多跳中继宽带无线接入通信系统中提供中继链路区域信息的装置和方法

摘要

一种在多跳中继BWA通信系统中用于提供中继链路区域信息的装置和方法，其中BS：在RS向BS初始接入期间与RS执行网络进入过程；产生包括关于在其中BS与RS进行通信的中继链路区域的中继链路区域信息的消息；以及在物理层中处理该消息，并且向RS发送处理后的消息。

说明书

技术领域

本发明一般涉及多跳(multi-hop)中继宽带无线接入(BWA)通信系统，具体来说，涉及用于提供关于在其中发送要被中继到移动站(MS)的信息的中继链路区域(zone)的信息的装置和方法。

背景技术

以100Mbps或100Mbps以上的速度来向用户提供具有多种服务质量(QoS)需求的服务是被称为第4代(4G)通信系统的未来一代通信系统的积极研究领域。具体来说，正在进行关于通过确保移动性和QoS来向诸如无线局域网(WLAN)系统、无线城域网(WMAN)系统等BWA通信系统提供高速服务的积极研究。这样的主要示例符合电气和电子工程师协会(IEEE)802.16d和IEEE 802.16e标准。

IEEE802.16d和IEEE802.16e通信系统是通过向物理信道应用正交频分复用(OFDM)/正交频分多址(OFDMA)来实现的。IEEE 802.16d仅考虑单小区结构而不考虑用户站(SS)的移动性。与IEEE 802.16d通信系统相比，IEEE 802.16e支持SS的移动性。下面将移动SS称为MS。

图1示出了以多小区结构配置的传统IEEE 802.16e通信系统。图1所示的系统包括小区100和150、分别用于管理小区100和150的BS110和140、以及多个MS 111、113、130、151和153。在BS 110和140与MS 111、113、130、151和153之间以OFDM/OFDMA执行信号传输。MS130存在于小区100和150之间的小区边界区域中，即在切换区域中。当在向/从BS 110发送/接收信号期间MS 130移动到由BS140管理的小区150中时，MS 130的服务BS由BS 110变为BS 140。

由于图1中的信号传输经由直接链路在MS和固定BS之间执行，因此在传统IEEE 802.16e通信系统中可以在它们之间建立高可靠的无线通信链路。但是，由于BS的固定性，无法灵活地配置无线网络。结果，IEEE 802.16e通信系统在经历波动业务分布和呼叫数量变化很大的无线环境下高效率提供通信服务方面并不有效。

可以通过向一般蜂窝无线通信系统(如IEEE 802.16e)应用使用固定中继站(RS)、移动RS或一般MS的多跳中继数据传输方案来解决上述问题。多跳中继无线通信系统可以有利地根据通信环境的变化快速重新配置网络并确保整个无线网络的高效率运作。例如，多跳中继无线通信系统可以扩大小区覆盖范围和增加系统容量。当BS和MS之间的信道状态变坏时，可以在它们之间建立RS，以便通过RS建立多跳中继路径使得更高速的无线信道可用于MS。通过在提供不良信道状态的小区边界使用多跳中继方案，可以提供高速数据信道并且可以扩大小区覆盖范围。

现在将描述扩大BS的小区覆盖范围的多跳中继无线通信系统的配置。

图2示出配置用于扩大BS的小区覆盖范围的传统多跳中继BWA通信系统。以多小区结构配置的多跳中继BWA通信系统包括小区200和240、分别用于管理小区200和240的BS 210和250、小区200的覆盖范围之内的多个MS 211和213、由BS 210管理但是位于小区200之外的区域230中的多个MS 221和223、用于提供BS 210与区域230之内的MS 221和223之间的多跳中继路径的RS 220、小区240的覆盖区域之内的多个MS 251、253和255、由BS 250管理但是位于小区240之外的区域270内的多个MS 261和263、以及用于提供BS250与区域270之内的MS 261和263之间的多跳中继路径的RS 260。在BS 210和250、RS 220和260、以及MS 211、213、221、223、251、253、255、261和263之间交换OFDM/OFDMA信号。

尽管在小区200的覆盖区域之内的MS 211和213以及RS 220可以直接与BS210进行通信，但是在区域230之内的MS 221和223不能与BS 210直接通信。因此，覆盖区域230的RS 220在BS 210与MS 211和223之间中继信号。同时，尽管在小区240的覆盖区域之内的MS 251、253和255以及RS 260可以与BS 250直接通信，但是区域270之内的MS 261和263不能与BS 250直接通信。因此，覆盖区域270的RS 260在BS 250与MS 261和263之间中继信号。

