CN102932044A - 多用户协作传输方法、用户设备和基站 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种由协作用户设备执行的多用户协作传输方法，包括以下步骤：接收对与所述协作用户设备相对应的源用户设备的指示，并将所述源用户设备与所述协作用户设备之间的对应关系通知给基站；接收由基站分配的用于从所述协作用户设备向所述基站进行传输的一个或多个第一传输资源；基于所述第一传输资源，向所述源用户设备分配用于从所述源用户设备向所述协作用户设备进行传输的一个或多个第二传输资源；通过所述第一传输资源，向所述基站转发通过所述第二传输资源从与相对应的源用户设备接收的数据。

Description

多用户协作传输方法、用户设备和基站

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种多用户协作传输方法、用户设备和基站。

背景技术

随着蜂窝移动通信技术的发展，蜂窝网络基站被大量地架设，蜂窝移动通信设备被大量地使用。传统的蜂窝网络采用基站直接与用户设备通信并管理和控制全部用户设备的方式。在这种蜂窝系统中，用户设备之间完全不可见。然而，随着人们对于蜂窝网络系统性能要求的提高，传统蜂窝网络遇到了巨大的挑战。为了充分利用不可再生的无线频谱资源，应对复杂多变的无线通信环境，对蜂窝网络提出了许多技术。

现有的大部分蜂窝通信技术主要集中在基站与用户设备之间的通信过程，并且这些技术主要解决单用户设备对单基站的通信过程。然而，在蜂窝网络中，现有技术未考虑多用户协作传输的技术。另一方面，在多跳网络中，有许多关于多用户协作传输的技术，但这些技术是针对多跳网络的结构设计的，无法直接移植到蜂窝网络中。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种适用于蜂窝网络的多用户协作传输方法、用户设备和基站。

根据本发明的第一方案，提供了一种由协作用户设备执行的多用户协作传输方法，包括以下步骤：接收对与所述协作用户设备相对应的源用户设备的指示，并将所述源用户设备与所述协作用户设备之间的对应关系通知给基站；接收由基站分配的用于从所述协作用户设备向所述基站进行传输的一个或多个第一传输资源；基于所述第一传输资源，向所述源用户设备分配用于从所述源用户设备向所述协作用户设备进行传输的一个或多个第二传输资源；通过所述第一传输资源，向所述基站转发通过所述第二传输资源从与相对应的源用户设备接收的数据。

优选地，分配给所述协作用户设备的第一传输资源不同于分配给小区中的其他协作用户设备的第一传输资源。

优选地，分配第二传输资源的步骤包括：选择一个或多个第二传输资源，使得相对应源用户设备向所述协作用户设备的传输与小区中的其他源用户设备向其相对应协作用户设备的传输不相互干扰。

优选地，分配第二传输资源的步骤包括：检测从小区中的其他协作用户设备向基站发送的通知，以确定向基站的传输与所述协作用户设备向基站的传输相互干扰的干扰协作用户设备；选择不同于所述协作用户设备的第一传输资源并且不同于所确定的干扰协作用户设备的第一传输资源的传输资源作为第二传输资源。

优选地，接收对源用户设备的指示的步骤包括：与源用户设备同步；根据概率向同步的源用户设备发送信道质量信息，所述信道质量信息指示所述协作用户设备至基站的信道质量以及所述协作用户设备与同步的源用户设备之间的信道质量，所述概率取决于所述协作用户设备至基站的信道质量以及所述协作用户设备与同步的源用户设备之间的信道质量；从源用户设备接收对源用户设备选择的协作用户设备的指示。

优选地，将所述源用户设备与所述协作用户设备之间的对应关系通知给基站的步骤包括：根据概率向基站发送通知，以避免与从小区中的其他协作用户设备向基站发送的通知相互干扰。

根据本发明的第二方案，提供了一种协作用户设备，包括：接收单元，接收与所述协作用户设备相对应的源用户设备的指示；发送单元，将所述源用户设备与所述协作用户设备之间的对应关系通知给基站；接收单元被配置为，接收由基站分配的用于从所述协作用户设备向所述基站进行传输的一个或多个第一传输资源；传输资源分配单元，基于所述第一传输资源，向所述源用户设备分配用于从所述源用户设备向所述协作用户设备进行传输的一个或多个第二传输资源；其中，接收单元还被配置为，通过第二传输资源从源用户设备接收数据；发送单元还被配置为，通过第一传输资源向所述基站转发从所述源用户设备接收的数据。

优选地，分配给所述协作用户设备的第一传输资源不同于分配给小区中的其他协作用户设备的第一传输资源。

优选地，传输资源分配单元被配置为选择一个或多个第二传输资源，使得相对应源用户设备向所述协作用户设备的传输与小区中的其他源用户设备向其相对应协作用户设备的传输不相互干扰。

优选地，传输资源分配单元被配置为：检测从小区中的其他协作用户设备向基站发送的通知，以确定向基站的传输与所述协作用户设备向基站的传输相互干扰的干扰协作用户设备；选择不同于所述协作用户设备的第一传输资源并且不同于所确定的干扰协作用户设备的第一传输资源的传输资源作为第二传输资源。

