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在移动通信系统中使用中继站的通信方法
技术领域
本发明涉及移动通信系统，具体而言，涉及一种在移动通信系统中使用中继站(RS)的通信方法。
背景技术
图1是示出了网格(mesh)模式通信网络的说明性视图。一般而言，在宽带无线接入系统中，可以通过使用图1所示的网格模式以及点到多点(Point-to-Multipoint，在下文中称为“PMP”)的模式来执行通信。上述网格模式允许通过另一个用户群(subscriber group)的中继来访问基站，从而能够有效地适用于由于大型建筑物而存在波遮蔽区的城市的非直达波通信环境。
网格模式包括控制子帧和数据子帧以代替现有帧。控制子帧包含网络控制子帧和调度控制子帧，以执行两种基本功能，其中，网络控制子帧用于在不同的系统之间建立连接并维护这样的连接，而调度控制子帧用于执行系统间的数据传输的等效调度。除了周期性生成的网络控制子帧之外，其他所有的帧都是调度控制子帧，并由固定的MSH-CTRL-LEN(网络描述符)来表示控制子帧的长度。控制子帧生成该网络描述符，在网络控制和调度控制子帧期间，该网络描述符伴随着网络接入分配之后的网络配置，并且在调度控制子帧期间，该网络描述符指示分布式的调度。
作为宽带无线接入系统的一个例子，由于IEEE 802.16a标准采用了2-11GHz频带内的非直达波通信，所以会出现非常严重的多径衰落。在这点上，为了保证可靠性，自动重传请求(Automatic RetransmissionRequest，以下简称为“ARQ”)机制被应用于MAC层。另外，采用先进天线系统(AAS)，以通过基于多天线的波束形成(beam forming)来提高小区覆盖和系统容量。该系统支持动态频率选择(DFS)功能，以解决在未授权的频带内与其他系统的共存问题。
一般地，不仅是宽带无线城域网(MAN)所采用的点到多点(PMP)模式，并且网格模式也可以选择性地被支持。网格模式允许通过另一个用户群的中继来访问基站，并且可被用于由于大型建筑物而存在波遮蔽区的城市的非直达波通信环境中。
图2是示出了网格模式帧结构的说明性视图。如图2所示，网格模式包括控制子帧和数据子帧，以代替现有帧。控制子帧包括网络控制子帧和调度控制子帧，以执行两种基本功能。其中，网络控制子帧用于在不同的系统之间建立连接并维护这样的连接，而调度控制子帧则用于执行系统间数据传输的等效调度。除了周期性生成的网络控制子帧之外，其他所有的帧都是调度控制子帧。网络描述符生成了调度控制子帧，在网络控制子帧期间，该网络描述符构成了在网络项目分配之后的网格模式网络，并且在调度控制子帧期间，该网络描述符执行分布式的调度。该网络描述符是指一种在网格模式下能够执行类似于基站的功能的中央移动用户站。
图3是示出了OFDMA物理层中的子信道概念的说明性视图。下面将结合图3来描述宽带无线接入系统的OFDMA物理层的属性。OFDMA物理层将活动的载波分成组，并将这些组发送到它们各自的接收机移动用户站，发送到接收机移动用户站的载波组被称为子信道。在这种情况下，构成各个子信道的载波可以是相邻的，或者可以固定间距互相分开。如果对单个子信道进行多址的话，就可以获得频率分集增益和功率集中增益，并且可以有效地执行前向功率控制。
图4是示出了OFDMA系统中的资源分配技术的说明性视图。参见图4，由二维数据区域(region)来定义分配给各个移动用户站的时隙(slot)，并且这些时隙是由一个突发(burst)分配的一组连续子信道。如图4所示，由时间域和频率(子信道)域构成的二维组合所确定的矩形来示意OFDMA中的数据区域。可以将数据区域分配给移动用户站用于上行数据传输，并且可以通过该数据区域来将下行数据发送给移动用户站。为了在二维空间中定义这样的数据区域，需要时间域内的OFDM符号(symbol)编号和频率域内的连续子信道编号，其中连续子信道从与参考点相隔一个偏移量(offset)的位置开始。
图5A和5B是示出了下行(downlink)和上行(uplink)帧中的子信道映射方法的说明性视图。由二维来表示所分配的子信道区域，并且对于所分配的二维子信道区域，从第一个符号的子信道开始映射数据。在上行的情况下，首先由一个维度来确定所分配的子信道的分配区域。换句话说，确定其持续时间，并且从之前分配给协议数据单元(PDU)突发的子信道的下一个开始，沿着符号轴分配子信道。在这种情况下，如果到达了指定子信道区域的最后一个符号，则继续从下一个子信道开始分配子信道。
图6是示出了使用OFDMA的通信系统的帧结构的说明性视图。如图6所示，一个帧包括一个下行(DL)帧和一个上行(UL)帧。每个帧的第一个符号被用作前导，并且移动用户站(MSS)使用该前导来获得基站(BS)。下行映射(DL-MAP)和上行映射(UL-MAP)是媒体访问控制(MAC)消息，它们具有关于如何将信道资源分配给上行和下行的信息。另外，下行信道描述符(DCD)和上行信道描述符(UCD)是指示下行和上行信道的物理属性(例如，调制模式和编码模式)的MAC消息。移动用户站根据该上行映射和下行映射，使用所分配的无线资源来以突发为单位发送和接收数据。
图7是示出了突发分配方法的说明性视图。参见图7，分配时间轴和频率轴的二维块给下行中的突发。换句话说，下行映射包括起始符号编号、起始子信道编号、使用的符号编号、以及使用的子信道编号。相应地，下行映射说明了无线资源是如何分配到该帧上的。同时，在下行的情况下，根据对应于第一子信道的符号轴来顺序分配无线资源，并且然后根据所分配的符号轴分配对应于下一个子信道的无线资源。相应地，上行映射能够通过所分配的符号编号来确定分配的无线资源。
图8是示出了PMP模式下的移动用户站的网络接入过程的流程图。参见图8，如果电源被打开，则移动用户站扫描下行信道，并获取与基站的上/下同步(S41)。移动用户站执行与该移动站的测距，以调整上行传输参数，并且由基站为移动用户站分配一个基本管理连接标识符(CID)和一个主管理CID(S42)。移动用户站与基站执行关于基础能力协商(S43)，并执行认证过程(S44)。如果在基站中注册了该移动用户站，由基站为由IP管理的移动用户站分配一个次管理CID，以建立IP链接(S45)。移动用户站设置当前的日期和时间(S46)、从服务器下载它的配置文件(S47)、并建立业务链接(S48)。
图9是示出了测距过程的流程图。参见图9，基站通过使用上行映射(UL-MAP)消息，发送具有广播CID的初始测距信息单元(IE)(S51)。移动用户站在连接模式状态下，通过使用测距请求消息(RNG-REQ)发送测距包(ranging packets)(S52)。在基站接收到无法解码的测距包的情况下，基站向移动用户站发送包括帧号和重试帧信息的测距响应消息(RNG-RSP)。如果移动用户站接收到该帧号和该重试帧信息，移动用户站基于该重试帧信息调整参数，并发送测距请求消息(RNG-REQ)(S54)。如果基站接收到可以解码的测距包，基站发送包括基本管理CID的测距响应消息(RNG-RSP)(S55)。如果移动用户站接收到包括它的MAC地址的测距响应消息，移动用户站存储该基本管理CID，并调整其他参数。基站通过使用上行映射消息的基本CID，向移动用户站发送初始测距信息单元(S56)。移动用户站从上行映射消息中识别出它的基本CID，并响应于初始测距机会轮询而发送测距请求消息(S57)。基站响应于测距请求消息而发送测距响应消息(S58)。已经接收到该测距响应消息的移动用户站调整本地参数。
下行映射(DL-MAP)消息定义了在突发模式物理层中，下行持续时间内所分配的每个突发的用途，而上行映射(UL-MAP)消息定义了上行持续时间内所分配的突发的用途。
表1示出了一个下行映射信息单元的例子。
【表1】
 

语法大小注释DL-MAP_消息_格式(){管理消息类型＝28位物理同步区域可变参见适当的PHY规定DCD计数8位基站ID48位特定PHY段开始{参见适用的PHY段For(i＝1；i<＝n；i++){对于每个DL-MAP单元从1到n
