在支持中继节点的无线通信系统中使用缓存存储器发送/接收数据的方法和装置与流程
下面的描述涉及一种无线通信系统，并且更具体地，涉及一种在支持中继节点的无线通信系统中使用缓存存储器来发送和接收数据的方法和支持该方法的装置。
背景技术：
图1是用于无线通信系统100中的存在于enb10的区域中的中继节点(rn)120和用户设备(ue)141/142的图。rn120将从enb10接收到的数据递送给属于rn的区域的ue142，并且将从属于rn的区域的ue142接收到的数据递送给enb10。并且，rn120扩展快速数据速率区域，增强小区边缘的通信质量，并且支持向建筑物的内部或者偏离于由enb服务的区域的区域提供通信。在图1中，假定存在诸如ue141的从enb(在下文中，宏-ue或者m-mu)直接地接收服务的ue以及诸如ue142的通过rn120(在下文中，中继-ue或者r-ue)接收服务的ue。
在enb110和rn120之间的无线电链路被称为回程链路。从enb110到rn120的链路被称为回程下行链路并且从rn120到enb110的链路被称为回程上行链路。在rn120和ue142之间的无线电链路被称为接入链路。从rn120到ue142的链路被称为接入下行链路并且从ue142到rn120的链路被称为接入上行链路。
如果rn120自主地控制小区，则ue142能够将rn120识别为一般的enb。同时，如果不同的ue用作rn120(此rn被称为ue-中继站)，则ue142不能够识别rn120的存在。
技术实现要素：
技术任务
本发明的技术任务是为了提供当通过中继节点从enb将内容发送到ue时容易地递送优选内容的方法。具体地，本发明的技术任务是为了提供当中继节点将内容发送到ue时配置要通过中继节点递送的内容的方法。本发明的另一技术任务是为了提供有效地抵消通过中继节点从邻近小区接收到的干扰的方法。
从本发明可获得的技术任务不限于上述技术任务。并且，在本发明属于的技术领域中的普通技术人员从下面的描述中能够清楚地理解其他的未提及的技术任务。
技术方案
为了实现这些和其他的优点并且根据本发明的用途，如在此具体化和广泛地描述的，根据一个实施例，一种发送由中继节点使用缓存存储器发送的内容的方法，包括下述步骤：在缓存存储器中至少存储从服务小区接收到的第一内容；在缓存存储器中存储从相邻小区或者服务小区接收到的第二内容；从由用户设备请求的第一内容和用作对第一内容的干扰的第二内容之中选择要发送到用户设备的内容；以及将第二内容发送到用户设备。
为了进一步实现这些和其他的优点并且根据本发明的用途，根据不同实施例，一种接收由用户设备使用缓存接收的内容的方法，包括下述步骤：从基站接收由用户设备请求的第一内容；从中继节点接收用作对第一内容的干扰的第二内容；以及基于第一内容和第二内容恢复第一内容。
为了进一步实现这些和其他的优点并且根据本发明的用途，根据又一不同实施例，一种使用缓存存储器发送内容的中继节点，包括：缓存存储器，该缓存存储器被配置成至少存储从服务小区接收到的第一内容和从邻近小区或者服务小区接收到的第二内容；处理器，该处理器被配置成从由用户设备请求的第一内容和用作对第一内容的干扰的第二内容之中选择要发送到用户设备的内容；以及收发器，该收发器被配置成将第二内容发送到用户设备。
为了进一步实现这些和其他的优点并且根据本发明的用途，根据又一不同实施例，一种使用缓存接收内容的用户设备，包括：收发器，该收发器被配置成从基站接收由用户设备请求的第一内容并且从中继节点接收用作对第一内容的干扰的第二内容；存储器；以及处理器，该处理器被配置成基于第一内容和第二内容恢复第一内容。
下面的项目能够被共同地应用于本发明的实施例。
能够基于用户设备的接收snr(信噪比)确定要发送到用户设备的内容。
在这样的情况下，能够基于干扰中和方案发送第二内容。或者，能够基于通过干扰解码使用sic(连续干扰抵消)的方案来发送第二内容。
如果第一内容或者第二内容被存储在缓存存储器中，则中继节点能够将harq(混合自动重传请求)确认响应信息发送到基站。
harq(混合自动重传请求)确认响应信息可以对应于肯定接收响应(ack)。
同时，用户设备能够基于第二内容抵消从邻近基站接收到的干扰。在这样的情况下，能够使用能量组合抵消从邻近基站接收到的干扰。
要理解的是，前述的一般描述和下面的详细描述是示例性的和说明性的并且旨在提供如主张的本发明的进一步解释。
有益效果
根据本发明，能够提供当通过中继节点将内容从enb发送到ue时更加成功地递送内容的方法。并且，也能够提供当中继节点将内容发送到ue时配置要通过中继节点递送的内容的方法。并且，根据本发明，能够基于通过中继节点发送的内容从ue有效地抵消从邻近小区接收到的干扰。
从本发明可获得的作用不限于在上面提及的作用。并且，在本发明属于的技术领域中的普通技术人员从下面的描述中能够清楚地理解其他的未被提及的作用。
附图说明
附图被包括以提供本发明的进一步理解并且被合并且组成本说明书的一部分，图示本发明的实施例并且连同描述一起用作解释本发明的原理。
图1是用于包括基站、用户设备、以及中继节点的无线通信系统的图；
图2是用于在3gpplte系统中使用的无线电帧的结构的图；
图3是用于下行链路时隙中的资源网格的图；
图4是用于下行链路子帧的结构的图；
图5是用于上行链路子帧的结构的图；
图6是用于配备有多个天线的无线通信系统的配置的图；
图7是用于在概念上解释多用户环境的图；
图8是用于能够被应用于本发明的通信系统的示例的图；
图9是用于解释根据本发明的一个实施例的使用缓存发送内容的方法的图；
图10是用于解释根据本发明的不同实施例的使用缓存发送内容的方法的图；
