本发明总体上涉及中继无线通信系统，更具体 地涉及在中继无线 通信系统中吞吐量增强型场景下的用户设备关 联方法和相关设备。 背景技术

3GPP增强的长期演进（ LTE-Advanced )是 LTE的演进， 正式名 称 为 Further Advancements for E-UTRA。 中 继技术作 为 LTE-Advanced 研究项目的一部分正在被仔细考察，以作为增 强覆盖 和容量的技术， 并且提供更加灵活的开发选择。在深圳举行的 RAN1 会议 #58 中， 已经对类型 II 中继进行了讨论， 并且已经通过了文本 方案文档 l-093725, "Text Proposal to Support Type II Relay", Alcatel-Lucent, Alcatel-Lucent Shanghai Bell, CaTT, CMCC, CHTTL, HTC, Inter Digital, ITRI, Qualcomm, RIM, RITT, Vodafone, ZTE， RAN1#58, Aug.2009 _o 在该文档中， 对类型 II中继进行了如下限定： • 中继节点不具有单独的物理小区标识（ID )以及因此将不会创 建任何新的小区；

· 对于符合版本 8 ( 3GPP T 36.913 V8.0.1, "Requirements for further advancements for E-UTRA (LTE- Advanced)" (Release 8) )的 UE 是透明的； 符合版本 8的 UE不知晓中继节点的存在；

• 中继节点能够传输物理下行链路共享信道（PDS CH ) ； • 中继节点至少不传输公共参考信号（CRS )和物理下行链路控 制信道 （PDCCH ) 。

类型 Π 中继的区别特征在于中继节点不创建任何新的 小区 （与 类型中继不同） 并且也不传输 CRS。 因此， 类型 II中继中， 用户设 备和中继节点之间在将不会发送 SCH (同步信道） 。 对于具有类型 I中继的 LTE-Advanced系统， UE关联能够通过来自类型 I中继的同 步信道信号来实现， 而无需改变符合版本 8的 UE。 但是， 由于 SCH 以及 CRS信号的缺失， 中继节点无法获知中继节点到用户设备下行 链路质量， 因此在类型 II中继系统中传统 UE关联方法无法应用。 需要在类型 II中继的定义下， 开发新的用于确定 UE关联的方法。 发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供 中继无线通信系统 中通信的方案。 基于该方案， 测量来自用户设备的上行链路信号以 此得到 UE-RN上行链路质量， 并将其用于反映接入链路（ RN-UE ) 下行信道质量。 根据本发明的技术方案， 基站根据 UE- RN上行链路 质量来确定 UE关联， 从而取代基于 SCH以及 CRS的关联方法。

根据本发明的一个方面，提出一种中继无线通 信系统中通信的方 法。 在该中继无线通信系统中用户设备工作于吞吐 量增强型场景并 且中继节点无法获知中继节点到用户设备下行 链路盾量。 该方法包 括： 接收来自用户设备的上行链路信号； 基于从用户设备接收到的 上行链路信号来测量用户设备到中继节点上行 链路盾量； 向基站报 告测量的用户设备到中继节点上行链路质量， 以便该基站能够确定 针对读用户设备的用户设备关联。

根据本发明的另一方面， 提出一种中继无线通信系统的中继设 备。 该中继设备无法获知中继节点到用户设备下行 链路质量， 包括： 上行接收装置， 用于接收来自用户设备的上行链路信号， 其中该用 户设备工作于吞吐量增强型场景； 测量装置， 用于基于从用户设备 接收到的上行链路信号来测量用户设备到中继 节点上行链路质量； 上行发送装置， 向基站报告测量的用户设备到中继节点上行链 路质 量， 以便读基站能够确定针对该用户设备的用户设 备关联。

根据本发明的另一方面，提供一种中继无线通 信系统中通信的方 法。 在谅中继无线通信系统中用户设备工作于吞吐 量增强型场景并 且中继节点无法获知中继节点到用户设备下行 链路质量。 该方法包 括： 接收来自用户设备的上行链路信号； 基于接收的上行链路信号 测量用户设备到基站上行链路质量 /基站到用户设备下行链路质量； 接收由该中继设备报告的用户设备到中继设备 上行链路质量的测量 结果； 比较测量的用户设备到基站上行链路质量 /基站到用户设备下 行链路盾量和接收的、 由该中继设备报告的用户设备到中继设备上 行链路质量的测量结果， 至少基于比较结果确定针对该用户设备的 用户设备关联。

