一種信號傳輸方法、中繼站、基站和無線通信系統的製作方法

2023-05-14 07:12:56

專利名稱：一種信號傳輸方法、中繼站、基站和無線通信系統的製作方法
一種信號傳輸方法、中繼站、基站和無線通信系統本申請是申請日為2007年7月31、申請號為200780025486. 2 (PCT/ GB2007/002887)、發明名稱為「多跳通信系統中的定時調整」的專利申請的分案申請。引言 當前，多跳技術在基於分組的無線和其它通信系統中的使用引起了巨大的關注， 據稱這樣的技術能夠擴展覆蓋範圍並提高系統容量(吞吐量)。在多跳通信系統中，通信信號在沿著從源設備經過一個或更多個中間設備到目的 設備的通信路徑(C)的通信方向上發送。

圖19圖示了單小區兩跳無線通信系統，該系統包 括基站BS (在3G通信系統環境中稱為「結點B」NB)、中繼結點RN(也稱為中繼站RS)和用 戶設備UE (也稱為移動站MS)。在信號在從基站經過中繼結點(RN)到目的用戶設備(UE) 的下行鏈路(DL)上發送的情況下，基站包括源站(S)而用戶設備包括目的站(D)。在通信 信號在從用戶設備(UE)經過中繼結點到基站的上行鏈路(UL)上發送的情況下，用戶設備 包括源站而基站包括目的站。中繼結點是中間設備(I)的示例，並且包括接收器，可操作 用於接收來自源設備的數據；以及發送器，可操作用於將此數據或其衍生數據發送到目的 設備。已使用簡單的模擬轉發器或數字轉發器作為中繼，以改善或提供在盲區(dead spot)中的覆蓋。它們可以以與源站不同的傳輸頻帶來工作以防止在源傳輸和轉發器傳輸 之間產生幹擾，或者它們可以在從源站沒有傳輸時工作。圖20圖示了中繼站的許多應用。對於固定基礎設施，由中繼站提供的覆蓋可以是 「填滿的」以允許移動站接入通信網絡，否則移動站會受其它物體遮蔽或者儘管在基站的正 常範圍內但不能從基站接收足夠強度的信號。還示出了「範圍擴展」，其中當移動站處於基 站的正常數據傳輸範圍之外時中繼站允許接入。在圖20的右上端示出的填滿(in-fill) 的一個示例是對遊牧式中繼站進行定位，從而允許覆蓋範圍穿透到建築物內，該建築物可 能是在地面上、地面或地面下。其它應用是遊牧式中繼站，其實施臨時覆蓋，在事件或緊急情況或災難期間提供 接入。在圖20的右下端示出的最終應用利用置於車輛上的中繼來提供對網絡的接入。如下所述，中繼也可以與先進的傳輸技術相結合使用，以提高通信系統的增益。眾所周知，由於無線電通信在通過空間傳播時的散射或吸收而產生的傳播損耗或 「路徑損耗」引起信號強度變小。影響發送器和接收器之間的路徑損耗的因素包括發送器 天線高度、接收器天線高度、載波頻率、雜波類型(城市、郊區、農村)、形態細節如高度、密 度、間距、地形類型(多山、平坦)。在發送器和接收器之間的路徑損耗L(dB)可通過以下等 式來建模L = b+10nlogd (A)其中d(米)是發送器和接收器間距，b(db)和η是路徑損耗參數而絕對路徑損耗
由 i = io(L/10)給出。在間接鏈路SI+ID上經歷的絕對路徑損耗的和可能比在直接鏈路SD上經歷的路 徑損耗小。換句話說，可能
