專利名稱：基于正交頻分多址的蜂窩通信系統(tǒng)的中繼通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及一種無(wú)線通信系統(tǒng)，更具體地講，涉及一種通過(guò)在陰影區(qū)域或蜂窩邊界安裝中繼站或者通過(guò)使用移動(dòng)站作為中繼站來(lái)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)的中繼通信方法。
背景技術(shù)：
通常，在例如無(wú)線局域網(wǎng)(W-LAN)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)無(wú)線通信系統(tǒng)中，所有的移動(dòng)站直接與接入點(diǎn)通信。已經(jīng)提出各種使用中間中繼站的技術(shù)來(lái)增加這種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的容量或能量效率。
在這點(diǎn)上，國(guó)際公開號(hào)WO 00/54539公開了“多站網(wǎng)絡(luò)中的路由”，通過(guò)引入ad hoc組網(wǎng)概念來(lái)確保服務(wù)區(qū)的可靠性和系統(tǒng)容量。在多站網(wǎng)絡(luò)路由中，移動(dòng)站必須在蜂窩網(wǎng)絡(luò)和ad hoc網(wǎng)絡(luò)兩者下工作。更具體地講，當(dāng)移動(dòng)站不能直接接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)或者由于ad hoc網(wǎng)絡(luò)存在增益時(shí)，其經(jīng)由ad hoc網(wǎng)絡(luò)接入該蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
作為另一示例，集成蜂窩和ad hoc中繼系統(tǒng)(i-CAR)已經(jīng)被提供用于通過(guò)將蜂窩系統(tǒng)與ad hoc中繼技術(shù)集成使用ad hoc中繼站(ARS)來(lái)有效地執(zhí)行蜂窩間通信負(fù)載平衡以及信道資源共享。
在下一代無(wú)線通信系統(tǒng)中，由時(shí)分雙工(TDD)和頻分雙工(FDD)組成的混合雙工技術(shù)(HDT)被認(rèn)為是用于在性能方面獲得協(xié)同效應(yīng)以及在使用不同雙工技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)并存的環(huán)境下保持網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)的方案。然而，沒(méi)有考慮混合雙工技術(shù)而設(shè)計(jì)的前述通信系統(tǒng)不能被直接應(yīng)用到下一代無(wú)線通信系統(tǒng)中。因此，需要設(shè)計(jì)基于中繼站的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，在將應(yīng)用混合雙工技術(shù)的下一代蜂窩系統(tǒng)中所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)考慮資源分配方案。
具體地講，在基于HDT的下一代通信系統(tǒng)中需要使用中繼站來(lái)擴(kuò)展高速數(shù)據(jù)服務(wù)的覆蓋范圍以及去除陰影區(qū)域的有效資源分配算法。甚至在采用TDD的下一代通信系統(tǒng)中也需要該有效資源分配算法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能夠使用適于TDD系統(tǒng)以及HDT系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的中繼站來(lái)擴(kuò)展高速數(shù)據(jù)服務(wù)的覆蓋范圍以及去除陰影區(qū)域的通信系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠通過(guò)基于分區(qū)的蜂窩設(shè)計(jì)以及中繼站的資源的有效管理來(lái)最小化干擾并且最大化系統(tǒng)性能的通信系統(tǒng)和方法。
為了實(shí)現(xiàn)以上和其他目的，本發(fā)明提供了一種在正交頻分多址(OFDMA)通信系統(tǒng)中的中繼通信方法，該通信系統(tǒng)包括至少一個(gè)基站，用于將多接入服務(wù)逐幀地提供給多個(gè)移動(dòng)站。該中繼通信方法包括以基站為基礎(chǔ)將根據(jù)基站的發(fā)送功率定義的蜂窩劃分為多個(gè)扇區(qū)；以基站為基礎(chǔ)將蜂窩劃分為支持第一服務(wù)的內(nèi)部區(qū)域和支持第二服務(wù)的外部區(qū)域；將至少一個(gè)中繼站布置在每一扇區(qū)的第二服務(wù)區(qū)中；并且分配幀的一部分資源用于通過(guò)中繼站在基站和移動(dòng)站之間通信。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在通信系統(tǒng)中中繼站(RS)的操作的概念示圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS的中繼通信系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS的通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖4A和4B是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS的通信系統(tǒng)中通過(guò)有線或單獨(dú)的專用頻率在基站與FRS通信的情況下的資源分配方案的資源圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS的通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖6A至6C是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS的通信系統(tǒng)中基站和FRS使用相同射頻的情況下的資源分配方案的資源圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS的通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有3扇區(qū)模型的基于FRS通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用移動(dòng)中繼站(MRS)的蜂窩通信系統(tǒng)的示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用6扇區(qū)MRS固定的信道分配方案的基于RS的通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖11是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于MRS的通信系統(tǒng)中的資源分配方案的資源圖；圖12是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于MRS的通信系統(tǒng)中的資源共享/再利用方案的資源圖；圖13是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS信道再利用方案的資源圖；圖14是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的3扇區(qū)蜂窩系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的示意性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖15是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的資源圖；圖16是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的資源圖；圖17是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的示意性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖18是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的資源圖；圖19是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的資源圖；圖20是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的另一MRS固定信道分配方案的示意性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖21是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的資源圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的蜂窩通信系統(tǒng)的示意性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖23是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的蜂窩通信系統(tǒng)中的資源分配方案的資源圖；和圖24是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的蜂窩通信系統(tǒng)中的資源分配方案的資源圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。