CN107534980B - 移动通信网络、方法、基站、中继节点和通信终端 - Google Patents

移动通信网络、方法、基站、中继节点和通信终端 Download PDF

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Abstract

本公开涉及移动通信网络、方法、基站、中继节点和通信终端。基站被设置成从一个或多个基础设施单元接收测量信息，基础设施单元包括一个或多个中继节点和一个或多个通信终端，并且测量信息被基站用于创建查找表。然后，控制器基于测量信息的分析来发送中继节点和通信终端之间的连接的指示以及分配的通信资源至网络中每个基础设施单元。中继节点然后可以在其分配的通信资源中通过指定的发送功率传输将由其他基础设施单元测量的信道探测信号，指定的发送功率等于在中继节点和与其连接的任何其他基础设施单元之间的最大路径损耗。检测信道探测信号的基础设施单元然后使用信道探测信号来测量和估计信道的状态，并由此确定调度传输时使用哪些频率资源。

Description

移动通信网络、方法、基站、中继节点和通信终端
技术领域
本公开涉及移动通信网络、方法、基站、中继节点和通信终端，并且更具体地，涉及提供一种其中一个或多个中继节点在分配的通信资源中发送信道探测信号，以便在频谱测量中继节点和通信终端之间的信道质量的装置。
本技术的实施例可以提供在可以使用中继节点的小型小区环境中传输数据的方法。
背景技术
本文提供的“背景”描述是为了总体呈现本公开的上下文的目的。在本背景部分中描述的范围内，目前指定的发明人的工作以及在提交时可能不符合现有技术的说明的方面不被明确地或默示地被承认为针对本公开的现有技术。
诸如基于3GPP定义的UMTS和长期演进(LTE)架构的第三代和第四代移动电信系统能够支持比由前几代移动电信系统提供的简单语音和消息服务更复杂的服务。例如，通过由LTE系统提供改进的无线电接口和增强的数据速率，用户能够享受高数据速率的应用，例如，以前只能经由固定线路数据连接可用的移动视频流和移动视频会议。因此，部署第三代和第四代网络的需求是强大的，并且这些网络的覆盖区域(即，能够访问网络的地理位置)预期将迅速增加。
预期的第三代和第四代网络的广泛部署导致并行开发了无线接入点单元的以及可能需要不同数据速率、覆盖区域或发送功率的应用的许多新的基础设施架构，涉及各种类型的设备。与诸如智能电话等传统第三或第四代通信设备不同，MTC型终端优选地相对简单且便宜，具有降低的能力。最近开发的示例包括所谓的机器类型通信(MTC)应用，其以相对不频繁地传送少量数据的半自主或自主无线通信设备(即，MTC设备)为代表。示例包括所谓的智能仪表，其例如位于客户的房屋中并且周期性地将信息(即，与诸如天然气、水、电等公共设施的客户消费有关的数据)发送回中央MTC服务器。其他示例包括为与基站通信的本地终端提供帮助的中继节点。
尽管不同的系统满足来自不同移动网络用户的不同需求会是遍历的，但是新基础设施和新服务的增加也可能产生基础设施问题，这在移动网络中是不期望的。
随着移动网络中发送的数据的不断增长，网络容量的相对不断增加是业界面临的问题。有三个参数可以改变，以增加无线接入网络容量：更高的频谱效率、更多的无线电频谱和更密集的小区布局。这些中的前两个对如今的LTE的预期增益具有限制性，而且肯定无法达到数量级以上的改善。因此，为了满足规定的1000x容量目标，小型小区受到很多关注[1]。
在宽带无线系统中，调度传输的带宽比物理介质的相干带宽宽得多。这意味着在宽带操作带宽的两个或多个子带中信道状态可能迥然不同。为此，当通过宽带无线系统调度传输时，需要频域上关于信道状态的一些先前信息。
于是，本公开所解决的目标技术问题是在基础设施单元之间的无线电信道可能非常宽的移动通信网络中减少延迟并提高效率。这可以通过使用小型小区和中继节点来实现，中继节点能够估计信道的状态。这本身要克服其自己的挑战。
发明内容
根据本公开的示例实施例，提供了一种包括基站、一个或多个中继节点和一个或多个通信终端的移动通信网络。所述基站包括：发送器，其被配置为根据无线接入接口向所述一个或多个通信终端发送信号，以及经由所述无线接入接口向所述一个或多个中继节点发送信号；以及接收器，其被配置为经由所述无线接入接口从所述一个或多个通信终端接收信号，以及经由所述无线接入接口从所述一个或多个中继节点接收信号。所述移动通信网络包括控制器，其被配置为与接收器联合：从所述一个或多个中继节点和所述一个或多个通信终端接收测量信息；根据由测量信息表示的一个或多个中继节点与一个或多个通信终端之间的无线电通信的质量，从测量信息的分析来识别一个或多个中继节点和一个或多个通信终端中的任何两个之间的连接；为所述一个或多个中继节点中的每一个分配通信资源，其中，所述一个或多个中继节点中的每一个被配置为发送信道探测信号。所述控制器被配置为与所述发送器联合：将所述一个或多个中继节点与所述一个或多个通信终端之间的连接的指示发送到所述一个或多个中继节点中的每一个；并且向所述一个或多个中继节点中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的通信资源，从而发送所述信道探测信号，并且向所述一个或多个通信终端中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的通信资源，从而发送所述信道探测信号。因此，中继节点可以被设置为发送信道探测信号，使得执行设备到设备通信的通信终端可以估计无线电信道。
从设备到设备(D2D)通信的应用引起的问题在于，通信终端和中继节点之间或中继节点之间的无线电信道可能非常宽。优选地，发送中继节点在相对于可能的衰落具有最佳无线电通信条件的无线电信道的一部分中发送信号。中继同步信号可能仅覆盖无线电信道的中间部分，并且不通过无线电信道的其他部分提供任何信道状态信息。当在D2D通信信道之间发送表示数据包的信号时，解调参考符号有助于信号的信道估计和解调，从而检测数据包，但是它们不提供关于无线电信道的任何其他部分的信息。中继同步信号不提供信道状态的先验建立的任何方式以用于调度目的，这是通过发送探测参考符号(SRS)的通信终端进行LTE上行链路传输实现的。