L (Si)+L (ID) < L(SD) (B) 因此將單個傳輸鏈路分成兩個更短的傳輸段利用了在路徑損耗和距離之間的非 線性關係。從利用等式(A)對路徑損耗的簡單理論分析可以認識到，如果信號從源設備經 過中間設備(例如中繼結點)發送到目的設備而不是從源設備直接發送到目的設備，則可 以實現總路徑損耗的減少(並且因此實現信號強度的提高或增加，並由此實現數據吞吐量 的提高或增加)。如果實現得適當，則多跳通信系統可以使得發送器的發送功率減小，這使 無線傳輸變得容易，導致幹擾水平的減少並且也降低對電磁發射的暴露。或者，可利用總路 徑損耗的減少來提高在接收器端的接收信號品質，而不會增加傳送信號所需的總輻射傳輸 功率。多跳系統適於與多載波傳輸一起使用。在比如FDM(頻分復用)、OFDM(正交頻分 復用)或DMT(離散多音)的多載波傳輸系統中，單個數據流被調製到N個並行的子載波 上，每一個子載波信號具有自己的頻率範圍。這使得總帶寬(即在給定時間間隔內發送的 數據量)被分到多個子載波上，從而增加了每個數據符號的持續時間。因為每個子載波具 有更低的信息速率，所以多載波系統與單載波系統相比受益於對信道引起的失真的增強的 抗擾性。這通過確保每個子載波的傳輸速率以及因此的帶寬小於信道的相干帶寬而成為可 能。作為結果，在信號子載波上經歷的信道失真與頻率無關，並且因此可以通過簡單的相位 和幅度校正因子來校正。因此當系統帶寬超過信道的相干帶寬時，在多載波接收器內的信 道失真校正實體具有比在單載波接收器內的對應實體明顯更低的複雜度。正交頻分復用(OFDM)是基於FDM的調製技術。OFDM系統使用多個數學意義上正 交的子載波頻率，使得子載波頻譜因為相互獨立而可以無幹擾地交疊。OFDM系統的正交性 免除了對保護頻帶頻率的需要，並且因此提高了系統的頻譜效率。OFDM已經被推薦和用於 許多無線系統。當前OFDM用於非對稱數字用戶線路(ADSL)連接、一些無線LAN應用(比 如基於IEEE802. lla/g標準的WiFi設備)以及無線MAN應用(比如基於IEEE802. 16標準 的WiMAX設備)。OFDM經常與信道編碼(一種錯誤糾正技術)結合使用以產生編碼的正交 FDM或COFDM。COFDM現在廣泛用於數字通信系統以提高在多路徑環境下基於OFDM的系統 的性能，在多路徑環境下信道失真的變化可通過頻域中的子載波和時域中的符號看出。所 述系統已在比如DVB和DAB的視頻和音頻廣播以及某些類型的計算機網絡技術中使用。在OFDM系統中，通過使用離散傅立葉逆變換或快速傅立葉變換算法(IDFT/IFFT) 而將一組N個經調製的並行數據源信號映射到N個正交的並行子載波，以在發送器上形成 時域內稱作「OFDM符號」的信號。因此，"OFDM符號」是所有N個子載波信號的複合信號。 OFDM符號可在數學上表示為
ι N-Ix(t) = ^=Ycn.eJ2^ft,0<t<Ts(1)其中Δ f是以Hz為單位的子載波間距，Ts= l/Δ ·是以秒為單位的符號時間間 隔，而cn是經調製的源信號。在(1)中每一個源信號被調製到其上的子載波矢量c e Cn,c =(c0, C1. . C^1)是來自有限星座的N個星座符號的矢量。在接收器端，通過應用離散傅裡 葉變換(DFT)或快速傅立葉變換(FFT)算法而將接收到的時域信號變換回頻域。0FDMA(正交頻分多址)是OFDM的多址變體。OFDMA通過給單獨用戶分配子載波 的子集而工作。這允許從幾個用戶同時傳輸，從而導致更好的頻譜效率。然而，仍然有允許無幹擾的雙向通信、即在上行鏈路和下載方向上的雙向通信的問題。 為了使在兩個結點之間的雙向通信成為可能，有兩種眾所周知的不同方法用於復 用兩個通信鏈路(前向或下載鏈路以及反向或上行鏈路)，以克服設備不能同時在相同資 源介質上進行發送和接收的物理限制。第一種方法，即頻分復用(FDD)，包括通過將傳輸介 質細分成兩個不同的頻帶(一個用於前向鏈路通信而另一個用於反向鏈路通信)而同時地 但在不同的頻帶上操作這兩個鏈路。第二種方法，即時分復用(TDD)，包括在同一頻帶上操 作這兩個鏈路，但是在時間上將對介質的接入進行細分，使得在任何一個時間點上只有前 向或反向鏈路在使用介質。