优选地，协作用户设备还包括：同步单元，与源用户设备同步；其中发送单元还被配置为，根据概率向源用户设备发送信道质量信息，所述信道质量信息指示所述协作用户设备至基站的信道质量以及所述协作用户设备与同步的源用户设备之间的信道质量，所述概率取决于所述协作用户设备至基站的信道质量以及所述协作用户设备与所述源用户设备之间的信道质量；接收单元还被配置为：从源用户设备接收对源用户设备选择的协作用户设备的的指示。

优选地，发送单元被配置为：根据概率向基站发送协作通知消息，以避免与从小区中的其他协作用户设备向基站发送的协作通知消息相互干扰。

根据本发明的第三方案，提供了一种源用户设备，包括：协作用户设备确定单元，确定与所述源用户设备相对应的协作用户设备；发送单元，将所述源用户设备与所述协作用户设备之间的对应关系通知给所述协作用户设备；接收单元，从协作用户设备确定单元确定的协作用户设备接收传输资源指示消息，所述传输资源指示消息指示用于从所述源用户设备向所述协作用户设备进行传输的一个或多个传输资源，发送单元，通过接收单元接收的传输资源指示消息指示的传输资源，向所述协作用户设备传输要由所述协作用户设备向基站转发的数据。

优选地，所述源用户设备以协作周期来周期性地进行协作传输，协作用户设备确定单元被配置为：在每个协作周期中，将在前一协作周期中确定的协作用户设备确定为与所述源用户设备相对应的协作用户设备。

优选地，接收单元还被配置为：从候选协作用户设备接收信道质量信息，所述信道质量信息指示所述候选协作用户设备至基站的信道质量以及所述候选协作用户设备与所述源用户设备之间的信道质量；协作用户设备确定单元被配置为：根据接收单元接收的信道质量信息，选择信道质量最优的候选协作用户设备作为相对应的协作用户设备。

根据本发明的第四方案，提供了一种基站，包括：接收单元，接收对源用户设备与协作用户设备之间的对应关系的通知；传输资源分配单元，向接收单元接收的通知所指示的协作用户设备分配用于从所述协作用户设备向所述基站进行传输的一个或多个传输资源；其中，接收单元还被配置为：通过传输资源分配单元分配的传输资源，从协作用户设备接收数据，所述数据是从源用户设备发送并经由协作用户设备转发的。

本发明的优点在于，可以显著减小小区边缘用户设备对于相邻基站的干扰，提高小区边缘用户设备的数据传输速率，并且不需要占用额外的频谱资源。

附图说明

通过下面结合附图说明本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：

图1是本发明的多用户协作传输方法的流程图；

图2是本发明的源用户设备的框图；

图3是本发明的协作用户设备的框图；

图4是本发明的基站设备的框图；

图5是本发明的协作周期时序图；

图6是本发明的控制信号交互部分的结构图；

图7是本发明的控制信号交互部分的信令示意图；

图8是本发明的示例场景中的用户设备和基站的示意图；

图9是图8所示场景中用户设备和基站的协作周期时序图；以及

图10是图8所示场景中用户设备和基站的控制信号交互部分的结构图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能，以防止对本发明的理解造成混淆。

图1是本发明的多用户协作传输方法100的流程图。本发明的多用户协作传输方法100可以应用于蜂窝通信系统的上行传输，蜂窝通信系统包括基站和用户设备(UE)。在本发明的实施例中，对于多用户协作传输，UE可以分为源UE和协作UE。例如，当UE与基站之间的信道质量劣于预定阈值TH1时，UE可以请求进行多用户协作传输，该UE称为多用户协作传输的源UE。当UE与基站之间的信道质量优于预定阈值TH2时，UE可以与源UE协作进行多用户协作传输，该UE称为多用户协作传输的协作UE。本发明所称“多用户协作传输”是指以下过程：源UE将上行数据发送至相对应的协作UE，由协作UE将该上行数据转发(中继)至基站，而源UE不直接向基站发送上行数据。根据本发明，源UE与协作UE之间使用基站分配的传输资源来进行通信，即基站分配一部分的传输资源用于多用户协作上行传输，这些源UE与协作UE使用所分配的传输资源的一部分进行直接通信。例如但不限于在时分双工TDD蜂窝通信系统中，基站分配一定的时隙资源用于多用户协作上行传输，源UE使用其中的某些时隙发送数据，协作UE在这些时隙中接收数据。注意，本发明使用的术语“传输资源”可以指本领域已知的各种传输资源，例如但不限于时隙资源、频段资源、码域资源或其组合。注意，这里使用的术语“信道质量”可以指本领域已知的任何信道度量，如信噪比，误码率等等。这里使用的预定阈值TH1和TH2可以采用任何合适确定的阈值。本发明不依赖于信道质量的具体度量和预定阈值的具体设置。

以下结合具体示例来说明本发明的多用户协作传输方法100的步骤，所采用的示例仅是示意性的，本发明不限于此。方法100由协作用户设备执行。

本发明的多用户协作传输方法100包括以下步骤：

在步骤102，接收对与所述协作用户设备相对应的源用户设备的指示，并将所述源用户设备与所述协作用户设备之间的对应关系通知给基站。

在一个实施例中，方法100是以协作周期来周期性地执行的。如图5所示，协作周期可以分为三个部分：控制信号交互部分、源UE至协作UE传输部分、协作UE至基站传输部分，其中控制信号交互部分位于协作周期前部。步骤102在控制信号交互部分中进行。

