CN102474855A - 基站、通信系统、移动终端和中继装置 - Google Patents

基站、通信系统、移动终端和中继装置 Download PDF

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Abstract

一种基站具有：通信单元，用于经基站和中继装置之间的中继链路以及中继装置和移动终端之间的接入链路与移动终端通信；和选择单元，用于从在基站和移动终端之间产生的延迟不同的多种分配模式选择针对频率-时间块的中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的分配模式。

Description

基站、通信系统、移动终端和中继装置
技术领域
本发明涉及一种基站、通信系统、移动终端和中继装置。
背景技术
在3GPP(第三代合作伙伴计划)中，正在积极考虑使用中继装置(中继站)在小区边缘实现吞吐量的增加的技术。
这种中继装置在下行链路中接收从基站发送的信号，放大该信号，然后把放大的信号发送给移动终端。与直接从基站向移动终端发送信号相比，通过执行这种中继，中继装置能够增加信噪比。类似地，在上行链路中，中继装置能够通过对从移动终端发送给基站的信号进行中继来保持高信噪比。另外，例如，中继装置的这种中继描述于非专利文献1中。
另外，作为中继装置的中继方案，能够引用放大-转发类型、解码-转发类型等。放大-转发类型是在保持接收的信号作为模拟信号的同时放大并发送该接收信号的方案。根据这种放大-转发类型，虽然未提高信噪比，但存在这样的优点：不必改善通信协议。另外，中继装置具有发射天线和接收天线之间的反馈路径，并设计为使反馈路径不振荡。
解码-转发类型是这样的方案：通过AD转换把接收的信号转换成数字信号，对数字信号执行解码(诸如，纠错)，对解码的数字信号再次编码，通过DA转换把数字信号转换成模拟信号，放大模拟信号，并发送该模拟信号。根据解码-转发类型，通过编码增益能够提高信噪比。此外，通过把经接收获得的数字信号存储在存储器中并在下一个时隙发送数字信号，中继装置能够避免发射天线和接收天线之间的反馈电路的振荡。另外，中继装置还能够通过改变频率而不是时隙来避免振荡。
引文列表
非专利文献
非专利文献1：松下，“关于FDD系统的TD中继和FD中继的讨论”，2008年11月10-14日
发明内容
技术问题
另一方面，在LTE(长期演进)和LTE-Advanced中，希望实现用户之间的通信延迟的减小(例如，50ms或更小)。然而，如果在基站和移动终端之间提供中继装置，则在中继装置处引起延迟，并且与延迟相关的问题变得更加显著。
因此，考虑到以上问题提出本发明，并且本发明的目的在于提供一种基站、通信系统、移动终端和中继装置，所述基站、通信系统、移动终端和中继装置是新的、改进的并且能够根据具有不同延迟特性的多种链路分配模式中的任何链路分配模式把每个链路分配给频率-时间块。
问题的解决方案
根据本发明的一方面，为了实现上述目的，提供了一种基站，包括：通信单元，用于经基站和中继装置之间的中继链路以及中继装置和移动终端之间的接入链路与移动终端进行通信；以及选择单元，用于从在基站和移动终端之间产生的延迟特性不同的多种分配模式中选择针对频率-时间块的中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的分配模式。
通信单元可以接收指示中继装置兼容的分配模式的信息，以及选择单元可以从所述多种分配模式中选择中继装置兼容的分配模式。
选择单元可以根据基站和移动终端之间的通信所要求的延迟特性选择分配模式。
一个无线帧可以由多个子帧形成，以及每个频率-时间块的时隙可以对应于子帧的时隙。
一个无线帧可以由多个子帧形成，所述子帧由多个时段形成，以及其中每个频率-时间块的时隙可以对应于时段的时隙。
所述多种分配模式包括：中继链路的下行链路和接入链路的下行链路的频率-时间块在时间上不同、并且接入链路的上行链路和中继链路的上行链路的频率-时间块在时间上不同的分配模式，以及中继链路的下行链路和接入链路的下行链路的频率-时间块在频率上不同、并且接入链路的上行链路和中继链路的上行链路的频率-时间块在频率上不同的分配模式。
所述多种分配模式可以包括中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的频率-时间块在时间上相同但在频率上不同的分配模式。
所述多种分配模式可以包括中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的频率-时间块在频率上相同但在时间上不同的分配模式。
所述多种分配模式可以包括中继链路的下行链路和接入链路的下行链路的频率-时间块在时间和频率上不同、并且接入链路的上行链路和中继链路的上行链路的频率-时间块在时间和频率上不同的分配模式。
根据本发明的另一方面，为了实现上述目的，提供了一种通信系统，包括移动终端、中继装置和基站。所述基站包括：通信单元，用于经基站和中继装置之间的中继链路以及中继装置和移动终端之间的接入链路与移动终端进行通信；以及选择单元，用于从在基站和移动终端之间产生的延迟特性不同的多种分配模式中选择针对频率-时间块的中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的分配模式。