在附圖中，盡管相同或相似的部件在不同的附圖中描述，但是它們由相同的標(biāo)號(hào)表示。另外，在接下來(lái)的描述中，為了簡(jiǎn)明，將省略包括于此的已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在通信系統(tǒng)中的中繼站的操作的概念示圖。參照?qǐng)D1，基站(BS)101具有支持低移動(dòng)性和高比特率(HBR)服務(wù)的內(nèi)部區(qū)域102和支持高移動(dòng)性和低比特率(LBR)服務(wù)的外部區(qū)域104。在半徑上外部區(qū)域104大于內(nèi)部區(qū)域102。
在HDT系統(tǒng)中，基站101為內(nèi)部區(qū)域102分配寬帶TDD上行鏈路資源和下行鏈路資源，并且為外部區(qū)域104分配窄帶FDD上行鏈路資源和寬帶TDD下行鏈路資源。然而，在TDD系統(tǒng)中，基站101為內(nèi)部區(qū)域102和外部區(qū)域104分配寬帶TDD上行鏈路資源和下行鏈路資源。
在該基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，為了向位于外部區(qū)域104的移動(dòng)站(MS)105提供HBR服務(wù)，中繼站103將限于內(nèi)部區(qū)域102的HBR服務(wù)擴(kuò)展到外部區(qū)域104。中繼站103可采用固定中繼站(FRS)或移動(dòng)中繼站(MRS)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS的中繼通信系統(tǒng)的示意圖，其中，基站201用小半徑定義HBR區(qū)域202，用大半徑定義LRB區(qū)域204，LBR區(qū)域204具有熱點(diǎn)206，在該熱點(diǎn)中安裝了FRS 203。FRS 203通過(guò)有線或無(wú)線信道與基站201通信，并且向位于熱點(diǎn)206中的移動(dòng)站205提供包中繼服務(wù)。
通過(guò)有線或單獨(dú)的信道而不是分配給基站201的信道將FRS 203與基站201連接，可避免來(lái)自相鄰蜂窩或相鄰扇區(qū)的干擾，并且不需要單獨(dú)地分配時(shí)隙(或時(shí)間資源)。即，通過(guò)在陰影區(qū)域或熱點(diǎn)206中布置FRS 203并且在基站201和FRS 203之間分配與基站201的信道正交的單獨(dú)的信道可避免信道干擾。
然而，當(dāng)FRS 203通過(guò)相同無(wú)線信道被連接到基站201時(shí)，通過(guò)在FRS203和基站201之間分配單獨(dú)的時(shí)隙可避免信道干擾。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS的通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D3，兩個(gè)HDT系統(tǒng)或兩個(gè)TDD系統(tǒng)(以下稱為“蜂窩”)310和320彼此相鄰，并且每一蜂窩被分為6個(gè)扇區(qū)310-1至310-6或320-1至320-6。給定的系統(tǒng)頻帶被分為兩個(gè)子帶，并且這兩個(gè)子帶被交替地分配給第一蜂窩310的第一至第六扇區(qū)310-1至310-6和第二蜂窩320的第一至第六扇區(qū)320-1至320-6。位于第一蜂窩310和第二蜂窩320的邊界的扇區(qū)310-2和320-5被分配不同的子帶。
另外，蜂窩310和320的每個(gè)由虛擬邊界B分為與其基站(未顯示)相鄰的HBR服務(wù)區(qū)和形成在HBR服務(wù)區(qū)的外部區(qū)域的LBR服務(wù)區(qū)。LBR服務(wù)區(qū)具有需要時(shí)通過(guò)安裝的FRS在其中形成的熱點(diǎn)31-1至31-7或者32-1至32-7。
通過(guò)將每一蜂窩分為6個(gè)扇區(qū)并且向相鄰扇區(qū)分配不同的子帶(信道)，以這種方式，可最小化扇區(qū)間干擾以及蜂窩間干擾。
熱點(diǎn)31-1至31-7和32-1至32-7具有有限的蜂窩半徑，并被安裝在陰影區(qū)域用于HBR服務(wù)。熱點(diǎn)的位置以它們不與其他蜂窩/扇區(qū)干擾的方式來(lái)確定。另外，在使用相同資源的FRS中的相鄰FRS根據(jù)干擾距離來(lái)調(diào)整它們的功率電平，從而調(diào)整它們的蜂窩半徑以便它們不會(huì)彼此干擾。例如，使用資源#1的熱點(diǎn)32-3和32-5減小它們的功率電平以降低它們的扇區(qū)大小以便它們不會(huì)彼此干擾，熱點(diǎn)31-3、31-4和32-5通過(guò)功率電平調(diào)整保持它們的距離以便在它們之間不發(fā)生干擾。
圖4A和4B是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS通信系統(tǒng)中基站通過(guò)有線或單獨(dú)的專用頻率與FRS通信的情況下的資源分配的資源圖。在圖4A中，全部的系統(tǒng)資源被分為第一子帶410和第二子帶420，隨后被分配給圖3中它們的相關(guān)扇區(qū)。即，第一子帶410的資源分配給第一蜂窩的扇區(qū)310-1、310-3和310-5以及第二蜂窩320的扇區(qū)320-1、320-3和320-5，第二子帶420的資源分配給第一蜂窩310的扇區(qū)310-2、310-4和310-6以及第二蜂窩320的扇區(qū)320-2、320-4和320-6。分配給每一扇區(qū)的大多數(shù)的子帶資源作為BS-MS資源413和423被分配給從基站到移動(dòng)站的下行鏈路，一部分子帶資源作為FRS-MS資源415和425被分配給從FRS到移動(dòng)站的下行鏈路(部分頻率再利用)。
作為另一示例，如圖4B所示，子帶410和420的每個(gè)經(jīng)歷時(shí)分，大多數(shù)時(shí)間資源被分配為RS-MS資源414和424，一部分時(shí)間資源被分配為FRS-MS資源416和426(全頻率再利用)。
如上所述，可通過(guò)有線或單獨(dú)的專用信道(由虛線表示)來(lái)實(shí)現(xiàn)基站和FRS之間的通信。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS的通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。由于除了基站與FRS使用相同射頻通信之外圖5與圖3相同，所以相同的部件由相同標(biāo)號(hào)表示。
圖6A至6C是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS通信系統(tǒng)中基站和FRS使用相同射頻的情況下的資源分配方案的資源圖。參照?qǐng)D6A，全部的系統(tǒng)資源被分為第一子帶410和第二子帶420。第一子帶410的資源分配給第一蜂窩310的扇區(qū)310-1、310-3和310-5，以及第二蜂窩320的扇區(qū)320-1、320-3和320-5，第二子帶420的資源分配給第一蜂窩310的扇區(qū)310-2、310-4和310-6以及第二蜂窩320的扇區(qū)320-2、320-4和320-6。
因此，分配給扇區(qū)的第一和第二子帶410和420中的預(yù)定頻帶430和450分配作為僅FRS信道。僅FRS信道430和450被時(shí)間劃分為用于基站和FRS之間通信的BS-FRS資源430-1和450-1，以及用于FRS和移動(dòng)站之間通信的FRS-MS資源430-2和450-2。因此，基站和FRS之間的通信與FRS和移動(dòng)站之間的通信在時(shí)間上正交，從而避免它們之間的干擾。