這兩種方法(TDD和FDD)都有它們相應的優點，並且對於單跳 有線和無線通信系統都是應用良好的技術。例如IEEE802. 16標準結合了 FDD和TDD模式。作為示例，圖21圖示了在IEEE802. 16標準(WiMAX)的OFDMA物理層模式中使用 的單跳TDD幀結構。每幀被分成DL子幀和UL子巾貞，每個子幀是離散的傳輸間隔。它們由發送/接收 和接收/發送轉換保護間隔(分別為TTG和RTG)分隔開。每個DL子幀以前同步碼開始， 接下來是幀控制報頭(FCH)、DL-MAP和UL-MAP。FCH包含DL幀前綴(DLFP)，該DL幀前綴用以指定突發屬性(Burst Profile)和 DL-MAP的長度。DLFP是在每幀開頭髮送的數據結構，並且包含有關當前幀的信息；DLFP被 映射到FCH。同步DL分配可以被廣播、多播和單播，並且它們也可以包括針對另一個BS而不是 正在服務的BS的分配。同步UL可以是數據分配以及測距請求或帶寬請求。本專利申請是由同一申請人在同一日遞交的一組十個UK專利申請之一，所述十 個 UK 專利申請具有代理參考號 P106752GB00、P106753GB00、P106754GB00、P106772GB00、 P106773GB00、P106795GB00、P106796GB00、P106797GB00、P106798GB00 以及 P106799GB00， 描述了本發明人提出的關於通信技術的相關發明。其它九項申請中的每一項申請的全部內 容通過引用合併於此，並且其它九項申請中的每一項申請的副本與本申請一起遞交。本發明的一個方面提供了一種用於在多跳通信系統中使用的定時調整方法，所述 系統包括源設備、目的設備以及一個或更多個中間設備，所述源設備可操作用於沿著形成 通信路徑的一系列鏈路來發送信息，所述通信路徑從所述源設備經過所述中間設備或每個 中間設備而延伸到所述目的設備，並且所述中間設備或每個中間設備可操作用於從沿著所 述路徑的前一個設備接收信息、並且將接收到的信息發送給沿著所述路徑的下一個設備， 所述系統被配置用於在多個連續標記間隔中發送信息，所述方法包括在第一標記間隔中 將信息沿著所述路徑的多個連續鏈路從第一所述設備經過一個或更多個所述中間設備而 發送到第二所述設備，所述信息包括對所述標記間隔中的一個特定間隔的引用、並且所述 信息的傳輸引起延遲，使得所述第二設備在第二標記間隔中接收所述發送的信息或從所述 發送的信息中得到的信息，所述第二標記間隔在所述第一標記間隔之後特定數量這樣的間 隔；以及調整所述引用以形成調整後的引用，所述調整後的引用對另外的標記間隔進行引 用，所述另外的標記間隔在所述特定標記間隔之前或之後所述數量或另一數量這樣的間 隔。優選地，所述另外的標記間隔在所述特定間隔之前或之後與所述第二標記間隔在 所述第一間隔之後的所述數量的間隔同樣數量的間隔。間隔是連續編號的間隔，並且其中所述引用和調整後的引 用對相應編號的間隔進行引用。優選地，所述方法包括在所述第一和第二設備之間的所述中間設備或一個所述中 間設備中執行所述調整。優選地，所述方法包括在所述第一設備中執行所述調整。優選地，所述方法包括在所述第二設備中執行所述調整。優選地，所述另外的標記間隔在所述特定間隔之後；如果從所述第一設備到所述 第二設備的傳輸沒有延遲，則所述特定標記間隔是所述第二設備將從所述第一設備接收另 外信息的間隔；並且假設所述延遲存在，則所述另外的標記間隔是所述第二設備預期從所 述第一設備接收所述另外信息的間隔。