根据本发明的另一方面，为了实现上述目的，提供了一种移动终端。所述移动终端根据由选择单元选择的分配模式经中继装置与基站通信，所述基站包括通信单元和所述选择单元，所述通信单元用于经基站和中继装置之间的中继链路以及中继装置和移动终端之间的接入链路与移动终端进行通信，并且所述选择单元用于从在基站和移动终端之间产生的延迟特性不同的多种分配模式中选择针对频率-时间块的中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的分配模式。
根据本发明的另一方面，为了实现上述目的，提供了一种中继装置。所述中继装置根据由选择单元选择的分配模式对基站和移动终端之间的通信进行中继，所述基站包括通信单元和所述选择单元，所述通信单元用于经基站和中继装置之间的中继链路以及中继装置和移动终端之间的接入链路与移动终端进行通信，并且所述选择单元用于从在基站和移动终端之间产生的延迟特性不同的多种分配模式中选择针对频率-时间块的中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的分配模式。
发明的有益效果
如上所述，根据本发明，能够根据具有不同延迟特性的多种链路分配模式中的任何链路分配模式把每个链路分配给频率-时间块。
附图说明
图1是显示根据本发明实施例的通信系统1的结构的解释示图。
图2是显示根据本发明实施例的通信系统1中的每个链路的解释示图。
图3是显示根据本发明实施例的通信系统1中使用的无线帧的示例性结构的解释示图。
图4是显示移动终端20的结构的功能框图。
图5是显示中继装置30的结构的功能框图。
图6是显示基站10的结构的功能框图。
图7是显示每个链路的分配模式1的解释示图。
图8是显示每个链路的分配模式2的解释示图。
图9是显示每个链路的分配模式3的解释示图。
图10是显示每个链路的分配模式4的解释示图。
图11是显示每个链路的分配模式5的解释示图。
图12是显示每个链路的分配模式6的解释示图。
图13是显示每个链路的分配模式7的解释示图。
图14是显示每个链路的分配模式8的解释示图。
图15是显示根据分配模式的组合的无线帧的示例性结构的解释示图。
图16是显示根据分配模式的组合的无线帧的结构的修改例子的解释示图。
图17是显示根据实施例的通信系统1的操作的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。需要注意的是，在本说明书和附图中，具有基本上相同的功能和结构的元件以相同的标号表示，并且省略重复的解释。
此外，在本说明书和附图中，具有基本上相同的功能结构的多个结构元件可以通过把不同字母添加到相同的标号彼此区分。例如，具有基本上相同的功能结构的多个元件根据需要彼此区分为移动终端20A、20B和20C。然而，如果并不特别需要区分具有基本上相同的功能结构的多个结构元件中的每一个，则仅分配相同的标号。例如，如果并不特别需要区分动终端20A、20B和20C，则它们简单地称为移动终端20。
另外，将根据下面的项目次序描述“具体实施方式”。
1、通信系统的概述
2、移动终端的结构
3、中继装置的结构
4、基站的结构
5、通信系统的操作
6、总结
<1、通信系统的概述>
首先，将参照图1至3简要描述根据本发明实施例的通信系统1。
图1是显示根据本发明实施例的通信系统1的结构的解释示图。如图1中所示，根据本发明实施例的通信系统1包括：多个基站10A、10B和10C、骨干网12、多个移动终端20A、20B和20C以及多个中继装置30A和30B。
所述多个基站10A、10B和10C管理用于与存在于它们的无线电波覆盖范围中的移动终端20通信的调度信息。所述多个基站10A、10B和10C根据调度信息与存在于它们的无线电波覆盖范围中的移动终端20通信。
例如，基站10A管理用于与存在于基站10A的无线电波覆盖范围中的移动终端20C通信的关于频率-时间的调度信息。基站10A根据上述调度信息与存在于基站10A的无线电波覆盖范围中的移动终端20C通信。
此外，所述多个基站10A、10B和10C还能够经存在于它们的无线电波覆盖范围中的中继装置30与移动终端20通信。在这种情况下，所述多个基站10A、10B和10C管理用于与中继装置30通信的调度信息以及用于中继装置30和移动终端20彼此通信的调度信息。
例如，基站10A管理用于与存在于基站10A的无线电波覆盖范围中的中继装置30A通信的关于频率-时间的调度信息，并管理用于中继装置30A与移动终端20A和20B彼此通信的关于频率-时间的调度信息。基站10A根据上述调度信息与中继装置30A通信。
另外，在本说明书中，做出的解释把重点放在由基站10执行频率-时间调度管理的情况上，但本发明不限于这种例子。例如，频率-时间调度管理可以由彼此协同工作的基站10和中继装置30执行，或者可以由彼此协同工作的基站10、中继装置30和移动终端20执行，或者可以由中继装置30执行。
另外，所述多个基站10A、10B和10C经骨干网12连接。例如，所述多个基站10A、10B和10C能够经这个骨干网12交换各自所管理的调度信息。
中继装置30根据由基站10管理的关于频率-时间的调度信息对基站10和移动终端20之间的通信进行中继。具体地讲，在下行链路中，中继装置30接收从基站10发送的信号，并使用根据调度信息的频率-时间把放大的信号发送给移动终端20。与直接从基站10向小区边缘附近的移动终端20发送信号时的情况相比，通过执行这种中继，中继装置30能够增加信噪比。
类似地，在上行链路中，中继装置30也根据由基站10管理的关于频率-时间的调度信息对从移动终端20向基站10发送的信号进行中继，并由此保持高信噪比。另外，在图1中显示仅中继装置30A存在于由基站10A提供的小区中的例子，但多个中继装置30可存在于由基站10A提供的小区中。现在将参照图2组织链路名称。