在圖6B中，第一和第二子帶410和420的每個(gè)經(jīng)歷時(shí)分，并且時(shí)間資源被分配為用于基站和移動(dòng)站之間直接通信的BS-MS資源410-1和420-1、用于基站和FRS之間通信的BS-FRS資源410-2和420-2以及用于FRS和移動(dòng)站之間通信的FRS-MS資源410-3和420-3。上述資源分配使用相同的帶寬，并在時(shí)間軸上將帶寬劃分用于BS-MS通信、BS-FRS通信和FRS-MS通信，從而避免BS-MS通信、BS-FRS通信和FRS-MS通信之間的干擾。
在圖6C中，第一和第二子帶410和420的每個(gè)被時(shí)間劃分為用于在基站和移動(dòng)站之間直接通信的直接BS-MS資源410-1和420-1，以及用于通過(guò)FRS中繼通信的中繼MS-MS資源410-5和420-5。中繼BS-MS資源410-5和420-5被頻率劃分為用于基站和FRS之間通信的BS-FRS資源410-6和420-6，以及用于FRS和移動(dòng)站之間通信的FRS-MS資源410-7和420-7。因此，直接BS-MS資源在時(shí)間軸上與中繼BS-MS資源正交，而BS-FRS資源在頻率軸上與FRS-MS正交，從而避免它們之間的干擾。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)可調(diào)整基站和FRS之間的通信負(fù)載，以積極地處理由于移動(dòng)站的移動(dòng)導(dǎo)致的蜂窩中通信環(huán)境的改變(負(fù)載平衡)。
對(duì)于通信量分散(traffic dispersion)，本發(fā)明根據(jù)FRS所需的通信量來(lái)增加或降低分配給FRS的時(shí)間/頻率資源。在這種情況下，本發(fā)明維持由FRS形成的熱點(diǎn)的完整大小，并且根據(jù)基于服務(wù)質(zhì)量(QoS)的通信量請(qǐng)求來(lái)增加或降低資源。
通信量分散的另一方案維持分配給基站和FRS的完整資源，擴(kuò)展或減小作為基站的HBR服務(wù)區(qū)和FRS的服務(wù)區(qū)的熱點(diǎn)的大小。通過(guò)控制傳輸功率可擴(kuò)展或減小熱點(diǎn)的大小。在這種情況下，傳輸功率應(yīng)被控制，以便在相鄰FRS之間不會(huì)發(fā)生干擾。通過(guò)調(diào)整相鄰蜂窩之間或相鄰FRS之間的干擾電平，可控制整個(gè)系統(tǒng)容量。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于FRS的通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。在圖7中，三個(gè)蜂窩710、720和730以它們形成邊界的方式被布置。FRS被安裝在蜂窩間邊界，形成熱點(diǎn)71-2、71-3和72-4。在這三個(gè)蜂窩中，第一蜂窩710由分配了資源#1的扇區(qū)710-1、710-3和710-5以及分配了資源#2的扇區(qū)710-2、710-4和710-6組成。相似地，第二蜂窩720由第一至第六扇區(qū)720-1至720-6組成，第三蜂窩730由第一至第六扇區(qū)730-1至730-6組成。
每一蜂窩的LBR服務(wù)區(qū)具有包括熱點(diǎn)71-2、71-3和72-4的多個(gè)熱點(diǎn)71-1至71-7和72-1至72-7。除了布置在蜂窩間邊界的熱點(diǎn)71-2、71-3和72-4外的剩余熱點(diǎn)分配有分配給蜂窩710、720和730的一部分的資源#1或資源#2。位于蜂窩間邊界的熱點(diǎn)71-2、71-3和72-4分配有與資源#1和資源#2不同的資源#3，并且由形成邊界的蜂窩的基站共同控制。
前述資源分配為切換預(yù)留資源，從而能夠?qū)崿F(xiàn)快速切換。對(duì)于快速切換，最好位于邊界的FRS通過(guò)有線或單獨(dú)的射頻與形成邊界的蜂窩的基站交換控制信息。當(dāng)多個(gè)FRS安裝在蜂窩邊界時(shí)，分配給每一FRS的資源可被時(shí)間劃分并且被再利用，熱點(diǎn)中的移動(dòng)站可通過(guò)使用幾個(gè)相同資源的FRS獲得分集增益。
可對(duì)6扇區(qū)模型，也可對(duì)3扇區(qū)模型執(zhí)行蜂窩邊界中的資源共享方案。
圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有3扇區(qū)模型的基于FRS的通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。在圖8中，三個(gè)蜂窩810、820和830布置形成邊界，F(xiàn)RS被安裝在蜂窩間邊界，形成熱點(diǎn)801、802、803、804、805、806和807。
在三個(gè)蜂窩中，第一蜂窩810由再利用相同頻帶(例如，包括子載波#1、子載波#2和子載波#3的子信道集)的三個(gè)扇區(qū)810-1、810-2和810-3組成。相似地，第二蜂窩820和第三蜂窩830的每個(gè)分別由三個(gè)扇區(qū)820-1至820-3和830-1至830-3組成，它們都再利用頻帶。
熱點(diǎn)801、802、803、804、805、806和807共享與分配給扇區(qū)的頻帶不同的單獨(dú)頻帶(例如子載波組#4)。在這種情況下，位于三個(gè)蜂窩810、820和830的邊界的熱點(diǎn)807由三個(gè)蜂窩810、820和830的基站共同管理。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用移動(dòng)中繼站(MRS)的蜂窩通信系統(tǒng)的示意圖。參照?qǐng)D9，當(dāng)移動(dòng)站905移動(dòng)到陰影區(qū)域時(shí)，如果另一相鄰移動(dòng)站903與基站901之間的信道條件比移動(dòng)站905和基站901之間的信道條件好，則移動(dòng)站903用作MRS。
圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用6扇區(qū)MRS固定信道分配方案的基于RS的通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。除了FRS用MRS代替以外，該實(shí)施例與圖1的實(shí)施例在蜂窩、扇區(qū)和熱點(diǎn)的結(jié)構(gòu)方面相似，因此基站被無(wú)線連接到中繼站。因此，相同的部件由相同標(biāo)號(hào)表示。
在圖10中，兩個(gè)蜂窩310和320彼此相鄰，并且每一蜂窩被分為6個(gè)扇區(qū)，310-1至310-6或者320-1至320-6。蜂窩310和320的每個(gè)由虛擬邊界B分為與其基站(未顯示)相鄰的HBR服務(wù)區(qū)和形成在HBR服務(wù)區(qū)的外部區(qū)域的LBR服務(wù)區(qū)，LBR服務(wù)區(qū)具有需要時(shí)通過(guò)安裝的FRS在其中形成的熱點(diǎn)31-1至31-7或32-1至32-7。
通過(guò)將每一蜂窩劃分為6個(gè)扇區(qū)并且向相鄰扇區(qū)分配不同的子帶(信道)，以這種方式，可最小化扇區(qū)間干擾以及蜂窩間干擾。
圖11是描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于MRS的通信系統(tǒng)中資源分配方案的資源圖。參照?qǐng)D11，全部的系統(tǒng)頻帶被劃分為四個(gè)子帶1110、1120、1130和1140。在四個(gè)子帶中，第一子帶1110和第二子帶1120被交替地分配給蜂窩310和320。即，第一子帶1110被分配給第一蜂窩310的奇數(shù)扇區(qū)310-1、310-3和310-5以及第二蜂窩320的奇數(shù)扇區(qū)320-1、320-3和320-5，第二子帶1120被分配給第一蜂窩310的偶數(shù)扇區(qū)310-2、310-4和310-6以及第二蜂窩320的偶數(shù)扇區(qū)320-2、320-4和320-6。
如果不存在需要熱點(diǎn)服務(wù)的移動(dòng)站，則第三子帶1130和第四子帶1140的每個(gè)被分配給奇數(shù)扇區(qū)和偶數(shù)扇區(qū)。隨著對(duì)熱點(diǎn)服務(wù)的請(qǐng)求在數(shù)量上增加越高，第三子帶1130和第四子帶1140的資源被分配給相應(yīng)的MRS。
即，對(duì)于為奇數(shù)扇區(qū)激活的MRS，第三子帶1130被時(shí)間劃分為用于基站和MRS之間通信的BS-MRS資源1130-3和1130-5、以及用于MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源1130-4和1130-6。相似地，對(duì)于為偶數(shù)扇區(qū)激活的MRS，第四子帶1140被時(shí)間劃分為用于基站和MRS之間通信的BS-MRS資源1140-3和1140-5、以及用于MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源1140-4和1140-6。
