专利名称：包含中继站的通信系统的上下行链路帧同步通信方法
技术领域：
本发明涉及一种包含中继站的通信系统的上下行链路帧同步通信方法，属于通信领域。
背景技术：
作为当今通信领域发展潜力最大，市场前景最广的移动通信技术，已经迎来了 3G 时代。但为了解决频谱资源紧张、系统容量受限、用户需求日益增长的问题，国际电联组织 (ITU) 2008年2月启动了第四代移动通信系统IMT-Advanced的技术征集工作。为了响应 ITU-RIMT-Advanced的技术征集，作为曾制定了在业界最具影响力的3G UMTS技术标准的 3GPP也不甘寂寞，于2008年3月展开了中继增强系统(Long Term Evolution-Advanced, LTE-A)标准进程。LTE-A系统的一个特色是在系统中引入了中继节站(Relay station, RS)。中继站的引入，在一定程度上提高了信号的覆盖质量、覆盖范围，提高系统容量。但也因此网络拓扑结构更加复杂，这给标准化研究带来诸多难题。中继站(RN)的引入，使得LTE-A系统的同步问题更加复杂。由于中继站采取半双工的工作模式，使得中继站在同一时刻不能同时处于接收和发射状态，中继站一方面要和其下属终端保持通信，一方面还要与宏基站保持通信，从而导致回传链路(baclchaul link) 资源的匮乏。同步问题解决不好，一方面可能造成回传链路(baclchaul link)可使用资源的进一步紧张，一方面可能导致小区间和小区内部干扰的增强。目前，LTE-A中继增强系统中，TDD (时分双工)同步定时主要存在以下几种现有方案(不失一般性，使用TDD上下行时隙第六号配置举例，假设#4子帧为上行baclchaul子帧，#9子帧为下行bacWiaul子帧):现有方案1 (如
图1所示)，其中，D表示下行子帧，U表示上行子帧，GP表示S特殊子帧的保护间隔，未标记的方框表示无法利用的部分，PDCCH表示下行控制信道，Tx-Rx表示发送接收转换时间。由图1可见，其给出了最直观的一种TDD(时分双工)上下行同步的方案，本方案基站(eNB)和中继站(RN)无线帧“严格”对齐，#4为上行hcldiaul link(回传链路)子帧， #9为下行kicldiaul link(回传链路)子帧。由于传输时延的影响，上行baddiaul，RN发出的数据需要经过一个传输延时TP之后才能到达eNB ；下行baclchaul，eNB发送的数据也需要经历一个传输延时TP之后才能到达RN。因此难免会使得可使用的baddiaul link (回传链路)资源变少(即图中未标记的方框为不能被使用的资源)，致使本来就非常紧张的 backhaul link资源更加紧张。现有方案2 (如图2所示)本方案是对方案1的一个改进，将RN子帧向前偏移一个提前量“TA”，“TA”等于 eNB到RN的传输延时，这样就避免因为传输延时而导致上行backhaul资源的减小。但是可以从图中看出，提前量“TA”会导致下行baclchaul资源的进一步减小。现有方案3 (如图3所示)
图3所示的方案同为方案1的一个改进，将RN端子帧向后延时一个时间量 "delay", “delay”等于eNB到RN的传输延时，这样避免了因为传输延时而导致的下行 backhaul资源的减小。但同方案2类似，由于下行bacWiaul和上行bacWiaul浪费资源的方向是相反的，所以此方案避免了下行baclchaul资源的浪费，但是却加剧了上行baclchaul 可用资源的进一步减小。现有方案4(如图4所示)为了避免方案2、3带来的kidihaul可利用资源紧张的矛盾，可利用缩短GP (保护间隔)长度的方法达到增加baclchaul可利用资源的方案。如图4所示。此方案缩短GP长度，给#4提供了提前TA的空间。这里需要说明的是，由于归属于中继站的终端(R-UE)上行资源是基于调度的，所以虽然#2帧、#3子帧两个上行接入链路(access link)子帧提前， 也不会影响其进行上行传输。