專利名稱：中繼傳輸系統(tǒng)、基站、中繼站及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中繼傳輸系統(tǒng)、在該中繼傳輸系統(tǒng)中所使用的基站、中繼站及方法。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)中，數(shù)據(jù)速率的高速化及無線資源(特別是頻率)的 利用效率的提高是重要的課題。在將所需要的接收質(zhì)量(例如接收SINR)設(shè)為一定的情況 下，增加數(shù)據(jù)速率的一個(gè)方法是，根據(jù)數(shù)據(jù)速率加強(qiáng)發(fā)送功率。但是，若增加發(fā)送功率，則消 耗功率也增加，因此，該方法從節(jié)約功率的觀點(diǎn)來看不理想。特別是對(duì)只能利用小型的電池 的移動(dòng)終端來說，該方法不理想。不改變最大發(fā)送功率而增加數(shù)據(jù)速率的一個(gè)方法是，增 加基站的配置密度，使得用戶裝置和基站裝置之間的路徑損耗不過分變大(即減小小區(qū)半 徑)。但是，增加基站的配置密度，在會(huì)增加系統(tǒng)構(gòu)筑的成本方面不理想。另一方面，為了提高無線資源(特別是頻率)的利用效率需要抑制干擾功率。其 原因在于，若在特定的頻率下干擾多，則事實(shí)上該頻率不能用于通信。需要抑制干擾，確保 多個(gè)可利用的頻率的選擇分支數(shù)目。從這樣的觀點(diǎn)來看，近年來，中繼傳輸系統(tǒng)受矚目。圖1表示中繼傳輸系統(tǒng)的概念圖。在中繼傳輸系統(tǒng)中，除了基站以及移動(dòng)臺(tái)(一 般為用戶裝置)之外，在小區(qū)內(nèi)還存在中繼站。用“發(fā)送用戶”所表示的移動(dòng)臺(tái)處于小區(qū)邊 緣，因此，在對(duì)范圍內(nèi)小區(qū)的基站直接發(fā)送上行信號(hào)的情況下，考慮與基站近旁的移動(dòng)臺(tái)相 比，以更強(qiáng)的功率發(fā)送。但是，在該移動(dòng)臺(tái)以及基站間存在“中繼站A在本說明書中，中繼 (relay)站也稱為中繼(中糸迷)站。在來自移動(dòng)臺(tái)的上行信號(hào)經(jīng)由中繼站A到達(dá)基站的情 況下，移動(dòng)臺(tái)以到達(dá)比基站近的中繼站A程度的功率發(fā)送上行信號(hào)即可。因此，移動(dòng)臺(tái)的發(fā) 送功率可以較小。中繼站A，在動(dòng)作原理上移動(dòng)臺(tái)、固定站都可以，但是假設(shè)為固定站。中繼 站與基站不同，只要具有中繼信號(hào)的功能即可，因此，設(shè)置起來比基站更簡易且廉價(jià)。關(guān)于 中繼傳輸系統(tǒng)，例如記載在非專利文獻(xiàn)1。中繼傳輸法大致有兩種，為解碼轉(zhuǎn)發(fā)(DF =Decode and Forward)法和放大轉(zhuǎn)發(fā) (AF Amplify and Forward)法。在DF法中，來自用戶裝置的上行信號(hào)被中繼站接收、解調(diào)以及解碼后，再次被編 碼以及調(diào)制，以上行鏈路發(fā)送。由于在中繼站一次解碼，因此，干擾或噪聲在每次中繼中被 除去，到達(dá)基站。因此，若解調(diào)以及解碼正確地進(jìn)行，則能夠期待傳輸質(zhì)量相當(dāng)高。進(jìn)而，若 中繼站以與接收信號(hào)的編碼方式不同的編碼方式對(duì)發(fā)送信號(hào)編碼，則基站接收對(duì)相同的信 號(hào)以不同的方式編碼的多個(gè)信號(hào)。于是，從編碼方式以及傳播路徑兩者的觀點(diǎn)來看，能夠獲 得分集效應(yīng)，這方面也成為DF法的優(yōu)點(diǎn)。但是，在DF法中，每次中繼需要解調(diào)、解碼、重新編碼以及重新調(diào)制，有傳輸延遲 相當(dāng)長的擔(dān)憂。這是妨礙將DF法用于實(shí)際的中繼傳輸系統(tǒng)中這樣的致命的缺點(diǎn)。在實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)或語音分組(VoIP)等信號(hào)傳輸、基于TCP/IP的高速數(shù)據(jù)傳輸中，將往返延遲(RTD =Round Trip Delay)維持得較短是重要的課題。另外，為了高速且適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行解調(diào)、解碼、重新編碼 以及重新調(diào)制等處理，對(duì)中繼站要求高的信號(hào)處理能力，這從簡易且廉價(jià)地將中繼站在小區(qū)內(nèi)配置多個(gè)的觀點(diǎn)來看，不理想。在AF法中，不需要上行信號(hào)的解調(diào)、解碼、重新編碼以及重新調(diào)制。其原因在于AF 法原理上只不過是放大接收信號(hào)并直接發(fā)送。因此，在傳輸延遲和成本增加等問題原理上 難以發(fā)生的方面，AF法比DF法有利。非專禾Ij 文獻(xiàn) 1 :A. Nostatinia, Τ. Ε. Hunter, and A. Hedayat, “CooperativeCommunication in Wireless Networks,，，IEEE Communications Magazine, Vol. 42，No. 10，pp. 74-80，Oct. 200