BS-MRS資源1130-3、1130-5、1140-3和1140-5以及MRS-MS資源1130-4、1130-6、1140-4和1140-6根據(jù)由移動(dòng)站用于MRS所需的資源量而增加或減小，并且未分配為MRS資源的其他資源保留作為用于基站和移動(dòng)站之間通信的BS-MS資源1130-1、1130-2、1140-1和1140-2。
在從舊扇區(qū)(或蜂窩)移動(dòng)到新的扇區(qū)時(shí)，MRS使用為新的扇區(qū)分配的資源。例如，如果使用分配給蜂窩310的偶數(shù)扇區(qū)310-4的子帶1140的資源的MRS移動(dòng)到奇數(shù)扇區(qū)310-3，則MRS使用分配給奇數(shù)扇區(qū)310-3的子帶1130的資源與基站和移動(dòng)站通信。相同扇區(qū)中的MRS被分配不同資源，這些資源在時(shí)間軸或頻率軸上彼此正交，或者M(jìn)RS以通過(guò)功率控制保證再利用距離的方式來(lái)再利用相同的資源，從而它們不會(huì)彼此干擾。
另外，當(dāng)即使在相鄰扇區(qū)之間使用相同頻率資源時(shí)，也考慮干擾距離來(lái)執(zhí)行功率控制。
圖12是示出在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于MRS的通信系統(tǒng)中的資源共享/再利用方案的資源圖。與圖11相似，在圖12中，給定的系統(tǒng)頻帶被分成1110、1120、1130和1140這四個(gè)子帶，并且每個(gè)子帶時(shí)間劃分成不同的資源。第一子帶分配給第一蜂窩310的奇數(shù)扇區(qū)310-1、310-3和310-5以及第二蜂窩320的奇數(shù)扇區(qū)320-1、320-3和320-5，第二子帶分配給第一蜂窩310的偶數(shù)扇區(qū)310-2、310-4和310-6以及第二蜂窩320的偶數(shù)扇區(qū)320-2、320-4和320-6。
第一和第二子帶1110和1120分成HBR資源1110-1和1120-1和LBR資源1110-2和1120-2，所述HBR資源1110-1和1120-1分配給相應(yīng)扇區(qū)的內(nèi)部區(qū)域，所述LBR資源1110-2和1120-2分配給該扇區(qū)的外部區(qū)域。
第三和第四子帶1130和1140時(shí)間劃分成BS-MRS資源1131、1133、1141和1143以及MRS-MS資源1132、1134、1142、1144，然后分配給熱點(diǎn)。所述BS-MRS資源1131、1133、1141和1143用于基站和MRS之間的通信，所述MRS-MS資源1132、1134、1142、1144用于MRS和移動(dòng)站之間的通信。更具體地講，第三子帶1130分配給位于第一蜂窩310的奇數(shù)扇區(qū)310-1、310-3和310-5以及第二蜂窩320的奇數(shù)扇區(qū)320-1、320-3和320-5中的MRS，第四子帶1140分配給位于第一蜂窩310的偶數(shù)扇區(qū)310-2、310-4和310-6以及第二蜂窩320的偶數(shù)扇區(qū)320-2、320-4和320-6中的MRS。
與LBR資源1110-2和1120-2在同一時(shí)間段上的BS-MRS資源1133和1143以及MRS-MS資源1134和1144能夠根據(jù)在MRS的蜂窩的外部區(qū)域中所需的資源量而被動(dòng)態(tài)地分配。即，如果由于由MRS請(qǐng)求的資源的增加導(dǎo)致BS-MRS資源1133和1143以及MRS-MS資源1134和1144不充足，則LBR資源1110-2和1120-2的部分1110-3和1120-3被借用。在這個(gè)實(shí)施方式中，盡管位于奇數(shù)扇區(qū)310-1、310-3、310-5、320-1、320-3和320-5中的MRS借用了LBR資源1110-2的部分1110-3用于這些奇數(shù)扇區(qū)，以及位于偶數(shù)扇區(qū)310-2、310-4、310-6、320-2、320-4和320-6中的MRS借用了LBR資源1120-2的部分1120-3用于這些偶數(shù)扇區(qū)，但是本發(fā)明不應(yīng)該被限制到這種確切的借用方案。
或者，位于這些奇數(shù)扇區(qū)中的MRS還能夠被分配用于偶數(shù)扇區(qū)的LBR資源和用于奇數(shù)和偶數(shù)扇區(qū)的LBR資源。相似，位于這些偶數(shù)扇區(qū)中的MRS還能夠被分配用于奇數(shù)扇區(qū)的LBR資源和用于奇數(shù)和偶數(shù)扇區(qū)的LBR資源。
圖13是用于描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS信道再利用方案的資源圖。除了FRS由MRS替代以外，在蜂窩、扇區(qū)和熱點(diǎn)結(jié)構(gòu)上，圖13中的基于MRS的3扇區(qū)模型與圖8中的基于FRS的3扇區(qū)模型相同。
在圖13中，在四個(gè)子帶中，通過(guò)各個(gè)蜂窩的扇區(qū)810-1、810-2、810-3、820-2、820-3、830-1、830-2和830-3，第一、第二、和第三子帶1110、1120和1130被再利用為基站和移動(dòng)站之間的BS-MS資源，第四子帶1140由MRS 801、802、803、804、805、806和807再利用。第四子帶1140時(shí)間劃分成BS-MRS資源1141和1143、以及MRS-MS資源1142和1144，然后分配給每個(gè)MRS，所述BS-MRS資源1141和1143用于基站和MRS之間的通信，所述MRS-MS資源1142和1144用于MRS和移動(dòng)站之間的通信。在這種情況下，蜂窩的基站連接到無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC，未示出)并且在RNC的控制下管理MRS。由于每扇區(qū)頻率再利用因子是1，所以位于由MRS形成的高資源效率蜂窩中的移動(dòng)站獲得分集增益。此外，這種資源分配方案能夠預(yù)留用于切換的資源，從而支持蜂窩邊界中的移動(dòng)站的快速切換。
當(dāng)MRS具有控制功能時(shí)，所述資源分配方案能夠通過(guò)執(zhí)行MRS之間的切換然后將所述切換報(bào)告給基站來(lái)減少切換過(guò)程和切換時(shí)間。如果第一到第三子帶1110、1120和1130分別被分配給多個(gè)扇區(qū)，則系統(tǒng)能夠用作每蜂窩頻率再利用因子是1的系統(tǒng)。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的3扇區(qū)蜂窩系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的示意性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。在圖14中，三個(gè)扇區(qū)1410、1420和1430被布置形成邊界，MRS被安裝在蜂窩間邊界的附近，形成熱點(diǎn)1401到1409。每個(gè)蜂窩被分成3個(gè)扇區(qū)。即，第一蜂窩1410包括第一到第三扇區(qū)1410-1、1410-2和1410-3，第二蜂窩1420包括第一到第三扇區(qū)1420-1、1420-2和1420-3，第三蜂窩1430包括第一到第三扇區(qū)1430-1、1430-2和1430-3。
圖15是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的資源圖。在圖15中，全部系統(tǒng)資源分成用于基站和移動(dòng)站之間通信的BS-MS資源15和用于MRS通信的MRS資源16。MRS資源16在頻率軸上頻率劃分成第一到第三子帶1150、1160和1170。每個(gè)子帶分成用于基站和MRS之間通信的BS-MRS資源1150-1、1160-1和1170-1，以及MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源1150-2、1160-2和1170-2。
對(duì)照?qǐng)D14和15，BS-MS資源15被再利用在蜂窩1410、1420和1430的扇區(qū)1410-1、1410-2、1410-3、1420-1、1420-2、1420-3、1430-1、1430-2和1430-3中。在MRS資源16中，第一子帶1150分配給由位于蜂窩的第一扇區(qū)1410-1、1420-1和1430-1中的MRS形成的熱點(diǎn)1401、1404和1407，第二子帶1160分配給蜂窩的第二扇區(qū)1410-2、1420-2和1430-2，第三子帶1170分配給蜂窩的第三扇區(qū)1410-3、1420-3和1430-3。
如上所述，在本發(fā)明中，由于BS-MS資源15與MRS資源16在時(shí)間軸上正交，所以可以避免BS-MS通信、BS-MRS通信和MRS-MS通信之間的干擾。此外，由于相鄰的MRS被分配在頻率軸上彼此正交的資源，所以可以避免MRS(頻率再利用因子＝3)之間的干擾。