根据本发明的另一方面，提供一种中继无线通 信系统中的基站设 备。 在该中继无线通信系統中用户设备工作于吞吐 量增强型场景并 且中继节点无法获知中继节点到用户设备下行 链路质量。 该基站设 备包括： 第一接收装置， 用于接收来自用户设备的上行链路信号； 测量装置， 用于基于接收的上行链路信号测量用户设备到 基站上行 链路质量 /基站到用户设备下行链路质量； 第二接收装置， 用于接收 由该中继设备报告的用户设备到中继设备上行 链路质量的测量结 果； 确定装置， 用于比较测量的用户设备到基站上行链路质量 /基站 到用户设备下行链路质量和接收的、 由该中继设备报告的用户设备 到中继设备上行链路质量的测量结果， 至少基于比较结果确定针对 该用户设备的用户设备关联。

根据本发明的另一方面，提供一种中继无线通 信系统。该系统包 括根据本发明的中继设备以及根据本发明的基 站设备。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后， 本发明的其它特 点和优点将变得更加清楚。 附图说明

图 1 示出了根据本发明的实施方式能够实现与其中 的中继的无 线通信系统的吞吐量增强型场景；

图 2 示出了根据本发明一个实施方式的中继的无线 通信系统的 通信流程图；

图 3示出了根据本发明一个实施方式的中继设备� �结构框图；以 及 图 4 示意性地示出了根据本发明一个实施方式的基 站设备的结 构框图。 具体实施方式

中继无线通信系统中， 中继节点的采用可以用于扩展基站的覆 盖， 或者能够增强小区的吞吐量。 本发明主要涉及吞吐量增强场景 下的技术方案。

图 1 示出了根据本发明的实施方式能够实现与其中 的中继无线 通信系统的吞吐量增强型场景。

为了清楚起见，图中仅示出一个作为示例的用 户设备。可以理解， 在实际情况中可以存在多个用户设备同时处于 吞吐量增强型场景。 而且， 该用户设备可以为移动台、 个人数字助理 （PDA ) 、 寻呼机、 笔记本电脑、 便携式设备等一切具有无线通信功能的设备。

在图 1所示的吞吐量增强型的场景中， 作为示的用户设备（UE ) 30位于基站 （eNB ) 10的覆盖范围之内， 其能够通过用户设备到基 站的直接链路与基站 10进行上行或下行通信。 但是， 由于中继节点 ( RN ) 20的存在， 用户设备 30和基站 10之间的业务流还可以通过 中继节点 20进行转发。 现已证明， 通过这种方式对 UE进行接入， 在一定条件下可以有效地增加系统的吞吐量。

中继节点 20对于用户设备来说必须是透明的， 而对于类型 II中 继的中继节点 20来说它不负责向用户设备发送任何控制信息� ��不创 建新的小区） ， 而是完全由基站 10对整个通信过程进行调度， 也即 用户设备 30仅从基站 10获得控制信息。 因此， 在吞吐量增强型场 景中， 需要确定是通过基站 10经由基站到用户设备直接链路传送对 特定的用户设备 30的下行链路数据， 还是通过中继节点 20经由中 继站到用户设备的链路转发对该用户设备 30的下行链路数据。这里 , 选择基站到用户设备直接链路发送或者选择中 继站到用户设备的链 路转发下行链路数据称为 "用户设备关联" 。

正如在背景技术中已经论述的， 由于类型 II 中继中对中继节点 的限制，使得用户设备和中继节点之间在将不 会发送 CRS及 SCH(同 步信道） ， 因此用户设备将无法上报其接入链路 （RN-UE ) 信道质 量的各种度量。 基站 10也无法确定用户设备 30的关联。

