專利名稱：通信中繼裝置、通信裝置和通信中繼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信中繼裝置、通信裝置和通信中繼方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著對(duì)一般家庭的寬帶通信服務(wù)的普及，在蜂窩方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)中 也積極地進(jìn)行著以提供大容量數(shù)據(jù)通信服務(wù)為目的的研究開發(fā)。然而，由于作為有限的資 源的無線頻率處于緊張的狀態(tài)，所以為了實(shí)現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)的傳輸，正在積極地展開著使用 高頻帶而實(shí)現(xiàn)高傳輸速率的方法的研究。在使用高頻的無線頻帶的情況下，在近距離能夠期待較高的傳輸速率，但是由傳 輸距離造成的衰減較大。于是，例如將高頻的無線頻帶適用于實(shí)際系統(tǒng)時(shí)，基站所覆蓋的區(qū) 域變小而需要設(shè)置更多的基站。由于設(shè)置基站需要相應(yīng)的費(fèi)用，因此，強(qiáng)烈期望在提供上述 通信服務(wù)的同時(shí)抑制基站數(shù)目的增加的技術(shù)。因此，為了即使位于蜂窩范圍外的移動(dòng)臺(tái)也能夠與基站進(jìn)行通信，在研究使該移 動(dòng)臺(tái)與基站之間存在的其它移動(dòng)臺(tái)(中繼站)進(jìn)行通信的中繼，由此實(shí)現(xiàn)蜂窩范圍外的移 動(dòng)臺(tái)與基站之間的通信的技術(shù)。例如，已出現(xiàn)了綜合地判斷從范圍外的移動(dòng)臺(tái)到各個(gè)中繼站之間的線路質(zhì)量，以 及從各個(gè)中繼站到基站之間的線路質(zhì)量的多種線路質(zhì)量，基站從多個(gè)中繼站中決定實(shí)際進(jìn) 行中繼的中繼站，并向多個(gè)中繼站發(fā)送關(guān)于是否使其進(jìn)行中繼的控制信號(hào)，由此決定中繼 路徑的技術(shù)(例如，參見專利文獻(xiàn)1和2)。專利文獻(xiàn)1 日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_平7-321722號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_2004-254308號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，在上述的技術(shù)中，由于基于傳播路徑環(huán)境的時(shí)間性變動(dòng)，即根據(jù)傳播路徑的 狀態(tài)進(jìn)行中繼路徑的更新，所以在每次更新時(shí)，基站都需要獲取從移動(dòng)臺(tái)到中繼站之間以 及從中繼站到基站之間的雙方的線路質(zhì)量。由此，線路質(zhì)量的時(shí)間性變動(dòng)較快時(shí)，在基站與 移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)生頻繁的質(zhì)量報(bào)告以及用于路徑控制的控制信號(hào)的交換，會(huì)導(dǎo)致通信系統(tǒng)的 吞吐量降低的問題。另外，在線路質(zhì)量的變動(dòng)比路徑控制的頻度快時(shí)，在基站裝置等的接收 特性大幅惡化，由此引起通信系統(tǒng)吞吐量的降低。因此，本發(fā)明的目的在于提供通信系統(tǒng)、通信中繼裝置以及通信中繼方法，即使傳 播路徑的狀態(tài)變動(dòng)，也能夠不使吞吐量降低地進(jìn)行通信的中繼。解決問題的方案