图2是显示根据本发明实施例的通信系统1中的每个链路的解释示图。如图2中所示，基站10和移动终端20之间的直接通信路径称为直接链路。此外，这个直接链路的下行链路称为直接下行链路(D-d)，并且这个直接链路的上行链路称为直接上行链路(D-u)。
此外，基站10和中继装置30之间的通信路径称为中继链路，这个中继链路的下行链路称为中继下行链路(R-d)，并且这个中继链路的上行链路称为中继上行链路(R-u)。另外，中继装置30和基站10之间的通信路径称为接入链路，这个接入链路的下行链路称为接入下行链路(A-d)，并且这个接入链路的上行链路称为接入上行链路(A-u)。
将参照图1再次描述通信系统1。如上所述，通信系统1中所包括的移动终端20根据由基站10管理的调度信息直接或者经中继装置30与基站10进行通信。另外，作为由移动终端20发送/接收的数据，可引用音频数据、音乐数据(诸如，音乐、演讲、无线电广播节目等)、静止图像数据(诸如，照片、文档、绘画、图表等)、视频数据(诸如，电影、电视节目、视频节目、游戏图像等)。
现在，将参照图3描述根据本实施例的通信系统1中使用的无线帧的结构。
图3是显示根据本实施例的通信系统1中使用的无线帧的示例性结构的解释示图。如图3中所示，每个无线帧的长度是10ms。此外，每个无线帧由十个子帧#0至#9形成，每个子帧的长度是1ms。
此外，每个子帧由两个0.5ms时段形成，并且每个0.5ms时段由七个OFDM(正交频分复用)码元形成。
此外，子帧#0和#5中所包括的第一0.5ms时段的第五和第六OFDM码元用于传输用于同步的参考信号。移动终端20基于从基站10或中继站30发送的这个参考信号执行小区搜索和同步处理。
另外，基站10在每0.5ms时段的基础上分配时间以便与移动终端20通信。另外，为了分离上行链路和下行链路，使用FDD(频分双工)和TDD(时分双工)。在TDD的情况下，可以为每个子帧选择把该子帧用于上行链路还是下行链路。
<2、移动终端的结构>
在前面，已参照图1至3简要描述了根据本实施例的通信系统1。接下来，将参照图4描述根据本实施例的通信系统1中所包括的移动终端20的结构。
图4是显示移动终端20的结构的功能框图。如图4中所示，移动终端20包括：多个天线220a至220n、模拟处理单元224、AD/DA转换器228和数字处理单元230。
所述多个天线220a至220n中的每一个从基站10或中继装置30接收无线电信号并获取电高频信号，并把该高频信号提供给模拟处理单元224。此外，所述多个天线220a至220n中的每一个基于从模拟处理单元224提供的高频信号向基站10或中继装置30发送无线电信号。由于移动终端20具有如上所述的多个天线220a至220n，所以它能够执行MIMO(多输入多输出)通信或分集通信。
模拟处理单元224通过执行模拟处理(诸如，放大、滤波、下转换等)把从所述多个天线220a至220n提供的高频信号转换成基带信号。此外，模拟处理单元224把从AD/DA转换器228提供的基带信号转换成高频信号。
AD/DA转换器228把从模拟处理单元224提供的模拟基带信号转换成数字格式，并把它提供给数字处理单元230。此外，AD/DA转换器228把从数字处理单元230提供的数字基带信号转换成模拟格式，并把它提供给模拟处理单元224。
数字处理单元230包括：同步单元232、解码器234、SINR(信号与干扰加噪声比)获取单元236、发送数据产生单元238、编码器240、控制单元242和调度信息保存单元244。在它们之中，同步单元232、解码器234、编码器240等与所述多个天线220a至220n、模拟处理单元224和AD/DA转换器228一起用作用于与基站10和中继装置30通信的通信单元。
从AD/DA转换器228向同步单元232提供从基站10或中继装置30发送的参考信号，并且同步单元232基于参考信号执行无线帧的同步处理。具体地讲，同步单元232通过计算参考信号和已知序列模式之间的相关性并检测该相关性的峰值位置来执行无线帧的同步。
解码器234对从AD/DA转换器228提供的基带信号解码并获得接收的数据。另外，解码可包括例如MIMO接收处理和OFDM解调制处理。
SINR获取单元236从由同步单元232获得的参考信号的相关性获取关于中继装置30的SINR的水平。这里，每个中继装置30发送具有多种序列模式中的任何序列模式的参考信号。因此，SINR获取单元236能够基于参考信号的序列模式之间的差异获取每个中继装置30的SINR。
从SINR获取单元236向发送数据产生单元238提供指示每个中继装置30的SINR的信息，并且发送数据产生单元238产生包括该信息的发送数据并把它提供给编码器240。
编码器240对从发送数据产生单元238提供的发送数据编码，并把它提供给AD/DA转换器228。另外，编码可包括例如MIMO发送处理和OFDM解调制处理。
控制单元242根据调度信息保存单元244中保存的调度信息控制移动终端20处的发送处理和接收处理。例如，基于控制单元242的控制，移动终端20使用由调度信息指示的频率-时间块执行发送处理和接收处理。
调度信息保存单元244保存由基站10管理的调度信息。这种调度信息指示例如用于接入下行链路的频率-时间块或用于接入上行链路的频率-时间块。
另外，上行链路和下行链路的调度信息被包括在PDCH(物理下行链路控制信道)中，PDCH是下行链路控制信道。另外，使用分配给下行链路的无线帧中的子帧的前一至三个OFDM码元发送这种PDCH。
<3、中继装置的结构>
接下来，将参照图5描述中继装置30的结构。
图5是显示中继装置30的结构的功能框图。如图5中所示，中继装置30包括：多个天线320a至320n、模拟处理单元324、AD/DA转换器328和数字处理单元330。
