专利名称：用于中继上行链路通信的系统层架构的制作方法
技术领域：
本申请涉及无线通信。
背景技术：
用于中继下行链路(DL)通信的系统层架构已经被广泛研究，在该DL通信中以 在时分复用(TDM)方式来配置通信。数据在不同的时隙中被传输到无线发射/接收单元 (WTRU)或中继站(RS)。在包括WTRU和RS且具有平衰减信道条件的系统中，已经针对蜂窝通信提出了各 种中继方案，且已经执行了模拟的高速下行链路分组接入(HSDPA)。已经显示这些提出的中 继方案很大程度上提升了小区边缘WTRU的信号干扰以及噪声比(SINR)分配，并扩展了小 区覆盖。这些方案采用两跳通信，其包括两个阶段。在阶段1中(T1)，基站(BQ向所选择 的RS传送消息(预定给WTRU)，直到RS正确解码了该消息。在RS成功解码了所接收的由 BS发送的消息后，RS接管通信并转发WTRU所需的信息以完全解码该消息。这种传输可以 在BS的合作或不在BS的合作的情况下被执行。已经针对这些中继方案提出了两种主信道编码技术。第一种主信道编码技术是常 规的固定速率编码。第二种主信道编码技术是无限速率编码(rateless coding) 0无限速率编码的基本概念是对具有无限长块长度的输入消息进行编码。然后(假 定无限)输出被分成有限尺寸的消息的无限流，其然后被顺序传输。发射机只在其接收到 来自接收机的成功解码的应答时才终止无限速率码字的传输。注意实际传输不可能是无限 的，因为真正的无限码输出在实际中不可能生成。相反，新编码的消息从输入“在空中(on the fly)”(在需要时)中生成、和/或有限次数的重传被建立为系统参数。但是，无限速 率码的实际速率通过接收机正确解码消息的时间来确定，且是不固定的。这使得适应在任 何条件下的时变信道(即，衰减信道)的无限速率码能够表现并有效选择用于该信道的正 确的编码速率。可替换地，已经知道对于固定速率编码系统来说在信道状态信息(CSI)在 发射机中不可用的情况下很难做到这样。此外，固定速率编码系统被迫以低效率操作(即， 低速率)以对抗信道变化并增强信道可靠性。这些因素仅提出在中继系统中无限速率编码 的应用。但是，无限速率编码范例还是用于在多个终端之间分配编码的自然 范例，且期望终端以最小量的同步来进行协作传输。在上行链路(UL)通信中，网络配置和干扰模型可以与DL通信中的相同。在WTRU、 RS和BS中各存在一个发射机天线和一个接收机天线。多个RS可以专用于辅助每个小区中的一个WTRU。RS可以与BS相关联。RS可以 只辅助一个WTRU，该WTRU可以与同一个小区相关联并与相关联的BS通信。每个小区可以有一个WTRU，且在一个时隙中辅助WTRU的RS的数目可以被限制为一个。与DL类似，设b表示WTRU必须向BS传递的信息比特的总数目。在阶段1，BS可以 不接收从WTRU发送的所有的b个比特，或可以根本不接收任何信息比特。设下标r表示到中继的传输、来自中继的传输，或这两者。设u表示来自WTRU的重传。在阶段1中从WTRU 到RS的速率被表示为1^。从RS到BS的速率被表示为R,2。在阶段t中从WTRU到BS的速 率被表示为Rut，其中t e {1，2}。设<表示在接收机处的在阶段t中涉及RS的传输的平均 接收功率，并设<表示在BS处的在阶段t中从WTRU发送的平均接收功率。设gxt和Ixt表 示在阶段t的传输χ中出现的衰减系数和小区间干扰(ICI)。设P xt表示在阶段t的传输 χ中出现的ICI功率谱且设P ^表示噪声功率谱。设Ntl表示占用整个频带的白噪声功率。在单播双跳方案中，其中可以使用WTRU向RS传送。在阶段1中，WTRU使用至多 WTRU-RS链路可支持的最大速率来向所选择的RS发送信息。一般来说，发送到RS的信息比 特的数目是b。