在一个实施例中，步骤102可以包括：与源用户设备同步；根据概率向同步的源用户设备发送信道质量信息，所述信道质量信息指示所述协作用户设备至基站的信道质量以及所述协作用户设备与同步的源用户设备之间的信道质量，所述概率取决于所述协作用户设备至基站的信道质量以及所述协作用户设备与同步的源用户设备之间的信道质量；从源用户设备接收对源用户设备选择的协作用户设备的指示。

具体地，如图6和图7所示，协作周期中的控制信号交互部分可以分为以下阶段：

S1.同步，

S2.冲突指示，

S3.第二次同步，

S4.协作用户设备响应，

S5.源用户设备反馈，(S4与S5多次循环重复执行)

S6.协作用户设备通知，

S7.基站反馈，(S6与S7的多次循环重复执行)

S8.传输资源指示。

在一个协作周期开始时，要进行多用户协作上行传输的源用户设备进入控制信号交互部分中的S1同步阶段。如果源用户设备处于非活动状态并且在前一协作周期没有检测到周围有协作用户设备活动(即没有检测到周围有协作UE与其他源UE协作传输，此时该源UE进行协作传输不会干扰到其他已经存在的源UE与协作UE的协作传输)，则向候选协作UE广播发射同步消息。或者，如果源用户设备处于活动状态，则向候选协作UE广播发射同步消息。如图6和图7所示，在S1，源UE1和源UE2同时向协作UE发送同步消息。

在本发明的上下文中，源用户设备的活动状态是指该源用户设备在前一协作周期已经作为源用户设备进行了协作传输，并且希望在当前协作周期中作为源用户设备进行协作传输；协作用户设备的活动状态是指该协作用户设备在前一协作周期已经作为协作用户设备进行了协作传输，并且希望在当前协作周期中作为协作用户设备继续进行协作传输。

源UE发送的同步消息包含：同步信号、源UE标识、源UE状态，其中源UE状态指示源UE是否处于活动状态以及若处于活动状态，则前一协作周期的协作UE标识。

然后，协作用户设备在S1同步阶段监听同步消息。在协作UE处于活动状态的情况下，如果协作UE收到多个同步消息(互相干扰)，则在S2冲突指示阶段发送冲突指示消息。如果协作UE只收到一个同步消息，则进行同步操作，与发送该同步消息的源UE同步。如图6和图7所示，在S2，协作UE1和协作UE2可能同时向源UE发送冲突指示消息。

这里，冲突指示消息可以是信号脉冲。

然后，对于非活动状态的源用户设备，如果检测到冲突指示消息，则停止协作过程，等待下一个协作周期。换言之，该源UE在当前协作周期不再执行本发明的多用户协作传输方法的后续过程。否则，如果源UE处于活动状态，或者源UE未检测到冲突指示消息，则源UE在S3第二次同步阶段向候选协作UE发送第二次同步消息。这一过程用于保证活动状态的源UE和协作UE可以在本次协作周期继续进行协作传输，即在每个协作周期中，将在前一协作周期中确定的协作用户设备确定为与源用户设备相对应的协作用户设备。如图6和图7所示，在S3，源UE1和源UE2同时向协作UE发送第二次同步消息。第二次同步消息包含与S1中的同步消息类似的内容，用于再次同步(如果在S1中未同步)和请求候选协作UE进行协作传输。

候选协作用户设备在S3第二次同步阶段监听第二次同步消息。如果任一协作用户设备没有收到第二次同步消息，或者收到多个第二次同步消息(互相干扰)，则停止协作过程，等待下一个协作周期。换言之，该协作UE在当前协作周期不再执行本发明的多用户协作传输方法的后续过程。如果协作UE仅接收到一个第二次同步消息，然而尚未与发送该第二次同步消息的源UE同步，则与该源UE同步。

对于与非活动状态的源用户设备同步的候选协作用户设备，在S4协作用户设备响应阶段，根据概率对其同步的源用户设备进行响应，即发送信道质量信息，所述信道质量信息指示候选协作用户设备至基站的信道质量以及候选协作用户设备与同步的源用户设备之间的信道质量。所述概率依赖于该候选协作UE至基站的信道质量以及源UE与协作UE之间的信道质量，信道质量越好，所述概率越高。这样可以使得源UE所选的协作UE的信道质量迅速提高，结合以下描述的信道质量不优于源UE所选的协作UE的信道质量的候选协作UE不进行响应的方法，可以减少候选协作UE的响应数目，加快源UE获得最优协作UE的速度。

对于与活动状态的源用户设备同步的候选协作用户设备，如果该候选协作用户设备在前一协作周期是其同步的源用户设备的对应协作用户设备，则该候选UE在第一个S4阶段就发送信道质量信息，否则该候选协作用户不发送信道质量信息。

S4协作用户设备响应阶段可以包含多个无线资源块(它们之间互不干扰)，如果候选协作用户设备决定进行响应，则可以随机选取一个无线资源块进行响应。

对于非活动状态的源用户设备，根据候选协作用户设备在S4协作用户设备响应阶段发送的信道质量信息，选择信道质量最优的候选协作用户设备，并在S5源用户设备反馈阶段中将所选协作用户设备的信息反馈给候选协作用户设备。

