Способ и система для сетей беспроводной связи, использующих ретрансляцию

Изобретение относится к беспроводным сетям, использующим ретрансляцию. Осуществляется связь в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками. Передатчик, приемник и, по меньшей мере, одна ретрансляционная станция участвуют в сеансе связи. Ретрансляционная станция пересылает сигналы из первой линии связи между передатчиком и ретрансляционной станцией во вторую линию связи между ретрансляционными станциями и приемником. Пересылка, осуществляемая, по меньшей мере, одной ретрансляционной станцией, адаптируется в соответствии с оцененными характеристиками радиоканала первой и второй линий связи. 6 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к беспроводной связи с использованием ретрансляции для повышения эффективности связи. В частности, изобретение относится к способу и системе для осуществления связи в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками.

Предпосылки изобретения

Главной движущей силой развития сетей и систем беспроводной/сотовой связи является стремление обеспечить, помимо других аспектов, расширение покрытия или поддержку более высоких скоростей передачи данных или то и другое в совокупности. В то же время, затратный аспект построения и обслуживания системы весьма важен и, как ожидается, в дальнейшем станет еще важнее. По мере роста скоростей передачи данных и/или дальности связи, все большее значение приобретает проблема роста потребления ресурса батареи питания.

До настоящего времени основная топология беспроводных сетей, включая три существующих поколения сотовых сетей, оставалась практически неизменной. Топология сводилась к сотовой архитектуре, в которой стационарные базовые радиостанции и мобильные станции являются передающими и принимающими объектами в сетях, причем связь обычно осуществляется только между этими двумя объектами. Альтернативный подход к сетям иллюстрируется общеизвестными сетями с множеством ретрансляционных участков, в которых, обычно, в беспроводном сценарии, связь осуществляется между множеством передающих и принимающих объектов в ретрансляционной конфигурации. Такие системы дают возможность значительно снизить потери на пути между объектами, осуществляющими связь (ретрансляцию), что выгодно для конечных пользователей.

В последнее время внимание уделялось другому типу топологии, которая имеет много признаков и преимуществ подобно сетям с множеством ретрансляционных участков, но ограничена лишь двумя или несколькими ретрансляционными участками. В отличие от сетей с множеством ретрансляционных участков вышеупомянутая топология использует аспекты параллелизма, а также применяет перспективные антенные системы. Общей чертой этих сетей, где используется топология нового типа, является кооперация между множеством станций. В технической литературе последнего времени она называется по-разному, например, кооперативной ретрансляцией, кооперативным разнесением, кооперативным кодированием, виртуальными антенными решетками и т.д. В данной заявке термины "кооперативная ретрансляция" и «кооперативные схемы/методы» призваны охватывать все системы и сети, в которых используется кооперация среди множества станций, и схемы/методы, используемые в этих системах, соответственно. Исчерпывающий обзор схем кооперативной связи приведен в [1]. Могут быть развернуты различные форматы ретрансляции сигнала. Сигнал можно декодировать, повторно модулировать и пересылать или, альтернативно, просто усиливать и пересылать. Первый способ называется ретрансляцией с декодированием и пересылкой или регенеративной ретрансляцией, а второй способ называется ретрансляцией с усилением и пересылкой или нерегенеративной ретрансляцией. Регенеративная и нерегенеративная ретрансляция общеизвестна, например, в традиционных решениях с ретрансляционными участками или повторителями, соответственно. Различные аспекты этих двух подходов рассмотрены в [2].

В качестве общих преимуществ кооперативной ретрансляции в беспроводной связи можно указать повышение скорости передачи данных, уменьшение времени простоя (вследствие разных видов разнесения), увеличение срока службы батареи, расширение зоны покрытия (например, для сотовой связи).

Были предложены различные схемы и топологии для использования кооперативной ретрансляции в качестве теоретических моделей в области теории информации, в качестве предложений для реальных сетей и в новых решениях, например, в качестве лабораторных испытательных систем. Примеры приведены в [1] на страницах 37-39, 41-44. Различные схемы кооперации можно классифицировать на основании того, какие объекты имеют данные для передачи, кто и с кем кооперируется. На фиг. 1a-f (уровень техники) схематически проиллюстрированы разные топологии, показано, где генерируется трафик, кто является приемником, и путь радиопередач.

Классический ретрансляционный канал, показанный на фиг.1а, состоит из источника (ТХ), которому желательно осуществить связь с пунктом назначения с использованием ретрансляторов. Ретранслятор (RS) принимает сигнал, переданный источником, по зашумленному каналу, обрабатывает его и пересылает его в пункт назначения (RX). Пункт назначения наблюдает суперпозицию передач источника и ретранслятора. Ретранслятор не имеет информации для передачи; следовательно, задачей ретранслятора является максимизация суммарной скорости информационного потока от источника к пункту назначения. Классический ретрансляционный канал исследован в [1], [7] и [3], причем в последнем дополнительно рассматривается приемник с разнесением. Классический ретрансляционный канал в своей форме с тремя станциями совсем не использует множество ретрансляционых станций и, следовательно, не обеспечивает вышеупомянутых преимуществ.

На фиг.1b представлен более перспективный подход, а именно параллельный ретрансляционный канал, при этом в системе беспроводной связи с использованием ретрансляторов (например, сотовых базовых станций со вспомогательными ретрансляторами) с перекрывающимися зонами покрытия, приемник может извлекать выгоду из использования наложенных сигналов, принимаемых от множества ретрансляторов. Это происходит автоматически в системах, где ретрансляторы находятся близко друг от друга. В последнее время, этот случай стали изучать специалисты по теории информации. Особый интерес представляет случай, рассмотренный Шейном (Schein) в [4] и [5]. Шейн предпринял теоретическое исследование информации в сети, ориентированной на кооперацию с четырьмя узлами, т.е. одним передатчиком, одним приемником и двумя промежуточными ретрансляторами. Рассматривался канал с действительными характеристиками, в котором потери на распространение равны единице. Каждый ретранслятор осуществляет нерегенеративную ретрансляцию, т.е. простое усиление. С учетом упрощающего предположения относительно потерь на распространение в канал с действительными характеристиками сигналы в антенне приемника суммируются когерентно. С учетом индивидуальных ограничений мощности ретранслятора Шейн также указывает, что можно так выбирать коэффициенты усиления, чтобы максимизировать ОСШ приемника, хотя и не выводит явного выражения для коэффициентов усиления. Одна из станций передает на своей максимальной мощности, а другая передает на меньшей мощности. Недостаток схемы Шейна в том, что она отражает всего лишь теоретический анализ информации, ограничивается только двумя ретрансляционными станциями и построена на основе реального канала с единичным коэффициентом усиления (следовательно, пренебрегает фундаментальными и реалистическими гипотезами распространения), а также в отсутствии средств и механизмов, позволяющих сделать способ практически применимым. Например, не рассматриваются протоколы, механизмы управления мощностью и RRM, вопросы сложности и служебной нагрузки. Рассмотрение только двух ретрансляционных станций не дает возможности не только использовать, но и рассматривать значительно более высокие коэффициенты усиления антенны и преимущества разнесения, которые имели бы место в случае большего количества ретрансляторов.

Концепция канала множественного доступа с ретрансляцией (известного как канал множественного доступа с обобщенной обратной связью) была изучена рядом исследователей и схематически показана на фиг.1с. Концепция предусматривает, что два пользователя взаимодействуют, т.е. обмениваются информацией, которую каждый из них хочет передать, и затем каждый пользователь передает не только свою собственную информацию, но также информацию других пользователей на один приемник. Преимущество такого подхода в том, что такая кооперация обеспечивает усиление за счет разнесения. По существу, были исследованы две схемы: кооперативное разнесение и кооперативное разнесение с кодированием. Исследования описаны, например, в [1]. Что касается разнесения, были предложены разные формы, например, разнесение Аламоути, разнесение в приемнике, разнесение на основе когерентного объединения. Обычно, исследуемые схемы и топологии опираются на декодирование данных перед передачей. Это также означает, что станции должны быть расположены близко друг от друга, чтобы взаимодействовать, и, таким образом, исключается взаимодействие с более удаленными ретрансляторами, а также большое количество потенциальных ретрансляторов для образования крупномасштабной группы. Дополнительный недостаток этих схем в том, что наличие близкорасположенных и одновременно передающих станций весьма маловероятно. Эти недостатки свидетельствуют о том, что исследованные топологии не представляют особого практического интереса. Широковещательный канал с ретрансляцией, показанный на фиг.1d, в сущности, имеет топологию, обратную той, которая показана на фиг.1с, и потому имеет те же серьезные недостатки.

Дальнейшее расширение топологии, представленной на фиг.1с, обеспечивает так называемый помеховый канал с ретрансляцией, показанный на фиг.1е, в котором рассмотрены два приемника. Он, например, был исследован в [8] и [1], но без взаимодействия приемников и, следовательно, без использования возможностей, которые может предоставлять кооперативная ретрансляция.

Другая известная топология, схематически показанная на фиг.1f, иногда называется каналом с виртуальной антенной решеткой и описана, например, в [9]. В этой концепции предполагается (значительное) расширение ширины полосы между передающей станцией и соседними ретрансляционными узлами, что позволяет передавать сигналы, не создающие помеху друг для друга, по ортогональным ресурсам, что, в свою очередь, позволяет сохранять фазовую и амплитудную информацию. Такая архитектура обеспечивает связь в режиме MIMO (множество входов и множество выходов) (а также другие методы пространственно-временного кодирования) с приемником, имеющим одну антенну. Эта топология может эквивалентно использоваться для передачи. Общее предположение состоит в том, что ретрансляционные станции находятся близко к приемнику (или передатчику). Это ограничивает вероятность нахождения ретранслятора, а также суммарное количество возможных ретрансляторов, которые можно использовать. Значительное практическое ограничение состоит в том, что для ретрансляции сигналов по беспомеховым каналам, не создающим взаимных помех, в приемник для обработки необходимо очень большое расширение ширины полосы.