图11是用于根据本发明的实施例的使用缓存发送内容的方法的流程图；
图12是用于根据本发明的实施例的用户设备接收内容的方法的流程图；
图13是用于能够被应用于本发明的通信系统的不同示例的图；
图14是用于根据本发明的包括基站、中继节点以及用户设备的无线通信系统的图。
具体实施方式
在下面描述的实施例通过以预定形式组合本发明的元素和特征来构造。除非另外显式地提到，否则元素或特征可以被认为是选择性的。元素或特征中的每一个能够在不用与其他元素组合的情况下实施。此外，可以组合一些元素和/或特征以配置本发明的实施例。可以改变本发明的实施例中所讨论的操作的顺序。一个实施例的一些元素或特征还可以被包括在另一实施例中，或者可以用另一实施例的对应元素或特征代替。
将集中于基站与终端之间的数据通信关系对本发明的实施例进行描述。基站用作网络的终端节点，通过其基站直接与终端进行通信。必要时，在本说明书中图示为由基站进行的特定操作可以由该基站的上层节点进行。
换句话说，将显然的是，允许在由包括基站的若干网络节点组成的网络中与终端通信的各种操作能够由基站或除该基站以外的网络节点进行。术语“基站(bs)”可以用诸如“固定站”、“节点-b”、“e节点-b(enb)”以及“接入点(ap)”、“射频拉远头(rrd)”、“传输点(tp)”和“接收点(rp)”的术语代替。术语“中继”可以用诸如“中继节点(rn)”和“中继站(rs)”的术语代替。术语“终端”还可以用如“用户设备(ue)”、“移动站(ms)”、“移动订户站(mss)”以及“订户站(ss)”这样的术语代替。
应该注意，本发明中所公开的特定术语是为了方便描述和更好地理解本发明而提出的，并且在本发明的技术范围或精神内可以将这些特定术语改变为其他格式。
在一些情况下，可以不包括已知的结构和装置并且可以提供仅图示结构和装置的关键功能的框图，以便不使本发明的构思混淆。相同的附图标记将在本说明书通篇中使用以指代相同或同样的部分。
本发明的示例性实施例由用于包括电气和电子工程师协会(ieee)802系统、第三代合作伙伴计划(3gpp)系统、3gpp长期演进(lte)系统、lte-高级(lte-a)系统以及3gpp2系统的无线接入系统中的至少一个的标准文档来支持。特别地，在本发明的实施例中未描述以防止使本发明的技术精神混淆的步骤或部分可以由上述文档支持。本文中所使用的所有术语可以由上面提到的文档支持。
在下面所描述的本发明的实施例能够应用于诸如码分多址(cdma)、频分多址(fdma)、时分多址(tdma)、正交频分多址(ofdma)以及单载波频分多址(sc-fdma)的各种无线接入技术。cdma可以通过诸如通用陆地无线接入(utra)或cdma2000的无线通信技术来具体实现。tdma可以通过诸如全球移动通信系统(gsm)/通用分组无线服务(gprs)/增强数据速率gsm演进(edge)的无线电技术来具体实现。ofdma可以通过诸如ieee802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802-20以及演进型utra(e-utra)的无线技术来具体实现。utra是通用移动电信系统(umts)的一部分。第三代合作伙伴计划(3gpp)长期演进(lte)是使用e-utra的演进型umts(e-umts)的一部分。3gpplte对于下行链路采用ofdma而对于上行链路采用sc-fdma。lte-高级(lte-a)是3gpplte的演进版本。wimax能够由ieee802.16e(无线man-ofdma参考系统)和ieee802.16m高级(无线man-ofdma高级系统)解释。为了清楚，以下描述集中于3gpplte和3gpplte-a系统。然而，本发明的精神不限于此。
图2是用于在lte系统中使用的无线电帧的结构的图。
参考图2，在蜂窝ofdm无线电分组通信系统中，上行链路/下行链路数据分组传输在子帧单元中进行，其中通过包括多个ofdm符号的给定时间间隔来定义一个子帧。
一个无线电帧包括10个子帧，每个子帧在时域包括两个时隙。发送一个子帧所需的时间将被称为传输时间间隔(tti)。例如，一个子帧可以具有1ms的长度，并且一个时隙可以具有0.5ms的长度。一个时隙在时域包括多个ofdm符号。同时，tti可以对应于用于在物理层中发送编码的分组的时间间隔。因此，当发送数据分组时，能够使用一个子帧或者多个邻近子帧。因为3gpplte系统在下行链路中使用ofdm，ofdm符号表示一个符号时段。在上行链路中一个符号可以被称为sc-fdma符号或者符号时段。作为资源分配单元的资源块(rb)可以在一个时隙中包括多个连续的子载波。无线电帧的前述结构仅是示例。因此，在无线电帧中包括的子帧的数目、在一个子帧中包括的时隙的数目、在一个时隙中包括的ofdm符号的数目可以以各种方式改变。
图3是图示用于一个dl时隙的资源网格的图。dl时隙在时域中包括7个ofdm符号并且rb在频域中包括12个子载波。然而，本发明的实施例不限于此。对于正常cp，时隙可以包括7个ofdm符号。对于扩展cp，时隙可以包括6个ofdm符号。资源网格中的每个元素被称为资源元素(re)。rb包括12x7个re。被包括在下行链路中的rb的数目ndl取决于dl传输带宽。ul时隙可以具有与dl时隙相同的结构。