在图2所示的多跳中继BWA通信系统中，RS 220和260是由服务提供商安装的基础设施RS，因而对于BS 210、240和310、或者充当SS或MS的或一定情况下充当RS的客户端RS来说是已知的。RS 220和260也可以是固定的、流动的(例如，膝上型计算机)、或像MS一样移动的。

为了如上所述利用RS扩大小区覆盖范围，应当扩展定义用于BS和MS之间的通信的传统帧结构，以使得能够在BS、MS和RS之间进行通信。换句话说，应当定义帧结构，其使得BS能够基于单个通信平台与多个RS和MS进行通信。为此，来自于BS的下行链路(DL)帧应当被分为BS-MS通信区域和BS-RS通信区域，而到BS的上行链路(UL)帧应当被分为MS-BS通信区域和RS-BS通信区域。也就是说，应当通过适当划分有限的资源来适应RS。但是，考虑到连接到BS的RS数量和信道环境是随时间变化的，即小区环境变化很大，固定BS-RS通信区域或RS-BS通信区域是效率低下的。在这种情况下，近来已经提出了用于动态操作这些区域的技术。因而，需要定义用于向RS提供关于这些区域的信息的信令过程。

发明内容

技术问题

本发明基本解决至少上述问题和/或缺点并提供至少下列优点。因而，本发明的一方面提供多跳中继BWA通信系统中用于为RS提供关于用于BS和RS之间的通信的中继链路区域的信息的装置和方法。

本发明的另一方面提供多跳中继BWA通信系统中用于在RS初始接入到BS期间向RS提供关于中继链路区域的信息的装置和方法。

本发明的又一方面提供多跳中继BWA通信系统中用于当在其中BS和RS之间进行通信的中继链路区域的大小发生改变时向RS提供关于该大小改变的信息的装置和方法。

本发明的再一方面提供多跳中继BWA通信系统中用于当移动RS执行切换时向RS提供关于用于RS和目标BS之间的通信的中继链路区域的信息的装置和方法。

根据本发明的一方面，提供一种多跳中继蜂窝通信系统中BS的通信方法，其中，BS在RS向BS初始接入期间与RS执行网络进入过程，产生包括关于在其中BS与RS进行通信的中继链路区域的中继链路区域信息的消息，在物理层中处理该消息，以及向RS发送处理过的消息。

根据本发明的又一方面，提供一种多跳中继蜂窝通信系统中BS的通信方法，其中，BS确定是否改变在其中BS与RS进行通信的中继链路区域，当BS确定改变中继链路区域时产生包括中继链路区域改变信息的消息，在物理层中处理该消息，以及将处理后的消息广播到RS。

根据本发明的再一方面，提供一种多跳中继蜂窝通信系统中BS的通信方法，其中，当RS执行切换时，该BS从目标BS接收关于目标BS的中继链路区域信息，产生包括关于目标BS的中继链路区域信息的消息，在物理层中处理该消息，以及将处理后的消息发送到RS。

根据本发明的又一方面，提供一种多跳中继蜂窝通信系统中RS的通信方法，其中，RS在初始接入到BS期间与BS执行网络进入过程，接收包括关于用于RS与BS之间的通信的中继链路区域的中继链路区域信息的消息，在由该中继链路区域信息指示的中继链路区域中执行RS操作。

根据本发明的又一方面，提供一种多跳中继蜂窝通信系统中RS的通信方法，其中，RS监视包括关于用于BS与RS之间的通信的中继链路区域的中继链路区域信息的消息的接收，在接收到该消息后从该消息中检测改变的中继链路区域，并在由中继链路区域改变信息指示的中继链路区域中执行RS操作。

根据本发明的再一方面，提供一种多跳中继蜂窝通信系统中RS的通信方法，其中，当RS执行切换时，RS接收包括关于目标BS的中继链路区域信息的消息，从接收到的消息中检测用于RS和目标BS之间的通信的中继链路区域，并在切换之后在该中继链路区域中执行RS操作。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中：

