路径选择方法、通信系统和通信系统中的特定通信设备技术方案

提供了路径选择方法、通信系统和通信系统中的特定通信设备。该路径选择方法用于包括至少三个通信设备的通信系统，其中特定通信设备可沿着至少两个不同的通信路径而发送和接收通信信号，该方法包括：在多链路路径上的每个中间通信设备处，获得从基站到该中间通信设备的路径的路径适用性信息，并将获得的路径适用性信息发送到下级设备；在每个特定通信设备处，根据从基站到上级设备的路径的路径适用性信息，选择路径之一用于发送和接收；其中，不与基站相邻的每个中间通信设备接收从基站到上级设备的路径的路径适用性信息，并基于接收的路径适用性信息以及该中间通信设备和上级设备之间的链路获得从基站到该中间通信设备的路径的路径适用性信息。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为“200780022457.0”、专利技术名称为“通信系统”的专利技术专利申请(进入国家阶段的PCT申请，其国际申请号为PCT/GB2007/002888)的分案申请。
本申请涉及通信中的路径选择，并且特别地涉及一种路径选择方法、一种通信系统、以及一种通信系统中的特定通信设备。
技术介绍
目前，存在对于多跳技术在基于分组的无线电通信系统及其它通信系统中的应用的显著的关注，其中据称这种技术将能够扩展覆盖范围和增加系统容量(吞吐量)。
技术实现思路
在多跳通信系统中，通信信号在沿着通信路径(C)的通信方向上从源设备经由一个或更多个中间设备传输到目的设备。图5示出了单小区的两跳无线通信系统，其包括基站BS(在3G通信系统的环境中称为“节点B”NB)、中继节点RN(也称为中继站RS)、以及用户设备UE(也称为移动站MS)。在信号在下行链路(DL)上从基站经由中继节点(RN)传输到目的用户设备(UE)的情况下，该基站构成源站(S)，并且该用户设备构成目的站(D)。在通信信号在上行链路(UL)上从用户设备(UE)经由中继节点传输到基站的情况下，该用户设备构成源站，并且该基站构成目的站。中继节点是中间设备(I)的示例并且包括：接收机，可操作用于接收来自源设备的数据；以及发射机，可操作用于将该数据或其衍生物发送到目的设备。简单的模拟转发器或数字转发器已被用作中继器，以改善或提供盲区>中的覆盖。简单的模拟转发器或数字转发器可以以与源站不相同的传输频带来工作，以防止源传输与转发器传输之间的干扰，或者简单的模拟转发器或数字转发器可以在不存在来自源站的传输时工作。图6a和图6b示出了针对中继站的多个应用。对于固定的基础设施，由中继站提供的覆盖可以被“填满(in-fill)”以允许这样的移动站接入通信网络：该移动站在另外的情况下可能处于其它物体的遮蔽中，或者在另外的情况下即使处于基站的正常范围内也不能从基站接收到具有足够强度的信号。还示出了“范围扩展”，其中当移动站处于基站的正常数据传输范围之外时，中继站允许接入。在图6b的右上部示出的填满的一个示例是对游牧式中继站进行定位，以允许覆盖穿透到建筑物内，该建筑物可以处于地平面上方、地平面处或地平面下方。其它的应用是被实现用于临时覆盖以便在事件或紧急情况/灾难期间提供接入的游牧式中继站。在图6b的右下部示出的最后一个应用利用位于交通工具上的中继器来提供对网络的接入。如下面所说明的，还可以结合先进的传输技术来使用中继器，以提高通信系统的增益。众所周知，由于在无线电通信穿过空间行进时对无线电通信的散射或吸收而导致的传播损耗或“路径损耗”的发生使得信号的强度减弱。影响发射机与接收机之间的路径损耗的因素包括：发射机天线高度、接收机天线高度、载波频率、地物干扰(clutter)类型(城市、郊区、乡村)、诸如高度、密度、间距、地形类型(丘陵、平原)之类的地貌细节。发射机与接收机之间的路径损耗L(dB)可以被建模为：L＝b+10nlogd          (A)其中，d(米)是发射机-接收机间距，b(db)和n是路径损耗参数，并且绝对路径损耗由l＝10(L10)给出。在间接链路SI+ID上出现的绝对路径损耗的总和可能小于在直接链路SD上出现的路径损耗。换言之，下式是有可能的：L(SI)+L(ID)<L(SD)        (B)因此，将单个传输链路分成两个较短的传输段利用了路径损耗与距离之间的非线性关系。从利用关系式(A)对路径损耗的简单理论分析中可以认识到，如果将信号从源设备经由中间设备(例如中继节点)传输到目的设备，而不是直接从源设备传输到目的设备，则可以实现总路径损耗的减少(并且因此可以实现信号强度提高或增加，由此可以实现数据吞吐量提高或增加)。如果被适当地实现，多跳通信系统可以使得发射机的发射功率降低，这有利于无线传输，从而导致了干扰电平的降低并减少了对于电磁发射的暴露。