所述多个天线320a至320n中的每一个从基站10或移动终端20接收无线电信号并获取电高频信号，并把高频信号提供给模拟处理单元324。此外，所述多个天线320a至320n中的每一个基于从模拟处理单元324提供的高频信号向基站10或移动终端20发送无线电信号。由于中继装置30具有如上所述的多个天线320a至320n，所以它能够执行MIMO通信或分集通信。
模拟处理单元324通过执行模拟处理(诸如，放大、滤波、下转换等)把从所述多个天线320a至320n提供的高频信号转换成基带信号。此外，模拟处理单元324把从AD/DA转换器328提供的基带信号转换成高频信号。
AD/DA转换器328把从模拟处理单元324提供的模拟基带信号转换成数字格式，并把它提供给数字处理单元330。此外，AD/DA转换器328把从数字处理单元330提供的数字基带信号转换成模拟格式，并把它提供给模拟处理单元324。
数字处理单元330包括：同步单元332、解码器334、缓冲器338、编码器340、控制单元342和调度信息保存单元344。在它们之中，同步单元332、解码器334、编码器340等与所述多个天线320a至320n、模拟处理单元324和AD/DA转换器328一起用作用于与基站10和移动终端20通信的通信单元。
从AD/DA转换器328向同步单元332提供从基站10发送的参考信号，并且同步单元332基于参考信号执行无线帧的同步处理。具体地讲，同步单元332通过计算参考信号和已知序列模式之间的相关性并检测该相关性的峰值位置来执行无线帧的同步。
解码器334对从AD/DA转换器328提供的基带信号解码并获得用于基站10或移动终端20的中继数据。另外，解码可包括例如MIMO接收处理、OFDM解调制处理、纠错处理等。
缓冲器338暂时保存由解码器334获得的、用于基站10或移动终端20的中继数据。然后，在至移动终端20的接入下行链路的发送时间中通过控制单元342的控制把用于移动终端20的中继数据从缓冲器338读出到编码器340。同样地，在至基站10的中继上行链路的发送时间中通过控制单元342的控制把用于基站10的中继数据从缓冲器338读出到编码器340。
编码器340对从缓冲器338提供的数据进行编码，并把它提供给AD/DA转换器328。另外，编码可包括例如MIMO发送处理和OFDM解调制处理。
控制单元342根据调度信息保存单元344中保存的调度信息控制在中继装置30处的发送处理和接收处理。例如，中继装置30基于控制单元342的控制使用由调度信息指示的频率-时间块执行发送处理和接收处理。
调度信息保存单元344保存由基站10管理的调度信息。这种调度信息指示例如分别用于中继下行链路、接入下行链路、接入上行链路和中继上行链路的频率-时间块。
<4、基站的结构>
接下来，将参照图6至16描述基站10的结构。
图6是显示基站10的结构的功能框图。如图16中所示，基站10包括：多个天线120a至120n、模拟处理单元124、AD/DA转换器128和数字处理单元130。
所述多个天线120a至120n中的每一个从中继装置30或移动终端20接收无线电信号并获取电高频信号，并把高频信号提供给模拟处理单元124。此外，所述多个天线120a至120n中的每一个基于从模拟处理单元124提供的高频信号向中继装置30或移动终端20发送无线电信号。由于基站10具有如上所述的多个天线120a至120n，所以它能够执行MIMO通信或分集通信。
模拟处理单元124通过执行模拟处理(诸如，放大、滤波、下转换等)把从所述多个天线120a至120n提供的高频信号转换成基带信号。此外，模拟处理单元124把从AD/DA转换器128提供的基带信号转换成高频信号。
AD/DA转换器128把从模拟处理单元124提供的模拟基带信号转换成数字格式，并把它提供给数字处理单元130。此外，AD/DA转换器128把从数字处理单元130提供的数字基带信号转换成模拟格式，并把它提供给模拟处理单元124。
数字处理单元130包括：解码器134、发送数据产生单元138、编码器140、控制单元142、调度信息保存单元144、SINR保存单元152、中继装置信息保存单元154和调度器156。在它们之中，解码器134、编码器140等与所述多个天线120a至120n、模拟处理单元124和AD/DA转换器128一起用作用于与中继装置30和移动终端20通信的通信单元。
解码器134对从AD/DA转换器128提供的基带信号解码并获得接收的数据。另外，解码可包括例如MIMO接收处理、OFDM解调制处理、纠错处理等。
发送数据产生单元138产生包括由调度器156调度的调度信息的发送数据。另外，调度信息被包括在如上所述位于子帧的开始的PDCH中。
编码器140对从发送数据产生单元138提供的发送数据编码，并把它提供给AD/DA转换器128。另外，编码可包括例如MIMO发送处理和OFDM解调制处理。
控制单元142根据调度信息保存单元144中保存的调度信息控制在基站10处的发送处理和接收处理。例如，基站10基于控制单元142的控制使用由调度信息指示的频率-时间块来执行发送处理和接收处理。
调度信息保存单元144保存由调度器156确定的调度信息。
调度器156(选择单元)调度与中继装置30的中继链路通信以及中继装置30和移动终端20之间的接入链路通信。这里，调度器156从避免干扰的角度按照频率/时间分割用于中继下行链路、接入下行链路、接入上行链路和中继上行链路的资源。在下面，将参照图7至14描述允许按照频率/时间分割资源的分配模式。
(分配模式1)
