多载波无线通信系统及方法、基站、无线中继站和移动站的制作方法

专利名称：多载波无线通信系统及方法、基站、无线中继站和移动站的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线中继技术中的资源分配，更具体地，涉及多载波 无线通信系统，以及该系统中的基站、无线中继站、移动站和多载波 无线通信方法。
背景技术：
为了实现高速传输数据的无线通信系统，已经研究了宽带无线通
信方案。对于宽带信号传输，分数带宽(fractional bandwidth )越高 越好，其中分数带宽是带宽除以其中心频率。因此，对于宽带信号传 输系统使用较高的频带是实用的。然而，在使用较高的频带时，由于 信号在通信装置之间长距离传播后的衰减，接收信号功率较低。尤其 是，在NLOS (非视距)传播环境中，接收信号功率显著变弱。这使 确保大的覆盖面积变得困难。作为这个问题的解决方案，无线中继技 术被发现。在无线中继技术中，例如，在下行链路中，从基站发射的 信号在中继站被接收，中继站放大信号，接着将放大后的信号转发到 目的移动站，以使移动站接收具有较高功率的信号并且覆盖面积可以 被增大。
中继站从基站接收下行链路信号并将接收信号转发到目的移动 站。中继站也从源移动站接收上行链路信号并将接收信号转发到基站。 在中继站同时发送和接收信号时，不管下行链路还是上行链路，中继 站都可以接收从中继站自身发射的耦合波，该耦合波使中继站的接收 电路振荡，并且被检测为干扰(被称为"回路干扰")。回路干扰可使 正确地中继信号变得困难。因此，已经开发了一种无线中继方法，在 不同时间段(即时隙)进行在单个中继站处的接收和发射，以防止回
13路干扰。该方法被称为"半双工中继"。
在无线中继系统中，如果移动站距离基站非常远，则由于移动站 不能与基站直接通信，移动站经由中继站与基站通信。另一方面，如 果移动站与基站之间的距离和移动站与中继站之间的距离大约在同一 范围，则移动站可以直接与基站和中继站通信。在这种情况下，移动 站可以合并来自不同站(基站和中继站)的接收信号，由此获得合作 分集增益，这可以提高接收信号的质量或提高系统容量。基站向单个 移动站发射信号，中继站也接收然后转发(中继)那些信号给单个移 动站的方法被称为"合作通信"或"合作发射"。
不论是否使用上面提及的无线中继技术，由于无线通信中的多径 传播，从一个站发射的具有不同延时的多个波到达另一个站。这些波 可能导致频率选择性衰落，而频率选择性衰落使接收信号质量恶化。 众所周知，应用具有良好多径耐受力的多载波通信方案，例如
OFDM(正交频分复用)，对解决这个问题是有效的。
此外，4艮据OFDMA(正交频分复用多址访问)，子载波被分配给 不同用户。OFDMA使用将接收条件较好的不同子载波分配给每个用 户的资源分配方法，由此获得多用户分集增益。这导致系统容量的提 高。
2007年4月在Ireland的Dublin的Proc.65th IEEE Vehicular Technology Conference ( 2007年春天VTC )上M.Kaneko和 P.Popovski的 "Adaptive Resource Allocation in Cellular OFDMA System with Multiple Relay Stations"公开了 一种无线中继技术中的资 源分配方法，在该方法中，基站灵活有效地分配基站和中继站中的资 源以试图提高系统容量。更具体地，每个中继站为与中继站通信的移 动站向基站发送资源请求信息，然后基站基于从中继站报告的资源请 求信息来分配基站处的资源。
另一方面，2006年6月在Proceedings of IEEE International Conference on Communications( ICC ' 06 )上M.Herdin的 "A chunk based OFDM amplify-and-forward relaying scheme for 4G mobileradio systems" ^Hf了涉及基站、中继站和移动站的多载波通信方案。 在该方案中，从基站将数据信号经由基站和中继站之间较好条件的子 载波发送到中继站，中继站以下述方式重新安排子载波中继站和移 动站之间较好条件的子载波被用于将所述数据信号发射到移动站。这 导致接收信号质量的提高。
然而，在使用以上文献所述的多载波通信的中继系统中的资源分 配方法中，不考虑被分配资源的移动站是否能够执行合作通信。因此， 过多的资源可能被分配给移动站的无线链路，这可以通过合作分集增 益来提高接收特性，从而整个系统可能没有足够的容量。
因此，本发明的一个目的是提供多载波无线通信系统、基站、无 线中继站、移动站以及多载波无线通信方法，通过该方法可以将适当 的无线资源分配给移动站的无线链路。
本发明的另一个目的是提供移动站，即使基站和无线中继站使用 (至少有时候)不同的子载波集合来发射送往移动站的信号，移动站 也可以合并从基站和无线中继站发射的信号以便获得合作分集增益。

发明内容
根据本发明，提供一种多载波无线通信系统，包括基站、具有无 线中继功能的无线中继站、位于能够与基站直接通信并且能够与无线 中继站通信的位置上的第一移动站以及位于不能与基站直接通信但能 够与无线中继站通信的位置上的第二移动站，所述基站包括第一子 载波映射装置，基于信号的目的地将子载波分配给目的地是移动站的 多个信号，并且生成指示在第一子载波映射装置处对信号的子载波分 配的第一子载波映射信息，第一子载波映射装置基于每个移动站是第 一移动站还是第二移动站来确定目的地是移动站的信号的与子载波分 配有关的优先级次序；第一子载波调制装置，根据在第一子载波映射 装置处所做的子载波分配将信号调制到子载波上；将在第一子载波调 制装置处调制的信号发射到第一移动站和无线中继站的装置；和将所 述第一子载波映射信息报告给第一移动站和无线中继站的装置，所述无线中继站包括接收从基站发射的信号的装置；基于从基站报告的 第一子载波映射信息来识别接收信号的目的地的装置；第二子载波映 射装置，基于信号的目的地而不依赖于在第一子载波映射装置处所做 的子载波分配，将子载波分配给目的地是移动站的接收信号，并且生 成指示在第二子载波映射装置处对信号的子载波分配的第二子载波映
射信息，第二子载波映射装置基于每个移动站是第一移动站还是第二 移动站来确定目的地是移动站的信号的与第二子载波映射装置处的子 载波分配有关的优先级次序；将被调制到在第二子载波映射装置处分 配的子栽波上的信号发射到第一移动站和第二移动站的装置；和将第 二子载波映射信息报告给第一移动站和第二移动站的装置，所述第一 移动站包括接收来自基站的第一子载波映射信息的装置；接收来自 无线中继站的第二子载波映射信息的装置；接收来自基站和无线中继 站的信号的装置；和使用第一子栽波映射信息和第二子载波映射信息 来合并接收信号中目的地是第一移动站的信号，从而生成目的地是第 一移动站的想要的信号的装置，所述第二移动站包括接收来自无线 中继站的第二子载波映射信息的装置；接收来自无线中继站的信号的 装置；和使用第二子载波映射信息来检测接收信号中目的地是第二移 动站的想要的信号的装置。
用这样的结构，基站的第一子载波映射装置基于每个移动站是可 以执行合作通信的第 一移动站还是不能执行合作通信的第二移动站来 确定目的地是移动站的信号的与子载波分配有关的优先级次序。无线 中继站的第二子载波映射装置也基于每个移动站是笫一移动站还是第 二移动站来确定目的地是移动站的信号的与子载波分配有关的优先级 次序。通过在基站和无线中继站的每一个处确定优先级次序，适当的 无线资源(子载波)被分配给移动站。另外，基于从基站和无线中继 站发送的第一子载波映射信息和第二子载波映射信息，即使基站和无 线中继站使用不用的子载波集合来发射目的地是该移动站的信号，第 一移动站也可以合并从基站和无线中继站发射的信号以获得合作分集 增益。在系统的实施例中，基站还可以包括用于重新发射先前发射的目 的地是第一移动站的信号的装置，其中，在无线中继站中用于发射的 装置将被调制到在第二子载波映射装置处分配的子载波上的信号发射 到第一移动站和第二移动站，同时从基站重新发射目的地是第一移动 站的信号，从无线中继站发射的信号源于先前从基站发射的信号，其 中，第一子载波映射装置不依赖于分配给先前从基站发射的信号的子
栽波，将子载波分配给从基站重新发射的信号；其中，在第一移动站 中接收信号的装置接收先前从基站发射的信号，随后接收从基站重新 发射的信号以及同时从无线中继站发射并且源于先前从基站发射的信 号的信号；并且其中，第一移动站还包括对从基站和无线中继站接 收的信号进行多栽波解调的装置；以及存储器，用于存储多载波解调 信号，所存储的多载波解调信号对应于过去从基站接收的信号，其中， 使用第一子载波映射信息和第二子栽波映射信息，在第一移动站中用 于合并信号的装置将目的地是第一移动站并且存储在所述存储器中的 多载波解调信号与目的地是第一移动站并且当前从用于多载波解调的 装置输送的多载波解调信号进行合并，所述当前输送的多载波解调信 号对应于同时从基站和无线中继站接收的信号。
在这个实施例中，使用第一子载波映射信息和第二子载波映射信 息，第一移动站也可以合并来自三个分支的信号，即使三个分支对于 目的地是第一移动站的信号可能使用不同的子载波集合，这三个分支 包括先前从基站接收并且存储在存储器中的信号、当前从基站接收的 信号以及当前从无线中继站接收的信号。
由于同时从基站和无线中继站两者接收的信号可能被调制到不同 的子载波集合，所以有可能这些信号互相干扰。优选地，第一移动站 还包括用于消除干扰的装置，所述干扰影响目的地是第一移动站并且 当前从用于多载波解调的装置输送的多载波解调信号，其中，用于合 并信号的装置将目的地是第一移动站并且存储在所述存储器中的多载 波解调信号与用于消除干扰的装置消除干扰后的多载波解调信号进行 合并。
17优选地，用于消除干扰的装置由多载波解调信号生成复制信号， 所述多载波解调信号被存储在存储器中，与目的地不是第一移动站的 多载波解调信号相关，并且被调制到目的地是第一移动站并且当前从 用于多载波解调的装置输送的多载波解调信号所调制到的子载波上， 并且其中用于消除干扰的装置使用所述复制信号来消除干扰。
这是因为想要的信号受不想要的信号干扰，不想要的信号在与想 要的信号相同的子载波上被发射。想要的信号的发射源不同于不想要 的信号的发射源(如果想要的信号的源是无线中继站，则不想要的信 号的源是基站，反之亦然)。然而，由于同时从基站和无线中继站两 者接收的信号源于先前从基站接收的信号，所以移动站可以从存储在 存储器中的信号中找到与不想要的信号相关的信号。接着，用于消除 干扰的装置由存储在存储器中的信号生成复制信号。
在另一实施例中，基站中的第一子栽波映射装置可以将由无线中 继站分配给从无线中继站发射并且源于先前从基站发射的信号的信号 的子载波分配给从基站重新发射的信号。在这种情况下，基站和无线 中继站公共地使用信号的子载波，以便可以抑制来自基站和无线中继 站的信号之间的干扰。
根据本发明的另一方面，提供一种与移动站和具有无线中继功能 的无线中继站通信的基站，所述移动站包括位于能够与基站直接通^ 并且能够与无线中继站通信的位置上的笫一移动站以及位于不能与基 站直接通信但能够与无线中继站通信的位置上的第二移动站，所述基
站包括第一子载波映射装置，基于信号的目的地将子载波分配给目 的地是移动站的多个信号，并且生成指示在所述第一子载波映射装置 处对信号的子栽波分配的第一子载波映射信息，所述第一子载波映射 装置基于每个移动站是第一移动站还是第二移动站来确定目的地是移 动站的信号的与所述子载波分配有关的优先级次序；第一子载波调制 装置，根据在所述第一子载波映射装置处所做的子载波分配将信号调 制到子载波上；将在所述第一子载波调制装置处调制的信号发射到笫 一移动站和无线中继站的装置；和将所述第一子载波映射信息报告给第一移动站和无线中继站的装置。
用这样的结构，基站的第一子载波映射装置基于每个移动站是可 以执行合作通信的第一移动站还是不能执行合作通信的第二移动站来 确定目的地是移动站的信号的与子载波分配有关的优先级次序。通过 在基站和无线中继站的每一个处确定优先级次序，适当的无线资源(子 载波)被分配给移动站。
基站还可以包括确定每个移动站是第一移动站还是第二移动站的 装置，其中，第一子载波映射装置参考关于每个移动站是第一移动站 还是第二移动站的确定结果来确定优先级次序。确定每个移动站是第 一移动站还是第二移动站的装置可以帮助确定优先级次序。
优选地，第一子载波映射装置优先将源自基站的一条无线链路中 的最佳子载波分配给目的地是被第一子载波映射装置确定为具有较高 优先级的移动站的信号，所述的一条无线链路对应于被确定为具有较 高优先级的移动站，随后第一子栽波映射装置将源自基站的另一条无 线链路中的剩余最佳子载波分配给目的地是被第一子载波映射装置确 定为具有较低优先级的移动站的信号，所述的另 一条无线链路对应于 被确定为具有较低优先级的移动站。根据这种方案，基站可以将更好 的通信质量给予被确定为具有较高优先级的移动站。
优选地，第一子载波映射装置将比目的地是第二移动站的信号的 优先级更高的优先级给予目的地是第一移动站的信号。这意味着第一 子载波映射装置优先将基站和第一移动站之间的无线链路中的最佳子 载波分配给目的地是笫一移动站的信号，随后第一子载波映射装置将 基站和无线中继站之间的无线链路中的剩余最佳子载波分配给目的地
是第二移动站的信号。通常，由于倾向处于NLOS多径传播环境中， 基站和移动站之间的无线链路受频率选择性衰落的影响。另 一方面， 由于倾向处于LOS传播环境中，基站和无线中继站之间的无线链路通 常受频率均匀衰落影响，所以为这个无线链路选择任何子载波都不会 提高得到的第二移动站的通信质量。因此，目的地是第一移动站的信 号被给予更高的优先级。