图1示出了传统IEEE 802.16e通信系统；

图2示出了配置用于扩大BS的小区覆盖范围的传统多跳中继BWA通信系统；

图3示出了根据本发明的多跳中继BWA通信系统中向MS或RS提供已同步的同步信道的帧结构；

图4是示出了根据本发明的多跳中继BWA通信系统中向RS提供中继链路区域信息的BS的操作的流程图；

图5是示出了根据本发明的多跳中继BWA通信系统中从BS接收中继链路区域信息的RS的操作的流程图；

图6是示出了根据本发明的多跳中继BWA通信系统中向执行到目标BS的切换的RS提供关于目标BS的中继链路区域信息的信号流程的图；以及

图7是根据本发明的BS或RS的框图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的优选实施例。在以下描述中，将不再详细描述公知的功能或结构以免混淆本发明。

本发明公开了多跳中继宽带无线接入(BWA)通信系统中用于为中继站(RS)提供关于在其中发送要被中继到移动站(MS)的信息的中继链路区域的信息的信号传输过程。下面的描述是关于用于向初始接入基站(BS)的RS提供中继链路区域信息的方法和用于当中继链路区域的大小发生改变时向RS提供关于大小改变的信息的方法。此外，提供用于当移动RS执行到目标BS的切换时为RS提供关于用于与目标BS进行通信的中继链路区域的信息的方法。

该多跳中继BWA通信系统以正交频分复用/正交频分多址(OFDM/OFDMA)工作。考虑到OFDM/OFDMA在多个副载波上发送物理信道信号的特性，该多跳中继BWA通信系统能够进行高速数据传输并支持MS的移动性。

在多跳中继BWA通信系统中，RS是固定的或移动的节点、或者由BS安装的特定系统。这样的节点通过根据预设规则与BS进行中继能力协商来担当RS，以用于小区覆盖范围扩展。

尽管作为示例在多载波BWA通信系统的背景下描述本发明，但是本发明也可以用于任何使用多跳中继方案的蜂窝通信系统中。

图3示出了根据本发明的多跳中继BWA通信系统中用于向MS或RS提供已同步的同步信道的帧结构。BS帧300被分成下行链路(DL)子帧310和上行链路(UL)子帧320。DL子帧310被配置为以前同步(preamble)的形式向MS提供同步信道，用于在MS处进行同步和小区搜索，并且以后同步(postamble)的形式向RS提供同步信道，用于在RS处进行同步和小区搜索。利用DL子帧310的起始和结尾处的固定同步信道，MS或RS能够获得通信信息和相邻BS信息。

DL子帧310被分成时间复用的第一和第二区域311和313，UL子帧320被分成时间复用的第一和第二区域321和323。第一和第二区域311、321、313和323的长度是固定的、或者根据小区环境而动态改变。

在BS帧300中，BS在第一区域311和321中经由直接链路与连接到BS的MS通信，并在第二区域313和323中与RS通信。因为第一和第二区域311、321、313和323的长度可以根据小区环境而变化，所以BS在第一区域311和321的起始处和第二区域313和323的结尾处分配同步信道或测距(ranging)信道，从而向MS和RS提供已同步的同步信道。测距信道(或测距时隙)可以位于由UL子帧320中的控制信道指示的位置处，而不是固定位置。

在RS帧350中，RS在第一区域361和371中经由直接链路与连接到RS的MS通信。为了向MS提供已同步的同步信道，RS在第一区域361和371的起始处分配同步信道或测距信道。

如前所述，由于BS帧300的第一区域311和321和第二区域313和323、以及RS帧350的第一区域361和371的长度可以根据小区环境而动态改变，因此BS应当向RS通知区域大小的改变。因此，在使用图3所示的帧结构的中继系统中，需要定义用于向RS提供关于通信区域的大小变化的信息的信号传输过程。

图4示出了根据本发明的多跳中继BWA通信系统中向RS提供中继链路区域信息的BS的操作。在步骤401中，BS在图3的(A)中所示的BS帧300的第一区域311和321中与RS执行初始接入操作(即网络进入)。也就是说，在初始接入期间，在DL子帧310的第一区域311中向RS发送必要的DL消息，并且在UL子帧320的第一区域321中向BS发送必要的UL消息。当在初始接入之后RS被激活作为中继时，BS在与BS帧300的第二区域313和323对应的中继链路区域中与RS进行通信。同时，RS在RS帧360的第一区域361和371中与MS进行通信。

在初始接入之后，在步骤403中，BS向RS发送关于中继链路区域(即，BS帧300的DL子帧310的第二区域313)的信息。

可以利用设计用于指示使用特定置换(permutation)或特定发送分集模式的区域的系统时钟(STC)_DL_ZONE_IE来递送中继链路区域信息。STC_DL_ZONE_IE被配置为如下表1所示。