本發(fā)明的通信中繼裝置，對(duì)從第一通信裝置到第二通信裝置的發(fā)送進(jìn)行中繼，該 通信中繼裝置包括第一獲取單元，獲取所述第一通信裝置與所述通信中繼裝置之間的第 一傳播路徑狀態(tài)；判斷指標(biāo)接收單元，接收是否進(jìn)行中繼的判斷指標(biāo)；以及判斷單元，基于 所述第一傳播路徑狀態(tài)和所述判斷指標(biāo)，判斷是否進(jìn)行中繼。本發(fā)明的通信中繼方法，用于對(duì)從第一通信裝置到第二通信裝置的發(fā)送進(jìn)行中 繼，該通信中繼方法包括以下步驟獲取所述第一通信裝置與所述通信中繼裝置之間的第 一傳播路徑狀態(tài)；接收是否進(jìn)行中繼的判斷指標(biāo)；以及基于所述第一傳播路徑狀態(tài)和所述 判斷指標(biāo)，判斷是否進(jìn)行中繼。本發(fā)明的通信裝置，由通信中繼裝置對(duì)從其他通信裝置到本通信裝置的發(fā)送進(jìn)行 中繼，該通信裝置包括第二獲取單元，獲取所述通信中繼裝置與本通信裝置之間的第二傳 播路徑狀態(tài)；設(shè)定單元，基于所述第二傳播路徑狀態(tài)，設(shè)定所述通信中繼裝置是否進(jìn)行中繼 的判斷指標(biāo)；以及發(fā)送單元，將所述判斷指標(biāo)發(fā)送到所述通信中繼裝置。本發(fā)明的通信中繼方法，用于由通信中繼裝置對(duì)從其他通信裝置到本通信裝置的 發(fā)送進(jìn)行中繼，該通信中繼方法包括以下步驟獲取所述通信中繼裝置與本通信裝置之間 的第二傳播路徑狀態(tài)；基于所述第二傳播路徑狀態(tài)，設(shè)定所述通信中繼裝置是否進(jìn)行中繼 的判斷指標(biāo)；以及將所述判斷指標(biāo)發(fā)送到所述通信中繼裝置。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，即使傳播路徑變動(dòng)，也能夠不使吞吐量降低地進(jìn)行通信的中繼。


圖1是表示實(shí)施方式1的通信系統(tǒng)的概要的圖；圖2是表示實(shí)施方式1的通信中繼方法的步驟的流程圖；圖3是表示實(shí)施方式1的通信中繼裝置(中繼站裝置)的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4是表示實(shí)施方式1的基站裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖5是用于說明實(shí)施方式1的通信系統(tǒng)的一系列的動(dòng)作的時(shí)序圖；圖6是實(shí)施方式1的用于中繼控制的閾值設(shè)定表；圖7是實(shí)施方式1的用于中繼控制的閾值設(shè)定曲線；圖8是表示實(shí)施方式1的通信中繼方法的具體例子的圖；圖9是表示實(shí)施方式1的幀格式的一個(gè)例子的圖；圖10是表示實(shí)施方式1的幀格式的一個(gè)例子的圖；圖11是表示在開環(huán)控制時(shí)的實(shí)施方式1的通信中繼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖12是表示在發(fā)送和接收中使用不同天線時(shí)的實(shí)施方式1的通信中繼裝置的主 要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖13是表示實(shí)施方式2的通信中繼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖14是表示實(shí)施方式2的基站裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；以及圖15是表示如何進(jìn)行實(shí)施方式2的中繼判定的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)圖1是表示實(shí)施方式1的通信系統(tǒng)的概要的圖。這里，以希望從移動(dòng)臺(tái)MSl向基 站BSl發(fā)送信號(hào)的情況，即通過上行線路的通信為例，進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)中，包括移動(dòng)臺(tái)MS1、中繼站(Relay Station)RSU RS2以 及基站BS1。而且，移動(dòng)臺(tái)MSl希望向基站BSl發(fā)送信號(hào)。然而，由于移動(dòng)臺(tái)MSl位于蜂窩 范圍外，或者由于移動(dòng)臺(tái)MSl的發(fā)送功率小于基站BSl的發(fā)送功率，所以移動(dòng)臺(tái)MSl處于無 法直接向基站BSl發(fā)送信號(hào)的狀態(tài)。因此，移動(dòng)臺(tái)MSl向在移動(dòng)臺(tái)MSl與基站BSl之間存 在的中繼站RSl和中繼站RS2請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)的中繼。