在本发明的实施例中，如图6和图7所示，S4和S5可以多次循环重复执行。

如果在S4协作用户设备响应阶段中，源UE没有收到任何响应信息，则源UE在S5源用户设备反馈阶段中询问是否还有未响应的候选协作用户设备。在接下来的S4协作用户设备响应阶段中，如果源用户设备在前一S5源用户设备反馈阶段中询问是否还有未响应的候选协作用户设备，则此时候选协作用户设备进行响应(概率为1)。如果例如连续两次的S4与S5的循环都没有收到任何响应信息，或者达到预定的S4和S5的最大重复次数，则源UE在S5源用户设备反馈阶段中发送选择结束消息。如果源用户设备没有找到合适的对应协作用户设备，则终止协作过程，等待下一个协作周期。

另一方面，对于活动状态的源用户设备，如果在S4协作用户设备响应阶段收到前一协作周期中确定的协作用户设备发送的响应信息，则在S5源用户设备反馈阶段中发送选择结束消息；否则将活动状态改为非活动状态，询问是否还有未响应的候选协作用户设备，即要求所有与其同步的候选协作用户设备进行响应。

在S5，源UE通过选择结束消息，将所选协作用户设备反馈/通知给每个候选协作用户设备，例如将所选协作用户设备的相关信息，包括信道质量，UE标识等，发送给每个候选协作用户设备。

另外，在S4与S5循环重复执行的情况下，在S4中，如果候选协作UE的信道质量不优于源用户设备在前一S5源用户设备反馈阶段中反馈的所选候选协作用户设备的信道质量，则该候选协作UE不进行响应(概率为0)。

通过上述操作，源UE可以将在前一协作周期中确定的协作UE确定为相对应的协作UE(对于活动状态的源UE)，或者将信道质量最优的候选协作UE确定为相对应的协作UE(对于非活动状态的源UE)。此外，通过上述操作，使得每个源用户设备向同步的候选协作用户设备的传输与小区中的其他源用户设备向其同步的候选协作用户设备的传输不相互干扰。

在一个实施例中，可以针对上述S4和S5设置最大重复次数。如果达到最大重复次数，则执行后续操作。

在一个实施例中，步骤102可以包括：根据概率向基站发送通知，以避免与从小区中的其他协作用户设备向基站发送的通知相互干扰。然后，基站可以通知这些协作用户设备其发送的协作通知消息是否被成功接收。这种方法可以实现不确定数目的多个用户设备向基站的可靠传输。

在本发明的实施例中，如图6和图7所示，S6和S7可以如下多次循环重复执行。如果所选协作用户设备还没有成功发送协作通知消息给基站，则其在S6协作用户设备通知阶段根据概率发送协作通知消息。如果基站在S7基站反馈阶段中询问是否还有未发送的协作用户设备，则协作用户设备在下一S6中必须发送协作通知消息。

这里，所选协作用户设备是指在S5源用户设备反馈阶段，源用户设备最后在选择结束消息中反馈的所选协作用户设备。

协作通知消息可以包括源用户设备标识、协作用户设备标识、相关信道信息等。

S6协作用户设备通知阶段包含多个无线资源块(它们之间互不干扰)，如果协作用户设备决定要发送协作通知消息，则随机选取一个无线资源块进行发送。

然后，基站在S6协作用户设备通知阶段接收协作通知消息，在S7基站反馈阶段中发送反馈消息。反馈消息包含接收到的协作用户设备的标识等。如果基站在S6协作用户设备通知阶段没有收到任何协作通知消息，则在S7基站反馈阶段中询问是否还有未发送的协作用户设备。重复S6和S7，直到连续两次都没有收到协作通知消息。此时，基站对协作用户设备进行资源分配。

可以针对上述S6和S7设置最大重复次数。如果达到最大重复次数，则执行后续操作。

在步骤104，接收由基站分配的用于从所述协作用户设备向所述基站进行传输的一个或多个第一传输资源。例如，步骤104可以在最后一个S7中进行。如图6和图7所示，基站在最后一个S7向协作UE发送传输资源指示消息，以向协作UE分配第一传输资源；相应地，协作UE从基站接收指示第一传输资源的传输资源指示消息。

在步骤106，基于所述第一传输资源，向所述源用户设备分配用于从所述源用户设备向所述协作用户设备进行传输的一个或多个第二传输资源。

在一个实施例中，步骤106可以包括：检测从小区中的其他协作用户设备向基站发送的通知，以确定向基站的传输与所述协作用户设备向基站的传输相互干扰的干扰协作用户设备；选择不同于所述协作用户设备的第一传输资源并且不同于所确定的干扰协作用户设备的第一传输资源的传输资源作为第二传输资源。换言之，第二传输资源的分配使得源用户设备向协作用户设备的传输与小区中的其他(干扰)协作用户设备向基站的传输不相互干扰。

例如，协作用户设备在S6中监听其周围的其他协作用户设备向基站的传输(发送给基站的协作通知消息)。使用S6阶段进行监听可以省去额外的协作用户设备对于其周围的其他协作用户设备的检测过程。由于监听到的其他协作用户设备向基站的上行传输将干扰到该协作用户设备的接收，因此协作用户设备将监听到的其他协作用户设备确定为干扰协作用户设备，选择不同于该协作用户设备的第一传输资源并且不同于所确定的干扰协作用户设备的第一传输资源的传输资源作为第二传输资源，并在S8传输资源指示阶段中向源用户设备发送传输资源指示消息，以指示对第二传输资源的分配。

上述的使用S6阶段进行监听的原理是：如果协作用户设备可以检测到另一协作用户设备发送的协作通知消息，则当另一协作用户设备发送数据给基站时，该协作用户设备会受到干扰。