图4是用于下行链路子帧的结构的图。参考图4，位于子帧的第一时隙的前面的最多三个ofdm符号对应于控制信道被分配到的控制区域。其他ofdm符号对应于物理下行链路共享信道(pdsch)被分配到的数据区域。在3gpplte系统中使用的下行链路控制信道的示例包括：物理控制格式指示符信道(pcfich)、物理下行链路控制信道(pdcch)、以及物理混合arq指示符信道(phich)。pcfich从子帧的第一ofdm符号发送，并且在子帧内携带被用于控制信道的传输的ofdm符号的数目的信息。phich响应于上行链路传输携带harqack/nack信号。通过pdcch发送的控制信息将被称为下行链路控制信息(dci)。dci包括用于任意ue组的上行链路/下行链路调度信息或者上行链路传输(tx)功率控制命令。pdcch可以包括下行链路共享信道的传送格式和资源分配信息(dl-sch)、上行链路共享信道的资源分配信息(ul-sch)、关于寻呼信道的寻呼信息(pch)、关于dl-sch的系统信息、诸如在pdsch上发送的随机接入响应的上层控制消息的资源分配信息、在任意用户设备组内单独的用户设备(ue)的传输(tx)功率控制命令的集合、以及互联网语音协议(voip)的激活指示信息。在控制区域内可以发送多个pdcch。用户设备可以监测多个pdcch。在一个或者多个连续的控制信道元素(cce)的聚合上发送pdcch。cce是用于基于无线电信道的状态向pdcch提供编码速率的逻辑分配单元。cce对应于多个资源元素组(reg)。根据cce的数目与通过cce提供的编码速率之间的相关性确定pdcch的可用比特的数目和pdcch的格式。用于发送pdcch的cce的数目被称为cce聚合水平。并且，cce聚合水平对应于用于搜寻pdcch的cce单元。通过邻近cce的数目定义cce聚合水平的大小。例如，cce聚合水平可以对应于1、2或者8。
enb根据向ue发送的dci来确定pdcch格式并且将循环冗余校验(crc)添加到控制信息。crc根据pdcch的所有者或用法由被称为无线网络临时标识符(rnti)的标识符(id)掩蔽。如果pdcch指向特定ue，则它的crc可以由ue的小区-rnti(c-rnti)掩蔽。如果pdcch用于寻呼消息，则pdcch的crc可以由寻呼无线网络临时标识符(p-rnti)掩蔽。如果pdcch递送系统信息尤其是系统信息块(sib)，则其crc可以由系统信息id和系统信息rnti(si-rnti)掩蔽。为了指示pdcch响应于由ue发送的随机接入前导来递送随机接入响应，其crc可以由随机接入-rnti(ra-rnti)掩蔽。
图5是用于上行链路子帧的结构的图。上行链路子帧在频域中能够被划分成控制区域和数据区域。包括上行链路控制信息的pucch(物理上行链路控制信道)被指配给控制区域。包括用户数据的pusch(物理上行链路共享信道)被指配给数据区域。为了维持单载波特性，ue不同时发送pucch和pusch。在子帧中用于ue的pucch被指配给资源块(rb)对。属于资源块对的资源块占用用于两个时隙的不同子载波。这被称为被分配给pucch的资源块对在时隙边界处跳频。
mimo系统的建模
图6图示具有多个天线的无线通信系统的配置。
参考图6(a)，如果发送(tx)天线的数目增加至nt，并且接收(rx)天线的数目增加至nr，则无线通信系统的理论信道传输容量与天线的数目成比例地增加，与其中仅发射机或接收机使用多个天线的情况不同，并且因此可以显著地增加传输率和频率效率。在这种情况下，增加的信道传输容量获取的传送速率可以在理论上增加预定量，该预定量对应于当使用一个天线时获取的最大传送速率(ro)乘以增加率(ri)的乘积。增加率(ri)可以由以下等式1表示。
[等式1]
ri＝min(nt，nr)
例如，提供mimo系统使用四个tx天线和四个rx天线，则mimo系统可能理论上获取为单天线系统的传送速率的四倍的高传送速率。在上世纪90年代中期论证了上面提到的mimo系统的理论容量增加之后，许多开发者开始对可以使用理论容量增加来基本上增加数据传送速率的各种技术进行深入细致的研究。已经在诸如例如第三代移动通信和下一代无线lan的各种无线通信标准中反映了上述技术中的一些。
已经集中地研究了各种mimo相关联的技术。例如，已进行了对在各种信道环境或多址环境下与mimo通信容量相关联的信息理论的研究、对mimo系统的射频(rf)信道测量和建模的研究以及对空间-时间信号处理技术的研究。
将在下文中详细地描述用于在前述mimo系统中使用的通信方法的数学建模。假定系统包括nt个tx天线和nr个rx天线。
在发送信号的情况下，可发送信息的最大条数在使用nt个tx天线的条件下是nt，并且发送信息可以由以下等式表示。
[等式2]
单独的传输信息s1、s2、...、snt可以具有不同的发送功率。在这种情况下，如果单独的发送功率由p1、p2、...、pnt表示，则具有调节的发送功率的传输信息可以由以下等式表示。
[等式3]
[等式4]
具有调节的发送功率的信息向量
[等式5]
此处，wij表示与第i个tx天线和第j个信息相对应的权重。w也被称作预编码矩阵。
当使用nr个rx天线时，单独天线的接收信号y1、y2、...、ynr可以由以下等式中所示出的向量表示。
[等式6]
当在mimo通信系统中执行信道建模时，可以根据tx/rx天线索引彼此区分单独的信道。从tx天线j到rx天线i的特定信道由hij表示。关于hij，应该注意，rx天线索引位于tx天线索引前面。
图6(b)示出从nt个tx天线到rx天线i的信道。可以以向量或矩阵的形式表示信道。参考图5(b)，从nt个tx天线到rx天线i的信道可以由以下等式表示。
[等式7]
从nt个tx天线到nr个rx天线的所有信道还可以被表示如下。
[等式8]
在应用信道矩阵h之后加性白高斯噪声(awgn)被添加到实际信道。添加到nr个rx天线中的每一个的awgnn1、n2、...、nnr可以由以下等式表示。