優選地，所述第二設備可操作用於響應於從所述第一設備接收到的信息，經過所 述第二設備和所述第一設備之間的所述中間設備或每個中間設備而將另外信息發送給所 述第一設備；所述另外的標記間隔在所述特定間隔之前；所述特定標記間隔是所述第一設 備請求來自所述第二設備的所述另外信息的間隔；並且所述另外的標記間隔是所述第二設 備應發送所述另外信息的間隔，使得所述第一設備在所述特定標記間隔中接收所述另外信 息或從所述另外信息中得到的信息。優選地，所述延遲是預期延遲，所述方法包括在所述信息的所述傳輸之前執行所 述調整。優選地，所述方法包括在所述信息的所述傳輸期間執行所述調整。優選地，所述方法包括在所述信息的所述傳輸之後執行所述調整。優選地，所述第一設備是所述源設備。優選地，所述第一設備是基站。優選地，所述第二設備是所述目的設備。優選地，所述第二設備是移動終端。優選地，所述第一設備是中間設備。優選地，所述第二設備是中間設備。優選地，所述中間設備或每個中間設備是中繼站。優選地，所述系統是無線通信系統。優選地，所述系統是正交頻分復用或正交頻分多址系統。優選地，所述間隔或每個所述間隔是時分復用幀的上行鏈路子幀時段或下行鏈路 子幀時段。本發明的另一方面提供了一種多跳通信系統，包括源設備、目的設備以及一個或 更多個中間設備，所述源設備可操作用於沿著形成通信路徑的一系列鏈路來發送信息，所 述通信路徑從所述源設備經過所述中間設備或每個中間設備而延伸到所述目的設備，並且 所述中間設備或每個中間設備可操作用於從沿著所述路徑的前一個設備接收信息、並且將 接收到的信息發送給沿著所述路徑的下一個設備，所述系統被配置用於在多個連續標記間 隔中發送信息；發送裝置，可操作用於在第一標記間隔中將信息沿著所述路徑的多個連續 鏈路從第一所述設備經過一個或更多個所述中間設備而發送到第二所述設備，所述信息包 括對所述標記間隔中的一個特定間隔的引用、並且所述信息的傳輸引起延遲，使得所述第
6二設備在第二標記間隔中接收所述發送的信息或從所述發送的信息中得到的信息，所述第 二標記間隔在所述第一標記間隔之後特定數量這樣的間隔；以及調整裝置，可操作用於調 整所述引用以形成調整後的引用，所述調整後的引用對另外的標記間隔進行引用，所述另 外的標記間隔在所述特定標記間隔之前或之後所述數量或另一數量這樣的間隔。本發明的另一方面提供了一種電腦程式，所述電腦程式當在多跳通信系統的 計算裝置上執行時，使得所述系統實施定時調整的方法，所述系統包括源設備、目的設備以 及一個或更多個中間設備，所述源設備可操作用於沿著形成通信路徑的一系列鏈路來發送 信息，所述通信路徑從所述源設備經過所述中間設備或每個中間設備而延伸到所述目的 設備，並且所述中間設備或每個中間設備可操作用於從沿著所述路徑的前一個設備接收信 息、並且將接收到的信息發送給沿著所述路徑的下一個設備，所述系統被配置用於在多個 連續標記間隔中發送信息，所述方法包括在第一標記間隔中將信息沿著所述路徑的多個 連續鏈路從第一所述設備經過一個或更多個所述中間設備而發送到第二所述設備，所述信 息包括對所述標記間隔中的一個特定間隔的引用、並且所述信息的傳輸引起延遲，使得所 述第二設備在第二標記間隔中接收所述發送的信息或從所述發送的信息中得到的信息，所 述第二標記間隔在所述第一標記間隔之後特定數量這樣的間隔；以及調整所述引用以形成 調整後的引用，所述調整後的引用對另外的標記間隔進行引用，所述另外的標記間隔在所 述特定標記間隔之前或之後所述數量或另一數量這樣的間隔。