 DL-MAP_IE()可变参见相应的PHY规定}}若！(字节边界){填充半字节4位填充以达到字节边界}}
表2示出了一个上行映射(UL-MAP)消息的例子。
【表2】
 语法大小注释UL-MAP_IE(){CID16位UIUC4位if(UIUC＝＝12){OFDMA符号偏移量8位子信道偏移量7位OFDMA符号编号7位子信道编号7位测距方法                                2位            0b00-两个符号上的初始测距/切换测距                              0b01-四个符号上的初始测距/切换测距                              0b10-一个符号上的BW请求/周期测距  0b11-三个符号上的BW请求/周期测距保留1位应该被设置为零}else if(UIUC＝＝14){CDMA_Allocation_IE()32位else if(UIUC＝＝15){扩展UIUC从属IE可变参见8.4.5.4.3之后的条项}else{持续时间10位以OFDMA时隙为单位(参见8.4.3.1)重复编码指示                        2位      0b00-无重复编码   0b01-使用2重复编码0b10-使用4重复编码0b11-使用6重复编码}填充半字节，如果需要4位添加到最接近字节，应该被设为0}
构成DL-MAP的信息单元包括下行间隔用途码(DIUC)、连接ID(CID)、以及突发位置信息(子信道偏移量、符号偏移量、子信道编号、以及符号编号)。对应于每个移动用户站的下行业务持续时间由信息单元来分割。同时，构成UL-MAP消息的信息单元通过使用上行间隔用途码(UIUC)定义了每个CID的用途，并通过使用“持续时间”域来确定相应持续时间的位置。在这种情况下，由UL-MAP中所使用的UIUC值来确定每个持续时间的用途，其中每个持续时间从与前一个IE起始点相距由UL-MAP IE所确定的“持续时间”的一个点开始。
表3示出了一个DL-MAP IE的例子。
【表3】
 语法大小注释DL-MAP_IE{DIUC4位if(DIUC＝＝15){扩展DIUC从属IE可变参见8.4.5.3.1之后的条项}else{if(INC_CID＝＝1){                 DL-MAP从INC_CID＝0开始。     INC_CID通过CID-SWITCH_IE()在0和1之间反复(8.4.5.3.7)       N_CID8位分配给这个IE的CID编号for(n＝0；n<N_CID；n++){CID16位}}OFDMA符号偏移量8位子信道偏移量6位加速                        3位                  000：正常(不加速)；001：+6dB          010：-6dB          011：+9dB          100：+3dB          101：-3dB          110：-9dB          111：-12dB         OFDMA符号编号7位子信道编号6位重复编码指示                        2位      0b00-无重复编码   0b01-使用2重复编码0b10-使用4重复编码0b11-使用6重复编码}}
表4示出了一个上行映射信息单元的例子。
【表4】
 语法大小注释UL-MAP_IE(){CID16位UIUC4位if(UIUC＝＝12){OFDMA符号偏移量8位子信道偏移量7位OFDMA符号编号7位子信道编号7位测距方法                                                2位                  0b00-两个符号上的初始测距/切换测距                              0b01-四个符号上的初始测距/切换测距                              0b10-一个符号上的BW请求/周期测    距                              0b11-三个符号上的BW请求/周期测  距                              保留1位应该被设置为零}else if(UIUC＝＝14){CDMA_Allocation_IE()32位else if(UIUC＝＝15){扩展UIUC从属IE可变参见8.4.5.4.3之后的条项}else{持续时间10位以OFDMA时隙为单位(见8.4.3.1)重复编码指示                        2位      0b00-无重复编码   0b01-使用2重复编码0b10-使用4重复编码0b11-使用6重复编码}填充半字节，如果需要4位添加到最接近字节，应该被设为0}
由UIUC 12定义的上行持续时间是为初始测距、切换测距、周期性测距或频带请求分配的，并具有基于竞争的特性。
如表4所示，构成UL-MAP消息的信息单元通过上行间隔使用码(UIUC)来定义每个CID的用途，并通过使用“持续时间”域来确定相应持续时间的位置。在这种情况下，由UL-MAP中使用的UIUC值来确定每个持续时间的用途，其中每个持续时间从与前一个IE起始点相距由UL-MAP IE所确定的“持续时间”的一个点开始。
对于包括宽带无线接入系统的移动通信系统，建议采用中继站来提高吞吐量或消除遮蔽区，其中，中继站用于在基站和移动用户站(MSS)之间中继信号。换句话说，中继站用于在下行情况下将信号从基站发送到移动用户站，而在上行情况下将信号从移动用户站发送到基站。中继站可以固定在特定区域，或者可以被用作半固定类型。另外，通过在公共交通工具中安装，中继站还可以被用作移动类型。
中继站可以被用于扩大基站的业务覆盖范围以及提高吞吐量。可以根据中继站的用途来操作中继站。
当中继站被用于扩大基站的业务覆盖范围(类型1)时，中继站中继从基站或移动用户站发送的所有控制消息，以及在移动用户站与基站之间发送和接收的数据。当中继站被用于提高吞吐量(类型2)，中继站仅中继移动用户站与基站之间交互的用户数据，并允许移动用户站和基站直接互相交换基站的广播类型控制消息或移动用户站的上行控制消息。与移动用户站和基站直接互相交互数据的情况相比，由中继站中继的数据可能被延迟。中继站为移动用户站提供了好的信号质量，但延迟了数据，并通过使用适当的信道编码率和适当的调制模式来中继到相应移动用户站的数据，从而提高了总吞吐量。
然而，包含中继站的移动通信系统具有一个问题，即该系统无法建议如何执行基站与中继站、以及中继站与移动用户站之间的资源的调度和分配。另外，在基于OFDMA的移动通信系统中，如果中继通信是由中继站执行的，会出现涉及如何分配无线资源以及如何发送无线资源分配信息的问题。
从技术方面来看，中继站可以分为两种类型。第一种，中继站简单地放大(仅放大信号强度)从发送移动用户站接收的信号并将放大信号发送给模拟模式下的接收移动用户站。这时，由于极少发生延迟，并且中继站只有放大功能，从成本效率上来看是有益的。然而，会出现当信号被放大时噪声也被放大的问题。第二种，中继站解码从发送移动用户站接收的信号，然后对所解码的信号编码，并将编码的信号发送到接收移动用户站。这时，可以去除噪音，并且可以通过较高数据速率的编码模式来获得高吞吐量。然而，仍然会出现在解码和编码期间产生延迟的问题。
在前述的现有技术移动通信系统的帧结构中，从基站接收业务的移动用户站不能仅用从中继站接收的信息来识别中继站的下行和上行区域的准确的起始位置。相应地，移动用户站应该通过RS前导与中继站同步每个帧。例如，如果中继站区域的位置被基站改变了，移动用户站就难以识别该中继站区域。即使移动用户站识别出中继站区域，由于移动用户站不准确地识别中继站区域，在移动用户站与基站之间会出现发送和接收错误。
发明内容