分割协作复用方案使得WTRU能够发送bKS (b个比特的子集)。在阶段2 (T2)，对于使用转发的从RS到BS的传输，RS接管传输并转发信息比特到 BS。对于使用相干(coherent)协作分集的从RS和WTRU到BS的传输，CSI可能在发 射机处可用。该发射机可以使用来自接收机的信道阶段信息反馈来将它们的信号与阶段权 重相乘，并使得它们的信号在接收机处被相干地添加。发射机协作传输的比特总数为b个 比特。对于使用Alamouti (阿拉莫提)协作分集的从RS和WTRU到BS的传输，可以在BS 和WTRU之间使用Alamouti传输方案。RS和WTRU协作传送b个比特到BS以实现最佳分集 和复用权衡(trade-off)。对于使用简单协作复用方案的从RS和WTRU到BS的传输，RS和WTRU用作双分布 天线。信息的b个比特由WTRU和RS独立地编码以保证每个链路的容量，并且该b个比特 被传输到BS。对于使用分割协作复用方案的从RS和WTRU到BS的传输，其中b = bES+bffTEU, RS和 WTRU用作双分布天线。WTRU将新信息比特bWTKU推送到BS，且RS将bKS比特传送到BS。RS 和WTRU使用两种不同的码字来分别对bKS和bWTKU信息进行编码。通过这种传输保证了每个 链路的容量。在组播双跳方案中，其中可以使用WTRU向RS传送、WTRU向BS传送、或者两者。在 阶段1期间，WTRU分别以WTRU-RS链路和WTRU-BS链路可支持的最大速率(分别为R_{rl}
向所选择的RS和BS发送信息。一般来说，发送到RS的信息比特的数目为b。 分割协作复用方案使WTRU能够发送bKS (b个比特的子集)。WTRU-BS链路可能比WTRU-RS 链路差。在这种情况中，RS可以在BS之前发送应答(ACK)。在该阶段，BS只对发送到RS 的部分信息进行解码(即，bl个比特，其为b或bKS的子集)。在阶段2期间，对于使用转发的从RS到BS的传输，RS转发BS还没有接收到的剩 余的1^2(其中= b-bl)个信息比特。对于使用相干协作分集的从RS和WTRU到BS的传输，CSI可以在发射机处可用。 发射机可以使用信道阶段信息来将它们的信号与阶段权重相乘，并使得它们的信号能够在 接收机处被相干地添加。从发射机发送的比特的总数目是1^2(其中= b-bl)个比特。对于使用Alamouti协作分集的从RS和WTRU到BS的传输，RS和WTRU使用 Alamouti传输方案将剩余的M个比特协作传送到BS。这样做可以在不丢失任何数据速率的情况下得到两层分集。对于使用简单协作复用方案的从RS和WTRU到BS的传输，RS和WTRU将剩余的1^2 个比特与两种不同的码字进行复用，并将这些比特发送到BS。对于使用分割协作复用方案的从RS和WTRU到BS的传输，其中，b = bES+bffTEU,新 信息比特bWTKU从WTRU直接被推送到BS。RS和WTRU用作双分布天线并使用两种不同的码 字来分别对bKS和bWTKU进行编码。通过这种传输保证了每个链路的容量。可以考虑准静态平衰减信道。由于DL和UL中的一 WTRU-— RS-— BS通信的协议 对称性，用于DL的一 WTRU- — RS通信的中继方案可以应用于如上所述的UL的一 WTRU- — RS通信中。不同传输阶段中的每个链路的各自的速率可以类似导出。小区边缘的WTRU比小区中心的WTRU从中继通信中获得更多的好处。因此，与DL 通信类似，小区边缘的WTRU通常寻求RS的帮助以增强信道链路可靠性。与DL通信不同的 是，UL中继系统中的第一跳通信比第二跳受到更多的ICI。这是由于小区边缘的WTRU的几 何位置造成的。因此，对UL中继系统的总体性能的ICI影响可能与DL中继系统的情况不 同。可以考虑WTRU和BS的位置，以及如何选择可用RS，由此使得针对给定方案的吞吐 量被最大化。可以考虑最佳中继位置，其提供用于UL通信的最大吞吐量。组播分割协作复用方 案可以在DL中继方案间提供最佳性能，而不需要发射机处的CSI。用于UL的相应的方案如