19基站还可以包括用于重新发射先前发射的目的地是第一移动站的 信号的装置，以便从基站重新发射的信号与从无线中继站发射并且源 于先前从基站发射的信号同时在第一移动站处被接收，其中，第一子 载波映射装置不依赖于分配给先前从基站发射的信号的子栽波，将子 载波分配给从基站重新发射的信号。在这个实施例中，第一移动站可 以合并来自三个分支的信号，三个分支包括先前从基站接收并且存储 在存储器中的信号、当前从基站接收的信号以及当前从无线中继站接 收的信号。
另外，第一子载波映射装置可以将由无线中继站分配给从无线中 继站发射并且源于先前从基站发射的信号的子载波分配给从基站重新 发射的信号。在这种情况下，基站和无线中继站公共地使用信号的子 载波，以便可以防止来自基站和无线中继站的信号之间的干扰。
在另一实施例中，第一子栽波映射装置可以在第一分配模式和第 二分配模式中操作，在第一分配模式中，第一子载波映射装置将比目 的地是第一移动站的信号与子载波分配有关的更高的优先级给予目的 地是第二移动站的信号，在第二分配模式中，第一子载波映射装置将 比目的地是第二移动站的信号与子载波分配有关的更高的优先级给予 目的地是第一移动站的信号， 一旦目的地是第一移动站的信号在第一 移动站处不能被成功接收，则第一子载波映射装置从第一分配模式进 入到第二分配模式，如果在第一移动站处成功接收的连续发射数超过 阈值，则第一子载波映射装置从第二分配模式进入第一分配模式。这 样，在基站和无线中继系统之间的无线链路与基站和移动站之间的无 线链路两者都受频率选择性衰落影响的环境中，可以确保第一分配模 式长于第二分配模式。换句话说，在子载波分配的较长时间内，第一
子载波映射装置将更高的优先级给予第二移动站MSNT。这是有利的， 因为在第二移动站处的接收仅依赖于无线中继站而第一移动站可以合
并来自基站和无线中继站的信号。
根据本发明的另一方面，提供一种具有无线中继功能并且与基站 和移动站进行通信的无线中继站，移动站包括位于能够与基站直接通信并且能够与该无线中继站通信的位置上的第一移动站以及位于不能 与基站直接通信但能够与该无线中继站通信的位置上的第二移动站，
该无线中继站包括接收从基站发射的信号的装置；基于从基站报告 的第一子载波映射信息来识别接收信号的目的地的装置；第二子载波 映射装置，基于信号的目的地而不依赖于在所述基站的第一子载波映 射装置处所做的子载波分配，将子载波分配给目的地是移动站的接收 信号，并且生成指示在第二子载波映射装置处对信号的子载波分配的 第二子载波映射信息，第二子载波映射装置基于每个移动站是第一移 动站还是第二移动站来确定目的地是移动站的信号的与第二子载波映 射装置处的子载波分配有关的优先级次序；将被调制到在第二子栽波 映射装置处分配的子载波上的信号发射到第一移动站和第二移动站的 装置；和将第二子载波映射信息报告给第一移动站和第二移动站的装 置。
用这样的结构，无线中继站的第二子载波映射装置基于每个移动 站是可以执行合作通信的第 一移动站还是不能执行合作通信的第二移 动站来确定目的地是移动站的信号的与子载波分配有关的优先级次 序。通过在基站和无线中继站的每一个处确定优先级次序，适当的无 线资源(子载波)可以被分配给移动站。
无线中继站还可以包括用于确定每个移动站是第一移动站还是第 二移动站的装置，其中，第二子载波映射装置参考关于每个移动站是 第一移动站还是第二移动站的确定结果来确定优先级次序。用于确定 每个移动站是笫一移动站还是第二移动站的装置帮助确定优先级次 序。
优选地，第二子载波映射装置将比目的地是第一移动站的信号的 优先级更高的优先级给予目的地是第二移动站的信号。这可以提高第 二移动站处的通信质量，因为在第二移动站处的接收仅依赖于无线中 继站，这样，可以确保无线中继站覆盖宽广的面积，并且获得必需的 质量水平。
更具体地，第二子载波映射装置优先将从无线中继站到第二移动站的一条无线链路中的最佳子载波分配给目的地是第二移动站的信 号，随后第二子载波映射装置将从无线中继站到第一移动站的另一条 无线链路中的剩余最佳子载波分配给目的地是第一移动站的信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种与基站和无线中继站通信的 移动站，基站将子载波分配给目的地是移动站的多个信号并且发射被 调制到子载波上的信号，无线中继站具有基站和移动站之间的无线中 继功能，将子栽波分配给目的地是移动站的多个信号并且发射被调制
到子载波上的信号，该移动站包括从基站接收第一子载波映射信息 的装置，第一子载波映射信息指示在基站处对信号的子载波分配；从 无线中继站接收第二子栽波映射信息的装置，第二子载波映射信息指 示在无线中继站处对信号的子载波分配；接收来自基站和无线中继站 的信号的装置；以及使用第一子栽波映射信息和第二子载波映射信息 来合并接收信号中目的地是该移动站的信号，从而生成目的地是该移 动站的想要的信号的装置。
用这样的结构，即使基站和无线中继站使用不同的子载波集合来 发射目的地是该移动站的信号，移动站基于从基站和无线中继站发送 的第一子载波映射信息和第二子载波映射信息，也可以合并从基站和 无线中继站发射的信号以获得合作分集增益。
在一个实施例中，移动站还可以包括对从基站和无线中继站接 收的信号进行多载波解调的装置；以及存储器，用于存储多载波解调 信号，所存储的多载波解调信号对应于过去从基站接收的信号，其中， 使用第一子载波映射信息和第二子载波映射信息，用于合并信号的装 置将目的地是该移动站并且存储在存储器中的多载波解调信号与目的 地是该移动站并且当前从用于多载波解调的装置输送的多载波解调信 号进行合并，所述当前输送的多载波解调信号对应于从无线中继站接 收的信号。
在这个实施例中，即使两个分支对于目的地是单个第一移动站的 信号使用不同的子载波集合，移动站也可以使用第一子载波映射信息 和第二子载波映射信息来合并来自两个分支的信号，两个分支包括先
22前从基站接收并且存储在存储器中的信号以及当前从无线中继站接收 的信号。
在一个实施例中，移动站还可以包括对从基站和无线中继站接 收的信号进行多载波解调的装置；以及存储器，用于存储多载波解调 信号，所存储的多载波解调信号对应于过去从基站接收的信号，其中， 使用第一子栽波映射信息和第二子载波映射信息，用于合并信号的装 置将目的地是该移动站并且存储在存储器中的多栽波解调信号与目的 地是该移动站并且当前从用于多载波解调的装置输送的多载波解调信 号进行合并，所述当前输送的多载波解调信号对应于从基站和无线中 继站两者接收的信号。
在这个实施例中，即使三个分支对于目的地是单个第一移动站的 信号可能使用不同的子载波集合，移动站也可以使用第一子载波映射 信息和第二子载波映射信息来合并来自三个分支的信号，三个分支包 括先前从基站接收并且存储在存储器中的信号、当前从基站接收的信 号以及当前从无线中继站接收的信号。
由于同时从基站和无线中继站两者接收的信号可以被调制到不同 的子载波集合，所以有可能这些信号互相干扰。优选地，移动站还包 括用于消除干扰的装置，所述干扰影响目的地是第一移动站并且当前 从用于多载波解调的装置输送的多载波解调信号，其中，用于合并信 号的装置将目的地是第一移动站并且存储在存储器中的多载波解调信 号与用于消除干扰的装置消除干扰后的多载波解调信号进行合并。
优选地，用于消除干扰的装置由多载波解调信号生成复制信号， 多载波解调信号被存储在存储器中，与目的地不是该移动站的多载波 解调信号相关，并且被调制到目的地是该移动站并且当前从用于多栽 波解调的装置输送的多载波解调信号所调制到的子载波上，并且其中 用于消除干扰的装置使用复制信号来消除干扰。
这是因为想要的信号受不想要的信号干扰，不想要的信号与想要 的信号在相同的子载波上发射。想要的信号的发射源不同于不想要的 信号的发射源(如果想要的信号的源是无线中继站，则不想要的信号的源是基站，反之亦然)。然而，由于同时从基站和无线中继站接收 的信号源于先前从基站接收的信号，所以移动站可以从存储在存储器 中的信号中找到与不想要的信号相关的信号。接着，用于消除干扰的 装置由存储在存储器中的信号生成复制信号。
根据本发明的另一方面，提供一种多载波无线通信系统中的多载 波无线通信方法，所述多载波无线通信系统包括基站、具有无线中继 功能的无线中继站、位于能够与基站直接通信并且能够与无线中继站 通信的位置上的第一移动站以及位于不能与基站直接通信但能够与无
线中继站通信的位置上的第二移动站，所述基站执行下列步骤基于 每个移动站是第一移动站还是第二移动站，确定目的地是移动站的信 号的与基站处的子载波分配有关的优先级次序；基于信号的目的地和 基站处的子载波分配，将子栽波分配给目的地是移动站的多个信号； 生成指示在基站处对信号的子载波分配的第一子载波映射信息；根据 在所述分配步骤所做的子载波分配将信号调制到子载波上；将在所述 调制步骤调制的信号发射到第一移动站和所述无线中继站；以及将第 一子载波映射信息报告给第一移动站和无线中继站；无线中继站执行 下列步骤接收从基站发射的信号；基于从基站报告的第一子载波映 射信息，识别接收信号的目的地；基于每个移动站是第一移动站还是 第二移动站，确定目的地是移动站的信号的与无线中继站处的子栽波 分配有关的优先级次序；基于信号的目的地和无线中继站处的子载波 分配，而不依赖于基站处所做的子载波分配，将子载波分配给目的地 是移动站的接收信号；生成指示在无线中继站处对信号的子载波分配 的第二子载波映射信息；将被调制到在无线中继站处分配的子载波上
的信号发射到第一移动站和第二移动站；以及将第二子载波映射信息 报告给第一移动站和第二移动站；第一移动站执行下列步骤接收来 自基站的第一子载波映射信息；接收来自无线中继站的第二子载波映 射信息；接收来自基站和无线中继站的信号；以及使用第一子载波映 射信息和第二子载波映射信息，合并接收信号中目的地是第一移动站 的信号，从而生成目的地是第一移动站的想要的信号；第二移动站执
24行下列步骤接收来自无线中继站的第二子载波映射信息；接收来自 无线中继站的信号；以及使用第二子载波映射信息，检测接收信号中 目的地是笫二移动站的想要的信号。
根据本发明的另一方面，提供一种多载波无线通信系统，包括基 站、具有无线中继功能的无线中继站、位于能够与基站直接通信并且 能够与无线中继站通信的位置上的第一移动站以及位于不能与基站直 接通信但能够与无线中继站通信的位置上的第二移动站，所述基站包 括第一子载波映射装置，基于信号的起源将子载波分配给从无线中 继站发射并且源于移动站的多个信号，并且生成指示在笫一子载波映 射装置处对信号的子载波分配的第一子载波映射信息，笫一子载波映 射装置基于每个移动站是第一移动站还是第二移动站来确定源于移动 站的信号的与子载波分配有关的优先级次序；将第一子载波映射信息 报告给无线中继站，以便无线中继站识别将源于各移动站的信号发射 到所述基站应当使用的子载波的装置；以及接收来自无线中继站和第 一移动站的信号的装置；所述无线中继站包括第二子载波映射装置， 基于信号的起源而不依赖于在第一子载波映射装置处所做的子载波分 配，将子载波分配给源于移动站的信号，并且生成指示在第二子载波 映射装置处对信号的子载波分配的第二子载波映射信息，第二子栽波 映射装置基于每个移动站是第一移动站还是第二移动站来确定源于移 动站的信号的与第二子载波映射装置处的子载波分配有关的优先级次 序；将第二子载波映射信息报告给第一移动站和第二移动站，以便每 个移动站识别在该移动站处发射信号应当使用的子载波的装置；将第 二子载波映射信息报告给基站，以便基站识别各移动站处所使用的子 栽波的装置；接收从第一和第二移动站发射的信号的装置；基于在第 二子载波映射装置处得到的第二子载波映射信息来识别在用于接收的 装置处接收的信号的起源的装置；接收来自基站的第一子栽波映射信 息的装置；以及用于将被调制到根据在第 一子载波映射信息中指示的 子载波分配而定的子载波上的信号发射到基站的装置，第一和第二移 动站的每一个包括接收来自无线中继站的第二子栽波映射信息的装置；子载波调制装置，将目的地是基站的信号调制到根据在第二子载 波映射信息中指示的子载波分配而定的子载波上；以及发射在子载波 调制装置处调制的信号的装置，其中，所述基站还包括使用第一子 载波映射信息和第二子栽波映射信息将源于第一移动站并且从无线中 继站接收的信号和源于第一移动站并且从第一移动站接收的信号进行 合并，从而产生源于第一移动站的信号的装置；以及使用第二子载波 映射信息检测从无线中继站接收的信号中源于第二移动站的信号的装 置。
用这样的结构，基站的第一子载波映射装置基于每个移动站是可 以执行合作通信的第一移动站还是不能执行合作通信的第二移动站来 确定源于移动站的信号的与子载波分配有关的优先级次序。无线中继 站的第二子载波映射装置也基于每个移动站是第一移动站还是第二移
动站来确定源于移动站的信号的与子栽波分配有关的优先级次序。通 过在基站和无线中继站的每一个处确定优先级次序，适当的无线资源 (子载波)被分配给移动站。另外，基于在基站处得到的第一子栽波 映射信息和从无线中继站发送的第二子载波映射信息，即使第 一移动 站和无线中继站使用不用的子载波集合来发射源于单个移动站的信 号，基站也可以合并从第一移动站和无线中继站发射的信号以获得合 作分集增益。