图7是显示每个链路的分配模式1的解释示图。如图7中所示，根据分配模式1，中继下行链路(R-d)被分配给由频率F2/时段T1定义的频率-时间块，接入下行链路(A-d)被分配给由频率F2/时段T2定义的频率-时间块，接入上行链路(A-u)被分配给由频率F1/时段T1定义的频率-时间块，并且中继上行链路(R-u)被分配给由频率F1/时段T2定义的频率-时间块。另外，在图7至16中，分配了下行链路的频率-时间块被着色以区分于分配了上行链路的频率-时间块。此外，频率-时间块可以是作为用于链路分配的最小单位的资源块或者一组资源块。
根据这种分配模式1，基站10在频率F2/时段T1经中继下行链路把数据发送给中继装置30。然后，中继装置30接收经中继下行链路发送的数据，把它保存在缓冲器338中作为中继数据，然后在频率F2/时段T2经接入下行链路把中继数据发送给移动终端20。
此外，移动终端20在频率F1/时段T1经接入上行链路把数据发送给中继装置30。然后，中继装置30接收经接入上行链路发送的数据，把它保存在缓冲器338中作为中继数据，然后在频率F1/时段T2经中继上行链路把中继数据发送给基站10。
以这种方式，根据分配模式1，按照频率分离上行链路和下行链路，并且按照时间分离在相同方向上的中继链路和接入链路，因此能够抑制每个链路之间的干扰。
(分配模式2)
图8是显示每个链路的分配模式2的解释示图。如图8中所示，根据分配模式2，接入下行链路(A-d)被分配给由频率F2/时段T1定义的频率-时间块，中继下行链路(R-d)被分配给由频率F2/时段T2定义的频率-时间块，接入上行链路(A-u)被分配给由频率F1/时段T1定义的频率-时间块，并且中继上行链路(R-u)被分配给由频率F1/时段T2定义的频率-时间块。
根据这种分配模式2，中继装置30在频率F2/时段T1经接入下行链路把保存在缓冲器338中的数据发送给移动终端20。此外，基站10在频率F2/时段T1经中继下行链路把数据发送给中继装置30。
此外，移动终端20在频率F1/时段T1经接入上行链路把数据发送给中继装置30。然后，中继装置30接收经接入上行链路发送的数据，把它保存在缓冲器338中作为中继数据，然后在频率F1/时段T2经中继上行链路把中继数据发送给基站10。
以这种方式，根据分配模式2，也按照频率分离上行链路和下行链路，并且按照时间分离在相同方向上的中继链路和接入链路，因此能够抑制每个链路之间的干扰。
(分配模式3)
图9是显示每个链路的分配模式3的解释示图。如图9中所示，根据分配模式3，中继下行链路(R-d)被分配给由频率F2/时段T1定义的频率-时间块，接入下行链路(A-d)被分配给由频率F1/时段T2定义的频率-时间块，接入上行链路(A-u)被分配给由频率F1/时段T1定义的频率-时间块，并且中继上行链路(R-u)被分配给由频率F2/时段T2定义的频率-时间块。
根据这种分配模式3，基站10在频率F2/时段T1经中继下行链路把数据发送给中继装置30。然后，中继装置30接收经中继下行链路发送的数据，把它保存在缓冲器338中作为中继数据，然后在频率F1/时段T2经接入下行链路把中继数据发送给移动终端20。
另外，移动终端20在频率F1/时段T1经接入上行链路把数据发送给中继装置30。然后，中继装置30接收经接入上行链路发送的数据，把它保存在缓冲器338中作为中继数据，然后在频率F2/时段T2经中继上行链路把中继数据发送给基站10。
以这种方式，根据分配模式3，按照频率分离上行链路和下行链路，并且按照频率和时间分离在相同方向上的中继链路和接入链路，因此能够抑制每个链路之间的干扰。
(分配模式4)
图10是显示每个链路的分配模式4的解释示图。如图10中所示，根据分配模式4，中继下行链路(R-d)被分配给由频率F2/时段T1定义的频率-时间块，接入下行链路(A-d)被分配给由频率F1/时段T2定义的频率-时间块，接入上行链路(A-u)被分配给由频率F2/时段T2定义的频率-时间块，并且中继上行链路(R-u)被分配给由频率F1/时段T1定义的频率-时间块。
根据这种分配模式4，基站10在频率F2/时段T1经中继下行链路把数据发送给中继装置30。然后，中继装置30接收经中继下行链路发送的数据，把它保存在缓冲器338中作为中继数据，然后在频率F1/时段T2经接入下行链路把中继数据发送给移动终端20。
另外，中继装置30在频率F1/时段T1经中继上行链路把保存在缓冲器338中的中继数据发送给基站10。此外，移动终端20在频率F2/时段T2经接入上行链路把数据发送给中继装置30。
以这种方式，根据分配模式4，也按照频率分离上行链路和下行链路，并且按照频率和时间分离在相同方向上的中继链路和接入链路，因此能够抑制每个链路之间的干扰。
(分配模式5)
图11是显示每个链路的分配模式5的解释示图。如图11中所示，根据分配模式5，中继下行链路(R-d)被分配给由频率F1/时段T1定义的频率-时间块，接入下行链路(A-d)被分配给由频率F2/时段T1定义的频率-时间块，接入上行链路(A-u)被分配给由频率F1/时段T2定义的频率-时间块，并且中继上行链路(R-u)被分配给由频率F2/时段T2定义的频率-时间块。
如上所述，与分配模式1至4不同，根据分配模式5，按照频率分离中继链路和接入链路。因此，在中继链路的下行链路和接入链路的下行链路之间产生的延迟能够从以每时段为单位减小到以每OFDM码元为单位。同样地，在接入链路的上行链路和中继链路的上行链路之间产生的延迟能够从以每时段为单位减小到以每OFDM码元为单位。