本發明的另一方面提供了一種用於在多跳無線通信系統的休眠模式信號傳輸過 程中使用的信號傳輸方法，所述系統包括基站、移動站以及至少一個中繼站，所述基站可操 作用於將與所述移動站的休眠模式有關的控制信號沿著經過所述中繼或每個所述中繼的 通信路徑、在下行鏈路方向上直接或間接地發送給所述移動站，並且所述中繼站或每個中 繼站可操作用於在所述下行鏈路方向上從沿著所述路徑的前一站接收控制信號、並且在所 述下行鏈路方向上將接收到的信息發送給沿著所述路徑的下一站，所述方法包括在第一 傳輸過程中將與休眠模式有關的控制信號從所述基站直接或間接地發送到所述移動站；以 及還在所述第一傳輸過程中或在單獨的第二傳輸過程中將所述控制信號或對應的控制信 號從所述基站發送到所述中繼站或至少一個所述中繼站，使得該中繼站能夠根據所述控制 信號來配置其操作。在現在將參考的獨立權利要求中限定了本發明。在從屬權利要求中闡述了優選實 施例。現在將僅以示例方式參考附圖來描述本發明的優選特徵，在附圖中圖1示出了 WiMAX中的休眠模式的示例；圖2示出了只為MS中繼上行鏈路信息的RS ；圖3示出了如果RS不知道休眠模式MS的定時信息，則RS不能在正確的時間分配 資源以進行中繼；圖4示出了在RS中用以解決由上行鏈路和下行鏈路之間的非對稱鏈路所引入的 問題的算法；圖5示出了如果RS不能為上行鏈路獲取足夠的控制信息，則BS可以將專用消息 發送給RS以通知在上行鏈路中的排定的事件；圖6示出了 MS請求開始休眠模式；
圖7示出了當BS要開始休眠模式時的消息流程圖。BS請求開始休眠模式；圖8示出了當BS要開始休眠模式時的消息流程圖。RS可以要求BS將MS置成休 眠模式；圖9示出了當MS處於休眠模式時的消息流程圖。RS應該按時將帶寬分配給MS以 在MS中進行排定的傳輸；圖10示出了 BS將M0B_SLP_RSP發送給RS和MS以停止休眠模式；圖11示出了 RS可以請求停止MS的休眠模式；圖12示出了 MS可以請求停止休眠模式；圖13示出了 RS中繼上行鏈路和下行鏈路；圖14示出了由於RS引入一幀延遲，因此MS失去與BS的同步；圖15示出了由於RS引入了一幀延遲，因此MS失去與BS的同步。當RS要中繼與 定時有關的控制消息時，它應該修改這些消息以補償延遲；圖16示出了 RS應該修改定時信息以確保MS能夠在偵聽窗口期間接收到信息；圖17示出了 MS 2#中的第一偵聽窗口的開始時間與MS 1#未對準的示例；圖18示出了可以通過對準MS 2#中的第一偵聽窗口的開始時間來縮短RS中的偵 聽窗口 ；圖19示出了單小區兩跳無線通信系統；圖20示出了中繼站的應用；以及圖21示出了在IEEE802. 16標準的OFDMA物理層模式中使用的單跳TDD框架結構。在多跳環境下進行信號傳輸可能會有一些延遲的問題，可能引起幀等待時間。例如，當分別進入休眠窗口或偵聽窗口時，休眠模式的移動站(MS)會將其狀態轉 換為休眠或喚醒。換句話說，在休眠窗口內，基站(BS)和中繼站(RS)不能將消息發送給 MS，而在偵聽窗口內基站(BS)和中繼站(RS)能夠將消息發送給MS。通常，BS控制休眠模 式的類型和每個窗口的定時信息。如在圖1中所示，BS會為MS安排偵聽和休眠窗口的時間。在偵聽窗口期間，BS會 與MS交換信息。尤其是，BS會在偵聽窗口期間將流量指示發送給MS以指示是否有緩衝分 組給MS。因此，MS必須與BS同步以確保在偵聽窗口期間交換重要信息。在WiMAX中繼系統中，中繼站(RS)會為移動站(MS)和基站(BS)中繼上行鏈路或 下行鏈路信息。如果RS只中繼上行鏈路，則它可能不知道由BS傳送給MS (下行鏈路)的控制消 息，這影響上行通信。例如，在WiMAX休眠模式中，RS應該針對排定的事件按時給MS分配 帶寬，這由下行鏈路消息指示。RS可能無法將該下行鏈路消息解碼。因此，應該設計新機制 來支持RS獲取由下行鏈路消息發送的相關控制信息。而且，如果RS中繼上行鏈路和下行鏈路，則應該確保MS能夠與BS同步，尤其對於 休眠模式的MS。例如，當RS不能在當前幀內中繼定時控制信息時，RS應該調整從BS發送 給MS的定時信息。優選省電方法的細節我們考慮兩種WiMAX中繼方案，並且提出新算法來解決在這些方案內的休眠模式 問題。
