[發明專利]無線通信系統和方法

有效

• 申請號: 201210297960.X
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN102957474A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 蒂莫西·詹姆斯·斯貝特;保羅·威廉·皮根
• 申請（專利權）人: 輝達公司
• 主分類號: H04B7/155
• 分類號: H04B7/155;H04W52/46
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 徐丁峰;徐金紅

技術領域

本發明涉及無線通信系統和方法。本發明的進一步的方面涉及基站、中繼設備、終端設備和計算機程序。

背景技術

機器類通信（MTC）作為典型地無需人機交互的通信網絡應用的無線技術的新趨勢正被各種無線通信標準機構所討論。

MTC的廣義定義是至機器和來自機器的自動通信網絡。期望一個主要類別的MTC設備具有非常低的功耗、非常小的數據發射和非常大的終端數目的特點。符合這一類別的MTC應用的示例可例如用于智能電網系統的家用電器的能耗監控。

僅上行鏈路中繼是可用于當低成本機器類通信（MTC）設備部署在例如宏蜂窩長期演進（LTE）網絡中時解決MTC設備中的發射功率限制問題的網絡拓撲。通常，在下行鏈路（基站至終端設備）上有足夠的系統增益，以支持在eNodeB(eNB)的宏小區的小區邊緣處的MTC設備（或用戶裝置UE）（MTC-UE），但是利用MTC設備的低輸出功率，上行鏈路（終端設備至基站）系統增益與下行鏈路相比顯著減少。單跳僅上行鏈路中繼節點（MTC-RN）的使用可用于解決這一問題并彌補（close）用于MTC-UE的鏈路預算。單跳可假設為，假如MTC-RN可期望為具有與LTE?UE類似的特點。在利用中繼節點（本文也稱之為中繼設備）來將來自終端設備的上行鏈路數據中繼至eNodeB的網絡中，eNodeB可稱為施主eNodeB（DeNB）。

在US2008/0285499中描述了僅上行鏈路單跳中繼。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供無線通信系統，該系統包括：

基站；

中繼設備；以及

終端設備；其中

所述終端設備可操作以經由所述中繼設備發射消息到所述基站；以及

所述中繼設備可操作以

添加中繼頭到從所述終端設備接收的所述消息，所述中繼頭包括用于控制后續消息從所述終端設備到所述中繼設備的發射的控制信息；以及

中繼添加了所述中繼頭的所述消息到所述基站。

僅上行鏈路中繼的問題在于，中繼設備不能反饋控制信息給終端設備來支持在終端設備和中繼設備之間的空中接口上的有效未來發射。然而，通過添加這種控制信息到在上行鏈路上從終端設備中繼到基站的消息，從基站到終端設備的后續下行鏈路通信可包括在中繼層設備處生成的控制信息（或者源自控制信息的發射參數）。

同樣，基站可以可操作以發射包含在所述中繼頭中的控制信息到終端設備；以及終端設備可以可操作以基于包括在中繼頭中的控制信息發射一個或多個后續消息到所述中繼設備。

在一個實施例中，在中繼設備處的處理發生在MAC層。在這種情況下，MAC中繼頭控制元素可用于提供僅上行鏈路中繼功能性。MAC中繼頭控制元素可包括用于終端設備的ACK/NACK、功率控制和正時提前信息。功率控制和正時提前信息可隨后被發射到終端設備以控制從終端設備到中繼設備的發射的功率水平和正時。

具體地，在一個實施例中，中繼設備可操作

以測量從終端設備接收的消息的接收信號功率；以及

以設置控制信息中的用于控制從終端設備到中繼設備的后續發射的功率水平的功率控制信息。功率控制信息可以指定與接收信號功率（以該功率水平，在中繼設備處從終端設備接收消息）的功率偏移。終端設備可響應功率控制信息以控制到中繼設備的后續發射的發射功率。

類似地，在一個實施例中，中繼設備可操作

以測量從終端設備到中繼設備發射的消息在終端設備和中繼設備之間傳播時間延遲；

以基于傳播時間延遲確定從終端設備到中繼設備的后續發射的所需正時提前偏移，以使得后續發射在中繼設備處的接收時間與來自其他終端設備的發射的接收時間同步；以及

以在控制信息中指定所述正時提前偏移。

終端設備可以響應于正時提前信息來控制從終端設備到中繼設備的后續發射的正時。

中繼設備可以可操作以即使在中繼設備處沒有正確接收來自終端設備的期望的消息，也將與期望的消息相關的中繼頭發射到基站。

如果基站已經將上行鏈路資源分配到終端設備，則來自終端設備的消息能夠認為是期望的。

在一個實施例中，中繼設備可操作

以組合從一個或多個終端設備接收的多個消息到中繼消息，所述中繼頭被添加到所述中繼消息并且具有用于在所述中繼設備處接收的所述多個消息的每個的各自的中繼控制元素，每個中繼控制元素包括用于控制來自發起所述中繼控制元素涉及的所述消息的所述終端設備的后續消息的所述發射的所述控制信息；以及