[发明专利]混合型中继节点、基站以及混合型中继方法

说明书

技术领域

本发明涉及在无线通信网络中提供中继服务的设备和方法。尤其涉及采用能以多种工作模式进行数据中继的混合型中继节点进行通信支持的无线通信网络中的混合型中继节点、基站以及混合型中继方法。

背景技术

协作中继技术(Cooperative relay)已经被公认为是在移动网络中扩充高速数据服务的覆盖范围、提高小区边缘的吞吐以及提高系统平均吞吐的一个非常好的方法。

在说明协作中继技术之前，先说明中继的一般原理。图1是现有技术的中继节点服务于基站-终端通信的典型场景图。在图1中，基站1和终端3之间的直接链路101由于某种原因，例如被障碍物隔断或是距离过大导致信号能量衰减严重，而无法保证对于终端的服务质量。此时在基站1与终端3之间存在这样一个中继节点2，其与基站1和终端3的距离适中，不会出现信号衰减过于严重的情况。中继节点2可以先从基站1处通过backhaul(回传)链路102接收信息，再将接收到的信息通过中继-终端链路103转发至终端3，以完成整个的通信过程。这是采用中继方法对传统的点到点通信进行辅助与支持的最简单最为典型的示例。

在实际的应用中，需要考虑到中继节点的引入对于通信网络所带来的影响。一个较为可行的办法是按照通信网络中传统的“分层概念”对于中继节点进行分类，以分析不同形式的中继节点引入时所要求的网络端和用户端的改变，并评估其所带来的影响。通常将中继节点按照层次的不同分为L1(layer 1，第一层)中继、L2(layer 2，第二层)中继和L3(layer 3，第三层)中继。在L1中继中，中继节点采用所谓的放大转发模式，无须进行具体的信号处理，直接将接收信号放大后转发出去，因而可以被认为是一个简单的放大器。但是由于噪声也同时被放大，其性能上带来的增益相对其他模式是最小的。L2中继和L3中继均采用解码转发模式，由于具备了检错功能，因此中继可以保证无错的转发。L2中继由于缺少相应的控制功能，其调度完全服从于基站。L3中继中则包含了基础的控制功能，因此相比于L2中继更为强大，但与此同时信息处理的复杂程度也有所提升。

下面具体说明协作中继技术。关于协作中继技术的应用，3GPP(3rdGeneration Partnership Project：第三代合作伙伴计划)目前正在广泛的征求意见。根据提案的内容，协作中继技术中的中继节点的应用模式已经确定为两种，分别被称为第1类中继(Type 1relay)和第2类中继(Type 2 relay)。这两类中继节点的框架也已经确定并公布，分别为：

第1类中继：此类中继节点能够控制独立的小区，而且这些小区从终端角度看与中继节点从属的主小区不是同一个，这些独立小区拥有自己的物理小区ID，而且中继节点可以传输自己独立的同步信道、参考信号等等；在此基础上进行的单小区操作，终端将会直接从中继处接收调度信息和HARQ反馈，并且将自己的控制信道(SR/CQI/ACK)发送到中继节点处；对于3GPP release 8(以下简称Rel-8)中规定的终端，中继节点可直接被视为一个符合Rel-8标准的基站；对于LTE-Advance终端，中继节点应能够区别于Rel-8中的基站，以便于未来可能的性能提升扩展。

第2类中继：此类中继节点没有独立的物理小区ID，因此不能产生新的小区；其相对于Rel-8终端是透明的，也就是说，Rel-8终端不能获知此类中继节点的存在；终端可以从中继节点处接收到PDSCH的数据传输，但是不能从中继节点处接收PDCCH控制信令和CRS参考信号。

具体而言，第1类中继更加类似于一个缩小了发射功率的基站，基本上具备了基站的控制和调度功能。其差别主要在于不同于基站通过有线方式与核心网连接，第1类中继的backhaul链路是通过与基站间的同频带空中接口来实现的，更为简便易行。因此第1类中继所带来的性能提升与传统的小区分裂方法带来的性能提升非常相似。它主要用于帮助小区边缘处或是特殊环境下的终端提升传输性能。