在系统的实施例中，第一移动站还包括用于重新发射先前发射的 目的地是基站的信号的装置，其中，在无线中继站中用于发射的装置 将根据在第一子载波映射信息中指示的子载波分配而定的信号发射到 所述基站，同时在第一移动站的用于重新发射的装置处重新发射信号， 从无线中继站发射的信号源于先前从第一移动站发射的信号，其中， 基站中用于接收信号的装置接收先前从基站发射的信号，随后接收从 第一移动站重新发射的信号，同时接收从无线中继站发射并且源于先 前从第一移动站发射的信号的信号，其中，所述基站还包括第三子 载波映射装置，不依赖于分配给先前从第一移动站发射的信号的子载 波，将子载波分配给从第一移动站重新发射的信号，并且生成指示对从第一移动站重新发射的信号的子载波分配的第三子载波映射信息； 将第三子载波映射信息报告给第一移动站以便第一移动站识别重新发 射信号应当使用的子载波的装置；对从第一移动站和无线中继站接收 的信号进行多载波解调的装置；以及存储器，用于存储多载波解调信 号，所存储的多载波解调信号对应于过去从第一移动站接收的信号， 其中，使用第一子载波映射信息、第二子载波映射信息和第三子载波 映射信息，在基站中用于合并信号的装置将从第一移动站接收并且存 储在存储器中的多载波解调信号与当前从所述用于多载波解调的装置 输送的多载波解调信号进行合并，所述当前输送的多载波解调信号对 应于同时从第一移动站和无线中继站接收的信号。
在这个实施例中，即使三个分支对于目的地是单个第一移动站的 信号可能使用不同的子载波集合，基站也可以使用第一子载波映射信 息、第二子载波映射信息和第三子载波映射信息来合并来自三个分支 的信号，这三个分支包括先前从第一移动站接收并且存储在存储器中 的信号、当前从第一移动站接收的信号以及当前从无线中继站接收的 信号。


图l是示出根据本发明一个实施例的无线中继系统的示意图； 图2是示出根据本发明实施例的基站的功能元件的示意图； 图3是示出根据本实施例的无线中继站的功能元件的示意图； 图4是示出根据本实施例的每个移动站的功能元件的示意图； 图5是示出根据本实施例没有消除干扰的每个移动站中的信号检
测器的功能元件的示意图6A是示出根据本发明第一实施例在时隙[2"1中的通信状态的
示意图6B是示出在图6A所示的通信状态下在基站处的子载波分配； 图7A是示出根据本发明第一实施例在另一时隙[2/]中的通信状态 的示意图；图7B是示出在图7A所示的通信状态下在无线中继站处的子载波 分配；
图8是根据本发明的第一实施例示出在移动站处在时隙[2/]中接 收信号的合并的示意图，该移动站可以执行合作通信；
图9A和9B形成示出根据本发明的第一实施例来分配无线资源的 无线通信方法的操作的流程图10是示出根据本发明的第二实施例消除干扰的每个移动站中 的信号检测器的功能元件的示意图11A是示出根据本发明的第二实施例在时隙[2Z中的通信状态 的示意图IIB是示出在图IIA所示的通信状态下在基站处的子载波分配 的示意图IIC是示出在图IIA所示的通信状态下在无线中继站处的子载 波分配的示意图12是根据本发明的第二实施例示出在移动站处在时隙[2Z]中接 收信号的合并的示意图，该移动站可以执行合作通信；
图13 A和13B形成示出根据本发明第二实施例来分配无线资源的 无线通信方法的操作的流程图，在该方法中移动站不消除干扰；
图14A和14B形成示出根据本发明笫二实施例来分配无线资源的 无线通信方法的操作的流程图，在该方法中移动站消除千扰；
图15A是示出根据本发明的第三实施例在时隙[2/]中在无线中继 站处的子载波分配的示意图15B是示出根据本发明第三实施例在时隙[2/中在基站处的子 载波分配的示意图16是根据本发明的第三实施例示出在移动站处在时隙[2/]中接 收信号的合并的示意图，该移动站可以执行合作通信；
图17A和17B形成示出根据本发明第三实施例来分配无线资源的 无线通信方法的操作的流程图18A是示出根据本发明第四实施例在时隙[2/-1中的通信状态的示意图18B是示出在图18A所示的通信状态下在基站处的子载波分配
的示意图19是示出根据本发明第四实施例来分配无线资源的无线通信 方法的操作的流程图；以及
图20是示出根据本发明的修正实施例的无线中继系统的示意图。
具体实施例方式
下面将参考附图描述本发明的各种实施例。相同或相似的元素用 相同或相似的附图标记表示，重复的描述被省略。应当注意的是，附 图是简化形式而不是精确比例。
第一实施例 无线通信系统
图1是示出多载波无线通信系统(无线中继系统)的整体结构的 视图，其具体地示出有关本发明的无线中继系统的多个部分。在实施 例中，本发明被应用于下行链路通信。
如图l所示，无线中继系统包括基站(无线通信设备)BS、具有 无线中继功能的无线中继站(无线中继设备)RS。 无线中继系统还 包括位于可以与基站直接通信并且与无线中继站通信的位置上的第一 移动站MST(无线通信设备)，从而第一移动站MSt可以拔行合作通 信。无线中继系统还包括位于不可能与基站直接通信但可以与无线中 继站通信的位置上的第二移动站(无线通信装置)MSNT，因而第二移 动站MSnt不能執行合作通信。
在该系统中，基站BS和无线中继站RS经由无线链路50连接， 无线链路50具有信道特性(如信道传递函数)A朋。基站BS和移动 站MST经由无线链路60连接，无线链路60具有信道特性/br。无线 中继站RS和移动站MST经由无线链路70连接，无线链路70具有信 道特性^ r。无线中继站RS和移动站MSNT经由无线链路80连接，无线链路80具有信道特性A腊。每种信道特性用由频率(子载波)上 的增益水平构成的矢量形式表示，因此表示为粗体。
在该系统中，用于从基站BS发送(供无线中继站RS接收)的时 隙与从无线中继站RS发送的时隙不同，以实现半双工中继。
第 一移动站MST可以与基站BS直接通信并且与无线中继站通信。 第二移动站MSnt不能与基站直接通信，但是可以与无线中继站通信。 每个移动站识别移动站自身是否正接收直接来自基站的下行链路信 号。如果移动站识别出移动站自身正接收来自基站BS和无线中继站 RS两者的下行链路信号，则该移动站发送指示移动站自身可以执行合 作通信的上行链路(反馈)信号。该上行链路(反馈)信号由基站BS 和无线中继站RS接收，因此，基站BS和无线中继站RS可以确定该 移动站可以执行合作通信(该移动站是第一移动站MST)。如果移动 站识别出移动站自身正接收仅直接来自无线中继站RS的下行链路信 号，则该移动站发送指示移动站自身不能执行合作通信的上行链路(反 馈)信号。该上行链路(反馈)信号由无线中继站RS接收然后再转 发到基站BS，因此，基站BS和无线中继站RS可以确定该移动站不 能执行合作通信(该移动站是第二移动站MSwT)。
基站BS
图2是示出根据本实施例的基站BS(无线发射设备)的功能元件 的示意图。如图2所示，基站BS包括S/P (串/并)转换器ll、子栽 波映射器12、子载波调制器13、多载波调制器14、移动站合作通信 能力确定器(MS合作通信能力确定器)15和天线16。
S/P转换器11将要发射到多个移动站的输入串行信号序列转换为 多个并行信号序列。并行序列的数量等于或小于在后级执行的多载波 调制中使用的子载波的数量。从S/P转换器11输出的并行序列可被区 分为目的地是第一移动站MST的第一并行序列和目的地是第二移动 站MSNT的第二并行序列。
MS合作通信能力确定器15基于上面提及的从各个移动站发送的到的各移动站是否可以执行合作通
信。换句话说，MS合作通信能力确定器15确定每个目的移动站是图 1所示的第一移动站MST还是第二移动站MSNT。
基于在MS合作通信能力确定器15中的确定结果，子载波映射器 12确定移动站MST和移动站MSNT的与子载波分配有关的优先级次 序。更具体地，在该实施例中，子载波映射器12将比第二移动站MSNT 更高的优先级给予第一移动站MST:子载波映射器12首先将子载波 分配给目的地是第一移动站MSt的第一并行信号，随后将子载波分配 给目的地是第二移动站MSnt的第二并行信号。
子载波映射器12参考信道状态信息(CSI) 101，该信道状态信 息(CSI) 101指示基站BS与中继站RS之间的信道状态(信道条件) 以及基站BS与可执行合作通信的移动站MST之间的信道状态(信道 条件)。每个信道状态意味着受衰落或其它损伤影响的通信状态(通 信质量)。更具体地，每个信道状态指示在接收器处在频率(子载波) 上的增益水平或传递函数。上面提及的信道特性即此处描述的信道状 态。关于基站BS和中继站RS之间信道状态的CSI101由无线中继站 RS准备并报告给基站BS。关于基站BS和移动站MST之间信道状态 的CSI101由移动站MST准备并才艮告给基站BS。
基于CSI101和并行信号的目的地，子载波映射器12确定对移动 站的子载波分配(映射)。换句话说，子载波映射器12将不同的子栽 波分配给目的地是第一和第二移动站的并行信号。
子载波映射器12基于在子载波映射器12中的子载波分配来重排 从S/P转换器11输送的并行信号，从而子载波映射器12根据在子载 波映射器12处所做的子载波分配来将并行信号调整到将施加给子载 波调制器13的适当子载波。
子载波映射器12生成第一子载波映射信息，第一子载波映射信息 指示在子载波映射器12处对各个信号的子载波分配。子载波映射器 12将第一子载波映射信息报告给中继站和移动站。发送第一子载波映 射信息的方案不受限制，例如，子载波映射器12可以将指定的子载波
31分配给第一子载波映射信息，并且可以将第一子载波映射信息输送到
子载波调制器13，从而天线16可以发射包含在一些并行信号中的第 一子载波映射信息。
子载波调制器13根据在子栽波映射器12处所做的子载波分配来 将在子载波映射器12处重排的并行信号分别调制到分配的子载波上， 由此形成多个子载波调制信号。在子载波调制器13处的调制可以是例 如QPSK (四相相移键控)调制。
多载波调制器14对从子载波调制器13输送的并行的子载波调制 信号执行多载波调制，并且复用这些信号以形成第一复合序列。如果 根据OFDM执行多载波调制，则多载波调制器14使用逆傅立叶变换 来执行多载波调制以形成经多载波调制的串行第 一 复合序列。多载波 调制器14将第一复合序列输送给天线16，由此用无线电发射第一复 合序列。
无线中继站RS
图3是示出根据本实施例的无线中继站RS(无线中继设备)的功 能元件的示意图。如图3所示，无线中继站RS包括多载波解调器21、 信道估计器22、中继部分23、子栽波映射器24、多载波调制器25、 移动站合作通信能力确定器(MS合作通信能力确定器)26和天线27。
多载波解调器21对天线27接收的信号(第一复合序列)进行多 载波解调，以将接收信号解复用成多个对应于子载波的并行信号。如 果多载波调制是根据OFDM进行的，则多栽波解调器21使用傅立叶 变换来执行多载波解复用和解调，从而形成对应于子栽波的并行信号。
MS合作通信能力确定器26基于上面提及的从各个移动站发送的 信号来确定并行序列应该被发送到的各移动站是否可以执行合作通 信。换句话说，MS合作通信能力确定器26确定每个目的移动站是图 1所示的第一移动站MST还是第二移动站MSNT。
信道估计器22使用从多载波解调器21输送的并行信号来估计各 子载波(频率)上的通信状态，并且产生CSI (信道状态信息)。CSI被发射(反馈)到基站BS。
中继部分23使用在信道估计器22处产生的、关于基站BS和无 线中继站RS之间的信道状态的信道状态信息来对从多载波解调器21 输送的并行信号执行处理。该处理将并行信号乘以逆传递函数，该逆 传递函数是在信道估计器22处估计的基站BS和无线中继站RS之间 的传递函数的逆函数，这将被更详细地描述。在本说明书中，这个处 理被称为ZF (迫零(Zero Forcing ))。通过该处理，可以在全体子 载波上均衡并行信号的功率。
基于在MS合作通信能力确定器26中的确定结果，子载波映射器 24基于各移动站是第一移动站MSi还是笫二移动站MSwT来确定目的 移动站的与子栽波映射有关的优先级次序。更具体地，在该实施例中， 子载波映射器24将比第一移动站MST更高的优先级给予第二移动站 MSNT:子载波映射器24首先将子载波分配给目的地是第二移动站 MSnt的并行信号，随后将子载波分配给目的地是第一移动站MSt的 并行信号。
子载波映射器24参考信道状态信息(CSI) 201，信道状态信息 (CSI) 201指示无线中继站RS与不能执行合作通信的移动站MSNT 之间的信道状态(信道条件)以及无线中继站RS与可执行合作通信 的移动站MST之间的信道状态(信道条件)。关于无线中继站RS和 移动站MSOT之间信道状态的CSI 201由移动站MSwT准备并报告给无 线中继站RS。关于无线中继站RS与移动站MST之间的信道状态CSI 201由移动站MST准备并报告给无线中继站RS。
基于CSI 201和并行信号的目的地，子载波映射器24确定对移动 站的子载波分配(映射)。换句话说，子载波映射器24将不同的子载 波分配给从中继部分23输送并且目的地是第一和第二移动站的并行 信号。应当注意，无线中继站RS接收第一子载波映射信息，从而子 载波映射器24通过例如解调指定给笫一子载波映射信息的子栽波来 识别从中继部分23输送的每个信号的目的移动站。
子载波映射器24基于在子载波映射器24处的子载波分配来重排从中继部分23输送的并行信号，从而子载波映射器24根据在子载波 映射器24处所做的子载波分配来将并行信号调整到适当的子载波。
子载波映射器24生成第二子载波映射信息，第二子载波映射信息 指示在子载波映射器24处对各个信号的子载波分配。子载波映射器 24将第二子载波映射信息报告给移动站。发送第二子载波映射信息的 方案不受限制，例如，子载波映射器24可以将指定的子载波分配给第 二子载波映射信息，从而天线27可以发射包含在一些并行信号中的第 二子载波映射信息。
多栽波调制器25对从子载波映射器24输送的并行信号执行多栽 波调制，并且复用这些信号以形成第二复合序列。如果多载波调制根 据OFDM来进行，则多载波调制器25使用逆傅立叶变换来执行多载 波调制以形成经多载波调制的串行第二复合序列。多载波调制器25 将第二复合序列输送给天线27，由此用无线电发射第二复合序列。