[等式9]
通过上面描述的数学建模计算出的接收信号可以由以下等式表示。
[等式10]
指示信道条件的信道矩阵h的行数和列数由rx/rx天线的数目确定。在信道矩阵h中，行数等于rx天线的数目(nr)，并且列数等于tx天线的数目(nt)。即，信道矩阵h由nr×nt矩阵表示。
矩阵的秩由行数与列数之间的较小数定义，其中行和列彼此独立。因此，矩阵秩不可能高于行数或列数。信道矩阵h的秩可以由以下等式表示。
[等式11]
rank(h)≤min(nt，nr)
当对矩阵进行本征值分解时秩可以被定义为非零本征(eigen)值的数目。类似地，当对矩阵进行奇异值分解时秩可以被定义为非零奇异值的数目。因此，信道矩阵的秩指可以在给定信道上发送的信息的最大条数。
多用户-mimo操作
多用户mimo(多用户-mimo，在下文中mu-mimo)对应于配备有多个天线的基站同时向多个用户(终端)提供服务的操作。如果多个用户从基站同时接收服务，则用于一个终端的信号可以用作对另一终端的干扰，由此降低整体系统性能。因此，为了根据mu-mimo操作适当地进行数据发送和接收，有必要抵消用户之间的干扰。为此，基站能够根据对要发送到多个用户的信号的干扰抵消方案进行信号处理。
基站能够使用独立的码字编码每个要发送到终端的信息块。根据干扰抵消方案能够发送编码的码字。例如，当基站将码字发送到多个终端时，基站能够以事先抵消来自于码字的干扰的方式发送码字。如果从发送到另一ue(u2)的信号事先消除(预减)发送到ue(u1)的信号，则ue(u2)能够从基站接收信号，仿佛干扰不存在。因此，对于ue(u2)来说没有必要进行单独的干扰抵消操作。作为干扰抵消方案，可以应用zf-dpc(迫零污纸编码)、zf(迫零)等等。
首先，解释zf-dpc。假定两个ue(u1和u2)从基站同时接收服务。然后，这可以指示u1的信道(h1)与u2的信道(h2)的复合信道h＝[h1h2]。如果对复合信道h进行lq分解，如在下面的等式12中所示，则复合信道h能够被分解成下三角矩阵l和正交矩阵q。
[表12]
在等式12中，如果使用矩阵q的列作为波束成形向量来进行mimo传输，则仅从由ue接收的信号留下下三角矩阵l。如果基站知道用于每个ue的信道环境，则能够以通过在没有第一行的干扰的情况下避免第二行的干扰分量发送编码的分量的方式来进行编码。在这样的情况下，如果用于每个ue的波束成形向量wi(即，用于u1的波束成形向量对应于w1并且用于u2的波束成形向量对应于w2)对应于qi(wi＝qi)，则能够如下列等式14地表示有效的信道。因为能够发送要发送到ue的信号而没有从要被发送到不同ue的信号接收到的干扰，所以ue能够在没有用于抵消干扰的单独操作的情况下从基站适当地接收信号。
[等式3]
在zf波束成形的情况下，如下面的等式15中所示，能够通过对复合信道h进行伪逆来抵消干扰。
[等式14]
在等式15中，xh对应于用于矩阵x的埃尔米特矩阵并且x-1对应于用于矩阵x的逆矩阵。在等式15中示出的矩阵f的每个列变成用于每个ue的波束成形向量。特别地，能够表示为wi＝fi。在这样的情况下，用于每个ue的有效信道能够如下面的等式15表示。
[等式15]
如果使用zf方案，则每个ue的信道具有单元(标识)矩阵的形式。因此，作为结果，能够接收从其低效干扰的信号。
中继节点
例如，能够考虑中继节点以扩展快速数据速率的覆盖，增强组移动性，布置临时网络，增加小区边界吞吐量并且/或者在新区域中提供网络覆盖。
再次参考图1，中继节点120发挥在基站110和用户设备142之间转发发送和接收的作用。包括彼此不同的属性的两种类型的链路(回程链路和接入链路)分别被应用于载波频带。基站110可以包括施主小区(donorcell)。中继节点120经由施主小区110无线地接入无线接入网络。
在基站110和中继节点120之间的回程链路使用dl频带或者dl子帧资源的情况下，其可以被表示为回程下行链路。在基站和中继节点之间的回程链路使用ul频带或者ul子带资源的情况下，其可以被表示为回程上行链路。在这样的情况下，频带对应于在fdd(频分双工)模式下分配的资源并且子帧对应于在tdd(时分双工)模式下分配的资源。类似地，在中继节点120和用户设备142之间的接入链路使用dl频带或者dl子带资源的情况下，其可以被表示为接入下行链路。在中继节点和用户设备之间的接入链路使用ul频带或者ul子帧资源的情况下，其可以被表示为接入上行链路。图1示出fdd模式中继节点的回程上行链路/下行链路和接入上行链路/下行链路的配置。
要求基站具有ul接收和dl发送的功能。要求用户设备具有ul发送和dl接收的功能。同时，要求中继节点具有到基站的回程ul发送、从用户设备的接入ul接收、从基站的回程dl接收以及到用户设备的接入dl发送的功能。
同时，关于中继节点的带(或者频谱)使用，回程链路和接入链路在相同的频带上操作的情况可以对应于“带内”，并且回程链路和接入链路在彼此不同的频带上操作的另一情况可以对应于“带外”。在上述这两种情况下，需要在传统lte系统(例如，版本8)中操作的用户设备(在下文中，传统用户设备)接入施主小区。
取决于用户设备是否识别中继节点，中继节点能够被分类成透明中继节点和非透明中继节点。特别地，“透明”可以意指用户设备不能够识别是否用户设备正在经由中继节点与网络通信的情况。并且，“非透明”可以意指用户设备能够识别是否用户设备正在经由中继节点与网络通信的情况。
关于中继节点的控制，中继节点能够被分类成：被配置成施主小区的部分的中继节点和能够自主地控制小区的中继节点。