因此，本公开可以提供用于在两个通信终端之间的D2D通信中实现信道探测的装置。本公开使得D2D设备可以在具有良好信道状态特性的D2D资源中发送传输块。将发送调度到具有更好信道状态的频率资源减少了失败传输、重传(如果使用)的次数，从而改善了通过D2D连接的总体延迟。
本公开提供了一种网络构造，在该网络构造中，针对网络中的每个基础设施单元，参考输入边缘和输出边缘来形成自组织网络，输入边缘为通信可以接收自的基础设施单元，输出边缘为通信可以发送至的基础设施单元。在此处，基础设施单元可以是中继节点或充当中继节点的通信终端。使用输入边缘和输出边缘的传输指示，并且通过控制器分配通信资源来发送信道探测信号(也称为探测参考符号)，自组织网络中的D2D设备确切地知道何时发送探测参考符号，以及确切地知道何时测量由其他设备发送的探测参考符号。
在所附权利要求书中限定本技术的各种其他方面和特征，权利要求书包括包含基站、一个或多个中继节点和一个或多个通信终端的移动通信网络、作为网络控制器的基站的操作方法、形成移动通信网络的一部分的基站、用于形成移动通信网络的一部分的基站的电路、形成移动通信网络的一部分的中继节点、用于形成移动通信网络的一部分的中继节点的电路、形成移动通信网络的一部分的通信终端、以及用于形成移动通信网络的一部分的通信终端的电路。
上述段落是通过总体性介绍的方式提供的，并非旨在限制所附权利要求的范围。通过参考结合附图进行的以下详细描述，将最好地理解所描述的实施例以及其他的优点。
附图说明
通过参考以下结合附图考虑时的详细描述，本公开的更全面的了解及其许多附带的优点变得更好地理解，从而可以容易地获得对本公开的更全面的了解及其许多附带的优点，其中，相同的附图标记贯穿这几幅图表示相同或相应的部分，其中：
图1提供了根据LTE标准的示例的移动通信系统的示意图；
图2示意性地示出了小型小区环境的示例；
图3示出了小型小区环境的另一示例；
图4示出了用于与异构网络中的至少一个终端通信的示例系统；
图5示出了根据本技术的示例移动通信网络；
图6示出了根据本技术的密集中继网络中的信道探测的示例；
图7示出了根据本技术的密集中继网络中的信道探测的另一示例；
图8示出了根据本技术的传输信道探测信号的中继节点的顺序过程的示例；
图9示出了根据本技术的使用信道探测信号的带宽扫描的概念；以及
图10示出了根据本技术的中继节点发送信道探测信号的示例时间帧。
具体实施方式
在后文中，将参考附图详细描述本技术的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略对这些结构元件的重复说明。
图1提供了使用例如3GPP定义的UMTS和/或长期演进(LTE)架构的传统移动电信网络的某些基本功能的示意图。图1的移动电信网络/系统100根据LTE原理进行操作，并且可以适于实现本公开的实施例，如下进一步描述的。图1的各种元件及其相应的操作模式在由3GPP(RTM)主体管理的相关标准中是众所周知的和被定义的，并且在许多关于该主题的书籍中描述，例如，Holma H.和Toskala A[2]。应当理解，下面没有具体描述的电信网络的操作方面可以根据任何已知技术来实现，例如，根据相关标准。
网络100包括连接到核心网络102的多个基站101。每个基站提供覆盖区域103(即，小区)，在该区域内，可以向并且从终端设备104传送数据。在其相应覆盖区域103内经由无线下行链路，将数据从基站101传输到终端设备104。数据经由无线上行链路从终端设备104传输到基站101。使用许可供网络100运营商使用的无线电资源来进行上行链路和下行链路通信。核心网络102经由相应的基站101对来往终端设备104的数据进行路由，并提供诸如认证、移动性管理、收费等功能。终端设备也可以被称为移动台、用户设备(UE)、用户终端、移动终端、移动设备、终端、移动无线电等。基站也可以被称为收发站/nodeB/e-nodeB/eNodeB等。
诸如根据3GPP定义的长期演进(LTE)架构设置的那些的移动电信系统将基于正交频分复用(OFDM)的接口用于无线电下行链路(所谓的OFDMA)和无线电上行链路(所谓的SC-FDMA)。
图1的基站101可以被实现为任何类型的演进节点B(eNodeB)，例如，宏eNodeB和小型eNodeB。小型eNodeB可以是覆盖小于宏小区的小区的eNodeB，例如，微微eNodeB、微eNodeB和宿主(毫微微)eNodeB。相反，基站101可以被实现为诸如NodeB和基站收发台(BTS)等任何其他类型的基站。基站101可以包括被配置为控制无线电通信的主体(也称为基站设备)以及设置在与主体不同的位置的一个或多个远程无线电头端(RRH)。此外，下面将要描述的各种类型的终端均可以通过暂时或半持续执行基站功能来作为基站101进行操作。
通信设备104中的任一个可以被实现为诸如智能电话、平板个人电脑(PC)、笔记本PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字照相机等移动终端或者诸如汽车导航装置等车载终端。通信设备104还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外，终端设备104可以是安装在每个终端上的无线电通信模块(例如，包括单个芯片的集成电路模块)。
在本公开中，提供小型小区的基站在基站提供的范围内大部分(有时是排他地)通常与传统基站不同。小型小区包括例如也称为毫微微小区、微微小区或微小区的小区。换言之，小型小区可以被认为与提供给终端的信道和特征中的宏小区相似，但是对于基站传输使用更少的功率，这导致较小的范围。因此，小型小区可以是由小型小区基站提供的小区或覆盖。在其他示例中，术语小型小区还可以指当多于一个载波单元可用时的载波单元。
