CN102448073B - 混合型中继节点、基站以及混合型中继方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供混合型中继节点、基站以及混合型中继方法。通过进行周期性参考信号传送，使得基站总是能获得基站-终端链路以及中继-终端链路双方的信道质量信息，不管中继节点是工作于何种模式下。由此，基站可以根据基站-终端信道质量信息和中继-终端信道质量信息，从多个工作模式中选择中继节点的工作模式，并生成指示中继节点在所选择的工作模式下工作的工作状态指示信息，发送给中继节点，中继节点按照指示在所选择的工作模式下工作。从而，基站能够改变中继节点的工作模式，以获得更好的系统吞吐量。

Description

混合型中继节点、基站以及混合型中继方法

技术领域

本发明涉及在无线通信网络中提供中继服务的设备和方法。尤其涉及采用能以多种工作模式进行数据中继的混合型中继节点进行通信支持的无线通信网络中的混合型中继节点、基站以及混合型中继方法。

背景技术

协作中继技术(Cooperativerelay)已经被公认为是在移动网络中扩充高速数据服务的覆盖范围、提高小区边缘的吞吐以及提高系统平均吞吐的一个非常好的方法。

在说明协作中继技术之前，先说明中继的一般原理。图1是现有技术的中继节点服务于基站-终端通信的典型场景图。在图1中，基站1和终端3之间的直接链路101由于某种原因，例如被障碍物隔断或是距离过大导致信号能量衰减严重，而无法保证对于终端的服务质量。此时在基站1与终端3之间存在这样一个中继节点2，其与基站1和终端3的距离适中，不会出现信号衰减过于严重的情况。中继节点2可以先从基站1处通过backhaul(回传)链路102接收信息，再将接收到的信息通过中继-终端链路103转发至终端3，以完成整个的通信过程。这是采用中继方法对传统的点到点通信进行辅助与支持的最简单最为典型的示例。

在实际的应用中，需要考虑到中继节点的引入对于通信网络所带来的影响。一个较为可行的办法是按照通信网络中传统的“分层概念”对于中继节点进行分类，以分析不同形式的中继节点引入时所要求的网络端和用户端的改变，并评估其所带来的影响。通常将中继节点按照层次的不同分为L1(layer1，第一层)中继、L2(layer2，第二层)中继和L3(layer3，第三层)中继。在L1中继中，中继节点采用所谓的放大转发模式，无须进行具体的信号处理，直接将接收信号放大后转发出去，因而可以被认为是一个简单的放大器。但是由于噪声也同时被放大，其性能上带来的增益相对其他模式是最小的。L2中继和L3中继均采用解码转发模式，由于具备了检错功能，因此中继可以保证无错的转发。L2中继由于缺少相应的控制功能，其调度完全服从于基站。L3中继中则包含了基础的控制功能，因此相比于L2中继更为强大，但与此同时信息处理的复杂程度也有所提升。

下面具体说明协作中继技术。关于协作中继技术的应用，3GPP(3rdGenerationPartnershipProject：第三代合作伙伴计划)目前正在广泛的征求意见。根据提案的内容，协作中继技术中的中继节点的应用模式已经确定为两种，分别被称为第1类中继(Type1relay)和第2类中继(Type2relay)。这两类中继节点的框架也已经确定并公布，分别为：

第1类中继：此类中继节点能够控制独立的小区，而且这些小区从终端角度看与中继节点从属的主小区不是同一个，这些独立小区拥有自己的物理小区ID，而且中继节点可以传输自己独立的同步信道、参考信号等等；在此基础上进行的单小区操作，终端将会直接从中继处接收调度信息和HARQ反馈，并且将自己的控制信道(SR/CQI/ACK)发送到中继节点处；对于3GPPrelease8(以下简称Rel-8)中规定的终端，中继节点可直接被视为一个符合Rel-8标准的基站；对于LTE-Advance终端，中继节点应能够区别于Rel-8中的基站，以便于未来可能的性能提升扩展。

第2类中继：此类中继节点没有独立的物理小区ID，因此不能产生新的小区；其相对于Rel-8终端是透明的，也就是说，Rel-8终端不能获知此类中继节点的存在；终端可以从中继节点处接收到PDSCH的数据传输，但是不能从中继节点处接收PDCCH控制信令和CRS参考信号。

具体而言，第1类中继更加类似于一个缩小了发射功率的基站，基本上具备了基站的控制和调度功能。其差别主要在于不同于基站通过有线方式与核心网连接，第1类中继的backhaul链路是通过与基站间的同频带空中接口来实现的，更为简便易行。因此第1类中继所带来的性能提升与传统的小区分裂方法带来的性能提升非常相似。它主要用于帮助小区边缘处或是特殊环境下的终端提升传输性能。

图2是现有技术的第1类中继节点的内部结构示意图。作为第1类中继节点主要包括：发送接收天线201，其既可以为单天线，也可以是多天线；无线接收单元202，用于接收射频信号；解调单元204和解码单元206，用于将无线接收单元202接收的射频信号转化为基带信号并进一步提取所需信息，然后传送至数据处理与控制信号产生单元208，或是直接将之送到收发机控制单元209；收发机控制单元209与系统接口210直接相连，通过该系统接口210与系统方面进行数据或控制信号的交互。在发送一侧，依据功能实现的需要，收发机控制单元209可能需要通过数据处理与控制信号产生单元208产生对应的控制信号，在控制信号的控制下将要发送的数据通过编码单元207的编码和调制单元205的调制转变成射频信号进行发送，或者，收发机控制单元209也可以不需要这样的控制信号，直接将要发送的数据通过编码单元207和调制单元205转变成射频信号，在无线发送单元203的控制下发送出去。需要注意的是第1类中继节点可以在主信号调制完成后在发送信号中合并进去由参考信号发生单元212生成的参考信号(导频信号)。同样，在接收一侧，第1类中继节点可以利用信道质量测量单元211对于经无线接收单元202接收的信号的信道质量进行测量。

图3是现有技术的第1类中继节点参与的典型通信过程的示例图。当基站1有数据要向终端3发送时，其首先通过backhaul链路102将数据发送至第1类中继节点2-1(S301)。中继节点2-1在收到数据后，进行CRC(CyclicRedundancyCheck：循环冗余校验)校验步骤(S302)，以验证收到的数据是否正确无误。由于基站1与中继节点2-1间的数据传输不是本发明关注的内容，而且CRC校验等相关步骤可以通过本领域技术人员熟知的各种手法实现，因此这里不再赘述。本示例中假定此传输过程正确，中继节点2-1向基站1发送一个接收确认指示ACK(S303)，告知基站1数据已经正确接收，在确认接收数据正确无误之后，中继节点2-1将会首先进行资源调度(S304)，如利用已知的信道质量信息安排适当的编码调制方案(MCS)，进行天线配置等。之后中继节点2-1将会通过接入链路数据传输(S305)向终端3发送数据。终端3在进行了与上述S302类似的CRC校验(S306)之后，依据数据是否被正确传输向中继节点2-1反馈正确(ACK)或错误(NACK)指示(S306)。如果中继节点2-1在S306中收到错误指示(NACK)，则需要进行S307的重传过程，直至终端3确认数据接收正确(ACK)。

相对于第1类中继节点，第2类中继节点的功能较为简单。它主要是在基站的调度下为终端服务，并与基站的信号一起形成协作，以达到实现空间分集、提升系统性能的效果。因此其在结构上相对与第1类中继节点有所简化。

图4是现有技术的第2类中继节点的内部结构示意图。第2类中继节点的射频及基带信号处理部分(201-207)的结构与第1类中继节点基本相同，但是第2类中继节点中的无线接收单元202和无线发送单元203可以与收发机控制单元209直接相连，而不经过解调解码等链路处理功能。这一功能对应的是物理层的L1中继，即放大转发模式。另外，第2类中继节点不能够对终端发送控制信令，因此图4所示的结构中没有图2所示的数据处理与控制信号产生单元208。由于第2类中继节点的工作完全服从于基站的调度，因此其通过链路监听单元401更为直接地获取基站的控制信号，并且具备对接收到的数据进行缓存的重传数据缓冲区402，按照基站的调度，将重传数据缓冲区402中的数据信息发送到终端。