虽然被配置成施主小区的部分的中继节点可以具有中继节点标识(id)，但中继节点不具有其自身的小区标识。如果通过施主小区属于的基站控制rrm(无线电资源管理)的至少一部分(尽管剩下的rrm位于中继节点)，在上面提及的中继节点可以被视为被配置成施主小区的中继节点。优选地，这种中继节点能够支持传统用户设备。例如，智能转发器、解码和转发中继节点、各种类型的l2(第二层)中继节点、以及类型-2中继节点对应于在上面提及的中继节点。
在被配置成自主地控制小区的中继节点的情况下，中继节点控制一个或者多个小区，并且唯一的物理层小区标识被提供给由中继节点控制的小区中的每一个。并且，由中继节点控制的小区中的每一个能够使用相同的rrm机制。在用户设备的方面，接入通过中继节点控制的小区与接入通过一般基站控制的小区之间没有区别。优选地，由上述中继节点控制的小区能够支持传统用户设备。例如，自回程中继节点、l3(第三层)中继节点、类型-1中继节点、以及类型-1a中继节点可以对应于上述中继节点。
类型-1中继节点对应于带内中继节点并且控制多个小区。并且，用户设备可以将多个小区中的每一个视为与施主小区区分开的单独的小区。此外，多个小区中的每一个具有其自身的物理小区id(在lte版本8中定义)并且中继节点能够发送中继节点的同步信道、参考信号等等。在单小区操作的情况下，用户设备可以从中继节点直接地接收调度信息和harq反馈并且能够将用户设备的控制信道(调度请求(sr)、cqi、ack/nack等等)发送到中继节点。此外，传统用户设备(例如，在lte版本8系统中操作的用户设备)可以将类型1中继节点视为传统基站(例如，根据lte版本8系统操作的基站)。特别地，类型1中继节点具有后向兼容性。同时，在根据lte-a系统操作的用户设备的方面，因为类型-1中继节点被视为区别于传统基站的基站，所以能够增强性能。
除了带外的操作之外，类型-1a中继节点具有与前述的类型-1中继节点相同的特征。类型-1a中继节点的操作能够被配置成最小化(或者消除)对l1(第一层)操作的影响。
类型-2中继节点对应于带内中继节点并且不具有单独的物理小区id。因此，类型-2中继节点不形成新小区。类型-2中继节点对于传统用户设备来说是透明的并且传统用户设备不能够识别类型-2中继节点的存在。虽然类型-2中继节点能够发送pdsch，但是类型-2中继节点至少可以不发送crs和pdcch。
混合自动重传请求(harq)操作
作为控制数据接收的失败的方法，可以应用下述harq操作。当数据发送端发送分组时，如果数据发送端从数据接收端接收ack信号，则数据发送端发送新分组。如果数据发送端接收nack信号，则数据发送端可以重传先前发送的分组。在这样的情况下，根据fec(前向纠错)功能的编码被应用到的分组能够被重传。因此，在数据接收端的方面中，当接收和解码分组时，如果数据接收端成功解码分组，则数据接收端发送ack信号。如果数据接收端不能解码分组，则数据接收端发送nack信号并且将接收到的分组存储在缓冲器中。如果响应于nack信号接收到重传的分组，则数据接收端以将重传的分组和存储在缓冲器中的分组彼此组合的方式进行解码。通过这样做，能够增强分组的接收成功率。
根据重传时序harq方案能够被分类成同步harq和异步harq。在同步harq的情况下，如果初始传输失败，则在由系统确定的时序进行重传。例如，如果确定在初始传输失败之后在每第4个时间单元(例如，子帧)进行重传，则需要另外通知数据接收端关于重传时序的信息。因此，如果数据发送端接收nack信号，则数据发送端在每第四个时间单元重传分组直到ack信号被接收。同时，在异步harq的情况下，关于重传时序的信息被单独地调度。因此，对应于nack信号的分组的重传时序能够由于诸如信道状态等等的各种条件而改变。
根据信道状态是否被反映到用于重传的资源的量，harq方案能够被分类成自适应harq方案和非自适应harq方案。在非自适应harq方案的情况下，在初始传输时确定的重传分组的mcs水平、资源块的数目等等被如原样维持。例如，当发送端进行初始传输时，如果发送端使用8个资源块发送数据，则发送端也使用8个资源块进行重传。同时，在自适应harq方案的情况下，分组的调制方案、资源块的数目等等取决于信道状态而变化。例如，虽然发送端使用8个资源块进行初始传输，但发送端可以使用大于或者小于8个资源块的资源块进行重传。
如在前述的描述中提及的，当通过harq发送数据分组时，通过将数据分组转换成预定大小的子分组，发送端能够在子分组中进行初始传输和重传。接收端可以通过将多个子分组彼此组合来尝试解码数据分组。
根据harq方案，从单个码字分组生成用于初始传输和重传的多个子分组。在这样的情况下，根据子分组的长度和子分组的开始位置，能够彼此区分多个生成的子分组。能够区分的子分组被称为rv(冗余版本)。接收端可以通过接收和组合彼此不同的rv来尝试解码整个码字。例如，通过接收与在要接收的总码字分组和已经接收到的子分组之间的差别一样多的分组，能够进行解码。
在多用户环境中通过中继节点递送的部分信号
图7是用于在概念上解释多用户环境的图。在图7的示例中，假定基站配备有多个天线并且能够支持mu-mimo传输，并且假定用户设备(u1,u2,…)中的每一个配备有单个天线。然而，假定仅是为了清楚起见的解释的示例。在下面描述的本发明的原理能够被同等地应用于也配备有多个天线的ue。