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，由于在AF法中不對(duì)接收信號(hào)解調(diào)以及解碼，因此，不能區(qū)別接收信號(hào)是否 為希望信號(hào)，希望信號(hào)、干擾信號(hào)都直接放大轉(zhuǎn)發(fā)，有基站中的接收質(zhì)量惡化的擔(dān)憂。在圖1 中，中繼站A適當(dāng)?shù)胤糯髞碜园l(fā)送用戶的希望信號(hào)，轉(zhuǎn)發(fā)到基站，但是中繼站B會(huì)放大來自 干擾用戶的干擾信號(hào)，轉(zhuǎn)發(fā)到該基站。因此，有來自發(fā)送用戶的信號(hào)質(zhì)量降低的擔(dān)憂。進(jìn)而，不管是DF法還是AF法，在進(jìn)行信號(hào)的中繼時(shí)，都只能有效利用無線資源的 一半。其原因在于，在中繼時(shí)，不能以相同的資源執(zhí)行接收和發(fā)送。例如，需要在發(fā)送和接 收中改變頻率，或者改變時(shí)隙。因此，若在小區(qū)內(nèi)同樣地進(jìn)行中繼，則如基站近旁的用戶這 樣的、連本來不需要中繼的用戶，也只能有效利用無線資源的一半，這從資源的利用效率的 觀點(diǎn)來看，不理想。本發(fā)明的課題在于，實(shí)現(xiàn)包含能夠與用戶裝置通信的基站以及中繼站的中繼傳輸 系統(tǒng)中的上行鏈路的信號(hào)質(zhì)量以及資源利用效率的提高。用于解決課題的手段在本發(fā)明中，使用包含一個(gè)以上的用戶裝置、一個(gè)以上的中繼站以及基站的中繼 傳輸系統(tǒng)。所述基站具有準(zhǔn)備表示用戶裝置的無線傳播狀況的度量的部件；中繼信息生 成部件，基于所述度量對(duì)每個(gè)用戶生成中繼信息，該中繼信息表示上行信號(hào)的傳輸是否應(yīng) 該經(jīng)由一個(gè)以上的中繼站進(jìn)行；調(diào)度部件，根據(jù)所述中繼信息制定無線資源的分配計(jì)劃； 以及發(fā)送包含調(diào)度信息的控制信號(hào)的部件，該調(diào)度信息表示所述分配計(jì)劃。至少一個(gè)中繼 站具有接收來自所述用戶裝置的上行信號(hào)的部件；根據(jù)指示信號(hào)放大所述上行信號(hào)的放 大部件；以上行鏈路發(fā)送放大后的上行信號(hào)的部件；以及基于所述控制信號(hào)，對(duì)每個(gè)用戶 確認(rèn)所述上行信號(hào)的中繼與否，并生成所述指示信號(hào)的部件。所述指示信號(hào)至少表示根據(jù) 上行信號(hào)的中繼與否而是否進(jìn)行放大。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)包含能夠與用戶裝置通信的基站以及中繼站的中繼傳輸系 統(tǒng)中的上行鏈路的信號(hào)質(zhì)量以及資源利用效率的提高。


圖1表示中繼傳輸系統(tǒng)的概念圖。圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的動(dòng)作例的流程圖。圖3是用于生成中繼信息的流程圖。
圖4表示本發(fā)明的一實(shí)施例的基站的一部分的功能方框圖。圖5表示本發(fā)明的一實(shí)施例的中繼站的一部分的功能方框圖。標(biāo)號(hào)說明41上行信道狀態(tài)測量單元42上行控制信道接收單元43中繼信息生成單元44調(diào)度器45用戶控制信號(hào)生成單元46中繼站控制信號(hào)生成單元47基帶信號(hào)生成單元48RF信號(hào)生成單元51下行控制信道接收單元52 中繼放大率(amplification factor)控制單元53上行信號(hào)接收單元54頻率變換單元55放大單元56上行信號(hào)發(fā)送單元
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，使用在中繼傳輸系統(tǒng)中使用的基站。基站具有準(zhǔn)備表 示用戶裝置的無線傳播狀況的度量(metric)的部件；中繼信息生成部件，基于所述度量對(duì) 每個(gè)用戶生成中繼信息，該中繼信息表示上行信號(hào)的傳輸是否應(yīng)該經(jīng)由一個(gè)以上的中繼站 進(jìn)行；調(diào)度部件，根據(jù)所述中繼信息制定無線資源的分配計(jì)劃；以及發(fā)送包含調(diào)度信息的 控制信號(hào)的部件，該調(diào)度信息表示所述分配計(jì)劃。表示上行信號(hào)的傳輸是否應(yīng)該經(jīng)由一個(gè)以上的中繼站進(jìn)行的中繼信息，基于度量 (CQI =Channel Quality Indicator (信道質(zhì)量指示符)，SINR等)，對(duì)每個(gè)用戶生成。該中 繼信息可以包含在下行控制信號(hào)中。由此，各個(gè)中繼站能夠明示地獲知本站是否應(yīng)該中繼 上行信號(hào)，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行中繼。這從中繼的信號(hào)質(zhì)量的提高以及資源的利用效率的觀點(diǎn) 來看理想。所述度量也可以從由下行鏈路傳輸?shù)膮⒖夹盘?hào)的接收質(zhì)量導(dǎo)出。從測量瞬時(shí)的無 線傳播狀況的觀點(diǎn)來看，所述度量可以從用戶裝置發(fā)送的參考信號(hào)的接收質(zhì)量導(dǎo)出。從不僅是基站以及用戶裝置間，也測量中繼站以及用戶裝置間的無線傳播狀況的 觀點(diǎn)來看，所述度量中可以包含從該基站發(fā)送的參考信號(hào)的接收質(zhì)量中導(dǎo)出的基站度量； 以及從所述中繼站發(fā)送的參考信號(hào)的接收質(zhì)量導(dǎo)出的中繼站度量。從簡單地判斷中繼與否的觀點(diǎn)來看，可以根據(jù)某一用戶的所述基站度量是否為規(guī) 定值以上，決定該用戶的上行信號(hào)是否被中繼?？梢詼y量中繼站以及用戶裝置間的路徑損耗，生成所述中繼信息，以使帶來最少 的路徑損耗的中繼站中繼所述上行信號(hào)。這從在一個(gè)以上的中繼站中選擇最接近用戶裝置 的中繼站的觀點(diǎn)來看理想。
