计算的上行链路补充节点和用户设备之间的耦合损耗以及所确定的初 始调制与编码方案索引，来首先确定调制与编码方案。无论哪种情况，都根据如上所述确定的重传统计数据来确定一个增量值(步骤1104)。例如，如果确定的混合自动重传请求重传统计数据低于某个阈值，增量值可能是正数，例如+1或+2。如果重传统计数据大于某个阈值，增量值可能是负数，例如-1或-2。

服务节点将所计算的增量值加到之前确定的调制与编码方案索引值，以获得用于上行链路传输的新的调制与编码方案(步骤1106)。然后将新的调制与编码方案应用于上行链路信道(步骤1108)。因此，数据速率可以缓慢地提高，只要重传统计数据指示成功传送上行链路传输所需要的重传平均次数没有增加太多。类似的，当成功传送上行链路传输所需要的重传平均次数太高时，数据速率降低。

对于用户吞吐量需要最大化的应用，可能需要其他考虑来决定链路适配是否应当基于用户设备与服务节点之间的链路、用户设备与上行链路补充节点之间的链路、或者这两个链路的结合。如果链路适配是基于用户设备与上行链路补充节点之间的链路或者链路的结合，用户设备可以使用更高的数据速率调制与编码方案，因为这个链路上的上行链路信号更强。然而，上行链路补充节点要花额外的时间将接收的上行链路传输数据分组转发给服务节点，由此影响了整体吞吐量。因此，根据示意性实施例，在决定链路适配方案基于哪个链路时可以考虑整体吞吐量。

根据示意性实施例，服务节点可以使用以上述方式确定的重传统计数据来控制用户设备传输功率。例如，当平均混合自动重传请求重传统计数据小于选定的阈值时，服务节点可以向用户设备发送传输功率控制命令以减小用户设备在物理上行链路共享信道上的传输功率。应当注意到，在这种情况下，物理上行链路控制信道传输功率不能够减小，因为物理上行链路控制信道仍然需要到达服务节点。当平均混合自动重传请求重传统计数据大于选定的阈值时，服务节点可以向用户设备发送传输功率控制命令以增加用户设备在物理上行链路共享信道上的传输功率。

在上述实例中，详细说明了用于提供从用户设备到无线网络的上行链路方向的传输辅助的上行链路补充节点的选择和操作。然而，应当理解根据示意性实施例，提供传输辅助的补充节点可以是用于提供从无线 网络到用户设备的下行链路方向上的传输辅助的下行链路补充节点。根据示意性实施例，下行链路补充节点的选择和使用可以基本按照上述针对上行链路补充节点的详细说明，其中根据在此提供的详细说明进行适当的修改对于本领域技术人员来说是明显的。

根据示意性实施例，下行链路补充节点将辅助从无线网络到用户设备的下行链路相关的传输，并可以在服务节点的引导下执行某些相关的操作。根据示意性实施例的下行链路补充节点不会辅助上行链路相关的操作。根据示意性实施例使用下行链路补充节点提供了多个优点。当下行链路补充节点用于下行链路传输时，上行链路传输将具有更好的性能，因为服务节点选择是基于耦合损耗的。所有的上行链路传输都是向服务节点发送。用户设备不需要在上行链路上向下行链路补充节点进行传输，这可以节约用户设备电池能量。

根据示意性实施例，无论是标准网络节点(例如E-UTRAN节点B节点)，或者中继节点，都可以被选择作为下行链路补充节点。如果根据最小的耦合损耗，用户设备选择中继节点作为服务节点，提供者(donor)E-UTRAN节点B节点可以被选择操作为下行链路补充节点以辅助服务节点向用户设备的下行链路传输。在这种情况下，服务节点可以不需要向下行链路补充节点转发下行链路传输数据，因为该数据最初是由作为下行链路补充节点的提供者节点向作为服务节点的中继节点转发的，并且提供者节点可以保存数据的副本。

根据示意性实施例，下行链路授权是从服务节点发送的。物理下行链路共享信道是从下行链路补充节点发送的。根据示意性实施例，来自于下行链路补充节点的下行链路传输中的数据可以同时从服务节点发送，也可以不发送。

根据示意性实施例，下行链路补充节点与用户设备之间的下行链路的适配可以基于信道质量指示、预编码矩阵指示、以及从用户设备到服务节点的秩指示反馈。在服务节点没有参与下行链路传输的情况下，服务节点可以向下行链路补充节点传送接收到的信道质量指示、预编码矩阵指示、以及秩指示反馈。下行链路补充节点将执行调度功能，然后送回服务节点以用于物理下行链路控制信道传输。考虑到下行链路补充节 点将辅助下行链路数据传输，服务节点可以选择更积极的调制和编码方案用于下行链路传输。可选地，用户设备可以测量下行链路补充节点与用户设备之间的下行链路的质量，并将该下行链路质量报告给服务节点，这样服务节点就可以进行更适当的调制和编码方案选择。服务节点与下行链路补充节点之间的信令交换通过回程通信来完成。