表1

 

句法大小  (比特)注释STC_DL_ZONE_IE(){Extended DIUC4STC/DL_ZONE_SWITCH＝0 x 01Length4Length＝0 x 04OFDMA symbol offset8表示区域的起始(从帧前同步开始计数且从0开始)                           Permutation                      2  0b00＝PUSC置换          0b01＝FUSC置换          0b10＝可选FUSC置换      0b11＝可选相邻副载波置换Use All SC indicator10＝不使用所有子信道1＝使用所有子信道  STC      2  0b00＝无STC               0b01＝使用2个/3个天线的STC0b10＝使用4个天线的STC    0b11＝使用2个天线的FHDC   Matrix indicator                                                                                                                                                                                    2            STC matrix                   If(STC＝＝0b01or STC＝＝0b10){                           0b00＝Matrix A               0b01＝Matrix B               0b10＝Matrix C               0b11＝保留                  }                           Else if(STC＝＝0b11)          {                           0b00＝Matrix A               0b01＝Matrix B               0b10-11＝保留               }                           

 

DL_PermBase5PRBS_ID2值：0...2AMC type                                                 2       在Permutation类型＝0b11的情况下表示AMC类型，否则应设置为0。           AMC类型(N×M＝N比特M个符号)        0b00＝1×6                         0b01＝2×3                         0b10＝3×2                         0b11＝保留                         注意仅2×3Band AMC子信道类型(AMC    type＝0b01)被MS支持                Midamble presence10＝不存在                     1＝存在于STC区域中的第一个符号处Midamble boosting10＝不增强   1＝增强(3dB)2/3antennas select                1 0＝使用2个天线的STC             1＝使用3个天线的STC             用于在STC＝0b01时选择2个/3个天线Dedicated pilots              1 0＝导频符号为广播                  1＝导频符号是专用的。MS应当仅使用特定用于其突发的导频以进行信道估计   RS DL zone indicator1表示RS DL区域Reserved3应设置为0}

在表1中，STC_DL_ZONE_IE包括指示由信息元素(IE)指示的区域的起始的OFDMA symbol offset、指示用于该区域的置换类型的Permutation、以及指示该区域是中继链路区域的RS DL zone indicator。

除了使用1比特作为表1所示的STC_DL_ZONE_IE中的RS DL zoneindicator外，可以使用传统消息或新消息在步骤403中递送中继链路区域信息。例如，可以将1比特的RS DL zone indicator包括在设计用于指示自适应天线系统(AAS)区域的AAS_DL_IE中。AAS_DL_IE具有如下配置。

表2

 

句法大小(比特)注释Downlink preamble coding20b00＝0个符号0b01＝1个符号0b10＝2个符号0b11＝3个符号Preamble type10-在此DL AAS区域中使用经频率移动的前同步1-在此DL AAS区域中使用经时间移动的前同步PRBS ID2参照8.4.9.4.1RS DL zone indicator1表示RS DL区域}

为了向RS发送中继链路区域信息，可以将RS DL zone indicator包括在帧控制首标(FCH)中，并且可以由指定通用接入协议(GAP)/峰值平均功率比(PAPR)简化(reduction)区域的GAP/PAPR简化IE来指示中继链路区域。在这种情况下，FCH包含如下表3所示的信息。

表3

 

RS DL zone indicator1比特指示RS DL区域

在接收到具有RS DL zone indicator的FCH后，RS确定由DL-MAP中的GAP/PAPR简化IE指示的区域是中继链路区域并且作为该中继链路区域中的中继而工作。

GAP/PAPR简化IE除了指示中继链路区域之外还可以为原始的目的服务。在这种情况下，当BS的下层节点(MS或RS)在由GAP/PAPR简化IE指示的区域中接收到信号时，该下层节点可以忽略此信号。因此，当RS从BS或上层RS接收到多个GAP/PAPR简化IE时，RS应当能够从这些GAP/PAPR简化IE中区分出指示中继链路区域的GAP/PAPR简化IE。为了通知哪一个GAP/PAPR简化IE指示中继链路区域，可以使用FCH中的RS DLzone indicator。然后，FCH可以包含下列RS DL zone indicator。

表4

 