如图6与图7所示，在S8中从协作用户设备传输资源指示消息给源用户设备。

在一个实施例中，分配给所述协作用户设备的第一传输资源不同于分配给小区中的其他协作用户设备的第一传输资源。换言之，第一传输资源的分配使得每个协作用户设备向基站的传输与小区中的其他协作用户设备向基站的传输不相互干扰。

在一个实施例中，步骤106包括：选择一个或多个第二传输资源，使得相对应源用户设备向所述协作用户设备的传输与小区中的其他源用户设备向其相对应协作用户设备的传输不相互干扰。换言之，第二传输资源的分配使得每个源用户设备向相对应协作用户设备的传输与小区中的其他源用户设备向其相对应协作用户设备的传输不相互干扰。通过上述操作，对于小区中可能相互干扰(例如由于空间上彼此邻近)的不同源UE至协作UE的传输，向不同源UE分配不同的第二传输资源，以避免这种干扰。

在步骤108，通过所述第一传输资源，向所述基站转发通过所述第二传输资源从与相对应的源用户设备接收的数据。

通过上述过程，实现了本发明的多用户协作传输。通过本发明，由于小区边缘UE可以通过协作UE来转发(中继)上行传输，而不需要以高发射功率直接向基站发送上行传输，可以显著减小小区边缘UE对于相邻小区基站的干扰，从而提高小区边缘UE的数据传输速率，并且不需要占用额外的频谱资源。

以下参照附图来描述本发明的源UE、协作UE和基站的实施例。上述多用户协作传输方法100的操作步骤可以由以下描述的源UE、协作UE和基站中的各个功能单元来实现。然而，本领域技术人员可以认识到，利用以下源UE、协作UE和基站的具体功能单元来实现本发明的方法100仅仅是示意性的，在例如使用计算机程序来实现方法的情况下，完全不需要这种功能单元和组件的划分，而是源UE、协作UE和基站分别作为整体来实现本发明的方法100。上述多用户协作传输方法100的任何特征和优点均适用于本发明的源UE、协作UE和基站。

图2示出了本发明的源UE 200的框图。源UE 200包括：协作用户设备确定单元210，接收单元220和发送单元230。

协作用户设备确定单元210被配置为，确定与所述源用户设备200相对应的协作用户设备。

发送单元230被配置为，将所述源用户设备200与所述协作用户设备之间的对应关系通知给所述协作用户设备。

接收单元220被配置为，从协作用户设备确定单元210确定的协作用户设备接收传输资源指示消息，所述传输资源指示消息指示用于从所述源用户设备200向所述协作用户设备进行传输的一个或多个传输资源。

发送单元230被配置为，通过接收单元220接收的传输资源指示消息指示的传输资源，向所述协作用户设备传输要由所述协作用户设备向基站转发的数据。

在一个实施例中，所述源用户设备200以协作周期来周期性地进行协作传输。在这种情况下，协作用户设备确定单元210被配置为：在每个协作周期中，将在前一协作周期中确定的协作用户设备确定为与所述源用户设备相对应的协作用户设备。

在一个实施例中，接收单元220还被配置为：从候选协作用户设备接收信道质量信息，所述信道质量信息指示所述候选协作用户设备至基站的信道质量以及所述候选协作用户设备与所述源用户设备200之间的信道质量；协作用户设备确定单元210被配置为：根据接收单元220接收的信道质量信息，选择信道质量最优的候选协作用户设备作为相对应的协作用户设备。

图3示出了本发明的协作UE 300的框图。协作UE 300包括：接收单元310、发送单元320和传输资源分配单元330。

接收单元310被配置为，接收与所述协作用户设备300相对应的源用户设备的指示。

发送单元320被配置为，将所述源用户设备与所述协作用户设备300之间的对应关系通知给基站。

接收单元310还被配置为，接收由基站分配的用于从所述协作用户设备300向所述基站进行传输的一个或多个第一传输资源。

传输资源分配单元330被配置为，基于所述第一传输资源，向所述源用户设备分配用于从所述源用户设备向所述协作用户设备300进行传输的一个或多个第二传输资源。

接收单元310还被配置为，通过第二传输资源从源用户设备接收数据。发送单元320还被配置为，通过第一传输资源向所述基站转发从所述源用户设备接收的数据。

在一个实施例中，分配给所述协作用户设备300的第一传输资源不同于分配给小区中的其他协作用户设备的第一传输资源。

在一个实施例中，传输资源分配单元330被配置为选择一个或多个第二传输资源，使得相对应源用户设备向所述协作用户设备的传输与小区中的其他源用户设备向其相对应协作用户设备的传输不相互干扰。

在一个实施例中，传输资源分配单元330被配置为检测从小区中的其他协作用户设备向基站发送的通知，以确定向基站的传输与所述协作用户设备向基站的传输相互干扰的干扰协作用户设备；并选择不同于所述协作用户设备的第一传输资源并且不同于所确定的干扰协作用户设备的第一传输资源的传输资源作为第二传输资源。

在一个实施例中，协作用户设备300还包括：同步单元(未示出)，与源用户设备同步；其中发送单元320还被配置为，根据概率向源用户设备发送信道质量信息，所述信道质量信息指示所述协作用户设备300至基站的信道质量以及所述协作用户设备300与同步的源用户设备之间的信道质量，所述概率取决于所述协作用户设备至基站的信道质量以及所述协作用户设备与所述源用户设备之间的信道质量；