替代性地，可以利用总路径损耗的减少来提高在接收机处的接收信号质量，而不会增加传送信号所需的总辐射传输功率。多跳系统适合于随多载波传输一起使用。在诸如FDM(频分复用)、OFDM(正交频分复用)或DMT(离散多音)之类的多载波传输系统中，单个数据流被调制到N个并行的子载波上，每个子载波信号具有其自身的频率范围。这允许将总带宽(即，在给定的时间间隔内要传输的数据量)划分到多个子载波上，从而增加了每个数据符号的持续时间。由于每个子载波具有较低的信息速率，因此与单载波系统相比，多载波系统受益于对于信道引起的失真的增强的抗扰性。这是通过确保每个子载波的传输速率以及因而每个子载波的带宽小于信道的相干带宽来实现的。结果，在信号子载波上出现的信道失真是频率无关的，因而可以利用简单的相位和幅度校正因子来进行校正。因此，在系统带宽超过信道的相干带宽时，多载波接收机中的信道失真校正实体可以具有与单载波接收机中的对应实体相比明显更低的复杂度。正交频分复用(OFDM)是一种基于FDM的调制技术。OFDM系统使用在数学意义上正交的多个子载波频率，因此，由于这些子载波的频谱相互独立这一事实，这些子载波的频谱可以无干扰地重叠。OFDM系统的正交性免除了对保护带频率的需要，从而提高了系统的频谱效率。已经针对许多无线系统提出并采用了OFDM。OFDM目前应用于非对称数字用户线(ADSL)连接、一些无线LAN应用(例如基于IEEE 802.11a/g标准的WiFi装置)以及诸如WiMAX(基于IEEE 802.16标准)之类的无线MAN应用中。OFDM通常结合信道编码(一种纠错技术)一起使用以产生编码的正交FDM或COFDM。COFDM目前广泛地应用于数字电信系统中，用于改善基于OFDM的系统在多径环境中的性能，在该多径环境中可以看到跨频域中的子载波的信道失真变化以及跨时域中的符号的信道失真变化。已经发现了该系统在诸如DVB和DAB之类的视频和音频广播以及某些类型的计算机组网技术中的用途。在OFDM系统中，在发射机处利用离散傅立叶逆变换算法或快速傅立叶逆变换算法(IDFT/IFFT)来将一组N个经调制的并行数据源信号映射到N个正交并行子载波上，以在时域中形成被称为“OFDM符号”的信号。因此，“OFDM符号”是所有N个子载波信号的复合信号。OFDM符号在数学上可以表示为：x(t)=1N&Sig本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在通信系统中使用的路径选择方法，所述通信系统包括至少三个通信设备，所述通信设备中的特定通信设备能够操作用于沿着至少两个不同的通信路径而发送和接收通信信号，每个所述路径或者是单链路路径或者是多链路路径，所述单链路路径通过所述特定通信设备与另一所述通信设备之间的单个通信链路而直接地从所述特定通信设备延伸到另一所述通信设备，所述多链路路径沿着所述路径逐个链路地通过多个连续的这种链路、经由一个或更多个中间的所述通信设备而间接地从所述特定通信设备延伸到其它所述通信设备或另一所述通信设备，并且至少一个所述路径为这种多链路路径，所述方法包括：在所述多链路路径上的每个中间通信设备处，获得从基站到该中间通信设备的路径的路径适用性信息，并将获得的路径适用性信息发送到下级设备；以及在每个所述特定通信设备处，根据从所述基站到上级设备的路径的路径适用性信息，选择所述路径之一用于发送和接收；其中，不与所述基站相邻的每个中间通信设备接收从所述基站到上级设备的路径的路径适用性信息，并且基于所接收的路径适用性信息以及在该中间通信设备和所述上级设备之间的链路来获得从所述基站到该中间通信设备的路径的路径适用性信息。

【技术特征摘要】
2006.08.18 GB 0616478.41.一种用于在通信系统中使用的路径选择方法，所述通信系统包括
至少三个通信设备，所述通信设备中的特定通信设备能够操作用于沿着至
少两个不同的通信路径而发送和接收通信信号，每个所述路径或者是单链
路路径或者是多链路路径，所述单链路路径通过所述特定通信设备与另一
所述通信设备之间的单个通信链路而直接地从所述特定通信设备延伸到
另一所述通信设备，所述多链路路径沿着所述路径逐个链路地通过多个连
续的这种链路、经由一个或更多个中间的所述通信设备而间接地从所述特
定通信设备延伸到其它所述通信设备或另一所述通信设备，并且至少一个
所述路径为这种多链路路径，所述方法包括：
在所述多链路路径上的每个中间通信设备处，获得从基站到该中间通
信设备的路径的路径适用性信息，并将获得的路径适用性信息发送到下级
设备；以及
在每个所述特定通信设备处，根据从所述基站到上级设备的路径的路
径适用性信息，选择所述路径之一用于发送和接收；
其中，
