[发明专利]路径选择方法、通信系统和通信系统中的特定通信设备

说明书

本申请是申请号为“200780022457.0”、发明名称为“通信系统”的发明专利申请(进入国家阶段的PCT申请，其国际申请号为PCT/GB2007/002888)的分案申请。

技术领域

本申请涉及通信中的路径选择，并且特别地涉及一种路径选择方法、一种通信系统、以及一种通信系统中的特定通信设备。

背景技术

目前，存在对于多跳技术在基于分组的无线电通信系统及其它通信系统中的应用的显著的关注，其中据称这种技术将能够扩展覆盖范围和增加系统容量(吞吐量)。

发明内容

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传输到目的设备。图5示出了单小区的两跳无线通信系统，其包括基站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)、以及用户设备UE(也称为移动站MS)。在信号在下行链路(DL)上从基站经由中继节点(RN)传输到目的用户设备(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)经由中继节点传输到基站的情况下，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：接收机，可操作用于接收来自源设备的数据；以及发射机，可操作用于将该数据或其衍生物发送到目的设备。

简单的模拟转发器或数字转发器已被用作中继器，以改善或提供盲区中的覆盖。简单的模拟转发器或数字转发器可以以与源站不相同的传输频带来工作，以防止源传输与转发器传输之间的干扰，或者简单的模拟转发器或数字转发器可以在不存在来自源站的传输时工作。

图6a和图6b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可以被“填满(in-fill)”以允许这样的移动站接入通信网络：该移动站在另外的情况下可能处于其它物体的遮蔽中，或者在另外的情况下即使处于基站的正常范围内也不能从基站接收到具有足够强度的信号。还示出了“范围扩展”，其中当移动站处于基站的正常数据传输范围之外时，中继站允许接入。在图6b的右上部示出的填满的一个示例是对游牧式中继站进行定位，以允许覆盖穿透到建筑物内，该建筑物可以处于地平面上方、地平面处或地平面下方。

其它的应用是被实现用于临时覆盖以便在事件或紧急情况/灾难期间提供接入的游牧式中继站。在图6b的右下部示出的最后一个应用利用位于交通工具上的中继器来提供对网络的接入。

如下面所说明的，还可以结合先进的传输技术来使用中继器，以提高通信系统的增益。

众所周知，由于在无线电通信穿过空间行进时对无线电通信的散射或吸收而导致的传播损耗或“路径损耗”的发生使得信号的强度减弱。影响发射机与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、地物干扰(clutter)类型(城市、郊区、乡村)、诸如高度、密度、间距、地形类型(丘陵、平原)之类的地貌细节。发射机与接收机之间的路径损耗L(dB)可以被建模为：

L＝b+10nlogd          (A)

其中，d(米)是发射机-接收机间距，b(db)和n是路径损耗参数，并且绝对路径损耗由l＝10^(L10)给出。

在间接链路SI+ID上出现的绝对路径损耗的总和可能小于在直接链路SD上出现的路径损耗。换言之，下式是有可能的：

L(SI)+L(ID)<L(SD)        (B)

因此，将单个传输链路分成两个较短的传输段利用了路径损耗与距离之间的非线性关系。从利用关系式(A)对路径损耗的简单理论分析中可以认识到，如果将信号从源设备经由中间设备(例如中继节点)传输到目的设备，而不是直接从源设备传输到目的设备，则可以实现总路径损耗的减少(并且因此可以实现信号强度提高或增加，由此可以实现数据吞吐量提高或增加)。如果被适当地实现，多跳通信系统可以使得发射机的发射功率降低，这有利于无线传输，从而导致了干扰电平的降低并减少了对于电磁发射的暴露。替代性地，可以利用总路径损耗的减少来提高在接收机处的接收信号质量，而不会增加传送信号所需的总辐射传输功率。