接收单元还被配置为：从源用户设备接收对源用户设备选择的协作用户设备的的指示。

在一个实施例中，发送单元320被配置为：根据概率向基站发送协作通知消息，以避免与从小区中的其他协作用户设备向基站发送的协作通知消息相互干扰。

图4是示出了根据本发明的基站400的框图。基站400包括：接收单元410和传输资源分配单元420。

接收单元410被配置为，接收对源用户设备与协作用户设备之间的对应关系的通知。

传输资源分配单元420被配置为，向接收单元410接收的通知所指示的协作用户设备分配用于从所述协作用户设备向所述基站400进行传输的一个或多个传输资源。

接收单元410还被配置为：通过传输资源分配单元420分配的传输资源，从协作用户设备接收数据，所述数据是从源用户设备发送并经由协作用户设备转发的。

以下参照附图，给出具体示例来说明本发明的多用户协作传输方案。本发明不限于以下示例。

图8是本发明的示例场景中的用户设备和基站的示意图。示例场景仅描述一个协作周期过程。在该示例场景中包括用户设备UE1、UE2、UE3为源用户设备；用户设备UE4、UE5、UE6、UE7、UE8为协作用户设备；以及基站BS。假定在前一协作周期，UE1作为源UE与UE4作为协作UE进行协作传输，UE2、UE3没有进行协作传输，并且UE2、UE3没有检测到周围有活动状态的协作用户设备。UE1与UE4、UE5之间的信道质量较好，UE2与UE5、UE6、UE7、UE8之间的信道质量较好，UE3与UE4、8之间的信道质量较好。

以下结合图9和图10来进行描述。图9是图8所示场景中用户设备和基站的协作周期时序图；图10是图8所示场景中用户设备和基站的控制信号交互部分的结构图。在图9中，横轴表示传输资源编号1-10，纵轴表示UE1-UE8以及基站BS。每个块表示传输资源单位(无线传输块)，其中标记为“S”的块表示用于信令交互的资源，标记为“I”的块表示空闲资源，标记为“T”的块表示用于发送数据的资源，标记为“R”的块表示用于监听/接收数据的资源。在图10中，横轴表示协作周期中的阶段S1-S8，纵轴表示UE1-UE8以及基站BS。每个块表示传输资源单位(无线传输块)，其中标记为“I”的块表示空闲资源，标记为“T”的块表示用于发送数据的资源，标记为“R”的块表示用于监听/接收数据的资源(其中一些资源块被细分为3个子资源块)。

在协作周期开始后，先进行控制信号交互部分。在控制信号交互部分中，首先进行S1同步阶段。此时UE1-3同时开始发送各自的同步消息。UE4-8接收这些同步消息。由于在这个协作周期，UE3与UE4之间的信道比前一协作周期好，所以尽管UE3在前一协作周期没有检测到UE4为活动状态的协作UE，此时UE4还是同时接收到来自UE1、UE3的同步消息。在这种情况下，UE4无法成功解调同步消息，检测到干扰(冲突)。UE5同时接收到来自UE1、UE2的同步消息，检测到干扰(冲突)。UE6、UE7均收到来自UE2的同步消息。UE8收到来自UE2、UE3的同步消息，检测到干扰(冲突)。如图10所示，UE1-UE3发送，UE4-UE8接收。

接着进行S2冲突指示阶段。由于UE4在处于活动状态的协作UE并检测到干扰，因此发送冲突指示消息。UE5、UE8检测到干扰，但由于它们在处于非活动状态，所以不发送冲突指示消息。UE6、UE7成功接收到UE2的同步消息，完成与UE2的同步。由于UE4发送冲突指示消息，UE1、UE3检测到冲突指示消息。因为UE3是非活动状态的UE，因此UE3停止协作过程；而UE1是活动状态的UE，因此尽管接收到冲突指示消息，但是UE1继续后续操作。如图10所示，UE4发送消息，UE1-UE3接收消息。

接着进行S3第二次同步阶段。UE1与UE2发送第二次同步消息。UE4接收到UE1发送的第二次同步消息，并与UE1同步。UE6、UE7、UE8接收到UE2发送的第二次同步消息，并且UE8与UE2同步(UE6，UE7已经同步)。UE5接收到UE1、UE2发送的第二次同步消息，检测到干扰，不进行同步。如图10所示，UE1、UE2发送消息，UE4-UE8接收消息。

接着进行第一次S4协作UE响应阶段，此阶段S4有3无线资源块。由于UE4是活动状态的协作UE，并且与前一协作周期的相应源UE(UE1)同步，所以直接在第一个无线资源块发送响应消息(信道质量信息)。在本示例场景中，UE6、UE7在第三个无线资源块发送信道质量信息，UE8在第二个无线资源块发送信道质量信息(这个过程是根据概率进行的，本示例场景中的情况仅为示意)。UE1接收到UE4的协作UE响应消息。UE2接收到UE8的协作UE响应消息(UE6、UE7的信道质量信息相互干扰)。如图10所示，UE4、UE6-UE8发送消息，UE1、UE2接收消息。

接着进行第一次S5源UE反馈阶段。因为UE1收到前一协作周期的相应协作UE(UE4)发送的信道质量信息，因此发送选择结束信号。UE4接收到该选择结束信号。UE2反馈最优协作UE(UE8)。UE6、UE7、UE8接收到该反馈消息。如图10所示，UE1、UE2发送消息，UE4、UE6-UE8接收消息。

