源，這是因?yàn)樵谙嚓P(guān)蜂窩無線標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，這一般被定義成出現(xiàn)在幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的預(yù)定位置。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)工作的用戶設(shè)備從而被預(yù)編程，以預(yù)期在幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的預(yù)定位置處的控制數(shù)據(jù)。于是，如果如同對于基站2那樣，向中繼站10分配相同的子帶，那么在從基站2發(fā)射的控制數(shù)據(jù)和從中繼站10發(fā)射的控制數(shù)據(jù)之間可能出現(xiàn)干擾。
[0020]實(shí)踐中，當(dāng)被置于基站扇區(qū)的覆蓋范圍的極端處時，中繼站最有價值，這是因?yàn)檎窃谒鰳O端處，最可能需要增強(qiáng)覆蓋，不過在這種情況下，也最可能引起干擾。另外，在源于在相同子帶中工作的相鄰中繼站的發(fā)射之間可能存在干擾。
[0021]從而，在利用η = 3頻率復(fù)用的常規(guī)蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍內(nèi)使用中繼站可能造成對從基站發(fā)射的信號和對從相鄰中繼站發(fā)射的信號的干擾。
[0022]本發(fā)明的目的是提供解決這些缺陷的方法和設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種在蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中分配幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的無線電資源的方法，所述網(wǎng)絡(luò)包括多個基站和多個中繼站，所述幀結(jié)構(gòu)包括用于傳送控制數(shù)據(jù)的多個第一無線電資源元素，所述方法包括:分配所述多個第一無線電資源元素中的一個或多個元素以供所述基站傳送控制數(shù)據(jù)之用；和分配所述多個第一無線電資源元素中的一個或多個不同元素以供所述中繼站傳送控制數(shù)據(jù)之用。
[0024]這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于避免了在用戶設(shè)備接收的、基站發(fā)射的控制數(shù)據(jù)和中繼站發(fā)射的控制數(shù)據(jù)之間的干擾。例如，可以裝備基站，以對扇區(qū)形成無線覆蓋，并且中繼站可在基站的覆蓋范圍內(nèi)工作。用戶設(shè)備可被預(yù)編程，以接收一個或多個無線電資源元素內(nèi)的控制數(shù)據(jù)，所述一個或多個無線電資源元素可以是例如在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分配無線電資源的幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的控制時隙。
[0025]優(yōu)選地，幀結(jié)構(gòu)包括用于傳送凈荷數(shù)據(jù)的多個第二無線電資源元素，所述方法包括分配所述多個第二無線電資源元素中的一個或多個元素，供基站傳送凈荷數(shù)據(jù)之用；和分配所述多個第二無線電資源元素中的一個或多個不同元素，供中繼站傳送凈荷數(shù)據(jù)之用。這具有通過在基站之間復(fù)用無線電資源元素，以及通過在中繼站之間復(fù)用不同的無線電資源元素，能夠傳送高凈荷數(shù)據(jù)容量的好處。分配給基站的凈荷無線電資源和分配給中繼站的凈荷無線電資源的比例可與預(yù)期的負(fù)載狀況成比例，從而實(shí)現(xiàn)無線電資源的有效使用；所述比例不需要與分配給基站的控制數(shù)據(jù)無線電資源和分配給中繼站的控制數(shù)據(jù)無線電資源的比例相同，所述分配給基站的控制數(shù)據(jù)無線電資源和分配給中繼站的控制數(shù)據(jù)無線電資源的比例與控制數(shù)據(jù)協(xié)議有關(guān)。
[0026]優(yōu)選地，用時間和/或頻率區(qū)分無線電資源元素。例如，可以裝備基站以對扇區(qū)形成無線覆蓋，并且中繼站可在基站的覆蓋范圍內(nèi)工作。用戶設(shè)備可被預(yù)編程，以接收在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分配無線電資源的幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的控制時隙中的控制數(shù)據(jù)。把來自基站和中繼站的控制數(shù)據(jù)分配給不重疊的相應(yīng)頻率子帶可防止來自基站的控制數(shù)據(jù)和來自中繼站的控制數(shù)據(jù)之間的干擾。從而，來自基站和中繼站的控制數(shù)據(jù)可被分配給時間上不重疊的相應(yīng)時隙或者時間的各個部分，從而避免來自基站的控制數(shù)據(jù)和來自中繼站的控制數(shù)據(jù)之間的干擾。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然由無線電資源元素攜帶的信號不會干擾由不同的無線電資源元素攜帶的信號，這是因?yàn)檫@些無線電資源元素相互正交。
