[发明专利]通信系统

说明书

本申请是申请日为2007年8月17日，申请号为200710141994.9，发明名称为“通信系统”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通信系统，更具体地说，涉及一种多跳无线通信系统和在多跳无线通信系统中使用的传输方法。

背景技术

当前，人们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非常感兴趣，其中据称这种技术将能够扩展覆盖范围并且能够增加系统容量(吞吐量)。

在多跳通信系统中，通信信号在沿着通信路径(C)的通信方向上从源设备经由一个或更多个中间设备发送到目的设备。图4示出了包括基站BS(在3G通信系统的环境中称为“节点B”NB)、中继节点RN(也称为中继站RS)和用户设备UE(也称为移动站MS)的单小区双跳无线通信系统。在信号在下行链路(DL)上从基站经由中继节点(RN)发送到目的用户设备(UE)的情况下，该基站构成源站(S)，并且该用户设备构成目的站(D)。在通信信号在上行链路(UL)上从用户设备(UE)经由中继节点发送到基站的情况下，该用户设备构成源站，并且该基站构成目的站。中继节点是中间设备(I)的示例并且包括：接收器，可用来接收来自源设备的数据；和发送器，可用来将该数据或其衍生物发送到目的设备。

已将简单的模拟转发器或数字转发器用作中继器来提高或者提供对盲点(dead spot)的覆盖。它们可以在与源站不同的传输频带中工作以防止源发送与转发器发送之间的干扰，或者它们可以在源站不发送的时候工作。

图5示出了针对中继站的多个应用。对于固定的基础设施，由中继站提供的覆盖区可以用来“填实(in-fill)”，从而允许这样的移动站访问通信网络，该移动站不然会位于其他物体的阴影中或者尽管在基站的正常范围内也不能从基站接收到有足够强度的信号。还示出了“范围扩展”，即，在移动站处于基站的正常数据传输范围之外时，中继站允许进行访问。在图5的右上部示出的填实的一个示例是定位流动中继站，从而使覆盖区可以穿透到建筑内，该建筑可以处于地平面上方、地平面处、或者地平面下方。

其他的应用为实现临时覆盖的流动中继站，其在活动或者紧急情况/灾难期间提供访问。在图5的右下部示出的最后一个应用利用置于车辆上的中继器来提供对网络的访问。

如下面所解释的，还可以与先进的传输技术结合使用中继器，以提高通信系统的增益。

已经公知的是，由于无线电通信在通过空间进行传播时被散射或吸收而导致发生传播损耗或者“路径损耗”，这会使信号的强度减弱。影响发送器和接收器之间的路径损耗的因素包括：发送器天线高度；接收器天线高度；载波频率；杂波类型(城市、郊区、农村)；形态的细节，诸如高度、密度、间距、地形类型(多山、平坦)。发送器和接收器之间的路径损耗L(dB)可以利用下式建模：

L＝b+10nlogd    (A)

其中，d(米)是发送器-接收器间距，b(db)和n是路径损耗参数，绝对路径损耗由l＝10^(L/10)给出。

在间接链路SI+ID上经历的绝对路径损耗之和可能小于在直接链路SD上经历的路径损耗。换句话说，有可能：

L(SI)+L(ID)＜L(SD)      (B)

将单个传输链路分成两个较短的传输段，从而利用路径损耗与距离之间的非线性关系。根据使用式(A)对路径损耗进行的简单理论分析可以理解，如果将信号从源设备经由中间设备(例如，中继节点)发送到目的设备，而不是从源设备直接发送到目的设备，则可以实现总路径损耗的减少(从而提高或者增加信号强度，并因此提高或者增加数据吞吐量)。如果被适当实现，多跳通信系统可以降低进行无线发送的发送器的发送功率，这导致干扰水平的降低以及减少了对电磁发射的暴露。另选的是，可以利用总路径损耗的减少来提高在接收器处的接收信号质量，而不会增加传送信号所需的总辐射发送功率。