根据示意性实施例执行仿真以验证补充节点传输辅助的性能。使用的仿真参数显示于表1中。

表1：仿真参数

表1：仿真参数(续)

图13所示的仿真结果显示了根据示意性实施例使用了上行链路补 充节点的信号与干扰加噪声比性能增强。图13显示了针对仿真的包括单个E-UTRAN节点B节点与各种数量的类型1中继节点的仿真的上行链路信号与干扰加噪声的累积分布函数。线条1302显示了有两个中继节点且没有使用上行链路补充节点的情况下的仿真结果。线条1304显示了有两个中继节点且根据示意性实施例使用了上行链路补充节点的情况下的仿真结果。线条1306显示了有四个中继节点且根据示意性实施例使用上行链路补充节点情况下的仿真结果。线条1308显示了有八个中继节点且根据示意性实施例使用上行链路补充节点的情况下的仿真结果。

从图13可以看出通过根据示意性实施例增加用于上行链路传输辅助的上行链路补充节点，整体上改进了信号与干扰加噪声的累积分布函数，尤其是对于小区边缘的用户。增加中继节点的数量，因此增加了潜在的上行链路补充节点的数量，进一步提高了接收的信号与干扰加噪声比。通过增加中继节点的数量，更多的节点可被包括在上行链路补充节点集中，并减少了干扰，因为更多的用户设备与中继节点相关并使用较小的发送功率。然而，随着上行链路补充节点的数量的增加，增益变得不太重要。

图14所示的仿真结果显示了根据示意性实施例使用了下行链路补充节点的信号与干扰加噪声比性能增强。图14显示了针对仿真的包括单个E-UTRAN节点B节点与各种数量的类型1中继节点的仿真的下行链路信号与干扰加噪声的累积分布函数。线条1402显示了有两个中继节点且没有使用下行链路补充节点的情况下的仿真结果。线条1404显示了有两个中继节点且根据示意性实施例使用了下行链路补充节点的情况下的仿真结果。线条1406显示了有四个中继节点且根据示意性实施例使用下行链路补充节点的情况下的仿真结果。线条1408显示了有八个中继节点且根据示意性实施例使用下行链路补充节点的情况下的仿真结果。

图14显示了使用根据示意性实施例的用于下行链路传输辅助的下行链路补充节点得到的性能增益与使用根据示意性实施例的用于上行链路传输辅助的上行链路补充节点所得到的性能增益类似。假设，在这种情况下，用户设备与服务节点的关联是基于上行链路耦合损耗的，可以看出通过应用下行链路补充节点，可以在下行链路上获得大约8dB的信 号与干扰加噪声比增益，并且超过50％的用户设备可以在下行链路上获得超过2dB的信号与干扰加噪声比增益。随着中继节点数量的增加，更多节点可被包括在下行链路补充节点集中，从而进一步提高了用户设备接收的信号与干扰加噪声比增益。

因此一个或者多个示意性实施例提供了无线网络和无线用户设备之间的第一方向上使用无线网络的服务节点进行传输，同时提供无线网络和无线用户设备之间在第二方向上使用无线网络的补充节点进行传输。基于在网络和用户设备之间的第二方向上提供比服务节点更好的信道条件来选择补充节点。因此补充节点为服务节点提供传输辅助，以提供用户设备和网络之间的最佳的可用下行链路和上行链路通信。

所述的不同实施例中的流程图和结构图说明了不同示意性实施例中的装置和方法的一些可能的实现的架构、功能和操作。在这点上，流程图或者结构图中的每个块表示模块、片段、功能、或者操作或步骤的一部分。在一些可选实现中，块中提到的一个功能或者多个功能可以与附图中提到的顺序不同的顺序来执行。例如，在某些情况下，根据包括的功能，先后显示的两个块可以基本上同时执行，或者有时这些块可以以相反顺序执行。

为了示意和说明的目的已经介绍了不同示意性实施例的说明，这些说明并不意味着是穷尽的或者对公开的形式的限制。对本领域技术人员来说，很多修改和变化是明显的。在示意性实例中，将用户设备描述为移动电话。不同的示意性实施例可以应用于替代或补充所述平台的其他类型的平台，例如移动平台、固定平台、基于陆地的结构、基于水上的结构、基于空中的结构、智能电话、个人数字助理、台式计算机、服务器计算机、机顶盒、游戏控制台、工作站、以及其他适合的平台。一个部件可以以多种不同的方式包含于平台中。例如，部件可以位于平台内部、平台外部、形成为平台的一部分、机械地安置在平台上、或者以其他方式与平台关联。

