[发明专利]无线通信系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统及方法。本发明的其他方面涉及一种基站、中继设备、终端设备及计算机程序。

背景技术

机器类通信（MTC）作为典型地无需人机交互的通信网络应用的无线技术的新趋势正被各种无线通信标准体系所讨论。

MTC的广义定义是至机器和来自机器的自动通信网络。期望一个主要类别的MTC设备具有非常低的功耗、非常小的数据发射和非常大的终端数目等特征。符合这一类别的MTC应用的示例例如可以是用于智能电网系统的家用电器的能耗监控。

仅上行链路中继是可用于当低成本机器类通信（MTC）设备部署在例如宏蜂窝长期演进（LTE）网络中时解决MTC设备中的发射功率限制问题的网络拓扑。通常，在下行链路（基站至终端设备）上有足够的系统增益，以支持在eNodeB（eNB）的宏小区的小区边缘处的MTC设备（或用户装置UE）（MTC-UE），但是利用MTC设备的低输出功率，上行链路（终端设备至基站）系统增益与下行链路相比显著减少。单跳仅上行链路中继节点（MTC-RN）的使用可用于解决这一问题并弥补用于MTC-UE的链路预算。单跳可设定为，假如MTC-RN可被期望为具有与LTE UE类似的特征。在利用中继节点（本文也称之为中继设备）来将来自终端设备的上行链路数据中继至eNodeB的网络中，eNodeB可称为施主eNodeB（DeNB）。

在US2008/0285499中描述了仅上行链路单跳中继。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种无线通信系统，包括：

基站；

中继设备；以及

终端设备；其中，

终端设备可操作为

发射第一类型的一个或多个访问请求消息以从基站请求上行链路资源，并且

如果未从基站收到对所发射的第一类型的访问请求消息的响应，则发射第二类型的访问请求消息；

基站响应于从终端设备接收的第一类型的访问请求消息以发射上行链路资源分配至终端设备；

中继设备响应于从终端设备接收的第二类型的访问请求消息以将中继访问请求消息发射至基站以请求基站向终端设备分配上行链路资源；并且

基站响应于来自中继设备的中继访问请求消息以发射上行链路资源分配至终端设备。

该修改后的仅上行链路中继系统的随机访问过程使中继设备能够容易地识别不能直接由基站服务的那些终端设备（因为它们已经尝试但无法经由第一类型的访问请求消息到达基站）。仅上行链路中继网络使得不能保证访问请求消息（例如，UE RACH前导尝试）可由基站接收并且需要仅上行链路中继设备的辅助。换句话说，仅当终端设备需要时，该机制才允许终端设备与中继设备连接，如果终端设备可以与eNode B直接连接，则终端设备可以这样做。

在实施例中，终端设备可操作为在分配的上行链路资源上将上行链路数据发射至中继设备，中继设备可操作为向基站中继从终端设备接收的上行链路数据。

在实施例中，终端设备可操作为按逐渐增高的功率水平重复发射第一类型的访问请求消息，直至从基站收到响应为止或直至达到最大功率水平为止，并且如果未从基站收到对最大功率水平的第一类型的访问请求消息的响应，则发射第二类型的访问请求消息。这样，如果用于发射第一类型的多个连续访问请求消息的功率抬升过程失败，则仅使用中继设备。第二类型的访问请求消息可以按与用于发射第一类型的最终访问请求消息相同的最大功率水平来发射。在可选实施例中，功率抬升过程可用于发射第二类型的访问请求消息中的连续消息。所使用的功率抬升配置文件可与用于发射第一类型的访问请求消息的功率抬升配置文件相同或不同。

用于发射第一类型的访问请求消息的最大功率水平可以小于终端设备的最大功率水平。当上行链路信号是很不可靠的时，这避免了使用基站与终端设备之间的直接无线电连接。

在实施例中，中继设备可操作以确定从中接收第二类型的访问请求消息的终端设备的标识符并包括发射至基站的中继访问请求消息中的标识符。基站使用标识符来发射上行链路资源分配至终端设备。访问请求消息在随机访问信道上发射，并且中继设备可操作以从用于发射第二类型的访问请求消息的随机访问信道内的时间和/或频率资源确定终端设备的标识符。