参考图7(a)，多个ue(u1,u2,…)能够从基站(bs)同时接收信号。到u1的信道被称为h1并且到u2的信道能够被称为h2。例如，假定u1具有良好的信道状态，因为u1位于邻近于基站的点，并且与u1相比u2具有相对差的信道状态，因为u2位于小区边缘。为了确保被发送到差的信道状态的ue的数据传输，基站能够以较高功率发送信号。然而，干扰的问题可能出现。为了解决干扰问题，如在前述的描述中提及的，能够引入各种中继节点。但是，为了在网络中安装新的中继节点，要求单独的资源。因此，可以考虑良好的信道状态的ue在多个ue之中发挥中继节点的作用。发挥中继节点的作用的ue能够被称为ue-中继站。ue-中继站可以对应于前述的类型-2中继节点。特别地，ue-中继对于向其转发数据的ue来说是透明的。
图7(b)示出u1发挥ue-中继站的作用并且u2通过u1从基站接收数据的情况。如果能够在多用户环境中经由ue之间的协助进行数据传输，则能够增强资源使用的整个传输性能和效率。例如，与其他的ue相比与基站的更好的信道环境的ue(u1)可以发挥ue-中继站的作用并且能够帮助要发送到差的信道环境的不同ue(u2)的数据。具体地，u1能够从基站接收发送到u2的数据，同时从基站接收u1的数据。u1能够将由u1接收到的数据之中的要转发给u2的数据转发给u2。在u2的方面，u2能够经由从基站直接地接收到的数据和由u1转发的数据获得u2的数据。这种类型的数据传输方案能够被称为部分信号转发方案。
图8是用于能够被应用于本发明的通信系统的示例的图。
参考图8，在本发明中，可以应用基站(bs1)直接地向用户提供服务或者在下行链路中通过多个中继节点(助手1、…助手4)间接地向用户提供服务的环境。在一些情况下，基站可以变成宏小区的基站并且中继节点可以变成毫微微小区或者微微小区的小基站。或者，如在图7中之前提及的，中继节点可以对应于ue-中继站。
参考图8，在本发明中，当基站在dl中将由ue请求的内容发送到ue时，其可以考虑从相邻小区(例如，bs2)接收到的干扰的环境。参考图8，本发明的通信环境对应于小区中的多个中继节点或者中继节点(助手)存在于ue的附近并且为了帮助由基站发送的内容传输而利用中继节点的缓存存储器的环境。在这样的情况下，由ue请求的内容的一部分能够以中继节点或者代理在缓存存储器中事先存储内容的一部分的方式发送到ue。使用缓存存储器的方案被称为缓存。
在通过利用传统缓存发送内容的情况下，可以利用中继节点或者代理将ue或者用户请求的内容的前部分事先存储在缓存存储器中的前置缓存技术。通常，因为中继节点和ue之间的平均信道比基站和ue之间的平均信道更好，所以中继节点能够以比基站高的接收snr将信号发送到ue。如果ue请求基站通过中继节点发送先前存储在缓存存储器中的内容，则中继节点能够将中继节点拥有的内容发送到ue而不是基站。通过这样做，ue能够接收具有更高的质量的内容。
根据前述的缓存技术，中继节点在不考虑从相邻小区接收到的干扰的冲击的情况下，基于ue的偏好或者内容普及来选择在未来用户非常可能请求的内容并且将该内容事先存储在缓存存储器中。在这样的情况下，如果ue位于小区边缘，则从相邻小区接收到的干扰变成更加强大。因此，由于从相邻小区接收到的干扰(小区间干扰)，接收信号的性能很可能将劣化。因此，虽然ue从中继节点接收内容传输的帮助，但是ue可能不能恢复内容。如果ue不能恢复内容，则对于基站或者中继节点来说需要重传内容。因此，通过为了重传而分配的资源进行内容的重传。作为结果，因为消耗了单独的资源，所以整个系统的传输效率能够被降低。
在下面，本发明提出存储内容的方法和能够在小区间干扰可能出现的环境中增强系统的内容传输效率的发送内容的方法。
图9和图10是用于解释根据本发明的发送内容的方法的图。参考图9，中继节点事先存储非常可能用作对ue的小区间干扰的内容。如果内容用作对ue的干扰，则中继节点将干扰分量发送到ue。已经接收到干扰分量之后，ue经由干扰抵消方案抵消干扰并且能够尝试从抵消了干扰的信号分量恢复内容。
参考图10，一个或者多个中继节点将ue非常可能请求的内容存储在存储器中。如果ue请求存储的内容，则中继节点将内容发送到ue。在这样的情况下，ue能够从以高snr(信噪比)接收的信号恢复内容。
更加详细地描述根据本发明的发送内容的方法。
图11是根据本发明的一个实施例的用于中继节点将干扰内容发送到ue的方法的流程图。在步骤s1110，中继节点将被识别为干扰的干扰内容存储在存储器中。在这样的情况下，干扰内容可以对应于被包括在稍后描述的干扰内容的列表中的内容。在步骤s1130，如果存在内容传输请求，则中继节点确定在干扰内容之中要发送的内容和ue请求的内容。在这样的情况下，能够基于ue的接收snr确定要发送的内容。关于此，稍后将会描述。如果干扰内容的传输对ue的内容接收有益，则中继节点在步骤s1150将干扰内容发送到ue。但是，虽然在图11中没有描绘，但如果发送由ue请求的内容而不是干扰内容是更有益的，则中继节点发送由ue请求的内容而不是干扰内容。同时，图11中示出的过程仅是示例。根据在下面描述的详细解释能够不包括或者添加步骤。
在这样的情况下，作为确定要发送的内容的方法，可以考虑通过ue确定内容的情况和通过中继节点确定内容的情况。如果ue确定要发送的内容，则ue可以基于确定的snr值确定要接收的内容并且可以反馈关于确定的内容的信息。同时，如果中继节点确定要发送的内容，则中继节点能够在从ue接收关于snr的反馈之后基于snr确定要发送的内容。
图12是根据本发明的不同实施例的用于用户设备接收干扰内容的方法的流程图。在s1210的步骤，ue从服务小区的基站接收由ue请求的内容，并且在步骤s1230ue能够从中继节点接收干扰内容。当然，虽然在图12中未描绘，但ue能够在一些情况下接收协作内容。或者，ue能够接收协作内容和干扰内容这两者。在步骤s1250，ue能够在从相邻小区接收到的干扰被抵消的情形下基于接收到的干扰内容恢复由ue请求的内容。类似地，在图12中示出的过程仅是示例。根据在下面描述的详细解释能够不包括或者添加步骤。