RS DL zone indicatorx比特指示RS DL区域

在表4中，RS DL zone indicator表示GAP/PAPR简化IE包括在DL-MAP中，并且当包括多个GAP/PAPR简化IE时，RS DL zone indicator识别指示中继链路区域的GAP/PAPR简化IE。

例如，RS DL zone indicator占用2个比特，并且当RS DL zone indicator被设置为01时，DL-MAP中的GAP/PAPR简化IE中的第一个指示中继链路区域。因此，在接收到具有为01的RS DL zone indicator的FCH后，RS确定DL-MAP中的第一GAP/PAPR简化IE指示中继链路区域，并且在所指示的中继链路区域中作为中继而工作。

尽管如上所述使用FCH的RS DL zone indicator和GAP/PAPR简化IE指示下一帧中的中继链路区域，但是它们也可以用来指示下下个、下下下个或任何其它后续帧中的中继链路区域。可以利用系统初始化值或系统信息来指示其中存在已指示的中继链路区域的帧。在系统操作期间该帧可以是固定的或变化的。在后一种情况下，BS通过系统信息等向其下层节点通知该改变。

同时，当MS接收到具有中继链路区域信息的GAP/PAPR简化IE时，MS考虑由该GAP/PAPR简化IE指示的区域对于该MS不是有效的。

在步骤405中，BS确定对于下一帧是否改变与DL子帧310的第二区域313对应的中继链路区域的大小。当BS确定不改变中继链路区域的大小时，在步骤407中BS保持当前中继链路区域。当BS确定改变中继链路区域的大小时，在步骤409中BS向RS发送中继链路区域改变信息。

通知在下一帧中的中继链路区域的改变的消息被配置为如下表5所示。

表5

 

句法大小(比特)注释DL_Frame_Prefix(){used subchannelbitmap6第0位：子信道组0第1位：子信道组1

 

第2位：子信道组2第3位：子信道组3第4位：子信道组4第5位：子信道组5repetition_coding_indication20b00：在DL-MAP上无重复编码0b01：在DL-MAP上使用2的重复编码0b10：在DL-MAP上使用4的重复编码0b11：在DL-MAP上使用6的重复编码coding_indication30b000：在DL-MAP上使用CC编码0b001：在DL-MAP上使用BTC编码0b010：在DL-MAP上使用CTC编码0b011：在DL-MAP上使用ZT CC编码0b100：具有可选交织器的CC编码0b101：在DL-MAP上使用LDPC编码0b110-0b111：保留DL-MAP length8OFDMA symbol offset50b0000：无变化0b0xxxx：增加xxx个符号0b1xxxx：减少xxx个符号}

参照表5，将被称为DL_Frame_Prefix的中继链路区域改变通知消息包括在BS在中继链路区域中向RS发送的FCH中。DL_Frame_Prefix包含指示要用在下一帧中的子信道组的used subchannel bitmap、指示DL_Frame_Prefix之后的DL-MAP的重复编码的repetition_coding_indication、指示DL-MAP的编码方案的coding_indication、指示DL-MAP的长度的DL-MAP length、以及指示下一帧中的中继链路区域的起始的OFDMAsymbol offset(或者OFDMA symbol index)。OFDMA symbol offset可以通知起始偏移是否改变、以及起始偏移增加/减小了多少。例如，假定OFDMAsymbol offset＝0b00000，则OFDMA symbol offset意味着在下一帧中中继链路区域的起始偏移未改变。当OFDMA symbol offset＝0b0xxxx时，OFDMAsymbol offset意味着在下一帧中中继链路区域的起始偏移增加了xxxx个符号。当OFDMA symbol offset＝0b1xxxx，则OFDMA symbol offset意味着在下一帧中中继链路区域的起始偏移减少了xxxx个符号。可以根据链路变化设置OFDMA symbol offset。除了如表5所述的顺序增加/减少之外，增加/减少还可以以指定指数或线性增加/减少的方式发生。

作为表5的示例，可以利用当前帧的中继链路区域中的DL-MAP消息将关于下一帧的中继链路区域改变信息发送到RS。下面的表6示出了具有中继链路区域改变信息的RS_DL-MAP消息。

表6

 

句法大小(比特)注释RS DL MAPformat(){  Compressed map indicator2设置为二进制11  Reserved1应当设置为0  RS UL MAP appended1表示RS UL MAP跟在RS DL MAP之后  Next RS DL zone changeindicator1表示在下一帧中RS DL区域是否改变  MAP message length10  OFDMA              PHYsynchronization field32帧持续时间码(8比特)，帧编号(24比特)  DCD count8  Operator ID8  Sector ID8  No.OFDMA symbol8包括所有置换区域的RS DL子帧中的OFDMA符号数量  DL IE count8  For(i＝0；i<DL IE count；i++){