在无线中继站RS中，多载波解调器21执行傅立叶变换，子载波 映射器24重排(重新排序)并行信号，多载波调制器25执行逆傅立 叶变换。结果，类似于上面提及的文献"A chunk based OFDM amplify隱and-forward relaying scheme for 4G mobile radio systems"中 公开的内容，虽然无线中继站RS不执行子载波解调或子载波调制， 但是要发射的并行信号被调制到在无线中继站RS处分配的子载波上， 不依赖于在基站BS处的子载波分配。
移动站MSjvt和MST
图4是示出根据本实施例的每个移动站(MSnt或MSt)的功能 元件的示意图。如图4所示，移动站MSwT或MST包括天线30、多载 波解调器31、信道估计器32、信号检测器33和P/S (并/串)转换器 34。移动站使用不同的时隙接收来自基站BS的第一复合序列和来自 无线中继站RS的第二复合序列。因此，如果移动站是用单天线30接 收第一复合序列和第二复合序列两者的第一移动站MST，则该移动站 可以区分利用不同子载波集合调制的第 一复合序列和第二复合序列。
34多载波解调器31对天线30接收的接收信号(第一复合序列或第 二复合序列)进行多载波解调，以将接收信号解复用成多个对应于子 载波的并行信号。如果多载波调制是根据OFDM进行的，则多栽波解 调器31使用傅立叶变换来执行多载波解复用和解调，以形成对应于子 载波的并行信号。
信道估计器32使用从多载波解调器31输送的并行信号来估计各 子载波(频率)上的通信状态，并且生成CSI (信道状态信息)。CSI 被输送到信号检测器33。 CSI也被发射(反馈)到基站BS和无线中 继站RS，以便在基站BS的子栽波映射器12和无线中继站RS的子载 波映射器24处使用。如果FDD (频分复用)被使用使得用于上行链 路的频带不同于下行链路，则很容易将CSI发射到无线中继站RS和 基站BS。
基于包括来自基站BS的第一子载波映射信息和来自无线中继站 RS的第二子载波映射信息的子载波映射信息301,信号检测器33检 测(选择)从多载波解调器31输送的并行信号(对应于子载波)中目 的地是该移动站的想要的并行信号。信号检测器33通过例如解调专用 于第一和第二子载波映射信息的子载波来识别从多载波解调器31输 送的每个信号的目的移动站。另外，信号检测器33使用从信道估计器 32输送的CSI，以合并从基站BS和无线中继站RS发射的信号，这 将在后面描述。信号检测器33将这样获得的并行信号输送到P/S转换 器34。
P/S转换器34将从信号检测器33输送的并行信号转换为串行信 号序列。
没有消除干扰的移动站中的信号检测器
图5是示出根据本实施例没有消除干扰的每个移动站中的信号检 测器33的功能元件的示意图。如图5所示，信号检测器33包括存储 器3311和信号合并器3312。
存储器3311存储从多载波解调器31输送的并行的多载波解调信
35号，多载波解调信号对应于过去(在时隙[2M)从基站BS接收的信号。
基于从基站BS和无线中继站RS发送的子载波映射信息301，信号合并器3312检测(选择)从多载波解调器31输送的并行的多载波解调信号中目的地是该移动站的想要的并行信号。
如上所述，移动站使用不同的时隙来接收直接来自基站BS的第一复合序列和来自无线中继站RS的第二复合序列。在当前时隙[2,'中从无线中继站RS接收的数据与存储在存储器3311中的、在上一个时隙[2i'-l中从基站BS接收的数据相同。因此，从多载波解调器31当前输送到信号合并器3312的并行信号包含与上一个时隙中存储在存储器3311中的并行信号的数据相同的数据。
基于子载波映射信息301，信号合并器3312从多载波解调器31当前输送的信号和存储在存储器3311中的信号当中指定想要的信号。信号合并器3312使用基于丛信道估计器32输送的CSI获得的想要的信号的通信状态，通过诸如MRC (最大比合并)的分集合并方案来合并信号。结果，如果移动站是在可以执行合作通信的位置处的第一移动站MST，则移动站合并想要的信号，从而获得合作分集增益。在这个实施例中，合作分集增益由两个分支实现，更具体地，通过合并经由不同时隙从基站BS和无线中继站RS发射的信号来实现，尽管该移动站具有单个天线30。
第一实施例的例子
接着，将参考图6A-9B描迷根据这个实施例来分配无线资源的无线通信方法的例子。该方法在^f吏用OFDMA作为多载波通信方案的无线中继系统中实施。在该例中，基站BS、无线中继站RS和移动站中的每一个都具有单个天线，以便执行在不同的时隙进行无线中继站RS处的接收和发射的半双工中继。
在下面的描述中，用粗体表示的每个参数是由频率(子载波)上的值构成的矢量形式，而用细体表示的每个参数是在频率(子载波)上具有值的标量形式。
图6A是示出在时隙2f-ll中的通信状态的示意图，其中/是自然数。如图6A所示，基站BS作为发射源将包括并行信号x[2"ll的第一复合序列发射到无线中继站RS和第一移动站MST,并行信号x[2/-l包括目的地是第二移动站MSNT的信号XwH2"l和目的地是第一移动站MSt的信号jcr[2/-l，信号JCwr[2"l和信号"[2MI被调制到不同的子栽波上。
接下来将描述在基站BS处对并行信号jc2"l的子载波分配。信道特性Am和A訂通过发射(反馈)到基站BS的CSI来报告。如图6A所示，由于无线链路50倾向处于LOS传播环境中，所以无线链路50的信道特性A朋受频率均匀衰落的影响，而由于无线链路60倾向处于NLOS多径传播环境中，所以无线链路60的信道特性/^r受频率选择性衰落的影响。在这种情况下，对于从基站BS到无线中继站RS的发射，即使为无线链路50的资源分配(子载波映射)选择任意子载波，无线中继站RS也将获得相同的接收质量。因此，在这个实施例中，基站BS将比移动站msnt更高的优先级给予移动站MSt，并基于与信道特性&r有关的CSI101将无线链路60中的最佳子载波分配给目的地是第一移动站MST的信号jcH2z'-l。接着，基站BS将剩佘的最佳子栽波分配给目的地是第二移动站msnt的信号^r[2"。接着，基站BS基于各移动站是笫一移动站MST还是第二移动站MSwT来确定目的移动站的与子载波映射有关的优先级次序。
接下来描述在确定移动站mst和移动站msnt的优先级次序之后
的子载波分配策略。首先，基于与对应于具有较高优先级的移动站(如移动站MST)的信道特性(如信道特性有关的CSI 101，基站BS对于具有较高优先级的移动站，确保(分配)必要数量的在到该移动站的无线链路中的最佳子载波。接着，基于与对应于具有较低优先级的移动站(如移动站MSwT)的信道特性(如信道特性A朋)有关的CSI 101，基站BS对于具有较低优先级的移动站，确保(分配)必要数量的在到无线中继站RS (因为该移动站不能与基站BS直接通信)的无线链路中条件较好的剩余最佳子载波。
图6B是示出在图6A所示的通信状态下的基站处的子载波分配。如图6B所示，对移动站MST最有利的较低频率上的子载波被分配给移动站MSt的通信，而较高频率上的剩余子载波被分配给移动站MSnt的通信。
假定被分配子载波/的要发射信号被称为信号JCy{2/-l。移动站
MST在时隙[2i-l]接收的信号少y(2,'-l以及无线中继站RS在时隙[2i-l
接收的信号Wyf2M可以用方程(1)和(2)来表示。力[2!' 一 1]1/[2/ - i〗+ "r,, [2/ -1] ," (1)
w,[2《'V/ [2!' - ^/[21' — "w〖2!' -l]…(2)
其中"ri2Z-l]是在移动站MST处在时隙[2i-l]中的噪声，"尺/[2/-1〗是在无线中继站RS处在时隙[2/-1]中的噪声。
移动站MSt将接收信号>^2/-1]和关于信道特性/^77{2/-1]的信息
存储在信号检测器33的存储器3311中。另一方面，无线中继站RS
的中继部分23使用ZF (迫零)对接收信号wy[2i-l]进行非再生中继。
更具体地，中继部分23将逆传递函数应用到接收信号逆传
递函数是基站BS和无线中继站RS之间的传递函数的逆函数。得到的中继信号^[2/-l]可以用方程(3)来表示。
，-1] - (V,[2/-1])—' ",[2!'-1] ",[2!'-1] + (A朋，,[2/-1])—'"fi/[2" 1]
...(3)
如图7A所示，无线中继站RS将中继信号作为下一个时隙(时隙2/J)的信号v[2,]发射到移动站MSnt和MSt。在无线中继站RS处的发射之前，无线中继站RS的子载波映射器24执行子载波分配。更具体地，从基站BS接收并且被调制到子载波/上的中继信号被映射到用方程(4)表示的另一子载波w^。v附w[2/]"y[2"]…(4)
接下来将描述无线中继站RS处的子载波映射(子载波分配)。信道特性^r和/^v由发射到无线中继站RS的CSI^L告。如图7A所示，无线链路70的信道特性/br受频率选择性衰落的影响，而无线链路80的^;v也受频率选捧性衰落的影响。
不管信道特性A灯和A餅如何，由于第二移动站MSnt不能直接与基站BS通信而第一移动站MSt可以直接与基站BS和无线中继站RS通信，所以无线中继站RS将比第一移动站MST更高的优先级给予第二移动站MSNT。基于与信道特性A餅有关的CSI 201，无线中继站RS将在无线链路80中的最佳子栽波分配给目的地是第二移动站MSnt的信号v^[2/]。接着，基于与信道特性A灯有关的CSI 201，无线中继站RS将剩余的最佳子载波分配给目的地是第 一移动站MST的信号vr[2/〗。
接下来描述在确定移动站MST和移动站MSjvT的优先级次序之后的子载波分配策略。首先，基于与信道特性^jy有关的CSI201,无线中继站RS对于具有较高优先级的移动站(如移动站MSNT)确保(分配)在到该移动站的无线链路80中必需数量的最佳子栽波。接着，基于与信道特性/r灯有关的CSI201，无线中继站RS对于具有较低优先级的移动站(如移动站MST)确保(分配)在到该移动站的无线链路70中条件较好的必需数量的剩余最佳子载波。
图7B是示出在图7A所示的通信状态下的无线中继站RS处的子载波分配。如图7B所示，对移动站MSNT最有利的子栽波被分配给移动站MSnt的通信，而对移动站MST相对有利的剩余子栽波被分配给移动站MSt的通信。
映射到子载波W()9的中继信号被称为Vw必[2小移动站MSNT在时
隙[2i]中接收的接收信号w^[2/]可以用方程(5 )表达，而移动站MST
在时隙[2i]中接收的接收信号^^[2z]可以用方程(6)表示。Ww r/)[2/] = / / AC[2/]vm[2/] + (TV问
=A肌mw[2/]xy[2/曙l] + A/w,ww[2(P朋/2"])""w/2!'-l] + "w,mO)[2C …(5)y附W [20 = "W,附(7V [20 + W问
=Aw7>w[2!W2"〗+ ^:附必[2!，朋,/2"〗)""/fy[2"] + "t> w[2z'〗…(6)
其中，"w，,[2z']是在移动站MSNT处在时隙[2i]中的噪声，"7>仿[2/〗是在移动站MST处在时隙[2i]中的噪声。第二移动站MSNT使用第二子栽波映射信息来生成用方程(7)表
达的目的地是移动站MSNT的每个想要的信号^,[2/-1]。
;，,[2z-l] = .wm("[2z] …(7)
另一方面，第一移动站MST使用第一子载波映射信息和第二子栽 波映射信息来区分在当前时隙[2/]中接收的接收信号少 ^[2/](来自无 线中继站RS)和在上一时隙[2/-1]中接收的接收信号>^2/-1](来自基 站BS)，如图8所示，并且合并这些接收信号以生成目的地是移动站 MSt的毎个想要的信号。
图8示出在时隙[2/]中在无线中继站RS处的子载波分配以及在时 隙[2Z-1]中在基站BS处的子载波分配。如图8所示，在时隙[2z']中在无 线中继站RS处的子载波分配不同于在时隙[2Z-1]中在基站BS处的子 载波分配。例如，在基站BS处在时隙[2Z-1]中由第二最低频率子载波 (弁2)调制的信号对应于在无线中继站RS处在时隙[2/]中由第五最低 频率子载波(#5)调制的信号。在这种情况下，戶2， m(2)=5。这些信 号到达移动站MST，并且移动站MSt合并逸些信号。
在两个连续时隙中，在第一移动站MSi处从基站BS和无线中继 站RS接收的上述信号Y/"可以用方程(8)来表示。
7 7>(/)
;c,[2M] +
.w7>(/)1
"r,/[2!'-l]
)[2/](A朋',[2!' —1]" "r，,[2!' — 1] + "r,m(/)[2/]_
...(8)
在移动站MST处通过MRC (最大比合并)合并信号所生成的想 要的信号^,/[2"l]可以用方程(9)来表示。
, [2, *~ 1] —
V/[2M] 、r,附(/)[2z]一
^丑r,/[2z' -
…(9)
其中.h是复共轭转置(conjugate transposition) ， ||'|表示欧几里德范数(Euclidean norm )。
将参考图9A和9B所示的流程图描述根据第一实施例来分配无线 资源的无线通信方法的操作。
在步骤S101中，基站BS为要发射到无线中继站RS和移动站 MST的并行信号JC[2Z-1]执行子载波分配。更具体地，通过使用与信道 特性"r有关的信息，基站BS优先将最佳子载波分配给目的地是第一 移动站MST的信号;cr[2Z-l]。另夕卜，基站BS将剩余最佳子载波分配给 目的地是第二移动站MSnt并且将被从基站BS发射到无线中继站RS 的信号Xyv7{2/-1]。结合图6A所述，当无线链路50的信道特性A朋受 频率均匀衰落影响时，即使为无线链路50的资源分配(子载波映射) 选择任意子载波，无线中继站RS (由此移动站MSNT)也将获得类似 的接收质量。因此，关于子载波分配，基站BS将比移动站MSNT更高 的优先级给予移动站MST。
在步骤S102中，基站BS用并行信号JC[2Z-1]发送第一子栽波映射 信息。
在步骤S103中，移动站MSt用并行信号^[2z'-1]从基站BS接收第 一子载波映射信息。在步骤S104中，无线中继站RS用并行信号《[2/-1] 从基站BS接收第一子载波映射信息。