可以生成所述中繼信息，以使路徑損耗為規(guī)定值以下的一個(gè)以上的中繼站中繼所 述上行信號(hào)。這從在一個(gè)以上的中繼站中選擇用戶近處的一個(gè)以上的中繼站的觀點(diǎn)來看理
術(shù)g
；ο從以適當(dāng)?shù)姆糯舐史糯笊闲行盘?hào)的觀點(diǎn)來看，中繼所述上行信號(hào)的中繼站應(yīng)該以 與該中繼站以及所述用戶裝置間的路徑損耗對(duì)應(yīng)的放大率放大上行信號(hào)的情況，也可以在 所述中繼信息中被表示?；蛘撸欣^所述上行信號(hào)的中繼站可以以與該上行信號(hào)的接收功 率的倒數(shù)成比例的放大率放大上行信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一方式，使用在中繼傳輸系統(tǒng)的基站中使用的方法。本方法具有準(zhǔn) 備表示用戶裝置的無線傳播狀況的度量的步驟；基于所述度量對(duì)每個(gè)用戶生成中繼信息的 步驟，該中繼信息表示上行信號(hào)的傳輸是否應(yīng)該經(jīng)由一個(gè)以上的中繼站進(jìn)行；根據(jù)所述中 繼信息制定無線資源的分配計(jì)劃的步驟；以及發(fā)送包含調(diào)度信息的控制信號(hào)的步驟，該調(diào) 度信息表示所述分配計(jì)劃。根據(jù)本發(fā)明的一方式，使用在中繼傳輸系統(tǒng)中使用的中繼站。中繼站具有接收來 自用戶裝置的上行信號(hào)的部件；根據(jù)指示信號(hào)放大所述上行信號(hào)的放大部件；以上行鏈路 發(fā)送放大后的上行信號(hào)的部件；接收至少包含上行無線資源的調(diào)度信息的控制信號(hào)并解調(diào) 的部件；以及基于所述控制信號(hào)，對(duì)每個(gè)用戶確認(rèn)所述上行信號(hào)的中繼與否，并生成所述指 示信號(hào)的部件。所述指示信號(hào)至少表示根據(jù)上行信號(hào)的中繼與否而是否放大。由于基于控 制信號(hào)對(duì)每個(gè)用戶確認(rèn)上行信號(hào)的中繼與否，因此，這從適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行中繼，提高信號(hào)質(zhì)量以 及資源的利用效率的觀點(diǎn)來看理想。所述中繼信息可以包含在所述控制信號(hào)中?；蛘撸趯?duì)各個(gè)用戶的無線資源的 分配狀況，決定各個(gè)用戶的上行信號(hào)的中繼與否。在中繼所述上行信號(hào)時(shí)，可以以與該中繼站的路徑損耗對(duì)應(yīng)的放大率放大上行信號(hào)。在中繼所述上行信號(hào)時(shí)，可以以與該上行信號(hào)的接收功率的倒數(shù)成比例的放大率 放大上行信號(hào)。從提高信號(hào)質(zhì)量的觀點(diǎn)來看，理想的是在接收上行信號(hào)時(shí)使用的天線的方向性和 在發(fā)送該上行信號(hào)時(shí)使用的天線的方向性不同。根據(jù)本發(fā)明的一方式，使用在中繼傳輸系統(tǒng)的中繼站中使用的方法。本方法具有 接收來自用戶裝置的上行信號(hào)的步驟；根據(jù)指示信號(hào)放大所述上行信號(hào)的步驟；以及以上 行鏈路發(fā)送放大后的上行信號(hào)的步驟。至少包含上行無線資源的調(diào)度信息的控制信號(hào)被接 收及解調(diào)。基于所述控制信號(hào)，對(duì)每個(gè)用戶確認(rèn)所述上行信號(hào)的中繼與否，生成所述指示信 號(hào)。所述指示信號(hào)至少表示根據(jù)上行信號(hào)的中繼與否而是否放大。為了促使發(fā)明的理解而使用具體的數(shù)值例進(jìn)行說明，但是只要不事先說明，這些 數(shù)值只不過是簡單的一例，可以使用適當(dāng)?shù)娜魏沃怠?shí)施例1圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的動(dòng)作例的流程圖。為說明方便，中繼傳輸系統(tǒng)包 含基站、第1中繼站、第2中繼站以及用戶裝置，但是既可以存在更多的(或者更少的)中 繼站，也可以存在更多的用戶裝置。在步驟Sl 中，下行參考信號(hào)(DL-RS :Downlink-Reference Signal)從基站、第 1中繼站以及第2中繼站以下行鏈路傳輸。參考(Reference)信號(hào)為在發(fā)送側(cè)及接收側(cè)已知 的模式(pattern)的信號(hào)，也可以稱為導(dǎo)頻信號(hào)、訓(xùn)練(training)信號(hào)、參照信號(hào)等?；?及各個(gè)中繼站的下行參考信號(hào)既可以被決定為從時(shí)間、頻率、碼等內(nèi)的一個(gè)以上的觀點(diǎn)來 看相互正交，也可以非正交。