接着继续进行第二次S4协作UE响应阶段。在本示例场景中，此阶段没有UE发送响应消息。UE6判断其信道质量劣于UE8，因此不进行响应。UE7有较好的信道质量，假定这次根据概率选择不进行响应。如图10所示，没有UE发送消息，UE2监听。

接着继续进行第二次S5源UE反馈阶段。UE2发送询问是否还有未响应的协作UE。UE6、UE7、UE8接收到此询问。如图10所示，UE2发送，UE6-UE8接收。

接着继续进行第三次S4协作UE响应阶段。在本示例场景中，UE7在第一个时隙发送信道质量信息，UE2接收到该响应消息。如图10所示，UE7发送消息，UE2接收消息。

接着继续进行第三次S5源UE反馈阶段。UE2反馈最优协作UE(UE7)。由于达到S4协作UE响应阶段与S5源UE反馈阶段的最大重复次数(本示例中为3次)，所以此次UE2发送的是选择结束信号。UE6、UE7、UE8接收到此反馈消息。如图10所示，UE2发送消息，UE6-UE8接收消息。

接着进行第一次S6协作UE通知阶段，此阶段有3个子资源块。此时UE4、UE7分别被选为UE1和UE2的协作UE。在本示例场景中，UE4在第一个无线资源块发送协作UE通知消息，UE7在第三个无线资源块发送协作UE通知消息。基站BS接收到这两个消息。如图10所示，UE4、UE7发送且监听消息，基站接收消息。

接着进行第一次S7基站反馈阶段。基站BS发送反馈消息，通知UE4、UE7：基站BS已接收到协作UE通知消息。如图10所示，基站发送消息，UE4、UE7接收消息。

接着进行第二次S6协作UE通知阶段。因为没有其他所选协作UE，所以此时没有任何UE发送任何协作UE通知消息。如图10所示，UE4、UE7监听，基站监听。

接着进行第二次S7基站反馈阶段。基站BS询问是否还有未发送协作UE通知消息的协作UE。如图10所示，基站发送消息，UE4、UE7接收消息。

接着进行第三次S6协作UE通知阶段。此时没有任何UE发送任何协作UE通知消息。如图10所示，UE4、UE7监听，基站监听。

接着进行第三次S7基站反馈阶段。因为基站BS连续两次S7都没有收到协作UE通知消息，因此基站BS向UE4、UE7发送第一传输资源指示消息，分配用于从UE4、UE7向基站BS进行传输的第一传输资源。UE4、UE7收到第一传输资源指示消息。假定协作周期的源UE至UE传输部分和协作UE至基站传输部分共有10个可以使用的传输资源(传输资源1-10)。第一传输资源指示消息指示：UE4在传输资源1-3向基站传输，UE7在传输资源4-6向基站传输。如图10所示，基站发送消息，UE4、UE7接收消息。

接着进行S8传输资源指示阶段。因为在本示例场景中假定UE4、UE7在S6协作UE通知阶段没有检测到对方向基站BS的传输，因此UE4确定源UE1可以在UE4不向基站传输的资源(即传输资源4-10)向UE4传输数据。换言之，UE4向UE1发送传输资源指示消息，向UE1指示和分配资源4-10作为用于从UE1向UE4传输的传输资源。此外，UE7可以确定源UE2可以在UE7不向基站传输的资源(即传输资源1-3与7-10)向UE7传输数据。换言之，UE7向UE2发送传输资源指示消息，向UE2指示和分配传输资源1-3和7-10作为用于从UE1向UE4传输的传输资源。如图10所示，UE4、UE7发送消息，UE1、UE2接收消息。

然后，UE1在传输资源4-10向UE4传输数据，UE4在传输资源1-3向基站BS传输数据；UE2在传输资源1-3与7-10向UE7传输数据，UE7在传输资源4-6向基站BS传输数据。如图9所示，UE1在传输资源4-10发送数据，UE2在传输资源1-3和7-10发送数据。

应当注意的是，在以上的描述中，仅以示例的方式，示出了本发明的技术方案，但并不意味着本发明局限于上述步骤和单元结构。在可能的情形下，可以根据需要对步骤和单元结构进行调整和取舍。因此，某些步骤和单元并非实施本发明的总体发明思想所必需的元素。因此，本发明所必需的技术特征仅受限于能够实现本发明的总体发明思想的最低要求，而不受以上具体实例的限制。

在以上的描述中，列举了多个实例，虽然发明人尽可能地标示出彼此关联的实例，但这并不意味着这些实例必然按照所描述的方式存在对应关系。只要所选择的实例所给定的条件间不存在矛盾，可以选择并不对应的实例来构成相应的技术方案，这样的技术方案也应视为被包含在本发明的范围内。

至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims (16)

1.一种由协作用户设备执行的多用户协作传输方法，包括以下步骤：

接收对与所述协作用户设备相对应的源用户设备的指示，并将所述源用户设备与所述协作用户设备之间的对应关系通知给基站；

接收由基站分配的用于从所述协作用户设备向所述基站进行传输的一个或多个第一传输资源；

基于所述第一传输资源，向所述源用户设备分配用于从所述源用户设备向所述协作用户设备进行传输的一个或多个第二传输资源；

通过所述第一传输资源，向所述基站转发通过所述第二传输资源从与相对应的源用户设备接收的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，分配给所述协作用户设备的第一传输资源不同于分配给小区中的其他协作用户设备的第一传输资源。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，分配第二传输资源的步骤包括：选择一个或多个第二传输资源，使得相对应源用户设备向所述协作用户设备的传输与小区中的其他源用户设备向其相对应协作用户设备的传输不相互干扰。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，分配第二传输资源的步骤包括：