图5是现有技术的第2类中继节点参与的典型通信过程的示例图。第2类中继节点主要的应用场景为差错重传。在通信的第一阶段，基站1采用广播的方式向外发送数据(S501)，第2类中继节点2-2和终端3同时对数据进行接收，并通过与上述第1类中继接点相同的CRC校验(S502、S503)验证接收数据的正确性。通常情况下基站与中继节点间的链路要远远优于基站-终端链路，因此绝大部分情况下可以保证中继节点处数据接收的正确性。本示例假定中继节点2-2与终端3分别发送确认指示ACK(S504)和错误指示(NACK)(S505)至基站1，则基站1可以确认终端3需要进行重传，且该重传过程可以得到中继节点2-2的帮助。在此基础上基站3需要对于自己和中继节点2-2的资源进行集中调度(S506)，然后将对应的控制信息发送至中继节点2-2(S507)。中继节点2-2在基站1的安排下向终端3发送前一时隙内发送的数据，并且与基站1同时发送的信号一起，形成空间的合并效果(S508)，从而形成协作分集，提升终端处的信号接收性能。

两种类型的中继有各自的优点，但同时也都有自己的缺陷。

第1类中继的优点包括：

一、使用简单。由于第1类中继节点几乎具备了基站的所有功能，其进行资源调度比较简单，与终端间的控制信息交换也容易实现。

二、性能提升明显。第1类中继能够获得类似于小区分裂技术所带来的性能增益，其对于终端的传输性能，特别是位于小区边缘处的终端的传输性能的改善是比较明显的。

第1类中继的缺点包括：

一、对于节点布设要求较高。第1类中继的适用环境为中继-终端链路质量远远好于基站-终端链路质量的情况，这就对于中继节点的布设提出了较高的要求。有研究证明如果中继节点的布置不合理，可能会导致其作用发挥受限，而同时引入的开销甚至可能会导致整体吞吐量的降低。

二、复杂度高。由于第1类中继节点在功能上几乎等同于一个独立的基站，其与主基站之间可能会存在相互干扰，这种带内干扰会导致系统传输性能的明显下降。因此需要引入小区间干扰抑制技术(ICIC)，这会导致系统复杂度的较大提升。

第2类中继的优点包括：

一、布设灵活。第2类中继对于使用环境没有特别的要求，其利用空间分集带来性能增益的特点使得其在各种信道环境下都能够带来性能的提升。

二、互干扰小。由于第2类中继的运行完全受控于基站，因此基本不会出现基站-中继或者中继相互间的干扰问题。

第2类中继的缺点包括：

一、性能增益有限。为了防止对于基站的CRS参考信号造成干扰，规定第2类中继节点不允许发送自己的CRS参考信号。这意味着无论中继节点还是基站均无法获得中继-终端链路的链路质量测量值。这一缺陷导致了基站无法优化联合传输的传输方案，因此尽管能够产生协作分集，但是性能提升可能极为有限。

二、资源损耗较多。由于第2类中继工作在一种基站与中继节点协作传输的方式下，这种方式同时占用基站与中继节点的无线资源，因此资源利用率相对于第1类中继偏低。

三、由于所有的资源调度工作统一由基站完成，对于基站的复杂度和工作量提出了更高的要求。

针对上述两种类型的中继各自的优缺点，在3GPPRAN1标准组织中，关于如何提升中继技术性能，改进两种类型中继各自的缺点也多次被提及：在标准草案R1-091456(3GPPRAN1#56b，Seoul，SouthKorea，23^th-27^thMarch2009)中，提出了采用范围扩展技术扩展第1类中继的独立小区覆盖范围，同时降低基站发射功率，以减小基站-中继干扰的方法。另外，在标准草案R1-091403(3GPPRAN1#56b，Seoul，SouthKorea，23^th-27^thMarch2009)中，针对第2类中继中无法获得中继-终端链路质量信息因而不能调整传输方案的问题，提出了使用长期统计的误块率(BLER)结果作为传输方案调整的依据的方法。但是，这一方法的精确度和及时性都有待验证。而在标准草案R1-092117(3GPPRAN1#57，SanFrancisco，USA，4^th-8^thMay2009)中，则对两种中继模式共存的可能性提出了探讨，但是并未具体涉及如何在两种工作模式间进行选择和切换，以及如何利用共存的特点使两种模式均能受益等问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供混合型中继方式下的中继节点、基站和中继方法，从多个工作模式中选择适当的工作模式，发挥多个工作模式各自的优点，通过混合型中继方式提高中继效率，提升中继系统的吞吐量。

本发明的一个技术方案是一种混合型中继节点，对无线通信网络中的基站与终端之间的数据通信进行中继，其特征在于，该混合型中继节点具有：系统接口单元，与基站连接，经由该系统接口单元与基站进行通信；信号处理单元，对要中继的数据进行处理，以多种工作模式实现基站与终端之间的数据中继；信号收发单元，与终端连接，经由该信号收发单元与终端进行通信；存储单元，存储有终端状态信息表和参考信号周期表，所述终端状态信息表保持有表示该中继节点与终端之间的信道状态的中继-终端信道质量信息，所述参考信号周期表保持有向终端发送周期性参考信号的发送周期和上一次发送时刻；参考信号发送单元，通过参照所述参考信号周期表中的所述发送周期和所述上一次发送时刻，在判断为当前时刻已到达参考信号发送时刻时，产生周期性参考信号并发送给所述终端，用发送该周期性参考信号的定时来更新所述参考信号周期表中的所述上一次发送时刻，并且根据从所述终端反馈回来的该中继节点与终端之间的信道状态信息来更新所述终端状态信息表中的所述中继-终端信道质量信息，将更新后的所述中继-终端信道质量信息发送至所述基站；以及模式控制单元，在所述参考信号发送单元判断为已到达所述参考信号发送时刻时，并且在收到来自基站的根据所述更新后的中继-终端信道质量信息生成的、用于指示该中继节点在所述多个工作模式中的一个工作模式下工作的工作状态指示信息后，该模式控制单元使所述信号处理单元在该一个工作模式下工作。

根据本发明的混合型中继节点中具备模式控制单元，该单元可以通过接收基站的工作状态指示信息，将中继节点调整为第1类中继模式或是第2类中继模式等。当中继节点工作在第1类中继模式下时，其功能等同于第1类中继节点。当中继节点工作在第2类中继模式下时，其功能等同于第2类中继节点。

根据本发明，在中继节点中引入了参考信号发送单元。在参考信号发送时刻到来时中止数据传输，无视中继工作模式，在基站之后发送CRS周期性参考信号到终端，并从终端接收中继-终端链路质量反馈，并将结果报告给基站。同时更新CRS参考信号周期表的上一次CRS发送时刻。当收到基站发送的CRS发送周期调整命令时，更新CRS参考信号周期表的CRS发送周期，并立刻执行上述周期性CRS发送功能。