具体地讲，基站10在频率F1/时段T1经中继下行链路把数据发送给中继装置30。然后，按照相对于接收的以每OFDM码元为单位的延迟量，中继装置30使用频率F2/时段T1对经由接入下行链路接收的数据执行解码、缓冲、编码、以及经中继下行链路发送至移动终端20。另外，延迟量可以在一个OFDM码元至多个OFDM码元之间变化。
此外，移动终端20在频率F1/时段T2经接入上行链路把数据发送给中继装置30。然后，按照相对于接收的以每OFDM码元为单位的延迟量，中继装置30使用频率F2/时段T2对经由接入上行链路接收的数据执行解码、缓冲、编码、以及经中继上行链路发送至基站10。
如上所述，根据分配模式5，按照频率分离中继链路和接入链路(FDD)，并且按照时间分离上行链路和下行链路(TDD)。因此，根据分配模式5，在抑制每个链路之间的干扰的同时，与按照时间分离中继链路和接入链路的分配模式1至4相比，能够减小在基站10和移动终端20之间产生的延迟。
(分配模式6)
图12是显示每个链路的分配模式6的解释示图。如图12中所示，根据分配模式6，中继下行链路(R-d)被分配给由频率F1/时段T1定义的频率-时间块，接入下行链路(A-d)被分配给由频率F2/时段T1定义的频率-时间块，接入上行链路(A-u)被分配给由频率F2/时段T2定义的频率-时间块，并且中继上行链路(R-u)被分配给由频率F1/时段T2定义的频率-时间块。
以这种方式，与分配模式5一样，根据分配模式6，也按照频率分离中继链路和接入链路。因此，在中继链路的下行链路和接入链路的下行链路之间产生的延迟能够从以每时段为单位减小到以每OFDM码元为单位。同样地，在接入链路的上行链路和中继链路的上行链路之间产生的延迟能够从以每时段为单位减小到以每OFDM码元为单位。
具体地讲，基站10在频率F1/时段T1经中继下行链路把数据发送给中继装置30。然后，按照相对于接收的以每OFDM码元为单位的延迟量，中继装置30使用频率F2/时段T1对经由接入下行链路接收的数据执行解码、缓冲、编码、以及经接入下行链路发送至移动终端20。另外，延迟量可以在一个OFDM码元至多个OFDM码元之间变化。
此外，移动终端20在频率F2/时段T2经接入上行链路把数据发送给中继装置30。然后，按照相对于接收的以每OFDM码元为单位的延迟量，中继装置30使用频率F1/时段T2对经由接入上行链路接收的数据执行解码、缓冲、编码、以及经中继上行链路发送至基站10。
如上所述，根据分配模式6，按照频率分离中继链路和接入链路(FDD)，并且按照时间和频率分离上行链路和下行链路(TDD)。因此，根据分配模式6，在抑制每个链路之间的干扰的同时，与按照时间分离中继链路和接入链路的分配模式1至4相比，能够减小在基站10和移动终端20之间产生的延迟。
(分配模式7)
图13是显示每个链路的分配模式7的解释示图。如图13中所示，根据分配模式7，中继下行链路(R-d)被分配给由频率F1/时段T1定义的频率-时间块，接入下行链路(A-d)被分配给由频率F2/时段T1定义的频率-时间块，接入上行链路(A-u)被分配给由频率F3/时段T1定义的频率-时间块，并且中继上行链路(R-u)被分配给由频率F4/时段T1定义的频率-时间块。
以这种方式，根据分配模式7，按照频率分离中继链路和接入链路，并且还按照频率分离上行链路和下行链路。因此，根据分配模式7，与分配模式5和6一样，在中继装置30处的延迟能够减小到以每OFDM码元为单位，此外，为了使用上行链路和下行链路之一，不必等待另一个链路的完成。
具体地讲，基站10在频率F1/时段T1经中继下行链路把数据发送给中继装置30。然后，按照相对于接收的以每OFDM码元为单位的延迟量，中继装置30使用频率F2/时段T1对经由中继下行链路接收的数据执行解码、缓冲、编码、以及经接入下行链路发送至移动终端20。另外，延迟量可以在一个OFDM码元至多个OFDM码元之间变化。
此外，移动终端20在频率F3/时段T1经接入上行链路把数据发送给中继装置30。然后，按照相对于接收的以每OFDM码元为单位的延迟量，中继装置30使用频率F4/时段T1对经由接入上行链路接收的数据执行解码、缓冲、编码、以及经由中继上行链路发送至基站10。
(分配模式8)
图14是显示每个链路的分配模式8的解释示图。如图14中所示，根据分配模式8，中继下行链路(R-d)被分配给由频率F1/时段T1定义的频率-时间块，接入下行链路(A-d)被分配给由频率F1/时段T2定义的频率-时间块，接入上行链路(A-u)被分配给由频率F1/时段T3定义的频率-时间块，并且中继上行链路(R-u)被分配给由频率F1/时段T4定义的频率-时间块。
以这种方式，根据分配模式8，按照时间分离中继链路和接入链路，并且还按照时间分离上行链路和下行链路。因此，根据分配模式8，使用的频率的数量小，但与其它分配模式相比延迟特性变差。
具体地讲，根据分配模式1，基站10在频率F1/时段T1经中继下行链路把数据发送给中继装置30。然后，中继装置30接收经中继下行链路发送的数据，把它保存在缓冲器338中作为中继数据，然后在频率F1/时段T2经接入下行链路把中继数据发送给移动终端20。
此外，移动终端20在频率F1/时段T3经接入上行链路把数据发送给中继装置30。然后，中继装置30接收经接入上行链路发送的数据，把它保存在缓冲器338中作为中继数据，然后在频率F1/时段T4经中继上行链路把中继数据发送给基站10。
(分配模式的比较)
如上所述，存在多种链路分配模式。此外，所述多种链路分配模式分为下面的四种类型。
-类型A
这样一种类型，根据该类型，按照频率分离上行链路和下行链路，并且按照时间分离在相同方向上的中继链路和接入链路。分配模式1至4对应于类型A。
-类型B