相应地，本发明提出一种在移动通信系统中使用中继站的通信方法，该方法基本消除了由于现有技术的缺点和限制而产生的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种在移动通信系统中使用中继站的通信方法，其中通过使用中继站，数据被有效地从基站中继并发送到移动用户站。
本发明的另一个目的是提供一种在移动通信系统中使用中继站的通信方法，其中无线资源被更有效地分配，并且使用该无线资源来执行中继通信。
本发明的另一个目的是一种使用中继站的通信方法和用于该方法的一种帧结构，其中当在基站和移动用户站之间通过中继站进行通信时，通信资源被有效地分配。
本发明的另一个目的是提供一种用于在移动通信系统中指定并检索中继站区域的方法，其中移动用户站能够快速并准确地识别出中继站区域的位置。
本发明的其他优点、目的及特征将在下面的描述中被部分说明，本领域普通技术人员通过查看下文会清楚其中的一部分，或者通过实践本发明会明白其中的一部分。通过在这里的书面描述和权利要求以及附图所特别指出的结构，可以实现并获得本发明的目的和其他优点。
为了达到这些目的和其他优点，并且根据本发明的目的，如这里包括并广泛描述的，提供了一种用于数据传输的方法，和一种用于在包含中继站(RS)的通信系统中进行数据中继的方法，该中继方法包括：发送包括第一信息和第二信息的无线资源分配消息，该第一消息涉及利用第n帧来将数据从基站发送到中继站的无线资源分配，并且该第二信息涉及利用第n+k帧来将数据从中继站发送到移动用户站的无线资源分配，以及在第n帧期间，通过使用根据第一信息所分配的无线资源，将数据从基站发送到中继站。
在本发明的另一方面，提供了一种在包含中继站的通信系统中，通过中继站(RS)来将从基站发送的数据中继到移动用户站的方法，该方法包括：接收包括第一信息和第二信息的无线资源分配消息，该第一消息涉及利用第n帧来将数据从基站发送到中继站的无线资源分配，并且该第二信息涉及利用第n+k帧来将数据从中继站发送到移动用户站的无线资源分配，以及在第n帧期间，通过使用根据第一信息所分配的无线资源，接收从基站发送的数据，解码该数据，对所解码的数据编码，以及在第n+k帧期间，通过使用根据第二信息所分配的无线资源，将该数据发送到移动用户站。
在本发明的另一个方面中，提供了一种由中继站中继从基站发送到移动用户站的数据的中继通信方法，该中继通信方法包括在第一帧期间通过使用所分配的下行无线资源来从基站接收数据，通过使用第二帧的下行映射将下行无线资源分配信息发送到中继站的区域内的移动用户站，在第二帧期间通过使用根据该无线资源分配信息的无线资源将数据发送到中继站的区域内的各个移动用户站。
在本发明的另一个方面中，提供了一种利用中继站中继从基站发送到移动用户站的数据的中继通信方法，该中继通信方法包括在第一帧期间从基站接收数据，在第一帧期间将第二帧的子帧的无线资源分配信息发送给基站，将有关该子帧的无线资源分配的信息发送给区域内的移动用户站，以及通过使用根据该无线资源分配信息的无线资源，将数据发送给该区域内的各个移动用户站。
中继站执行初始化，即初始网络接入，其方式与移动用户站首次进入基站的小区是一样的。基站确定通过中继站还是直接与移动用户站通信，来为签约到该基站的移动用户站提供业务，如果需要通过中继站来通信，则将数据通过中继站发送到移动用户站。
在本发明中，在OFDM或OFDMA通信系统中当通过中继站来中继基站与移动用户站之间的通信时，定义一种用于发送和接收从基站到移动用户站的数据的帧结构。换句话说，当存在一个通过中继站执行中继的移动用户站，基站向相应的中继站提前分配用于发送和接收该中继站与移动用户站之间的数据的资源，从而以中继站的数据突发模式通知该中继站的下行/上行映射(DL/UL-MAP)信息。可以从基站向相应中继站发送下行/上行映射(DL/UL-MAP)信息，该信息用于该移动用户站通过中继站发送和接收基站的业务，或者可以通过一个突发来发送所有中继站的DL/UL-MAP信息。在接收到该DL/UL-MAP信息的中继站的一个相应下行区域内通过数据突发广播该DL/UL-MAP信息，并且通过由基站和相应位置指定的帧号来发送和接收该移动用户站的编号。
在本发明的另一个方面中，提供了一种在OFDM/OFDMA模式通信系统中通过中继站(RS)的通信方法，该通信方法包括：基站分配一个中继站区域，中继站通过所述中继站区域发送或接收至少一个移动用户站的数据，该基站通过数据突发区域来发送该中继站的下行/上行映射(DL/UL-MAP)信息，并且该中继站通过根据从数据突发区域接收的下行/上行映射信息来将下行数据发送到至少一个移动用户站。
在本发明的另一个方面中，提供了一种在OFDM/OFDMA模式通信系统中通过中继站(RS)的移动用户站的通信方法，该通信方法包括通过中继站区域中的下行数据突发区域接收数据，该下行数据突发区域是通过所述中继站的下行映射(DL-MAP)信息所分配的，该中继站区域是所述中继站为所述移动用户站进行数据接收和发送而分配的以及通过上行映射(UL-MAP)信息为该中继站分配的上行数据突发区域来发送数据，其中该中继站的下行/上行映射(DL/UL-MAP)信息是从基站通过数据突发区域而发送给该中继站的。
在本发明的另一个方面中，提供了一种用于在OFDM或OFDMA通信系统中通过一个基站与至少一个移动用户站之间的至少一个中继站来执行通信的帧结构，该帧结构包括一个前导区域，其包括指定中继站区域的消息，所述中继站区域用于允许所述至少一个中继站为所述至少一个移动用户站发送和接收数据，数据突发区域，为其分配所述至少一个中继站的下行/上行映射(DL/UL-MAP)，以及由该消息指定的中继站区域，该中继站区域被分配以允许至少一个中继站为至少一个移动用户站发送和接收数据。
在本发明中，基站通过中继站向移动用户站发送识别信息，该信息指定了在至少下一个帧期间中继站区域的位置，并且该移动用户站识别出在至少下一个帧期间的中继站区域的位置。从而该移动用户站不需要与中继站前导同步，以检索每个帧的中继站区域，并且即使在该中继站区域的位置发生变化的情况下，也能够快速和准确地检索该中继站区域的起始位置。
在本发明的另一个方面中，提供了一种在移动通信系统中用于指定中继站区域的方法，该移动通信系统通过中继站执行基站与至少一个移动用户站之间的通信，该方法包括从基站向中继站发送包括识别信息的第一消息，该识别信息指定了在至少下一个帧期间中继站区域的位置，以及通过当前帧的中继站区域从该中继站向该至少一个移动用户站发送包括识别信息的第二消息。
在本发明的另一个方面中，提供了一种用于在移动通信系统中检索中继站区域的方法，该移动通信系统通过中继站执行基站与至少一个移动用户站之间的通信，该方法包括通过从所述中继站通过当前帧的中继站区域接收包括识别信息的消息，该识别信息指定了在至少下一个帧期间中继站区域的位置，以及通过使用该识别信息来检索该至少下一个帧的中继站区域的起始点。
应该理解前面的本发明的一般描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对权利要求中的本发明的进一步解释。
附图说明
本发明所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，它们被结合在此并构成了本申请的一部分，这些附图示出了本发明的实施例，并且与相应描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中：
图1是示出了网格模式通信网络的说明性视图；
图2是示出了网格模式帧结构的说明性视图；
图3是示出了在OFDMA物理层中的子信道概念的说明性视图；
图4是示出了在OFDMA中资源分配模式的说明性视图；
图5A和5B是示出了在下行和上行帧中的子信道映射方法的说明性视图；
图6是示出了使用OFDMA的移动通信系统的帧结构的说明性视图；
图7是示出了突发分配方法的说明性视图；
图8是示出了PMP模式下的移动用户站的网络接入过程的流程图；
图9是示出了测距过程的流程图；
图10是示出了中继站(RS)的操作的说明性视图；
图11是示出了包含中继站(RS)的移动通信系统中的基站的帧结构的说明性视图；