圖2是表示在這樣的情況下的本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)的通信中繼方法的步驟的 流程圖。另外，為了簡(jiǎn)化說明，將通過中繼站RSl進(jìn)行中繼時(shí)的中繼路線稱為路線#1，而將 通過中繼站RS2進(jìn)行中繼時(shí)的中繼路線稱為路線#2。在本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)中，首先，掌握各個(gè)中繼站與基站之間(RS-BS間)的傳 播路徑狀態(tài)(ST1010)，基于該傳播路徑狀態(tài)，設(shè)定在判斷各個(gè)中繼站是否進(jìn)行中繼時(shí)所使 用的判斷指標(biāo)(ST1020)。具體而言，在本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)中，對(duì)于RS-BS間的傳播路徑 狀態(tài)較差的中繼路線，設(shè)定嚴(yán)格的是否進(jìn)行中繼的判斷指標(biāo)，而對(duì)于RS-BS間的傳播路徑 狀態(tài)較好的中繼路線，設(shè)定寬松的是否進(jìn)行中繼的判斷指標(biāo)。另一方面，在本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)中，還掌握請(qǐng)求了中繼的移動(dòng)臺(tái)和中繼站之 間的傳播路徑狀態(tài)，即MS-RS間的傳播路徑狀態(tài)(ST1030)。然后，在ST1020和ST1030都完 成時(shí)，在ST1040，將MS-RS間的傳播路徑狀態(tài)與在ST1020所設(shè)定的判斷指標(biāo)對(duì)照，作出各個(gè) 中繼站是否進(jìn)行中繼的最終判斷。也就是說，在本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)中，各個(gè)中繼站基于周圍的傳播路徑狀態(tài)，自 主地(autonomously)判斷是否進(jìn)行中繼?；镜鹊母邔诱静贿M(jìn)行從移動(dòng)臺(tái)MSl到基站BSl 的中繼路線的路由處理。于是，在本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)中，由于不存在由基站判斷在各個(gè) 中繼站有無中繼的步驟，以及對(duì)各個(gè)中繼站指示判斷結(jié)果的步驟，因此能夠迅速進(jìn)行中繼 處理本身。另外，在本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)中，對(duì)于RS-BS間的傳播路徑狀態(tài)較差的中繼路 線，設(shè)定嚴(yán)格的判斷指標(biāo)。也就是說，RS-BS間的傳播路徑狀態(tài)較差，意味著即使通過該中繼 路線進(jìn)行中繼，基站最終無差錯(cuò)地接收其中繼信號(hào)的幾率也較低。于是，在本實(shí)施方式的通 信系統(tǒng)中，對(duì)于這樣的中繼路線一開始就使用嚴(yán)格的判斷指標(biāo)，進(jìn)行是否中繼的判定(中 繼判定)。由此，即使不由基站等的高層站進(jìn)行路由處理，也自動(dòng)地選擇更好的中繼路線，從 而提高通信系統(tǒng)的吞吐量。而且，還能夠迅速進(jìn)行中繼路線的選擇。這里，傳播路徑的狀態(tài)例如是SNR(Signal to Noise power Ratio，信噪比)、 BER(Bit Error Rate，比特差錯(cuò)率)等的線路質(zhì)量，或者是用于線路變動(dòng)補(bǔ)償?shù)男诺拦烙?jì) 值。例如在圖1的例子中，MS-RS間的線路質(zhì)量在路線#1和#2都是SNR = 12dB。而且， 在路線#1，RS-BS間的線路質(zhì)量為SNR = 15dB，而在路線#2，RS-BS間的線路質(zhì)量為SNR = 8dB。因此，在本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)中，與路線#1相比，在路線#2中將是否進(jìn)行中繼的判 斷指標(biāo)設(shè)定得更嚴(yán)格。例如，如果在路線#1設(shè)定成MS-RS間的線路質(zhì)量為IOdB以上時(shí)判斷為進(jìn)行中繼， 則在路線#2設(shè)定成MS-RS間的線路質(zhì)量不到15dB時(shí)不進(jìn)行中繼。