在步骤S105和S106中，移动站MST和无线中继站RS分别估计 信道特性/^[2!'-1]和A朋[2"l〗。
在步骤S107中，移动站MSt将第一子栽波映射信息、并行信号 y[2"l]以及指示信道特性&7{2/-1]的CSI存储在信号检测器33的存储 器3311中。
在步骤S108中，无线中继站RS中继接收信号。更具体地，无线 中继站RS进行接收信号w[2i-l的非再生中继，使用ZF(迫零)产生 中继信号^2Z-〃。
在步骤S109中，无线中继站RS将子载波映射(分配)到要发射 到移动站MSnt和MSt的中継信号。更具体地，基于与信道特性力餅 有关的CSI 201，无线中继站RS优先将无线链路80中的最佳子载波
41分配给目的地是第二移动站MSnt的信号vwr[2/]。接着，基于与信道 特性A灯有关的CSI 201，无线中继站RS将无线链路70中的剩佘最 佳子载波分配给目的地是第一移动站MSt的信号vr[2/]。在子载波映 射中，调制到子栽波/上的信号被调制到其它子载波w必上。这可以
用^[2/] = ";[2/ —1]絲示。
在步骤S110中，无线中继站RS用信号v[2/]发送第二子栽波映射 信息。
在步骤Slll中，移动站MSt用并行信号j;[2/]接收第二子载波映 射信息。在步骤S112中，移动站MSnt用信号w[2/]接收第二子载波 映射信息。
在步骤S113和S114中，移动站MST和移动站MSOT分别估计信 道特性"7{2/]和/b;v[2/]。
在步骤S115中，移动站MSnt使用第二子栽波映射信息来从接收 信号nv^[2/]中检测目的地是移动站MSnt的信号^v，/["-1]。
在步骤S116中，移动站MSt使用第一子栽波映射信息和第二子
载波映射信息来检测在当前时隙[2Z中从无线中继站RS接收的接收信
号K^[2/]和在上一个时隙[2/-11中从基站BS接收的接收信号jy[2/-l], 并且将它们合并以生成目的地是移动站MSt的想要的信号^^[2/-1]。
如上所述，在这个实施例中，无线中继站RS基于每个移动站执 行合作通信的能力来为移动站确定关于子载波映射(子载波分配)的 优先级次序，并且将比第一移动站MST的优先级更高的优先级给予第
二移动站MSNT。这将提高移动站MSNT处的通信质量，相应地，由无
线中继站RS覆盖的区域可以保证很宽广，在该区域中达到需要的质 量水平。
在该实施例中，基站BS基于每个移动站执行合作通信的能力来 为移动站确定关于子载波映射(子载波分配)的优先级次序，并且将
比第二移动站MSNT的优先级更高的优先级给予笫一移动站MST。基
于从基站BS和无线中继站RS发送的第一和第二子载波映射信息，移 动站MSt合并从基站BS和无线中继站RS接收的、可能用不同子载波调制的信号。这可以提高移动站MST处的通信质量，并且可以提高 系统容量。
第二实施例
下面将描述本发明的第二实施例。在下面的描述中，将详细阐述 第一和第二实施例的区别。
在第一实施例中，在时隙[2/]中，其中/是自然数，仅无线中继站 RS发送下行链路并行信号v[2z']。在第二实施例中，在时隙[2/]中，基 站BS发送内容与先前发射的并行信号y[2,'-l]相同的下行链路并行信 号y[2小同时无线中继站RS发送内容与先前从基站BS发射的并行 信号^[2z'-l]相同的下行链路并行信号v[2/]。这可以进一步提高移动站 MST处的合作分集增益。为了这个目的，子载波映射器12将先前发 射的目的地是第一移动站MST的并行信号重新发送到子栽波调制器 13。子载波映射器12将子栽波分配给重新发射的并行信号，而与先前 发射的并行信号的子载波分配无关。
另一方面，在第二实施例中从基站BS经由无线中继站RS到第二
移动站MSNT的无线通信与在第一实施例中的相同，因此，这将不再
详细描述。
消除干扰的移动站中的信号检测器
在无线中继站RS发送下行链路并行信号的时隙中，基站BS也将 目的地是移动站MST的下行链路并行信号发射到移动站MST。因此， 用于在移动站MST处合并的分支增加，合作分集增益可以被增强。在 该时隙中，如果在无线中继站RS处分配给移动站MST的频率子载波 与在基站BS处分配给移动站MST的频率子栽波不同，则无线中继站 RS可以使用其它频率子载波用于另 一移动站，所述其它频率子载波与 在基站BS处发射到移动站MST所使用的频率子载波相同。另外，基 站BS也可以使用其它频率子载波用于另一移动站，所述其它频率子 载波与在无线中继站RS处使用的频率子载波相同。在这种情况下，
43在来自基站BS的目的地是一个移动站的子载波与来自无线中继站RS 的目的地是另一移动站的子载波之间发生干扰。
在第二实施例中，每个移动站可以包括执行信号分离(干扰消除) 的干扰消除器，在干扰消除器中导出目的地是该移动站的干扰消除后 的信号。接着，如果该移动站是第一移动站MST，则其合并干扰消除 后的信号，从而获得合作分集增益。
图10是示出根据第二实施例在消除干扰的每个移动站中的信号 检测器33的功能元件的示意图。如图IO所示，信号检测器33包括存 储器3321、干扰消除器3322和信号合并器3323。
存储器3321存储从多载波解调器31输送的并行的多载波解调信 号，多栽波解调信号对应于过去(在时隙[2"1]中)从基站BS接收的 信号。
基于从基站BS和无线中继站RS发送的子栽波映射信息301，千 扰消除器3322在从多载波解调器31输送的并行的多载波解调信号中 检测(选择)目的地是该移动站的想要的并行信号。在上一个时隙[2/-1] 中，如果该移动站是第一移动站MSt，则该移动站直接从基站BS接 收第一复合序列的信号。在当前时隙[2/]中，该移动站从无线中继站 RS接收第二复合序列的信号。在当前时隙[2/]中，如果该移动站是第 一移动站MSt，则该移动站直接从基站BS接收第一复合序列的信号。 基于子载波映射信息301 ，干扰消除器3322在当前从多载波解调器多 载波解调器31输送的信号中指定想要的信号，想要的信号与在时隙[2/] 中从基站BS和无线中继站RS接收的第一和第二复合序列有关。基于 子载波映射信息301，干扰消除器3322从存储在存储器3311中的信 号中指定想要的信号，想要的信号与在时隙[2"1]中从基站BS接收的 第一复合序列有关。
另外，干扰消除器3322从在当前时隙[2/]中接收的、目的地是该 移动站的想要的并行信号中消除干扰分量。为了这个目的，干扰消除 器3322由上一个时隙[2,'-l]中存储在存储器3311中的信号生成复制信 号，这些复制信号代表与当前时隙[2/]中想要的信号具有相同频率的不想要的信号。如果第一移动站MST在时隙[2/]中接收来自基站BS、目 的地是移动站MST自身并且调制到一个子载波上的第一信号以及来 自无线中继站RS、目的地是另一移动站MSNT并且调制到所述子载波 上的第二信号，则第一信号是移动站MST想要的信号，但受不想要的 第二信号干扰。在时隙[2/-1]中，移动站MST也接收来自基站BS的、 可能被调制到不同子载波上的不想要的第二信号。基于描述在基站BS 和无线中继站RS处信号的子载波分配的第一和第二子载波映射信息， 干扰消除器3322从上一个时隙[2"1]存储在存储器3311中的信号中找 到第二信号。基于上一个时隙[2Z-1]中的第二信号，干扰消除器3322 生成复制信号以从当前时隙[2/]的第一信号中消除因当前时隙[2/]的笫 二信号导致的干扰分量。如果第一移动站MST在时隙[2,']中接收来自 基站BS、目的地是移动站MST自身并且调制到一个子栽波上的第三 信号以及来自无线中继站RS、目的地是另一移动站MSwT并且调制到 该子载波上的第四信号，则第三信号是移动站MST的想要的信号，但 受不想要的第四信号干扰。在时隙[2"1]中，移动站MSt也接收来自 基站BS的、可能被调制到不同子载波上的不想要的第四信号。基于 第一和第二子载波映射信息，干扰消除器3322从上一个时隙[2,'-l]存 储在存储器3311中的信号中找到第四信号。基于上一个时隙[2/-1]上 的第四信号，干扰消除器3322生成复制信号以从当前时隙[2。上的第 三信号中消除因当前时隙[2/]上的第四信号导致的干扰分量。干扰消除 器3322使用复制信号从当前时隙[2/]上想要的信号中消除干扰分量。
基于子载波映射信息301，信号合并器3323指定从干扰消除器 3322当前输送的干扰消除后的想要的信号(在当前时隙[2/]中)以及 存储在存储器3321中的信号(在上一个时隙[2/-1]中)。信号合并器 3323使用基于从信道估计器32输送的CSI得到的想要的信号的通信 状态，通过分集合并方案来合并信号。结果，如果移动站是在可以执 行合作通信的位置处的第一移动站MST,则该移动站合并想要的信号， 从而获得合作分集增益。第二实施例的例子
接下来将参考图11A-14B描述根据第二实施例分配无线资源的无 线通信方法的例子。该方法在使用OFDMA作为多载波通信方案的无 线中继系统中实施。在第二实施例的例子中，基站BS处用于在时隙 [2Z-1]上无线发射的子载波分配(无线资源分配)与在上述第一实施例 中基站BS处用于在时隙[2Z-1]上无线发射的子载波分配相同，因此， 这将不再详细描述。
图11A示出根据第二实施例在时隙[2/]中的通信状态的示意图。 如图IIA所示，在时隙[2/]中，基站BS将包括并行信号jc[2,']的第一 复合序列发送到移动站MSt，而无线中继站RS将包括并行信号v[2,'] 的第二复合序列发送到移动站MSnt和MSt。在时隙[2z']上的并行信号 ;c[2/]仅包括目的地是第一移动站MST的信号jcr[2/]。
接下来将描述基站BS处在时隙[2,']中对并行信号jc[2/]的子载波分 配。基站BS基于与信道特性/br有关的CSI 101将无线链路60中的 最佳子载波分配给目的地是第一移动站MST的信号A:r[2/]。图11B示 出在图11A所示的通信状态下基站处的子载波分配。在当前时隙[2/] 中基站BS处的子载波分配与在上一个时隙[2/-1 ]中的不同。在时隙[2/] 中，基站BS将子载波/09重新分配给在时隙[2/-1]被发射到移动站MST 并且在时隙[2/-1被调制到子载波/上的信号，并且重新发送调制到子 载波/(^上的信号。这可以用；<:/()9[2/]=;9{2/-1]来表示。
在第二实施例中无线中继站RS处用于发射到移动站MSnt和MSt 的并行信号v[2/]的子载波映射(子载波分配)与在第一实施例中的相 同。图IIC示出图IIA所示的通信状态下无线中继站RS处的子载波 分配。
假定在时隙[2/]上基站BS处映射到子载波/必上的信号被表示为 x柳[2小则在时隙[2/]上无线中继站RS处映射到子载波m()9上的信号 3皮表示为v附o9[2。。
在这个实施例中第二移动站MSNT处的无线通信方案与在第一实
施例中的相同，因此，这将不再详细描述。
46在时隙[2/]中，在移动站MST处用子载波/()9从基站BS接收的接 收信号》w[2/]可以用方程(10)表示。在时隙[2,']中，在移动站MST 处用子载波w()9从无线中继站RS接收的接收信号可以用方程(11) 表示。 = /^r，/(/) [2/>/(/) [2/] +[2Z]v"力[2/〗+ "r,(/) [2/] =^tv(/)[2。x,[2/ — 1] + /^,/(/)[2z>m—1(/(/))[2/ -1]
+ ^,/(/)[2!'](/1朋,(/(/))[2/ — I])",(/(/))[2/ -1] + "r,,(/)[2。
…(10)
3^(/)[2。 = ~t>(/)[2/]vw(/)[2/] + /w，w(/)[2z'K^)[2/] + "^(,)[2/] + Vm(/)[2'> a))[2z. -1] + "7>(/)[2。
从方程(10)可以理解，映射到子载波/(^)并且从基站BS发送的 想要的信号分量受从无线中继站RS发送的不想要的信号分量干扰。 类似地，从方程(ll)可以理解，映射到子栽波m^)并且从无线中继 站RS发送的想要的信号分量受从基站发送的不想要的信号分量干扰。
移动站MSt使用描述子栽波/W和m()9的子载波映射信息301检 测在当前时隙(时隙[2/])中接收的接收信号力w["]和J,["]以及在 上一个时隙(时隙[2"1])接收的接收信号^2/-1],如图12所示，并 且合并这些接收信号。
如图12所示，在时隙[2/]中无线中继站RS处的子载波分配、在 时隙[2/]中基站BS处的子载波分配以及在时隙[2"1]中基站BS处的子 载波分配相互不同。例如，在基站BS处在时隙[2z'-l]中由第二最低频 率子载波(#2)调制的信号对应于在基站BS处在时隙[2/]中由第三最 低频率子载波(#3)调制的信号，该信号又对应于在无线中继站RS 处在时隙[2/l中由第五最低频率子载波(#5)调制的信号。在这种情况 下，戶2，/(2)=3, w(2)=5。这些信号到达移动站MST。
在两个连续时隙中在移动站MST处接收的信号￥}2}可以用方程
(12)表示。<formula>formula see original document page 48</formula>
第二实施例的例子(没有消除干扰的移动站)
在基站BS和无线中继站RS同时发射信号的第二实施例中，如果 第一移动站MSt是具有固5所示的信号检测器33的类型，则信号检 测器33不消除干扰，其通过MRC (最大比合并)来合并目的地是该 移动站的接收信号。在移动站MST处通过MRC (最大比合并)合并
对应的信号而生成的合并信号
w/olC可以用方程(13)表示。
<formula>formula see original document page 48</formula>。
将参考图13 A和13B所示的流程图描述根据第二实施例来分配无 线资源的无线通信方法。在该方法中，移动站MSi不消除干扰。与第 一实施例中相同的步骤不再详细描述。更具体地，这个例子中图13A 和13B所示的步骤S201-S215与第一实施例中图9A和9B所示的步骤 S101-S115相同，因此，这将不再详细描述。