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方案A 中繼站中繼下行鏈路和上行鏈路如在圖2中所示，中繼站(RS)只中繼MS的上行鏈路，並且MS可以直接從BS接收 所有的下行鏈路信息，這意味著上行鏈路和下行鏈路是非對稱的。因為RS不能偵聽到(在下行鏈路中)由BS發送給MS的控制消息，這會影響在MS 和BS之間的上行鏈路通信，因此RS可能無法執行正確的操作比如資源分配以滿足那些控 制消息的相關要求。例如，在休眠模式中，MS可以執行排定的操作，比如測距請求。這些操作通常由下 行鏈路中的控制消息指示。如果RS沒有對這些消息解碼，則RS就不能按時將資源分配給 MS，因此排定的操作可能失敗。如在圖3中所示，如果RS不知道在休眠模式MS中的任何休眠模式定時信息，RS就 不能按時利用上行鏈路為MS分配中繼資源，因此使上行鏈路通信惡化。對於RS有兩種算法來解決這個由上行鏈路和下行鏈路之間的非對稱鏈路所引入 的問題，如在圖4和圖5中所示。在圖4圖示的方法中，首先，RS將從BS接收PDU(協議數據單元)。然後，RS將從 接收到的PDU中提取MAC消息，並且解析將影響上行鏈路發送的控制信息。最後，根據解析 出的控制信息，RS將適當地安排比如時間窗口以及用於MS將消息發送給BS的子信道(或 頻帶)等資源的時間。在圖5圖示的方法中，如果RS不能完整地收集到將影響上行鏈路通信的所有控制 信息，則BS可以發送專用消息給RS以通知RS在上行鏈路中的排定事件。為了清楚地解釋所提出的算法在WiMAX中繼系統的休眠模式中的實施，下面描述 消息流程圖。開始休眠模式的消息圖。MS,RS或BS可以請求休眠模式。圖6示出了當MS要開始休眠模式時的消息流程 圖。如果MS要開始休眠模式，則MS應該要求RS來中繼M0B_SLP_REQ消息給BS以請 求進入休眠模式。BS可以通過發送消息M0B_SLP_RSP來批准或拒絕該請求。BS也需要通過發送專 用消息給RS或允許RS接收休眠模式控制消息來確保RS可以在同一子幀內接收到該Μ0Β_ SLP-RSP消息中的相關信息。消息M0B_SLP_RSP會指示休眠和偵聽窗口的定時信息，比如用於第一休眠窗口的 開始幀號、偵聽窗口和休眠窗口的大小信息。RS還應該記錄這些參數。如果MS不能在固定的時段內從BS偵聽到任何響應消息，則這意味著請求失敗。然 後，如果需要，MS將重新開始發送M0B_SLP-REQ給RS。根據接收到的消息，RS可以安排用於上行鏈路中繼的資源的時間，或者RS可能停 止給相應的MS分配帶寬。BS也可以請求休眠模式。圖7示出了當BS要開始休眠模式時的消息流程圖。RS也可以請求休眠模式。例如，當RS沒有足夠的帶寬用於它的MS，則RS可以把 一些具有較低QoS要求的MS置成休眠模式。圖8示出了當BS要開始休眠模式時的消息流 程圖。
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保持休眠模式在偵聽窗口期間，BS會將流量指示發送給MS，並且MS應被喚醒以接收在下行鏈路 子幀內的必要信息。BS還需要在同一子幀中將流量指示和其它有關該MS的控制信息發送 給對應的RS，因此RS可以預知MS將在何時進入休眠，並且當MS休眠時可以避免與MS進行