选择和说明一个或者多个实施例是为了最佳地解释实施例的原理、实际应用，以及为了使本领域技术人员理解具有各种修改的不同实施例的公开适合于具体使用的考虑。

Claims (16)

1.一种在无线通信网络与无线用户设备之间进行无线通信的方法，包括：

选择所述无线通信网络的第一节点作为所述用户设备的服务节点；

将所述服务节点用于所述用户设备与所述无线通信网络之间的第一方向上的传输；

选择所述无线通信网络的第二节点作为补充节点，其中选择所述无线通信网络的第二节点作为补充节点包括：

选择所述无线通信网络的多个节点作为多个补充节点，从而形成补充节点集；以及

将所述补充节点用于所述无线通信网络与所述用户设备之间的第二方向上的传输，其中将所述补充节点用于所述无线通信网络与所述用户设备之间的第二方向上的传输包括：

响应于所述多个补充节点的第一子集是上行链路补充节点，所述多个补充节点的所述第一子集从所述用户设备接收上行链路传输；以及

响应于所述多个补充节点的第二子集是下行链路补充节点，所述多个补充节点的所述第二子集向所述用户设备发送下行链路传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一节点和所述第二节点是从包括E-UTRAN节点B节点、中继节点、以及其他低功率传输节点的无线通信网络节点组中选择的无线通信网络节点。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

选择所述第二节点包括：选择从所述用户设备接收的上行链路信号比所述服务节点从所述用户设备接收的上行链路信号强的无线通信网络的第二节点作为所述补充节点；

所述第一方向上的传输是从所述服务节点到所述用户设备的下行链路传输；以及

所述第二方向上的传输是从所述用户设备到所述补充节点的上行链路传输。

4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述补充节点用于所述无线通信网络与所述用户设备之间的传输包括：

所述补充节点从所述用户设备接收上行链路传输数据；以及

将所接收到的上行链路传输数据从所述补充节点发送给所述服务节点。

5.根据权利要求3所述的方法，其中将所述补充节点用于所述无线通信网络与所述用户设备之间的传输包括：从所述服务节点向所述补充节点发送上行链路调度参数。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：由所述服务节点适配用于所述第二方向上的传输的无线通信链路的参数。

7.根据权利要求6所述的方法，包括：确定针对所述第二方向上的传输的重传统计数据，以及根据所确定的重传统计数据适配用于所述第二方向上的传输的无线通信链路的参数。

8.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一方向上的传输是从所述用户设备到所述服务节点的上行链路传输；以及

所述第二方向上的传输是从所述补充节点到所述用户设备的下行链路传输。

9.一种与用户设备进行无线通信的通信网络，包括：

服务节点，用于所述用户设备与所述无线通信网络之间的第一方向上的传输，所述服务节点适于选择所述无线通信网络的多个节点作为多个补充节点；以及

补充节点集，其包括所述多个补充节点，所述补充节点用于所述无线通信网络与所述用户设备之间的第二方向上的传输，其中所述补充节点用于所述无线通信网络与所述用户设备之间的第二方向上的传输包括：

响应于所述多个补充节点的第一子集是上行链路补充节点，每个所述上行链路补充节点适于由所述多个补充节点的所述第一子集从所述用户设备接收上行链路传输；以及

响应于所述多个补充节点的第二子集是下行链路补充节点，每个所述上行链路补充节点适于由所述多个补充节点的所述第二子集向所述用户设备发送下行链路传输。

10.根据权利要求9所述的通信网络，其中所述服务节点和所述补充节点是从包括E-UTRAN节点B节点、中继节点、以及其他低功率传输节点的无线通信网络节点组中选择的无线通信网络节点。

11.根据权利要求9所述的通信网络，其中：

所述补充节点从所述用户设备接收的上行链路信号比所述服务节点从所述用户设备接收的上行链路信号强；

所述第一方向上的传输是从所述服务节点到所述用户设备的下行链路传输；以及

所述第二方向上的传输是从所述用户设备到所述补充节点的上行链路传输。

12.根据权利要求11所述的通信网络，其中所述补充节点用于从所述用户设备接收上行链路传输数据，以及将所接收到的上行链路传输数据从所述补充节点发送给所述服务节点。

13.根据权利要求11所述的通信网络，其中所述服务节点用于从所述服务节点向所述补充节点发送上行链路调度参数。

14.根据权利要求9所述的通信网络，其中所述服务节点用于适配所述第二方向上的传输的无线通信链路的参数。

15.根据权利要求14所述的通信网络，其中所述服务节点用于确定针对所述第二方向上的传输的重传统计数据，以及根据所确定的重传统计数据适配用于所述第二方向上的传输的无线通信链路的参数。

16.根据权利要求9所述的通信网络，其中：

所述第一方向上的传输是从所述用户设备到所述服务节点的上行链路传输；以及

所述第二方向上的传输是从所述补充节点到所述用户设备的下行链路传输。