在下面，更加详细地解释根据本发明的缓存内容的方法以及发送和接收内容的方法。
缓存步骤
中继节点生成与ue非常可能要请求的内容的列表相对应的内容列表以及与非常有可能用作对ue的干扰的内容的列表相对应的干扰内容列表。更加具体地，中继节点经由协作基于由ue请求的内容的记录生成内容列表。在这样的情况下，中继节点通过长时间积累请求的内容记录来生成ue非常可能要请求的内容的列表。并且，通过恢复从相邻小区接收到的干扰信号，通过积累频繁干扰ue的内容记录，中继节点生成干扰内容的列表。为了生成列表，可以使用统计学方案或者其他方案。
中继节点基于列表将用户优选的内容与用作对用户的干扰的干扰内容区分开，并且将内容存储在缓存存储器中。经由通过基站发送的无线数据传输进行此缓存。如果基站和中继节点之间存在回程链路，则能够用使用回程链路的数据共享方案来存储缓存。并且，能够通过利用用户请求不存在的时间线来进行缓存过程。
内容传输准备步骤
在发送内容之前，中继节点标识ue请求的内容。并且，在相邻小区的基站的帮助下，中继节点恢复从相邻小区接收到的干扰信号，或者标识用作对ue的干扰的干扰内容。
如果请求的内容或者干扰内容被存储在中继节点的缓存存储器中，则中继节点响应于内容发送harq(混合自动重传请求)确认响应信息。在这样的情况下，确认响应信息可以对应于ack。如果内容没有被存储在缓存存储器中，则中继节点将nack信号发送到基站。
内容传输和恢复步骤
如果基站根据前述的内容传输准备步骤从中继节点接收nack信号，则基站能够在没有与中继节点协作的情况下将ue优选的内容独立地发送到ue。
相反地，如果请求的内容或者干扰内容被存储在中继节点的缓存存储器中，则中继节点能够通过与基站共享部分信息来将内容发送到ue。在这样的情况下，如果根据信道环境从请求的内容和干扰内容之中选择表现出更好的机会性能的内容并且将选择的内容发送到ue，则ue能够获得更加增强的内容恢复效果。在下面，更加详细地解释以将请求的内容与干扰内容区分开的方式将请求的内容和干扰内容发送到ue的方法。
再次参考图9详细地解释干扰内容的发送和接收。
如果干扰内容的传输是有益的，则ue可以向基站和/或中继节点通知该事实。在这样的情况下，如图9所示，基站将ue优选的请求的内容发送到ue，并且中继节点能够将干扰内容发送到ue以使ue能够抵消干扰。如果在中继节点之中存在具有请求的内容的中继节点，则中继节点可以经由与基站的协作发送信息或者可以替代基站发送信息。
在这样的情况下，ue能够基于能够从服务小区的基站、中继节点、或者相邻小区的基站接收到的接收snr(信噪比)通过计算增益来确定干扰内容的传输或者请求的内容的传输。
进行用于干扰抵消的传输的方法能够主要地被分类成两种类型。一种是干扰中和(neutralization)方案并且另一个是经由干扰解码使用sic(连续干扰抵消)的方案。
如果中继节点使用干扰中和方案，则中继节点应控制干扰信号的功率以使从相邻小区接收到的干扰和由中继节点发送的干扰信号的总和是0。在这样的情况下，因为干扰信号自动地消失，所以ue能够有效地恢复由ue请求的内容。在这样的情况下，由中继节点发送的干扰信号可以对应于用于干扰内容的调制已经进行的信号。
同时，如果中继节点通过经由干扰解码使用sic的方案发送干扰内容，则ue经由诸如将从邻近小区接收到的干扰信号和从中继节点接收到的干扰信号彼此组合的能量组合的方案进行干扰解码。在ue的方面，如果ue和中继节点之间的信道状态良好，则ue能够成功地恢复干扰信息。如果ue获得干扰的内容信息，则ue能够使用sic方案完全地抵消干扰分量。ue使用利用sic从其抵消干扰的信号来恢复请求的内容。
相反，请求的内容的传输对于ue来说更加有益，中继节点能够向ue发送请求的内容而不是干扰内容。如在前述的描述中提及的，ue能够基于能够从服务小区的基站、中继节点或者邻近的小区的基站接收到的接收snr(信噪比)通过计算增益来确定干扰内容的传输或者请求的内容的传输。
再次参考图10详细地解释请求的内容的发送和接收。
当根据信道环境经由接收snr计算增益时，如果请求的内容的传输是有益的，如图10所示，具有内容的基站和中继节点将内容发送到ue。在这样的情况下，ue将从相邻小区接收到的干扰视为热噪声，并且能够通过对从基站和中继节点接收到的信号进行诸如能量组合的方案来获得更加增强的信息量。通过这样做，ue能够有效地恢复请求的内容。
如在前述中提及的，根据本发明，如果多个中继节点将内容的一部分事先存储在中继节点的缓存存储器中，则能够增强由ue接收到的信号的接收snr并且帮助内容成功地发送。在来自于相邻小区的干扰影响中继节点的环境下，中继节点收集ue的内容偏好和用作相邻小区的干扰的内容的统计信息。中继节点将在未来非常有可能由ue请求的内容以及非常有可能用作对ue的干扰的内容事先存储在中继节点的缓存存储器中。中继节点适时地发送由ue请求的内容或者用作对ue的干扰的内容以使ue能够有效地恢复内容。
根据本发明，当ue接收小区间干扰时，能够经由利用中继节点的缓存存储器的缓存方案和内容传输方案增强ue优选的内容的传输效率。如果中继节点事先存储成为来自于相邻小区的干扰信号的干扰内容，则中继节点将干扰信号发送到ue以增强由ue接收到的内容质量。并且，接收ue能够从干扰信号抵消干扰分量并且能够经由抵消了干扰的信号恢复内容信息。并且，中继节点能够将由ue请求的内容事先转发到ue。在这样的情况下，ue能够基于较高的snr恢复内容。
同时，图13是用于能够应用于本发明的通信系统的不同示例的图。