此外，本发明的另一技术方案是一种无线通信网络中的基站，通过能以多种工作模式进行数据中继的中继节点与终端之间进行数据通信，其特征在于，该基站具有：系统接口单元，与中继节点及终端连接，经由该系统接口单元与中继节点或终端进行通信；信号处理单元，对与中继节点或者终端之间传输的数据进行处理；存储单元，存储有终端信道状态信息表和中继状态信息表，所述终端信道状态信息表保持有表示基站与终端之间的信道状态的基站-终端信道质量信息、以及表示中继节点与终端之间的信道状态的中继-终端信道质量信息，所述中继状态信息表保持有表示基站与中继节点之间的信道状态的基站-中继信道质量信息、中继节点向终端发送周期性参考信号的发送周期和上一次发送时刻；参考信号发送控制单元，通过参照所述中继状态信息表中存储的所述发送周期和所述上一次发送时刻，在判断为当前时刻已到达参考信号发送时刻时，产生周期性参考信号并发送给所述终端，并且将指示中继节点向所述终端发送所述周期性参考信号的周期性参考信号发送指示发送给所述中继节点，根据从所述终端反馈回来的该基站与终端之间的信道状态信息以及从所述中继节点接收到的中继节点与终端之间的信道状态信息，来更新所述终端信道状态信息表中的所述基站-终端信道质量信息和所述中继-终端信道质量信息，并且根据从所述中继节点反馈回来的中继节点向终端发送所述周期性参考信号的定时，来更新所述中继状态信息表中的所述上一次参考信号发送时刻；以及中继模式选择单元，根据更新后的所述终端信道状态信息表中的所述基站-终端信道质量信息和所述中继-终端信道质量信息，从所述多个工作模式中选择中继节点的工作模式，并生成指示中继节点在所选择的工作模式下工作的工作状态指示信息，发送给所述中继节点。

根据本发明，在基站中引入了参考信号发送控制单元。基站根据中继状态信息表，在发送时刻到来时中止数据传输，无视中继工作模式，发送CRS周期性参考信号到终端并指示中继节点也发送CRS周期性参考信号到终端。然后从终端接收基站-终端链路质量反馈，从中继节点接收中继-终端链路质量信息，同时更新中继状态信息表的上一次CRS发送时刻，更新终端信道状态信息表中的基站-终端和中继-终端的信道状态信息，并开始执行中继工作模式选择功能。发送控制单元还可以按照一定方法评估CRS发送周期，向终端的关联中继节点发送周期调整命令，更新中继状态信息表及参考信号周期表中的CRS发送周期。

根据本发明，在基站中引入了模式选择单元。根据中继状态信息表中的终端识别符找到关联终端，依据终端信道状态信息表中的信道状态信息，按照一定方法进行中继节点的工作模式选择，并将相关指示发送至中继节点。

本发明的又一技术方案是一种混合型中继方法，通过能以多种工作模式进行数据中继的混合型中继节点对无线通信网络中的基站与终端之间的数据通信进行中继，其特征在于，该混合型中继节点中存储有终端状态信息表和参考信号周期表，所述终端状态信息表保持有表示该中继节点与终端之间的信道状态的中继-终端信道质量信息，所述参考信号周期表保持有该中继节点向终端发送周期性参考信号的发送周期和上一次发送时刻；该基站中存储有终端信道状态信息表和中继状态信息表，所述终端信道状态信息表保持有表示基站与终端之间的信道状态的基站-终端信道质量信息以及所述中继-终端信道质量信息，所述中继状态信息表保持有表示基站与中继节点之间的信道状态的基站-中继信道质量信息、中继节点向终端发送所述周期性参考信号的所述发送周期和所述上一次发送时刻；该方法包括下列步骤：所述基站，通过参照所述中继状态信息表中存储的所述发送周期和所述上一次发送时刻，在判断为当前时刻已到达参考信号发送时刻时，产生周期性参考信号并发送给所述终端，并且将指示中继节点向所述终端发送所述周期性参考信号的周期性参考信号发送指示发送给所述中继节点；所述中继节点，通过参照所述参考信号周期表中的所述发送周期和所述上一次发送时刻，在判断为当前时刻已到达参考信号发送时刻时，并且在从所述基站收到所述周期性参考信号发送指示时，产生所述周期性参考信号并发送给所述终端，用发送该周期性参考信号的定时来更新所述参考信号周期表中的所述上一次发送时刻，并且根据从所述终端反馈回来的该中继节点与终端之间的信道状态信息来更新所述终端状态信息表中的所述中继-终端信道质量信息，将更新后的所述中继-终端信道质量信息发送至所述基站；所述基站根据从所述终端反馈回来的该基站与终端之间的信道状态信息以及从所述中继节点接收到的所述更新后的中继-终端信道质量信息，来更新所述终端信道状态信息表中的所述基站-终端信道质量信息和所述中继-终端信道质量信息，并且根据从所述中继节点反馈回来的中继节点向终端发送周期性参考信号的所述定时，来更新所述中继状态信息表中的所述上一次参考信号发送时刻；所述基站根据更新后的终端信道状态信息表中的基站-终端信道质量信息和中继-终端信道质量信息，从所述多个工作模式中选择中继节点的工作模式，并生成指示中继节点在所选择的工作模式下工作的工作状态指示信息，发送给所述中继节点；以及所述中继节点在收到该工作状态指示信息后，在该工作状态指示信息所指示的工作模式下工作。

通过本发明的上述中继节点和上述基站，实现了本发明的混合型中继方法。本发明的混合型中继方法通过进行周期性的CRS参考信号传送，使得基站总是能获得基站-终端链路以及中继-终端链路双方的信道质量信息，不管中继节点是工作于何种中继模式下。因此，基站可以根据需要为中继节点选择适当的工作模式，发挥不同工作模式的优点，通过混合型中继方式提高中继效率，提升中继系统的吞吐量。

发明效果：

依据以上说明，本发明的混合型中继方式下的中继节点、基站和中继方法可以依据通信服务要求从多个工作模式中为中继节点选择适当的工作模式，发挥多个工作模式各自的优点，通过混合型中继方式提高中继效率，提升中继系统的吞吐量。

附图说明

图1是现有技术的中继节点服务于基站-终端通信的典型场景图。

图2是现有技术的第1类中继节点的内部结构示意图。

图3是现有技术的第1类中继节点参与的典型通信过程的示例图。

图4是现有技术的第2类中继节点的内部结构示意图。

图5是现有技术的第2类中继节点参与的典型通信过程的示例图。

图6是根据本发明的混合型中继节点的结构的示意图。

图7是根据本发明的基站的结构的示意图。

图8是根据本发明的终端信道状态信息表的示例。

图9是根据本发明的中继状态信息表的示例。

图10是根据本发明的混合型中继方法的流程图。

图11是根据本发明的中继模式选择过程的流程图。

图12是根据本发明的周期性参考信号发送周期调整过程的流程图。

图13是根据本发明的参考信号周期表的示例。

图14是根据本发明的终端状态信息表的示例。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。在下面的说明中，假设中继节点的初始工作状态是第1类中继模式。但初始工作状态是第2类中继模式的情况当然也可适用于本发明。

此外，现有的小区概念可以是“一个基站”，“基站的一个扇区”，“一个家庭基站”，或者一个“中继节点”等覆盖的范围。为了简化描述，在下面的说明中一个小区表示一个“基站”覆盖的范围。

在本发明的实施方式中，中继节点是从属于小区的、专门服务于基站与终端间通信的设备，其本身没有独立的通信要求。中继节点在小区中的布设有较大的自由性，其对于终端的服务模式受到基站的控制。

图6是根据本发明的混合型中继节点的结构的示意图。本发明的混合型中继节点对无线通信网络中的基站与终端之间的数据通信进行中继。如图6所示，根据本发明实施方式的混合型中继节点主要包括以下结构：

系统接口单元210，与基站连接，中继节点经由该系统接口单元与基站进行通信；

信号处理单元，对要中继的数据进行处理，以多种工作模式实现基站与终端之间的数据中继。该信号处理单元具体可以包括调制、解调、编码、解码等信号处理部分204～207、数据处理与控制信号产生单元208、收发机控制单元209、信道质量测量单元211、参考信号发生单元212、链路监听单元401、重传缓冲区402。由上述在附图2和4中针对现有技术的第1类中继节点和第2类中继节点的说明可知，本发明的信号处理单元具备了第1类中继节点和第2类中继节点双方的结构单元，因此通过切换不同结构单元的工作状态，可以以包括第1类中继模式、第2类中继模式、无中继模式等的多个工作模式进行基站与终端之间的数据中继；