根据本发明的实施方式，提出一种在中继无线 通信系统中进行通 信的方案， 其中在吞吐量增强型场景中利用用户设备的上 行链路接 收信号来确定用户设备关联。 根据本发明的各种实施方式具有良好 的后向兼容性， 对于基于版本 8 的用户设备无需进行改动。 用户设 备仅按照常规方式执行处理。

图 2 给出根据本发明一个实施方式的基于上行链路 信号功率的 UE关联方法的信号流程图。

如图 2所示， 以用户设备 30初始接入包括用户设备 30和中继 节点 20的中继无线通信系统作为示例，来说明根据� ��发明的一个实 施方式。 虽然在图 2 中仅示出一个用户设备， 应该理解在中继无线 通信系统中可以存在多个用户设备， 并且对于每个用户设备可以执 行类似于针对用户设备 30所示的处理过程。

在步骤 S101中， 基站 10对用户设备 30启动同步过程。

相应地， 在步骤 S301中， 在用户设备 30与基站 10进行同步， 包括获得当前小区标识 （Cell ID ) , 并且获得相关系统信息。

在步骤 S302中， 与基站同步的用户设备 30发送上行链路信号。 例如， 在随机接入过程中， 用户设备 30将通过高层触发以发送随机 接入信道 （RACH ) 信号， 以便在系统中请求接入。 该 RACH信号 的 具体形式为类似相关序列的一组前导序列， 用于在系统中触发随 机接入。作为另一示例，上行链路信号还可以 是探测参考信号（ SRS )， 其类似于导频信息， 用于在系统中执行上行信道测量及估计。 实际 上， 本领域的技术人员参考对后续步骤的说明可以 理解， 所有由用 户设备发送的上行链路信号都可以被应在根据 本发明的实施方式中 作为确定 UE关联依据。

在中继节点 20处，持续对用户设备 30的上行链路信号进行监听。 例如， 中继节点 20可以持续监视由用户设备 ³ 0生成的 RACH信号 或者 SRS信号。 当然， 在系统中可以存在多个用户设备发送上行链 路信号， 中继节点 20可以监听所有这些用户设备的上行链路信号� ��

在步骤 S201 中， 中继节点 20接收到用户设备 30的上行链路信 响应于该接收， 在步骤 S202 中， 中继节点 20基于从用户设备

30接收到的上行链路信号来测量 UE-RN上行链路质量。 在类型 II 中继中， 中继节点 20无法从用户设备处获知 -UE下行链路质量， 但是考虑到无线通信的两节点之间在双向上将 具备对等的信道环 境，因此根据本发明的实施方式以 UE-RN上行链路质量代替 RN-UE 下行链路质量。 例如， 对于初始接入的情况， 中继节点 20和基站 10 对于用户设备 30的信息的获知程度是相同的， 中继节点 20可以测 量来自用户设备 30 RACH信号前导序列或者 SRS信号的接收信号功 率电平， 并且通过这些上行链路信号的功率电平衡量 UE-RN上行链 路质量。

在步骤 S203中，中继节点 20向基站 10报告测量的 UE-RN上行 链路质量。 中继节点 20可以将为每个用户设备测量的 UE-RN上行 链路质量均报告给基站 10。 但是在实际中， 并不是所有处于吞吐量 扩展场景下的用户设备都必须通过中继节点 20 接收其下行链路数 据。 有可能存在一些用户设备距离中继节点 20相对较远， 但能够通 过用户设备和基站之间的直接链路服务于这些 用户设备。 因此， 可 选地， 中继节点 20可以基于测量的 UE-RN上行链路质量负责选择 能够砩实从中继过程中受益的适当的用户设备 。 例如， 可以预先确 定一个特定阈值， 以对用户设备进行粗筛。 当来自某用户设备的接 收信号功率电平达到或者高于该阈值时， 则确定该用户设备能够从 中继过程中受益； 反之， 则确定用户设备不适于利用中继过程， 而 更适于与基站到直接进行数据通信。 优选地， 中继节点 20仅将被确 定能够从中继过程受益的用户设备的 UE-RN上行链路盾量报告给基 站 10。由中继节点 20对用户设备进行粗筛能够排除明显不需要中� �� 的用户设备， 由此能够降低基站侧的计算复杂度和负荷， 进而提高 系统的整体效率。