图2示出了小型小区环境200的示例，其中，多个基站201～204可操作以与诸如终端211等终端通信。在该示例中，终端211与提供第一小型小区的基站201通信，但是在基站202、203和204中的每一个的小型小区的范围内。结果，由基站201发送到终端211的信号可能遭受来自基站202～204发送的信号的干扰。虽然使用传统的宏小区网络也可能存在相同类型的情况，但是实际上，移动运营商处于能够进行频率规划、以静态或动态方式在基站之间分配频率的位置。因此，对于宏小区，可以显着降低干扰水平。另一方面，当处理小型小区网络时，可能存在潜在的非常大量的基站，每个基站使用不同的功率，使得网络规划变得更加困难，并且随着区域中的活动小型小区数量的增加，复杂度也增加。具体地，如果在一个区域中有大量小型小区是可用的，则很可能不能都分配有不同的非重叠频带以使得来自不同小区的传输不会彼此干扰。此外，小型小区网络具有另外的困难在于，小型小区可以是移动的，即不是固定的，而对于宏小区或传统毫微微/微微小区的网络规划通常基于静止或固定的基站。这也增加了试图显着降低干扰的复杂性。当然，当部署的小型小区的数量增加时，小型小区之间的干扰可能是显著的，使得在密集的小型小区环境中，干扰减少可能是具有挑战性的。结果，在干扰影响小型小区的同步信号或参考信号的情况下，终端甚至可能不能发现和连接到小型小区。
在图3中示出了小型小区环境300的示例，其中，在与由建筑物中或附近的基站301、由位于第一灯柱中的基站302、由位于第二灯柱中的基站303、由设在公交站中的基站305、以及由设置在骑车人背包中的移动基站306提供的小型小区相同的区域中，提供宏小区基站311。在该示例中，针对干扰的规划可以根据通信量和时间而改变。例如，骑车人可能进入该区域的干扰区域。然而，如果服务于办公室，则基站301可能潜在地仅在上班时间使用，并可能在一天的其余时间或一周的其余时间关闭。因此，各种基站可以提供小型或宏小区，并且基站可以具有关于使用时间、频率能力、功率/范围、额外功能等的迥然不同的简档。
此外，移动网络还可以包括中继节点，其可以进一步增加移动系统的复杂性和降低小型小区网络中的干扰的复杂性。图4示出了用于与至少终端431通信的示例系统400。在该系统400中，基站401提供宏小区，并且六个基站411～416提供与基站401的覆盖可能重叠的小型小区覆盖。另外，提供了三个中继节点421～423，并分别与基站401、414和412共同操作。中继节点通常可以被定义为用于中继传输的无线电接入点，并且因此不实现基站的所有功能。通常不直接连接到核心网络，而是将无线接入(带内或带外)用于回程链路，以与基站连接。在其他示例中，也可以通过有线连接来提供回程链路。这与小型小区基站相反，小型小区基站如上所述通常可以像基站一样工作，并因此连接到核心网络，如图4中的小型小区基站411～416和服务网关“S-GW”之间的箭头所示。中继节点还可以通过终端或基站发送或接收数据，形成自组织网络，这也可以增加处理环境中的干扰的复杂性，如图4所示。
通常，已知中继技术提供一种装置，用于从基站接收信号并将接收的信号重新发送到移动通信网络中的用户设备(UE，通信终端)，或接收从UE发送的信号以重新传输到移动通信网络的基站。这种中继节点的目的是试图扩展由移动通信网络提供的无线电覆盖区域，以到达否则将超出移动通信网络的范围的通信设备，或者改善终端和基站之间的成功传输的比率。
LTE规范在UE和eNodeB之间的上行链路中提供两种参考信号。解调参考信号用于信道估计，以允许诸如物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)等上行链路物理信道的相干解调。这种解调参考信号和所连接的上行链路物理信道一起发送并覆盖与上行链路物理信道相同的频带。因此，eNodeB仅针对该物理信道使用的频率资源获得关于该特定UE的上行链路信道质量的信息。
为了估计不同频率的上行链路信道状态，包括UE进行传输可能使用的所有潜在频带，UE传输探测参考信号(SRS或信道探测信号)，以允许eNodeB执行这些信道状态测量。然后，这些信道状态估计可以由eNodeB调度器使用，以分配对于来自UE的PUSCH传输具有良好质量的上行链路资源块。由于覆盖比实际的PUSCH和PUCCH传输更宽的频率资源的这种需要，所以SRS不必与任何物理信道一起传输，并且通常覆盖不同的和更宽的频率宽度。
LTE规范在上行链路中定义了两种类型的探测参考符号传输。这些传输是周期性SRS传输和非周期性SRS传输。周期性SRS传输以固定的时间间隔发生，从每2ms到每160ms。在频域中，SRS应覆盖可以由eNodeB调度器分配的整个频带。这可以通过采用足够宽的SRS传输或更多窄带SRS传输来完成，足够宽的SRS传输允许通过单个SRS传输来检测整个感兴趣频带，更多窄带SRS传输跳跃通过频域，使得连续传输的序列覆盖整个兴趣频带。作为向UE的调度授权的的一部分，通过PDCCH上的信令触发非周期性SRS传输。利用较高层信令为每个UE配置非周期性SRS的时刻。
通过使用SRS符号的不同相位旋转和/或通过频率复用，可以复用几个UE，以同时发送SRS，因为SRS模式仅使用间隔子载波(every other subcarrier)。
3GPP LTE版本12中的设备到设备(D2D)通信的重点领域是公共安全，这是通过D2D链路进行通信的唯一服务。对于其他用途，只考虑D2D发现功能。
演进的通用移动电信系统(UMTS)地面无线电接入(E-UTRA)D2D被设计为在对应的E-UTRA工作频带的上行链路频谱中操作，如表I所定义的。
表I-E-UTRA分组交换D2D操作频带(3GPP TR36.877)
Figure BDA0001414538350000101
Figure BDA0001414538350000111