信号收发单元，与终端连接，经由该信号收发单元与终端进行通信。该信号收发单元具体可以包括天线201、无线接收单元202、无线发送单元203。

系统接口单元、信号处理单元和信号收发单元的功能及结构与上述针对现有技术参照附图2和4以相同附图标记描述的第1类中继节点和第2类中继节点所具有的相应结构单元相同，可以采用本领域技术人员公知的技术手段实现，因此其具体说明从略。同样，在以下本发明的实施方式的说明中，涉及现有技术部分中已经说明过的各结构、功能、步骤均可采用同样的技术手段实现，具体说明予以省略。

本发明的混合型中继节点还包括：模式控制单元601、参考信号发送单元602、参考信号周期存储单元603、终端状态信息存储单元604。这里，为了便于说明将参考信号周期存储单元603、终端状态信息存储单元604作为分别存储了参考信号周期表以及终端状态信息表的分开的两个存储器加以说明，但实际上两者可以作为一个存储单元实现，此时该存储单元中存储有参考信号周期表和终端状态信息表。

关于本发明的参考信号周期存储单元603中存储的参考信号周期表的详细内容将在后文中利用附图13进行说明。这里利用附图14说明终端状态信息存储单元604中存储的终端状态信息表。图14是根据本发明的终端状态信息表的示例，在图14中，每一个行都对应一个中继节点所关联的终端的信息，其中包括终端号1401，中继-终端信道质量信息1402以及统计误块率1403。

在此，终端号1401给出中继节点所关联的终端的识别符(终端1、终端2、……、终端m)，中继-终端信道质量信息1402给出中继节点与相应终端之间的信道质量信息(h₁、h₂、……、h_m)。统计误块率1403给出的是该终端的统计误块率(BLER₁、BLER₂、……、BLER_m)，统计误块率1403可用于如后所述的周期性参考信号发送周期的调整过程，以及在采用链路信噪比作为信道状态信息时根据系统吞吐量来确定用于中继模式选择的门限值的过程。

当中继节点工作于第1类中继模式下时，意味着中继节点此时具有与终端通信的主导权。终端发送的射频信号由天线201接收到后，经过无线接收单元202、解调单元204、解码单元206后转化为上行数据流，并传送至数据处理与控制信号产生单元208。同时信道质量测量单元211会将终端发送的信道质量反馈报告分离出来，并同样传送至数据处理与控制信号产生单元208。该报告会用于更新终端状态信息存储单元604中存储的终端状态信息表，并作为第1类中继模式下中继节点对于中继-终端链路传输方式调整的依据(详细内容如后所述)。而中继节点从系统接口单元210接收到基站发送的下行数据流后，通过数据处理与控制信号产生单元208添加必要的控制信息，然后经过编码单元207、调制单元205和无线发送单元203后，经过天线201发送至终端。

在本发明的混合型中继节点中，在经无线发送单元203发送之前，在发送信号中合并由参考信号发生单元212所产生的周期性参考信号，以确保接下来中继节点仍然能够从终端处获得中继节点与终端之间的信道状态信息报告。

具体而言，参考信号发送单元602通过参照参考信号周期存储单元603中存储的参考信号周期表，判断是否到达参考信号发送时刻(详细内容如后所述)。若未到达参考信号发送时刻，则继续当前模式(这里为第1类中继模式)下的中继，在判断已到达参考信号发送时刻时，中继节点通过参考信号发生单元212产生CRS(commonreferencesignal)参考信号，并将其合并到发送信号中发送给终端。通过在发送信号中并入CRS信号，中继节点可以通过信道质量测量单元211获得从终端反馈回来的中继-终端信道质量信息，中继节点利用该反馈回来的中继-终端信道质量信息更新终端状态信息存储单元604中存储的终端状态信息表，并且将更新后的中继-终端信道质量信息1402通过系统接口单元210转发至基站。另外，中继节点在每次发送了CRS信号后，用发送该CRS信号的定时来更新参考信号周期存储单元603中存储的参考信号周期表中的上一次参考信号发送时刻信息(详细内容如后所述)。

其中，在判断已到达参考信号发送时刻时，中继节点可以先停止数据发送，等待来自基站的周期性参考信号发送指示，并且在收到基站的该指示后，再产生CRS参考信号并进行上述发送。

将以上过程称为周期性参考信号发送过程。

在周期性参考信号发送过程结束后，中继节点等待来自基站的工作状态指示信息，并且进入模式控制阶段。模式控制单元601在收到来自基站的根据更新后的中继-终端信道质量信息生成的、用于指示该中继节点在多个工作模式中的一个工作模式下工作的工作状态指示信息后，对上述信号处理单元进行控制，使得其在该一个工作模式下工作。

具体来说，如果通过系统接口单元210从基站收到维持原工作模式的指示，则中继节点恢复数据传输的动作，以第1类中继模式继续数据传输；如果从基站收到终止服务的指示，则中继节点断开与终端的连接，将控制权交还给基站；如果从基站收到模式切换的指示，则中继节点可以例如通过模式控制单元601切换信号处理部分204～207、数据处理与控制信号产生单元208、收发机控制单元209、与基站进行通信的系统接口单元210、信道质量测量单元211、参考信号发生单元212、链路监听单元401、重传缓冲区402等单元的工作/不工作的状态，形成第1类中继节点所具有的各单元工作的第1类中继模式，或者第2类中继节点所具有的各单元工作的第2类中继模式，由第1类中继模式切换至第2类中继模式，将通信主导权交给基站，在第2类中继模式下，对上下行信号进行上述第2类中继处理。即：在通过系统接口单元210从基站获得数据后，中继节点将其存储于重传数据缓冲区402，通过链路监听单元401监听到终端接收出现错误后，在基站指示下向终端发送信号，形成协作分集。

在切换到第2类中继模式之后，中继节点将参考信号周期表初始化。

本发明实施方式的特征之一在于启用了CRS周期性参考信号发送，因此，中继节点中与本发明有直接关系的部分在于参考信号发送单元602和参考信号周期存储单元603中存储的CRS发送周期表(参考信号周期表)。CRS发送周期表的格式如附图13所示，图13是根据本发明的参考信号周期表的示例，本发明的参考信号周期表的内容包含两部分，一为当前CRS发送周期1301，二为上一次CRS发送时刻1302。参考信号发送单元602通过参照CRS发送周期表，在当前CRS发送周期1301与上一次CRS发送时刻1302相加的结果大于当前时刻时，判断为未到达周期性CRS发送时刻。相反，在当前CRS发送周期1301与上一次CRS发送时刻1302相加的结果小于或等于当前时刻时，判断为已到达周期性CRS发送时刻。因此，CRS发送周期表为中继节点的行为与动作提供参考，同时其存储内容根据从基站接收到的指示及自身完成的动作进行更新。例如，在上述周期性参考信号发送过程中，中继节点在向终端发送了CRS信号后，用发送该CRS信号的定时来更新上一次CRS发送时刻1302(上一次参考信号发送时刻信息)。CRS发送周期1301也可以被更新，本发明的中继节点在工作于第2类中继模式下时，可能会通过系统接口单元210从基站接收到CRS发送周期调整指示。此时，中继节点将根据指示，更新CRS参考信号周期表中的CRS发送周期1301(详细内容后述)，这样，如果上一次CRS发送时刻1302与更新后的CRS发送周期1301相加后小于或等于当前时刻，则中继节点立刻进入CRS周期发送流程；如果仍大于当前时刻，则中继节点判断为未到达周期性CRS发送时刻，并继续等待。

参考信号发送单元602继续参照参考信号周期存储单元603中存储的CRS参考信号周期表，判断是否到达CRS周期发送时刻，若未到达周期性CRS发送时刻，则继续当前模式(这里为第2类中继模式)下的中继，当到达CRS周期发送时刻时，重复之前的流程。

图6中分别用不同的线形表示了在本发明的混合型中继节点中的用于不同中继模式的数据流向。

下面说明根据本发明实施方式的基站。图7是根据本发明的基站的结构的示意图。本发明的无线通信网络中的基站通过能以多种工作模式进行数据中继的中继节点与终端之间进行数据通信。本发明的基站主要包括：