從測量平均的傳播損耗的觀點(diǎn)來看，下行參考信號(hào)未必需要在 寬頻帶傳輸。因此，從測量傳播損耗的觀點(diǎn)來看，各個(gè)中繼站可以以窄頻帶(極端的情況下 以1副載波)發(fā)送參考信號(hào)。不僅是傳播損耗，基站還必須測量瞬時(shí)衰減的影響等，因此， 在系統(tǒng)頻帶的整個(gè)頻帶發(fā)送參考信號(hào)。在步驟S3中，用戶裝置接收來自基站以及各個(gè)中繼站的下行參考信號(hào)，并測量接 收質(zhì)量。接收質(zhì)量可以以 SINR、Ec/No、RSRP(Reference SignalReceived Power，參考信號(hào) 接收功率)等適當(dāng)?shù)娜魏蔚牧縼頊y量。測量出的接收質(zhì)量被變換成一些適當(dāng)?shù)亩攘?。度?例如是將SINR適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行量化得到的信道質(zhì)量指示符(CQI)?；蛘?，測量出的瞬時(shí)的接收 質(zhì)量被平均，可以導(dǎo)出表示傳播損耗的度量。傳播損耗或者路徑損耗不追隨瞬時(shí)衰減，但是 反映距離衰減或陰影(shadowing)的影響的量。路徑損耗可以以CQI來表現(xiàn)。一般地，路 徑損耗在上行鏈路及下行鏈路成為同樣的值。在步驟S5中，將在步驟S3中測量出的度量報(bào)告給基站。所報(bào)告的度量中，不僅包 含表示基站以及用戶裝置間的無線傳播狀況的“基站度量”，還可以包含表示中繼站以及用 戶裝置間的無線傳播狀況的“中繼站度量”。在目前的實(shí)施例的情況下，中繼站度量包含關(guān) 于第1中繼站以及第2中繼站各自的第1中繼站度量以及第2中繼站度量。在步驟S7中，上行參考信號(hào)(UL-RS =Uplink-Reference Signal)從用戶裝置發(fā)送 到基站。上行參考信號(hào)既可以直接傳輸?shù)交?，也可以?jīng)由中繼站傳輸。在步驟S9中，測量由基站接收到的上行參考信號(hào)(UL-RS)的接收質(zhì)量。該測量可 以與步驟S3同樣地進(jìn)行。測量值被變換成一些度量。本實(shí)施例中的度量假設(shè)為表示瞬時(shí) 的接收質(zhì)量(SINR)的瞬時(shí)度量。在步驟Sll中，基于從用戶裝置報(bào)告的度量(CQI等)以及/或者瞬時(shí)度量，對(duì)每 個(gè)用戶決定一個(gè)以上的中繼站的動(dòng)作，生成中繼信息。圖3表示步驟Sll的細(xì)節(jié)。在步驟Slll中，判定對(duì)某一特定的用戶來說是否需要 中繼。例如，在從用戶報(bào)告給基站的路徑損耗這樣的度量為規(guī)定的閾值以上的情況下， 可以判斷為該用戶的上行信號(hào)需要中繼。在路徑損耗小于規(guī)定的閾值的情況下，可以判斷 為該用戶的上行信號(hào)的中繼不是必須的。在后者的情況下，既可以禁止中繼，也可以許可中 繼。從減少中繼站數(shù)的觀點(diǎn)來看，應(yīng)該禁止，但是在系統(tǒng)資源有余裕的情況下或者特別在要 求高質(zhì)量化的情況下，可以附隨地進(jìn)行中繼。度量可以用路徑損耗以外的量來表現(xiàn)。或者，在從用戶報(bào)告給基站的瞬時(shí)度量(例如對(duì)上行鏈路測量出的瞬時(shí)SINR等) 為小于規(guī)定的閾值的情況下，可以判定為該用戶的上行信號(hào)需要中繼。在瞬時(shí)度量為規(guī)定 的閾值以上的情況下，可以判定為該用戶的上行信號(hào)不被中繼。中繼與否的判定基準(zhǔn)不限于此，也可以基于其它基準(zhǔn)決定。例如，既可以從與質(zhì) 量不同的地理上的場所或位置關(guān)系來判定中繼與否，也可以根據(jù)運(yùn)營商或用戶的意向來決定。在不需要中繼的情況下，流程進(jìn)入步驟S117，在需要中繼的情況下，流程進(jìn)入步驟S113。在步驟S113中，決定在一個(gè)以上的中繼站內(nèi)的哪個(gè)中繼站對(duì)該用戶實(shí)際上是否 進(jìn)行中繼(選擇中繼站)。例如，將用戶報(bào)告的與各個(gè)中繼站有關(guān)的路徑損耗(中繼站度量)進(jìn)行比較，可以 決定為，路徑損耗最小的中繼站中繼該用戶的上行信號(hào)，其它中繼站不進(jìn)行中繼?；蛘撸瑢⒂脩魣?bào)告的與各個(gè)中繼站有關(guān)的路徑損耗(中繼站度量)進(jìn)行比較，可以 決定為，路徑損耗收斂在規(guī)定值以下的一個(gè)以上的中繼站中繼該用戶的上行信號(hào)，其它中 繼站不中繼?；蛘?，可以決定為，從最小值起的低位的規(guī)定數(shù)個(gè)以內(nèi)的中繼站，中繼該用戶 的上行信號(hào)，其它中繼站不中繼。中繼站的選擇基準(zhǔn)不限定于此，也可以基于其它基準(zhǔn)決定。在步驟S115中，在應(yīng)該中繼一些用戶的上行信號(hào)的情況下，決定應(yīng)該放大什么程度。例如，可以以與進(jìn)行中繼的中繼站和用戶裝置之間的路徑損耗成比例的放大率放 大上行信號(hào)。在該路徑損耗小的情況下，中繼站和用戶裝置比較接近，上行信號(hào)不那么衰 減，放大率可以小。相反，在該路徑損耗大的情況下，中繼站和用戶裝置比較隔開，上行信號(hào) 相當(dāng)衰減，需要大的放大率。或者，中繼站可以以與由基站或中繼站測量出的瞬時(shí)的RSRP(參考信號(hào)的接收功 率)的倒數(shù)成比例的放大率放大上行信號(hào)。在瞬時(shí)的接收功率小的情況下，表示上行信號(hào) 相當(dāng)衰減，需要大的放大率。