图12是示出了包含中继站(RS)的移动通信系统中的中继站(RS)的帧结构的说明性视图；
图13A到13C是示出了包含中继站(RS)的移动通信系统中的无线资源分配方法的第一示例的说明性视图；
图14A到14C是示出了包含中继站的移动通信系统中的无线资源分配方法的第二示例的说明性视图；
图15是示出了反馈报头的示意图；
图16是示出了中继网络的示意图；
图17A到17D是示出了在基站或中继站与移动用户站之间顺序发送和接收的帧的示意图；
图18A和18B是示出了帧结构的示意图；
图19是示出了建议用于中继站通信的帧结构的示意图；
图20和21是示出了从基站和中继站发送到移动用户站的帧的示意图。
具体实施方式
通过附图和下面对本发明的描述，本发明的前述优点、目的和特征将变得清楚。在下文中，将详细参考本发明的优选实施例，在附图中示出了这些优选实施例的示例。
不像无线LAN的接入点(AP)或移动通信系统的基站(BS)是用电缆骨干网连接的，中继站可以以无线模式与基站或移动用户站通信。另外，不像仅能放大接收信号的放大器，中继站可以放大接收信号、解码该信号、以及将解码的信号编码，以在下一帧期间将该信号发送到移动用户站或基站。
在移动通信系统中，中继站可以被用于各种目的。例如，中继站可以简单地放大从基站发送的信号，以将放大的信号重传到移动用户站，或者可以解码从基站接收的信号，并将解码的信号编码，以将编码信号发送到移动用户站。在中继站简单地放大信号并发送放大信号的情况下，不需要延迟时间就能将信号从基站发送到移动用户站。换句话说，信号可以在一个帧之内发送。然而，当信号被放大时，会出现接收的噪声也被放大的问题。
同时，在中继站将从基站发送的信号解码，然后对解码信号进行编码之后将信号发送到移动用户站的情况下，解码和编码可能产生等于或大于一个帧的延迟时间。然而，由于中继站对从基站接收的信号进行编码并发送被编码的信号，可以获得最佳的信号质量。
中继站可以按照下述方式使用频带。中继站可以使用基站所使用的一个频带以及一个独立频带。另外，中继站可以使用基站所使用的频带的一部分。而且，中继站可以使用与基站所使用的频带相同的频带，放大从基站接收的控制信号或数据，并且重传被放大的信号或数据。同时，中继站的示例包括固定式中继站、半固定式中继站、以及移动式中继站。
图10是示出了中继站的操作的说明性视图。如图10所示，在基站覆盖范围内有第三移动用户站、第四移动用户站、以及第五移动用户站，其中这些移动用户站可以与该基站通信。然而，第一移动用户站和第二移动用户站处于该基站的覆盖范围之外。在这种情况下，如果中继站不中继从基站发送的信号，那么第一移动用户站和第二移动用户站无法接收信号。相应地，中继站中继从基站发送的信号，以与处于基站覆盖范围之外但处于该中继站覆盖范围之内的移动用户站通信。结果，这些处于基站覆盖范围之外但处于该中继站覆盖范围之内的移动用户站能够通过该中继站执行网络接入。如上所述，该中继站可以被用于扩大覆盖范围。
同时，尽管因为第三移动用户站、第四移动用户站和第五移动用户站处于该基站的覆盖范围内，可以与基站通信，该中继站还可以中继对于第三、第四和第五移动用户站的信号传输，以增强吞吐量。
移动中继站可以执行到基站的签约以及周期性的测距。该中继站管理它覆盖范围内的移动用户站的连接标识符(CID)表，并且如果需要更新该表，该中继站通过周期性测距向基站发送更新信息。
一般而言，当移动中继站首次进入基站的小区覆盖范围，该移动中继站执行类似于移动用户站的网络接入步骤的起始步骤。已经进网络接入络的中继站需要识别通过该中继站的中继来执行通信的移动用户站的CID。基站确定是通过中继站执行与签约到该基站的移动用户站的通信，还是执行与这些移动用户站的直接通信。如果需要通过中继站的中继通信，基站向中继站发送应该通过该中继站执行中继通信的移动用户站的CID。
表5示出了一个CID表指示消息(CID Table Indicate Message)，其被用于基站发送通过中继站执行中继通信的移动用户站的CID。
【表5】
 语法大小注释RS_MS_Connect(){添加_或_删除1位“0”添加MS_CID“1”删除MS_CIDMS_CID16位要添加到CID表或要删除的MS的CID}
图11示出了一个在包括中继站的移动通信系统中的基站的帧结构图。如图11所示，基站在第n帧时发送用于与中继站(RS)同步的前导71，并且还发送包括第一信息单元72a和第二信息单元72b的下行映射消息72。第一信息单元具有对应于特定中继站的第n帧期间的突发分配信息。换句话说，第一信息单元具有用于将数据从基站发送到中继站的突发分配信息。同时，第二信息单元具有对应于特定移动用户站的第(n+1)帧期间的突发分配信息。换句话说，第二信息单元具有用于将数据从中继站发送到移动用户站的突发分配信息。
表6是示出了下行映射信息单元的一个示例。
【表6】
 语法大小注释DL-MAP_IE{DIUC4位if(DIUC＝＝15){扩展DIUC从属IE可变参见8.4.5.3.1之后的条项}else{if(INC_CID＝＝1){                 DL-MAP从INC_CID＝0开始。     INC_CID通过CID-SWITCH_IE()在0和1之间反复(8.4.5.3.7)       N_CID8位分配给这个IE的CID编号for(n＝0；n<N_CID；n++){CID16位}}OFDMA符号偏移量8位子信道偏移量6位协作配置        1位   指示下一帧中的DL突发“0”＝当前帧     “1”＝下一帧       加速                        3位                  000：正常(不加速)；001：+6dB          010：-6dB          011：+9dB          100：+3dB          101：-3dB          110：-9dB          111：-12dB         OFDMA符号编号7位子信道编号6位重复编码指示                        2位      0b00-无重复编码   0b01-使用2重复编码0b10-使用4重复编码0b11-使用6重复编码}}
如表6所示，信息单元的一个域(在该示例中是协作配置)被设置为“0”或“1”，以确定该信息单元是代表第一信息单元还是第二信息单元。换句话说，可确定它是代表第n帧期间所分配的一个突发，还是代表第(n+1)帧期间所分配的一个突发。
这时，被分配以将数据从中继站发送到移动用户站的突发区域73不执行从基站到中继站的信号传输。换句话说，由第二信息单元分配的在前一个帧期间用于将数据从中继站发送到移动用户站的区域不是为从基站到中继站在相同帧期间的数据传输而分配的。这是为了避免为基站的数据传输和中继站的数据传输重复分配突发区域所引起的冲突。
图12是示出了在包含中继站的移动通信系统中的中继站(RS)的帧结构的说明性视图。如图12所示，中继站接收在第n帧期间用于与中继站同步的前导81，并且还接收包括第一信息单元82a和第二信息单元82b的下行映射消息82。第一信息单元具有第n帧期间的对应于特定中继站的突发分配信息。换句话说，第一信息单元具有用于将数据从基站发送到中继站的突发分配信息。同时，第二信息单元具有第(n+1)帧期间的对应于特定移动用户站的突发分配信息。换句话说，第二信息单元具有用于将数据从中继站发送到移动用户站的突发分配信息。
中继站通过第一信息单元，识别用于从基站到中继站的数据传输的突发分配信息，并通过上述所分配的突发区域83为移动用户接收中继数据。在第n帧期间执行从基站到中继站的数据传输，中继站在第n帧期间接收数据、解码所接收的数据、并对解码数据编码。
同时，中继站能够识别突发区域83，该区域被分配用于发送在第n帧期间接收、通过第二信息单元解码和编码的数据。相应地，中继站通过使用通过第二信息单元而分配的突发区域83来将编码数据发送到移动用户站。结果，被分配用于将数据从中继站发送到移动用户站的突发区域83不会从基站发送任何信号到中继站，从而避免了冲突。