 

  DL-MAP_IE()可变}  If(Next RS DL zonechange indicator＝＝1){  OFDMA symbol offset40xxxx：增加xxxx个符号1xxxx：减少xxxx个符号  }}

在表6中，RS_DL-MAP消息包括指示该消息是压缩MAP的Compressedmap indicator、指示提供关于BS帧300的UL子帧320的中继链路区域323的MAP信息的RS_DL-MAP消息是否存在的RS UL MAP appended、指示在下一帧中中继链路区域的起始偏移是否改变的Next RS DL zone changeindicator、指示在下一帧中中继链路区域的起始偏移的增加/减少的OFDMAsymbol offset、指示RS_DL-MAP消息的长度的MAP message length、指示BS帧300中的DL子帧310的中继链路区域313中的OFDMA符号的数量的No.OFDMA symbol、以及提供关于中继链路区域313的MAP信息的多个DL-MAP_IE。根据链路变化设置OFDMA symbol offset的值。除了顺序增加/减少之外，在下一帧中中继链路区域的起始偏移的增加/减少还可以以指定指数或线性增加/减少的方式执行。

在表6中提供关于BS帧300中的UL子帧320的中继链路区域323的MAP信息的RS UL MAP存在的情况下，RS_UL-MAP具有如下配置。

表7

 

句法大小(比特)注释RS UL MAP format(){  UCD count8  Allocation start time32  No.OFDMA symbols8RS UL子帧中的OFDMA符号数量  while(mapdata remains){  UL-MAP_IE()可变

 

 }  If！(byte boundary){   padding nibble4填充以达到字节边界 }}

在表7中，RS_UL-MAP消息包含指示包括关于在BS帧300中的UL子帧320的中继链路区域323中发送的突发的概况信息的上行链路信道描述符(UCD)消息的计数的UCD count、指示中继链路区域323的分配起始时间的Allocation start time、指示中继链路区域323中的OFDMA符号的数量的No.OFDMA symbols、以及提供关于中继链路区域323的MAP信息的多个DL-MAP_IE。

如上所述，中继链路区域改变信息可以在FCH消息或MAP消息中发送到RS。可替换地，可以在如下配置的新定义的消息上递送中继链路区域改变信息。

表8

 

句法大小(比特)注释RS_DL_zone_change_IE(){  Extended DIUC/Extended-2 DIUC4/8B S_RS_DL_zone_change  Length4  OFDMA symbol offset40xxxx：增加xxxx个符号1xxxx：减少xxxx个符号}

在表8中，RS_DL_zone_change_IE包含指示在下一帧中中继链路区域的起始偏移的增加/减少的大小的OFDMA symbol offset。除了顺序增加/减少之外，还可以将OFDMA symbol offset设置为基于指定指数或线性增加/减少的方式的值。

图5示出了根据本发明的多跳中继BWA通信系统中用于从BS接收中继链路区域信息的RS的操作。在步骤501中，RS在图3的(A)中所示的BS帧300的第一区域311和321中初始接入BS。在步骤503中，在初始接入之后已被激活作为中继的RS从BS接收如表1所示的STC_DL_ZONE_IE，并且从该STC_DL_ZONE_IE中获取关于BS帧300的DL中继链路区域313的中继链路区域信息。获取中继链路区域信息的另一种方式是从BS接收包括RS DL zone indicator的AAS_DL_IE。获取中继链路区域信息的第三种方式是接收具有RS DL zone indicator的FCH和具有GAP/PAPR简化IE的DLMAP。

在步骤505中，RS在由中继链路区域信息指示的中继链路区域中从BS接收DL信号。然后在步骤507中，RS监视来自于BS的中继链路区域改变消息的接收。该中继链路区域改变消息可以是表5所示的DL_Frame_Prefix、表6所示的RS_DL-MAP、或者表8所示的RS_DL_zone_change_IE。

在接收到中继链路区域改变消息后，在步骤509中，RS从接收到的消息中获取关于改变的中继链路区域的信息，并在改变的中继链路区域中执行RS操作。如果RS未接收到中继链路区域改变消息，则其在步骤511中在当前中继链路区域中执行RS操作。