检测从小区中的其他协作用户设备向基站发送的通知，以确定向基站的传输与所述协作用户设备向基站的传输相互干扰的干扰协作用户设备；

选择不同于所述协作用户设备的第一传输资源并且不同于所确定的干扰协作用户设备的第一传输资源的传输资源作为第二传输资源。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，接收对源用户设备的指示的步骤包括：

与源用户设备同步；

根据概率向同步的源用户设备发送信道质量信息，所述信道质量信息指示所述协作用户设备至基站的信道质量以及所述协作用户设备与同步的源用户设备之间的信道质量，所述概率取决于所述协作用户设备至基站的信道质量以及所述协作用户设备与同步的源用户设备之间的信道质量；

从源用户设备接收对源用户设备选择的协作用户设备的指示。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述源用户设备与所述协作用户设备之间的对应关系通知给基站的步骤包括：

根据概率向基站发送通知，以避免与从小区中的其他协作用户设备向基站发送的通知相互干扰。

7.一种协作用户设备，包括：

接收单元，接收与所述协作用户设备相对应的源用户设备的指示；

发送单元，将所述源用户设备与所述协作用户设备之间的对应关系通知给基站；

接收单元被配置为，接收由基站分配的用于从所述协作用户设备向所述基站进行传输的一个或多个第一传输资源；

传输资源分配单元，基于所述第一传输资源，向所述源用户设备分配用于从所述源用户设备向所述协作用户设备进行传输的一个或多个第二传输资源；

其中，

接收单元还被配置为，通过第二传输资源从源用户设备接收数据；

发送单元还被配置为，通过第一传输资源向所述基站转发从所述源用户设备接收的数据。

8.根据权利要求7所述的协作用户设备，其中，分配给所述协作用户设备的第一传输资源不同于分配给小区中的其他协作用户设备的第一传输资源。

9.根据权利要求7所述的协作用户设备，其中，传输资源分配单元被配置为选择一个或多个第二传输资源，使得相对应源用户设备向所述协作用户设备的传输与小区中的其他源用户设备向其相对应协作用户设备的传输不相互干扰。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的协作用户设备，其中，传输资源分配单元被配置为：

检测从小区中的其他协作用户设备向基站发送的通知，以确定向基站的传输与所述协作用户设备向基站的传输相互干扰的干扰协作用户设备；

选择不同于所述协作用户设备的第一传输资源并且不同于所确定的干扰协作用户设备的第一传输资源的传输资源作为第二传输资源。

11.根据权利要求7所述的协作用户设备，还包括：

同步单元，与源用户设备同步；

其中

发送单元还被配置为，根据概率向源用户设备发送信道质量信息，所述信道质量信息指示所述协作用户设备至基站的信道质量以及所述协作用户设备与同步的源用户设备之间的信道质量，所述概率取决于所述协作用户设备至基站的信道质量以及所述协作用户设备与所述源用户设备之间的信道质量；

接收单元还被配置为：从源用户设备接收对源用户设备选择的协作用户设备的的指示。

12.根据权利要求7所述的协作用户设备，其中，发送单元被配置为：

根据概率向基站发送协作通知消息，以避免与从小区中的其他协作用户设备向基站发送的协作通知消息相互干扰。

13.一种源用户设备，包括：

协作用户设备确定单元，确定与所述源用户设备相对应的协作用户设备；

发送单元，将所述源用户设备与所述协作用户设备之间的对应关系通知给所述协作用户设备；

接收单元，从协作用户设备确定单元确定的协作用户设备接收传输资源指示消息，所述传输资源指示消息指示用于从所述源用户设备向所述协作用户设备进行传输的一个或多个传输资源，

发送单元，通过接收单元接收的传输资源指示消息指示的传输资源，向所述协作用户设备传输要由所述协作用户设备向基站转发的数据。

14.根据权利要求13所述的源用户设备，其中，所述源用户设备以协作周期来周期性地进行协作传输，

协作用户设备确定单元被配置为：在每个协作周期中，将在前一协作周期中确定的协作用户设备确定为与所述源用户设备相对应的协作用户设备。

15.根据权利要求13所述的源用户设备，其中

接收单元还被配置为：从候选协作用户设备接收信道质量信息，所述信道质量信息指示所述候选协作用户设备至基站的信道质量以及所述候选协作用户设备与所述源用户设备之间的信道质量；

协作用户设备确定单元被配置为：根据接收单元接收的信道质量信息，选择信道质量最优的候选协作用户设备作为相对应的协作用户设备。

16.一种基站，包括：

接收单元，接收对源用户设备与协作用户设备之间的对应关系的通知；

传输资源分配单元，向接收单元接收的通知所指示的协作用户设备分配用于从所述协作用户设备向所述基站进行传输的一个或多个传输资源；

其中，接收单元还被配置为：通过传输资源分配单元分配的传输资源，从协作用户设备接收数据，所述数据是从源用户设备发送并经由协作用户设备转发的。

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