相反，在瞬時(shí)的接收功率大的情況下，表示上行信號(hào)不那么衰 減，放大率可以小。放大率的決定基準(zhǔn)不限于此，可以基于其它基準(zhǔn)決定。例如，可以并用基于上述的 路徑損耗的放大率控制和基于RSRP的放大率控制。在步驟S117中，對(duì)研究對(duì)象的用戶生成中繼信息。中繼信息作為一例，可以通過 對(duì)一個(gè)以上的中繼站的每一個(gè)設(shè)定放大率來表現(xiàn)。另外，對(duì)不需要中繼的用戶(在步驟 Slll中為否(N)的情況下)，對(duì)所有的中繼站，將放大率決定為0。在圖示的例子中，用戶 UE-A的上行信號(hào)被決定為，在第1中繼站以放大率α ^被放大以及中繼，不需要在第2中 繼站中繼。用戶UE-B的上行信號(hào)被決定為，在哪個(gè)基站都不要中繼。用戶UE-C的上行信號(hào)被決定為，在第1中繼站以放大率α 被放大以及中繼，在 第2中繼站也以放大率Ci2e被放大以及中繼。圖示的中繼信息的表現(xiàn)方法只不過是簡單的一例，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜魏蔚谋憩F(xiàn)。在步驟S119中，判定是否對(duì)所有的用戶準(zhǔn)備了中繼信息，在存在未研究的用戶的 情況下，流程返回步驟S111，進(jìn)行已說明的步驟。在對(duì)所有的用戶準(zhǔn)備了中繼信息的情況 下，流程進(jìn)入圖2的步驟S13。在步驟S13中，對(duì)上行鏈路以及下行鏈路進(jìn)行調(diào)度，制定無線資源的分配計(jì)劃。分 配計(jì)劃以上行調(diào)度信息以及下行調(diào)度信息表現(xiàn)。在上行調(diào)度信息以及下行調(diào)度信息中，一 般被指定用戶ID、資源塊、傳輸格式(數(shù)據(jù)調(diào)制方式以及信道編碼方式(或數(shù)據(jù)大小))、發(fā) 送功率等。資源塊也可以用資源塊號(hào)等指定。在采用單載波頻分復(fù)用(SC-FDMA)方式的情 況下，所分配的資源塊被限制為占有一連串的頻帶，所以此時(shí)，可以以開頭的資源塊和后續(xù)的個(gè)數(shù)表現(xiàn)分配內(nèi)容。調(diào)度基于瞬時(shí)的無線傳播狀況決定。例如，調(diào)度既可以將瞬時(shí)的SINR進(jìn)行比較來 進(jìn)行(最大CI法)，也可以將瞬時(shí)的SINR除以平均的SINR所得的值進(jìn)行比較來進(jìn)行(比 例公平(proportional fairness)法)。在基站進(jìn)行上行鏈路的調(diào)度時(shí)，既可以考慮用戶的上行信號(hào)是否被中繼，也可以 忽略。例如，在上行信號(hào)應(yīng)該用一些中繼站進(jìn)行中繼的情況下(例如為小區(qū)邊緣的用戶的 情況)，通?；疽约坝脩粞b置間的無線傳播狀況不怎么好。因此，成為對(duì)該用戶分配數(shù)目 比較少的資源塊的傾向(這相當(dāng)于忽略中繼的情況)。但是，如果該上行信號(hào)依賴以某處的 中繼站進(jìn)行中繼，則可以分配較多的資源塊。即，如果依賴中繼，則能夠分配無線資源，使得 即使小區(qū)邊緣的用戶也能夠進(jìn)行高速大容量的信號(hào)傳輸。不僅是資源塊數(shù)目，也可以改變 自適應(yīng)調(diào)制編碼方式(AMC)中的MCS號(hào)(指定傳輸格式的索引)或發(fā)送功率。關(guān)于信道狀 態(tài)不良的用戶，在忽略中繼的情況下，只能使用傳輸速率低的MCS，但是如果依賴中繼，即使 是傳輸速率高的MCS也能使用。另外，關(guān)于信道狀態(tài)不良的用戶，在忽略中繼的情況下，發(fā) 送功率必須增強(qiáng)，但是如果依賴中繼，則發(fā)送功率即使弱也可以。若這樣適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行中繼， 則能夠增加覆蓋范圍。在步驟S15中，發(fā)送至少包含上行以及/或者下行調(diào)度信息的下行控制信號(hào)。下 行控制信號(hào)例如可以是下行物理控制信道(PDCCH :Physical DownlinkControl Channel, 物理下行鏈路控制信道)。該P(yáng)DCCH中既可以包含上述的中繼信息，也可以不包含。在不包 含的情況下，中繼信息既可以由其它的信道發(fā)送，也可以不明示發(fā)送。換而言之，中繼信息 既可以被明示地通知給用戶裝置等，也可以不被通知。在中繼信息包含在下行控制信號(hào)中的情況下(或者在中繼信息以其它信道傳輸 的情況下)，各個(gè)中繼站除了從下行控制信號(hào)中取出上行調(diào)度信息，還取得中繼信息(步驟 S17, S19)。各個(gè)中繼站通過讀取上行調(diào)度信息，能夠獲知在下一上行子幀中、對(duì)哪個(gè)用戶、 什么樣的資源塊以什么樣的傳輸格式被分配等。通過讀取中繼信息，各個(gè)中繼站確認(rèn)本站 是否應(yīng)該中繼上行信號(hào)。在某一中繼站在下一子幀哪個(gè)用戶的上行信號(hào)都可以不中繼的情 況下，該中繼站等待下一下行控制信號(hào)的接收。若某一中繼站確認(rèn)應(yīng)該中繼上行信號(hào)，則為 該中繼而準(zhǔn)備。例如，在圖3的例子中，第1中繼站將用戶UE-A、UE-C的上行信號(hào)分別以放 大率α 1A、Ciie放大，并進(jìn)行中繼。用戶UE-A、UE_C使用哪個(gè)資源塊被記述在上行調(diào)度信息 中。