参照图4和5，上面的描述是关于与RS执行初始接入操作的BS、以及在初始接入之后执行RS操作的RS。

如果RS是移动的，则即使在其从服务BS移动到目标BS时，也应当在其控制下继续向下层节点中继信号。因而，RS需要知道目标BS的中继链路区域，以便在切换之后与目标BS进行通信。

图6示出了根据本发明的多跳中继BWA通信系统中用于向执行到目标BS的切换的RS提供关于目标BS的中继链路区域信息的信号流程。在步骤611中，目标BS650通过骨干网络向服务BS610发送其中继链路区域信息。该中继链路区域信息如下配置。

表9

 

名称大小(比特)注释DL zone symbol offset8表示RS DL区域的起始(从0开始)DL zone permutation20b00：PUSC置换0b01：FUSC置换0b10：可选FUSC置换0b11：可选相邻副载波置换}

在表9中，从目标BS接收到的中继链路区域信息包含指示目标BS的DL中继链路区域的第一个符号的DL zone symbol offset、和指示应用于DL中继链路区域的置换类型的DL zone permutation。

在步骤613中，服务BS 610向RS 640发送表9所示的中继链路区域信息。可以在服务BS 610发送的用于向RS 640提供相邻BS信息的移动近邻通告(MOB_NBR-ADV)消息中递送该中继链路区域信息。或者可以将该中继链路区域信息包括在BS向RS发送的用于请求切换的切换请求消息、或BS响应于从RS接收到的切换请求消息而向RS发送的切换响应消息中。

在步骤615中，RS 640向服务BS 610通知到目标BS 650的切换。在步骤617中，服务BS 610利用具有RS 640所知的关于目标BS 650的中继链路区域信息的切换通知消息向目标BS 650通知RS 640的切换。

因此，在步骤619中，目标BS 650保持中继链路区域不变直到切换完成。同时，RS 640在步骤621中执行到目标BS 650的切换，并且在步骤623中继续使用目标BS 650的中继链路区域信息在目标BS 650的服务区域中担当中继。

上面的描述集中于如何发送关于与第二区域313和323(特别是图3的(A)中所示的BS帧300中的DL中继链路区域313)对应的中继链路区域的信息。可以在不包含存在于表1的STC_DL_ZONE_IE、或AAS_DL_IE中的RS DL zone indicator的RS_UL-MAP消息中将关于UL中继链路区域323的信息提供给RS。也就是说，通过参考表7所示的RS_UL-MAP消息中的Allocation start time和No.OFDMA symbols，RS可以获得关于每一帧的UL中继链路区域323的信息，。

上面已经描述了多跳中继BWA通信系统中用于在BS和RS之间发送/接收关于链路区域的信息的总体操作。现在将描述用于在BS和RS之间发送/接收中继链路区域信息的BS和RS的结构。具有相同接口模块(即通信模块)的BS和RS具有相同的配置。因而，下面将在图7所示的单个设备的背景下描述BS和RS的操作。尽管下面的描述是在时分双工(TDD)-OFDMA系统中的，但是应当清楚地理解，本发明可容易地应用于频分双工(FDD)-OFDMA系统、混合TDD-FDD系统、和使用不同资源分割方案的其它蜂窝系统中。

图7示出了根据本发明的BS或RS。BS(或RS)包括射频(RF)处理器701、模数转换器(ADC)703、OFDM解调器707、消息处理器709、控制器711、消息产生器713、编码器715、OFDM调制器717、数模转换器(DAC)719、RF处理器721、开关723、和定时控制器725。

定时控制器725基于时间同步控制开关723的开关操作。例如，在信号接收时段期间，定时控制器725控制开关723将天线切换到接收方的RF处理器701。在信号发送时段期间，定时控制器725控制开关723将天线切换到发送方的RF处理器721。

在接收期间，RF处理器701将通过天线接收到的RF信号下变频为模拟基带信号。ADC 703将模拟基带信号转换成采样数据。OFDM解调器705通过快速傅立叶变换(FFT)将采样数据转换成频率数据，并且从频率数据中有选择地将数据输出到预计的副载波上。

解码器707在调制和编码方案(MCS)级上解调并解码从OFDM解调器705接收到的经OFDM解调的数据。

消息处理器709分析从解码器707接收到的控制消息，并将分析结果提供给控制器711。控制器711适当地处理从消息处理器709接收到的信息，并产生和提供传输信息给消息产生器713。消息产生器713产生具有接收到的信息的消息。

