[发明专利]再利用信道资源的无线通信方法、系统以及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线中继通信技术。

背景技术

在无线通信系统中，在噪音主导的网络或死区点内一般需要导入中继节点。这是为了解决到达范围的问题。中继系统如下述非专利文献1所示，在IEEE 802.16j标准规格(IEEE：The Institue of Electrical and Electronic Engineers：美国电气电子学会)中已经被采用。另外，有人认为，即使在标准化团体3GPP(3rd Generation Partnership Project：第3代合作伙伴项目)中进行标准化作业的LTE-Advanced(Long Term Evolution Advanced)等新的移动电话通信规格中，中继系统也同样能够发展。它们的详细内容公开在下述非专利文献2～8中。

中继节点能够在不同的目的下应用。在农村地区，中继的目的是改善小区到达范围。在都市的繁华地区，中继的目的是达成高次频谱效率。并且，在死区点，中继的目的是解决处于到达范围中空部分的用户的到达范围问题。例如在LTE-Advanced通信规格中，如下述非专利文献8公开的那样，中继系统与L1(层1)、L2(层2)以及L3(层3)的中继相关联地分成具有不同功能的3个类型。它们与控制信道、数据处理以及高层接口相关，需要各种各样的复杂性。

L1中继作为简单的解决对策对来自物理层信号源的接收信号仅进行放大以及中继。这种类型的中继可视为容易测定时间、容易控制并且容易控制功率的高功能中继器，其目的是与L2以及L3中继相比能够以极少的迟延来提高接收数据功率。但缺点是由于中继处理而导致噪音分量更加放大。

L2中继包含几个基本的功能。其能够对来自信号源的接收数据块进行解码以及再编码，由此能够向目标转送层2的信号。在此中继中，可正确地处理已解码的数据块。并且，不会由于中继节点而放大噪音。具有对资源利用的较高的可靠性，并针对各个跳跃分别执行提供更高效链路的链路匹配。除此之外，在L2中继中实施配比资源管理(RRM)技术，该技术可提供与更高吞吐量和更宽到达范围相关的利益。在L2中继中需要对无线协议媒体接入控制(MAC：Medium Access Control)、无线资源控制(RRC：Radio Resource Control)、无线链路控制(RLC：Radio Link Control)这几个控制进行修正。

L3中继节点使用互联网协议(IP)层来转送用户阶段的通信量数据。L3中继提供经由S1以及X2接口的传送功能，因而不要求无线协议的显著修正。但是，为了达成更高的吞吐量，可应用几个改良。为了达成L3中继，需要标题的打包和解包，因而与L2中继相比，需要成本效率更好的迂回中继以及更高的开销。但是，L3中继的资源使用与L2中继的资源使用相比更少。需要注意的一点是，迂回链路的吞吐量也许会成为对整个系统能力的瓶颈(bottle neck)。

这里，关注L2中继的技术。导入中继系统的目的是改善可达成的整个系统吞吐量、到达范围等这样的链路效率。中继系统一般为了避免链路间的干扰而针对各个链路使用具有正交特性的独立信道。这就是说，信道资源的需要量与中继跳跃数成正比。在2跳跃中继中例如必需使用2个正交信道资源。

图1是示出现有的L2中继系统的图。如图1所示，作为网络模型的说明，不失一般性地，简单地假定网络包含1个无线基站(以下，称作“e节点-B”)、1个中继节点(以下，称作“RN”(Relay Node：中继节点))以及将两者表述为提供服务的UE0、UE1的2个移动终端(UE：User Equipment：用户设备)。此外，还假定UE0在物理上更接近e节点-B，与其相对，UE1距离该e节点-B相当远，产生较大的传输损失。这样，e节点-B与UE1之间的链路性能需要通过有选择地使用中继机构来改善。在这样的移动环境中，为了接近的终端UE0，e节点-B实施使用了1阶段协议的单一跳跃DL(下行链路)。另外，在此期间考虑到频带内中继处理，为了较远的终端UE1，RN实施使用了2阶段协议的2跳跃中继。

在以下的说明中，定义成发布可由单个或多个接收器接收的仅1个数据分组的数据信道，并导入表述为链路-χ(χ＝1，2，…)的用语。

在图1中，首先，在阶段1中，使用链路-1将数据分组(表述为数据-1)从e节点-B发布至RN。在此其间，该数据分组作为用中继连接的扩展信号在链路-2上由UE1接收。但是，该信号是非常弱的可靠性较低的信号。