不与所述基站相邻的每个中间通信设备接收从所述基站到上级设备
的路径的路径适用性信息，并且基于所接收的路径适用性信息以及在该中
间通信设备和所述上级设备之间的链路来获得从所述基站到该中间通信
设备的路径的路径适用性信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述特定通信设备是下述全部
或下述之一：用户终端、移动终端、以及能够操作用于通过这种通信链路
接收通信信号和通过另一这种通信链路发送通信信号的中继设备。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述中间通信设备或每个中间
通信设备是能够操作用于通过这种通信链路接收通信信号和通过另一这
种通信链路发送通信信号的中继设备。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在至所述特定通信设备的每个
路径的对端处的通信设备是基站设备。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述路径中的至少两个路径是
这种多链路路径。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括：
针对每个所述路径的链路或每个所述路径的每个链路，获得这种链路
适用性信息，在单链路路径的情况下，这种链路适用性信息是这种路径适
用性信息；
针对每个所述多链路路径，通过将该路径的每个链路的链路适用性信
息相组合，来获得该路径的路径适用性信息；以及
根据每个所述路径的路径适用性信息来执行所述选择。
7.根据权利要求6所述的方法，其中每个获得的链路适用性信息包
括数值因子，并且其中所述组合包括用数学方法组合所关注的因子。
8.根据权利要求1所述的方法，包括：在所述特定通信设备中执行
所述选择。
9.根据权利要求1所述的方法，包括：通过选择具有与其它所述路
径的适用性相比更优的适用性的路径或者通过选择其路径适用性信息指
示其适用性在预定的适用性阈值以上的路径之一而根据预定的选择标准
来执行所述选择。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述链路中的至少一个链路的
链路适用性信息包括组合因子，所述组合因子是该链路的多个构成因子的
数学组合的结果。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述通信系统是OFDM或
OFDMA通信系统。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述多链路路径上的每个中间
通信设备向下级设备广播获得的路径适用性信息。
13.一种存储有一套计算机程序的计算机可读记录介质，该套计算机
程序在被通信系统中的计算装置执行时，使得所述通信系统执行一种路径
选择方法，所述通信系统包括至少三个通信设备，所述通信设备中的特定
通信设备能够操作用于沿着至少两个不同的通信路径而发送和接收通信
信号，每个所述路径或者是单链路路径或者是多链路路径，所述单链路路
径通过在所述特定通信设备与另一所述通信设备之间的单个通信链路而
直接从所述特定通信设备延伸到另一所述通信设备，所述多链路路径沿着
所述路径逐个链路地通过多个连续的这种链路、经由一个或更多个中间的
所述通信设备而间接地从所述通信特定设备延伸到其它所述通信设备或
另一所述通信设备，并且至少一个所述路径为这种多链路路径，所述方法
包括：
在所述多链路路径上的每个中间通信设备处，获得从基站到该中间通
信设备的路径的路径适用性信息，并将获得的路径适用性信息发送到下级
设备；以及
在每个所述特定通信设备处，根据从所述基站到上级设备的路径的路
径适用性信息，选择所述路径之一用于发送和接收；
其中，
不与所述基站相邻的每个中间通信设备接收从所述基站到上级设备
的路径的路径适用性信息，并且基于所接收的路径适用性信息以及在该中
间通信设备和所述上级设备之间的链路来获得从所述基站到该中间通信
设备的路径的路径适用性信息。
14.一种通信系统，包括：
至少三个通信设备，所述通信设备中的特定通信设备能够操作用于沿
着至少两个不同的通信路径而发送和接收通信信号，每个所述路径或者是
单链路路径或者是多链路路径，所述单链路路径通过在所述特定通信设备
与另一所述通信设备之间的单个通信链路而直接从所述特定通...

【专利技术属性】
技术研发人员：周跃峰，迈克尔·约翰·贝姆斯·哈特，苏尼尔·凯沙夫吉·瓦德加马，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP