CN103503501A - 优化分组延迟的协作中继启用无线网络 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于在无线网络中进行通信的方法。该方法包括：中继节点接收数据分组并确定是否发送分组而不执行错误校验。

Description

优化分组延迟的协作中继启用无线网络

背景技术

如这里所使用的，术语“设备”、“用户设备”和“UE”在一些情况下可以指移动设备(例如，移动电话)、个人数字助理、手持计算机或膝上型计算机、黑莓

设备以及具有通信能力的类似设备。这种UE可以由设备及其相关联的可拆卸式存储模块组成，例如但不限于通用集成电路卡(UICC)，UICC包括订户识别模块(SIM)应用、通用订户识别模块(USIM)应用或者可拆卸式用户识别模块(R-UIM)应用。备选地，这种UE可以由设备自身在没有这种模块的情况下组成。在其他情况下，术语“UE”可以指具有类似能力但是不便携的设备，例如，桌上型计算机、机顶盒或者网络设备。术语“UE”还可以指可以端接用户的通信会话的任何硬件或软件组件。同样地，在此可以将术语“用户代理”(“UA”)、“用户设备”(“UE”)、“用户设备”和“用户节点”进行同义使用。

随着电信技术的演进，引入了可提供之前不可能的业务的更高级的网络接入设备。该网络接入设备可以包括作为传统无线电信系统中的对等设备的改进的系统和设备。可以将这种高级的或者下一代的设备包括在正在演进的无线通信标准中，例如长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)。例如，除了传统的基站，LTE或LTE-A系统可以是演进的通用陆地无线接入网(E-UTRAN)，并可以包括E-UTRAN节点B(或eNB)、无线接入点或者类似的组件。如在此使用的，术语“eNB”或“接入节点”指的是无线网络的任何组件，这些组件创建使得UE或中继节点可以接入电信系统中其他组件的接收和发送覆盖的地理区域，例如传统的基站、无线接入点或者LTE或LTE-A节点B或eNB。eNB可以包括多个硬件和软件。

附图说明

为了更全面地理解本公开，可以参照以下结合附图的简述以及详述，其中相似的附图标记表示相似的部分。

图1是包括无线中继节点的蜂窝网络的架构的示意图。

图2是根据本公开实施例的蜂窝网络的一部分中的通信链路的示意图。

图3是根据本公开实施例的具有CQM映射的eNB和UE之间ACK/NACK的示意图。

图4是根据本公开实施例的针对CQM方案的时序图。

图5是根据本公开实施例的用于智能中继的中继节点状态机的流程图。

图6是根据本公开备选实施例的用于智能中继的中继节点状态机的流程图。

图7是根据本公开实施例的用于多跳网络的一般中继过程的示意图。

图8是根据本公开实施例的基于CQM的中继节点状态的示意图。

图9是根据本公开实施例的在上行链路上进行多跳协作传输的另一示例的示意图。

图10是根据本公开实施例的UE发射机模型的示意图。

图11是根据本公开实施例的从UE和多个中继节点的协作传输的示意图。

图12是根据本公开实施例的从一个或更多个中继节点到eNB的频时同步传输的示意图。

图13是根据本公开实施例的在不同频时资源上从多个中继节点到eNB的时间同步传输的示意图。

图14是根据本公开实施例的针对协作节点的资源分配授予的示例格式的示意图。

图15是根据本公开实施例的针对中继的非连续资源授予和连续资源授予的R-PDCCH格式的示意图。

图16是根据本公开实施例的具有接收分集的SC-OFDMA接收机结构的示意图。

图17是根据本公开实施例的在中继节点和UE之间的利用解调和转发的协作的示意图。

图18是根据本公开实施例的功率调整函数Ψ的示例的示意图。

图19是根据本公开实施例的在中继节点和UE之间的利用解调/解码和转发的协作的示意图。

图20是根据本公开实施例的在上行链路上进行协作HARQ传输的呼叫流程的示意图。

图21是根据本公开实施例的向eNB中继上行链路消息的示意图。

图22是根据本公开实施例的向eNB中继下行链路消息的示意图。

图23是根据本公开实施例的在多个中继节点、UE和eNB之间的路径损耗的示意图。

图24是根据本公开实施例的节点之间测量报告的示意图。

图25示出了系统的示例，该系统包括适用于实现本文公开的一个或更多个实施例的处理组件。

具体实施方式

首先应当理解，尽管以下提供了本公开的一个或多个实施例的示意性实施方式，但是所公开的系统和/或方法也可以使用任何数量的技术而实现，不论这些技术是当前已知还是已经存在。本公开绝不应局限于包括本文示意和描述的示例性设计和实施方式在内的以下所示的示意性实施方式、附图和技术，而是可以在所附权利要求的范围及其等同替换方式的整个范围内进行修改。

虽然本系统可以在蜂窝网络的上下文中进行描述，但也可以在其他类型的网络中使用本公开的一个或更多个方面。本文所描述的实施例涉及中继启用蜂窝网络的上行链路传输中分组延迟的减小。然而，这些技术同样可应用于下行链路传输。更具体地说，在实施例中，即使当错误校验过程指示在分组中可能存在错误时，中继节点也可以向eNB发送从UE接收的分组。中继节点还测量从UE接收的分组的质量，并且分组的质量表示中继节点和UE之间通信链路的质量。在一个实施例中，中继节点向eNB发送信道质量测量，并且eNB将信道质量测量用在合并从中继和从UE接收的分组中。在另一实施例中，中继节点使用信道质量测量来调整该中继节点向eNB发送分组的功率，并且然后在eNB合并从中继和从UE发送的分组，或者从中继和从UE发送的分组自然地在空中合并并由eNB接收。

可以将中继节点(RN)引入蜂窝网络来扩展信号覆盖和/或提高整体系统容量。当RN放置在小区边缘或附近时，在小区边缘的UE可以与RN进行通信，而不是与针对此小区的eNB直接进行通信。RN可以放大或重复从UE接收的信号，并向eNB发送修改信号，并还可以从该eNB接收数据并向UE传送该数据。

在第三代合作伙伴计划(3GPP)技术规范中，已经将RN分为两个基本类型：类型1和类型2。类型1或“不透明”RN是具有其自身物理小区ID的RN，并因此对UE而言就像eNB发送的任何其他不同小区一样。UE“驻留”在RN发送的小区中。除了其自己的物理小区ID之外，此类型RN一般具有其自己的控制信令，使其能够管理/调度其自己小区中的资源。类型2或“透明”RN是与其施主eNB共享其物理小区ID的RN。因此，UE不知道其通信是通过RN传递的。此类型的RN一般不具有其自己的控制信令；而是施主eNB使用其自己的控制信令协调传输资源。

还可以根据中继发生的协议层对RN进行分类。层0(L0)RN是仅接收射频(RF)信号，并在前向传输之前将其放大的RN。层1(L1)RN是在可能的重编码和重调制以及随后前向传输之前，执行某种形式的解调和/或转发纠错解码的RN。层2(L2)RN一般是执行用于解码L2数据的必要L1处理，并还可以在前向传输数据之前，操作或参与用于重传错误数据的混合自动重传请求(HARQ)方案的RN。在eNB和RN之间协调无线电资源。资源调度是由与其他节点进行有限协作的每个节点独立执行的。L2中继与eNB部分或完全独立地执行MAC功能。层3(L3)RN可以想象为与“正常”基站或eNB类似，操作全套L1、L2和L3协议但具有用于向网络传输数据的无线回程。“层x”RN与“类型x”RN不同。例如，层1 RN不是类型1 RN；事实上，类型1 RN功能上与层3 RN类似。

为了本公开的目的，由于RN需要至少一个eNB或其他接入节点(和与此接入节点相关联的小区)或可能的其他RN的存在，以接入通信系统中的其他组件(例如，移动管理实体/服务网关(MME/SGW))的事实，所以RN与eNB或其他接入节点不同。此外，为了本公开的目的，术语“eNB”不仅限于“演进节点B”，而是还可以指代适用于与MME/SGW或增强分组核心的另一组件进行通信的任意类型的接入节点。此外，当使用术语“节点”而没有修饰语时，该节点可以是RN或UE。

最通常地，假定无线回程链路在RN和其施主eNB之间。当RN和施主eNB之间的回程链路存在于与RN至UE链路和eNB至UE链路的射频频谱相同的部分中时，这种链路被称为“带内”回程。当RN和施主eNB之间的回程链路存在于与RN至UE链路和eNB至UE链路的射频频谱不同的部分中时，该链路被称为“带外”回程。

eNB和RN之间的通信链路被称为Un接口。eNB/RN和UE之间的通信链路被称为Uu接口。在信号在达到UE之前穿过多个RN的多跳场景中，两个RN之间的通信链路被称为Ur接口。在本文中，首先描述针对单跳通信的传输方法，稍后扩展到多跳场景。

图1示出了可能的LTE网络架构，其中，使用多个UE 110、RN 120和eNB 130，并示出了上述Uu接口140、Un接口150以及Ur接口160。还示出了eNB 120和核心网180之间的S1控制面/用户面接口170、以及eNB 130之间的X2控制面(信令)接口190。如所示，RN 120可以用于提高蜂窝网络的覆盖和/或容量。当多个网络节点(例如，eNB 130或RN 120)协作时，可以进一步提高性能。放置在移动车辆顶部的RN 120可以有机会用于：通过帮助移动车辆中的UE和/或移动车辆附近的室外UE，来进一步提高网络的覆盖和容量。

在典型中继布设的上行链路(UL)上，UE发送的信号在到达eNB之前可能穿过多个中继节点。因此，虽然提高了覆盖和容量，但可能不利地影响分组延迟。对于实时应用(例如，语音呼叫和视频流)，增加的分组延迟可以导致质量下降和帧同步的丢失。对于非实时服务(例如web浏览)，延迟的增加可以降低用户对接入速度的感知。

在现有LTE标准中，不存在多跳中继中的协作通信过程。在典型的非协作传输中，仅一个组件(eNB或RN)在任何给定时间与UE进行通信。基于覆盖，RN、eNB或两者监听UE传输。如果RN与UE通信，并且如果RN对UE不可见，则可能将UL控制信令(例如，确认/否认(ACK/NACK))路由通过eNB。这可以引入分组延迟。

在本公开中，提供针对单跳/多跳协作通信链路的新UL HARQ方案，以减小中继启用蜂窝网络中的端到端分组延迟。当RN的存在对UE是透明的时，HARQ方案是合适的。即使该方法是针对UE不知道RN存在的情况进行描述的，相同技术也可以应用于RN对UE可见的情况。更具体地说，提供了用于在空中优化分组延迟的协作HARQ传输，提供了用于从不同网络节点协作发送和接收来提高系统容量的不同技术，并且提供针对协作传输方案的链路优化和信令。针对L2/类型2中继描述了实施例，但实施例还可以应用于L0、L1或L3类型1中继或一般地应用于任何多跳无线中继布设。此外，本文的讨论假定3GPP LTEUL，但本文所述技术同样可应用于3GPP或非3GPP标准的任何其他传输格式。

本文描述的实施例解决与当前基于中继的通信有关的至少三个问题。首先，当前在RN对分组执行错误校验时，可能存在一些分组延迟。RN在向eNB中继分组之前，一般确保所接收的分组没有错误。第二，由于在每个RN中的不同HARQ需求，当前在RN组中的协作通信也许是不可能的。第三，如果UE不知道RN的存在，当前RN不能向该UE发送与HARQ有关的消息。

本实施例通过提供以下过程来解决第一问题：即使当在从UE接收的分组中存在错误时，RN仍向eNB发送分组。本实施例通过提供以下过程来解决第二问题：UE和一个或更多个RN可以同时向eNB发送分组。本实施例通过提供以下过程来解决第三问题：在UE和eNB之间实现端到端HARQ机制。尽管本文的描述关注于从UE接收分组并基于该从UE接收的分组来测量信道质量的RN，类似的考虑可以应用于以下情况：RN从另一RN或多个RN或多个RN和UE接收分组，并基于从该另一RN或多个RN或多个RN和UE接收的分组，测量信道质量。

图2示出了在Un和Uu上允许独立HARQ机制的单跳场景。如图2所示，UE 110在时刻t₁使用eNB 130授予的资源，通过通信链路Uu，向eNB130发送信息。因为RN 120可以接收到eNB向UE 110授予的资源，RN120能够监听UE的传输。如果分组成功解码，RN 120可以在时刻t₂向eNB 130中继所接收的信息。如果未成功地接收到所接收的分组，RN120可以向UE 110请求重传。因为这里假定RN 120对UE 110不可见，可以通过eNB 130发送该重传请求。如果eNB 130从RN 120接收到重传请求或NACK，并且还如果eNB 130未成功地解码从UE 110接收的分组，则eNB 130可以在时刻t3向UE 110请求重传。另一方面，如果eNB130成功地从RN 120接收到中继分组，eNB 130可以通过合并从RN 120接收的信息和先前在时刻t₁从UE 110接收的传输，再次尝试解码该分组。UE 110持续向RN 120和eNB 130发送，直到eNB 130确认(ACK)该传输。为了提高ACK/NACK反馈信令的接收质量，RN 120可以向UE 110协作发送ACK/NACK。如果RN 120成功地解码了分组，但eNB130未成功地接收到该分组，则RN 120可以在时刻t4与UE 110协作随后的重传，如图2所示。

在上述协作HARQ中，当通信链路Uu和/或Un上的信道条件不好时，分组延迟可能增加。降低此分组延迟的一个可能解决方案是：使RN向eNB中继分组，即使在该分组中可能存在错误。即，即使当循环冗余校验(CRC)失败时，仍可以传输分组。这将减小分组延迟，但在eNB处的协作解码增益可能受影响，因为RN中继的无效分组可以使在eNB处的合并分组解码变坏。在通信链路Uu上信道条件不利的情况下，这是更有可能的。如果可以在eNB处以与一个或更多个RN的接收质量成正比的方式合并来自RN和/或UE的协作传输，这将是有益的。

在实施例中，eNB知道RN通过Uu中继分组的先前接收质量。此信道质量测量可用于：调整当在eNB处合并信号时，给予直接UE至eNB信号以及给予RN转发信号的相对重要性(或“权重”)。例如，如果已知从RN接收的信号的接收质量较差，在整个分组解码期间，优选地可以使来自RN的信号具有较小影响。

在实施例中，RN计算在其分组解码/解调期间所测量的信道质量测量(CQM)。为了合适地影响eNB对从UE和从RN发送的信号的合并，可以以两种不同方式使用CQM。在第一CQM方案中，RN测量链路Uu上的CQM，并将CQM附加到向eNB转发的分组传输中。基于此CQM，eNB可以适当地缩放从UE和从RN接收的信息，并可以随后合并它们。在第二CQM方案中，可以根据在Uu上观测的CQM，合适地对来自RN的传输进行功率控制。图3示出了这两种方案。差异与应用CQM的阶段有关。这里假定，在eNB向UE发送ACK/NACK之前，RN可以向eNB发送第一次从UE接收的信息。

第一CQM方案更适合于以下场景：在与直接UE至eNB Uu传输不同的时间和/或频率资源上进行Un传输。在此情况下，在eNB可以独立地接收Un传输和Uu传输，并且eNB可以(至少部分)根据发信号通知的从RN接收的CQM报告，加权并显式地合并该Un传输和Uu传输。

相反，第二CQM方案更适合于以下场景：在与Uu传输相同的时间和频率资源上进行Un传输。在此情况下，信号在“空中(over-the-air)”自然地合并，或作为eNB的正常接收/均衡处理的一部分。Un和Uu信号的任何相对缩放(scale)都是在向eNB发送信号之前发生的。例如，可以在RN发射机处执行缩放。

第二CQM方案还可以应用于在不同的时间和/或频率资源上进行Un传输的场景。在此情况下，根据发送侧的CQM对来自RN和UE的独立传输进行加权，并且在接收机处进行合并而不进行缩放。

作为示例，接收由100比特数据组成的分组的RN可能正确地接收到90比特，而未能正确地接收到10比特。当前，RN不可以向eNB发送这个分组。而是，RN可以等待分组的重传，将该重传与原始传输合并，并且如果重传成功地纠正了错误比特，则向eNB发送合并的传输。如果重传未成功纠正错误比特，则RN可以等待另一重传，并再次尝试纠正错误比特。此过程可以继续，直到已经纠正了错误比特，并且RN然后可以向eNB发送该分组。

在本实施例中，RN可以向eNB发送100比特中仅有90正确比特的分组。RN还可以测量CQM，并要么通过向传输附加该CQM要么通过基于该CQM控制传输的功率，来基于该CQM修改向eNB发送的传输。然后，eNB能够将从UE直接接收的分组用于纠正从RN接收的分组中的10个错误比特。

现在提供了利用上述协作HARQ的智能中继功能的更详细描述。图4示出了每个节点的分组传输和ACK/NACK信令时序调度。所述情况对应于来自UE的同步HARQ传输。“D”表示重传时间。“D_C”表示RN解调/解码从UE接收的原始传输，重新编码/重新调制，并做好向eNB发送的准备所耗的时间(如果CQM是可接受的)。

RN在子帧410监听UE的传输，并当检测到分组时测量CQM。当发现所测量的CQM是不可接受的时，RN可以在子帧420监听来自UE或其他协作节点的重传(在子帧430处从eNB接收到关于先前传输的NACK的情况下)。RN在重传中所接收的分组与先前传输合并，并再次计算CQM。如果CQM是可接受的，则向eNB发送/中继该分组。假定eNB向RN的第一中继传输授予合适的资源。针对RN的第一中继传输的资源授予可以是为了发送来自多个UE的分组的目的而累积的授予。RN和/或eNB可以基于分组死期调度中继来自不同UE的分组。(当针对UE调度或授予无线电资源时，一般考虑服务质量(QoS)(例如，分组延迟或分组错误)。调度器为每个进入分组指派延迟死期。“分组死期”是在其之前必须发送分组以满足QoS需求的时间。)

可以对从RN向eNB的传输附加观测到的CQM。备选地，可以根据该CQM控制从RN向eNB的传输的功率。假定类型2中继，基于UE和eNB之间的链路质量，决定针对UE的第一传输的调制和编码方案。由eNB向RN传送的质量反馈决定针对Un上的第一中继的从RN到eNB传输的调制和编码方案。如果RN处的CQM具有可接受质量，则下一重传将在相同子帧中同时来自RN和UE，如子帧420和440所示。当向eNB中继先前接收的分组(具有可接受CQM)时，半双工RN可以不监听UE以重传，全双工RN可以监听来自UE的所有重传，并基于先前传输和当前传输，持续对该分组进行解码。

图5示出了针对UL传输的半双工RN的状态图。在步骤502，RN接收UE发送的分组。在步骤504，RN解调从UE接收的分组，并在解调处理期间计算该分组上的CQM。在步骤506，RN将测量的CQM与预定阈值(C_L2)进行比较。如果CQM不可接受，即如果CQM小于C_L2，则RN前进到步骤524。如果CQM可接受，即如果CQM不小于C_L2，则RN可以前进到步骤508的分组解码。在步骤508，如eNB在资源授予所指示，解码并重编码该信号。分组编码可以与UE在其原始传输中应用的编码不同。

在步骤510，RN利用从eNB接收的资源授予中所建议的调制方案，对信号进行重新调制，并通过授予的物理资源发送该分组。可以在物理下行链路控制信道中设置资源授予，基于与UE传输同时进行的中继传输是使用独立同时传输还是协作同时传输，物理下行链路控制信道可以是中继物理下行链路控制信道(R-PDCCH)或PDCCH。当使用与UE重传不同的资源发送第一中继传输或任意后续中继传输(即，使用不同资源进行同时传输)时，R-PDCCH是相关的。当使用与UE重传相同资源(即，使用相同资源进行同时传输)时，PDCCH对第一中继传输之后的所有后续传输都是相关的。RN可以在其发射天线之间可选地应用空间编码。

在步骤512，如果这是第一中继传输，RN校验其分组调度队列，并前进到步骤514。在步骤514，RN校验是否能够在所调度死期之前执行分组传输。这确保eNB可以在HARQ重传窗口内(此条件仅对同步HARQ有效)，向UE发回分组ACK/NACK。下面提供这部分过程的其他细节。如果RN可以遵从分组死期限制，则在步骤516，可以取决于所推导的CQM，利用功率设置向eNB中继该分组。备选地，CQM可以附加到MAC有效载荷中。

返回步骤512，如果该分组中继传输不是第一中继传输，则RN可以前进到步骤518，并与UE的重传同时发送该分组。该传输要么是根据CQM进行功率控制的，要么是附加了CQM的。如下所述，各种同时传输模式都是可能的。此外，如果在步骤514确定该传输不在传输窗口中，则流程前进到步骤518。如所述，在步骤518，与UE传输同时向eNB重传该分组(即，RN不进行此重传，直到下一UE重传机会。此时，RN在R-PDCCH或PDCCH所指示的物理资源上中继该分组)。在步骤520，在中继该分组之后，RN可以监视来自eNB的分组ACK/NACK。在步骤522，如果eNB发送ACK，相信已成功传送该分组，并且过程结束。否则，RN做好重传准备，并返回步骤518。

返回步骤506，如果来自UE的分组接收质量低于预定阈值C_L2，则RN可以决定不向eNB中继分组。而是，RN可以前进到步骤524，在步骤524中，RN监听来自其他协作节点的后续重传。如果eNB确认该分组，则RN退出此状态。在步骤526，当接收到来自其他节点的分组重传时，RN可以通过将当前传输和先前接收的相同分组的传输进行合并，来尝试对该分组进行解码。在信号解调处理期间，RN可以重新计算CQM，并返回步骤506。

当RN基于CQM方案选择性地执行解调和解码时，可以进一步优化分组延迟。当使用第一CQM方案时，RN仅解调并转发。即，RN解调所接收的信息，对已编码比特进行硬判决，并然后重调制并中继所接收的信息。当使用第二CQM方案时，RN解调、解码并转发。即，RN对所接收的信息进行解调并解码，对信息比特进行硬判决，并然后重编码、重调制并中继所接收的信息。

在图6中示出了此选择性的中继方案。此方案与图5的方案类似，除了包括附加步骤。在步骤607，RN还将针对所接收分组测量的CQM与另一阈值C_L1(C_L1＞C_L2)进行比较。如果CQM不小于C_L1(即，如果信道质量高)，则RN不对分组进行解码。而是，RN前进到步骤510，在步骤510中，RN重解调该信息，并在根据CQM设置该分组的传输功率(或向该分组附加CQM)之后，向eNB转发该信息。如果在步骤607COM小于C_L1(即，如果信道质量在两个阈值之间)，则RN在步骤508解码该分组。然后，RN前进到步骤510。如图6所示，当信道质量高时，步骤607的附加步骤通过不执行解码，进一步减小分组延迟以及RN功率消耗。

上述智能中继可以容易地扩展到多跳通信链路。图7中示出了具有节点间协作的两跳中继场景。RN 120和eNB 130接收到在授予资源上的UE传输。随后，RN-0 120a和RN-1 120b使用相同资源或不同资源，同时向eNB 130发送信息。eNB 130可以合并来自UE 110的原始信息传输和来自RN 120的中继信息。存在一个基于从eNB 130到UE 110的合并信号接收质量的ACK/NACK信号。该ACK/NACK信令也可以由RN120与eNB的下行链路传输同步地发送，以提高在UE 110处的ACK/NACK接收质量。

如果RN-0 120a观测的CQM不好，RN-0 120a可以决定不发送该信息，而是可以选择监听RN-1向eNB 130的传输。在后续重传中，RN-0120a将与RN-1 120b和UE一起向eNB 130进行发送。RN-0 120a所发送的信息是基于来自不同节点的对相同信息的当前接收和先前接收的解码信息。这在图8中示出。

图9中示出了多跳中继场景的另一示例。在本场景中，在向eNB130的UL传输中涉及四个中继120。RN-1 120b和RN-2 120c与UE 110接近，并可以在UE的初始传输期间以可接受CQM从UE 110接收信号。在至eNB 130的调度传输期间，仅RN-1 120b和RN-2 120c可以向eNB130协作地发送信息。然而，在UE的初始传输期间具有不可接受CQM的RN-0 120a和RN-3 120d可以监听来自其他节点的传输。将这些接收信号与初始信号接收合并，以提高整体CQM。针对下一传输(即，来自UE 110的第一重传)，如果接收信号CQM是可接受的，则所有四个RN 120可以与UE 110同时发送信息。

现在将考虑上行链路上的协作传输。在接下来的描述中，假定将单载波正交频分多址接入(SC-OFDMA)用于UL传输。还假定eNB、RN和UE分别具有J_B、J_R和J_u个发射/接收天线。因此，假定存在L个与UE协作UL传输的RN。接下来的公式可以容易地扩展到在eNB、RN和UE处有任意数目的发射天线，并扩展到除SC-OFDMA之外的传输技术。

要从UE向eNB发送k个信息比特块a＝{a₀，a₁，...，a_k-1}。如上所述，如果eNB确定可以显著地提高信号接收质量，则eNB可以从RN和UE二者接收信息。在这种场景中，eNB向预先与UE协作的RN发送信息。RN可以分别基于以下各项，通过监听PDCCH或R-PDCCH来获得资源调度信息：(1)其是否是使用相同资源与UE重传同时进行的传输，或(2)其是第一传输还是使用不同资源与UE重传同时进行的传输。

在UE，turbo编码器对信息比特a＝{a₀，a₁，...，a_k-1}进行编码，以创建P个不同版本的n比特码字b_i，i＝0，1，...，P-1，其中k/n是编码率。第i个码字的编码信息比特

被扰码并转换为n_s个M阶调制符号的块s_i，其中

对符号向量使用n_s点离散傅里叶变换(DFT)，以产生频域采样向量S_i。可选地对所得采样向量进行预编码，并资源映射到上行链路SC-OFDMA子帧中已分配的资源单元(RE)。产生针对第J根天线和第τ个SC-OFDMA符号的时域基带信号

如图10所示。

用于UE的初始信息传输的M阶调制方案和编码方案是与eNB发送的资源授予相一致的。此外，eNB还可以向所有协作RN发送分离的资源授予，该资源授予给出以下特定指示：使用预指派的空中资源，在特定LTE子帧中，有条件地中继从UE接收的初始信息。如上所述，针对RN传输的资源授予可以是软授予(即，针对RN辅助的多个UE的累积授予)。RN可以基于所需分组延迟预算，使用这些资源，调度特定UE的数据传输。

在υ个子帧之后，RN可以同时向eNB中继从UE初始接收的信息。如图11所示，如果所有L个RN协作传输，则eNB有效地从N_A＝LJ_R根天线在第(n+υ)个子帧中获得信息。在该第一传输之后，来自RN和UE的所有后续重传都可以是同时的。对于重传，eNB有效地从N_A＝J_U+LJ_R根天线获得信息。

假定UE在第n子帧期间发送分组，取决于CQM方案，RN可以以不同方式在第(n+υ)子帧期间中继已解调/解码并重编码/调制的分组。在第一CQM方案下，在一个场景中，RN可以使用第(n+υ)个子帧中相同的频时资源(子载波)来中继信息。这在图12中示出。在第二CQM方案下，RN可以使用不同频时资源在第(n+υ)个子帧中发送信息，如图13所示。

RN中继的分组可以使用空频(或空时)或分布式编码，来在eNB给出协作增益。在两种CQM方案下，调制和编码方案(MCS)选择可以是不同的。对于第一CQM方案，可以对符号向量

进行空频块编码(SFBC)，以形成N_A个频域采样向量{S_i(0)，S_i(1)，...，S_i(N_A-1)}。(S_i(...)是得到STC编码率n_s/n_f的长度n_f的符号向量。整体信息率是k/n_flog₂M。)SFBC编码可以假定N_A＝LJ_R或N_A＝J_U+LJ_R根发射天线，形成N_A个SFBC编码码字。eNB和协作RN同时向UE发送N_A个符号向量。在此传输中所使用的M阶调制和编码方案是与eNB的资源授予相一致的。eNB可以基于来自RN或RN和UE的同时传输的信号接收质量，决定用于中继传输的MCS。

对于第二CQM方案，可以指示RN使用不同码字b_i，使得eNB可以通过执行冗余递增(IR)合并，来达到最佳性能。在资源授予期间，eNB可以向RN发信号通知在此传输中所使用的M阶调制和编码方案。通常，eNB可以通过观测空口上来自UE和RN的同时传输的信号接收质量，确定MCS。

在第二CQM方案(同时传输使用不同频时资源)中，存在至少两种不同方式来决定针对来自多个节点的协作传输的MCS。因为来自不同节点的传输使用不同频时资源，可以针对每个通信链路独立地选择MCS。备选地，可以基于从同时传输得到的平均分组检测性能，选择一个MCS。

当基于平均接收质量选择了调制和编码方案时，存在一些优点，例如，高效控制信道带宽利用率(假定不同节点使用的频时资源是连续的)。即，在公共资源授予中可以指示一个MCS。为了进一步减小控制信道带宽，针对每个协作节点的资源授予可以是连续的。

因为假定本文所描述的协作HARQ对UE完全透明，eNB可以发送用于UE重传的一个资源授予，并向所有其他协作节点(RN)发送另一资源授予。如果使用3GPP TS 36.213中定义的“资源分配类型2”向RN发送资源授予，资源授予可以仅携带分配的起始点(即，针对每个节点的资源块(RB)开始)，并且不需要包括针对所有协作RN的分配长度。此外，如果协作节点是预订的，则资源指派不需要包括节点标识。此优化还可以用于以下情况：不同MCS用于每个节点的传输，但需要向每个节点发信号通知该MCS。

图14示出了对协作节点进行此连续资源分配的优点。可见，在先前非连续资源分配过程1410中，需要为每个分离的分配指定起始点和长度。在本文所描述的连续资源分配实施例1420中，仅需要指定起始点，因此降低了针对资源授予的信令开销。

这种类型的连续资源分配的另一优点是：eNB处的资源调度器的复杂度可以降低。当在R-PDCCH中向RN发送资源授予时，可以向所有协作RN发送一个R-PDCCH。这可以通过为网络节点的协作集合指派协作组无线电网络临时标识符(CG-RNTI)来高效地完成。图15示出了针对两种方案的R-PDCCH的结构：针对RN中继传输的非连续资源分配和连续资源分配。

如上所述，在实施例中，从中间节点(例如，RN)到eNB的传输可以包括与从UE接收的信息的可靠性有关的测量。在本文中，此测量被称为信道质量测量(CQM)。CQM取决于在RN处的接收机的类型。在以下示例中，假定UE使用Ju根发射天线发送信息，并且RN使用J_R根天线接收信息。在图16中示出了一个可能的接收机结构。假定在UE的发射天线之间对信息符号进行SFBC编码。如图所示，在进行SFBC解码之前，将通过第j根接收天线接收的SC-OFDMA符号r_j转换到频域，并与频域信道均衡器系数相乘。

在以下示例中，假定RN通过最小化均方误差

(其中，E[...]是期望算子)，来估计发送的符号s，

是所发送的M阶符号的软估计，通过下式对其进行估计：

其中，

表示傅里叶变换操作，W_j表示针对第j根接收天线的频域均衡器的系数，并且R_j表示通过第j根接收天线接收的SC-OFDMA符号。

在一个示例中，RN可以按下式将CQM估计为符号l上的检测后SINR c_l：

$c_l=\frac{1}{{|{\tilde{s}}_l-{\hat{s}}_l|}^2}---\left(2\right)$

其中

Q[...]是将软符号映射到M阶QAM星座点的量化函数。

RN可以将分组划分为n_s/σ段，每段由σ个解调符号构成。RN可以按下式计算每段上的均方差c_m：

$c_m=\frac{\mathrm{\σ}}{\underset{l=0}{\overset{\mathrm{\σ}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\tilde{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}-{\hat{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}\left|\right|}^2}$ 针对 $m=0,...,\frac{n_s}{\mathrm{\σ}}-1---\left(3\right)$

并按下式计算分组的整体CQM：

$c=\frac{n_s}{\underset{l=0}{\overset{n_s-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\tilde{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}-{\hat{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}\left|\right|}^2}$

等式(3)中的c_m等于在σ个解调符号上平均的等式(2)中定义的CQM。这里假定n_s可以被σ整除。如果σ＝n_s，则CQM是针对整个分组推导出的。一般来说，RN可以向中继分组附加n_s/σ个CQM值({c_m，m＝0，...，n_s/σ-1})。备选地，基于与此段相对应的CQM，独立地对分组的每段进行功率控制。

基于信道质量度量，RN可以作出各种决定。CQM c大于C_L1(结合图6描述的两个阈值中的较大值)的情况被称为情况0。在情况0中，RN用基于c_m调整的发射功率发送估计的M阶符号。备选地，向中继分组附加CQM值{c_m，m＝0，...，n_s/σ-1}。CQM c不大于C_L1但大于C_L2(结合图6描述的两个阈值中的较小值)的情况被称为情况1。在情况1中，RN对估计编码比特进行解码，并基于在解码处理期间所获得的对数似然比(LLR)/软比特，对传输重新编码/调制并进行功率控制。CQM不大于C_L2的情况可以被称为情况2。在情况2中，RN不发送所接收的信息比特。取而代之的是，RN可以监听在时刻t₂来自其他节点的传输。

在情况0，如图17所示，RN可以不解码该分组。取而代之的是，RN对估计符号进行量化并调制载波，并且与其他操作节点一起向eNB同步地发送。相对于其他协作节点的发射功率，并且相对于eNB与RN之间和eNB与UE之间的相对路径损耗差异，发送分组的功率(部分或全部)被设置为ψ(c_m)，其中ψ(...)可以是单调递增函数，如图18所示。图17中的示意对应于σ被设置为n_s的情况。

UE和RN可以使用相同无线电资源向eNB同时发送空间编码符号，如图12所示。可选地，UE和RN可以以随机传输延迟向eNB同时发送编码符号(即，在此情况下，未对每个节点的每根天线发送的符号进行空间编码)。随机传输延迟应当优选地不大于循环前缀减去预计最大信道色散。包括来自不同节点的随机延迟信号的优点是在接收端采用频率选择性。

在情况1中，RN可以对接收信号进行解调和解码，再次对检测比特进行编码和调制，将符号映射到eNB选择的UL OFDMA子帧上，并向eNB转发该符号。eNB可以向RN指示RN应当使用其在UL上发送信息的子帧和准确RE。此外，如图19所示，每个RN对从UE接收的信息进行解调，以获得发送符号的估计

并对该数据进行解码，以获得信息比特并然后对载波进行重新编码和调制。RN所使用的前向纠错(FEC)编码是由eNB指示的。如图19所示，RN接收的码字是{b_l}，并且RN发送的码字(基于解码信息比特)是b_(l+ν)％P，其中x％y＝mod(x，y)。向eNB中继由重新编码信息所调制的载波。根据解码器质量度量c_m对传输进行功率控制。如果RN和eNB之间的信道条件不好，这将提供性能增益。这是从来自eNB和RN的同时传输中获得软合并增益的一种方式。应当注意，如果使用图12中所示的同时传输方案(即，使用相同频时资源的同时传输)，则eNB可以将ν设置为‘0’。如果在eNB处需要IR合并增益，向RN发消息通知不同的ν≠0。即，使用图13所示的传输方案。备选地，ν可以是预定义数或可以由公式定义，在这种情况下，不需要发信号通知。基于eNB的接收机性能，各种合并都是可能的。

现在将考虑链路参数的自适应性。图20示出了协作节点(eNB、多个RN和UE)之间呼叫流程的实施例。每个消息是以合适的发射功率和调制和编码方案发送的。在事件2010，每当存在发送数据的需要时，UE向eNB发送资源请求。RN也接收到此消息。RN可以向eNB中继该消息。如图21所示，执行UL上的中继信令。

假定UE通过随机接入信道发送资源请求。类似地，RN可以通过随机接入信道(标识UE)中继资源请求消息。在此情况下，eNB不需要向中继特别地指派资源。此方法可以容易地扩展到通过物理上行链路共享信道(PUSCH)发送资源请求的情况。

在事件2020，eNB在PDCCH中向UE发送资源授予。RN还可以与eNB传输同时地向UE中继此消息。如图22所示，执行通过下行链路中继信号。如图所示，预先在R-PDCCH中向RN广播资源授予。随后，通过相同子帧同时向UE发送该消息。如果透明地向UE发送此传输(即，UE不知道帮助网络的中继节点的存在)，则可以使用该相同物理资源从eNB和RN发送PDCCH。

在事件2030，eNB在R-PDCCH中向RN发送分离的资源授予。这些授予的资源是用于RN向eNB中继从UE接收的分组，如果RN确信分组的接收质量。如上文关于上行链路上协作传输的讨论中所述，向协作RN组(CG-RNTI)发送一个R-PDCCH，以向所有协作RN指派资源。

在事件2040，UE使用eNB授予的资源，向eNB发送数据分组。设置子帧i中数据分组的发射功率P_UE(i)，使得完全或部分补偿UE和eNB之间的路径损耗：

其中P₀是eNB通知(进一步由RN中继)的每个RE的平均接收功率，

L₀是eNB和UE之间的路径损耗(如图23所示)，

α是eNB通知的部分补偿参数(小区特定的)，

Δ_TF(i)是eNB控制的UE特定功率调整，

f(i)是UE特定闭环功率控制参数(eNB在PDCCH中发送此调整)，

是UE的最大发射功率，以及

表示在第i个子帧中向UE指派的RB的数目。

在eNB处的接收功率可以表示为：

$P_{{\mathrm{eNB}}_{\mathrm{RX}}}\left(i\right)=P_{\mathrm{UE}}\left(i\right)-L_0---\left(5\right)$

在事件2050，如果接收分组的CQM是可接受的，在第(i+υ)个子帧期间，RN-j可以向eNB中继从UE接收的分组。调整传输功率，使得中继分组不会使来自UE的原始传输变坏：

其中，L_j是eNB和RN-j之间的路径损耗(如图23所示)，

Δ_TF(i)是eNB控制的RN特定功率调整，

f(i)是RN特定闭环功率控制参数(eNB在PDCCH中发送此调整)，

是RN的最大发射功率，以及

表示在第(i+υ)个子帧期间向RN传输指派的RB数。

在第一CQM方案下，RN可以在相同频时资源上进行协作发送。在多个RN使用相同频时资源同时发送信息的情况下，以下式设置发射功率：

当所接收分组的CQM极好时，ψ_j(CQM)被设置为‘0’。如图18所示，函数ψ_j(CQM)是关于CQM的单调递增函数。当CQM较低时，ψ_j(CQM)变为负值，导致发射功率的降低。P_m表示在从UE接收的分组上具有最佳CQM的节点m的发射功率。这里“节点”指代协作RN中任意一个。

在第二CQM方案下，RN可以通过不同频时资源进行协作发送。当RN和UE在不同资源上协作发送时，UE和RN的发射功率设置是分别根据等式(4)和(6)设置的。此外，如果从UE接收的分组的CQM是不可接受的，则RN可以发送不发送分组的指示。这帮助eNB基于来自UE的初始传输的接收，准备ACK/NACK。