参考图13，本发明还能够经由在小区间干扰存在的单小区环境中使用存在于小区中的多个ue的ue之间的协作应用于ue中继站环境。
如图13所示，当基站将内容发送到ue2并且ue1接收不同内容时，由于在ue2和基站之间的信道，干扰可能影响ue1。在这样的情况下，不同的中继节点或者邻近于ue1的ue-中继站可以将内容事先存储在它们的缓存存储器中并且能够同时发送请求的内容和干扰内容。结果，ue能够有效地接收和恢复内容。
图14是用于根据本发明的包括基站、中继节点以及用户设备的无线通信系统的图。
参考图14，根据本发明的基站1410能够包括接收模块1411、发送模块1412、处理器1414、存储器1415、以及多个天线1415。多个天线1415对应于支持mimo发送/接收的基站。接收模块1411能够在ul中从ue和中继节点中的至少一个接收各种信号、数据以及信息。发送模块1412能够在dl中将各种信号、数据以及信息发送到ue和中继节点中的至少一个。处理器1414能够控制基站1410的整体操作。
基站的处理器1414进行处理由基站1410接收到的信息、要发送到外部的信息等等的功能，并且存储器1415能够在规定的时间内存储处理的信息等等。存储器能够被替换成诸如缓冲器(未描述)的配置元件等等。
参考图14，根据本发明的中继节点1420能够包括接收模块1421、发送模块1422、处理器1423、存储器1424、以及多个天线1425。多个天线1425对应于支持mimo发送/接收的中继节点。接收模块1421能够包括第一接收模块和第二接收模块。第一接收模块能够在dl中从基站接收各种信号、数据以及信息。第二接收模块能够在ul中从基站接收各种信号、数据以及信息。发送模块1422能够包括第一发送模块和第二发送模块。第一发送模块能够在ul中将各种信号、数据以及信息发送到基站并且第二发送模块能够在dl中将各种信号、数据以及信息发送到ue。处理器1423能够控制中继节点1420的整体操作。
中继节点1420的处理器1423进行处理由中继节点1420接收到的信息、要发送到外部的信息等等的功能，并且存储器1424能够在规定的时间内存储处理的信息等等。存储器能够被替换成诸如缓冲器(未描述)的配置元件等等。在这样的情况下，存储器1424能够包括用于根据本发明进行缓存的缓存存储器。
与基站1410相似，根据本发明的用户设备1430能够包括接收模块、发送模块、处理器、存储器、以及多个天线。多个天线对应于支持mimo发送/接收的用户设备。接收模块能够在ul中从ue和中继节点中的至少一个接收各种信号、数据以及信息。发送模块能够在dl中将各种信号、数据以及信息发送到ue和中继节点中的至少一个。处理器能够控制用户设备的整体操作。
可以以独立地或者两个或者更多个组合实施本发明的上述各种实施例的方式配置上述基站、用户设备、以及中继节点。为了清楚起见，不包括冗余的描述。
并且，在对图14的示例性解释中，基站1410对应于本发明的示例中的源节点(s)，中继节点1420对应于中继站(r)，并且用户设备1430可以对应于目的地节点(d)。
对在图14中之前提及的基站1410的解释也能够被应用于被配置成自主地控制小区的中继节点。对在图14中之前提及的中继节点1420的解释也能够被应用于用户设备(即，ue-中继站)，其被配置成在协作通信环境中帮助不同的用户设备1430。
本发明的实施例可以通过各种手段，例如，硬件、固件、软件或其组合来实施。
当被实施为硬件时，根据本发明的实施例的方法可以被实例化为一个或多个专用集成电路(asic)、一个或多个数字信号处理器(dsp)、一个或多个数字信号处理器件(dspd)、一个或多个可编程逻辑器件(pld)、一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等。
当被实施为固件或软件时，根据本发明的实施例的方法可以被实例化为模块、过程，或进行上述的功能或操作的函数。软件代码可以被存储在存储器单元中并且由处理器执行。存储器单元位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知装置向处理器发送数据并从处理器接收数据。
已经在上面详细地描述了本发明的优选实施例以使得本领域的技术人员能够实现和实践本发明。尽管已经在上面描述了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员应当了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，能够对本发明做出各种修改和变化。例如，本领域的技术人员可以使用上面描述的实施例中阐述的元素的组合。因此，本发明不旨在限于本文中所描述的实施例，而是旨在具有与本文中公开的原理和新颖特征对应的最宽范围。
在不脱离本发明的必要特性的情况下，可以以除本文中阐述的那些方式外的其他特定方式进行本发明。因此，上述实施例应该在所有方面被解释为说明性的，而不是限制性的。本发明的范围应该由所附权利要求及其合法等同物来确定，并且落入所附权利要求的意义和等价范围内的所有改变旨在被包含在其中。本发明不旨在限于本文中描述的实施例，而是旨在具有与本文中所公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。此外，在所附权利要求中彼此未显式地引用的权利要求可以组合呈现为本发明的实施例，或者在提交本申请之后通过后续修正案被包括为新的权利要求。
工业适用性
前述的本发明的实施例能够被应用于各种移动通信系统。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！