E-UTRA支持小于5MHz(即1.4MHz和3MHz)的灵活性带宽以及5、10、15和20MHz的可扩展带宽。根据资源块(12个子载波，180kHz)将数据分配给UE；一个UE可以在频域中分配一个资源块的整数倍。在上行链路中，以一个资源块的倍数分配数据。D2D发现和D2D通信都假定两个物理资源块(PRB)的最大信号带宽。
在TR36.877中定义的信道带宽(在表II和III中复制)假定分配10MHz以用于频分双工(FDD)的上行链路和下行链路，并且20MHz用于普通和公共安全场景的时分双工(TDD)[3]。建议对于D2D通信优先考虑10MHz信道带宽，并且每个E-UTRA频带的所有现有信道带宽是D2D发现的基线。
表II-E-UTRA频带/D2D_发现信道带宽
Figure BDA0001414538350000121
表III-E-UTRA频带/D2D_通信信道带宽
Figure BDA0001414538350000122
在目前关于3GPP中的D2D的工作的背景下，D2D发现信号(D2DSS)与如今的LTE同步信号一样，覆盖了通信信道带宽的中心部分。D2D有效载荷携带解调参考符号(DMRS)，以帮助接收器恢复发送的信息，但是DMRS明显地受限于实际发送的D2D消息的带宽。如上所述，当前在3GPP标准中用于D2D通信的最大带宽是2个PRB，即，360kHz。
现有的LTE规范具有UE在上行链路通信中传输的探测参考符号。在这种情况下，接收器(基站)从SRS读取信道状态，并且调度发送器，以在具有良好信道状态的上行链路信道的部分发送。这种方法与本技术所教导的是相反的，其中，发送器从接收器读取SRS，然后，发送器独立地决定分配给D2D传输的资源的哪一部分将用于向接收器发送信号。
US8917583描述了一种发送器发送用于从接收器请求信道探测响应信号的信号的方法。然后，发送器从信道探测响应测量信道，并向接收器传输。在多个中继器向一个接收器发送的密集中继网络中，这种方法将很快变得难以管理。本公开的实施例不使发送器负责请求信道探测响应，而是使所有发送器知道何时可以测量与其相关的信道探测信号。由所有中继节点驻扎的网络所管理的总体协调是本发明提供的优点。
D2D链路中的信道探测
根据本公开的一个方面，提供了一种基站，其包括控制器，该控制器可以从一个或多个中继节点和在移动通信网络中其所服务的一个或多个通信终端接收测量信息。然后，控制器基于测量信息的分析，发送网络中的中继节点和通信终端的任何两个之间的连接的指示以及向网络中的每个基础设施单元分配的通信资源。在一个示例中，中继节点之间的连接的指示被提供作为查找表。网络中的中继节点然后可以在其分配的通信资源中通过指定的发送功率向与其具有连接(由如控制器所指示的)的其他基础设施单元发送信道探测信号，该指定的发送功率等于在中继节点和与其连接的任何其他基础设施单元之间的最大路径损耗。接收信道探测信号的基础设施单元然后能够使用其来估计信道的状态，并且由此确定在调度传输时使用哪些频率资源。
如果控制器基于测量信息的分析确定在一个中继节点与任何其他中继节点或一个中继节点和任何通信终端之间没有建立连接，则中继节点不需要发送信道探测信号。在这种情况下，控制器将不为此目的为中继节点分配任何通信资源。
图5示出了根据本公开的布置的移动通信网络500。
网络包括可以用作网络控制器的eNodeB 501、两个移动通信终端或UE 502和503、以及两个中继节点504和505，所有这些都由eNodeB 501服务。eNodeB 501包括：发送器，被配置为通过无线接入接口向UE 502和503以及中继节点504和505发送数据；以及接收器，其被配置为从UE 502和503以及中继节点504和505接收返回的数据。eNodeB 501被配置为从UE 502和503以及中继节点504和505接收测量信息(由实线箭头506指示的)并且从该测量信息506的分析创建查找表，该查找表在UE 502和503以及中继节点504和505建立连接。eNodeB 501可以经由中继节点504和505中的一个或多个从UE 502和503接收测量信息506。
eNodeB 501还被配置为向中继节点504和505中的每一个分配时隙和发送功率，时隙和发送功率被配置为当中继节点504和505发送信道探测信号时被使用。eNodeB 501被配置为然后将由虚线箭头507指示的查找表的至少一部分发送到中继节点504和505，查找表507的这部分被发送到与该特定节点相关的每个中继节点。eNodeB 501被配置为然后将由更长的虚线箭头508指示的时隙和由虚线箭头509指示的发送功率发送到UE 502和503以及中继节点504和505中的每一个。eNodeB 501可以经由一个或多个中继节点504和505将时隙508和发送功率509发送到UE 502和503。
最后，中继节点504和505被配置为发送由双箭头510指示的信道探测信号，该信号由移动通信网络500中的所有或一些其他基础设施单元502～505测量。
本技术的基本概念在于，中继节点继而在由D2D资源覆盖的带宽内发送探测参考符号(SRS)，以及连接到发送中继节点的中继节点根据查询表输入和输出边缘监听SRS并估计最有利于调度朝向当前发送的中继节点的传输的位置。这可以例如与eNodeB相协调地依次发生，eNodeB将SRS传输时机分配给中继节点。
关于如何触发SRS传输可能有多种方法。上述周期性方法以给定的时间间隔进行，并且不需要发生特定的触发事件。在一些其他实施例中，SRS的传输可以是非周期性的，并且由诸如来自eNodeB的命令或某些其他特定事件的触发器发起。这种事件的示例是D2D链路不同步或者在接收到的传输块上观察到较高块错误率(BLER)。
图6和图7示出了根据本公开的布置的来自网络中的两个不同中继节点的密集中继网络中的信道探测的两个示例。