在基站 10侧， 在步骤 S102中， 基站 10也接收到来自用户设备 30的上行链路信号。

在步骤 S 103中， 基站 10基于从用户设备 30接收的上行链路信 号测量 UE- eNB 上行链路质量。 例如， 对于初始接入的情况， 基站 10和中继节点 20对于用户设备 30的信息的获知程度是相同的， 类 似于中继节点 20， 基站 10可以测量来自用户设备 30 RACH信号前 导序列或者 SRS信号的接收信号功率电平， 并且通过这些上行链路 信号的功率电平衡量 UE- eNB上行链路质量。

在步骤 S 104中，对于用户设备 30，基站 10比较所测量的 UE-eNB 上行链路质量和由中继节点 20报告的 UE-RN上行链路质量的测量 结果， 并且至少基于比较结果确定 UE关联，也即是否有必要针对用 户设备 30 实施中继通信。 如果 UE-eNB 的直接链路质量相较于 UE-RN上行链路质量而言良好，则可以确定用户� ��备 30不需要使用 中继， 即用户设备 30直接关联到基站 10。 如果由于距离过远或者信 道中存在遮蔽使得 UE-eNB的直接链路质量相较于 UE-RN上行链路 质量而言较差， 则可以确定用户设备 30应使用中继节点 20进行数 据传输， 即用户设备 30关联到中继节点 20， 以便获得比直接与基站 10进行数据通信更好的性能。

需要说明的是， 本领域的技术人员可以理解， 在某些情况下， 当 运行协作时， 对于特定用户设备， 甚至在 UE-eNB 上行链路质量好 于 UE-RN上行链路质量时，也有可能为该用户设备� ��择中继模式（即 关联到中继节点） ； 反之亦然， 甚至在 UE-RN 上行链路质量好于 UE-eNB上行链路质量时，也有可能使得该用户设 备直接与基站进行 数据通信 （即关联到基站） 。 这是因为， 除了上述比较结果以外， 还可能存在其它因素影响基站 10对于用户设备关联的确定。 例如， 确定用户设备关联还需要考虑中继节点以及基 站的业务负载状况 (是否达到饱和） 。 在类型 II中继中， 中继节点的业务负载情况， 基站是可以获知的， 因为是基站负责系统的通信调度。 当然， 在基 站和中继节点业务负载均饱和的情况下还有可 能拒绝用户设备的接 入请求。

在步骤 S105中， 如果用户设备 30能够关联到基站 10或者中继 节点 20， 则基站 10将向用户设备 30直接返回接入响应授权。

在步骤 S106中，基站 10按照确定的用户设备关联调度用户设备

30的下行链路数据传输。 基站 10将通知用户设备 30以基于确定的 用户设备关联实现 RF功率电平分配以及定时偏移分配。

在步骤 S303中， 用户设备 30依据基站 10的调度执行 RF功率 电平分配和定时偏移分配， 以关联到基站 10或者中继节点 20。

在上述步骤之后， 通过与基站 10和中继节点 20进行协作， 完成 对用户设备 30的关联过程。

参考图 2, 以在用户设备初始接入中继无线通信系统的情 况作为 示例对本发明的实施方式进行了详细说明。

本发明的实施方式用样也可以应用于用户设备 非初始接入的情 况， 也即此时用户设备 30已经接入到基站 10。 当用户设备在移动中 位置发生改变或者信道条件显著改变时， 有可能需要重新确定用户 设备关联， 以获得更好的通信性能。 类似于参照图 2所描述的过程， 中继节点同样监听来自用户设备的上行链路信 号， 此时该上行链路 信号可以是上行链路数据信号。 基于收到的上行链路数据信号中继 节点测量 UE-RN的上行链路质量， 并向基站报告测量结果。 而在基 站侧， 基于从用户设备接收到的上行链路信号获得 eNB-UE 下行链 路质量， 并且将获得的 eNB-UE 下行链路质量和由中继节点报告的 UE-RN的上行链路质量进行比较。 基站至少基于该比较结果， 确定 针对该用户设备的用户设备关联， 从而确定是否需要对谅用户设备 进行重关联。 如杲需要执行重关联， 则基站无需向用户设备再次发 送接入响应授权， 仅需按照确定的用户设备关联调度用户设备的 下 行链路数据传输， 指示用户设备按照新确定的用户设备关联的情 况 去调整定时及发送功率。 可以看出无论是非初始接入的情况还是初 次接入的情况， 在对用户设备关联的确定的处理过程上基本上 类似 的。

