[发明专利]具有多跳中继站的无线蜂窝网络中的无线电资源管理

说明书

优先权和相关申请

该申请要求于2007年3月9日提交的标题为“Radio resource management in wireless cellular networks having multihop relay stations”的第60/894,186号美国临时申请的优先权，其作为该申请 的说明书的一部分结合于此作为参考。

技术领域

该申请涉及无线通信，包括与除了采用基站外还采用中继站的 无线蜂窝网络相关联的通信系统、设备和技术。

背景技术

无线蜂窝网络包括静止或固定基站，其在空间上分布在网络的 服务区上以支持网络订户站(例如，移动电话、PDA、膝上型PC 等)的通信。所分配的网络信道频率是价值资源(value resource)， 并且期望有效地利用这样的资源。重复使用所分配的网络信道频率 以增大网络容量是用于有效地使用频率资源的各种技术中一个实 例。作为一个实例，通过将一个地理区域划分为多个本地无线电通 信服务区或小区并提供允许在某些非相邻小区中复用信道频率的频 率复用分配，可以实现复用。固定基站在每个小区的中心处，该固 定基站用于控制将协议数据单元(PDU)发送至所分布的订户站以 及从订户站接收协议数据单元并且在其小区内漫游。在许多无线网 络中，基站可以经由基站下行链路(DL)无线电信号将PDU直接 发送至订户站；订户站经由订户站上行链路(UL)无线电信号将 PDU直接发送至基站。可以基于动态信道和网络条件来优化DL和 UL无线电信号。小区基站通过点对点无线电链路或者通过基于高 容量线路的连接(诸如光纤)彼此进行通信。

发明内容

该申请包括配备有用于多跳分组或协议数据单元(PDU)中继 的中继站的无线蜂窝网络的无线电资源管理的系统、设备和技术。

一方面，描述了具有中继站的无线蜂窝网络，该无线蜂窝网络 包括多个中继站和多个基站，该多个基站构成基站网络以为订户站 提供无线的无线电接入来进行无线通信，每个中继站与至少一个基 站和另一个中继站进行无线通信以扩大基站网络的无线覆盖范围。 每个中继站建立与上级站的链路连接以连接至基站网络，该上级站 是不同的中继站或基站。该网络包括无线电资源管理机构，其对每 个基站进行操作以提供基站链路质量矩阵，该基站链路质量矩阵表 示基站至从属于基站的至少一个或多个中继站与一个或多个订户站 之间的链路的质量。链路质量矩阵中的每个元素对应于网络链路， 并且对连接至从属于基站的至少一个或多个中继站以及一个或多个 订户站的链路的质量进行量化。无线电资源管理机构对基站进行操 作，以基于在基站至从属于基站的至少一个或多个中继站与一个或 多个订户站之间的链路的质量分配信号传输中的帧元。

另一方面，一种用于在具有中继站的无线蜂窝网络中管理无线 电资源的方法包括：对基站进行操作，以提供基站链路质量矩阵， 该基站链路质量矩阵表示在基站至从属于基站的至少一个或多个中 继站与一个或多个订户站之间的链路的质量。链路质量矩阵中的每 个元素对应于一条网络链路，并且对连接至从属于基站的至少一个 或多个中继站以及一个或多个订户站的链路的质量进行量化。该方 法包括：对基站进行操作，以基于在基站至从属于基站的至少一个 或多个中继站与一个或多个订户站之间的链路的质量分配信号传输 中的帧元。

在附图、说明书和权利要求书中详细描述了所描述的系统、设 备和技术的这些和其他方面。

附图说明

图1示出了具有中继站的无线蜂窝网络的实例。

图2示出了无线电资源复用的基本构思的示例性小区群对。

图3是图1的无线蜂窝网络的图形表示。

图4A示出了用于图1的无线蜂窝网络的链路秩矩阵。

图4B示出了用于图1的无线蜂窝网络的一跳连接矩阵。

图4C示出了用于图1的无线蜂窝网络的5跳连接矩阵。

图5A示出了充分使用的OFDMA TDD帧。

图5B示出了部分使用的OFDMA TDD帧。

图5C示出了根据实施例的经由DL和UL MAP的示例性突发 分配。

图6A示出了没有使用帧元复用的单帧中继方法的示例性TDD DL-OFDMA子帧。