此外，由于MRS資源時(shí)間劃分成BS-MRS資源和MRS-MS資源，所以可以避免BS-MRS通信和MRS-MS通信之間的干擾。在這種情況下，這些扇區(qū)最好在相同的頻帶中使用單獨(dú)的跳頻。
圖16是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的資源圖。在圖16中，全部系統(tǒng)資源頻率劃分成三個(gè)子帶1610、1620和1630，并且每個(gè)子帶頻率劃分成用于基站和移動(dòng)站之間通信的BS-MS資源1613、1623和1633，以及用于MRS通信的MRS資源1615、1625和1635。MRS資源1615、1625和1635的每個(gè)時(shí)間劃分成用于基站和MRS之間通信的BS-MRS資源1615-1、1615-3、1625-1、1625-3、1635-1和1635-3，以及用于MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源1615-2、1615-4、1625-2、1625-4、1635-2和1635-4。
對(duì)照?qǐng)D14和16，BS-MS資源1613、1623和1633被再利用在蜂窩1410、1420和1430的扇區(qū)1410-1、1410-2、1410-3、1420-1、1420-2、1420-3、1430-1、1430-2和1430-3中。第一子帶1610的MRS資源1615分配給MRS，即位于蜂窩的第一扇區(qū)1410-1、1420-2和1430-1中的熱點(diǎn)1401、1404和1407，第二子帶1620的MRS資源1625分配給位于蜂窩的第二扇區(qū)1410-2、1420-2和1430-2中的MRS，第三子帶1630的MRS資源1635分配給蜂窩的第三扇區(qū)1410-3、1420-3和1430-3。
在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式中，由于BS-MS資源1613、1623和1633與MRS資源1615、1625、和1635正交，所以可以避免BS-MS通信、BS-MRS通信和MRS-MS通信之間的干擾。此外，由于相鄰MRS被分配在頻率軸上彼此正交的資源，所以可以避免MRS之間的干擾。
此外，由于MRS資源時(shí)間劃分成BS-MRS資源1615-1、1615-3、1625-1、1625-3、1635-1和1635-3，以及MRS-BS資源1615-2、1615-4、1625-2、1625-4、1635-2和1635-4，所以可以避免BS-MRS通信和MRS-MS通信之間的干擾。
圖17是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的示意性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。除了單獨(dú)資源被分配給扇區(qū)以外，圖17與圖16的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同。
對(duì)照?qǐng)D17，三個(gè)蜂窩1710、1720和1730被布置形成邊界，MRS被安裝在蜂窩間邊界的附近，形成熱點(diǎn)1701到1709。每個(gè)蜂窩被分成3個(gè)扇區(qū)。即，第一蜂窩1710包括第一到第三扇區(qū)1710-1、1710-2和1710-3，第二蜂窩1720包括第一到第三扇區(qū)1720-1、1720-2和1720-3，第三蜂窩1730包括第一到第三扇區(qū)1730-1、1730-2和1730-3?；蛘撸軌虿捎脝我粺狳c(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)熱點(diǎn)，在所述多個(gè)熱點(diǎn)中多個(gè)MRS位于蜂窩邊界內(nèi)。例如，能夠采用單一MRS來(lái)實(shí)現(xiàn)MRS 1702、1706和1707。
圖18是的用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的資源圖。在圖18中，給定系統(tǒng)資源頻率劃分成三個(gè)子帶1810、1820、和1830，并且每個(gè)子帶再頻率劃分成用于基站和移動(dòng)站之間通信的BS-MS資源1813、1823和1833以及用于MRS通信的MRS資源1815、1825和1835。每個(gè)MRS資源再時(shí)間劃分成用于基站和MRS之間通信的BS-MRS資源1815-1、1825-1、和1835-1以及用于MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源1815-2、1825-2和1835-2。
對(duì)照?qǐng)D17和18，在三個(gè)子帶中，第一子帶1810的BS-MS資源1813分配給蜂窩的第二扇區(qū)1710-2、1720-2和1730-2，第二子帶1820的BS-MS資源1823分配給蜂窩的第三扇區(qū)1710-3、1720-3和1730-3，第三子帶1830的BS-MS資源1833分配給蜂窩的第一扇區(qū)1710-1、1720-1和1730-1。在三個(gè)子帶中，第一子帶1810的MRS資源1815分配給位于蜂窩的第一扇區(qū)1710-1、1720-1和1730-1中的熱點(diǎn)1710、1704和1707，第二子帶1820的MRS資源1825分配給位于蜂窩的第二扇區(qū)1710-2、1720-2和1730-2中的熱點(diǎn)1702、1705和1708，第三子帶1830的MRS資源1835分配給位于蜂窩的第三扇區(qū)1710-3、1720-3和1730-3中的熱點(diǎn)1703、1706和1709。MRS資源1815、1825和1835被分配作為BS-MRS資源和MRS-MS資源。
在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式中，由于系統(tǒng)資源分成三個(gè)子帶并且所述三個(gè)子帶一對(duì)一地單獨(dú)地分配給每個(gè)蜂窩的扇區(qū)，所以可以避免扇區(qū)間干擾。由于分配給扇區(qū)的MRS資源在頻率軸上彼此正交，所以可以避免MRS間干擾。
此外，由于用于BS-MRS通信的資源在時(shí)間軸上與用于MRS-MS通信的資源正交，所以可以避免BS-MRS通信和MRS-MS通信之間的干擾。
圖19是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的資源圖。對(duì)照?qǐng)D19，系統(tǒng)資源頻率劃分成三個(gè)子帶1910、1920和1930，并且所述子帶的每個(gè)時(shí)間劃分成用于基站和移動(dòng)站之間直接通信的BS-MS資源1910-1、1920-1和1930-1以及用于MRS中繼通信的MRS資源。子帶1910、1920和1930的MRS資源再時(shí)間劃分成用于基站和MRS之間通信的BS-MRS資源1910-2、1920-2和1930-2以及用于MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源1910-3、1920-3和1930-3。
對(duì)照?qǐng)D17和19，第一子帶1910的BS-MS資源1910-1分配給蜂窩的第二扇區(qū)1710-2、1720-2和1730-2，第二子帶1920的BS-MS資源1920-1分配給蜂窩的第三扇區(qū)1710-3、1720-3和1730-3，第三子帶1930的BS-MS資源1930-1分配給蜂窩的第一扇區(qū)1710-1、1720-1和1730-1。
第一子帶1910的MRS資源分配給位于蜂窩的第一扇區(qū)1710-1、1720-1和1730-1中的熱點(diǎn)1701、1704和1707，第二子帶1920的MRS資源分配給位于蜂窩的第二扇區(qū)1710-2、1720-2和1730-2中的熱點(diǎn)1702、1705和1708，第三子帶1930的MRS資源分配給位于蜂窩的第三扇區(qū)1710-3、1720-3和1730-3中的熱點(diǎn)1703、1706和1709。MRS資源時(shí)間劃分成BS-MRS資源和MRS-MS資源。