图6示出了移动通信网络600，包括eNodeB 601、六个中继节点602～607以及UE的三个组608～610。UE组A 608与第一中继节点602通信，UE组B 609与第三中继节点604通信，并且UE组C与第二中继节点603通信。在该示例中，第三中继节点604根据先前从eNodeB 601接收到的查找表，发送信道探测信号，该信道探测信号由与第三中继节点604连接的所有基础设施单元检测和测量。在这种情况下，接收来自第三中继节点604的信道探测信号传输的基础设施单元是网络中的所有其他中继节点602、603和605～607以及UE组B 609。这些基础设施单元中的每一个然后将执行所接收的信道探测信号的测量，以便估计在其与第三中继节点604之间的信道的状态。
图7示出了移动通信网络700，包括eNodeB 701、6个中继节点702～707以及UE的三个组708～710。在该示例中，第六中继节点707根据先前从eNodeB 607接收到的查找表发送信道探测信号，该信道探测信号由与第六中继节点707连接的所有基础设施单元检测和测量。在这种情况下，接收来自第六中继节点707的信道探测信号传输的基础设施单元是第二中继节点703、第三中继节点704、第四中继节点705和第五中继节点706。eNodeB 701确定第六中继节点707和第一中继节点702之间的通信路径不具有足够的质量以被包括在由第六中继节点707接收到的查找表中，因此，第六中继节点707将不会监听和测量由第一中继节点702发送的信道探测信号。另外，在第六中继节点707和UE的三个组708～710中的任一个之间没有通信链路。然而，接收到信道探测信号的每个基础设施单元然后将如图6的示例中那样执行所接收的信道探测信号的测量，以便估计在其与第六中继节点707之间的信道的状态。
在中心协调的实施例中，eNodeB在其安装有查找表之后向中继节点信号通知查询表，并且信号通知用于中继节点的SRS传输的时刻。对于周期性SRS传输，当发送SRS时，每个中继节点将被分配有时刻的模式。原则上，多个装置可以以与单载波频分多址接入(SC-FDMA)中使用的相位旋转和频率梳相似的方式，同时传输SRS，但是相位旋转需要非常好的信号同步。D2D传输的挑战在于，不存在强制接收信号的时间对齐的单个接收实体(eNodeB)。因此，在实际的实施例中，用于SRS传输的频率复用和单独的时刻可能是最好的解决方案。
对于非周期性SRS传输，可以考虑类似于现有LTE的方法，其中，传输时刻由较高层信令配置。在D2D场景中还存在额外的挑战，即多个装置预期测量非周期性SRS传输。因此，潜在地对来自第一装置的非周期性SRS感兴趣的所有这些装置将需要由更高层的信令来配置。
显然，并不是所有的SRS传输时刻都与所有其他装置相关。例如，当其输出边缘中的第二中继节点正在发送SRS(该第二中继节点是来自第一中继节点的传输的目的地)时，第一中继节点将仅监听SRS传输时机。
信道探测必须经常发生，以提供信道频率响应的相当好的估计来用于调度目的。该周期性可以设置为由网络设置的并通信给中继节点的系统参数。服务小区下的所有中继节点与服务基站同步这一事实允许使用诸如系统帧号(SFN)等方法来为每个中继节点分配在D2D频带上发送SRS的时间。
图8示出了根据本公开的布置的示例性移动通信网络800，包括eNodeB 801、6个中继节点802至807以及UE的三个组808至810。在该示例中，中继节点802至807依次发送其信道探测信号。第四中继节点805首先发送信道探测信号，该信道探测信号由与其具有通信链路的所有基础设施单元接收。这些基础设施单元然后对所接收的信道探测信号执行测量，以便估计在其与第四中继节点805之间的信道的状态。在经过指定的时间段Δt之后，下一个中继节点(在该示例中是第五中继节点806)发送信道探测信号，该信道探测信号由与其具有通信链路的所有基础设施单元接收。再次，这些基础设施单元然后执行所接收的信道探测信号的测量，以便估计在其与第五中继节点806之间的信道的状态。该过程继续进入第六中继节点807、第二中继节点803、第三中继节点804，最后是第一中继节点802，直到服务eNodeB 801的所有中继节点已经发送了其信道探测信号。
在一些实施例中，探测参考符号可以覆盖整个D2D带宽，在这种情况下，接收器可以通过一次测量来估计信道状态。然而，在其他实施例中，探测参考符号可以仅在频带的较窄部分传输。其他的传输允许扫描整个频带。图9示出了发送的SRS仅覆盖整个D2D带宽的一部分的情况的示例。x轴是频率，y轴是幅度，并且如图所示，SRS频带901整体上小于D2D带宽902。因此，必须执行多个SRS传输，以便建立整个D2D带宽的信道探测简档903。
在中心化实施例中，eNodeB可以为其服务小区之下的中继节点设置调度，以在D2D连接之间发送探测参考信号。这可以是例如查找表中的字段，包括SFN和周期性，或者是单独的RRC消息，包括SFN和周期性。
该调度还可以包括关于D2D频带的扫描如何进行的信息。如前所述，这可以是例如在一个发送时机期间的单个宽带SRS或具有窄带SRS(经多个传输时机)的频带扫描。
图10示出了中继节点被调度为发送其信道探测信号的示例上行链路时间帧1000。帧1000被分成多个时隙1001，其构成控制器能够分配的通信资源。在这些时隙1002中的某些时隙中，上行链路数据可以由网络中的UE和中继节点正常发送。然而，在这些时隙1003至1006中的其他一些时隙中，可以为单个中继节点保留上行链路传输，以将信道探测信号发送到已经分配有连接的所有基础设施单元。
例如，按照图8的示例中继节点顺序，但是通过非周期性地发送信道探测信号，在第三时隙1003中，第四中继节点被配置为发送其信道探测信号。随后，第五和第六中继节点在第六时隙1004和第七时隙1005分别发送其信道探测信号。稍后，在第十二时隙1006中，第二中继节点发送其信道探测信号。
保留上行链路帧1000的子载波/频率/资源块的上部区域1007和下部区域1008，以用于控制信令。
在本公开中，术语基础设施单元旨在表示无线电接入网络中的可以在从源终端(排除)到基站(包括)的部分中找到的任何网络节点。值得注意的是，尽管在传统网络中运行的传统终端不太可能被认为是基础设施单元，但是在某些示例中，例如在某些D2D情况下，终端有时可能被认为是基础设施单元，例如，如果将数据或传输从其他终端中继到基站(直接或间接)。因此，该术语可以包括宏小区的基站、小型小区的基站、毫微微小区、微微小区、中继节点(在上行链路和/或下行链路中运行)、提供与一个或多个其他终端的连接的终端等。