在用于在时隙[2/]发射的步骤S216 (图13A中)中，基站BS使 用与信道特性"r有关的信息执行目的地是第一移动站MSt的信号W[2/]的子载波映射(子栽波分配)。信号JCr[2z]与在上一个时隙[2"1] 中发射的信号^[2/-1]相同。换句话说，基站BS将子栽波/(^分配给 要在当前时隙[2/]中发射的信号xr[2/],信号Xt{2/]与在上一个时隙 [2/-1]中用子栽波/发射的信号A:r[2"l]相同。
在步骤S217 (图13B中)中，基站BS用并行信号Xr[2/]发送描 述新分配的子载波的第一子载波映射信息。在步骤S211中，移动站
MST用信号^[2/]接收第一子载波映射信息和第二子载波映射信息。
在步骤S218中，移动站MST使用在上一个时隙[2M]中从基站BS 接收的第一子载波映射信息来检测在上一个时隙[2,'-l]中从基站BS接 收的接收信号>y[2/-l]。移动站MST使用在当前时隙[2/]中从基站BS 接收的第 一子载波映射信息来检测在当前时隙[2/]中从基站BS接收的 接收信号少^[2i]。移动站MST使用在当前时隙[2/]中从无线中继站RS 接收的第二子栽波映射信息来检测在当前时隙[2/]中从无线中继站RS 接收的接收信号JV)9[20。移动站MSt合并接收信号_y/[2/-l]、力w[2/] 和^09[力']以生成目的地是移动站MST的每个想要的信号 ^'/[2M]Lc。
第二实施例的例子(消除干扰的移动站)
在基站BS和无线中继站RS同时发射信号的第二实施例中，如果 笫一移动站MST是具有图10所示的具有信号检测器33的类型，则信 号检测器33消除干扰，并且通过MRC (最大比合并)合并目的地是 该移动站的消除干扰后的接收信号。
为了消除干扰，移动站MST基于子载波映射信息由上一个时隙 [2/-1]中存储在存储器3321中的信号>;[2/-1]生成复制信号。移动站]\181 使用复制信号来消除干扰。
在两个连续时隙中在移动站MST处接收的干扰消除后的信号f f{2} 可以用方程(14)表示。<formula>formula see original document page 50</formula>
方程(14 )的右端的第二项代表为了消除干扰而生成的复制信号。
例如，参考图12，目的地是移动站MSi并且在基站BS处在时隙 [2/I中由第二最低频率子载波(#2)调制的信号对应于目的地是移动 站MSt并且在基站BS处在时隙[2/中由第三最低频率子载波(#3) 调制的信号(戶2，/(2)=3)。
然而，目的地是移动站MST并且在时隙[2/]中从基站BS接收的由 第三最低频率子载波(#3)调制的信号受从无线中继站RS接收的由 相同子栽波调制的不想要的信号干扰。通过比较时隙[2,'-l]中的第一子 载波映射信息和时隙[2/]中的第二子载波映射信息，可以理解在时隙 [2i-l]中从基站BS接收的哪个信号对应于在时隙[2/]中从无线中继站 RS接收的由第三最低频率子载波(#3)调制的不想要的信号。例如， 假定在时隙[2,'-l]中从基站BS接收并且由第六最低频率子载波(#6) 调制的信号对应于在时隙[2/中从无线中继站RS接收的由第三最低频 率子载波(#3)调制的不想要的信号(附(6)=3，换句话说，m"(3)-6)。
在这种情形下，移动站MST从存储器3321中获得在时隙[2"1]中 从基站BS接收并且由第六最低频率子载波(#6)调制的不想要的信 号。移动站MST由该不想要的信号生成复制信号，并且利用复制信号 消除在时隙[2/]中从基站BS接收的想要的信号的干扰分量。
根据方程(14)和(15)，在两个连续的时隙中在移动站MST处 接收的干扰消除后的信号f尸可以用方程(16)表达。，
W-l]
"r,/2'-l]
，[2'.](、 -'(,(/))[2'' - 。J " ,m-'(",))[2'' - "+"，[2'，"AW2;〗(Vwd' _ ^ "7>-'(,(/>)[2'' - i〗
...(16)
在移动站MSi处通过MRC (最大比合并)合并干扰消除后的信
号所生成的想要的信号
w"C可以用方程(17)表达,
^,/[2卜1]1
w/IC
H
^r，/[2z' -
大57v(/)[2z']
一 A灯,w(/)[2。 一
(17)
将参考图14 A和14B所示的流程图描述根据第二实施例来分配无 线资源的无线通信方法的操作。在该方法中，移动站MSi消除千扰。 与图13A和13B中相同的步骤不再详细描述。更具体地，这个例子中 图14A和14B所示的步骤S301-S317与上述例子中图13A和13B所 示的S201-S217相同，因此，这将不再详细描述。
在步骤S318 (图14B中)，上述干扰消除在移动站MST处进行。 更具体地，基于描述子载波/(^和w0的子载波映射信息，移动站MS 从上一个时隙中接收并且存储在存储器3321中的信号生成复制信号， 并且利用复制信号从想要的信号中消除干扰。
在步骤S319中，移动站MSt使用描述子栽波/仿和w()9的子载波 映射信息301合并从在当前时隙[2/]接收的信号得到的干扰消除后信 号j),(,)[2!']和U2/]和在上一个时隙[2"l]接收的接收信号jy[2/-l]，以
3「2f 11
生成目的地是移动站MST的每个想要的信号^J z- W/IC。
t
51第三实施例
下面将描述本发明的第三实施例。第三实施例是第二实施例的修 正。在下面的描述中将详细阐述第二和第三实施例的区别。
在第二实施例中，基站BS基于与信道特性A灯有关的CSI101将 子载波/(f)重新分配给在时隙[2;'-l]中发射到移动站MST、调制到子载 波/上的信号，并且在无线中继站RS发送信号的时隙[2/]中重新发送 调制到子载波/(f)上的信号。在第三实施例中，对于在时隙[2/-1]中调 制到子栽波/上的信号，基站BS和无线中继站RS将公共子载波分配 给用于在时隙[2/]中发射的相同信号。也就是说，对于在时隙[2"1]中 在基站BS处调制到子栽波/上的信号;c/[2"l]，基站BS的子栽波映射 器12使用在无线中继站RS处产生的第二子载波映射信息为相同的信 号分配在时隙[2/]中在无线中继站RS处使用的子栽波m(f)。为了从无 线中继站RS发射第二子载波映射信息到基站BS，在时隙[2,]中设有 时间间隔，该时间间隔位于在无线中继站RS处从基站BS接收的接收 时间和在无线中继站RS处发射到移动站的发射时间之间。通过在基 站BS和无线中继站RS处对于相同信号同时使用公共子载波，在移动 站MST处接收的接收信号不包含干扰分量。
在第三实施例中从基站BS经由无线中继站RS到第二移动站
MSNT的无线通信与第一实施例中的相同，因此，这将不再详细描述。
第三实施例的例子
接下来将参考图15A-17B描述根据笫三实施例来分配无线资源的 无线通信方法的例子。这种方法在使用OFDMA作为多载波通信方案 的无线中继系统中实施。在第三实施例的例子中，在基站BS处用于 在时隙[2Z-1]中无线发射的子载波分配(无线资源分配)与在上述笫一 和第二实施例的例子中在基站BS处用于在时隙[2Z-1]中无线发射的子 载波分配相同，因此，这将不再详细描述。
将参考图15A和15B描述在时隙[2/中基站BS处信号x[2i]的子载波分配。图15A示出在无线中继站RS处在时隙[2/1中的子载波分配。 在该实施例中，基站BS将由无线中继站RS分配给目的地是移动站 MST的信号的子载波分配给目的地是移动站MST的相同信号。在图 15B中示出在基站BS处在时隙[2/]中对移动站MSt的子栽波分配。因 此，对于在时隙2Z-1中在基站BS处调制到子载波/上的先前发射的 信号xy[2/-l]，基站BS在时隙[2/]中分配子载波m(/)。因此xw(Z)[2/]= ;^{2/-1]。在无线中继站RS处的子载波映射(子载波分配)以类似于 第一实施例的例子中的方式执行。
假定在基站BS处在时隙[2/]中映射到子载波m()9上的信号用 4w[2/]表示，在时隙[2/中在无线中继站RS处映射到子载波w()9上的 信号用vw()9[2/]表示。在时隙[2/中在移动站MST处以子载波w()9从基 站BS和无线中继站RS接收的接收信号；v^[2/]可以用方程(18 )表 示。
+ Vm(/)[2。(V/[2, - i])一 ，/[2, -+ "7>(/)[2。
..(18)
移动站MST使用描述子载波w09的子载波映射信息301检测在当 前时隙(时隙[2/])中接收的接收信号jv^[2/]和在上一个时隙(时隙 [2/-1])中接收的接收信号>^2/-1]，如图16所示，并且合并这些接收 信号。
在两个连续时隙中在移动站MST处接收的信号Yf可以用方程 (19)表示。V 一
力57>(/)〖2。 + A/ T>(/)[2Z']_
(19)
+
_&7>(/) [2z.]^朋,/ [2z' — I])—1 ，/ [2z, — 1] + "7>(/) [2/]
在移动站MST处通过MRC (最大比合并)来合并信号所生成的 想要的信号&,/[2/-l]可以用方程(20)来表达。
7r , [2z' -1]=
力丑r,w(/) [2。 + &7>(/) [2,].
H
Y
、,[2/-1]
...(20)
将参考图17A和17B所示的流程图描述根据第三实施例来分配无 线资源的无线通信方法的操作。在该方法中，由于在基站BS和无线 中继站RS处同时使用公共子载波用于相同的信号，所以在移动站MST 处接收的接收信号不包含干扰分量。与图13A和13B中相同的步骤不 再详细描述。更具体地，这个例子中图17A和17B所示的步骤 S401-S415与上述例子中图13A和13B所示的步骤S201-S215相同， 因此，这将不再详细描述。
在步骤S416 (图17A中)中，与在无线中继站RS处在时隙[2/
中分配给要发射到移动站MSt的信号的子栽波m0一致，基站BS将 子载波m(^分配给目的地是移动站MSt的信号JCr[2/]， Xr[2/]与在上一 个时隙[2/-1 ]中用子载波/发射的&[2/-1 ]相同。
在步骤S417 (图17B中)中，基站BS用并行信号JCr[2/]发送描 述新分配的子载波的第一子载波映射信息。在步骤S411中，移动站 MSt用信号^[2/]接收第一子栽波映射信息和第二子栽波映射信息。
在步骤S418中，移动站MST使用在上一个时隙[2Z-1中从基站BS 接收的第一子载波映射信息来检测在上一个时隙[2/-1中从基站BS接
54收的接收信号；^2/-1]。移动站MST使用在当前时隙[2/中接收的、描 述子载波附(f)的第 一和第二子载波映射信息来检测在当前时隙[2/中 从基站BS和无线中继站RS接收的接收信号Aw[2i]。移动站MSt合 并接收信号^y[2"l]和^w[2,]以生成目的地是移动站MSt的毎个想要
的信号^，/[2/-1]。
第四实施例
下面将描述本发明的第四实施例。在下面的描述中，将详细阐述 第一和笫四实施例的区別。 、
更具体地，在第一实施例中，假定基站BS和无线中继站RS之间 的无线链路50的信道特性/i朋受频率均匀衰落影响。第四实施例在无
线链路50的信道特性/bw可能受频率选择性衰落影响的另一情形下是 有利的。在无线链路50受频率选择性衰落影响时，如果基站BS将与 子栽波映射有关的更高的优先级给予目的地是第一移动站MST的信 号jcr[2/-l]，则目的地是第二移动站MSnt的信号《^7{2/-1]的质量可能 恶化。这可能导致覆盖面积的减小。基于在第一移动站MST处的接 收状态，根据第四实施例的基站BS改变与子载波映射有关的移动站 MST和移动站MSivT的优先级次序。
第四实施例的例子
接下来将参考图18A-19描述根据第四实施例来分配无线资源的 无线通信方法的例子。这种方法在使用OFDMA作为多载波通信方案 的无线中继系统中实施。这种方法在无线链路50的信道特性A朋可以 受频率选择性衰落影响的情形下是有利的。
第四实施例是在基站BS处用于在时隙[2/-1中无线发射的子载波 分配(无线资源分配)的修正。另一方面，在基站BS和/或无线中继 站RS处用于在时隙[2,'-1中无线发射的子载波分配(无线资源分配) 可以与上述笫一至第三实施例的例子中任一个相同，因此，这将不再 详细描述。之间的无线链路50的信道特性A朋 受频率选择性衰落影响，如图18A所示。如果BS-RS无线链路50受 频率选择性衰落影响，则基站BS将与目的地是第一移动站MSt的信 号^[2"1]相比、与子载波映射有关的更高的优先级给予目的地是第二 移动站MSnt的信号j^t{2/-1]，以便提高覆盖面积。这是因为第二移 动站MSNT不能执行合作通信，而第一移动站MSt可以執行合作通信。
图188示出在时隙[2/-1中在基站88处的子栽波分配。如图18A 和18B所示，无线链路50中的最佳子载波被分配给目的地是第二移 动站MSwT的信号，此后无线链路60中的剩余最佳子栽波被分配给目 的地是第一移动站MSt的信号。然而，由于BS-MST无线链路60也 受频率选择性衰落影响，所以无线链路60中的剩余最佳子载波可能无 法为移动站MST提供足够的通信质量。例如，根据图18A所示的信道 特性/i灯，图18B所示的为MST分配的最高频率子栽波不能为移动站 MST提供足够的通信质量。如果更高的优先级被给予第二移动站 MSNT,则即使第一移动站MSt批行合作通信，第一移动站MST也有 可能不能成功接收信号。因此，如果目的地是第一移动站MSi的信号 在移动站MST处不能被成功接收，则基站BS改变与子载波分配有关 的移动站的优先级次序(即，基站BS将更高的优先级给予目的地是 第一移动站MSi的信号)。