而由于下行接入链路(access link)传输不是基于调度的， 所以#5子帧仍必须与#0子帧保持Ims整数倍的间隔(即#0子帧与#5帧的相对距离不能发生改变)。方案4与方案2相比，上行baclchaul可利用资源数是相同的，但由于方案4没有提前量TA，所以方案4相比方案2有更多的下行baclchaul资源。但由于RN缩短了 GP (保护间隔)的长度，所以会导致RN小区半径缩小。现有方案5 (如图5所示)为了进一步的增加下行baclchaul的可利用资源，演化出方案5。方案5是在方案 4的基础上让RN端有一个延时量delay，这样保证了上下行baclchaul资源的最大化利用。现有方案优缺点总结方案1和4中的eNB与RN无线帧严格对齐，方案2、3、和5为RN空口对齐。eNB 与RN空口对齐带来一定的干扰问题。现在举例说明非严格对齐情况下的干扰情况在小区内存在多个的情况下，各RN之间的提前量是各不相同的，提前量由RN到eNB的距离决定。在如图6所示的大方框内，RN1#4子帧进行上行kidihaul，处于Tx (发射)状态，而此时RN2已经变为DL access其下属UE处于Rx (接收)阶段。因此RNl发送给eNB的数据会给RN2下属UE带来干扰。由上面的分析可知，现有方案存在诸多弊端，没有一种方案可以兼顾“低干扰”和 “高资源使用率”两个要点。现有方案的优缺点总结如下
方案上行 backhaul 可利用资源数下行 backhaul 可利用资源数RN小区半径干扰eNB与RN是否绝对同步方案1较少较少大小是
权利要求
1.一种包含中继站的通信系统的上行链路同步接收信息的通信方法，其特征在于包括步骤1)在通信系统中，处于各中继站服务区域的用户端按照现有上行链路通信方式向相应各中继站发送上行帧，其中，各上行帧包括多个子帧；2)各中继站在接收到相应各上行帧的最后部分子帧资源前即开始进行发送接收转换， 并且各自以各自预设的提前量向各自对应基站转发信息，以使各基站同步接收信息，也就是说，最后部分子帧资源被中继站用作发送接收转换和提前上传信息。
2.如权利要求1所述的包含中继站的通信系统的上行链路同步接收信息的通信方法， 其特征在于如果预设的提前量单位为OFDM符号，则最后部分子帧资源为多个OFDM符号。
3.如权利要求1所述的包含中继站的通信系统的上行链路同步接收信息的通信方法， 其特征在于如果预设的提前量单位为时隙，则最后部分子帧资源为1个时隙。
4.如权利要求1所述的包含中继站的通信系统的上行链路同步接收信息的通信方法， 其特征在于各预设的提前量等于各中继站和对应基站的传输延迟。
5.一种包含中继站的通信系统的下行链路同步接收信息的通信方法，其特征在于包括步骤1)通信系统中的各基站向处于各自服务区域的用户端发送将每一下行帧中的部分子帧资源作为上行帧资源；2)在处于各基站服务区域的用户端接收到所述部分子帧资源作为上行帧资源后，处于各基站服务区域的用户端不再在所述部分子帧资源接收信息，而各中继站仍在所述部分子帧资源接收来自各自对应基站的信息。
6.如权利要求5所述的包含中继站的通信系统的下行链路同步接收信息的通信方法， 其特征在于所述部分子帧资源为一个子帧。
全文摘要
本发明提供的包含中继站的通信系统的上行链路同步接收信息的通信方法中，各中继站在接收到相应各上行帧的最后部分子帧资源前即开始进行发送接收转换，并且各自以各自预设的提前量向对应基站转发信息，由此可使各基站同步接收信息；而本发明的包含中继站的通信系统的下行链路同步接收信息的通信方法中，各基站向处于各自服务区域的用户端发送将每一下行帧中的部分子帧资源作为上行帧资源，然后处于各基站服务区域的用户端不再在所述部分子帧资源接收信息，而各中继站仍在所述部分子帧资源接收来自各自对应基站的信息，从而有效避免现有技术因为同步而导致的回传链路可利用资源的减小、中继站覆盖范围的缩小、及小区内、小区间干扰的增加等问题。
文档编号H04B7/26GK102201856SQ201010129910
公开日2011年9月28日 申请日期2010年3月22日 优先权日2010年3月22日
发明者张晨璐, 徐景, 杨馨 申请人:上海无线通信研究中心