如本文所使用的，向元件传输信息或消息可以包括向元件发送一个或多个消息，并且可以包括将信息的一部分与信息的剩余部分分开发送。涉及的“消息”的数量也可以随着所考虑的层或粒度而变化。
根据本公开，当仅上行链路中继节点中继上行链路信号时，可以经由一个或多个节点(中继信号基于接收的第一上行链路信号)向基站发送中继信号。例如，可以经由一个或多个中继节点将信号发送到基站，其中一些或全部中继节点可以在仅上行链路模式或上行链路和下行链路模式中之一下操作。
值得注意的是，尽管已经在LTE的上下文中讨论了本公开，但是其教导适用于但不限于LTE或其他3GPP标准。具体地，即使本文使用的术语通常与LTE标准的术语相同或相似，但是教导不限于当前版本的LTE，并且可以同样适用于不基于LTE和/或符合任何其他未来版本的LTE或3GPP或其他标准的任何合适的布置。
在所附权利要求中限定了本技术的各种其他方面和特征。可以在所附权利要求书的范围内对上述实施例进行各种修改。例如，虽然已经呈现了LTE，作为示例应用，但是将理解的是，可以使用本技术可以用于其中的其他移动通信系统。
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Claims (25)

1.一种移动通信网络(500)，包括基站(501)、一个或多个中继节点(504、505)以及一个或多个通信终端(502、503)，所述基站包括：
发送器，被配置为根据无线接入接口向所述一个或多个通信终端发送信号，以及经由所述无线接入接口向所述一个或多个中继节点发送信号；以及
接收器，被配置为经由所述无线接入接口从所述一个或多个通信终端接收信号，以及经由所述无线接入接口从所述一个或多个中继节点接收信号，
其中，所述移动通信网络包括：
控制器，被配置为与所述接收器联合用于：
从所述一个或多个中继节点和所述一个或多个通信终端接收测量信息(506)，
根据由所述测量信息表示的在所述一个或多个中继节点与一个或多个其他中继节点之间的无线电通信的质量以及所述一个或多个中继节点与一个或多个通信终端之间的无线电通信的质量，从所述测量信息的分析来识别所述一个或多个中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接以及所述一个或多个中继节点和所述一个或多个通信终端之间的连接，
为所述一个或多个中继节点中的每一个分配通信资源，其中，所述一个或多个中继节点中的每一个被配置为发送信道探测信号(510)，
其中，所述控制器被配置为与所述发送器联合用于：
将所述一个或多个中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接以及所述一个或多个中继节点与所述一个或多个通信终端之间的连接的指示发送到所述一个或多个中继节点中的每一个，以及
向所述一个或多个中继节点中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的用于发送所述信道探测信号的通信资源，并且向所述一个或多个通信终端中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的用于发送所述信道探测信号的通信资源。
2.根据权利要求1所述的移动通信网络(500)，其中，所述控制器被配置为确定与被配置为由所述一个或多个中继节点(504、505)中的每一个发送的所述信道探测信号相关联的发送功率，并且所述控制器被配置为向所述一个或多个中继节点发送与被配置为由所述一个或多个中继节点中的每一个发送的所述信道探测信号相关联的确定的发送功率。
3.根据权利要求2所述的移动通信网络(500)，其中，与所述信道探测信号相关联的所述发送功率基于所述一个或多个中继节点中的每一个与所述一个或多个中继节点中的任何其他中继节点之间的最大路径损耗。
4.根据权利要求1所述的移动通信网络(500)，其中，如果所述测量信息的分析指示所述一个或多个中继节点中的一中继节点与任何其他中继节点之间或所述中继节点与所述一个或多个通信终端中的任何通信终端之间没有连接，所述控制器被配置为不为所述中继节点分配用于发送所述信道探测信号的通信资源。
5.根据权利要求1所述的移动通信网络(500)，其中，用于发送所述信道探测信号的所述通信资源包括所述无线接入接口划分成的时间帧中的至少一个时间单位，并且所述控制器被配置为周期分配所述时间单位。
6.根据权利要求5所述的移动通信网络(500)，其中，用于发送所述信道探测信号的所述通信资源包括所述无线接入接口划分成的时间帧的至少一个时间单位，并且所述控制器被配置为依次分配所述时间单位。
7.根据权利要求5所述的移动通信网络(500)，其中，所述控制器被配置为与所述基站(501)的所述发送器联合用于：
根据所述时间单位的周期分配，设置要使用的时间段，并且
将所述时间段发送到所述一个或多个中继节点(504、505)中的每一个。
8.根据权利要求7所述的移动通信网络(500)，其中，所述控制器被配置为根据从预定参考数字开始的每个帧的号码来分配所述无线接入接口的通信资源，每个帧的号码是系统帧号。
9.根据权利要求1所述的移动通信网络(500)，其中，用于发送所述信道探测信号的所述通信资源包括所述无线接入接口划分成的时间帧的至少一个时间单位，并且所述控制器被配置为非周期性地分配所述时间单位。
10.根据权利要求1所述的移动通信网络(500)，其中，用于发送所述信道探测信号的所述通信资源包括所述无线接入接口划分成的时间帧中的至少一个时间单位，并且所述控制器被配置为响应于所述一个或多个中继节点(504、505)中的至少一个发生变化的事件，分配所述时间单位。