因此，在圖1的例子中，本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)只使用路線#1進(jìn)行中繼。另外，在圖1的例子中，表示了只有通過中繼站RSl的中繼路線滿足本實(shí)施方式的 通信系統(tǒng)的中繼條件，通過該中繼路線進(jìn)行中繼的情況。但是，在其它環(huán)境下，也有可能中 繼站RSl和中繼站RS2的雙方的中繼路線都滿足本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)的中繼條件。此時(shí)， 在本實(shí)施方式中，通過雙方的中繼路線發(fā)送信號(hào)。也就是說，也有可能存在有多個(gè)中繼路線 的情況。在這樣的情況下，在基站BSl對(duì)來自各個(gè)中繼路線的接收信號(hào)進(jìn)行合成，通過空間 分集增益，進(jìn)一步提高接收性能。另外，這里以在移動(dòng)臺(tái)MSl和基站BSl之間存在中繼站RSI、RS2的多個(gè)中繼站的 情況為例進(jìn)行了說明。但是，即使只有一個(gè)中繼站，本實(shí)施方式的通信中繼方法也起作用。 也就是說，在這樣的情況下，在判斷為只存在一個(gè)的中繼站中不進(jìn)行中繼時(shí)，該通信系統(tǒng)中 不進(jìn)行移動(dòng)臺(tái)MSl的通信數(shù)據(jù)的中繼，移動(dòng)臺(tái)MSl無法與基站BSl進(jìn)行通信。另外，這里以中繼的請(qǐng)求源(中繼請(qǐng)求站)為移動(dòng)臺(tái)的情況為例進(jìn)行了說明。但 是，中繼請(qǐng)求站也可以是筆記本電腦等的移動(dòng)通信終端。接下來，在構(gòu)成上述通信系統(tǒng)的各個(gè)通信裝置中，對(duì)體現(xiàn)本發(fā)明特征的中繼站 RSl (RS2)和基站BSl的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作進(jìn)行說明。這里，以作為表示傳播路徑狀態(tài) 的指標(biāo)使用線路質(zhì)量的情況為例進(jìn)行說明。圖3是表示上述中繼站RSl (RS2)的具體裝置結(jié)構(gòu)，即本實(shí)施方式的通信中繼裝置 (中繼站裝置)100的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。這里只說明進(jìn)行上行線路中繼處理的功能。在本實(shí)施方式中，可以適用將在圖2說明的判斷是否進(jìn)行中繼的各個(gè)步驟作為都 由中繼站進(jìn)行的開環(huán)控制，或作為由中繼站和基站分散進(jìn)行的閉環(huán)控制。于是，首先對(duì)作為 閉環(huán)控制的情況進(jìn)行說明。通信中繼裝置100包括天線101、接收RF處理單元102、線路質(zhì)量估計(jì)單元103、中 繼控制單元104、發(fā)送RF處理單元105、天線106、解調(diào)單元107以及接收RF處理單元108。通信中繼裝置100的各個(gè)單元進(jìn)行以下動(dòng)作。接收RF處理單元102對(duì)通過天線101接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理、正交檢波等的 為非再生中繼所需的處理。這里，再生中繼是指再生接收比特串，也就是將二進(jìn)制數(shù)據(jù)變換成實(shí)際數(shù)據(jù)的處 理。也就是說，再生中繼中，在對(duì)接收數(shù)據(jù)施加糾錯(cuò)處理之后進(jìn)行再調(diào)制處理，然后進(jìn)行 中繼數(shù)據(jù)的發(fā)送。相對(duì)于此，非再生中繼是指不進(jìn)行接收比特串的再生，對(duì)接收信號(hào)只施 加功率放大等簡(jiǎn)單的處理之后發(fā)送的處理。也就是說，在非再生中繼中，對(duì)接收信號(hào)只進(jìn) 行物理層級(jí)的處理，然后迅速地轉(zhuǎn)移到發(fā)送處理。于是，由于在非再生中繼中不進(jìn)行應(yīng)用 (application)層等的非物理層級(jí)的處理，因此與再生中繼的情況相比，能夠快速進(jìn)行中繼 處理。線路估計(jì)單元103對(duì)從接收RF處理單元102輸出的來自移動(dòng)臺(tái)MSl的接收信號(hào) 進(jìn)行線路質(zhì)量的估計(jì)。通過該線路質(zhì)量的估計(jì)，線路質(zhì)量估計(jì)單元103能夠獲取MS-RS間 的線路質(zhì)量。另外，關(guān)于線路質(zhì)量的具體估計(jì)方法，將在后面敘述。中繼控制單元104對(duì)從線路質(zhì)量估計(jì)單元103輸出的線路質(zhì)量信息與由基站BSl 指示的閾值進(jìn)行比較，基于比較結(jié)果決定是否進(jìn)行中繼，并將表示是否進(jìn)行中繼的0N/0FF 控制信號(hào)輸出到發(fā)送RF處理單元105。