圖20是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的另一個(gè)MRS固定信道分配方案的示意性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。對(duì)照?qǐng)D20，三個(gè)相鄰蜂窩2010、2020和2030的每個(gè)分成三個(gè)扇區(qū)并且分成與其基站相鄰的內(nèi)部區(qū)域(或HBR服務(wù)區(qū))和包圍所述內(nèi)部區(qū)域的外部區(qū)域(或LBR服務(wù)區(qū))。更具體地講，第一蜂窩2010包括第一扇區(qū)、第二扇區(qū)和第三扇區(qū)，所述第一到第三扇區(qū)基于其基站以不同的方向被形成，所述第一扇區(qū)包括第一HBR服務(wù)區(qū)2011-1和第一LBR服務(wù)區(qū)2011-2，所述第二扇區(qū)包括第二HBR服務(wù)區(qū)2012-1和第二LBR服務(wù)區(qū)2012-2，所述第三扇區(qū)包括第三HBR服務(wù)區(qū)2013-1和第三LBR服務(wù)區(qū)2013-2。第二蜂窩2020包括第一扇區(qū)、第二扇區(qū)和第三扇區(qū)，所述第一扇區(qū)包括第一HBR服務(wù)區(qū)2021-1和第一LBR服務(wù)區(qū)2021-2，所述第二扇區(qū)包括第二HBR服務(wù)區(qū)2022-1和第二LBR服務(wù)區(qū)2022-2，所述第三扇區(qū)包括第三HBR服務(wù)區(qū)2023-1和第三LBR服務(wù)區(qū)2023-2。第三蜂窩2030包括第一扇區(qū)、第二扇區(qū)和第三扇區(qū)，所述第一扇區(qū)包括第一HBR服務(wù)區(qū)2031-1和第一LBR服務(wù)區(qū)2031-2，所述第二扇區(qū)包括第二HBR服務(wù)區(qū)2032-1和第二LBR服務(wù)區(qū)2032-2，所述第三扇區(qū)包括第三HBR服務(wù)區(qū)2033-1和第三LBR服務(wù)區(qū)2033-2。這些扇區(qū)具有位于其各自蜂窩邊界內(nèi)的MRS 2001、2002、2003、2004、2005、2006和2007。
圖21是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的3扇區(qū)蜂窩通信系統(tǒng)中的MRS固定信道分配方案的資源圖。對(duì)照?qǐng)D21，給定系統(tǒng)資源頻率劃分成三個(gè)子帶2110、2120和2130，這些子帶的每個(gè)再時(shí)間劃分成HBR資源和LBR資源。HBR資源頻率劃分成用于位于蜂窩的內(nèi)部區(qū)域中的基站和移動(dòng)站之間直接通信的BS-MS資源以及用于通過(guò)中繼站(RS)通信的MRS資源。MRS資源時(shí)間劃分成用于基站和MRS之間通信的BS-MRS資源以及用于MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源。
更具體地講，在這三個(gè)子帶中，第一子帶2110時(shí)間劃分成HBR資源2111和LBR資源2112，第二子帶2120時(shí)間劃分成HBR資源2121和LBR資源2122，第三子帶2130時(shí)間劃分成HBR資源2131和LBR資源2132。
第一子帶2110的HBR資源2111頻率劃分成用于位于蜂窩的內(nèi)部區(qū)域(HBR服務(wù)區(qū))中的基站和移動(dòng)站之間通信的BS-MS資源2111-1以及用于通過(guò)MRS中繼通信的MRS資源，MRS資源再時(shí)間劃分成用于基站和MRS之間通信的BS-MRS資源2111-2以及用于位于熱點(diǎn)中的MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源2111-3。
第二子帶2120的HBR資源2121頻率劃分成用于位于蜂窩的內(nèi)部區(qū)域中的基站和移動(dòng)站之間通信的BS-MS資源2121-1以及用于通過(guò)MRS中繼通信的MRS資源。MRS資源再時(shí)間劃分成用于基站和MRS之間通信的BS-MRS資源2121-2以及用于位于熱點(diǎn)中的MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源2121-3。
第三子帶2130的HBR資源2131頻率劃分成用于位于蜂窩的內(nèi)部區(qū)域(HBR服務(wù)區(qū))中的基站和移動(dòng)站之間通信的BS-MS資源2131-1以及用于通過(guò)MRS中繼通信的MRS資源，MRS資源再時(shí)間劃分成用于基站和MRS之間通信的BS-MRS資源2131-2以及用于位于熱點(diǎn)中的MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源2131-3。
對(duì)照?qǐng)D20和21，在這三個(gè)子帶中，第一子帶2110的BS-MS資源2111-1分配給蜂窩2010、2020和2030的第三扇區(qū)的HBR服務(wù)區(qū)2013-1、2023-1和2033-1，第二子帶2120的BS-MS資源2121-1分配給蜂窩2010、2020和2030的第一扇區(qū)的HBR服務(wù)區(qū)2011-1、2021-1和2031-1，第三子帶2130的BS-MS資源2131-1分配給蜂窩2010、2020和2030的第二扇區(qū)的HBR服務(wù)區(qū)2012-1、2033-1和2032-1。
第一子帶2110的MRS資源2111-2和2111-3分配給位于蜂窩的第一扇區(qū)中的熱點(diǎn)(或MRS)2001、2004和2007，第二子帶2120的MRS資源2121-2和2121-3分配給位于蜂窩的第二扇區(qū)中的熱點(diǎn)2002、2005和2008，第三子帶2130的MRS資源2131-2和2131-3分配給位于蜂窩的第三扇區(qū)中的熱點(diǎn)2003、2006和2009。每個(gè)MRS資源時(shí)間劃分成用于BS-MRS通信的BS-MRS資源2111-2、2121-2和2131-2以及用于MRS-MS通信的MRS-MS資源2111-3、2121-3和2131-3。
在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式中，由于分配給熱點(diǎn)用于擴(kuò)展蜂窩的高速數(shù)據(jù)服務(wù)的內(nèi)部區(qū)域的HBR資源在時(shí)間軸上與分配給蜂窩的外部區(qū)域的LBR資源正交，所以可以避免HBR通信和LBR通信之間的干擾。由于用于基站和移動(dòng)站之間直接通信的BS-MS資源在頻率軸上與用于中繼通信的MRS資源正交，所以可以避免BS-MS直接通信和BS-MRS-MS中繼通信之間的干擾。
此外，通過(guò)時(shí)間劃分的資源來(lái)執(zhí)行BS-MRS通信和MRS-MS通信，因此避免二者間的干擾。
圖22是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的蜂窩通信系統(tǒng)示意性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。為方便，圖22僅僅示出了6扇區(qū)蜂窩系統(tǒng)中的兩個(gè)扇區(qū)2208和2207，其中，全部系統(tǒng)資源分成兩個(gè)子帶，并且這兩個(gè)子帶被交替地分配。每個(gè)扇區(qū)分成用于HBR服務(wù)的內(nèi)部區(qū)域和用于LBR服務(wù)的外部區(qū)域。扇區(qū)的外部區(qū)域的每個(gè)具有一個(gè)FRS和兩個(gè)MRS，所述一個(gè)FRS和兩個(gè)MRS被布置在蜂窩邊界內(nèi)形成熱點(diǎn)2211、2212、2213、2214、2215和2216。
基站通過(guò)線纜或單獨(dú)的專用頻率與FRS通信，F(xiàn)RS被從基站分配中繼資源。FRS將分配的中繼資源的一部分分配給位于同一扇區(qū)內(nèi)的MRS。通過(guò)經(jīng)由功率控制調(diào)整蜂窩大小，MRS將熱點(diǎn)之間的干擾最小化。
圖23是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的蜂窩通信系統(tǒng)中的資源分配方案的資源圖。對(duì)照?qǐng)D23，給定系統(tǒng)資源頻率劃分成第一子帶2310和第二子帶2320，然后用于基站和移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源2311和2321被分配在相應(yīng)的扇區(qū)中。如果FRS被安裝在相應(yīng)的扇區(qū)中，則將直接通信資源的一部分作為中繼通信資源2312、2313、2314、2322、2323和2324分配給FRS。如果在扇區(qū)中MRS被激活，則中繼通信資源時(shí)間劃分成用于在FRS和移動(dòng)站/MRS之間通信的FRS-MS/MRS資源2312和2322以及用于中繼站和移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源2313、2314、2323和2324，并且RS-MS資源頻率劃分成用于FRS和移動(dòng)站之間通信的FRS-MS資源2313和2323以及用于MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源2314和2324。