如上所述，如果以这样的方式执行调度，即在第n帧期间分配用于从基站到中继站的数据传输的突发区域，而在第(n+1)帧期间分配用于从中继站到移动用户站的数据传输的突发区域，中继站能够保证用于解码和编码从基站接收的中继数据的时间。同时，尽管已经在前面的实施例中将解码和编码的延迟时间说明性地描述为一个帧，数据传输的延迟时间可能多于两个帧。
图13A到13C是示出了在包含中继站(RS)的移动通信系统中的无线资源分配方法的第一示例的说明性示意图。在该第一示例中，将描述用于从基站分配对应于每个移动用户站的无线资源的方法。
图13A是示出了无线资源分配信息传输和无线资源分配方法的帧示意图，图13A示出了在无线资源分配和无线资源分配信息传输中基站的操作。
参见图13A，基站通过一个T帧期间的下行映射(DL-MAP)91，向中继站发送用于数据传输的下行无线资源(OFDMA图上的区域，在下文中被称为“区域”)分配信息。基站还通过一个由下行映射(DL-MAP)分配的区域92向中继站发送下行数据。同时，中继站接收从基站发送的下行数据，并在(T+1)帧期间将接收的数据发送到移动用户站。
为了避免冲突(干扰)以及从中继站到移动用户站的数据传输，在基站的(T+1)帧期间的下行区域中，将数据从中继站发送到移动用户站的区域94不被分配给其他任何用途。通过(T+1)帧的下行映射93，将该区域分配信息发送给该区域内的中继站和移动用户站。在T帧期间从基站向中继站发送的控制信号也可以被发送到相同帧。该控制信号包括前导、下行映射(DL-MAP)、DCD和UCD。
图13B是示出了无线资源分配信息传输和无线资源分配模式的帧示意图，图13B示出了在无线资源分配和无线资源分配信息传输中的中继站的操作。
参见图13B，中继站通过T帧期间的下行映射(DL-MAP)95接收用于接收从基站发送的下行数据的区域分配信息。中继站还通过由下行映射(DL-MAP)95分配的区域96(对应于图13A的92)，从基站接收下行数据。同时，中继站接收从基站发送的下行数据，并在(T+1)帧期间将对应于每个移动用户站的接收数据发送到每个移动用户站。如上所述，除了用于发送对应于每个移动用户站的数据之外，基站不为其他任何用途分配区域98a、98b和98c。相应地，中继站可以通过所分配的区域98a、98b和98c(对应于图13A的94)来发送对应于每个移动用户站的下行数据。
通过下行映射(DL-MAP)97(对应于图13A的93)，将分配给移动用户站的区域信息发送给中继站和每个移动用户站。在这种情况下，由基站执行对移动用户站的区域(98a、98b和98c)分配。相应的，基站可以分配用于将数据从基站发送到中继站的区域，以及用于将数据从中继站发送到移动用户站的区域。
表7示出了下行映射信息单元，包括由中继站中继数据传输的移动用户站以及每个移动用户站的区域分配信息。
【表7】
 语法大小注释DL-MAP-IE(){DIUC4位if(DIUC＝＝15){扩展DIUC从属IE可变}else{INC_RS_ID1位0＝在该IE中不包括RS1＝在该IE中包括RS  如果(INC_RS_ID＝＝1){N_MS_CID8位在RS中分配的MS CIDs的编号For(i＝0；i<N_MS_CID；i++){CID}Else{N_CID8位分配给该IE的CID编号
如表7所示，可以通过DL-MAP信息单元97(对应于图13A中的93)来将对应于每个中继站的移动用户站的区域分配信息发送给中继站。
图13C是示出了无线资源分配信息传输和无线资源分配模式的帧示意图，图13C示出了在无线资源分配和无线资源分配信息传输中移动用户站的操作。参见图13C，第一移动用户站示例性地接收数据。
在(T+1)帧期间通过中继站将在T帧期间从基站发送的数据发送给移动用户站。相应地，每个移动用户站能够通过在(T+1)帧期间接收所发送的下行映射100(对应于图13A的93和图13B的97)，识别出分配给自己的区域。结果，如图13C所示，被分配以下行区域的第一移动用户站能够通过所分配的区域81接收下行数据。
图14A到14C是示出了在包含中继站(RS)的移动通信系统中的无线资源分配方法的第二示例的说明性视图。在该第二示例中，通过子帧来发送对应于每个移动用户站的数据。下面将描述以子帧从中继站分配对应于每个移动用户站的无线资源的方法。
图14A是示出了无线资源分配信息传输和无线资源分配方法的帧示意图，图14A示出了在无线资源分配和无线资源分配信息传输中基站的操作。
参见图14A，基站通过一个T帧期间的下行映射(DL-MAP)103，向中继站发送用于数据传输的下行无线资源(OFDMA图上的区域，在下文中被称为“区域”)分配信息。基站还通过一个由下行映射(DL-MAP)103分配的区域104向中继站发送下行数据。同时，中继站接收从基站发送的下行数据，并在(T+1)帧期间将接收的数据发送到移动用户站。
为了避免冲突(干扰)以及从中继站到移动用户站的数据传输，在基站的(T+1)帧期间的下行区域中，不把用于将数据从中继站发送到移动用户站的区域107分配其他任何用途。在(T+1)帧的下行映射106的区域内，将该(T+1)帧的区域分配信息发送给中继站和移动用户站。
图14B是示出了无线资源分配信息传输和无线资源分配模式的帧示意图，图14B示出了在无线资源分配和无线资源分配信息传输中的中继站的操作。
参见图14B，中继站通过T帧期间的下行映射(DL-MAP)108接收用于将数据发送到中继站的区域分配信息。中继站还通过由下行映射(DL-MAP)108分配的区域109，接收从基站发送的下行数据。同时，中继站接收从基站发送的下行数据，并在(T+1)帧期间将对应于每个移动用户站的接收数据发送到每个移动用户站。
这时，为了将接收的下行数据发送到每个移动用户站，中继站能够分配对应于每个移动用户站的区域112b、112c和112d。换句话说，中继站能够确定如何在(T+1)帧期间将从基站分配的区域112a到112d(对应于图14A的107)分配到每个移动用户站。为了通知每个移动用户站将要分配给每个移动用户站的区域信息，基站所分配的区域中的一个112a可以被用作从中继站到移动用户站的下行映射(DL-MAP)。换句话说，中继站将基站分配的区域构成一个单独的子帧，以执行对每个移动用户站的区域分配和区域分配信息传输。
同时，中继站能够通知基站关于移动用户站的区域分配信息。换句话说，如图14A和图14B所示，中继站能够通过在T帧期间分配给中继站的上行区域(对应于图14A的105和图14B的110)，把属于下一帧((T+1)帧)的子帧112a到112d的下行区域分配信息提前通知给基站。这时，中继站可以通过使用反馈报头来通知基站该下行分配信息。
图15是示出了反馈报头的示意图。表8示出了根据图15的反馈报头格式的用于下行分配信息报告的反馈信息。
【表8】
 反馈类型反馈内容描述1110        OFDMA符号偏移量(8位)+    子信道偏移量(8位)+OFDMA  符号编号(8位)+子信道编号(8位)                   中继站将要使用的区域                                        
同时，通过下行映射(DL-MAP)(对应于图14A的102和图14B的113)，在T帧期间发送分配给中继站向移动用户站的下行分配信息报告的上行区域(对应于图14A的105和图14B的110)。这时，可以通过包括在下行映射(DL-MAP)中的信息单元(RS_Feedback_allocation_IE)发送上行区域分配信息。
表9示出了移动用户站的下行分配信息报告，具有被分配给中继站的上行区域信息的信息单元(RS_Feedback_allocation_IE)的示例。
【表9】
 语法大小指数RS_反馈_分配_IE{RS_ID可变UIUC4位OFDMA符号偏移量7位子信道偏移量7位OFDMA符号编号7位子信道编号7位}
