[发明专利]通信系统、通信设备、通信方法和计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统、通信设备、通信方法和计算机程序，其中，基站在小区内通过中继站的调解(mediation)与移动站进行通信。特别地，本发明涉及采用应用小区间干扰协调的中继模式的通信系统、通信设备、通信方法和计算机程序。

背景技术

随着信息处理的广泛应用通信服务变得日益多样化，并且信息通信技术，特别是诸如移动电话的移动通信的发展尤为显著。当前，3GPP(第三代合作伙伴计划)正在致力于对由ITU(国际通信联盟)起草的第三代(3G)移动通信系统的世界标准“IMT(国际移动通信)”进行标准化。作为由3GPP起草的数据通信规范之一的“LTE(长期演进)”是针对第四代(4G)IMT-Advanced的长期的高级系统，也称为“3.9G(超级3G)”。

LTE是基于OFDM调制方法的通信模式，并采用OFDMA作为下行链路的无线接入方法。OFDM(正交频分复用)是多载波方法，通过该方法多段数据被分配到“正交的”频率副载波，即，彼此不干扰，并且可以将频率轴上的每个副载波都转换为在时间轴上的信号，以通过对每个副载波执行逆FFT(快速傅立叶变换)来进行发送。发送数据通过被分布到频率正交的多个载波来发送，并且因此，OFDM的特征在于：其中每个载波的带变成窄带，频率使用的效率非常高，并且得益于多径而抵抗延迟失真(频率选择性衰落干扰)。OFDMA(正交频分多址)是复用接入方案，其中，不同于OFDM信号的所有副载波被一个通信站占用，在频率轴中的一组副载波被分配到多个通信站，从而使得副载波被多个通信站共享。如果多个用户每个都使用不同的副载波或者不同的时隙(即，在频率方向和时间方向上的分复用)，那么可以在没有干扰的情况下进行通信。

3GPP在标准规范“LTE-Advanced”中支持接近100MHz的带宽，该标准规范“LTE-Advanced”是LTE的用于第四代移动通信系统的进一步发展，并且其目的在于实现最大1Gbps的峰值速度。其中在空间轴上的无线电资源由多个用户共享的空分多址方案，例如多用户MIMO(MU-MIMO)或SDMA(空分多址)，被认为非常可能。

此外，为LTE-Advanced检查中继技术，以改进在小区边缘处的吞吐量。这里的中继技术是这样的机制，通过该机制中继站(RS)被安装在连接到核心网络的基站的区域(小区)中，以允许基站和中继站之间的跳频(hopping)通信。如果通信速度是1-2Mbps左右，那么可以采用诸如BPSK(二进制相移键控)和QPSK(正交PSK)的调制方法，并且即使在小区边缘SNR(信噪比)较低，也允许必要的SNR。相比之下，为了获得100Mbps或更大的通信速度，需要在整个小区中使SNR保持较高。此外，更高的操作频率增加了发送损耗，并且对衰落敏感，从而使得基站的覆盖区域劣化。单个基站的性能在小区边缘下降，中继站对其进行补偿。

在下行链路中，中继站放大从基站接收的信号，然后将接收的信号发送到移动站。当与信号直接从基站发送到移动站的情况相比较时，通过将信号中继，可以使SNR变得更大。在上行链路中，另一方面，通过从移动站接收信号并将该信号发送到基站，中继站可以使SNR保持较高(从基站(BS)向移动站(MS)的向下方向无线接入在这里称为“下行链路”，从MS到BS的向上方向无线接入称为“上行链路”)。

例如，在蜂窝系统中，基站将资源分配给终端、在当前时隙中发送下行链路信号并在下一个时隙中经由中继站从终端接收上行链路信号，中继站在当前时隙中从基站接收下行链路信号并从终端接收上行链路信号，并在下一个时隙中将接收到的下行链路信号发送到终端并将接收到的上行链路信号发送到基站，并且终端在当前时隙中发送上行链路信号，并在下一个时隙经由中继站接收下行链路信号(参见，例如，日本专利申请特开No.2008-22558)。

其中中继站对基站和移动站之间的信号进行中继的模式可以根据接收的信号被如何发送而分类为下列两种类型。

第一种类型是称为“放大和转发(AF)”的模式，其中，中继站在将从基站接收的信号作为模拟信号不改变地放大后重新发送该接收的信号。在AF模式中，移动站难以改进SNR，因此需要中继站通过使用其中信号强度足够大的区域来进行中继。此外，在发送天线和接收天线间存在反馈路径，从而必须考虑防止振荡。AF模式的优点在于根本不需要改进通信协议。