[发明专利]通信系统

说明书

本申请依据中华人民共和国专利法实施细则第四十二条提出，是申请日为2007年9月6日、申请号为200710149199.4号、发明名称为“通信系统”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

当前，存在着对在基于分组的无线电通信系统和其他通信系统中使用多跳技术的浓厚兴趣，据称，该技术将既能够扩大覆盖范围又能够增加系统容量(吞吐量)。

背景技术

在多跳通信系统中，在沿着从源装置经由一个或更多个中间装置到目的地装置的通信路径的通信方向上发送通信信号。图1图示了包括基站BS(在3G通信系统环境中公知为“节点B(node-B)”NB)、中继节点RN(也公知为中继站RS)以及用户装置UE(也公知为移动站MS或用户站SS；下文中，术语MS/SS被用来指示这些类型的UE中的任一个)的单蜂窝两跳无线通信系统。在信号在从基站经由中继节点(RN)到目标用户装置(UE)的下行链路(DL)上传输的情况下，所述基站包括源站(S)而所述用户装置包括目标站(D)。在通信信号在从用户装置(UE)经由中继节点到基站的上行链路(UL)上传输的情况下，所述用户装置包括源站而所述基站包括目标站。后一种形式的通信包括作为入网程序(network entry procedure)的一部分的由用户装置向基站(进而向网络)传输表示该用户装置自身的信号。这与下面将解释的本发明具体相关。

中继节点是中间装置的示例并且包括：可操作以从源装置接收数据的接收机；以及可操作以将该数据或其派生物(derivative)传送到目的地装置的发射机。

简单的模拟中继器或数字中继器已经被用作中继，以改善或者提供对盲点(dead spot)的覆盖。它们或者可以以与源站不同的传输频带操作以防止源传输和中继器传输之间的干扰，或者可以在不存在来自源站的传输的时候进行操作。

图2图示了中继站的多个应用。对于图2a的固定基础设施，中继站提供的覆盖可以是“内部填充式的(in-fill)”，以允许这样的移动站对通信网络进行访问，所述移动站本来受其他物体的强烈影响，或者本来尽管位于基站的正常范围内但是不能从所述基站接收足够强度的信号。“范围延伸”也被示出，其中当移动站在基站的正常数据发射范围外时中继站仍允许访问。图2b的右上角示出的内部填充式的一个示例，该示例定位游动中继站，以允许覆盖渗透建筑(可以在地平面之上或之下)内部。其他应用是起临时覆盖作用的游动中继站，在大事或者紧急事件/灾难期间提供接入。图2b的右下角示出了最后一个应用，该应用使用定位在交通工具上的中继来提供对网络的接入。

还可以结合高级传输技术来使用中继，以增强通信系统的增益，下面将进行解释。

众所周知，在由于无线电通信传播穿过空间时被散射和吸收而发生的传播损耗或“路径损耗”导致信号强度降低。影响发射机和接收机之间的路径损耗的因素包括：发射机天线高度、接收机天线高度、载波频率、杂波(clutter)类型(城市、城市边缘、乡村)、形态(例如高度、密度、间距(separation))、地形(丘陵、平地)的细节。发射机和接收机之间的路径损耗L(dB)可以用下式来建模：

L＝b+10nlogd    (A)

其中d(米)是发射机和接收机的间距，b(db)和n是路径损耗参数，而绝对路径损耗由l＝10^(L/10)给出。

间接链路SI+ID上所经历的绝对路径损耗的和可能小于直接链路SD上所经历的路径损耗。换言之可能有：

L(SI)+L(ID)＜L(SD)    (B)

因而，将单条传输链路分成两条(或更多条)更短的传输段可以利用路径损耗与距离之间的非线性关系。根据使用等式(A)对路径损耗进行简单的理论分析，可以意识到如果将信号经由中间装置(例如中继节点)从源装置发送到目的地装置而不是将信号直接从源装置发送到目的地装置，可以实现总损耗的降低(从而改善或增加信号的强度以及数据吞吐量)。如果正确地进行实现，则多跳通信系统可以允许降低发射机的发射功率，这将便于无线传输，导致干扰程度的下降以及减少电磁辐射曝露量。另选地，整个路径损耗的降低可以被利用来改善在接收机处接收到的信号的质量，而无需增加运送该信号所要求的总发射传输功率。