系统接口单元701，与中继节点及终端连接，经由该系统接口单元与中继节点或终端进行通信；

信号处理单元702，对与中继节点或者终端之间传输的数据进行处理。具体来说，该信号处理单元702中，至少包括映射单元和解映射单元703与704、调制、解调、编码、解码等信号处理部分705～708，时间控制单元709，上层数据与控制单元710，信道估计单元711，比特训练单元712，网络接口713、参考信号发生单元718等。上层数据与控制单元710具备主要的控制功能，通过网络接口713与核心网相连接。这些结构单元能够使用现有的基站的结构，因此省略具体的说明。

此外，在图7所示的基站中还包括本发明所涉及的终端信道状态信息存储单元714，中继状态信息存储单元715，参考信号发送控制单元716，以及中继模式选择单元717。

其中，终端信道状态信息存储单元714和中继状态信息存储单元715是存储基站以及小区内关联终端与中继节点状态信息的存储器，分别保存有终端信道状态信息表和中继状态信息表，该终端信道状态信息表保持有表示基站与终端之间的信道状态的基站-终端信道质量信息、以及表示中继节点与终端之间的信道状态的中继-终端信道质量信息，该中继状态信息表保持有表示基站与中继节点之间的信道状态的基站-中继信道质量信息、中继节点向终端发送周期性参考信号的发送周期和上一次发送时刻。另外，同样，这里为了便于说明将终端信道状态信息存储单元714、中继状态信息存储单元715作为分别存储了终端信道状态信息表和中继状态信息表的分开的两个存储器加以说明，但实际上两者可以作为一个存储单元来实现，此时该存储单元中存储有终端信道状态信息表和中继状态信息表。

图8是根据本发明的终端信道状态信息存储单元714中存储的终端信道状态信息表的一个示例。在图8中，每一个行都对应一个基站控制小区内终端的信息，其中包括终端号801，关联中继号与服务模式802，基站-终端路信道质量信息803，中继-终端信道质量信息804以及统计误块率805。

在此，终端号801给出基站控制的小区内的各个终端，关联中继号与服务模式802给出终端所关联的中继节点、以及该中继节点当前工作在何种模式。列802的值的格式如图8所示，可分为前后两个部分，前半部分的A1或者A2是终端所关联的中继节点的识别符，后半部分值为1或者2，为1时表示此关联中继节点工作在第1类中继模式，为2时表示此关联中继节点工作在第2类中继模式。当列802的值为0时表明此终端直接由基站提供服务，没有采用中继节点的支持，此时相应的中继-终端信道质量信息804为空。

当基站即将执行中继模式选择时，需要根据终端信道状态信息表中的基站-终端路信道质量信息803和中继-终端信道质量信息804做出判断。

统计误块率805给出各终端的统计误块率，其存储了与中继节点的终端状态信息表中的统计误块率1403相同的内容，可以通过中继节点向基站报告的过程中相互之间的通信，与中继节点的终端状态信息表中的统计误块率1403取得同步。

图9是根据本发明的中继状态信息存储单元715中存储的中继状态信息表的一个示例。在图9中，每一个行都对应一个基站控制小区内中继节点的信息，其中包括中继号901，工作模式902，关联终端号903，基站-中继信道质量信息904，中继节点进行上述周期性参考信号发送过程的CRS发送周期905以及上一次CRS发送时刻906。

在本发明的实施方式中，中继号901给出基站控制的小区内的中继节点，工作模式902给出该中继节点当前的工作模式。在工作模式信息902值为1时表示中继节点工作在第1类中继模式，在工作模式信息902值为2时表示中继节点工作在第2类中继模式，当工作模式信息902值为0时表示此中继节点目前没有关联到任何终端，即工作在无中继模式，此时，相应的关联终端号903为空。

基站在执行中继模式选择之前，也要进行与中继节点类似的上述周期性参考信号发送过程。

参考信号发送控制单元716首先通过参照中继状态信息表中存储的CRS发送周期905和上一次CRS发送时刻906，以与上述中继节点的周期性参考信号发送过程中相同的判断方法，判断是否到达参考信号发送时刻。即，在CRS发送周期905与上一次CRS发送时刻906相加的结果大于当前时刻时，基站判断为未到达参考信号发送时刻。相反，在CRS发送周期905与上一次CRS发送时刻906相加的结果小于或等于当前时刻时，基站判断为已到达参考信号发送时刻，并执行周期性参考信号的发送。

就是说，在参考信号发送控制单元716判断为当前时刻已到达参考信号发送时刻时，基站产生CRS周期性参考信号并发送给终端，并且基站还将前面提到过的周期性参考信号发送指示发送给中继节点，以指示中继节点也向终端发送CRS周期性参考信号。

终端在收到基站发来的CRS周期性参考信号后，将向基站报告基站与终端之间的信道状态信息，另外，由上述记载可知，中继节点在根据基站的指示进行了周期性参考信号发送过程之后，也会收到从终端反馈回来的中继-终端信道质量信息，并且会将更新后的中继节点与终端之间的信道状态信息报告给基站。

基站根据从终端反馈回来的该基站与终端之间的信道状态信息以及从中继节点接收到的中继节点与终端之间的信道状态信息，来更新终端信道状态信息表中的基站-终端信道质量信息803和中继-终端信道质量信息804。并且，基站也对中继状态信息表中的上一次参考信号发送时刻906进行更新，为此，中继节点向基站报告其在周期性参考信号发送过程中向终端发送周期性参考信号的定时，基站根据从中继节点获取的该定时，更新中继状态信息表中的上一次参考信号发送时刻906。

如前所述，由于中继节点工作于第1类中继模式时，基站与终端间不存在直接的通信过程，基站侧不能获知基站-终端链路的信道质量信息，因此图8所示的终端信道状态信息表中的基站-终端路信道质量信息803，在终端关联的中继节点的工作模式为第1类中继模式时不能被即时更新，针对于此，本发明采用了周期性参考信号传送，使得终端所关联的中继节点的工作模式为第1类中继模式时，该终端所对应的基站-终端路信道质量信息803通过周期性参考信号发送过程也得以被更新。

同样地，如前所述，由于中继节点工作于第2类中继模式时，中继节点相对于终端为完全透明的，基站不能获得中继-终端信道质量信息，因此图8所示的终端信道状态信息表中的中继-终端信道质量信息804在终端关联的中继节点的工作模式为第2类中继模式时不能被即时更新，对此，本发明通过采用周期性参考信号传送，使得终端所关联的中继节点的工作模式为第2类中继模式时，该终端所对应的中继-终端信道质量信息804通过周期性参考信号发送过程得以更新。

由此，本发明通过进行周期性的参考信号传送，使得基站总是能获得基站-终端链路以及中继-终端链路双方的信道质量信息，不管中继节点是工作于何种中继模式下。

之后，基站进入中继模式选择阶段。中继模式选择单元717根据更新后的终端信道状态信息表中的基站-终端信道质量信息803和中继-终端信道质量信息804，从多个工作模式中选择中继节点的工作模式，并生成指示中继节点在所选择的工作模式下工作的工作状态指示信息，发送给中继节点。从而，基站能够通过中继模式选择单元717改变中继节点的工作模式，以获得更好的系统吞吐量。具体的模式选择方法将会在以下详细说明。

在基站的周期性参考信号发送过程中，参考信号发送控制单元716在判断为已到达参考信号发送时刻时，可以暂时停止与中继节点和终端之间的数据传输，而在收到了从中继节点返回的针对工作状态指示信息的确认信息之后，再恢复与中继节点和终端之间的数据传输。

图10是利用上述混合型中继节点以及基站进行的根据本发明的混合型中继方法的流程图。本发明的混合型中继方法，通过能以多种工作模式进行数据中继的混合型中继节点对无线通信网络中的基站与终端之间的数据通信进行中继。