这样一种类型，根据该类型，按照时间分离上行链路和下行链路，并且按照频率分离在相同方向上的中继链路和接入链路。分配模式5和6对应于类型B。
-类型C
这样一种类型，根据该类型，仅按照频率分离上行链路和下行链路、以及中继链路和接入链路。分配模式7对应于类型C。
-类型D
这样一种类型，根据该类型，仅按照时间分离上行链路和下行链路、以及中继链路和接入链路。分配模式8对应于类型C。
如(分配模式1)至(分配模式8)中所述，属于上述各种类型A至D的分配模式的延迟特性不同。具体地讲，类型C表现出最希望获得的延迟特性，并且延迟特性按照类型B、类型A和类型D的次序变差。相反地，使用的频率范围针对类型D最窄，并且按照类型A、类型B和类型C的次序变得更宽。
另外，中继装置30所需的通信能力根据分配模式而不同。例如，为了根据分配模式1工作，中继装置30需要同时通过接入链路和中继链路执行接收以及同时通过接入链路和中继链路执行发送的通信能力。此外，为了根据分配模式7工作，中继装置30需要同时通过接入链路和中继链路执行发送/接收的通信能力。
(由调度器执行的调度)
如上所述，存在多种频率-时间分配模式。此外，中继装置30所需的延迟特性或通信能力根据分配模式而不同。因此，调度器156根据对其执行调度的中继装置30的通信能力或者移动终端20所要求的延迟特性执行合适的调度。在下面，将与SINR保存单元152和中继装置信息保存单元154的结构一起描述由调度器156执行的调度。
SINR保存单元152保存由移动终端20通知的每个中继装置30的SINR。
中继装置信息保存单元154保存由中继装置30告知的指示中继装置30的通信能力的种类信息。例如，种类1指示仅根据分配模式1工作的通信能力，并且种类2指示根据所有分配模式1至8工作的通信能力。
调度器156根据SINR保存单元152中保存的每个中继装置30的SINR、中继装置信息保存单元154中保存的每个中继装置30的种类信息和移动终端20所要求的延迟特性执行调度。以下显示调度的过程的具体例子。
(1)调度器156基于SINR保存单元152中保存的每个中继装置30的SINR选择具有最高SINR的中继装置30作为用于与移动终端20通信的中继装置。
(2)调度器156参考中继装置信息保存单元154，并获得所选择的中继装置30的种类信息。
(3)调度器156从由该种类信息指示的兼容分配模式中选择满足移动终端20所要求的延迟特性的分配模式。
(4)调度器156根据选择的分配模式把中继下行链路、接入下行链路、接入上行链路和中继上行链路中的每一个分配给无线帧的空闲频率-时间块。
另外，指示向中继下行链路、接入下行链路、接入上行链路和中继上行链路中的每一个分配了频率-时间块的调度信息被保存在调度信息保存单元144中。此外，这种调度信息被发送给上述(1)中选择的中继装置30和移动终端20。结果，中继装置30和移动终端20能够根据这种调度信息进行通信。
另外，例如，调度器156可在上述(3)中根据发送数据的属性确定移动终端20所要求的延迟特性。例如，如果发送数据是实时策略游戏的数据，则调度器156可确定要求最低水平的延迟量，并选择具有最好延迟特性的分配模式7。类似地，调度器156可根据发送数据对应于音频数据、静止图像数据、视频数据、流数据、下载数据等之中的哪一种确定移动终端20所要求的延迟特性。
现在，将参照图15描述分配给各频率-时间块的链路的具体例子。
图15是显示针对形成无线帧的各频率-时间块的链路的示例性分配的解释示图。在图15示出的例子中，根据分配模式7执行把链路分配给子帧#0中的各频率-时间块，并且根据分配模式2和分配模式5执行把链路分配给子帧#1和#2中的各频率-时间块。类似地，根据分配模式中的任一种把链路分配给其它子帧中的频率-时间块。
如上所述，根据本实施例，通过在无线帧中组合不同的分配模式，能够执行通信。另外，图15中显示了子帧是频率-时间块的分配的单位的例子，但0.5ms时段也可以是频率-时间块的分配的单位。
此外，调度器156可改变针对每个无线帧的各频率-时间块的链路的分配。
图16是根据分配模式的组合的无线帧的结构的修改例子。在图16示出的例子中，根据分配模式7执行把链路分配给子帧#1中的各频率-时间块，并且根据分配模式8执行把链路分配给子帧#1至#4的在频率F1的各频率-时间块和子帧#1至#4的在频率F4的各频率-时间块。
如上所述，由于由分配模式8使用的频率是一个块，所以分配模式8能够布置在存在一个备用频率块的部分。然而，与其它分配模式相比，分配模式8在延迟特性方面较差，因此调度器156可以选择容许延迟相对较大的分配模式8以用于与移动终端20通信。
另外，以上描述了这样的例子：调度器156选择用于与移动终端20通信的分配模式，并根据选择的分配模式把每个链路分配给空闲频率-时间块，但本实施例不限于这种例子。例如，调度器156可具有根据多种分配模式预先分组的形成无线帧的频率-时间块。在这种情况下，调度器156可选择用于与移动终端20通信的分配模式，并选择基于这个分配模式的一组频率-时间块作为用于与移动终端20通信的资源。
<5、通信系统的操作>
在前面，已参照图6至16描述了基站10的结构。接下来，将参照图17描述根据本实施例的通信系统1的操作。
图17是示出根据本实施例的通信系统1的操作的流程图。如图17中所示，每个中继装置30把指示它的通信能力的种类信息发送给基站10(S404，S408)。此外，每个中继装置30在预定定时发送用于同步的参考信号(S412，S416)。