通{曰。如果MS接收到流量指示，該流量指示指示BS有緩衝的流量，則MS將保持喚醒以 從BS接收信息，直到再次從BS接收到M0B_SLP-REQ消息。根據在接收到的M0B_SLP_REQ 內的信息，MS將再次進入休眠模式，或終止休眠模式。在偵聽窗口期間，RS可以為MS分配帶寬以保持與有效省電類(Power-Saving Class)的連接。圖9示出了當MS處於休眠模式時的消息流程圖。對應的消息流程圖在圖5中示出。終止休眠模式MS、RS或BS可以終止休眠模式。如果BS要終止休眠模式，它必須在偵聽窗口內將M0B_SLP_RSP發送給MS和RS以 告訴它們何時應該停止休眠模式。消息流程圖在圖10中示出。如果RS要為MS停止休眠模式，它將發送M0B_SLP_REQ消息給BS以請求停止該MS 的休眠模式。然後BS將發送M0B_SLP-RSP消息給RS和MS以停止MS的休眠模式，或拒絕 停止休眠模式。對應的消息流程圖在圖11中示出。如果MS要停止休眠模式，則它首先需要通過RS來發送M0B_SLP-REQ消息給BS。 然後，BS將發送M0B_SLP-RSP消息給RS和MS以停止休眠模式，或者拒絕停止休眠模式。消 息流程圖在圖12中示出。方案B 中繼站只為MS中繼上行鏈路在這個方案(圖13)中，RS中繼上行鏈路和下行鏈路。如果RS不能在同一幀內中繼封裝有定時信息的控制消息給MS(例如，RS可能沒 有足夠的資源在當前幀內中繼控制消息給MS)，則這些控制信息將由至少一個幀來中繼。在 這種情況下，在用於MS的這些定時相關消息內的絕對定時信息應該被變動由中繼引入的 對應等待時間。如果通信是雙向的，則RS還需要將修改的定時信息通知給BS，因此也保證 上行鏈路通信。例如，如在圖14中所示，BS通知MS在兩幀後、即在幀n+3#中進入休眠模式並開 始偵聽窗口。由於RS引入一幀延遲，因此MS實際上在幀n+4#中開始偵聽窗口，因而與BS 失去同步。圖15圖示了當RS中繼定時相關的控制消息比如WiMAX中的M0B_SLP-RSP和RNG_ RSP消息時，為解決這個問題所提出的算法。首先，RS將從BS接收PDU(協議數據單元)。 然後，RS將從接收到的PDU提取MAC消息，並且解析控制信息，所述控制信息將影響MS中的 定時控制。如果RS不能在當前幀內中繼定時相關的消息，並且定時信息是絕對的，則RS將 修改在該消息中的定時信息，並且將該消息中繼給MS以補償其延遲。如果通信是雙向的， 則RS還需要將定時信息的改變通知給BS。如果系統允許RS進入休眠模式，則所提出的算法還可用於將RS的休眠持續時間最大化。例如，當BS通知MS進入休眠模式時，RS可以修改該MS的第一偵聽窗口的開始時 間以對準現有休眠模式MS的偵聽窗口的開始時間，因此可以減小RS中的可能偵聽窗口。圖 17示出了 MS2#中的第一偵聽窗口的開始時間與MS 1#沒有對準的示例。圖18示出了可以 通過對準MS 2#中的第一偵聽窗口的開始時間來縮短RS中的偵聽窗口。主要優點本發明實施例的優點是a)所提出的方法給出有效的方法來支持在WiMAX中繼系統的移動站中的休眠模 式；b)所提出的方法與IEEE802. 16e標準完全兼容；c)當RS只中繼上行鏈路流量時，所提出的方法可以確保RS知道排定的上行鏈路 事件，從而保證穩定的上行鏈路通信；d)當中繼上行鏈路和下行鏈路的RS將中繼從BS到MS的定時相關的控制消息時， 所提出的方法可以確保MS獲取正確的定時信息，從而保持在MS和BS之間的同步；e)所述方法可以使RS為MS請求休眠模式；本發明的實施例可以以硬體實現，或者可以實現為在一個或更多個處理器上運行 的軟體模塊，或者可以以它們的組合來實現。