针对来自协作RN的此中继传输，eNB可以事先向RN授予资源。一般授予这些资源以用于中继数据/控制分组，使得RN可以将这些资源用于转发来自它们正协作的UE的数据/控制分组。因此，这些资源授予可以不是UE专用的。eNB还可以指示在其之前必须向eNB发送分组的时间。如果RN在此时间之前不能中继此分组，则RN不需要发送该分组。RN负责在死期之前发送该第一传输。

在事件2060，eNB在校验所接收分组的CRC之后，发送ACK/NACK。RN也可以接收到此消息，并可以同时向UE中继此消息。在事件2070，如果所接收分组的CRC未通过，则eNB再次向UE发送指定MCS和功率调整的资源授予。重传的MCS可以与先前传输的MCS不同。仅针对异步HARQ方案需要事件2070处的资源授予。对于同步HARQ方案，UE以预定义时间间隔周期性地重传该分组。例如，对于LTE，在NACK的情况中，UE每第8个子帧重传该分组。

在事件2080，UE和RN使用调整的功率设置和MCS，向eNB同时发送该分组。各节点的发射功率设置是取决于eNB所配置的同时传输的类型的。当RN和UE在相同频时资源上同时进行发送时，发射功率设置是根据等式(7)设置的。

如果将UE的发射功率设置为其最大功率(即，功率饱和)，则通过选择具有最佳CQM的节点作为参考功率节点，来设置RN发射功率，并且等式(7)用于设置第j个节点的发射功率电平。否则，再次使用等式(7)，相对于UE的发射功率来设置RN的发射功率。

当RN和UE通过不同资源同时传输时，分别根据等式(4)和(6)设置UE和RN的发射功率设置。

如上文所述，对于第一CQM方案，RN发射功率是基于另一RN的发射功率电平和/或UE的发射功率电平和对应CQM来设置的。因此，RN需要知道另一协作节点的发射功率电平。此外，每个RN应当知道UE是否在其最大发射功率电平上操作。因此，存在RN和eNB交换测量报告的需要，如图24所示。来自RN的测量报告可以包括：关于其他节点(包括其他RN)的路径损耗测量、最大发射功率电平和/或附接到此节点的UE的最大功率电平。来自eNB的测量报告可以包括功率调整参数和功率控制参数。

上行链路上的协作RN由节点的探测参考信号/随机接入信道(SRS/RACH)接收的质量决定。类似地，下行链路上的协作RN由RN的公共参考信号(CRS)接收的质量决定。此外，节点协作还取决于在特定节点处的无线电资源的可用性(即，系统负荷)。

总之，提供了针对上行链路协作多跳通信的新HARQ机制，以优化空中分组延迟。该机制同样可应用于同步和异步HARQ传输机制。更具体地说，提供了使用半双工中继的智能/机会中继，以能够在eNB实现协作通信优点。此外，提供了高效空中协作机制。此外，使用新定义的CQM，以能够实现协作HARQ机制。还提供了更高层信令，以能够在协作节点实现合适的发射功率控制，用于最大化性能。

本文所提供的描述一般可应用于如3GPP/LTE中所讨论的L2(类型2)和L3(类型1)中继架构。此外，所述技术可以容易地应用于带内/带外中继(即，类型1a和类型1b)。类似地，该技术同样可应用于启用固定/游动/移动中继节点的任何无线网络。

此外，本文所述协作中继技术可以与如3GPP TS 36.814中所定义的协作多点(COMP)发送和接收技术相关。可以以不同方式实现来自多个节点的协作通信。在本公开中，提出了至少六个协作场景。在第一场景中，多于一个节点可以同时向目的地节点发送相同信息分组。在第二场景中，可以在不同传输中应用空时/空频(即，来自不同节点的传输使用相同频时资源)，以在目的地节点实现发射分集增益。在第三场景中，可以在不同传输中应用任何类型的分布式编码(例如，分布式栅格编码或代数编码)，以在目的地节点处实现编码增益。在第四场景中，所有协作节点可以使用利用相同或不同MCS的不同FEC编码，在不同频时资源上发送信息。在第五场景中，所有协作节点可以发送相同信息分组的不同部分，以在目的地节点获得改进的吞吐量。在第六场景中，协调所有协作节点的传输，使得节点间干扰降低。

上述的UE、RN、eNB和其他组件可以包括能够执行与上述动作相关的指令的处理组件。图25示出了系统2500的示例，系统2500包括适用于实现在此公开的一个或多个实施例的处理组件2510。除了处理器2510(其可以指中央处理器单元或CPU)之外，系统2500可以包括网络连接设备2520、随机存取存储器(RAM)2530、只读存储器(ROM)2540、辅助存储器2550和输入/输出(I/O)设备2560。这些组件可以经由总线2570彼此进行通信。在一些情况下，这些组件中的一些可以不存在，或者可以通过各种组合与彼此或者与未示出的其他组件的各种组合进行组合。这些组件可以位于单个物理实体中，或者可以位于多于一个物理实体中。在本文中描述为由处理器2510进行的任何动作可以由处理器2510单独进行，或者由处理器2510与图中示出或未示出的一个或多个组件(例如，数字信号处理器(DSP)2502)一起进行。虽然DSP 2502被示出为单独的组件，然而可以将DSP 2502并入到处理器2510中。

处理器2510执行其可以从网络连接设备2520、RAM 2530、ROM2540或辅助存储器2550(其可以包括各种基于盘的系统，例如硬盘、软盘、SIM(订户身份模块)卡、光盘或其他存储设备)存取的指令、代码、计算机程序或者脚本。应用或其他计算机可用程序代码可以存储在这些设备中任意一个上，或在一些其他存储设备上。虽然仅示出了一个CPU 2510，然而可以存在多个处理器。因此，尽管可以将指令作为由处理器执行来进行讨论，然而指令可以由一个或多个处理器同时地、串行地、或以其他方式执行。可以将处理器2510实现为一个或多个CPU芯片。

网络连接设备2520可以采用以下形式：调制解调器、调制解调器组、以太网设备、通用串行总线(USB)接口设备、串行接口、令牌环设备、光纤分布式数据接口(FDDI)设备、无线局域网(WLAN)设备、无线电收发信机设备(例如，码分多址(CDMA)设备)、全球移动通信系统(GSM)无线电收发信机设备、微波接入的全球可互操作性(WiMAX)设备、和/或其他众所周知的用于连接网络的设备。这些网络连接设备2520可以使得处理器2510能够与互联网或者一个或多个电信网络通信，或者与处理器2510可以从其接收信息或处理器2510可以向其输出信息的其他网络通信。网络连接设备2520还可以包括能够以无线的方式发送和/或接收数据的一个或多个收发信机组件2525。

可以使用RAM 2530来存储易失性数据，以及可能存储由处理器2510执行的指令。ROM 2540是非易失性存储器设备，一般其存储器容量比辅助存储器2550的存储器容量小。可以使用ROM 2540来存储指令，以及可能存储在指令的执行期间读取的数据。对ROM 2530和RAM 2540的存取一般快于对辅助存储器2550的存取。辅助存储器2550一般包括一个或多个磁盘驱动或磁带驱动，并且可以用于数据的非易失性存储，或者如果RAM 2530的大小不足以保存所有的工作数据，则将辅助存储器2550用作溢出数据存储设备。辅助存储器2550可以用于存储程序，当选择执行该程序时将该程序加载至RAM 2530。

I/O设备2560可以包括液晶显示器(LCD)、触摸屏显示器、键盘、键区、开关、拨号盘、鼠标、轨迹球、语音识别器、读卡器、纸带读取器、打印机、视频监视器、或者其它众所周知的输入/输出设备。同样地，替代作为网络连接设备2520的组件，或者在作为网络连接设备2520的组件之外，可以将收发信机2525视为I/O设备2560的组件。