發(fā)送RF處理單元105對(duì)從接收RF處理單元102輸出的中繼信號(hào)施加正交調(diào)制、 功率放大及濾波處理等的為非再生中繼所需的處理，并通過天線106發(fā)送該中繼信號(hào)。另一方面，接收RF處理單元108對(duì)接收信號(hào)施加濾波處理、下變頻及A/D變換等 的規(guī)定的無線接收處理，并將所得到的信號(hào)輸出到解調(diào)單元107。解調(diào)單元107對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼等的從接收信號(hào)提取數(shù)據(jù)的處理。在所 解調(diào)的接收數(shù)據(jù)中，將用于中繼控制的閾值信息輸出到中繼控制單元104。圖4是表示上述基站BS1，即本實(shí)施方式的基站裝置150的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。這 里也只說明進(jìn)行上行線路中繼處理的功能。基站裝置150包括天線151、接收RF處理單元152、線路質(zhì)量估計(jì)單元153、閾值選 擇單元154、調(diào)制單元155、發(fā)送RF處理單元156以及天線157。基站裝置150的各個(gè)單元進(jìn)行以下動(dòng)作。接收RF處理單元152對(duì)通過天線151接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理、下變頻及A/D 變換等的規(guī)定的無線接收處理，將其變換為基帶信號(hào)，并輸出到解調(diào)單元(未圖示)和線路 質(zhì)量估計(jì)單元153。線路質(zhì)量估計(jì)單元153對(duì)來自中繼站RSl (RS2)的接收信號(hào)進(jìn)行線路質(zhì)量的估計(jì)。 該線路質(zhì)量的估計(jì)處理為與通信中繼裝置100內(nèi)的線路質(zhì)量估計(jì)單元103中所進(jìn)行的線路 質(zhì)量的估計(jì)處理同樣的處理，通過該處理，線路質(zhì)量估計(jì)單元153能夠獲取RS-BS間的線路質(zhì)量。閾值選擇單元154基于有關(guān)作為對(duì)象的移動(dòng)臺(tái)的上行線路(上行鏈路)的調(diào)制參 數(shù)(MCS參數(shù))的信息和從線路質(zhì)量估計(jì)單元153輸出的RS-BS間的線路質(zhì)量估計(jì)結(jié)果，決 定通信中繼裝置100的中繼判定上所使用的閾值。在實(shí)際的通信系統(tǒng)中存在多個(gè)通信中繼 裝置，閾值選擇單元154對(duì)每個(gè)通信中繼裝置設(shè)定閾值。調(diào)制單元155對(duì)所決定的閾值的信息施加QPSK等的規(guī)定的調(diào)制處理，并輸出到發(fā) 送RF處理單元156。發(fā)送RF處理單元156對(duì)從調(diào)制單元155輸出的發(fā)送基帶信號(hào)施加D/A變換、上變 頻、功率放大及濾波處理等的規(guī)定的無線發(fā)送處理，通過天線157進(jìn)行發(fā)送。圖5是用于說明由上述通信中繼裝置100和基站裝置150構(gòu)成的通信系統(tǒng)的一系 列的動(dòng)作的時(shí)序圖。首先，基站對(duì)RS-BS間的線路質(zhì)量進(jìn)行估計(jì)(ST1110)?；谠摼€路質(zhì)量和有 關(guān)作為對(duì)象的移動(dòng)臺(tái)的上行鏈路的MCS參數(shù)的信息，選擇用于中繼站的中繼判定的閾 值(ST1120)。關(guān)于該閾值的信息被發(fā)送到中繼站(ST1130)。中繼站接收該閾值信息 (ST1210)。