在开始混合型中继方法的周期性参考信号发送以及中继模式选择过程之前，中继节点2-3和基站1可以分别先中止数据传输(S1001)。基站1如上所述，依据中继状态信息表判断是否到达周期性CRS发送时刻，开始周期性参考信号发送过程，传送CRS参考信号至终端3(S1002)，同时向中继节点2-3发送周期性参考信号发送指示(S1003)，中继节点收到该指示后如上所述依据参考信号周期表开始周期性参考信号发送过程，发送CRS参考信号至终端3(S1004)。终端3依据分别从基站1和中继节点2-3收到的CRS参考信号，分别对基站-终端链路信道质量和中继-终端链路信道质量进行评估(S1005)，将基站-终端链路信道质量报告给基站1(S1006)，将中继-终端链路信道质量报告给中继节点2-3(S1007)。中继节点2-3收到终端3发来的中继-终端链路质量报告后将其报告给基站1，并向基站1报告周期性参考信号发送过程中向终端发送周期性参考信号的定时(S1008)。基站1在获得与终端关联的上述两路质量报告后，更新终端信道状态信息表中的基站-终端信道状态信息803和中继-终端信道状态信息804，并根据从中继节点获得的定时来更新中继状态信息表中的上一次CRS发送时刻906(S1009)。基站1随后进入中继模式选择过程(详细内容如后所述)(S1010)，选择完成后将工作状态指示信息发送至中继节点2-3(S1011)。中继节点2-3收到工作状态指示信息后调整自身工作模式(S1012)，并向基站1反馈确认信息(S1013)。随后双方按照刚刚确定的工作模式，恢复数据传输(S1014)。此处如果基站1决定不再需要中继节点进行服务并向中继节点发送相应的工作状态指示信息，则收到该指示的中继节点进入空闲状态，不再参与数据传输。

在本发明的实施方式中，周期性参考信号发送过程的目的之一是及时响应信道环境的变化，通过切换中继节点的工作模式获得更高的系统吞吐量，目的之二是更新中继-终端信道质量信息，便于基站在中继节点工作于第2类中继模式时选择合适的传输方案，提升第2类中继模式时的系统性能。

下面具体说明基站所进行的中继模式选择过程。图11是根据本发明的中继模式选择过程的流程图。

基站开始执行中继模式选择过程后，首先访问终端信道状态信息表，获得中继节点所关联的终端的基站-终端信道状态信息803(例如，可以是基站-终端链路信噪比γ₁)和中继-终端信道状态信息804(例如，可以是中继-终端链路信噪比γ₂)(S1101)。随后基站计算基站-终端信道状态信息803和中继-终端信道状态信息804之间的比值α＝γ₁/γ₂(S1102)。α值首先将与系统设定的上限门限值α_TH1比较(S1103)，如果α＞α_TH1(S1103，是)，则基站将选择无需中继节点而直接与终端进行通信，中继节点将不再对该通信过程进行支持，即无中继模式(S1105)。如果α≤α_TH1(S1103，否)，则将其与系统设定的比上述上限门限值α_TH1小的下限门限值α_TH2进行比较(S1104)，如果α＜α_TH2(S1104，是)，则基站将中继节点决定为第1类中继模式(S1107)。否则(S1104，否)，基站将中继节点决定为第2类中继模式(S1106)。至此中继模式选择过程结束。

系统针对基站-终端信道状态信息803和中继-终端信道状态信息804的比值α设定了两个门限值α_TH1(上限值)和α_TH2(下限值)，在该比值α大于上限门限值α_TH1时，认为基站-终端间的链路质量远好于中继-终端间的链路质量，因此此时基站决定不需要中继参与而直接与终端通信；在比值α小于下限门限值α_TH2时，认为中继-终端间的链路质量远好于基站-终端间的链路质量，因此此时基站决定采用对通信性能提升更为明显的第1类中继模式；在比值α处于上限值α_TH1与下限值α_TH2之间时，基站决定采用性能提升有限但互干扰更小的第2类中继模式。

由此可见，系统可以根据具体情况(使用的信道状态信息的具体种类等)任意地设定上述上限值α_TH1和下限值α_TH2。

下面给出在采用链路信噪比作为信道状态信息时，根据Type1Relay第1类中继模式、Type2Relay第2类中继模式以及无中继模式下的系统吞吐量来确定上述两个门限值的优选方法。

设每次传输时，在特定链路信噪比γ下，其误块率为φ(γ)。如果出现传输错误，则需要进行重传。在此方法的说明中假定重传所采用的MCS与初始传输一致，但此方法同样可以用于重传所采用的MCS与初始传输不一致的情况。对于一个最大传输次数为N次的过程，如果采用第1类中继，其吞吐量为：

$\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\φ}{\left({\mathrm{\γ}}_2\right)}^{n-1}(1-\mathrm{\φ}\left({\mathrm{\γ}}_2\right))\frac{1}{n}=\ln (1-\mathrm{\φ}\left({\mathrm{\γ}}_2\right))(\frac{1}{\mathrm{\φ}\left({\mathrm{\γ}}_2\right)}-1)(N\→\∞)$ (公式1)

如果采用第2类中继，即在重传阶段存在中继与基站的协作分集，则其吞吐量可表示为：

$1-\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\α}{\mathrm{\γ}}_2\right)+\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\α}{\mathrm{\γ}}_2\right)\underset{n=2}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\φ}{\left((\mathrm{\α}+1){\mathrm{\γ}}_2\right)}^{n-2}(1-\mathrm{\φ}\left((\mathrm{\α}+1){\mathrm{\γ}}_2\right))\frac{1}{n}$

$=\ln (1-\mathrm{\φ}\left((\mathrm{\α}+1){\mathrm{\γ}}_2\right))\frac{\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\α}{\mathrm{\γ}}_2\right)}{\mathrm{\φ}\left((\mathrm{\α}+1){\mathrm{\γ}}_2\right)}(\frac{1}{\mathrm{\φ}\left((\mathrm{\α}+1){\mathrm{\γ}}_2\right)}-1)+1-\frac{\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\α}{\mathrm{\γ}}_2\right)}{\mathrm{\φ}\left((\mathrm{\α}+1){\mathrm{\γ}}_2\right)}(N\→\∞)$ (公式2)

其中α为基站-终端链路信噪比γ₁和中继-终端链路信噪比γ₂之间的比值。类似的，如果不采用中继，基站直接完成与终端间的传输和重传过程，则吞吐量可表示为：

$\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\φ}{\left(\mathrm{\α}{\mathrm{\γ}}_2\right)}^{n-1}(1-\mathrm{\φ}\left({\mathrm{\α\γ}}_2\right))\frac{1}{n}=\ln (1-\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\α}{\mathrm{\γ}}_2\right))(\frac{1}{\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\α}{\mathrm{\γ}}_2\right)}-1)(N\→\∞)$ (公式3)

根据以上吞吐量分析，可以设定使公式2的结果等于公式1的结果的α取值作为α_TH2，使公式3的结果等于公式2的结果的α取值作为α_TH1。

下面说明本发明中的周期性参考信号的发送周期调整过程。

为了获得更为精确的中继-终端链路信道质量，本发明的基站可能需要对于CRS周期性参考信号的发送周期做出调整。当基站执行周期性参考信号的发送周期调整时，可以根据终端的统计误块率做出判决，例如基站可以从中继节点获取终端状态信息表中存储的终端的统计误块率信息1403，也可以直接参照自身所存储的终端信道状态信息表中的统计误块率信息805(如前所述，805与1403的内容相同且同步)，判断终端的统计误块率是否大于规定的系统要求值，根据判断结果对中继状态信息表中的CRS发送周期信息905进行调整，并指示中继节点对参考信号周期表(CRS发送周期表)中的当前CRS发送周期1301进行同样的调整。统计误块率信息1403在终端关联中继节点为第1类中继模式时不能被即时更新，因此在终端关联中继节点为第1类中继模式时无需进行周期调整。统计误块率信息1403在终端关联中继节点为第2类中继模式时可以被即时更新，因此在终端关联中继节点为第2类中继模式时可以进行CRS周期调整。当终端没有与任何中继节点相关联时，无需进行周期性CRS发送，也无需调整。