图1所示。组播分割协作复用方案的有效速率
^Mult icast_Split_Coop_Mux )表示为
rnn9fil η_ b+b3 _ rJa2+RU2、—rUru^i ⑴
luu^oj lxMulticast Spiii Coop一 下，τ 一D , D D寸工、⑴
_ 一 — 1I+1I 民2+ -八其中，
f S1 P' ΛRrx = ^1Iog 1+ 知1 rl 等式 O)
V'"ο + j
(^ P' λHlog 1+ ^ 1,1等式⑶
I ^O+^JR2 = Wx log 1 -f rl 等式 G)
N +/
ViyO^ λγ2 J以及
( s2 ρ< ΛRul = W1 log 1 + -- 等式(5)
V Nf^gi2Pr2Slu2)如果服务执行能力(SIC)在BS的接收机中被执行，则来自较弱链路(WTRU-BS)的 干扰可以在较强链路(RS-BQ的接收中被消除。
6
当Rrl = Rr2时，等式(1)的上界可以达到
权利要求
1.一种用于分配不同时间周期以在指定频带上执行数据传输的方法，该方法包括 将第一时间周期分配给无线发射/接收单元(WTRU)以在第一频带上向中继站(RS)传送数据，并且将该第一时间周期分配给该WTRU以在第二频带上向基站(BQ传送数据；以及 将第二时间周期分配给所述RS以在所述第一频带和所述第二频带上向所述BS传送数据。
2.一种用于分配不同时间周期以在指定频带上执行数据传输的方法，该方法包括 将第一时间周期分配给无线发射/接收单元(WTRU)以在第一频带上向中继站(BS)传送数据，并且将该第一时间周期分配给该WTRU以在第二频带上向基站(BQ传送数据；以及 将第二时间周期分配给所述RS和所述WTRU以在所述第一频带和所述第二频带上向所 述BS传送数据。
3.一种用于分配不同时间周期以在指定频带上执行数据传输的方法，该方法包括 将第一时间周期分配给无线发射/接收单元(WTRU)以在第一频带上向中继站(RS)传送数据，并且将该第一时间周期分配给该WTRU以在第二频带上向基站(BQ传送数据；以及 将第二时间周期分配给所述RS以在所述第一频带上向所述BS传送数据，并且将该第 二时间周期分配给所述WTRU以在所述第二频带上向所述BS传送数据。
4.一种用于分配不同时间周期以在指定频带上执行数据传输的方法，该方法包括 将第一时间周期分配给无线发射/接收单元(WTRU)以在第一频带上向中继站(BS)传送数据，并且将该第一时间周期分配给该WTRU以在第二频带上向基站(BQ传送数据；以及 将第二时间周期分配给所述RS和所述WTRU以在所述第一频带上向所述BS传送数据， 并且将该第二时间周期分配给所述WTRU以在所述第二频带向所述BS传送数据。
5.一种用于分配不同时间周期以在指定频带上执行数据传输的方法，该方法包括 将第一时间周期分配给无线发射/接收单元(WTRU)以在第一频带上向中继站(RS)传送数据，并且将该第一时间周期分配给该WTRU以在第二频带上向基站(BQ传送数据；以及 将第二时间周期分配给所述RS和所述WTRU以在第三频带上向所述BS传送数据，并且 将该第二时间周期分配给所述WTRU以在第四频带上向所述BS传送数据。
6.一种用于分配不同时间周期以在指定频带上执行数据传输的无线通信设备，该设备 包括无线发射/接收单元(WTRU)； 中继站(RS)；以及基站(BQ，其中所述WTRU被配置成在第一时间周期中在第一频带上向所述RS传送数 据、且在所述第一时间周期中在第二频带上向所述BS传送数据，并且所述RS被配置成在第 二时间周期中在所述第一频带和所述第二频带上向所述BS传送数据。