另外，中繼站估計(jì)MS-RS間的線路質(zhì)量(ST1220)，并將所得到的線路質(zhì)量與 在ST1210得到的閾值比較(ST1230)。然后，在線路質(zhì)量為閾值以上時(shí)，中繼站進(jìn)行中繼 (ST1240)，基站接收中繼信號(hào)(ST1114)。另外，在存在多個(gè)中繼站時(shí)，ST1140成為合成接 收。另一方面，在ST1230中線路質(zhì)量小于閾值時(shí)，中繼站不進(jìn)行中繼(S T1250)。如上所述，在本實(shí)施方式中，基于RS-BS間的線路質(zhì)量，決定用于由中繼站判定中 繼的實(shí)施/中止的閾值(用于與MS-RS間的接收信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行比較和判定的閾值)。而且， 在RS-BS間的線路質(zhì)量狀態(tài)較好時(shí)，將用于判定MS-RS間的質(zhì)量的閾值設(shè)定得較低。也就 是說，在RS-BS間的線路質(zhì)量較好時(shí)，即使MS-RS間的線路質(zhì)量稍差也判斷為進(jìn)行中繼。另一方面，在RS-BS間的線路質(zhì)量狀態(tài)較差時(shí)，將基于MS-RS間的線路質(zhì)量的中繼判定的閾值 設(shè)定得較高。各個(gè)中繼站基于該所設(shè)定的閾值判斷是否進(jìn)行中繼。由此，由于中繼路徑基于各個(gè)中繼路徑的瞬時(shí)的質(zhì)量自適應(yīng)地切換，因此即使在 傳輸路徑特性的變動(dòng)較快時(shí)也能夠跟隨。而且，由于減少質(zhì)量較差的非再生中繼信號(hào)的發(fā) 生而且能夠在基站BSl等的接收裝置利用空間分集增益，因此提高接收特性而提高整個(gè)通 信系統(tǒng)的吞吐量。接下來，詳細(xì)說明在ST1120的閾值選擇處理。圖6表示在基于MCS參數(shù)進(jìn)行是否中繼的判斷時(shí)所使用的判斷指標(biāo)的表，即用于 中繼控制的閾值設(shè)定表。以使用SNR作為線路質(zhì)量的情況為例進(jìn)行說明。該表中，基于RS-BS間的SNR的程度，對(duì)每個(gè)MCS參數(shù)的所需質(zhì)量設(shè)定了在通信中 繼裝置100內(nèi)的中繼控制單元104所使用的判定閾值。假設(shè)MCS參數(shù)已經(jīng)基于MS-RS間及 RS-BS間的線路質(zhì)量測(cè)定值等另行選擇。閾值選擇單元154接收從線路質(zhì)量估計(jì)單元153 輸出的估計(jì)SNR值和對(duì)中繼請(qǐng)求站MSl的MCS參數(shù)(例如，16QAM)，從該閾值設(shè)定表中選擇 在中繼站RS1 (RS2)所使用的用于中繼判定的閾值。如果使用由該表所設(shè)定的閾值進(jìn)行中繼判定，則例如在RS-BS間的SNR較好時(shí)， MS-RS間的判定閾值被設(shè)定得較低，使此中繼判定較寬松。另一方面，在RS-BS間的SNR較 差時(shí)，MS-RS間的判定閾值被設(shè)定得較高而使中繼判定較嚴(yán)格。而且，與此同時(shí)，來自移動(dòng)臺(tái) MSl的信號(hào)滿足MCS的所需質(zhì)量。例如，在MCS為16QAM而且RS-BS間的估計(jì)SNR為15dB 的情況下，判定閾值被設(shè)定為10dB。另外，在MCS為16QAM而且RS-BS間的估計(jì)SNR為8dB 的情況下，判定閾值被決定為15dB。在MCS為QPSK時(shí)，也同樣基于RS-BS間的SNR決定 MS-RS間的判定閾值。另外，在RS-BS間的SNR不滿足MCS的所需質(zhì)量時(shí)，MS-RS間的判定閾值被設(shè)定為 無限大等，成為實(shí)際上無法進(jìn)行中繼的設(shè)定?；蛘?，也可以一開始就輸出表示中繼中止的控 制信號(hào)。如上所述，在本實(shí)施方式，除了各個(gè)RS-BS間的線路質(zhì)量之外，還基于MCS參數(shù)的 所需質(zhì)量決定上述閾值。于是，由于能夠決定適合于MCS參數(shù)的閾值，因此能夠?qū)嵤└m當(dāng) 的中繼控制，能夠提高通信系統(tǒng)的吞吐量。