图12是根据本发明的周期性参考信号发送周期调整过程的流程图。基站通过参考信号发送控制单元716执行周期性参考信号发送周期调整功能。基站首先从中继节点获取终端的统计误块率信息(S1201)，随后对终端的统计误块率BLER是否大于规定的系统要求值进行判断(S1202)，如果其不大于系统要求值(S1202，否)，则将所存储的终端的统计误块率清零(S1205)，调整过程结束。如果其大于系统要求值(S1202，是)，则可以调整中继状态信息表中的CRS发送周期信息905，以减小CRS发送周期(S1203)，并且向中继节点发送CRS调整命令，同样地调整中继状态信息表内的CRS发送周期信息1301(S1204)。CRS周期调整完成后，将所存储的终端的统计误块率清零(S1205)。至此流程结束。

在本发明的实施方式中，步骤S1202的判断中使用的系统要求值由终端正在进行的服务决定。对于不同的服务类型，S1202中系统要求的误块率可以是不同的，本领域技术人员可以根据现有技术设定适当的系统要求值。

周期性参考信号的发送周期调整过程可以是与周期性参考信号的发送同步进行的。即，在中继节点每次产生周期性参考信号并发送给终端时，基站获取统计误块率信息并进行上述判断及周期调整。具体来说，可以是，在每次CRS周期性发送结束后，若中继节点工作在第2类中继模式，基站统计在此周期内终端接收数据的误块率，并以此为依据开始CRS发送周期调整。这种实现方式有助于基站对于快速时变信道进行快速响应。

周期性参考信号的发送周期调整过程也可以是与周期性参考信号的发送异步的。例如，基站可以每隔固定的时间周期，获取统计误块率信息并进行上述判断及周期调整。具体来说，可以是，基站在固定长的时间内统计终端接收数据的误块率，当统计时间结束后，以此为依据开始CRS发送周期调整。这种方式有助于提高统计数据的可靠性。

在本发明的实施方式中，由于CRS发送周期调整的目的在于提高中继节点工作于第2类中继模式下基站对于传输方案的选择精度，因此如果出现中继节点的模式切换，则可以将CRS发送周期回归为调整前的初始值，并且将终端的统计误块率清零。

在上述实施方式中，以CRS参考信号为例对本发明所采用的周期性参考信号进行了说明，但本发明不限于此，本领域技术人员容易得知，即使是CRS参考信号以外的其他周期性参考信号，只要是能够并入要传送的发送信号中发给终端，并可从终端获得反馈回来的链路信道质量信息，同样可以实现本发明的目的，因此除了CRS参考信号之外，还可以使用现有技术中的其他通用的周期性参考信号、或者随着新技术标准的制定而新出现的类似目前CRS参考信号这样的标准的周期性参考信号。

同样，在上述实施方式中，以Type1Relay第1类中继模式、Type2Relay第2类中继模式、无中继模式等为例对本发明的混合型中继节点所能利用的多个工作模式进行了说明，但本发明不限于此，本领域技术人员容易得知，即使是其他的工作模式，同样可以适用于本发明的发明构思，这时，通过从这些多个工作模式中选择适当的工作模式，本发明的混合型中继设备与方法同样可以结合多个工作模式各自的优点，适当选择最佳工作模式，以提升系统性能。

Claims (22)

1.一种混合型中继节点，对无线通信网络中的基站与终端之间的数据通信进行中继，其特征在于，

该混合型中继节点具有：

系统接口单元，与基站连接，经由该系统接口单元与基站进行通信；

信号处理单元，对要中继的数据进行处理，以多种工作模式实现基站与终端之间的数据中继，该多种工作模式包括Type1Relay第1类中继模式、Type2Relay第2类中继模式、使所述混合型中继节点不工作的无中继模式；

信号收发单元，与终端连接，经由该信号收发单元与终端进行通信；

存储单元，存储有终端状态信息表和参考信号周期表，所述终端状态信息表保持有表示该中继节点与终端之间的信道状态的中继-终端信道质量信息，所述参考信号周期表保持有向终端发送周期性参考信号的发送周期和上一次发送时刻；

参考信号发送单元，通过参照所述参考信号周期表中的所述发送周期和所述上一次发送时刻，在判断为当前时刻已到达参考信号发送时刻时，产生周期性参考信号并发送给所述终端，用发送该周期性参考信号的定时来更新所述参考信号周期表中的所述上一次发送时刻，并且根据从所述终端反馈回来的该中继节点与终端之间的信道状态信息来更新所述终端状态信息表中的所述中继-终端信道质量信息，将更新后的所述中继-终端信道质量信息发送至所述基站；以及

模式控制单元，在所述参考信号发送单元判断为已到达所述参考信号发送时刻时，并且在收到来自基站的根据所述更新后的中继-终端信道质量信息生成的、用于指示该中继节点在所述多个工作模式中的一个工作模式下工作的工作状态指示信息后，该模式控制单元使所述信号处理单元在该一个工作模式下工作，

所述基站计算基站-终端信道质量信息和所述中继-终端信道质量信息之间的比值α，

在将系统设定的上限门限值设为α_TH1，下限门限值设为α_TH2时，

如果α>α_TH1，则选择无需中继节点而直接与终端进行通信的所述无中继模式作为所述中继节点的工作模式，

如果α<α_TH2，则选择通信性能显著提高的所述第1类中继模式作为所述中继节点的工作模式，

如果α_TH2≤α≤α_TH1，则选择干扰小的所述第2类中继模式作为所述中继节点的工作模式，

并且向所述中继节点发送包含所选择的所述中继节点的工作模式的所述工作状态指示信息。

2.如权利要求1所述的混合型中继节点，其特征在于，

所述参考信号发送单元在判断为已到达参考信号发送时刻时，使该混合型中继节点与基站和终端之间的数据传输暂时停止，并等待来自所述基站的周期性参考信号发送指示，在收到该周期性参考信号发送指示后产生并发送所述周期性参考信号。

3.如权利要求1所述的混合型中继节点，其特征在于，

所述周期性参考信号为CRS参考信号。

4.如权利要求1～3中任一项所述的混合型中继节点，其特征在于，

所述终端状态信息表中还存储有所述终端的统计误块率信息；

所述基站从所述混合型中继节点获取所述终端的统计误块率信息，判断所述统计误块率是否大于规定的系统要求值，在判断为大于时，指示该混合型中继节点减小所述参考信号周期表中的所述发送周期。

5.如权利要求4所述的混合型中继节点，其特征在于，

在所述混合型中继节点每次产生周期性参考信号并发送给所述终端时，所述基站获取所述统计误块率信息并进行判断。

6.如权利要求4所述的混合型中继节点，其特征在于，

所述基站每隔固定的时间周期，获取所述统计误块率信息并进行判断。

7.一种无线通信网络中的基站，通过能以多种工作模式进行数据中继的中继节点与终端之间进行数据通信，该多种工作模式包括Type1Relay第1类中继模式、Type2Relay第2类中继模式、使所述中继节点不工作的无中继模式，其特征在于，

该基站具有：

系统接口单元，与中继节点及终端连接，经由该系统接口单元与中继节点或终端进行通信；

信号处理单元，对与中继节点或者终端之间传输的数据进行处理；

存储单元，存储有终端信道状态信息表和中继状态信息表，所述终端信道状态信息表保持有表示基站与终端之间的信道状态的基站-终端信道质量信息、以及表示中继节点与终端之间的信道状态的中继-终端信道质量信息，所述中继状态信息表保持有表示基站与中继节点之间的信道状态的基站-中继信道质量信息、中继节点向终端发送周期性参考信号的发送周期和上一次发送时刻；