需要指出的是， 对于非初始接入的情况（重关联的情况）， 中继 节点通过上行链路数据信号估计 UE- 上行链路质量， 而基站则可 以从用户设备上行发送到基站的下行链路质量 测量报告中获得 eNB-UE下行链路盾量。该下行链路质量测量报告 例如是信道质量标 识（CQI ) 。 用户设备可以基于基站发送的通用参考信号 （CRS ) 测 量下行链路质量并获得 CQI。 此外， 对于非初始接入的情况 （重关 联的情况） ， 处理上行链路数据信号的接收信号功率以外， 中继节 点还可以基于来自用户设备的上行链路数据信 号获得路损 ( Pathloss )信息， 以该 Pathloss信息表征 UE- RN上行链路质量。 在 中继节点知晓用户设备的发送功率的情况下， 可以获得 Pathloss 信 息。用户设备的发送功率可以通过基站和中继 节点的交互过程获得。

图 3 示出了根据本发明一个实施方式的中继设备的 结构框图。 其中， 参考标号 300表示根据本发明一个实施方式的中继设备； 参 考标号 301 表示上行接收装置， 用于接收来自用户设备的上行链路 信号； 参考标号 302表示测量装置， 用于执行上行链路质量测量； 参考标号 303 表示上行发送装置， 用于向基站发送信号。 中继设备 300还可以包括其它模块 /装置以实现各种符合类型 II中继的中继节 点的各种功能性。 在本文中处于清楚和简明的目的， 省略对这些模 块 /装置的描述。

如图 3所示，根据本发明一个实施方式的中继设备 300无法获知 中继节点到用户设备下行链路质量。 中继节点 300持续对用户设备 的上行链路信号进行监听， 直到通过上行接收装置 301 接收到用户 设备的上行链路信号。 在用户设备初始接入的情况下， 该上行链路 信号可以是 RACH信号或者 SRS信号； 在用户设备非初始接入的情 况下， 该上行链路信号可以是上行链路数据信号。

测量装置 302 基于从用户设备接收到的上行链路信号来测量 UE-RN 上行链路质量。 例如， 对于初始接入的情况， 测量装置 302 可以测量来自用户设备的 RACH信号前导序列或者 SRS 信号的接 收信号功率电平， 并且通过这些上行链路信号的功率电平衡量

UE-RN上行链路质量。 对于非初始接入的情况， 测量装置 302可以 基于来自用户设备的上行链路数据信号获得 Pathloss 信息， 以谅 Pathloss信息表征 UE-RN上 4亍链路盾量。

上行发送装置 303向基站报告由测量装置 302测量的 UE-RN上 行链路质量。 上行发送装置 303 可以将为每个用户设备测量的 UE-RN上行链路质量均报告给基站。 可选地， 中继设备 300也可以 基于由测量装置 302测量的 UE-RN上行链路质量负责选择能够确实 从中继过程中受益的适当的用户设备。 优选地， 上行发送装置 303 仅将被确定能够从中继过程受益的用户设备的 UE-RN上行链路质量 报告给基站。 由中继设备 300对用户设备进行粗筛能够排除明显不 需要中继的用户设备， 由此能够降低基站侧的计算复杂度和负荷， 进而提高系统的整体效率。

此后，中继设备 300可以按照基站的调度执行与确定为需要利用 中继过程的用户设备进行下行数据中继传输。

图 4 示意性地示出了根据本发明一个实施方式的基 站设备的结 构框图。 其中， 参考标号 400表示根据本发明一个实施方式的基站 设备； 参考标号 401 表示接收装置， 用于接收来自用户设备以及中 继设备的信号； 参考标号 402表示测量装置， 用于执行上行链路质 量测量； 参考标号 403 表示确定装置， 用于确定用户设备关联； 参 考标号 404表示发送装置， 用于向用户设备和中继设备发送信号。 中继设备 400还可以包括其它模块 /装置以实现各种符合类型 II中继 的宏基站的各种功能性。 在本文中处于清楚和简明的目的， 省略对 这些模块 /装置的描述。