物理层中的编码器715在MCS级上编码和调制从消息产生器713接收到的数据。OFDM调制器717通过逆快速傅立叶变换(IFFT)将编码后的数据转换成采样数据(即，OFDM符号)。DAC 719将采样数据转换成模拟信号。RF处理器721将模拟信号上变频为RF信号，并通过天线发送RF信号。

控制器711是用于控制消息处理器709和消息产生器713的协议控制器。也就是说，控制器711可以实现消息处理器709和消息产生器713的功能。尽管为了有区分地描述消息处理器709和消息产生器713的功能而将它们分开示出，但是它们的功能可以部分地或全部并入控制器711中。

在协议处理期间，控制器711从物理层中的功能块接收必要的信息或者将控制信号提供给功能块。

下面将在图7所示的配置的背景下描述BS和RS的操作。下面的描述集中于在媒介访问控制(MAC)层中处理控制消息。

在BS操作期间，控制器711提供与中继链路区域的改变有关的总体控制。在RS的初始接入之后，控制器711产生关于在其中RS进行通信的BS

DL子帧的中继链路区域的信息。消息产生器713产生包括从控制器711接收到的中继链路区域信息的消息，并将此消息提供给物理层。该消息可以是表1所示的区域开关消息STC_DL_ZONE_IE、表2所示的AAS_DL_IE、或者GAP/PAPR简化IE。当GAP/PAPR简化IE携带中继链路区域信息时，FCH消息可以具有指示GAP/PAPR简化IE包括中继链路区域信息的RS DL zoneindicator。

控制器711确定是否改变中继链路区域的大小。当控制器711确定改变中继链路区域大小时，控制器711产生中继链路区域改变信息。消息产生器713产生包括从控制器711接收到的中继链路区域改变信息的消息，并将该消息提供给物理层。具有中继链路区域改变信息的消息是在当前帧中从BS向RS发送的表5所示的FCH消息、表6所示的RS DL MAP消息、或者表8所示的新定义的消息。

在通过骨干网接收到具有关于移动RS执行切换到的目标BS的中继链路区域信息的消息(表9)后，控制器711从接收到的消息中提取目标BS的中继链路区域信息。消息产生器713产生包括从控制器711接收到的目标BS的中继链路区域信息的消息，并将中继链路区域信息提供给物理层。该信息可以是设计用于向RS提供相邻BS信息的MOB_NBR-ADV消息、来自于BS的用于请求由BS发起的切换的切换请求消息、或者BS响应于从RS接收到的切换请求消息向移动RS发送的切换响应消息。

控制器711也产生关于在其中BS与RS进行通信的UL中继链路区域的信息。消息产生器713产生包括从控制器711接收到的UL中继链路区域信息的消息，并将其提供给物理层。该消息可以是表4所示的RS UL MAP消息。

以在物理层中可发送的格式处理由消息产生器713产生的消息，然后通过天线发送。

在RS操作期间，消息处理器709分析从MS或BS接收到的控制消息，并将分析结果提供给控制器711。在从BS接收到根据本发明的具有DL中继链路区域信息的消息(STC_DL_ZONE_IE、AAS_DL_IE或GAP/PAPR简化IE)、或者具有DL中继链路区域改变信息的消息(DL_Frame_Prefix、RS DLMAP、或RS_DL_zone_change_IE)后，消息处理器709从接收到的消息中提取控制信息。

控制器711基于从消息处理器709接收到的控制信息确定在其中与BS进行通信的中继链路区域，并将全部控制提供给RS，以便RS担当与中继链路区域同步的中继。

在切换期间从服务BS接收到表9所示的具有目标BS的中继链路区域信息的消息后，消息处理器709从接收到的消息中提取目标BS的中继链路区域信息。控制器711基于从信息处理器709接收到的控制信息确定在其中与目标BS进行通信的中继链路区域，并将全部控制提供给RS，以便RS在切换后担当与目标BS的中继链路区域同步的中继。

如上所述，本发明提供多跳中继BWA通信系统中用于为RS提供关于在其中BS与RS进行通信的中继链路区域的信息的方法。因为可以根据小区环境动态地在有限的帧内改变中继链路区域，可以有效利用有限的资源。

尽管参照本发明的特定实施例对本发明进行了上述图示和描述，但本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行形式和细节上的各种修改。