中继站通过如上所述分配给中继站的上行区域(对应于图14A的105和图14B的110)，向基站报告移动用户站的下行分配信息。这时，可以通过反馈报头来发送该下行分配信息。
如图14B所示，中继站通过使用反馈报头，在T帧期间向基站报告移动用户站的下行分配信息，并通过(T+1)帧的子帧向每个移动用户站发送数据。换句话说，中继站通过下行映射(DL-MAP)112a发送分配给每个移动用户站的下行区域信息。这时，下行区域的分配考虑了每个移动用户站的信道状态。同时，可以使用更适合于每个移动用户站的DIUC来发送数据。
表10示出了一个子帧的下行映射(DL-MAP)的示例。
【表10】
 语法大小指数SUB_RS_MAP{N_CID可变For(j＝1；j<N_CID；j++)CIDDIUC4位OFDMA符号偏移量7位子信道偏移量7位OFDMA符号编号7位子信道编号7位}}
图14C是示出了无线资源分配信息传输和无线资源分配模式的帧示意图，图14C示出了在无线资源分配和无线资源分配信息传输中移动用户站的操作。图14C示出了第一移动用户站接收数据的示例。
在(T+1)帧期间通过中继站将在T帧期间从基站发送的数据发送给移动用户站。相应地，每个移动用户站能够通过在(T+1)帧期间接收从中继站发送的下行映射116(对应于图14B的112a)，识别出分配给自己的区域。结果，如图14C所示，被分配以下行区域的第一移动用户站能够通过所分配的区域117接收下行数据。
图16是示出了根据本发明的优选实施例的中继网络的示意图。参见图16，基站BS通过中继站RS 1与两个移动用户站MS 1和MS 3通信，并通过中继站RS 2与另一个移动用户站MS 2通信。尽管图16示出了在由该基站管理的小区之外的移动用户站，本发明的技术特征可以适用于在基站的小区之内并通过基站执行通信的移动用户站。
图17A到17D是示出了根据本发明的优选实施例，在基站或中继站与移动用户站之间顺序发送和接收的帧示意图。
图17A示出了在基站BS与中继站RS 1和RS 2之间发送和接收的第n帧的结构。很明显，基站、中继站、或其他不通过中继站与基站通信的移动用户站能够通过第n帧发送和接收数据。在OFDM或OFDMA通信系统中，可以由符号(或时间)的水平轴和子信道(或频率)的垂直轴构成的二维平面来定义帧。整个帧包括下行子帧(DL子帧)和上行子帧(UL子帧)。
如果是通过中继站在基站与移动用户站之间执行通信，应该给该帧分配一个区域，用于执行中继站与移动用户站之间的通信。该区域在这里被定义为“中继站区域(或RS区域)”。在图17A中，由“RS DL”标记的部分是中继站下行区域，由“RS UL”标记的部分是中继站上行区域。从基站发送到中继站的数据被以突发模式分配给帧的下行，而从中继站发送到移动用户站的数据被分配给中继站下行区域。在移动用户站具有要发送给基站的数据的情况下，通过由中继站的上行映射(UL-MAP)所指示的上行区域中被分配给移动用户站的区域来发送该数据，并且中继站通过中继站上行区域(RS UL)向基站发送从移动用户站接收的数据。
中继站下行区域包括：中继站下行映射和上行映射(RS DL/ULMAP)的长度、包括编码信息的RS-FCH(帧控制器报头)、用于与移动用户站同步的RS前导区域、中继站下行和上行映射区域、以及中继站下行和上行数据突发区域。RS前导对于每个中继站具有不同的序列。由基站确定中继站区域的图结构和中继站区域内的突发分配。
基站在下行映射(DL-MAP)中包括用于识别帧中的中继站下行区域和中继站上行区域的识别信息，并将该信息发送到中继站和移动用户站，其中该识别信息可以包括在中继站下行区域信息单元(RS DL ZoneIE)和中继站上行区域信息单元(RS UL Zone IE)中。
基站向每个中继站发送中继站下行映射(DL-MAP)信息和中继站上行映射(UL-MAP)信息。中继站下行映射信息和中继站上行映射信息包括中继站下行和上行区域中的每个移动用户站的下行和上行映射信息。中继站下行和上行映射信息还可以包括要发送从基站接收的移动用户站的数据的帧号(例如(n+1)帧)、每个中继站的RS DL/UL MAP的位置信息(例如，基于RS前导的符号和子信道偏移量值)、RS DL/UL MAP长度、以及包括编码信息的FCH信息。每个移动用户站的下行和上行映射信息包括下行数据突发分配信息和上行数据突发分配信息，其中下行数据突发允许每个中继站向每个移动用户站发送数据，并且上行数据突发允许每个移动用户站向每个中继站发送数据。
基站可以在下行映射(DL-MAP)区域和上行映射(UL-MAP)区域中包括中继站下行和上行映射信息，以及分配给每个不通过中继站而直接与基站通信的移动用户站的下行和上行映射信息。每个中继站将下行映射区域和上行映射区域中包括的中继站上行/下行映射信息包括在中继站下行区域或中继站上行区域的中继站下行映射区域(RS DL-MAPZone)和中继站上行映射区域(RS UL-MAP Zone)中，并且然后将该图信息发送到移动用户站。根据中继站下行映射区域(RS DL-MAP Zone)和中继站上行映射区域(RS UL-MAP Zone)中包括的中继站下行/上行映射信息，为每个移动用户站分配用于从中继站接收数据的下行数据突发和用于向中继站发送数据的上行数据突发。在这种情况下，由于每个中继站都应该在中继站下行映射区域(RS DL-MAP Zone)和中继站上行映射区域(RS UL-MAP Zone)中包括其他中继站的下行映射信息和上行映射信息，出现无线资源被消耗的问题。
为了解决上述问题，基站可以在分配给每个中继站的数据突发中包括中继站下行和上行映射信息，并且然后基站就能够将图信息发送给每个中继站。换句话说，如果存在要通过中继站RS 1和RS 2向移动用户站MS 1、MS 2和MS 3发送的数据，基站将每个中继站的数据突发分配给下行数据突发区域，并通过所分配的数据突发来发送该数据。在图17A中，区域“A”代表包括要通过中继站RS 1从基站发送给移动用户站MS 1和MS 3的分配给中继站RS 1的数据，区域“B”代表包括要通过中继站RS 2从基站发送给移动用户站MS 2的分配给中继站RS 2的数据。这时，分别分配给中继站RS 1和RS 2的数据突发A和B包括中继站下行和上行映射(RS1 DL/UL-MAP和RS2 DL/UL-MAP)信息，以及要发送到移动用户站的数据。基站指定分配给中继站RS 1和RS 2的数据突发A和B的位置，以及指定用于通过下行映射(DL-MAP)区域的DL-MAP信息单元(IE)以将中继站RS 1和RS 2中的数据发送给移动用户站的帧号。
中继站RS 1和RS 2识别出通过DL-MAP信息单元分配的数据突发A和B的位置，并通过使用在它们的相应数据突发中包括的中继站下行和上行映射(RS1 DL/UL-MAP和RS2 DL/UL-MAP)信息，将中继站下行区域发送给移动用户站。
图17B示出了由基站指定的帧(第(n+1)帧)的结构，以允许中继站RS 1将数据发送到移动用户站MS 1和MS 3，即其为从中继站RS 1发送到移动用户站MS 1和MS 3的第(n+1)帧的结构。参见图17B，中继站RS 1将中继站下行和上行映射(RS1 DL/UL-MAP)信息包括到中继站下行区域的RS 1 UL-MAP区域和RS 1 DL-MAP区域，其中中继站下行和上行映射(RS1 DL/UL-MAP)信息被包括在从基站分配给中继站RS 1的数据突发A中。中继站RS 1将要发送给各个移动用户站MS 1和MS 3的数据包括在由中继站下行和上行映射信息所指示的对于各个移动用户站MS 1和MS 3的数据突发C和D中，然后发送该数据。由于每个中继站的中继站下行和上行映射(RS1 DL/UL-MAP)信息是通过对于每个中继站的数据突发而发送的，其他中继站的中继站下行和上行映射(RS1DL/UL-MAP)信息不被重复包括在该中继站的UL-MAP或DL-MAP区域中。移动用户站MS 1和MS 3通过图17B的第(n+1)帧的RS前导与中继站RS 1同步，识别出从中继站下行区域的RS1 UL-MAP区域中包括的中继站下行映射(RS1 DL-MAP)信息中分配的数据突发C和D的位置，并且接收数据。