移动终端20的同步单元232基于从中继装置30发送的参考信号执行同步处理，并且SINR获取单元236从在同步处理时获得的相关值获取针对中继装置30的SINR。然后，移动终端20向基站10通知由SINR获取单元236获取的每个中继装置30的SINR(S420)。
然后，基站10的调度器156基于每个中继装置30的SINR选择将要对与移动终端20的通信进行中继的中继装置。在选择了中继装置30A的情况下，调度器156参考中继装置30A的种类信息，并选择与中继装置30A兼容且满足要求的延迟特性的分配模式(S424)。
另外，调度器156根据选择的分配模式把中继下行链路、接入下行链路、接入上行链路和中继上行链路中的每一个分配给无线帧中的空闲频率-时间块(S426)。然后，指示分配了每个链路的频率-时间块的调度信息与下行链路数据一起被发送给中继装置30A(S428)，并且中继装置30A把调度信息和下行链路数据中继转发到移动终端20(S432)。
然后，移动终端20根据调度信息把上行链路数据发送给中继装置30A，并且中继装置30A根据调度信息把上行链路数据中继转发到基站10(S440)。
<6、总结>
如上所述，根据本实施例的基站10能够根据中继装置30的通信能力或者移动终端20所要求的延迟特性合适地选择用于与移动终端20通信的链路分配模式。也就是说，根据本实施例，可以动态处理对于每个信道不同的关于延迟的需求，因此能够提高关于延迟的总体性能。
以上已参照附图描述了本发明的优选实施例，但本发明当然不限于以上例子。本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内发现各种替换和变型，并且应该理解，它们当然将会落在本发明的技术范围内。
例如，本说明书的通信系统1的处理的步骤不必根据如流程图中所述的次序按照时间顺序进行处理。例如，通信系统1的处理的步骤可以根据与如流程图中所示的次序不同的次序进行处理或者可以并行地处理。

Claims (12)

1.一种基站，包括：
通信单元，用于经基站和中继装置之间的中继链路以及中继装置和移动终端之间的接入链路与移动终端进行通信；
选择单元，用于从在基站和移动终端之间产生的延迟特性不同的多种分配模式中选择针对频率-时间块的中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的分配模式。
2.如权利要求1所述的基站，
其中所述通信单元接收指示中继装置兼容的分配模式的信息，以及
其中所述选择单元从所述多种分配模式中选择中继装置兼容的分配模式。
3.如权利要求2所述的基站，
其中所述选择单元根据基站和移动终端之间的通信所要求的延迟特性选择分配模式。
4.如权利要求3所述的基站，
其中一个无线帧由多个子帧形成，以及
其中每个频率-时间块的时隙对应于子帧的时隙。
5.如权利要求3所述的基站，其中一个无线帧由多个子帧形成，所述子帧由多个时段形成，以及
其中每个频率-时间块的时隙对应于时段的时隙。
6.如权利要求3所述的基站，其中所述多种分配模式包括：
中继链路的下行链路和接入链路的下行链路的频率-时间块在时间上不同、并且接入链路的上行链路和中继链路的上行链路的频率-时间块在时间上不同的分配模式，以及
中继链路的下行链路和接入链路的下行链路的频率-时间块在频率上不同、并且接入链路的上行链路和中继链路的上行链路的频率-时间块在频率上不同的分配模式。
7.如权利要求6所述的基站，其中所述多种分配模式包括中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的频率-时间块在时间上相同但在频率上不同的分配模式。
8.如权利要求7所述的基站，其中所述多种分配模式包括中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的频率-时间块在频率上相同但在时间上不同的分配模式。
9.如权利要求8所述的基站，其中所述多种分配模式包括中继链路的下行链路和接入链路的下行链路的频率-时间块在时间和频率上不同、并且接入链路的上行链路和中继链路的上行链路的频率-时间块在时间和频率上不同的分配模式。
10.一种通信系统，包括：
移动终端；
中继装置；和
基站，所述基站包括
通信单元，用于经基站和中继装置之间的中继链路以及中继装置和移动终端之间的接入链路与移动终端进行通信，
选择单元，用于从在基站和移动终端之间产生的延迟特性不同的多种分配模式中选择针对频率-时间块的中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的分配模式。
11.一种移动终端，其中所述移动终端根据由选择单元选择的分配模式经中继装置与基站通信，所述基站包括通信单元和所述选择单元，所述通信单元用于经基站和中继装置之间的中继链路以及中继装置和移动终端之间的接入链路与移动终端进行通信，并且所述选择单元用于从在基站和移动终端之间产生的延迟特性不同的多种分配模式中选择针对频率-时间块的中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的分配模式。
12.一种中继装置，其中所述中继装置根据由选择单元选择的分配模式对基站和移动终端之间的通信进行中继，所述基站包括通信单元和所述选择单元，所述通信单元用于经基站和中继装置之间的中继链路以及中继装置和移动终端之间的接入链路与移动终端进行通信，并且所述选择单元用于从在基站和移动终端之间产生的延迟特性不同的多种分配模式中选择针对频率-时间块的中继链路的上行链路、中继链路的下行链路、接入链路的上行链路和接入链路的下行链路的分配模式。
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