第2中繼站將用戶UE-C的上行信號(hào)以放大率Ci2e放大，并進(jìn)行中繼。UE-C使用哪個(gè) 資源塊被記述在上行調(diào)度信息中。這樣，各個(gè)中繼站通過讀取上行調(diào)度信息以及中繼信息， 能夠明示地獲知在下一子幀應(yīng)該如何進(jìn)行中繼或者可以不進(jìn)行中繼。在步驟S21中，各個(gè)用戶裝置從下行控制信息中讀取上行調(diào)度信息，并為在下一 子幀中的上行傳輸而準(zhǔn)備。用戶裝置讀取中繼信息不是必須的。在步驟S23中，各個(gè)用戶根據(jù)上行調(diào)度信息發(fā)送上行信號(hào)。上行信號(hào)典型地為上 行物理共享信道(PUSCH)這樣的用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，但是也可以是PUSCH以外的信號(hào)一例 如上行物理控制信道(PUCCH)。在PUCCH中包含未附隨于PUSCH的控制信息，例如也可以 包含下行參考信號(hào)的接收質(zhì)量(CQI)、過去(在先前子幀中)接收到的下行物理共享信道 (PDSCH)的送達(dá)確認(rèn)信息(ACK/NACK)等。無論如何，一些上行信號(hào)總是從各個(gè)用戶裝置發(fā) 送。
第1中繼站將被分配給UE-A用的頻率(資源塊)的上行信號(hào)以放大率α 1Α放大 并轉(zhuǎn)發(fā)。另外，第1中繼站將被分配給UE-C用的頻率(資源塊)的信號(hào)以放大率αιε放大 并轉(zhuǎn)發(fā)。第2中繼站將被分配給UE-C用的頻率(資源塊)的上行信號(hào)以放大率α 1C放大 并轉(zhuǎn)發(fā)。第1中繼站、第2中繼站都中繼來自UE-B的上行信號(hào)不是必須的。這從在中繼信 息中放大率為0的情況得知。此時(shí)，UE-B的上行信號(hào)的放大以及轉(zhuǎn)發(fā)，既可以被禁止，也可 以不被禁止。一般地，若假設(shè)進(jìn)行中繼，則資源的利用效率會(huì)下降(其原因在于，在中繼站 中，接收和發(fā)送必須使用不同的資源)。從盡量減少中繼站數(shù)目的觀點(diǎn)來看，禁止不是必須 的中繼是理想的。但是，在資源有余裕的情況下，特別在需要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量化等的情況下，在 不必須中繼的中繼站中還是可以進(jìn)行中繼。但是，在下行控制信號(hào)中未包含中繼信息的情況下，各個(gè)中繼站不能明示地獲知 本站應(yīng)該如何中繼哪個(gè)用戶的信號(hào)。此時(shí)，各個(gè)中繼站從上行調(diào)度信息中判定在本站的中 繼與否。例如，各個(gè)中繼站也可以判斷為，中繼資源塊數(shù)目少的用戶或使用傳輸速率低的 MCS的用戶的上行信號(hào)，并非如此的用戶的信號(hào)不中繼。中繼時(shí)的放大率在各個(gè)中繼站中計(jì) 算。在中繼站計(jì)算放大率不論中繼信息是否被包含在下行控制信號(hào)中都能適用。這樣，在 基于上行調(diào)度信息，各個(gè)中繼站自身決定中繼方法的情況下，在基站的調(diào)度應(yīng)該不依賴上 行信號(hào)被中繼的情況來進(jìn)行。圖4表示本發(fā)明的一實(shí)施例的基站的一部分的功能方框圖。在圖4中，表示上行 信道狀態(tài)測量單元41、上行控制信道接收單元42、中繼信息生成單元43、調(diào)度器44、用戶控 制信號(hào)生成單元45、中繼站控制信號(hào)生成單元46、基帶信號(hào)生成單元47以及RF信號(hào)生成 單元48。上行信道狀態(tài)測量單元41接收從用戶裝置發(fā)送的參考信號(hào)，并測量上行鏈路的 信道狀態(tài)。該參考信號(hào)一般是從用戶裝置周期性地在系統(tǒng)頻帶的整個(gè)頻帶發(fā)送的探測參考 信號(hào)(SRS=Sounding Reference Signal)。也可以兼用以特定的頻帶傳輸?shù)慕庹{(diào)用的參考 信號(hào)。信道狀態(tài)用參考信號(hào)的接收質(zhì)量來表現(xiàn)，該接收質(zhì)量可以用SINR、Ec/No、RSRP等來 表現(xiàn)。不僅測量瞬時(shí)值，也可以計(jì)算瞬時(shí)值的平均值。上行控制信道接收單元42接收來自各個(gè)用戶裝置的控制信道。在控制信道中例 如可以包含調(diào)度請(qǐng)求(SR=Scheduling Request)、表示下行鏈路的接收質(zhì)量的量(CQI等) 等。該CQI等不僅包含瞬時(shí)值，也可以包含平均值。另外，不僅是基站以及用戶裝置間，表 示中繼站以及用戶裝置間的信道狀態(tài)的量也可以報(bào)告給基站。中繼信息生成單元43基于下行鏈路的CQI以及/或者上行鏈路的接收SINR等， 對(duì)每個(gè)用戶生成中繼信息。中繼信息被通知給調(diào)度器44以及用戶控制信號(hào)生成單元45。 但是，如上述那樣，中繼信息包含在用戶控制信號(hào)中不是必須的。在不依賴上行信號(hào)被中繼 的情況而進(jìn)行調(diào)度的情況下，中繼信息可以不通知給調(diào)度器。調(diào)度器44進(jìn)行調(diào)度，制定上行鏈路以及下行鏈路的無線資源的分配計(jì)劃。分配計(jì) 劃作為上行以及/或者下行調(diào)度信息而通知給用戶控制信號(hào)生成單元45。用戶控制信號(hào)生成單元45準(zhǔn)備通知給各個(gè)用戶的控制信息。在該控制信息中至 少包含上行/下行調(diào)度信息，根據(jù)需要，也包含中繼信息。