而且，在各個(gè)中繼站中，與各個(gè)移動(dòng)臺(tái)分別對(duì)應(yīng)地獨(dú)立實(shí)施以上動(dòng)作，由此在一個(gè) 中繼站中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)于各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的分散的中繼控制，從而能夠提高通信系統(tǒng)的吞吐量。而且，在中繼站為固定時(shí)，或者在移動(dòng)速度較慢的移動(dòng)臺(tái)作為中繼站動(dòng)作時(shí)，與 MS-RS間的線路質(zhì)量相比，RS-BS間的線路質(zhì)量的變動(dòng)十分地緩慢。于是，由于能夠?qū)⒒?BSl向中繼站RS1(RS2)通知閾值的間隔設(shè)定得較大，因此能夠降低信令(signaling)的開 銷(overhead) 0另外，也可以例如使用圖7所示的閾值設(shè)定曲線決定閾值，來取代圖6所示的表。 該曲線具有對(duì)于每個(gè)MCS參數(shù)，在RS-BS間的SNR較小時(shí)閾值的值較大，而在RS-BS間的 SNR值較大時(shí)閾值的值較小的特征，而且由下式所示的函數(shù)來表現(xiàn)。閾值=f (MCS 參數(shù)、RS-BS 間的 SNR) 圖8是表示本實(shí)施方式的通信中繼方法的具體例子的圖。具體條件與圖1相同。
在該圖的例子中，假設(shè)用于移動(dòng)臺(tái)MSl所發(fā)送的數(shù)據(jù)的調(diào)制的MCS被設(shè)為16QAM 時(shí)，由于路線#1的RS-BS間的估計(jì)SNR為15dB，所以基于圖6的閾值設(shè)定表，MS-RS間的判 定閾值被決定為10dB。另一方面，路線#2的RS-BS間的估計(jì)SNR為8dB時(shí)，判定閾值被決 定為15dB。因此，假設(shè)路線#1和路線#2的MS-RS間的SNR = 12dB時(shí)，路線#1在閾值以上 而進(jìn)行中繼，但由于路線#2低于閾值而不進(jìn)行中繼，即中止中繼。例如MCS為QPSK時(shí)，也同樣基于RS-BS間的SNR，參照?qǐng)D6的閾值設(shè)定表決定 MS-RS間的判定閾值。接下來說明SNR估計(jì)方法。首先，基站裝置150內(nèi)的線路質(zhì)量估計(jì)單元153基于在從中繼站發(fā)送的信號(hào)中所 包含的導(dǎo)頻碼元及數(shù)據(jù)碼元等估計(jì)RS-BS間的SIR。作為SIR估計(jì)方法，假設(shè)在所接收的數(shù) 據(jù)碼元之前連續(xù)發(fā)送了 N個(gè)導(dǎo)頻碼元ρη(η = 1,2,…，N)時(shí)，基于與基站內(nèi)的導(dǎo)頻碼元串 的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算結(jié)果的平均值，由下式(1)來估計(jì)傳輸路徑的信道響應(yīng)。
1 wh=—^rnPn
ly "=1 ... ( 1 )再有，由下式(2)計(jì)算rn。rn = pnh+nn · · · (2)另外，N為導(dǎo)頻碼元總數(shù)，pn為第η個(gè)導(dǎo)頻碼元，rn為第η個(gè)接收導(dǎo)頻碼元，h為實(shí)際 傳輸路徑的信道響應(yīng)，~為接收第η個(gè)導(dǎo)頻碼元時(shí)的加法性高斯噪聲(additive Gaussian noise)0這里，假設(shè)pn滿足下式(3)，而且對(duì)于連續(xù)的N個(gè)導(dǎo)頻碼元的長(zhǎng)度，信道響應(yīng)的變 化量充分小。IpnI2=I . . . (3)于是，式(1)成為下式(4)。
權(quán)利要求
1.一種通信中繼裝置，對(duì)從第一通信裝置到第二通信裝置的發(fā)送進(jìn)行中繼，該通信中 繼裝置包括第一獲取單元，獲取所述第一通信裝置與所述通信中繼裝置之間的第一傳播路徑狀態(tài)；判斷指標(biāo)接收單元，接收是否進(jìn)行中繼的判斷指標(biāo)；以及 判斷單元，基于所述第一傳播路徑狀態(tài)和所述判斷指標(biāo)，判斷是否進(jìn)行中繼。
2.如權(quán)利要求1所述的通信中繼裝置，所述判斷單元判斷是否對(duì)中繼信號(hào)的每個(gè)子信道進(jìn)行中繼。
3.如權(quán)利要求1所述的通信中繼裝置，還包括 設(shè)定單元，設(shè)定閾值作為所述判斷指標(biāo)， 所述判斷單元通過所述閾值判斷是否進(jìn)行中繼。