11.根据权利要求1所述的移动通信网络(500)，其中，所述移动通信网络包括多于一个中继节点(504、505)，并且用于发送所述信道探测信号的所述通信资源包括所述无线接入接口划分成的频带中的至少一个频率单元。
12.根据权利要求1所述的移动通信网络(500)，其中，所述信道探测信号覆盖的带宽等于所述无线接入接口的带宽。
13.根据权利要求1所述的移动通信网络(500)，其中，所述信道探测信号覆盖的带宽等于所述无线接入接口的带宽的一部分。
14.一种管理移动通信网络的小区中的通信的方法，所述方法包括：
在基站从一个或多个中继节点和一个或多个通信终端接收测量信息(506)，
通过控制器根据由所述测量信息表示的所述一个或多个中继节点与一个或多个其他中继节点之间的无线电通信的质量以及所述一个或多个中继节点与所述一个或多个通信终端之间的无线电通信的质量，从所述测量信息的分析来识别所述一个或多个中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接以及所述一个或多个中继节点和所述一个或多个通信终端之间的连接，
通过所述控制器为所述一个或多个中继节点中的每一个分配通信资源，其中，所述一个或多个中继节点中的每一个被配置为发送信道探测信号(510)，其中，所述控制器被配置为与所述基站的发送器联合用于：
由所述基站将所述一个或多个中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接以及所述一个或多个中继节点与所述一个或多个通信终端之间的连接的指示发送到所述一个或多个中继节点中的每一个，
由所述基站向所述一个或多个中继节点中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的用于发送所述信道探测信号的通信资源，并且由所述基站向所述一个或多个通信终端中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的用于发送所述信道探测信号的通信资源，并且
由所述中继节点在分配的通信资源内发送所述信道探测信号(510)。
15.一种形成移动通信系统的一部分的控制器，所述控制器被配置成：
根据由接收自一个或多个中继节点以及一个或多个通信终端的测量信息表示的所述一个或多个中继节点与一个或多个其他中继节点之间的无线电通信的质量以及所述一个或多个中继节点和所述一个或多个通信终端之间的无线电通信的质量，从所述测量信息的分析来识别所述一个或多个中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接以及所述一个或多个中继节点和所述一个或多个通信终端之间的连接，
为所述一个或多个中继节点中的每一个分配通信资源，其中，所述一个或多个中继节点中的每一个被配置为发送信道探测信号(510)，其中，所述控制器被配置为与基站的发送器联合用于：
将所述一个或多个中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接以及所述一个或多个中继节点与所述一个或多个通信终端之间的连接的指示发送到所述一个或多个中继节点中的每一个，并且
向所述一个或多个中继节点中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的用于发送所述信道探测信号的通信资源，并且向所述一个或多个通信终端中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的用于发送所述信道探测信号的通信资源。
16.一种基站，包括根据权利要求15所述的控制器，所述基站还包括：发送器，被配置为利用无线接入接口向所述一个或多个通信终端发送信号，并且经由所述无线接入接口向所述一个或多个中继节点发送信号；以及接收器，被配置为经由所述无线接入接口从所述一个或多个通信终端接收信号，以及经由所述无线接入接口从所述一个或多个中继节点接收信号。
17.一种在移动通信网络的小区中操作控制器的方法，所述方法包括：
根据由在基站处接收的测量信息表示的一个或多个中继节点与一个或多个其他中继节点之间的无线电通信的质量以及所述一个或多个中继节点和一个或多个通信终端之间的无线电通信的质量，从所述测量信息的分析来识别所述一个或多个中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接以及所述一个或多个中继节点和所述一个或多个通信终端之间的连接，并且
为所述一个或多个中继节点中的每一个分配通信资源，其中，所述一个或多个中继节点中的每一个被配置为发送信道探测信号(510)，其中，所述控制器被配置为用于：
控制所述基站以将所述一个或多个中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接以及所述一个或多个中继节点与所述一个或多个通信终端之间的连接的指示发送到所述一个或多个中继节点中的每一个，
控制所述基站以向所述一个或多个中继节点中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的用于发送所述信道探测信号的通信资源，并且向所述一个或多个通信终端中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的用于发送所述信道探测信号的通信资源，并且
控制中继节点以在分配的通信资源内发送所述信道探测信号(510)。
18.一种形成移动通信网络(500)的一部分的中继节点(504、505)，所述中继节点包括：
发送器，被配置为根据无线接入接口向一个或多个通信终端(502、503)发送信号，经由所述无线接入接口向一个或多个中继节点发送信号，并且经由所述无线接入接口向基站(501)发送信号；以及
接收器，被配置为经由所述无线接入接口从所述一个或多个通信终端接收信号，经由所述无线接入接口从所述一个或多个中继节点接收信号，并且经由所述无线接入接口从所述基站接收信号，其中，所述中继节点被配置为：