中繼站控制信號(hào)生成單元46生成將中繼信息與上行/下行調(diào)度信息分開傳輸時(shí) 的信號(hào)?；鶐盘?hào)生成單元47生成包含在下行信號(hào)中包含的各種控制信息以及用戶數(shù)據(jù) 的基帶信號(hào)。RF信號(hào)生成單元48將基帶信號(hào)變換為無線傳輸用的發(fā)送信號(hào)。圖5表示本發(fā)明的一實(shí)施例的中繼站的一部分的功能方框圖。在圖5中，表示下 行控制信道接收單元51、中繼放大率控制單元52、上行信號(hào)接收單元53、頻率變換單元54、 放大單元55以及上行信號(hào)發(fā)送單元56。下行控制信道接收單元51接收用戶控制信號(hào)。在中繼信息與用戶控制信號(hào)分開 傳輸?shù)那闆r下，下行控制信道接收單元51也接收該中繼站控制信號(hào)。下行控制信道接收單 元51對(duì)下行控制信道進(jìn)行解調(diào)，讀取上行調(diào)度信息以及中繼信息。中繼放大率控制單元52基于從下行控制信道讀取的信息，控制中繼一些用戶的 上行信號(hào)時(shí)的信號(hào)放大率。放大率通過指示信號(hào)指示給放大單元55。上行信號(hào)接收單元53接收來自各種用戶的上行信號(hào)。頻率變換單元54將接收信號(hào)的頻率變換為發(fā)送用的頻率。圖示的例子表示在進(jìn) 行中繼時(shí)，中繼站的接收頻率和發(fā)送頻率不同的情況。在使用同一頻率，并取而代之改變時(shí) 隙以及/或者代碼等的情況下，不需要頻率變換單元。放大單元55放大應(yīng)該中繼的用戶的上行信號(hào)。放大率根據(jù)來自中繼放大率控制 單元52的指示信號(hào)進(jìn)行。上行信號(hào)發(fā)送單元56將放大后的上行信號(hào)以上行鏈路重新發(fā)送。雖然不是必須，但是期望預(yù)先改變接收上行信號(hào)時(shí)的天線的方向性和發(fā)送上行信 號(hào)時(shí)的天線的方向性。例如，考慮雖然接收用的方向性朝向小區(qū)邊緣，但是發(fā)送用的方向性 朝向基站。以上本發(fā)明參照特定的實(shí)施例進(jìn)行了說明，實(shí)施例只不過是簡單的例示，本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)該理解各種變形例、修正例、代替例、置換例等。為了促進(jìn)發(fā)明的理解，使用具體 的數(shù)值例進(jìn)行了說明，但是只要不特別事先說明，這些數(shù)值只不過是簡單的一例，可以使用 適當(dāng)?shù)娜魏沃?。?shí)施例或項(xiàng)目的區(qū)分在本發(fā)明中不是本質(zhì)的，既可以是兩個(gè)以上的實(shí)施例 或者項(xiàng)目所記載的事項(xiàng)根據(jù)需要組合使用，也可以是某一實(shí)施例或項(xiàng)目記載的事項(xiàng)適用于 (只要不矛盾)其它的實(shí)施例或項(xiàng)目記載的事項(xiàng)。為了說明方便，本發(fā)明的實(shí)施例的裝置使 用功能性的方框圖進(jìn)行了說明，但是這樣的裝置可以通過硬件、軟件或者它們的組合來實(shí) 現(xiàn)。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，各種變形例、修正例、代替例、置換例等包含在本發(fā)明中，而 不脫離本發(fā)明的精神。本國際申請(qǐng)要求基于2008年1月25日提出的日本專利申請(qǐng)第2008-15494號(hào)的 優(yōu)先權(quán)，將其全部內(nèi)容援引于此。
權(quán)利要求
一種在中繼傳輸系統(tǒng)中使用的基站，具有準(zhǔn)備表示用戶裝置的無線傳播狀況的度量的部件；中繼信息生成部件，基于所述度量對(duì)每個(gè)用戶生成中繼信息，該中繼信息表示上行信號(hào)的傳輸是否應(yīng)該經(jīng)由一個(gè)以上的中繼站進(jìn)行；調(diào)度部件，根據(jù)所述中繼信息制定無線資源的分配計(jì)劃；以及發(fā)送包含調(diào)度信息的控制信號(hào)的部件，該調(diào)度信息表示所述分配計(jì)劃。
2.如權(quán)利要求1所述的基站，所述中繼信息包含在所述控制信號(hào)中。
3.如權(quán)利要求2所述的基站，所述度量從以下行鏈路傳輸?shù)膮⒖夹盘?hào)的接收質(zhì)量導(dǎo)出。
4.如權(quán)利要求2所述的基站，所述度量從由用戶裝置發(fā)送的參考信號(hào)的接收質(zhì)量導(dǎo)出。
5.如權(quán)利要求3所述的基站，所述度量包含基站度量，從由該基站發(fā)送的參考信號(hào)的接收質(zhì)量導(dǎo)出；以及中繼站 度量，從由所述中繼站發(fā)送的參考信號(hào)的接收質(zhì)量導(dǎo)出。
6.如權(quán)利要求5所述的基站，根據(jù)某一用戶的所述基站度量是否為規(guī)定值以上，決定該用戶的上行信號(hào)是否被中繼。
7.如權(quán)利要求3所述的基站，測量中繼站以及用戶裝置間的路徑損耗，并生成所述中繼信息，以使帶來最少的路徑 損耗的中繼站中繼所述上行信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的基站，生成所述中繼信息，以使路徑損耗為規(guī)定值以下的一個(gè)以上的中繼站中繼所述上行信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的基站，中繼所述上行信號(hào)的中繼站應(yīng)該以與該中繼站以及所述用戶裝置間的路徑損耗對(duì)應(yīng) 的放大率放大上行信號(hào)的情況被表示在所述中繼信息中。