图17C示出了由基站指定的帧(第(n+1)帧)的结构，以允许中继站RS 2将数据发送到移动用户站MS 2。中继站RS 2将从基站分配的数据突发B中包括的中继站下行和上行映射(RS2 DL/UL-MAP)信息包括到中继站下行区域的RS 2 UL-MAP区域和RS 2 DL-MAP区域中，并将要发送给移动用户站MS 2的数据包括到由中继站下行和上行映射信息所指示的对于移动用户站MS 2的数据突发E中。移动用户站MS 2通过图17C的第(n+1)帧的RS前导与中继站RS 2同步，识别出从中继站下行区域的RS 2 UL-MAP区域中包括的中继站下行映射(RS2 DL-MAP)信息中分配的数据突发E的位置，并且接收该数据。在图17C中，区域“F”代表分配给移动用户站MS 2的上行数据突发。
图17D示出了由基站指定的帧(第(n+2)帧)的结构，以允许移动用户站MS 2将数据发送到中继站RS 2。中继站RS 2通过由上行映射(UL-MAP)信息所指示的中继站RS 2的上行数据突发G，将从移动用户站MS 2接收的数据发送到基站。
图18A和18B是示出了根据本发明的另一优选实施例的帧结构的示意图。图18A和18B分别示出了在基站BS与中继站RS 1和RS 2之间发送和接收的第n帧，以及从中继站RS 1发送到移动用户站MS 1和MS3的第(n+1)帧。
在图18A所示的实施例中，以与图17A所示实施例的相同的方式，基站将数据突发中包括的中继站下行和上行映射信息发送到中继站。然而，所不同的是，在图17A的实施例中，把上述中继站下行和上行映射信息包括在将被发送到各中继站的数据所被分配的数据突发中来进行发送，而在图18A的实施例中，通过不同于将要发送到每个中继站的数据所被分配的数据突发，来发送中继站下行和上行映射信息。
在图18A的实施例中，可以通过另外的数据突发来发送每个中继站的中继站下行和上行映射信息。替代地，也可以通过一个数据突发来发送两个或更多中继站的中继站下行和上行映射信息。中继站还可以通过一个数据突发来发送所有中继站的中继站下行和上行映射信息。在每种情况中，中继站都应该通知每个中继站被分配以中继站下行和上行映射信息的突发的位置，其中通过下行映射(DL-MAP)区域中包括的中继站图信息(RS-MAP info)IE来将中继站下行和上行映射信息分配到每个中继站。在通过一个突发来发送所有中继站的中继站下行和上行映射信息的情况下，优先使用基于广播CID的数据突发。在图18A中，区域“H”代表包括所有中继站的中继站下行和上行映射信息的数据突发。
图18A中所示的在每个中继站RS 1和RS 2接收帧之后所执行的操作非常类似于参见图17A到17D所描述的操作。然而，由于包括中继站下行和上行映射信息的数据突发不同于包含有要发送到移动用户站的数据的数据突发，每个中继站都应该识别出包括由第n帧中包括的DL-MAP区域所分配的中继站下行和上行映射信息的数据突发的位置，以及包括要发送到移动用户站的数据的数据突发的位置，从而接收中继站下行和上行映射信息以及要发送到移动用户站的数据。
参见图18B，中继站RS 1通过将中继站下行和上行映射(RS1DL/UL-MAP)信息包括在中继站下行区域的RS1 UL-MAP区域和RS1DL-MAP区域中，其中中继站下行和上行映射(RS1 DL/UL-MAP)信息被包括在包括中继站下行和上行映射信息的数据突发H中，还通过将要发送到每个移动用户站的数据包括到由中继站下行和上行映射信息所指示的分别对应于移动用户站MS 1和MS 3的数据突发I和J中，来发送中继站下行和上行映射(RS1 DL/UL-MAP)信息和要发送到每个移动用户站的数据。移动用户站MS 1和MS 3通过图18B的第(n+1)帧的RS前导与中继站RS 1同步，并通过识别从中继站下行区域的RS1 UL-MAP区域中包括的中继站下行映射(RS1 DL-MAP)信息分配的数据突发I和J的位置，来接收数据。
表11示出了下行映射信息单元(DL-MAP IE)的数据格式的示例，用于允许基站向中继站指示包括中继站下行和上行映射信息的突发的位置。
【表11】
语法大小注释DL-MAP_IE(){DIUC4位if(DIUC＝＝15){扩展DIUC从属IE可变参见8.4.5.3.1之后的条项
 }else{if(INC_CID＝＝1){                 DL-MAP从INC_CID＝0开始。      INC_CID通过CID-SWITCH_IE()在  0和1之间反复(toggle)(8.4.5.3.7)N_CID8位分配给这个IE的CID编号for(n＝0；n<N_CID；n++){CID16位}}OFDMA符号偏移量8位子信道偏移量8位加速                        3位                  000：正常(不加速)；001：+6dB          010：-6dB          011：+9dB          100：+3dB          101：-3dB          110：-9dB          111：-12dB         OFDMA符号编号5位子信道编号6位重复编码指示                        2位      0b00-无重复编码   0b01-使用2重复编码0b10-使用4重复编码0b11-使用6重复编码}}
表12和表13定义了一个信息单元的新的DIUC类型(扩展DIUC)，该类型指示包括中继站下行和上行映射信息的突发的位置。
【表12】
 DIUC用途0-12不同的突发属性(profile)1314间距/PAPR减少扩展图的末尾—2DIUC IE15扩展DIUC
【表13】
 扩展DIUC(十六进制)用途00Channel_Measurement_IE01STC_Zone_IE02AAS_DL_IE03Data_location_in_another_BS_IE04CID_Switch_IE
 05MIMO_DL_Basic_IE06MIMO_DL_Enhanced_IE07HARQ_Map_Pointer_IE08PHYMOD_DL_IE09-0A保留0B其他段中的DL PUSC突发分配0CRS_Map_Info_IE0D-0E保留0FUL_interference_and_noise_level_IE
表14示出了中继站下行映射信息单元(RS MAP_Info IE)的数据格式，用于允许基站向中继站指示包括中继站下行和上行映射信息的突发的位置。在DIUC是“15”并且“扩展DIUC从属IE”域是“0C”时，中继站参考表3的DL-MAP IE，读出表14的RS MAP-Info IE，以识别包括中继站下行和上行映射信息的突发的位置。尽管该突发的位置是由表14中的子信道偏移量、符号偏移量、子信道编号、以及符号编号所指定的，它不限制于表14的这种示例。
【表14】
 语法大小(位)注释RS_Map_Info_IE(){扩展DIUC4RS＝0x0C长度4OFDMA符号偏移量8子信道偏移量6OFDMA符号编号8子信道编号6保留1应该被设置为零}
在下文中，将结合附图描述根据本发明的用于指定和检索中继站区域的示例方法。
如果通过中继站执行基站与移动用户站之间的通信，应该为帧分配一个用于执行中继站与移动用户站之间的通信的区域，该区域被称为“中继站区域(或RS区域)”。图19是示出了建议用于通过中继站的通信的帧结构的示意图。在图19中，“RS DL”部分代表下行中继站区域，而“RSUL”部分代表上行中继站区域。
从基站发送到中继站的数据被以突发模式分配到当前帧的下行，而从中继站发送到移动用户站的数据被分配给下行中继站区域。在移动用户站具有要发送给基站的数据的情况下，通过由中继站的上行映射(UL-MAP)所指示的上行区域中的分配给上述移动用户站的区域发送该数据，并且中继站通过上行中继站区域(RS UL)将从上述移动用户站接收的数据发送到基站。