4.如權(quán)利要求3所述的通信中繼裝置，所述判斷單元將所述第一傳播路徑狀態(tài)與所述閾值比較，并在所述第一傳播路徑狀態(tài) 為閾值以上時(shí)，判斷為進(jìn)行中繼。
5.如權(quán)利要求1所述的通信中繼裝置，所述第一傳播路徑狀態(tài)通過線路質(zhì)量、信道估計(jì)值、接收功率、填充比特?cái)?shù)、發(fā)送功率、 發(fā)送復(fù)數(shù)加權(quán)系數(shù)、或者在多入多出方式中所使用的矩陣、奇異值、或特征值來表示。
6.如權(quán)利要求1所述的通信中繼裝置，還包括第二獲取單元，獲取所述通信中繼裝置與所述第二通信裝置之間的第二傳播路徑狀 態(tài)；以及設(shè)定單元，基于所述第二傳播路徑狀態(tài)，設(shè)定是否進(jìn)行中繼的判斷指標(biāo)。
7.一種通信中繼方法，用于對(duì)從第一通信裝置到第二通信裝置的發(fā)送進(jìn)行中繼，該通 信中繼方法包括以下步驟獲取所述第一通信裝置與所述通信中繼裝置之間的第一傳播路徑狀態(tài)； 接收是否進(jìn)行中繼的判斷指標(biāo)；以及基于所述第一傳播路徑狀態(tài)和所述判斷指標(biāo)，判斷是否進(jìn)行中繼。
8.一種通信裝置，由通信中繼裝置對(duì)從其他通信裝置到本通信裝置的發(fā)送進(jìn)行中繼， 該通信裝置包括第二獲取單元，獲取所述通信中繼裝置與本通信裝置之間的第二傳播路徑狀態(tài)； 設(shè)定單元，基于所述第二傳播路徑狀態(tài)，設(shè)定所述通信中繼裝置是否進(jìn)行中繼的判斷 指標(biāo)；以及發(fā)送單元，將所述判斷指標(biāo)發(fā)送到所述通信中繼裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的通信裝置，所述設(shè)定單元除了所述第二傳播路徑狀態(tài)之外，還基于調(diào)制編碼方式參數(shù)設(shè)定所述判 斷指標(biāo)。
10.如權(quán)利要求8所述的通信裝置，所述設(shè)定單元設(shè)定閾值作為所述判斷指標(biāo)。
11.如權(quán)利要求10所述的通信裝置，所述第二傳播路徑狀態(tài)越好，所述設(shè)定單元將所述閾值設(shè)定得越低。
12.如權(quán)利要求8所述的通信裝置，所述第二傳播路徑狀態(tài)通過線路質(zhì)量、信道估計(jì)值、接收功率、填充比特?cái)?shù)、發(fā)送功率、 發(fā)送復(fù)數(shù)加權(quán)系數(shù)、或者在多入多出方式中所使用的矩陣、奇異值、或特征值來表示。
13.—種通信中繼方法，用于由通信中繼裝置對(duì)從其他通信裝置到本通信裝置的發(fā)送 進(jìn)行中繼，該通信中繼方法包括以下步驟獲取所述通信中繼裝置與本通信裝置之間的第二傳播路徑狀態(tài)； 基于所述第二傳播路徑狀態(tài)，設(shè)定所述通信中繼裝置是否進(jìn)行中繼的判斷指標(biāo)；以及 將所述判斷指標(biāo)發(fā)送到所述通信中繼裝置。
全文摘要
公開了通信中繼方法等，即使傳播路徑的狀態(tài)變動(dòng)，也能夠不使通信系統(tǒng)的吞吐量降低地進(jìn)行通信的中繼。在該方法中，掌握RS-BS間的傳播路徑狀態(tài)(S T1010)，基于該傳播路徑狀態(tài)，設(shè)定在判斷是否進(jìn)行中繼時(shí)所使用的判斷指標(biāo)(S T1020)。具體而言，對(duì)于RS-BS間的傳播路徑狀態(tài)較差的中繼路線，設(shè)定嚴(yán)格的判斷指標(biāo)，而對(duì)于RS-BS間的傳播路徑狀態(tài)較好的中繼路線，設(shè)定寬松的判斷指標(biāo)。另一方面，同時(shí)掌握MS-RS間的傳播路徑狀態(tài)(S T1030)。然后，在(ST1020)和(ST1030)都完成時(shí)，在(ST1040)中，將MS-RS間的傳播路徑狀態(tài)與在(ST1020)所設(shè)定的判斷指標(biāo)對(duì)照，作出是否進(jìn)行中繼的最終判斷。
文檔編號(hào)H04W16/26GK102123402SQ201110022028
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者今村大地, 堀內(nèi)綾子 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社