[0027]有利的是，無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)利用正交頻分多路復(fù)用。例如，頻率子帶可包括多組正交頻分多路復(fù)用(OFDM)子載波。結(jié)果，借助于在用戶設(shè)備處的單個OFDM接收器，可接收從基站和中繼站發(fā)射的信號，所述OFDM接收器接收包含基站和中繼站使用的子帶的頻帶。從而，使基站和中繼站之間的切換更容易?？勺裱魏文Ｊ桨袿FDM子載波分配給子帶；一般可在頻率上交織分配給不同子帶的子載波。這具有在子帶之間分布頻率選擇性衰落的影響的好處。
[0028]優(yōu)選地，與中繼站相比，基站以更高的發(fā)射功率進(jìn)行發(fā)射。其好處在于可廉價地構(gòu)成中繼站，和經(jīng)濟(jì)有效地使用中繼站，以提高基站提供的載波干擾比受到限制的區(qū)域中的平均載波干擾比。
[0029]通常，基站采用定向天線，而中繼站采用全向天線。結(jié)果，可以部署基站，以形成扇形覆蓋，即，頻率在圍繞基站的方位面的扇區(qū)之間被復(fù)用。這種實(shí)現(xiàn)可有效地使基站站點(diǎn)的數(shù)目降至最小，這是有益的，原因在于這些基站站點(diǎn)是天線安裝在塔上的成本較高的大功率設(shè)備。相反，中繼站可以是具有全向天線的小型、廉價設(shè)備，為了提高無線覆蓋范圍中的載波干擾比，優(yōu)選地分布與基站相比數(shù)目大得多的中繼站，不過由于中繼站的小、功率低特性，并且一般沒有天線塔，因此中繼站并不占用每個基站那樣大的設(shè)施成本。
[0030]有利的是，基站采用專用回程，例如光纖或微波鏈路。中繼站一般使用占據(jù)用于中繼站和用戶設(shè)備之間的通信的相同頻帶的無線電資源，以向基站提供數(shù)據(jù)的回程。好處在于能夠經(jīng)濟(jì)地部署中繼站，以擴(kuò)大基站的覆蓋范圍，或者提高在覆蓋范圍內(nèi)可獲得的載波噪聲比，而不存在對提供專用回程的費(fèi)用和地理限制。便利的是，可使中繼站按照IEEE802.16 j標(biāo)準(zhǔn)工作。
[0031]優(yōu)選地，網(wǎng)絡(luò)被這樣配置，以致其中來自基站的信號受到干擾的覆蓋區(qū)域與其中來自中繼站的信號受到干擾的覆蓋區(qū)域不重合。好處在于可以使基站利用η = I頻率復(fù)用方案工作，η = I頻率復(fù)用方案在基站附近提供較高的容量，代價是在基站的覆蓋范圍之間的邊界處產(chǎn)生干擾。類似地，中繼站可在與基站使用的頻率子帶不同的頻率子帶下，按照η=I頻率復(fù)用方案工作。只要與基站和中繼站相關(guān)的邊界區(qū)不重合，網(wǎng)絡(luò)就能夠提供頻譜的有效使用，這是因?yàn)橛脩粼O(shè)備能夠從在網(wǎng)絡(luò)中的特定位置，提供最佳的載波干擾比，從而提供最佳數(shù)據(jù)容量的無論哪個基站或中繼站接收信號。
[0032]可在調(diào)度器或者網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的控制下，配置基站和中繼站，以致使用由調(diào)度器或網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)分配的無線電資源元素安排發(fā)射和接收。例如，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以定義構(gòu)成將由基站使用的頻率子帶的OFDM子載波的子集，并利用專用的有線回程鏈路，將其傳送給基站。類似地，利用專用于回程的時隙，可從網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)例如經(jīng)由基站把與構(gòu)成將由中繼站使用的頻率子帶的OFDM子載波的子集有關(guān)的信息傳給中繼站。
[0033]然后，一般利用傳輸?shù)那巴酱a的一部分，比如幀控制報頭或Map，可把關(guān)于凈荷的無線電資源分配傳送給用戶設(shè)備；所述前同步碼構(gòu)成控制數(shù)據(jù)，并利用其與手持機(jī)所同步于的幀結(jié)構(gòu)的關(guān)系被預(yù)先編寫到手持機(jī)中的無線電資源。控制數(shù)據(jù)使用的無線電資源一般被安排在稱為報文段的重復(fù)區(qū)段(所述重復(fù)區(qū)段在無線系統(tǒng)按照其工作的標(biāo)準(zhǔn)中定義)，以致用戶設(shè)備可以使用任意的重復(fù)區(qū)段接收控制數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)選擇要使用的重復(fù)區(qū)段，并如上所述酌情將其傳送給基站和中繼站；用戶設(shè)備按照無線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)僅僅偵聽它被預(yù)先編程要接收的無線電資源。