7.一种用于分配不同时间周期以在指定频带上执行数据传输的无线通信设备，该设备 包括无线发射/接收单元(WTRU)； 中继站(RS)；以及基站(BQ，其中所述WTRU被配置成在第一时间周期中在第一频带上向所述RS传送数 据、且在所述第一时间周期中在第二频带上向所述BS传送数据，并且所述RS和所述WTRU 被配置成在第二时间周期中在所述第一频带和所述第二频带上向所述BS传送数据。
8.一种用于分配不同时间周期以在指定频带上执行数据传输的无线通信设备，该设备 包括无线发射/接收单元(WTRU)；中继站(RS)；以及基站(BS)，其中所述WTRU被配置成在第一时间周期中在第一频带上向所述RS传送数 据、且在所述第一时间周期中在第二频带上向所述BS传送数据，并且所述RS被配置成在第 二时间周期中在所述第一频带上向所述BS传送数据，且所述WTRU被配置成在所述第二时 间周期中在所述第二频带上向所述BS传送数据。
9.一种用于分配不同时间周期以在指定频带上执行数据传输的无线通信设备，该设备 包括无线发射/接收单元(WTRU)；中继站(RS)；以及基站(BQ，其中所述WTRU被配置成在第一时间周期中在第一频带上向所述RS传送数 据、且在所述第一时间周期中在第二频带上向所述BS传送数据，并且所述RS和所述WTRU 被配置成在第二时间周期中在所述第一频带上向BS传送数据，且所述WTRU被配置成在所 述第二时间周期中在所述第二频带上向所述BS传送数据。
10.一种用于分配不同时间周期以在指定频带上执行数据传输的无线通信设备，该设 备包括无线发射/接收单元(WTRU)；中继站(RS)；以及基站(BQ，其中所述WTRU被配置成在第一时间周期中在第一频带上向所述RS传送数 据、且在所述第一时间周期中在第二频带上向所述BS传送数据，并且所述RS和所述WTRU 被配置成在第二时间周期中在第三频带上向所述BS传送数据，且所述WTRU被配置成在所 述第二时间周期中在第四频带上向所述BS传送数据。
11.一种用于对数据进行编码的无线通信设备，该设备包括无线发射/接收单元(WTRU)，该WTRU包括第一前向纠错(FEC)编码器，该第一 FEC编 码器使用第一编码方案对多个数据比特进行编码；以及第二 FEC编码器，该第二 FEC编码器 使用第二编码方案对所述多个数据比特进行编码；以及中继站(旧)，该RS包括第三FEC编码器，该第三FEC编码器使用所述第一编码方案 对所述多个数据比特进行编码；以及第四FEC编码器，该第四FEC编码器使用第二编码方案 对所述多个数据比特进行编码。
12.根据权利要求11所述的无线通信设备，其中，所述第一FEC编码器和所述第四FEC 编码器在第一时隙中传送编码后的比特，所述第二 FEC编码器和所述第三FEC编码器在第 二时隙中传送编码后的比特。
全文摘要
公开了用于分配不同阶段(即时间周期)以在协作中继系统中在指定频带上执行数据传输的无线通信方法和设备。在阶段1中，中继站(RS)侦听无线发射/接收单元(WTRU)并成功接收b个信息比特。在阶段2中，RS和WTRU将这b个信息比特协作传送到目的地。这些传输可以根据单播方案来执行，其中，WTRU在阶段1中发送信息到所选择的RS，且RS在阶段2中将该信息转发到BS。该传输还可以根据组播方案来执行，其中，WTRU在阶段1中发送信息给RS和BS，RS在阶段2中将该信息的子集传送到BS。
文档编号H04W88/18GK102090125SQ200980127170
公开日2011年6月8日 申请日期2009年7月9日 优先权日2008年7月11日
发明者A·雷兹尼克, E·M·莱尔, P·R·季塔布, S·斯费尔, Z·林 申请人:交互数字专利控股公司