10.如權(quán)利要求8所述的基站，中繼所述上行信號(hào)的中繼站以與該上行信號(hào)的接收功率的倒數(shù)成比例的放大率放大 上行信號(hào)。
11.一種在中繼傳輸系統(tǒng)的基站中使用的方法，具有 準(zhǔn)備表示用戶裝置的無線傳播狀況的度量的步驟；基于所述度量對(duì)每個(gè)用戶生成中繼信息的步驟，該中繼信息表示上行信號(hào)的傳輸是否 應(yīng)該經(jīng)由一個(gè)以上的中繼站進(jìn)行；根據(jù)所述中繼信息制定無線資源的分配計(jì)劃的步驟；以及 發(fā)送包含調(diào)度信息的控制信號(hào)的步驟，該調(diào)度信息表示所述分配計(jì)劃。
12.—種在中繼傳輸系統(tǒng)中使用的中繼站，具有 接收來自用戶裝置的上行信號(hào)的部件；根據(jù)指示信號(hào)放大所述上行信號(hào)的放大部件；以上行鏈路發(fā)送放大后的上行信號(hào)的部件；接收至少包含上行無線資源的調(diào)度信息的控制信號(hào)并解調(diào)的部件；以及 基于所述控制信號(hào)，對(duì)每個(gè)用戶確認(rèn)所述上行信號(hào)的中繼與否，生成所述指示信號(hào)的 部件，所述指示信號(hào)至少表示根據(jù)上行信號(hào)的中繼與否而是否進(jìn)行放大。
13.如權(quán)利要求12所述的中繼站， 所述中繼信息被包含在所述控制信號(hào)中。
14.如權(quán)利要求13所述的中繼站，基于對(duì)各個(gè)用戶的無線資源的分配狀況，決定各個(gè)用戶的上行信號(hào)的中繼與否。
15.如權(quán)利要求13所述的中繼站，在中繼所述上行信號(hào)時(shí)，以與該中繼站的路徑損耗對(duì)應(yīng)的放大率放大上行信號(hào)。
16.如權(quán)利要求13所述的中繼站，在中繼所述上行信號(hào)時(shí)，以與該上行信號(hào)的接收功率的倒數(shù)成比例的放大率放大上行信號(hào)。
17.如權(quán)利要求12所述的中繼站，接收上行信號(hào)時(shí)所使用的天線的方向性和發(fā)送該上行信號(hào)時(shí)所使用的天線的方向性 不同。
18.—種在中繼傳輸系統(tǒng)的中繼站中使用的方法，具有 接收來自用戶裝置的上行信號(hào)的步驟；根據(jù)指示信號(hào)放大所述上行信號(hào)的步驟；以及 以上行鏈路發(fā)送放大后的上行信號(hào)的步驟， 該方法接收以及解調(diào)至少包含上行無線資源的調(diào)度信息的控制信號(hào)， 基于所述控制信號(hào)，對(duì)每個(gè)用戶確認(rèn)所述上行信號(hào)的中繼與否，生成所述指示信號(hào)，所 述指示信號(hào)至少表示根據(jù)上行信號(hào)的中繼與否而是否進(jìn)行放大。
19.一種中繼傳輸系統(tǒng)，包含一個(gè)以上的用戶裝置、一個(gè)以上的中繼站以及基站，所述基站具有準(zhǔn)備表示用戶裝置的無線傳播狀況的度量的部件；中繼信息生成部件，基于所述度量對(duì)每個(gè)用戶生成中繼信息，該中繼信息表示上行信 號(hào)的傳輸是否應(yīng)該經(jīng)由一個(gè)以上的中繼站進(jìn)行；調(diào)度部件，根據(jù)所述中繼信息制定無線資源的分配計(jì)劃；以及發(fā)送包含調(diào)度信息的控制信號(hào)的部件，該調(diào)度信息表示所述分配計(jì)劃，至少一個(gè)中繼站具有接收來自所述用戶裝置的上行信號(hào)的部件；根據(jù)指示信號(hào)放大所述上行信號(hào)的放大部件；以上行鏈路發(fā)送放大后的上行信號(hào)的部件；以及基于所述控制信號(hào)，對(duì)每個(gè)用戶確認(rèn)所述上行信號(hào)的中繼與否，并生成所述指示信號(hào) 的部件，所述指示信號(hào)至少表示根據(jù)上行信號(hào)的中繼與否而是否進(jìn)行放大。
全文摘要
中繼傳輸系統(tǒng)的基站具有準(zhǔn)備表示用戶裝置的無線傳播狀況的度量的部件；中繼信息生成部件，基于度量對(duì)每個(gè)用戶生成中繼信息，該中繼信息表示上行信號(hào)的傳輸是否應(yīng)該經(jīng)由一個(gè)以上的中繼站進(jìn)行；調(diào)度部件，根據(jù)中繼信息制定無線資源的分配計(jì)劃；以及發(fā)送包含調(diào)度信息的控制信號(hào)的部件。中繼站具有接收來自用戶裝置的上行信號(hào)，根據(jù)指示信號(hào)放大的放大部件；以上行鏈路發(fā)送放大后的上行信號(hào)的部件；以及基于控制信號(hào)，對(duì)每個(gè)用戶確認(rèn)上行信號(hào)的中繼與否，并生成指示信號(hào)的部件。指示信號(hào)至少表示根據(jù)上行信號(hào)的中繼與否而是否進(jìn)行放大。
文檔編號(hào)H04B7/15GK101978739SQ20088012824
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月25日
發(fā)明者樋口健一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntt都科摩