在本实施例中，提供了用于在无线网络中进行通信的方法。本方法包括中继节点接收数据分组并确定是否发送分组而不执行错误校验。

该中继节点可以基于所接收的分组来测量CQM，并可以基于该CQM修改向接入节点的分组的传输。如果该CQM低于第一阈值，则中继节点可以对该分组进行解调、解码、重新编码和重新调制。如果该CQM不低于第一阈值但低于第二阈值(第二阈值大于第一阈值)，则中继节点可以对该分组进行解调、解码、重新编码和重新调制，并且，如果该CQM不低于第一阈值且不低于第二阈值，则该中继节点可以对该分组进行解调和重新调制，但可以不对该分组进行解码和重新编码。如果该中继节点先前尝试发送该分组，或如果不能在接入节点指定的分组传输死期之前的调度子帧上进行该分组的传输，则如果该接入节点未确认该分组的接收，该中继节点可以与来自UE的相同分组的最早重传、或与来自另一中继节点的相同分组的最早传输同时地发送分组。可以对来自UE和/或中继节点的同时传输进行空间编码，并可以使用相同无线电资源向接入节点发送该同时传输。来自UE和/或中继节点的同时传输可以使用不同码字，并可以使用不同无线电资源发送该同时传输，使得接入节点可以通过执行IR合并来实现最佳性能。来自UE和/或中继节点的同时传输可以使用相同码字，并可以使用不同无线电资源发送该同时传输，使得接入节点可以通过执行最大比例合并来实现最佳性能。

在另一实施例中，提供了无线网络中的中继节点。该中继节点包括处理器，该处理器被配置使得：该中继节点接收数据分组并确定是否发送分组而不执行错误校验。

该中继节点可以基于所接收的分组来测量CQM，并可以基于该CQM修改向接入节点的分组的传输。中继节点可以将该CQM附加到向接入节点的分组的传输，并且接入节点可以将从中继节点接收的分组与从另一节点接收的分组的至少一个其它实例进行合并，该分组的至少两个实例的合并由接入节点基于该CQM进行加权。中继节点可以基于该CQM控制向接入节点的分组的传输的功率，并且接入节点可以将从中继节点接收的分组与从另一节点接收的分组的至少一个其它实例进行合并。中继节点可以基于该CQM控制向接入节点的分组的传输的功率，并且可以在空中自然地合并从中继节点接收的分组和从另一节点接收的分组的至少一个其它实例。如果该CQM低于第一阈值，中继节点可以不发送分组，如果接入节点未确认该分组，可以监听来自另一节点的相同分组的另一传输，可以将新接收的分组与先前接收的分组进行合并，可以计算另一CQM，并可以将新计算的CQM与该第一阈值进行比较。如果该CQM低于第一阈值，则中继节点可以对该分组进行解调、解码、重新编码和重新调制。如果该CQM不低于第一阈值但低于第二阈值(第二阈值大于第一阈值)，则中继节点可以对该分组进行解调、解码、重新编码和重新调制，并且，如果该CQM不低于第一阈值且不低于第二阈值，则该中继节点可以对该分组进行解调和重新调制，但可以不对该分组进行解码和重新编码。如果中继节点先前未尝试发送该分组，并且如果可以在调度子帧上进行该分组的传输，则该中继节点可以按照调度发送该分组。如果该中继节点先前尝试发送该分组，或如果不能在调度子帧上进行该分组的传输，则如果该接入节点未确认该分组，该中继节点可以与来自UE的相同分组的最早重传、或与来自不同中继节点的相同分组的最早传输同时地发送分组。该同时传输可以使用相同频时资源或不同频时资源。如果相同频时资源用于来自不同节点的同时传输，同时传输可以具有不大于循环前缀减去预计最大信道色散的随机传输延迟。来自中继节点的同时传输可以与来自UE的传输一起进行空间编码，并且可以使用相同无线电资源将其发送到接入节点，该空间编码规则可以由接入节点预指派。来自中继节点的同时传输可以使用不同码字，并可以使用不同无线电资源发送该同时传输，使得接入节点可以通过执行IR合并来实现最佳性能，并且要传输的该码字可以由接入节点预指派。来自中继节点的同时传输可以使用相同码字，并可以使用不同无线电资源发送该同时传输，使得接入节点可以通过执行最大比例合并来实现最佳性能，并且要传输的该码字可以由接入节点预指派。如果中继节点先前未尝试发送该分组，并且如果可以在调度子帧上进行该分组的传输，则该中继节点可以按照调度发送该分组。如果该中继节点先前尝试发送该分组，或如果不能在调度子帧上进行该分组的传输，则如果该接入节点确认该分组，该中继节点可以与来自UE的相同分组的最早重传、或与来自不同中继节点的相同分组的最早传输同时地发送分组。错误校验过程可以是循环冗余校验。可以根据下式在符号调制期间计算该分组的第m部分的CQM：

$c_m=\frac{\mathrm{\σ}}{\underset{l=0}{\overset{\mathrm{\σ}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\tilde{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}-{\hat{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}\left|\right|}^2}$ 针对 $m=0,...,\frac{n_s}{\mathrm{\σ}}-1$

并可以按下式计算分组的整体CQM：

$c=\frac{n_s}{\underset{l=0}{\overset{n_s-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\tilde{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}-{\hat{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}\left|\right|}^2}$

其中

并且其中，

表示傅里叶变换操作，W_j表示针对第j根接收天线的频域均衡器的系数，并且R_j表示通过第j根接收天线接收的SC-OFDMA符号，并且

其中Q(...)是将软符号映射到M阶QAM星座点的量化函数。

可以在比特解码期间基于对数似然比计算该分组的第m部分的CQM(c_m)。接入节点可以向中继节点和另一节点发送用于向接入节点的分组的传输的连续资源分配，连续资源分配中的每个具有指定起始点，并且中继节点和另一节点可以使用该资源分配来同时发送该分组。可以通过协作组无线电网络临时标识符，向中继节点和另一节点指派该连续资源分配。如果不同频时资源用于来自不同节点的同时传输，则可以根据下式控制分组传输功率：

其中，L_j是接入节点和RN-j之间的路径损耗，

Δ_TF(i)是接入节点控制的RN特定功率调整，

f(i)是接入节点在PDCCH中发送的RN特定闭环功率控制参数，

是中继节点的最大发射功率，并且

表示在第(i+υ)个子帧期间指派用于中继节点传输的资源块的数目。

如果相同频时资源用于来自不同节点的同时传输，则可以根据下式控制分组传输功率：

其中，当所接收分组的CQM极好时，ψ_j(CQM)被设置为‘0’，其中，函数ψ_j(CQM)是关于CQM的单调递增函数，并且当CQM较低时，ψ_j(CQM)变为负值，导致发射功率的降低，并且如果UE不是同时传输中的一部分时，P_m表示在从UE接收的分组上具有最佳CQM的节点m的发射功率，并且如果UE是同时传输中的一部分时，P_m表示UE的发射功率。

在另一实施例中，提供了无线网络中的接入节点。接入节点包括处理器，该处理器被配置使得：接入节点将从中继节点接收的数据分组与从另一节点接收的分组的至少一个其它实例进行合并，该分组的至少两个实例的合并由接入节点基于与该分组相关联的CQM进行加权。

以下文件的全文通过引用方式并入本文中：3GPP TS 36.211、3GPPTS 36.213和3GPP TR 36.814。

尽管本公开中已提供若干实施例，但是应当理解，在不背离本公开的原理和范围的情况下，可以通过很多其他特定的形式来实施所公开的系统和方法。本示例应被视为示意性的而不是限制性的，意在不对此处给出的细节造成限制。例如，可以将各种元件或部件组合或集成在另一个系统中，某些特征也可以忽略或不实现。

此外，在不脱离本公开的范围的前提下，可以将在各个实施例中描述和示意为分立或分离的技术、系统、子系统和方法与其他系统、模块、技术或方法进行组合或集成。被示出或讨论为彼此连接或直接连接或通信的其他项目可以通过某种接口、设备或中间组件而间接连接或通信，而不论是以电的方式、以机械的方式还是以其他方式。在不脱离此处公开的精神和范围的前提下，本领域技术人员可以确定并作出改变、替换和变更的其他示例。

Claims (34)