下行中继站区域包括中继站下行和上行映射(RS DL/UL MAP)的长度、包含编码信息的RS-FCH(帧控制器报头)、用于与移动用户站同步的RS前导区域、中继站下行和上行映射区域、以及中继站下行和上行数据突发区域。对于每个中继站，RS前导具有不同的序列。由基站确定中继站区域的图结构和中继站区域内的突发分配。
图20和21是示出了根据本发明的优选实施例的从基站和中继站到移动用户站所发送和接收的帧的示意图。
图20示出了基站与中继站RS1和RS2之间发送和接收的第n帧的结构。在OFDM或OFDMA通信系统中，可以由符号(或时间)的水平轴和子信道(或频率)的垂直轴构成的二维平面来定义帧。整个帧包括下行子帧(DL子帧)和上行子帧(UL子帧)。
基站在下行映射(DL-MAP)中包括用于识别帧中的中继站下行区域和中继站上行区域的识别信息，并将该识别信息发送到中继站和移动用户站，其中该识别信息可以包含在中继站下行区域信息单元(RS DLZone IE)和中继站上行区域信息单元(RS UL Zone IE)中。
中继站区域的识别信息包括中继站区域的起始点的识别信息。该识别信息还包括在至少下一帧中的中继站区域的起始点的识别信息，以及在当前帧中的中继站区域的起始点的识别信息。在图20中，中继站区域的起始点代表中继站前导(RS前导)的起始点。中继站区域的识别信息可以包括在分配给每个中继站的数据突发A和B中。由帧的下行映射(DL-MAP)区域中包括的消息来指定分配给每个中继站的数据突发的位置。
基站向每个中继站发送中继站下行映射(RS DL-MAP)信息和中继站上行映射(RS UL-MAP)信息。中继站下行和上行映射信息可以包括要发送从基站接收的移动用户站的数据的帧号(例如(n+1)帧)、每个中继站的RS DL/ULMAP的位置信息(例如，基于RS前导的符号和子信道偏移量值)、RS DL/UL MAP长度、包含编码信息的FCH信息、以及中继站下行和上行区域中的每个移动用户站的下行和上行映射信息。每个移动用户站的下行和上行映射信息包括下行数据突发分配信息和上行数据突发分配信息，其中下行数据突发允许每个中继站向每个移动用户站发送数据，并且上行数据突发允许每个移动用户站向每个中继站发送数据。
基站可以在下行映射(DL-MAP)区域和上行映射(UL-MAP)区域中包括中继站下行和上行映射信息，以及分配给每个不通过中继站而直接与基站通信的移动用户站的下行和上行映射信息。每个中继站将下行映射区域和上行映射区域中包括的中继站上行/下行映射信息包括在中继站下行区域(RS DL)或中继站上行区域(RS UL)的中继站下行映射区域(RS DL-MAP Zone)和中继站上行映射区域(RS UL-MAP Zone)中，然后将上述图信息发送到移动用户站。根据中继站下行映射区域(RSDL-MAP Zone)和中继站上行映射区域(RS UL-MAP Zone)中包括的中继站下行/上行映射信息，为每个移动用户站分配用于从中继站接收数据的下行数据突发和用于向中继站发送数据的上行数据突发。
基站可以在分配给每个中继站的数据突发中包括中继站下行和上行映射信息，然后基站就能够将图信息发送给每个中继站。换句话说，存在要通过中继站RS 1和RS 2向移动用户站MS 1、MS 2和MS 3发送的数据，基站将每个中继站的数据突发分配给下行数据突发区域，并通过所分配的数据突发来发送该数据。在图20中，区域“A”代表分配给中继站RS 1的数据突发，其包括要通过中继站RS 1从基站发送给移动用户站MS 1和MS 3的数据，区域“B”代表分配给中继站RS 2的数据突发，其包括要通过中继站RS 2从基站发送给移动用户站MS 2的数据。这时，分配给中继站RS 1和RS 2的数据突发A和B分别包括中继站下行和上行映射(RS1 DL/UL-MAP和RS2 DL/UL-MAP)信息，以及要发送到移动用户站的数据。基站指定分配给中继站RS 1和RS 2的数据突发A和B的位置，以及指定通过下行映射(DL-MAP)区域的DL-MAP信息单元(IE)将中继站RS 1和RS 2中的数据发送给移动用户站的帧号。
中继站RS 1和RS 2识别出通过DL-MAP信息单元分配的数据突发A和B的位置，并通过使用在它们的相应数据突发中包括的中继站下行和上行映射(RS1 DL/UL-MAP和RS2 DL/UL-MAP)信息，将中继站下行区域发送给移动用户站。
图21示出了由基站指定的帧(第(n+1)帧)的结构，以允许中继站RS 1将数据发送到移动用户站MS 1和MS 3，即从中继站RS1发送到移动用户站MS 1和MS 3的第(n+1)帧的结构。参见图21，中继站RS 1将中继站下行和上行映射(RS1 DL/UL-MAP)信息包括到中继站下行区域的RS1 UL-MAP区域和RS1 DL-MAP区域，其中中继站下行和上行映射(RS1 DL/UL-MAP)信息被包括在从基站分配给中继站RS1的数据突发A中。中继站RS 1将要发送给各个移动用户站MS 1和MS 3的数据包括在由中继站下行和上行映射信息所指示的对于各个移动用户站MS 1和MS 3的数据突发C和D中。然后，中继站RS1发送该图信息和该数据。
中继站RS1通过中继站下行映射(RS1 DL-MAP)区域向移动用户站发送包括中继站区域的识别信息的消息，其中该识别信息是从基站接收的。如上所述，中继站区域的识别信息包括在至少下一帧期间中继站区域的起始点的识别信息，以及在当前帧期间中继站区域的起始点的识别信息。中继站区域的起始点代表中继站前导(RS前导)的起始点。
表15示出了包括中继站前导的起始点的识别信息的消息(RSLDL-MAP消息)的数据格式的示例。
【表15】
 语法大小(位)注释RS1_DL-MAP_消息_格式(){管理消息类型＝28物理同步区域可变参见适当的PHY规定DCD计数8基站ID48当前前导偏移量8下一个前导偏移量8特定PHY段开始{参见适用的PHY段
 For(i＝1；i<＝n；i++){对于每个DL-MAP单元从1到nDL-MAP_IE()可变参见相应的PHY规定}}if！(字节边界){填充半字节4填充以达到字节边界}}
在表15中，由“当前前导偏移量”域和“下一个前导偏移量”域来表示中继站前导的起始点的识别信息。“当前前导偏移量”域的意思是从一个特定参考点到当前中继站前导(RS前导)的起始点的符号偏移量，并且“下一个前导偏移量”域的意思是从一个特定参考点到在下一帧期间的中继站前导(RS前导)的起始点的符号偏移量。尽管该特定参考点优先对应于包括中继站前导的起始点的识别信息的消息的符号位置，它并不限制于这样的位置。
可以通过除了表15的示例以外的各种方法来表示中继站前导的起始点的识别信息。例如，“当前前导偏移量”域的意思可以是从一个特定参考点到当前中继站前导(RS前导)的起始点的符号偏移量，并且“下一个前导偏移量”域的意思是从当前帧中的中继站前导的起始点到下一帧期间的中继站前导(RS前导)的起始点的符号偏移量。该识别信息可以仅包括“下一帧前导偏移量”。另外，尽管该识别信息可以指定当前帧之后的下一个帧中的中继站前导的起始点，该识别信息也可以指定下两个或多个帧中的中继站前导的起始点。
由于移动用户站能够从上述识别信息中轻松检索出下一帧的中继站前导的起始点，所以不需要与中继站前导同步以检索每一帧的中继站区域，并且即使在中继站区域的位置发生变化的情况下，也可以快速并准确地检索中继站区域的起始点。
如上所述，根据本发明的在移动通信系统中使用中继站的通信方法具有以下优点。
第一，在包含中继站的移动通信系统中，能够有效地执行数据中继通信。
第二，可以通过中继通信将数据发送到属于遮蔽区的移动用户站，并且对于不属于遮蔽区的移动用户站，能够支持更高的吞吐量。
第三，在通过中继站执行基站与移动用户站之间的通信的情况下，能够清楚地定义通信资源分配过程，并且能够有效地分配通信资源。
最后，对于每一帧，移动用户站不需要与中继站前导同步以检索的中继站区域，并且即使在中继站区域的位置发生变化的情况下，也能够快速并准确地检索中继站区域的起始点。
工业实用性
本发明能够应用于诸如蜂窝移动通信系统和无线因特网系统的移动通信系统。