[发明专利]数据中继装置、通信装置及数据中继方法

说明书

技术领域

这里所述的本发明的各个方面涉及数据中继装置、数据中继方法及 接收中继数据的通信装置。

背景技术

在多个通信装置之间传送数据的最简单的方法是直接地从一个通信 装置向另一通信装置传送数据。然而，这种方法使用较高发射功率来保 证该无线通信的质量，例如，当在BS(基站)与MS(移动台)之间进 行无线通信时，其结果是增大了功耗。另选的是，可以减小无线小区的 大小。然而，基站BS的数量将会增大，并且最终增大系统建设成本。

因此，在各个通信装置之间设置中继站。以下，将描述当在BS与 MS之间设置有中继站(RS)并且在基站(BS)与移动台(MS)之间进 行两跳(two-hop)传输时所采用的中继方法。

图11A是示出中继方法的示例的图。这种中继方法使用以下四个阶 段来在BS与MS之间双向地传送数据。更具体地说，在第一阶段(P-1)， BS向RS传送承载有数据的信号。在第二阶段(P-2)，RS将该信号传送 给MS。在第三阶段(P-3)，MS向RS传送承载有数据的信号。在第四 阶段(P-4)，RS将该信号传送给BS。在这种中继方法中，采用了4个具 有正交关系的通信资源。

图11B是示出中继方法的示例的图。这种中继方法需要以下3个阶 段来在BS与MS之间双向地传送信号。更具体地说，在第一阶段(P-1)， BS经由链路D1向RS传送信号S1。在第二阶段(P-2)，MS经由链路 D2向RS传送信号S2。在第三阶段(P-3)，RS对信号S1及S2进行解 码，计算经解码数据的各个相应比特对的异或(XOR)，以将其合并。之 后，RS基于合并的数据与调制方法相对应地生成符号，并且将计算结果 多播传送给BS及MS。这种中继方法是“DF(Decode-and-Forward，解 码及转发)中继”。

在DF中继中，采用了三个正交通信资源。在逻辑上，与图11A所 示的中继方法相比，两跳通信的吞吐量最大可以提高33％，并且随着跳 转数量的增大，吞吐量可以接近翻番。

图12示出用于对RS经由多个通信链路所接收的各个信息进行合并 并且用于传送该合并结果的网络编码部的设置。如图所示，该网络编码 部包括XOR单元1、报头添加单元2、CRC(循环冗余校验)单元3、 FEC(前向纠错)单元4及调制单元5(例如，参见R. Ahlswede，N.Cai， S.Y.R.Li and R.W.Yeung，“Network information flow”，IEEE Transactions on Information Theory，Vol.46，No.4，pp1204-1216，July 2000)。

XOR单元1计算多个解码数据的各个比特对(即比特串对)的XOR， 以生成多播数据。报头添加单元2向XOR单元1的输出添加报头。CRC 单元3向报头添加单元2的输出添加用于在接收侧进行检错的CRC比特。 FEC单元4对CRC单元3的输出执行纠错编码，例如turbo编码。调制 单元5基于FEC单元4的输出与调制方法相对应地对符号进行调制。

在DF中继中，RS对各个比特对进行XOR运算(逐比特运算)，以 生成多播数据。因此，通过对多播数据与由BS传送给RS的数据进行 XOR运算，该BS可以获取从MS传送的数据。类似地，通过对多播数 据与由MS传送给RS的数据进行XOR运算，该MS可以获得从BS传 送的数据。通过这种方式可以实现双向通信。此外，在“Coded bi-directional relaying”(written by P.Larsson，N.Johansson，K.E.Sunell，the 5th Scandinavian WS on Wireless Ad-Hoc Networks(AdHoc′05)，Stockholm， Sweden，May 2005)中，也描述了DF中继。

图11C是示出根据现有技术的另一中继方法的图。在这个中继方法 中，在以下两个阶段中在BS与MS之间双向地传送信号。更具体地说， 在第一阶段，同时进行从BS到RS的信号传送以及从MS到RS的信号 传送。在第二阶段，RS对信号(该信号包括彼此之间的干扰)进行放大， 该信号是通过对在空间中同时从BS及MS传送的信号进行合并而获得的 信号，并且RS将经过放大的信号多播传送给BS和MS。此时，RS不对 要传送的接收信号进行解码。这种中继方法是AF(Amplify-and-Forward， 放大及转发)中继。