如图 4所示， 根据本发明一个实施方式的基站设备 400通过接 收装置 401 接收到来自用户设备的上行链路信号。 另一方面， 接收 装置 401还接收到由中继设备报告的 UE-RN上行链路质量的测量结 果。

测量装置 402基于通过接收装置 401接收的上行链路信号来测 量 UE-eNB上行链路质量 （在初始接入的情况下） /eNB-UE下行链 路盾量（在非初始接入的情况下）。 例如， 对于初始接入的情况， 测 量装置 401 可以测量来自用户设备的 RACH信号前导序列或者 SRS 信号的接收信号功率电平， 并且通过这些上行链路信号的功率电平 来衡量 UE- eNB 上行链路质量。 对于非初始接入的情况， 测量装置 401 可以从用户设备上行发送到基站的下行链路质 量测量报告中获 得 eNB- UE 下行链路质量。 该下行链路质量测量报告例如是信道质 量标识（CQI )。 用户设备可以基于基站发送的通用参考信号（ CRS ) 测量下行链路质量并获得 CQI。

确定装置 403比较由测量装置 402所测量的 UE- eNB上行链路质 量 /eNB-UE下行链路质量和由接收装置 401接收的、 中继节点报告 的 UE-RN上行链路质量的测量结果， 并且至少基于比较结果确定用 户设备关联。 如果 UE-eNB上行链路质量 /eNB-UE下行链路质量相 较于 UE-RN上行链路质量而言良好， 则可以确定用户设备不需要使 用中继， 即用户设备可以直接关联到基站。 UE-eNB 上行链路质量 /eNB-UE下行链路质量相较于 UE-RN上行链路质量而言较差， 则可 以确定用户设备应使用中继节点进行数据传输 ， 即用户设备关联到 中继节点， 以便获得比直接与基站 10进行数据通信更好的性能。 除 了上述比较结果以外， 确定装置 403 还可能考虑其它因素来确定用 户设备关联。 例如， 确定装置 403 还可以考虑中继设备以及基站设 备的业务负载状况 （是否达到饱和） 。 显然， 在基站设备和中继设 备业务负载均饱和的情况下， 确定装置 403 还有可能拒绝用户设备 的接入请求。

发送装置 404按照由确定装置 403确定的用户设备关联向用户设 备和 /或中继设备发送调度信息， 以调度用户设备的下行链路数据传 输。 基站 400将通知用户设备以基于确定的用户设备关联 来实现 RF 功率电平分配以及定时偏移分配。

以上根据本发明的实施例， 对中继设备和基站设备做出了描述。 本领域的技术人员可以理解， 为了简便起见， 省略了基站设备和中 继设备中本领域技术人员公知的、 但不属于本发明范围的功能和特 征 （例如， 发射接收天线、 功率控制模块等） ， 并且这种省略不会 使得本发明变得不清楚。

在图 3和图 4中示出的装置可以实现为单独的功能模块，� �可合 并为一个或少数几个功能模块。 其中， 功能模块能够采用完全硬件 化的实现形式、 完全软件化的实现形式或者同时包含硬件和软 件单 元的实现形式。 根据一种实现方式， 详细描述中所述的处理过程可 以存储于计算设备的可读存储介质中， 可以是能够存储代码和 /或数 据以由计算机系统能够使用的任何设备或介质 。 这包括， 但不限于， 专用集成电路（ASIC )现场可编程门阵列 （FPGA ) 、 半导体存储器 等。 根据一种实现方式， 上述各处理装置可以利用驱动通用计算机 的装置实现， 也可以使用诸如微控制器、 现场可编程门阵列 （FPGA) 专用集成电路 （ASIC)或其组合之类的其它处理器设备实现。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是 本领域技术人员可 以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修 改。