参考信号发送控制单元，通过参照所述中继状态信息表中存储的所述发送周期和所述上一次发送时刻，在判断为当前时刻已到达参考信号发送时刻时，产生周期性参考信号并发送给所述终端，并且将指示中继节点向所述终端发送所述周期性参考信号的周期性参考信号发送指示发送给所述中继节点，根据从所述终端反馈回来的该基站与终端之间的信道状态信息以及从所述中继节点接收到的中继节点与终端之间的信道状态信息，来更新所述终端信道状态信息表中的所述基站-终端信道质量信息和所述中继-终端信道质量信息，并且根据从所述中继节点反馈回来的中继节点向终端发送所述周期性参考信号的定时，来更新所述中继状态信息表中的所述上一次参考信号发送时刻；以及

中继模式选择单元，根据更新后的所述终端信道状态信息表中的所述基站-终端信道质量信息和所述中继-终端信道质量信息，从所述多个工作模式中选择中继节点的工作模式，并生成指示中继节点在所选择的工作模式下工作的工作状态指示信息，发送给所述中继节点，

所述中继模式选择单元计算所述基站-终端信道质量信息和所述中继-终端信道质量信息之间的比值α，

在将系统设定的上限门限值设为α_TH1，下限门限值设为α_TH2时，

如果α>α_TH1，则选择无需中继节点而直接与终端进行通信的所述无中继模式作为所述中继节点的工作模式，

如果α<α_TH2，则选择通信性能显著提高的所述第1类中继模式作为所述中继节点的工作模式，

如果α_TH2≤α≤α_TH1，则选择干扰小的所述第2类中继模式作为所述中继节点的工作模式，

并且向所述中继节点发送包含所选择的所述中继节点的工作模式的所述工作状态指示信息。

8.如权利要求7所述的基站，其特征在于，

所述参考信号发送控制单元在判断为已到达参考信号发送时刻时，暂时停止与中继节点和终端之间的数据传输，在收到从所述中继节点返回的针对所述工作状态指示信息的确认信息之后，恢复与中继节点和终端之间的数据传输。

9.如权利要求7所述的基站，其特征在于，

所述周期性参考信号为CRS参考信号。

10.如权利要求7所述的基站，其特征在于，

所述中继模式选择单元计算更新后的所述基站-终端信道质量信息和所述中继-终端信道质量信息之间的比值，将该比值与预先设定的所述上限门限值以及所述下限门限值进行比较。

11.如权利要求10所述的基站，其特征在于，

所述上限门限值及所述下限门限值根据Type1Relay第1类中继模式、Type2Relay第2类中继模式以及无中继模式下的系统吞吐量进行确定。

12.如权利要求7～11中任一项所述的基站，其特征在于，

所述参考信号发送控制单元从所述中继节点获取所述终端的统计误块率信息，判断所述统计误块率是否大于规定的系统要求值，在判断为大于时，减小所述中继状态信息表中的所述发送周期。

13.如权利要求12所述的基站，其特征在于，

在所述中继节点每次产生周期性参考信号并发送给所述终端时，所述参考信号发送控制单元获取所述统计误块率信息并进行判断。

14.如权利要求12所述的基站，其特征在于，

所述参考信号发送控制单元每隔固定的时间周期，获取所述统计误块率信息并进行判断。

15.一种混合型中继方法，通过能以多种工作模式进行数据中继的混合型中继节点对无线通信网络中的基站与终端之间的数据通信进行中继，该多种工作模式包括Type1Relay第1类中继模式、Type2Relay第2类中继模式、使所述混合型中继节点不工作的无中继模式，其特征在于，

该混合型中继节点中存储有终端状态信息表和参考信号周期表，所述终端状态信息表保持有表示该中继节点与终端之间的信道状态的中继-终端信道质量信息，所述参考信号周期表保持有该中继节点向终端发送周期性参考信号的发送周期和上一次发送时刻；

该基站中存储有终端信道状态信息表和中继状态信息表，所述终端信道状态信息表保持有表示基站与终端之间的信道状态的基站-终端信道质量信息以及所述中继-终端信道质量信息，所述中继状态信息表保持有表示基站与中继节点之间的信道状态的基站-中继信道质量信息、中继节点向终端发送所述周期性参考信号的所述发送周期和所述上一次发送时刻；

该方法包括下列步骤：

所述基站，通过参照所述中继状态信息表中存储的所述发送周期和所述上一次发送时刻，在判断为当前时刻已到达参考信号发送时刻时，产生周期性参考信号并发送给所述终端，并且将指示中继节点向所述终端发送所述周期性参考信号的周期性参考信号发送指示发送给所述中继节点；

所述中继节点，通过参照所述参考信号周期表中的所述发送周期和所述上一次发送时刻，在判断为当前时刻已到达参考信号发送时刻时，并且在从所述基站收到所述周期性参考信号发送指示时，产生所述周期性参考信号并发送给所述终端，用发送该周期性参考信号的定时来更新所述参考信号周期表中的所述上一次发送时刻，并且根据从所述终端反馈回来的该中继节点与终端之间的信道状态信息来更新所述终端状态信息表中的所述中继-终端信道质量信息，将更新后的所述中继-终端信道质量信息发送至所述基站；

所述基站根据从所述终端反馈回来的该基站与终端之间的信道状态信息以及从所述中继节点接收到的所述更新后的中继-终端信道质量信息，来更新所述终端信道状态信息表中的所述基站-终端信道质量信息和所述中继-终端信道质量信息，并且根据从所述中继节点反馈回来的中继节点向终端发送周期性参考信号的所述定时，来更新所述中继状态信息表中的所述上一次参考信号发送时刻；

所述基站根据更新后的终端信道状态信息表中的基站-终端信道质量信息和中继-终端信道质量信息，从所述多个工作模式中选择中继节点的工作模式，并生成指示中继节点在所选择的工作模式下工作的工作状态指示信息，发送给所述中继节点；以及

所述中继节点在收到该工作状态指示信息后，在该工作状态指示信息所指示的工作模式下工作，

所述基站计算所述基站-终端信道质量信息和所述中继-终端信道质量信息之间的比值α，

在将系统设定的上限门限值设为α_TH1，下限门限值设为α_TH2时，

如果α>α_TH1，则选择无需中继节点而直接与终端进行通信的所述无中继模式作为所述中继节点的工作模式，

如果α<α_TH2，则选择通信性能显著提高的所述第1类中继模式作为所述中继节点的工作模式，

如果α_TH2≤α≤α_TH1，则选择干扰小的所述第2类中继模式作为所述中继节点的工作模式，

并且向所述中继节点发送包含所选择的所述中继节点的工作模式的所述工作状态指示信息。

16.如权利要求15所述的中继方法，其特征在于，

所述基站在判断为当前时刻已到达参考信号发送时刻时，暂时停止与中继节点和终端之间的数据传输，在收到从所述中继节点返回的针对所述工作状态指示信息的确认信息之后，恢复与中继节点和终端之间的数据传输。

17.如权利要求15所述的中继方法，其特征在于，

所述周期性参考信号为CRS参考信号。

18.如权利要求15所述的中继方法，其特征在于，

所述基站计算更新后的所述基站-终端信道质量信息和所述中继-终端信道质量信息之间的比值，将该比值与预先设定的所述上限门限值以及所述下限门限值进行比较。

19.如权利要求18所述的中继方法，其特征在于，

所述上限门限值及所述下限门限值根据Type1Relay第1类中继模式、Type2Relay第2类中继模式以及无中继模式时的系统吞吐量进行确定。

20.如权利要求15～19中任一项所述的中继方法，其特征在于，

所述终端状态信息表中还存储有所述终端的统计误块率信息；

所述基站从所述中继节点获取所述终端的统计误块率信息，判断所述统计误块率是否大于规定的系统要求值，在判断为大于时，减小所述中继状态信息表中的所述发送周期，并指示该中继节点减小所述参考信号周期表中的所述发送周期。

21.如权利要求20所述的中继方法，其特征在于，

在所述中继节点每次产生周期性参考信号并发送给所述终端时，所述基站获取所述统计误块率信息并进行判断。

22.如权利要求20所述的中继方法，其特征在于，

所述基站每隔固定的时间周期，获取所述统计误块率信息并进行判断。