對(duì)照?qǐng)D22和23，第一子帶2310的BS-MS資源2311分配給第一扇區(qū)2207，第二子帶2320的BS-MS資源2321分配給第二扇區(qū)2208。如果FRS被安裝在扇區(qū)中，形成了第一熱點(diǎn)2211和2212，則BS-MS資源2311的一部分作為中繼通信資源2312、2313和2314被分配給FRS。如果在扇區(qū)中激活MRS，形成第二熱點(diǎn)2213、2214、2215和2216，則中繼通信資源時(shí)間劃分成FRS-MS/MRS資源2312和2322以及RS-MS資源2313、2314、2323和2324。RS-MS資源頻率劃分成FRS-MS資源2313和2323以及MRS-MS資源2314和2324，然后被分別分配給第一熱點(diǎn)2211和2212以及第二熱點(diǎn)2213、2214、2215和2216。
圖24是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的蜂窩通信系統(tǒng)中的資源分配方案的資源圖。對(duì)照?qǐng)D22和24，給定系統(tǒng)資源頻率劃分成第一子帶2410和第二子帶2420，然后分別被分配給第一和第二扇區(qū)2207和2208。每個(gè)子帶時(shí)間劃分成用于基站和移動(dòng)站之間的直接通信的直接通信資源2411和2421以及用于通過(guò)RS的中繼通信的中繼通信資源，并且所述中繼通信資源再時(shí)間劃分成用于FRS和移動(dòng)站/MRS之間通信的FRS-MS/MRS資源2412和2422以及用于RS和移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源2413、2414、2423和2424。所述RS-MS資源再頻率劃分成用于FRS和移動(dòng)站之間通信的FRS-MS資源2413和2423以及用于MRS和移動(dòng)站之間通信的MRS-MS資源2414和2424。
從上述描述能夠理解，新穎的方法使用固定或移動(dòng)中繼站擴(kuò)展了基站的服務(wù)覆蓋范圍即HBR服務(wù)覆蓋范圍，從而提高了系統(tǒng)的性能。
此外，在基于HDT和TDD雙工技術(shù)提供HBR服務(wù)和LBR服務(wù)的系統(tǒng)中，所述新穎方法根據(jù)蜂窩中通信量的變化在陰影區(qū)域中安裝固定中繼站用于HBR服務(wù)，或者激活/不激活在LBR服務(wù)區(qū)中的固定的中繼站或移動(dòng)中繼站來(lái)擴(kuò)展/縮小HBR服務(wù)覆蓋范圍，從而提高了資源效率。
此外，根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)將每個(gè)蜂窩分成多個(gè)扇區(qū)，并且考慮扇區(qū)和在這些扇區(qū)中激活的中繼站的特性來(lái)自適應(yīng)地分配資源，從而將相鄰蜂窩、扇區(qū)和熱點(diǎn)之間的干擾最小化。
盡管已經(jīng)對(duì)照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方式示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種在OFDMA通信系統(tǒng)中的中繼通信方法，所述通信系統(tǒng)包括至少一個(gè)用于逐幀地向多個(gè)移動(dòng)站提供多接入服務(wù)的基站，所述中繼通信方法包括以下步驟將根據(jù)至少一個(gè)基站的傳輸功率定義的蜂窩劃分為多個(gè)扇區(qū)；將蜂窩劃分為支持第一服務(wù)的內(nèi)部區(qū)域和支持第二服務(wù)的外部區(qū)域；將至少一個(gè)中繼站布置在每一扇區(qū)的第二服務(wù)區(qū)中；和分配幀的一部分資源用于通過(guò)中繼站在基站和移動(dòng)站之間通信。
2.如權(quán)利要求1所述的中繼通信方法，其中，所述基站通過(guò)有線和單獨(dú)的專用頻率之一與中繼站通信。
3.如權(quán)利要求2所述的中繼通信方法，其中，所述幀被分為用于在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源以及用于通過(guò)所述中繼站中繼通信的中繼通信資源。
4.如權(quán)利要求3所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源被分配用于所述中繼站和所述移動(dòng)站之間的通信。
5.如權(quán)利要求3所述的中繼通信方法，其中，通過(guò)時(shí)間劃分相同的頻帶來(lái)獲得所述直接通信資源和所述中繼通信資源。
6.如權(quán)利要求2所述的中繼通信方法，其中，所述幀被頻率劃分為兩個(gè)子帶。
7.如權(quán)利要求6所述的中繼通信方法，其中，所述子帶被交替地分配給蜂窩的扇區(qū)。
8.如權(quán)利要求7所述的中繼通信方法，其中，所述子帶的每個(gè)被劃分為用于在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源和用于通過(guò)所述中繼站中繼通信的中繼通信資源。
9.如權(quán)利要求8所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源被分配用于所述中繼站和所述移動(dòng)站之間的通信。
10.如權(quán)利要求8所述的中繼通信方法，其中，通過(guò)時(shí)間劃分每一子帶來(lái)獲得所述直接通信資源和所述中繼通信資源。
11.如權(quán)利要求1所述的中繼通信方法，其中，所述基站使用相同的頻帶與所述中繼站無(wú)線通信。
12.如權(quán)利要求11所述的中繼通信方法，其中，所述幀被頻率劃分為用于在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源和用于通過(guò)所述中繼站中繼通信的中繼通信資源。
13.如權(quán)利要求12所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源被時(shí)間劃分為用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
14.如權(quán)利要求11所述的中繼通信方法，其中，所述幀被時(shí)間劃分為用于在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源和用于通過(guò)所述中繼站中繼通信的中繼通信資源。
15.如權(quán)利要求14所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源被時(shí)間劃分為用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
16.如權(quán)利要求11所述的中繼通信方法，其中，所述幀被頻率劃分為兩個(gè)子帶，然后被交替地分配給蜂窩的扇區(qū)。
17.如權(quán)利要求16所述的中繼通信方法，其中，所述子帶的每個(gè)被頻率劃分為用于在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源和用于通過(guò)所述中繼站中繼通信的中繼通信資源。
18.如權(quán)利要求17所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源被時(shí)間劃分為用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
19.如權(quán)利要求16所述的中繼通信方法，其中，所述子帶的每個(gè)被時(shí)間劃分為用于在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源和用于通過(guò)所述中繼站中繼通信的中繼通信資源。
20.如權(quán)利要求19所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源被時(shí)間劃分為用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
21.如權(quán)利要求19所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源被頻率劃分為用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
22.如權(quán)利要求11所述的中繼通信方法，其中，所述幀被頻率劃分為四個(gè)子帶。
23.如權(quán)利要求22所述的中繼通信方法，其中，在所述四個(gè)子帶中，第一子帶被分配給蜂窩的奇數(shù)扇區(qū)并被用作在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源，第二子帶被分配給蜂窩的偶數(shù)扇區(qū)并被用作在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源。