也就是說，本領域的技術人員應當認識到，在 實踐中可以使用微處理器或數位訊號處理器(DSP)來實現實施本發明的發射器的一些或 全部功能。本發明還可以被實施為用於執行這裡描述的部分或所有方法的一個或更多個設 備程序或設備程序(例如電腦程式和電腦程式產品)。這樣的實施本發明的程序可以 存儲在計算機可讀介質上，或者可以例如採用一個或更多個信號的形式。這樣的信號可以 是可從網際網路站點下載的、或在載波信號上提供的、或以任何其它形式的數據信號。
權利要求
一種用於在無線通信系統的休眠模式信號傳輸過程中使用的信號傳輸方法，所述系統包括基站、移動站以及至少一個中繼站，所述方法包括在第一傳輸過程中將與休眠模式有關的控制信號從所述基站直接地或間接地發送到所述移動站；以及在所述第一傳輸過程中或在單獨的第二傳輸過程中將所述控制信號或對應的控制信號從所述基站發送到所述中繼站或至少一個所述中繼站，使得該中繼站能夠根據所述控制信號來配置該中繼站的操作。
2.根據權利要求1的信號傳輸方法，其中，該中繼站通過在上行鏈路上為所述移動站 分配中繼資源，來配置該中繼站的操作。
3.根據權利要求1或2的信號傳輸方法，其中，從所述基站發送所述對應的控制信號， 並且其中，在同一子幀中發送所述控制信號和所述對應的控制信號。
4.根據任意一項前述權利要求的信號傳輸方法，其中，該中繼站解析控制信息以便適 當地安排用於從所述移動站向所述基站的傳輸的資源。
5.一種中繼站，設置成接收來自基站的休眠模式控制信號；以及 根據所述休眠模式控制信號來配置所述中繼站的操作；其中，所述中繼站通過根據所述休眠模式在上行鏈路上為所述移動站分配資源來配置 所述中繼站的操作。
6.一種基站，設置成在第一傳輸過程中將與休眠模式有關的控制信號直接地或間接地發送到移動站；以及 在所述第一傳輸過程中或在單獨的第二傳輸過程中將所述控制信號或對應的控制信 號發送到中繼站或中繼站中的至少一個中繼站，使得該中繼站能夠根據所述控制信號來配 置該中繼站的操作。
7.根據任意一項前述權利要求所述的信號傳輸方法、中繼站或基站，其中，所述控制信 號包括第一休眠窗口的開始幀號和/或休眠窗口的大小信息。
8.一種無線通信系統，包括 基站，所述基站設置成在第一傳輸過程中將與休眠模式有關的控制信號直接地或間接地發送到移動站；以及 在所述第一傳輸過程中或在單獨的第二傳輸過程中將所述控制信號或對應的控制信 號發送到中繼站或中繼站中的至少一個中繼站，使得該中繼站能夠根據所述控制信號來配 置該中繼站的操作；中繼站，所述中繼站設置成接收來自基站的休眠模式控制信號；以及根據所述休眠模式控制信號來配置所述中繼站的操作；其中，所述中繼站通過根據所述休眠模式在上行鏈路上為所述移動站分配資源來配置 所述中繼站的操作；以及 移動站。
全文摘要
本發明公開了一種信號傳輸方法、中繼站、基站和無線通信系統。所述信號傳輸方法用於在無線通信系統的休眠模式信號傳輸過程中使用，所述系統包括基站、移動站以及至少一個中繼站，所述方法包括在第一傳輸過程中將與休眠模式有關的控制信號從所述基站直接地或間接地發送到所述移動站；以及在所述第一傳輸過程中或在單獨的第二傳輸過程中將所述控制信號或對應的控制信號從所述基站發送到所述中繼站或至少一個所述中繼站，使得該中繼站能夠根據所述控制信號來配置該中繼站的操作。
文檔編號H04W40/22GK101969338SQ20101053379
公開日2011年2月9日 申請日期2007年7月31日 優先權日2006年8月18日
發明者周躍峰, 麥可·約翰·貝姆斯·哈特 申請人:富士通株式會社