生成关于所述中继节点与一个或多个其他中继节点之间的链路质量以及所述中继节点与所述一个或多个通信终端之间的链路质量的测量信息，
直接地或经由所述一个或多个其他中继节点中的一个或多个将所述测量信息(506)发送到所述基站，
从所述基站接收所述中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接的指示以及所述中继节点与所述一个或多个通信终端之间的连接的指示，
实施从所述基站接收到的在所述中继节点与一个或多个其他中继节点之间建立连接的连接的指示以及在所述中继节点与所述一个或多个通信终端之间的连接的指示，
从所述基站接收用于发送信道探测信号的通信资源(508)，并且
在分配的通信资源中发送所述信道探测信号(510)。
19.根据权利要求18所述的中继节点(504、505)，其中，所述中继节点被配置为在等于所述移动通信网络(500)的带宽的带宽上发送所述信道探测信号(510)。
20.根据权利要求18所述的中继节点(504、505)，其中，所述中继节点被配置为：
在等于所述移动通信网络(500)的带宽的一部分的带宽上发送所述信道探测信号(510)，并且
在所述信道探测信号的多个传输期间，扫描等于所述移动通信网络的带宽的带宽。
21.根据权利要求18所述的中继节点(504、505)，其中，所述中继节点是第一中继节点，所述中继节点被配置为：
使用由所述一个或多个其他中继节点中的一个发送的所述信道探测信号(510)来估计信道状态，所述一个或多个其他中继节点中的所述一个是第二中继节点，
基于使用所述信道探测信号进行的信道状态的估计，确定向所述第二中继节点发送信号以及从所述第二中继节点接收信号所经由的频带，并且
使用所确定的频带与所述第二中继节点进行通信。
22.一种操作形成移动通信网络(500)的一部分的中继节点(504、505)的方法，所述方法包括：
生成关于所述中继节点与一个或多个其他中继节点之间的链路质量以及所述中继节点与一个或多个通信终端之间的链路质量的测量信息，
直接地或经由所述一个或多个其他中继节点中的一个或多个将所述测量信息(506)发送到基站，
从所述基站接收所述中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接的指示以及所述中继节点与所述一个或多个通信终端之间的连接的指示，
实现从所述基站接收到的在所述中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间建立连接的连接的指示以及在所述中继节点与所述一个或多个通信终端之间的连接的指示，
从所述基站接收用于发送信道探测信号的通信资源(508)，并且
在分配的通信资源中发送所述信道探测信号(510)。
23.一种形成移动通信网络(500)的一部分的通信终端(502、503)，所述通信终端包括：
发送器，被配置为根据无线接入接口向中继节点(504、505)发送信号，以及经由所述无线接入接口向基站(501)发送信号；以及
接收器，被配置为经由所述无线接入接口从所述中继节点接收信号，以及经由所述无线接入接口从所述基站接收信号，其中，所述通信终端被配置为：
生成关于所述通信终端与所述中继节点之间以及所述中继节点与其他中继节点之间的链路质量的测量信息，
将所述测量信息(506)发送到所述中继节点或所述基站，
直接地或经由所述中继节点从所述基站接收用于由所述中继节点发送的信道探测信号的通信资源(508)，
从所述中继节点检测所述信道探测信号(510)，
使用由所述中继节点发送的所述信道探测信号来估计信道状态，
基于使用所述信道探测信号进行的信道状态的估计来确定向所述中继节点发送信号以及从所述中继节点接收信号所经由的频带，并且
使用所确定的频带与所述中继节点进行通信。
24.一种操作形成移动通信网络(500)的一部分的通信终端(502、503)的方法，所述方法包括：
生成关于所述通信终端与中继节点之间以及所述中继节点与其他中继节点之间的链路质量的测量信息，
将所述测量信息(506)发送到所述中继节点或基站，
直接地或经由所述中继节点从所述基站接收用于由所述中继节点发送的信道探测信号的通信资源(508)，
从所述中继节点检测所述信道探测信号(510)，
使用由所述中继节点发送的所述信道探测信号来估计信道状态，
基于使用所述信道探测信号进行的信道状态的估计来确定向所述中继节点发送信号以及从所述中继节点接收信号所经由的频带，以及
使用所确定的频带与所述中继节点进行通信。
25.一种用于形成移动通信系统的一部分的控制器的电路，被配置为：
根据由接收自一个或多个中继节点以及一个或多个通信终端的测量信息表示的所述一个或多个中继节点与一个或多个其他中继节点之间的无线电通信的质量以及所述一个或多个中继节点和所述一个或多个通信终端之间的无线电通信的质量，从所述测量信息的分析来识别所述一个或多个中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接以及所述一个或多个中继节点和所述一个或多个通信终端之间的连接，
为所述一个或多个中继节点中的每一个分配通信资源，其中，所述一个或多个中继节点中的每一个被配置为发送信道探测信号(510)，其中，所述控制器被配置为与基站的发送器联合用于：
将所述一个或多个中继节点与所述一个或多个其他中继节点之间的连接以及所述一个或多个中继节点与所述一个或多个通信终端之间的连接的指示发送到所述一个或多个中继节点中的每一个，并且
向所述一个或多个中继节点中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的用于发送所述信道探测信号的通信资源，并且向所述一个或多个通信终端中的每一个发送为所述一个或多个中继节点中的每一个分配的用于发送所述信道探测信号的通信资源。
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