[0034]根據(jù)參考附圖，僅僅作為例子給出的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的下述說明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。
【附圖說明】
[0035]圖1是表示常規(guī)的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)的示意圖；
[0036]圖2是表示與基站通信的常規(guī)中繼節(jié)點(diǎn)的示意圖；
[0037]圖3是表示蜂窩無線系統(tǒng)內(nèi)的中繼站的可能操作方法的示意圖；
[0038]圖4是表示在中繼組件和接入組件之間實(shí)現(xiàn)分時的常規(guī)幀結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0039]圖5是表示幀結(jié)構(gòu)的接入部分內(nèi)的無線電資源的常規(guī)分配的示意圖；
[0040]圖6是表示按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的蜂窩無線系統(tǒng)內(nèi)的中繼站的操作的示意圖；
[0041]圖7是表示在兩個基站和兩個中繼站的無線覆蓋范圍之間移動的用戶設(shè)備的路徑的兩個例子的示意圖；
[0042]圖8是表示在兩個基站的無線覆蓋范圍之間移動的用戶設(shè)備的路徑的兩個例子的不意圖；
[0043]圖9是表示在以不同的頻率子帶進(jìn)行發(fā)射的兩個基站的無線覆蓋范圍之間，沿著圖6圖解說明的路徑移動的用戶設(shè)備經(jīng)歷的載波干擾比的示意圖；
[0044]圖10是表示在以相同的頻率子帶進(jìn)行發(fā)射的兩個基站的無線覆蓋范圍之間，沿著圖6圖解說明的路徑移動的用戶設(shè)備經(jīng)歷的載波干擾比的示意圖；
[0045]圖11是按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的、表示在兩個基站和兩個中繼站的無線覆蓋范圍之間，沿著圖10圖解說明的路徑移動的用戶設(shè)備經(jīng)歷的載波干擾比的示意圖；
[0046]圖12是表示在幀結(jié)構(gòu)的接入部分內(nèi)按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的無線電資源的分配的示意圖；
[0047]圖13是表示在幀結(jié)構(gòu)的接入部分內(nèi)按照本發(fā)明的另一個實(shí)施例的無線電資源的分配的示意圖；以及
[0048]圖14是表示在幀結(jié)構(gòu)的接入部分內(nèi)按照本發(fā)明的又一個實(shí)施例的無線電資源的分配的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]—般來說，本發(fā)明提供目的在于通過利用中繼站，增大蜂窩無線系統(tǒng)的容量或覆蓋的方法和設(shè)備。為清楚起見，在諸如IEEE 802.16 (WiMax)或LTE之類的高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的上下文中說明所述方法和設(shè)備，不過要認(rèn)識到這只是作為例子，所說明的方法和設(shè)備并不局限于這些例子。
[0050]由于上面提及的干擾問題，通過在利用常規(guī)的η = 3頻率復(fù)用方案的蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中使用中繼站而提供的潛在容量增大受到限制。
[0051]圖6圖解說明與圖5中圖解說明的網(wǎng)絡(luò)類似的、具有按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的改進(jìn)的頻率復(fù)用方案的網(wǎng)絡(luò)。與其中基站按照η = 3的頻率復(fù)用方案工作的常規(guī)蜂窩無線系統(tǒng)形成對比，在圖6的系統(tǒng)中，基站2a、2b按照η = I的頻率復(fù)用方案工作，即，基站2a、2b在彼此相同的頻率子帶內(nèi)工作。中繼站10a...1b被分配與基站2a、2b使用的頻率子帶不同的頻率子帶。從而，中繼站也相對于彼此利用η= I頻率復(fù)用模式工作。這種方案可被擴(kuò)展到包括多個基站和多個中繼站的系統(tǒng)，基站相對于彼此采用η =