因此，基站BS的子载波映射器12在第一分配模式(正常模式) 和第二分配模式(异常模式)中操作在第一分配模式中，子载波映 射器12将与目的地是第一移动站MSt的信号&[2/-1]相比、与子载波 映射有关的更高的优先级给予目的地是第二移动站MSNT的信号 a^r[2/-1]，而在第二分配模式中，子载波映射器12将与目的地是第二 移动站MSnt的信号jc^[2"1]相比、与子载波映射有关的更高的优先 级给予目的地是第一移动站MST的信号JCr[2,'-l]。在第一分配模式中， 一旦目的地是第一移动站MSi的并行信号在第一移动站MST处不能 被成功接收，即使第一移动站MST执行合作通信，基站BS的子栽波 映射器12也进入第二分配模式。在第二分配模式中，如果在第一移动
56站MST处成功接收的连续发射(例如，连续的帧)的数量超过阈值， 则基站BS的子载波映射器12返回第一分配模式。
下面将参考图19所示的流程图描述根据第四实施例在基站BS处 分配无线资源的操作。
在步骤S501中，基站BS优先将子载波分配给目的地是笫二移动 站MSnt的信号xwr[2,-l](第一分配模式)。更具体地，基于与无线 链路50的信道特性A朋有关的CSI101，子载波映射器12将无线链路 50中的最佳子载波分配给目的地是第二移动站MSnt的并行信号 xyvr[2/-1]。接着，基于与无线链路60的信道特性A訂有关的CSIIOI， 子载波映射器12将无线链路60中的剩余最佳子栽波分配给目的地是 第一移动站MSt的信号jcr[2/-l]。
接着，在步骤S502中，基于来自移动站MSt的根告，子载波映 射器12确定目的地是第一移动站MST的已发射的并行信号(如对应 于单帧)是否已在第一移动站MST处被成功接收。如果在步骤S502 中的确定结果是否定的，则处理前进到步骤S503。否则，处理前进到 步骤S504。
在步骤S503中，基站BS优先将子载波分配给目的地是第一移动 站MSt的并行信号jcr[2/-l](第二分配模式)。更具体地，基于与无 线链路60的信道特性A灯有关的CSI101，子载波映射器12将无线链 路60中的最佳子载波分配给目的地是第一移动站MST的信号 xr[2M]。接着，基于与无线链路50的信道特性A朋有关的CSIIOI， 子载波映射器12将无线链路50中的剩余最佳子载波分配给目的地是
第二移动站MSjVT的并行信号JC;v7{2/-l〗。
在步骤S504中，子载波映射器12确定子载波映射器12自身是处 于第二分配模式还是第一分配模式中。换句话说，子载波映射器12 确定第一移动站MST是否被给予更高的优先级。如果更高的优先级已 被给予第二移动站MSNT (第一分配模式)，则处理返回到步骤S501 以继续第一分配模式。
如果在步骤S504中确定更高的优先级被给予第一移动站MST，则处理前进到步骤S505。在步骤S505中，子载波映射器12确定在笫 一移动站MST处成功接收的连续帧数是否等于或小于阈值Fs，th。如果 在步骤S505中的确定结果是肯定的，则处理前进到步骤S503以继续 第二分配模式。如果在步骤S505中确定在第一移动站MST处成功接 收的连续帧数超过阈值Fs，th,则处理返回到步骤S501以重新进入优先 分配子载波给第二移动站msnt的第一分配模式。因此，在BS-RS无 线链路和BS-MST无线链路都受频率选择性衰落影响的环境中，由于 在第二移动站msnt处的接收仅依赖于无线中继站RS而第一移动站 MSt可以合并来自基站BS和无线中继站RS的接收信号，所以在子载 波分配中，基站BS在更长的时间内将更高的优先级给予第二移动站 MSNT。
修正 ，
虽然已经详细描述了本发明的优选实施例，但是本发明并不局限 于上述具体细节。相反，应该理解的是，本领域技术人员可以进行不 同的修正和变型，只要它们落在本发明公开的所有教导内。
在上述实施例中，OFDMA用作多载波通信方案的一个例子。然 而，本发明并不局限于此。更具体地，本发明可以应用到使用多个子 载波块的SC-FDMA (单载波-频分复用多址访问)。
在上述实施例中，执行的是半双工中继，其中在无线中继站RS 处的接收和发射在不同的时隙中进行。然而，本发明并不局限于此。 更具体地，无线中继站RS可以使用不同的天线同时进行发射和接收。 在这种情况下，为了同时发射和接收信号，优选的是无线中继站RS 具有至少两根天线。
在上述实施例中，无线中继站RS使用ZF (迫零)进行非再生中 继(没有子栽波解调和子载波调制的中继)。然而，本发明并不局限 于此。更具体地，无线中继站RS可以使用AF(放大并转发)中继(带 功率放大而没有子载波解调和子载波调制的中继)。替代地，无线中 继站RS可以使用DF(解码并转发)中继，在DF中继中，接收信号被判，随后被重新调制到子载波上以供发射。
在上述实施例中，第一移动站MSt使用MRC (最大比合并)来 合并接收的信号以生成想要的信号。然而，本发明并不局限于此。例 如，ML (最大似然性)合并可以用于生成想要的信号。
在上述实施例中，每个移动站包括单个天线。然而，本发明并不 局限于此。更具体地，每个移动站可以包括多根天线。
在上述实施例中，第 一移动站MSt接收目的地是移动站MST并且 由来自基站BS和无线中继站RS的不同或公共子载波调制的信号，并 且合并它们以生成想要的信号。然而，本发明并不局限于此。更具体 地，通过如STBC (时空块编码)，基站BS和无线中继站RS可以处 理目的地是移动站MST的信号，并将不同的信号发送到不同的子载波 上。在这种情况下，移动站MSt接收目的地是移动站MST并且^皮调 制到来自基站BS和无线中继站RS的不同子载波上的不同信号，并且 合并它们以生成想要的信号。
在上述实施例中，为了描述方便，通信系统包括单个第一移动站 MSi和单个第二移动站MSNT。但是本发明并不局限于此。相反，本 发明可以应用到具有大量的第一和第二移动站的系统。
在上述实施例中，系统在下行链路通信中运行。但是本发明并不 局限于此。更具体地，该系统还可以在上行链路通信中运行。图20 是示出多载波无线通信系统(无线中继系统)的总体结构的示意图， 具体示出与本发明有关的无线中继系统的部分。在这个修正中，本发
明#皮应用到上行链路通信中。移动站MST和移动站MSNT发射目的地 是基站BS的信号。在这个系统中，无线中继站RS和基站BS经由无 线链路51连接，无线链路51具有信道特性^^。移动站MST和基站 BS经由无线链路61连接，无线链路61具有信道特性Ara。移动站 MST和无线中继站RS经由经由无线链路71连接，无线链路71具有 信道特性Ara。移动站MSNT和无线中继站RS经由无线链路81连接， 无线链路81具有信道特性A潛。
在时隙[2Z-1]中，移动站MST和移动站MSNT同时分别发射信号号&[2/-1]和信号jcat[2,'-1]根据在中继站 RS处与子载波分配有关的子载波映射被调制到不同子载波上，中继站 RS基于各移动站是第一移动站MSi还是第二移动站msnt来确定起 源移动站的优先级次序。基站BS接收信号y[2z'-l],信号y[2"l]包括 与源于第一移动站MST的信号Xr[2Z-l]对应的信号，而中继站RS接收 信号w[2"l]，信号"[2Z-1]包括与源于第一移动站MST的信号Xr[2/-l〗 对应的信号《7{2/-1]以及与源于第二移动站]\181^的信号;^7{2"1]对应 的信号"^[2M]。
在时隙[2/]中，中继站RS接着转发信号v[2/]，信号v[2/]包括与 源于第 一移动站MST的信号JCr[2/-1 ]对应的信号vr[2/]以及与源于第二 移动站MSwt的信号xa^[2z'-l]对应的信号Vat[2/]，信号Vr[2/]和信号 v^[2/]根据在基站BS处与子栽波分配有关的子载波映射被调制到不 同子载波上，基站BS基于各移动站是第 一移动站MST还是第二移动
站msnt来确定起源移动站的优先级次序。
基站BS接收信号y[2/]，信号^[2/]包括与源于第 一移动站MST的 信号xr[2z-l]对应的信号w[2z]以及与源于第二移动站MSNT的信号 JCAT[2,'-l]对应的信号j^r[2/]。使用子载波映射信息，基站BS合并直接 从第一移动站1\181接收的信号1);[2/-1]和从中继站1^接收的信号>^[2/] 以获得合作分集增益，即使第 一移动站MST和中继站RS使用不同的 子载波集合来发射源于第一移动站MSt并且目的地是基站BS的信 号。基站BS还检测源于第二移动站MSnt并且目的地是基站BS的信 号。
另外，在时隙[2/]中，移动站1\181^可以发射与先前发射的^[2/-1] 的内容相同的信号；cr[2小同时中继站RS发射信号v[2小信号v[2/〗 也包括与源于移动站MSt的信号祈[2/-1]对应的信号vr[2/]。基站BS 合并从第一移动站MSt直接接收的信号y[2"l]和从第一移动站MST 及中继站RS接收的信号h[2/]以获得合作分集增益，即使第一移动站 MST和中继站RS ^f吏用不同的子载波集合来发射源于第 一移动站MST 并且目的地是基站BS的信号。
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权利要求
1. 一种多载波无线通信系统，包括基站、具有无线中继功能的无线中继站、位于能够与基站直接通信并且能够与无线中继站通信的位置上的第一移动站以及位于不能与基站直接通信但能够与无线中继站通信的位置上的第二移动站，所述基站包括第一子载波映射装置，基于信号的目的地将子载波分配给目的地是移动站的多个信号，并且生成指示在所述第一子载波映射装置处对信号的子载波分配的第一子载波映射信息，所述第一子载波映射装置基于每个移动站是第一移动站还是第二移动站来确定目的地是移动站的信号的与所述子载波分配有关的优先级次序；第一子载波调制装置，根据在所述第一子载波映射装置处所做的子载波分配将信号调制到子载波上；将在所述第一子载波调制装置处调制的信号发射到第一移动站和无线中继站的装置；和将所述第一子载波映射信息报告给第一移动站和无线中继站的装置；所述无线中继站包括接收从基站发射的信号的装置；基于从基站报告的第一子载波映射信息来识别接收信号的目的地的装置；第二子载波映射装置，基于信号的目的地而不依赖于在所述第一子载波映射装置处所做的子载波分配，将子载波分配给目的地是移动站的接收信号，并且生成指示在所述第二子载波映射装置处对信号的子载波分配的第二子载波映射信息，所述第二子载波映射装置基于每个移动站是第一移动站还是第二移动站来确定目的地是移动站的信号的与第二子载波映射装置处的子载波分配有关的优先级次序；将被调制到在所述第二子载波映射装置处分配的子载波上的信号发射到第一移动站和第二移动站的装置；和将所述第二子载波映射信息报告给第一移动站和第二移动站的装置；所述第一移动站包括接收来自基站的第一子载波映射信息的装置；接收来自无线中继站的第二子载波映射信息的装置；接收来自基站和无线中继站的信号的装置；和使用所述第一子载波映射信息和所述第二子载波映射信息来合并接收信号中目的地是第一移动站的信号，从而生成目的地是第一移动站的想要的信号的装置；所述第二移动站包括接收来自无线中继站的第二子载波映射信息的装置；接收来自无线中继站的信号的装置；和使用所述第二子载波映射信息来检测接收信号中目的地是第二移动站的想要的信号的装置。
2.根据权利要求l的多载波无线通信系统，其中，所述基站还包 括用于重新发射先前发射的目的地是第 一移动站的信号的装置，其中，在无线中继站中用于发射的装置将被调制到在所述第二子 载波映射装置处分配的子载波上的信号发射到第一移动站和第二移动 站，同时从基站重新发射目的地是第一移动站的信号，从无线中继站 发射的信号源于先前从基站发射的信号，其中，第一子载波映射装置不依赖于分配给先前从基站发射的信 号的子载波，将子载波分配给从基站重新发射的信号，其中，在第一移动站中接收信号的装置接收先前从基站发射的信 号，随后接收从基站重新发射的信号并且同时接收从无线中继站发射 并且源于先前从基站发射的信号的信号，以及其中，第一移动站还包括对从基站和无线中继站接收的信号进行多栽波解调的装置；以及 存储器，用于存储多载波解调信号，所存储的多载波解调信号对应于过去从基站接收的信号，其中，使用第一子载波映射信息和第二子载波映射信息，在第一 移动站中用于合并信号的装置将目的地是第一移动站并且存储在所述 存储器中的多载波解调信号与目的地是第一移动站并且当前从用于多 载波解调的装置输送的多载波解调信号进行合并，所述当前输送的多 载波解调信号对应于同时从基站和无线中继站接收的信号。
3. 根据权利要求2的多载波无线通信系统，其中，所述第一移动 站还包括用于消除干扰的装置，所述干扰影响目的地是第一移动站并 且当前从用于多栽波解调的装置输送的多栽波解调信号，其中，用于 合并信号的装置将目的地是第一移动站并且存储在所述存储器中的多 载波解调信号与用于消除干扰的装置消除干扰后的多载波解调信号进 行合并。
4. 根据权利要求3的多载波无线通信系统，其中，所述用于消除 干扰的装置由多载波解调信号生成复制信号，所述多载波解调信号被 存储在所述存储器中，与目的地不是第一移动站的多载波解调信号相 关，并且被调制到目的地是第 一移动站并且当前从用于多栽波解调的 装置输送的多载波解调信号所调制到的子载波上，并且其中所述用于 消除干扰的装置使用所述复制信号来消除干扰。
5. 根据权利要求2的多载波无线通信系统，其中，在所述基站中 的第 一子栽波映射装置将由无线中继站分配给从无线中继站发射并且 源于先前从基站发射的信号的信号的子载波分配给从基站重新发射的 信号。
6. —种与移动站和具有无线中继功能的无线中继站通信的基站， 所述移动站包括位于能够与基站直接通信并且能够与无线中继站通信 的位置上的第一移动站以及位于不能与基站直接通信但能够与无线中 继站通信的位置上的第二移动站，所述基站包括第一子载波映射装置，基于信号的目的地将子载波分配给目的地 是移动站的多个信号，并且生成指示在所述第一子载波映射装置处对信号的子载波分配的第一子载波映射信息，所述第一子载波映射装置 基于每个移动站是第一移动站还是第二移动站来确定目的地是移动站的信号的与所述子载波分配有关的优先级次序；第一子载波调制装置，根据在所述第一子载波映射装置处所做的 子载波分配将信号调制到子载波上；将在所述第一子载波调制装置处调制的信号发射到第一移动站和 无线中继站的装置；和将所述第一子载波映射信息报告给第一移动站和无线中继站的装置。