24.如權(quán)利要求23所述的中繼通信方法，其中，在所述四個(gè)子帶中，第三子帶被分配作為用于在奇數(shù)扇區(qū)中通過(guò)所述中繼站在所述基站和所述移動(dòng)站之間通信的中繼通信資源，第四子帶被分配作為用于在偶數(shù)扇區(qū)中通過(guò)所述中繼站在所述基站和所述移動(dòng)站之間通信的中繼通信資源。
25.如權(quán)利要求24所述的中繼通信方法，其中，當(dāng)通過(guò)相應(yīng)扇區(qū)的中繼站在所述基站和所述移動(dòng)站之間沒(méi)有通信時(shí)，所述中繼通信資源被用作直接通信資源，并且所述中繼通信資源的分配根據(jù)通過(guò)中繼站在所述基站和所述移動(dòng)站之間通信中的改變而改變。
26.如權(quán)利要求25所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源時(shí)間劃分成用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
27.如權(quán)利要求23所述的中繼通信方法，其中，所述直接通信資源時(shí)間劃分成分配用于在所述內(nèi)部區(qū)域中直接通信的內(nèi)部直接通信資源和分配用于在外部區(qū)域中直接通信的外部直接通信資源。
28.如權(quán)利要求27所述的中繼通信方法，其中，在所述四個(gè)子帶中，第三子帶被分配作為用于在所述奇數(shù)扇區(qū)中通過(guò)中繼通信在所述基站和所述移動(dòng)站之間通信的中繼通信資源，第四子帶被分配作為用于在所述偶數(shù)扇區(qū)中通過(guò)中繼站在所述基站和所述移動(dòng)站之間通信的中繼通信資源。
29.如權(quán)利要求28所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源時(shí)間劃分成用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的中繼通信資源。
30.如權(quán)利要求29所述的中繼通信方法，其中，如果所述中繼通信資源不充足，則所述外部直接通信資源的一部分被借用。
31.如權(quán)利要求22所述的中繼通信方法，其中，在所述四個(gè)子帶中，第一、第二和第三子帶被分配給所述扇區(qū)并且被用作用于在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源，第四子帶被分配作為用于在每個(gè)扇區(qū)中通過(guò)中繼站在所述基站和所述移動(dòng)站之間通信的中繼通信資源。
32.如權(quán)利要求31所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源時(shí)間劃分成用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-MS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
33.如權(quán)利要求11所述的中繼通信方法，其中，所述幀時(shí)間劃分成用于在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源和用于通過(guò)所述中繼站中繼通信的中繼通信資源。
34.如權(quán)利要求33所述的中繼通信方法，其中，所述直接通信資源分配給每個(gè)扇區(qū)。
35.如權(quán)利要求34所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源頻率劃分成三個(gè)頻帶，然后作為頻帶中繼通信資源被分配給相鄰扇區(qū)。
36.如權(quán)利要求35所述的中繼通信方法，其中，所述頻帶中繼通信資源的每個(gè)時(shí)間劃分成用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
37.如權(quán)利要求11所述的中繼通信方法，其中，所述幀頻率劃分成三個(gè)子帶。
38.如權(quán)利要求37所述的中繼通信方法，其中，所述子帶中的每個(gè)頻率劃分成用于在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源和用于通過(guò)所述中繼站中繼通信的中繼通信資源。
39.如權(quán)利要求38所述的中繼通信方法，其中，所述子帶的直接通信資源被再利用分配給每個(gè)扇區(qū)，并且所述中繼通信資源被分配給不同的扇區(qū)。
40.如權(quán)利要求39所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源時(shí)間劃分成用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
41.如權(quán)利要求38所述的中繼通信方法，其中，所述直接通信資源分配給每個(gè)子帶的不同扇區(qū)，所述中繼通信資源也被分配給每個(gè)子帶的不同扇區(qū)，并且不同子帶的直接通信資源和中繼通信資源被分配給同一扇區(qū)。
42.如權(quán)利要求41所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源時(shí)間劃分成用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
43.如權(quán)利要求37所述的中繼通信方法，其中，所述子帶中的每個(gè)時(shí)間劃分成用于在所述基站和所述移動(dòng)站之間直接通信的直接通信資源和用于通過(guò)所述中繼站中繼通信的中繼通信資源。
44.如權(quán)利要求43所述的中繼通信方法，其中，所述直接通信資源分配給每個(gè)子帶的不同扇區(qū)，所述中繼通信資源也被分配給每個(gè)子帶的不同扇區(qū)，并且不同子帶的直接通信資源和中繼通信資源被分配給同一扇區(qū)。
45.如權(quán)利要求44所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源時(shí)間劃分成用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
46.如權(quán)利要求37所述的中繼通信方法，其中，所述子帶中的每個(gè)時(shí)間劃分成用于HBR數(shù)據(jù)傳輸?shù)腍BR資源和用于LBR數(shù)據(jù)傳輸?shù)腖BR資源。
47.如權(quán)利要求46所述的中繼通信方法，其中，所述LBR資源頻率劃分成用于在所述內(nèi)部區(qū)域中所述基站和所述移動(dòng)站之間通信的內(nèi)部BS-MS資源和用于通過(guò)所述中繼站中繼通信的中繼通信資源。
48.如權(quán)利要求46所述的中繼通信方法，其中，所述中繼通信資源時(shí)間劃分成用于在所述基站和所述中繼站之間通信的BS-RS資源和用于在所述中繼站和所述移動(dòng)站之間通信的RS-MS資源。
49.如權(quán)利要求48所述的中繼通信方法，其中，所述內(nèi)部BS-MS資源分配給不同扇區(qū)的內(nèi)部區(qū)域，所述中繼通信資源也被分配給所述不同扇區(qū)，并且所述不同子帶的所述內(nèi)部BS-MS資源和中繼通信資源被分配給同一扇區(qū)。
50.如權(quán)利要求49所述的中繼通信方法，其中，所述LBR資源包括分配給所述內(nèi)部區(qū)域并且與內(nèi)部BS-MS資源不同的子帶資源和相應(yīng)扇區(qū)的中繼通信資源。
51.如權(quán)利要求11所述的中繼通信方法，其中，所述中繼站是固定中繼站。
52.如權(quán)利要求11所述的中繼通信方法，其中，所述中繼基站是移動(dòng)中繼站。
53.如權(quán)利要求11所述的中繼通信方法，其中，所述中繼基站是具有中繼功能的移動(dòng)站。
54.如權(quán)利要求11所述的中繼通信方法，其中，當(dāng)固定中繼站和移動(dòng)中繼站位于一個(gè)扇區(qū)中時(shí)，分配給所述固定中繼站的資源的一部分被分配作為用于通過(guò)所述中繼站中繼通信的資源。
全文摘要
一種在正交頻分多址(OFDMA)通信系統(tǒng)中的中繼通信方法，該通信系統(tǒng)包括至少一個(gè)基站，用于逐幀地向多個(gè)移動(dòng)站提供多接入服務(wù)。所述中繼通信方法包括以基站為基礎(chǔ)將根據(jù)基站的傳輸功率定義的蜂窩劃分為多個(gè)扇區(qū)；以基站為基礎(chǔ)將蜂窩劃分為支持第一服務(wù)的內(nèi)部區(qū)域和支持第二服務(wù)的外部區(qū)域；將至少一個(gè)中繼站布置在每一扇區(qū)的第二服務(wù)區(qū)；和分配幀的一部分資源用于通過(guò)中繼站在基站和移動(dòng)站之間通信。
文檔編號(hào)H04B7/208GK1797989SQ20051013597
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者李煉雨, 尹相普, 樸乘瑩, 金映秀 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社