1.一种用于在无线网络中进行通信的方法，所述方法包括：

中继节点接收数据分组，并确定是否发送所述分组而不执行错误校验。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述中继节点基于所接收的分组，测量信道质量测量“CQM”，并且所述中继节点基于所述CQM，修改向接入节点的所述分组的传输。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述中继节点将所述CQM附加到向所述接入节点的所述分组的传输，并且所述接入节点将从所述中继节点接收的所述分组与从另一节点接收的所述分组的至少一个其它实例进行合并，所述分组的至少两个实例的合并由所述接入节点基于所述CQM进行加权。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述中继节点基于所述CQM，控制向所述接入节点的所述分组的传输的功率，并且在所述接入节点处将从所述中继节点接收的所述分组与从另一节点接收的所述分组的至少一个其它实例进行合并。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述中继节点基于所述CQM，控制向所述接入节点的所述分组的传输的功率，并且从所述中继节点接收的所述分组与从另一节点接收的所述分组的至少一个其它实例自然地在空中进行合并。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述CQM低于第一阈值，所述中继节点不发送所述分组；如果所述接入节点未确认所述分组，则所述中继节点监听来自另一节点或多个节点的相同分组的另一传输；所述中继节点将新接收的分组与先前接收的分组进行合并；所述中继节点计算另一CQM；并且所述中继节点将新计算的CQM与所述第一阈值进行比较。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述CQM不低于第一阈值，则所述中继节点对所述分组进行解调、解码、重新编码和重新调制。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述CQM不低于第一阈值但低于第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值，则所述中继节点对所述分组进行解调、解码、重新编码和重新调制，并且，如果所述CQM不低于所述第一阈值且不低于所述第二阈值，则所述中继节点对所述分组进行解调和重新调制，但不对所述分组进行解码和重新编码。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，如果所述中继节点先前未尝试发送所述分组，并且如果能够在所述接入节点指定的分组传输死期之前的调度子帧上进行所述分组的传输，则所述中继节点按照调度发送所述分组。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，如果所述中继节点先前尝试发送所述分组，或如果不能在所述接入节点指定的分组传输死期之前的调度子帧上进行所述分组的传输，则如果所述接入节点未确认所述分组的接收，所述中继节点与来自用户设备UE的相同分组的最早重传、或与来自另一中继节点的相同分组的最早传输同时地发送所述分组。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述同时传输使用以下之一：

相同频时资源；以及

不同频时资源。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，如果相同频时资源用于来自不同节点的同时传输，则所述同时传输具有不大于循环前缀减去预计最大信道色散的随机传输延迟。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，如果所述中继节点先前未尝试发送所述分组，并且如果能够在所述接入节点指定的分组传输死期之前的调度子帧上进行所述分组的传输，则所述中继节点按照调度发送所述分组。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，如果所述中继节点先前尝试发送所述分组，或如果不能在所述接入节点指定的分组传输死期之前的调度子帧上进行所述分组的传输，则如果所述接入节点确认所述分组的接收，所述中继节点与来自用户设备UE的相同分组的最早重传、或与来自另一中继节点的相同分组的最早传输同时地发送所述分组。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述同时传输使用以下之一：

相同频时资源；以及

不同频时资源。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，如果相同频时资源用于来自不同节点的同时传输，则所述同时传输具有不大于循环前缀减去预计最大信道色散的随机传输延迟。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述错误校验过程是循环冗余校验。

18.根据权利要求2所述的方法，其中，根据下式在符号解调期间计算所述分组的第m部分的CQM：

$c_m=\frac{\mathrm{\σ}}{\underset{l=0}{\overset{\mathrm{\σ}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\tilde{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}-{\hat{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}\left|\right|}^2}$ 针对 $m=0,...,\frac{n_s}{\mathrm{\σ}}-1$

并根据下式计算所述分组的整体CQM：

$c=\frac{n_s}{\underset{l=0}{\overset{n_s-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\tilde{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}-{\hat{s}}_{l+\mathrm{m\σ}}\left|\right|}^2}$

其中

并且其中，

表示傅里叶变换操作，Wj表示针对第j根接收天线的频域均衡器的系数，并且Rj表示通过第j根接收天线接收的SC-OFDMA符号，并且其中Q(...)是将软符号映射到M阶QAM星座点的量化函数。

19.根据权利要求2所述的方法，其中，基于对数似然比，在所述解码处理期间，计算所述分组的第m部分的CQM c_m。

20.根据权利要求2所述的方法，其中，所述接入节点向所述中继节点和另一节点发送用于向所述接入节点传输所述分组的连续资源分配，所述连续资源分配中的每个具有指定起始点，并且所述中继节点和所述另一节点使用所述资源分配来同时发送所述分组。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，通过协作组无线电网络临时标识符，向所述中继节点和所述另一节点指派所述连续资源分配。

22.根据权利要求4所述的方法，其中，如果不同频时资源用于来自不同节点的同时传输，则根据下式控制所述分组的传输的功率：

其中，L_j是所述接入节点和RN-j之间的路径损耗，

Δ_TF(i)是所述接入节点控制的RN特定功率调整，

f(i)是所述接入节点在PDCCH中发送的RN特定闭环功率控制参数，

是所述中继节点的最大发射功率，并且

表示在第(i+υ)个子帧期间指派用于中继节点传输的资源块的数目。

23.根据权利要求4所述的方法，其中，如果相同频时资源用于来自不同节点的同时传输，则根据下式控制所述分组的传输的功率：

其中，当所接收分组的CQM极好时，ψ_j(CQM)被设置为‘0’，其中，函数ψ_j(CQM)是关于CQM的单调递增函数，并且当CQM较低时，ψ_j(CQM)变为负值，导致发射功率的降低，并且如果用户设备UE不是同时传输中的一部分时，P_m表示在从UE接收的分组上具有最佳CQM的节点m的发射功率，并且如果UE是同时传输中的一部分时，P_m表示所述UE的发射功率。

24.一种无线网络中的中继节点，所述中继节点包括：

处理器，所述处理器被配置使得：所述中继节点接收数据分组并确定是否发送所述分组而不执行错误校验。

25.一种无线网络中的接入节点，所述接入节点包括：

处理器，所述处理器被配置使得：所述接入节点将从中继节点接收的数据分组与从另一节点接收的所述分组的至少一个其它实例进行合并，所述分组的至少两个实例的合并由所述接入节点基于与所述分组相关联的信道质量测量CQM进行加权。

26.根据权利要求25所述的接入节点，其中，在所述中继节点确定发送所述分组而不执行错误校验之后，所述接入节点从所述中继节点接收所述分组。

27.根据权利要求25所述的接入节点，其中，将所述CQM附加到所述分组。

28.根据权利要求25所述的接入节点，其中，所述分组传输由所测量的CQM进行功率控制。

29.根据权利要求25所述的接入节点，其中，所述接入节点授予用于在第一传输中发送所述分组的节点资源，针对所述第一传输的资源授予是软授予，并意在用于从多个节点发送数据，并且，所述接入节点还随所述授予一起指定要发送所述分组的时间。

30.根据权利要求25所述的接入节点，其中，所述接入节点预定义在至少一个协作中继节点和至少一个协作用户设备的发射天线中所使用的空时编码或传输延迟。

31.根据权利要求25所述的接入节点，其中，所述接入节点预定义至少一个协作中继节点和至少一个协作用户设备所发送的码字。

32.根据权利要求25所述的接入节点，其中，在异步混合自动重传请求HARQ的情况下，所述接入节点授予用于在第一传输中发送所述分组的节点资源，并且所述接入节点指示所述节点使用所有所指派的资源。

33.根据权利要求25所述的接入节点，其中，在异步HARQ的情况下，所述接入节点授予用于在第一传输发送所述分组的节点资源，并且针对所述节点的资源授予是正交和连续的。

34.根据权利要求25所述的接入节点，其中，所述接入节点发送用于向所述接入节点传输所述分组的节点连续资源分配，所述连续资源分配中的每个具有指定起始点，并且所述节点使用所述资源分配来同时发送所述分组，并且所述连续资源分配是通过协作组无线电网络临时标识符指派给所述节点的。

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