7. 根据权利要求6的基站，还包括用于确定每个移动站是第一移 动站还是第二移动站的装置，其中，所述第一子载波映射装置参考关 于每个移动站是第一移动站还是第二移动站的确定结果来确定所述优 先级次序。
8. 根据权利要求6的基站，其中，所述第一子载波映射装置优先 将源自该基站的一条无线链路中的最佳子载波分配给目的地是被所述 第一子载波映射装置确定为具有较高优先级的移动站的信号，所述的 一条无线链路对应于被确定为具有较高优先级的移动站，随后所述第 一子载波映射装置将源自该基站的另一条无线链路中的剩余最佳子载 波分配给目的地是被所述第一子栽波映射装置确定为具有较低优先级 的移动站的信号，所述的另一条无线链路对应于被确定为具有较低优 先级的移动站。
9. 根据权利要求6的基站，其中，所述第一子载波映射装置将比 目的地是第二移动站的信号的优先级更高的优先级给予目的地是笫一 移动站的信号。
10. 根据权利要求6的基站，还包括用于重新发射先前发射的目 的地是第一移动站的信号的装置，以便从该基站重新发射的信号与从 无线中继站发射并且源于先前从该基站发射的信号的信号同时在第一 移动站处被接收，其中，所述第一子载波映射装置不依赖于分配给先 前从该基站发射的信亏的子载波，将子载波分配给从该基站重新发射的信号。
11. 根据权利要求10的基站，其中，所迷第一子载波映射装置将由无线中继站分配给从无线中继站发射并且源于先前从该基站发射的 信号的子载波分配给从该基站重新发射的信号。
12. 根据权利要求6的基站，其中，所述第一子载波映射装置在 第一分配模式和第二分配模式中操作，在第一分配模式中，所述第一 子载波映射装置将比目的地是第一移动站的信号的与子载波分配有关 的更高的优先级给予目的地是第二移动站的信号，在第二分配模式中， 所述第一子载波映射装置将比目的地是第二移动站的信号的与子载波 分配有关的更高的优先级给予目的地是第一移动站的信号， 一旦目的 地是第一移动站的信号在第一移动站处不能被成功接收，则所述第一 子栽波映射装置从第一分配模式进入到第二分配模式，如果在第一移 动站处成功接收的连续发射数超过阈值，则所述第一子载波映射装置 从第二分配模式进入到第一分配模式。
13. —种具有无线中继功能并且与基站和移动站进行通信的无线 中继站，所述移动站包括位于能够与基站直接通信并且能够与该无线 中继站通信的位置上的第一移动站以及位于不能与基站直接通信但能 够与该无线中继站通信的位置上的第二移动站，所述无线中继站包括接收从基站发射的信号的装置；基于从基站报告的第一子载波映射信息来识别接收信号的目的地 的装置；第二子载波映射装置，基于信号的目的地而不依赖于在所述基站 的第一子栽波映射装置处所做的子载波分配，将子载波分配给目的地 是移动站的接收信号，并且生成指示在所述第二子载波映射装置处对信号的子载波分配的第二子载波映射信息，所述第二子载波映射装置 基于每个移动站是第一移动站还是第二移动站来确定目的地是移动站 的信号的与笫二子载波映射装置处的子载波分配有关的优先级次序；将被调制到在所述第二子载波映射装置处分配的子载波上的信号发射到第一移动站和笫二移动站的装置；和将所述第二子载波映射信息报告给第一移动站和第二移动站的装置。
14. 根据权利要求13的无线中继站，还包括用于确定每个移动站 是第一移动站还是第二移动站的装置，其中，所述第二子载波映射装 置参考关于每个移动站是第一移动站还是第二移动站的确定结果来确 定所述优先级次序。
15. 根据权利要求13的无线中继站，其中，所述第二子载波映射 装置将比目的地是第一移动站的信号的优先级更高的优先级给予目的 地是第二移动站的信号。
16. 根据权利要求15的无线中继站，其中，所述第二子载波映射 装置优先将从无线中继站到第二移动站的一条无线链路中的最佳子载 波分配给目的地是第二移动站的信号，随后所述第二子载波映射装置 将从无线中继站到第一移动站的另一条无线链路中的剩余最佳子栽波 分配给目的地是第一移动站的信号。
17. —种与基站和无线中继站通信的移动站，所述基站将子载波 分配给目的地是移动站的多个信号并且发射被调制到子栽波上的信 号，所述无线中继站具有基站和移动站之间的无线中继功能，将子载 波分配给目的地是移动站的多个信号并且发射被调制到子载波上的信 号，该移动站包括从基站接收第一子载波映射信息的装置，所述第一子载波映射信 息指示在基站处对信号的子载波分配；从无线中继站接收第二子载波映射信息的装置，所述第二子栽波 映射信息指示在无线中继站处对信号的子载波分配；接收来自基站和无线中继站的信号的装置；以及使用所述第一子载波映射信息和所述第二子载波映射信息来合并 接收信号中目的地是该移动站的信号，从而生成目的地是该移动站的 想要的信号的装置。
18. 根据权利要求17的移动站，还包括 对从基站和无线中继站接收的信号进行多载波解调的装置；以及 存储器，用于存储多栽波解调信号，所存储的多载波解调信号对应于过去从基站接收的信号，其中，使用第一子载波映射信息和第二子载波映射信息，用于合 并信号的装置将目的地是该移动站并且存储在所述存储器中的多载波 解调信号与目的地是该移动站并且当前从用于多载波解调的装置输送 的多载波解调信号进行合并，所述当前输送的多载波解调信号对应于 从无线中继站接收的信号。
19. 根据权利要求17的移动站，还包括对从基站和无线中继站接收的信号进行多载波解调的装置；以及 存储器，用于存储多栽波解调信号，所存储的多载波解调信号对 应于过去从基站接收的信号，其中，使用第一子载波映射信息和第二子栽波映射信息，用于合 并信号的装置将目的地是该移动站并且存储在所述存储器中的多栽波 解调信号与目的地是该移动站并且当前从用于多载波解调的装置输送的多载波解调信号进行合并，所述当前输送的多载波解调信号对应于 从基站和无线中继站两者接收的信号。
20. 根据权利要求19的移动站，还包括用于消除干扰的装置，所 述干扰影响目的地是该移动站并且当前从用于多载波解调的装置输送 的多载波解调信号，其中，用于合并信号的装置将目的地是该移动站 并且存储在所述存储器中的多载波解调信号与用于消除干扰的装置消 除干扰后的多载波解调信号进行合并。
21. 根据权利要求20的移动站，其中，所述用于消除干扰的装置 由多载波解调信号生成复制信号，所述多载波解调信号被存储在所述 存储器中，与目的地不是该移动站的多栽波解调信号相关，并且被调 制到目的地是该移动站并且当前从用于多载波解调的装置输送的多载 波解调信号所调制到的子载波上，并且其中所述用于消除干扰的装置 使用所述复制信号来消除干扰。
22. —种多载波无线通信系统中的多载波无线通信方法，所述多 载波无线通信系统包括基站、具有无线中继功能的无线中继站、位于 能够与所述基站直接通信并且能够与所述无线中继站通信的位置上的 第一移动站以及位于不能与所述基站直接通信但能够与所述无线中继 站通信的位置上的第二移动站，所述基站执行下列步骤基于每个移动站是第一移动站还是第二移动站，确定目的地是移 动站的信号的与所述基站处的子载波分配有关的优先级次序；基于信号的目的地和所述基站处的子载波分配，将子载波分配给 目的地是移动站的多个信号；生成指示在所述基站处对信号的子栽波分配的第一子载波映射信息；根据在所述分配步骤所做的子载波分配将信号调制到子载波上； 将在所述调制步骤调制的信号发射到第一移动站和所述无线中继 站；以及将所述第一子载波映射信息报告给第一移动站和所述无线中继站；所述无线中继站执行下列步骤 接收从所述基站发射的信号；基于从所述基站报告的第一子载波映射信息，识别接收信号的目 的地；基于每个移动站是第一移动站还是第二移动站，确定目的地是移 动站的信号的与无线中继站处的子载波分配有关的优先级次序；基于信号的目的地和所述无线中继站处的子载波分配，而不依赖 于所述基站处所做的子载波分配，将子载波分配给目的地是移动站的 接收信号；生成指示在所述无线中继站处对信号的子载波分配的第二子载波 映射信息；将被调制到在所述无线中继站处分配的子载波上的信号发射到第一移动站和第二移动站；以及将所述第二子载波映射信息报告给第一移动站和第二移动站； 所述第一移动站执行下列步骤 接收来自所述基站的第一子载波映射信息； 接收来自所述无线中继站的第二子载波映射信息； 接收来自所述基站和所述无线中继站的信号；以及 使用所述第一子载波映射信息和所述第二子栽波映射信息，合并接收信号中目的地是第一移动站的信号，从而生成目的地是第一移动站的想要的信号；所述第二移动站执行下列步骤接收来自所述无线中继站的第二子载波映射信息；接收来自所述无线中继站的信号；以及使用所述第二子载波映射信息，检测接收信号中目的地是第二移 动站的想要的信号。
23. —种多载波无线通信系统，包括基站、具有无线中继功能的 无线中继站、位于能够与所述基站直接通信并且能够与所述无线中继 站通信的位置上的第一移动站以及位于不能与所述基站直接通信但能 够与所述无线中继站通信的位置上的第二移动站，所述基站包括第一子载波映射装置，基于信号的起源将子载波分配给从所述无 线中继站发射并且源于移动站的多个信号，并且生成指示在所述第一 子载波映射装置处对信号的子载波分配的第一子载波映射信息，所述 第一子载波映射装置基于每个移动站是第一移动站还是第二移动站来 确定源于移动站的信号的与所述子载波分配有关的优先级次序；将所述第一子载波映射信息报告给所述无线中继站，以使所述无 线中继站识别将源于各移动站的信号发射到所述基站应当使用的子载 波的装置；以及接收来自所述无线中继站和第一移动站的信号的装置；所述无线中继站包括第二子载波映射装置，基于信号的起源而不依赖于在所述第一子 载波映射装置处所做的子载波分配，将子载波分配给源于移动站的信 号，并且生成指示在所述第二子载波映射装置处对信号的子载波分配 的笫二子载波映射信息，所述第二子载波映射装置基于每个移动站是 第一移动站还是第二移动站来确定源于移动站的信号的与第二子载波映射装置处的子载波分配有关的优先级次序；将所述第二子载波映射信息报告给第一移动站和第二移动站，以 便每个移动站识别在该移动站处发射信号应当使用的子载波的装置；将所述第二子载波映射信息报告给所述基站，以便所述基站识别 各移动站处所使用的子载波的装置；接收从第一和第二移动站发射的信号的装置；基于在所述第二子载波映射装置处得到的第二子栽波映射信息来 识别在用于接收的装置处接收的信号的起源的装置；接收来自所述基站的第一子栽波映射信息的装置；以及将根据在第 一 子载波映射信息中指示的子载波分配被调制到子栽 波上的信号发射到所述基站的装置，第 一和第二移动站的每一个包括接收来自所述无线中继站的第二子载波映射信息的装置； 子载波调制装置，根据在第二子载波映射信息中指示的子栽波分 配将目的地是所述基站的信号调制到子载波上；以及 发射在所述子载波调制装置处调制的信号的装置， 其中，所述基站还包括使用第 一子载波映射信息和第二子载波映射信息将源于第 一移动 站并且从所述无线中继站接收的信号和源于第一移动站并且从第一移 动站接收的信号进行合并，从而产生源于第一移动站的信号的装置； 以及使用第二子载波映射信息检测从所述无线中继站接收的信号中源 于第二移动站的信号的装置。
24.根据权利要求23的多载波无线通信系统，其中，所述第一移动站还包括用于重新发射先前发射的目的地是所述基站的信号的装 置，其中，在所述无线中继站处用于发射的装置根据在第一子栽波映 射信息中指示的子载波分配将信号发射到所述基站，同时在第一移动 站的用于重新发射的装置处重新发射信号，从所述无线中继站发射的 信号源于先前从第一移动站发射的信号，其中，所述基站中用于接收信号的装置接收先前从所述基站发射 的信号，随后接收从第一移动站重新发射的信号，同时接收从所述无 线中继站发射并且源于先前从第一移动站发射的信号的信号，其中，所述基站还包括第三子载波映射装置，不依赖于分配给先前从第一移动站发射的 信号的子载波，将子载波分配给从第一移动站重新发射的信号，并且 生成指示对从第一移动站重新发射的信号的子载波分配的第三子栽波 映射信息；将第三子载波映射信息报告给第 一移动站以便第 一移动站识别重新发射信号应当使用的子载波的装置；对从第一移动站和所述无线中继站接收的信号进行多载波解调的 装置；以及存储器，用于存储多栽波解调信号，所存储的多载波解调信号对 应于过去从第 一移动站接收的信号，其中，使用第一子载波映射信息、第二子载波映射信息和第三子 载波映射信息，在所述基站中用于合并信号的装置将从第一移动站接 收并且存储在所述存储器中的多载波解调信号与当前从所述用于多载 波解调的装置输送的多栽波解调信号进行合并，所述当前输送的多载 波解调信号对应于同时从第 一移动站和所述无线中继站接收的信号。
全文摘要
本发明提供一种多载波无线通信系统以及该系统中的基站、无线中继站、移动站和多载波无线通信方法。所述多载波无线通信系统包括位于能够与基站直接通信并且能够与无线中继站通信的位置上的第一移动站以及位于不能与基站直接通信但能够与无线中继站通信的位置上的第二移动站。为了给信号分配子载波，基站基于每个移动站是第一移动站还是第二移动站来确定目的地是移动站的信号的优先级次序。无线中继站不依赖于在基站处所做的子载波分配，而给信号分配子载波。为了分配子载波，无线中继站基于每个移动站是否为第一移动站来确定信号的优先级次序。
文档编号H04B7/26GK101488801SQ20091000253
公开日2009年7月22日 申请日期2009年1月16日 优先权日2008年1月17日
发明者S·亚图隆, 浅井孝浩 申请人:株式会社Ntt都科摩