Кооперативная ретрансляция имеет некоторое внешнее сходство с концепцией разнесения при передаче (т.н. разнесения или передаче с сильной обратной связью, TDRF), описанной в [10] и схематически показанной на фиг.1g. Сущность концепции состоит в том, что передатчик со стационарными антеннами, например, на базовой станции в системе сотовой связи определяет параметры канала (с учетом эффектов замирания и случайной фазы) от каждого антенного элемента до антенны приемника и использует эту информацию, чтобы гарантировать, что (свободный от шума) сигнал, после взвешивания и регулировки фазы в передатчике, передается и когерентно суммируется в антенне приемника, тем самым максимизируя отношение сигнал/шум. Хотя разнесение при передаче, при полностью известном канале и реализованное на стационарной базовой станции, обеспечивает значительный выигрыш в эффективности, существуют также практические ограничения в отношении количества антенных элементов, которые можно реализовать в одном устройстве или на одной антенной позиции. Следовательно, существует предел выигрыша в эффективности, которой можно добиться. Недостатком разнесения при передаче, ориентированного на базовую станцию, является также то, что крупные объекты, расположенные между передатчиком и приемником, могут обусловить большие потери на трассе распространения.

Таким образом, обзор уровня техники показывает, что кооперативная ретрансляция имеет большой потенциал для обеспечения, например, высокой пропускной способности и гибкости. Тем не менее, топологии и способы, предложенные в технике, не позволяют воспользоваться всеми ожидаемыми преимуществами сети с кооперативной ретрансляцией.

Сущность изобретения

Согласно способам, отвечающим уровню техники, качество первой линии связи, второй линии связи или их комбинации не учитывается при адаптации каких-либо параметров передачи. Следствием этого является то, что производительность может снижаться и ресурсы используются неэффективно.

Следовательно, значительным недостатком рассмотренного выше уровня техники является то, что известные решения не предусматривают адаптацию параметров передачи ретрансляторов в соответствии с качеством линии связи или комбинации линий связи (первой и второй), участвующих в процедуре пересылки. При этом известные решения не позволяют полностью использовать преимущества сети с кооперативной ретрансляцией.

Очевидно, необходимы усовершенствованные способ и система для сети с кооперативной ретрансляцией, которые учитывают качество первой линии связи, второй линии связи или их комбинации при адаптации параметров передачи, что позволяет полнее использовать ожидаемые преимущества сети с кооперативной ретрансляцией.

Задачей изобретения является обеспечение способа, ретрансляционной станции и системы, которые преодолевают недостатки уровня техники. Это достигается за счет способа по п.1, ретрансляционной станции по п.12 и системы по п.16.

Эта задача решается за счет того, что соответствующие настоящему изобретению способ, ретрансляционная станция и система позволяют использовать оцененные характеристики радиоканала первой и второй линии связи для адаптации пересылки сигналов из первой линии связи во вторую линию связи, осуществляемой ретрансляционной станцией.

Согласно заявленному способу осуществления связи в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками в сеансе связи участвуют передатчик, приемник и, по меньшей мере, одна ретрансляционная станция. Ретрансляционная станция пересылает сигналы из первой линии связи между передатчиком и ретрансляционной станцией во вторую линию связи между ретрансляционными станциями и приемником. Пересылка, осуществляемая, по меньшей мере, одной ретрансляционной станцией, адаптируется в соответствии с оцененными характеристиками радиоканала. Предпочтительно, пересылка адаптируется в соответствии с оцененными характеристиками радиоканала первой и второй линий связи.

Заявленная ретрансляционная станция адаптирована для использования в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками, причем сеть содержит передатчик, приемник и, по меньшей мере, одну ретрансляционную станцию. Ретрансляционная станция способна пересылать сигналы из первой линии связи между передатчиком и ретрансляционной станцией во вторую линию связи между ретрансляционными станциями и приемником. Ретрансляционная станция снабжена средством для адаптации пересылки на основании характеристик первой и второй линий связи.

Изобретение позволяет лучше регулировать пересылку по второй линии связи в соответствии с фактическими условиями, имеющими место в процессе сеанса связи. Кроме того, пересылку можно лучше регулировать в соответствии с изменениями условий.

Одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что более точное и надежное определение характеристик отдельных путей распространения радиосигналов можно использовать для определения и оптимизации разных параметров передачи. Это, например, дает возможность более полно использовать возможности сети с кооперативной ретрансляцией.

Дополнительное преимущество состоит в том, что определение характеристик первой и второй линий связи, предпочтительно, осуществляется в ретрансляционных станциях. Следовательно, способ, отвечающий изобретению, облегчает распределение функциональных возможностей сети, что позволяет увеличить количество ретрансляционных станций в сеансе связи без значительного увеличения объема служебной нагрузки протокола, которая необходима для передачи данных из передатчика в приемник.

Еще одно преимущество способа и системы, отвечающих настоящему изобретению, состоит в том, что улучшенное определение характеристик первой и второй линий связи способствует более полному использованию ожидаемых преимуществ сети с кооперативной ретрансляцией, которая содержит большее количество ретрансляционных станций. При использовании изобретения в настройке когерентного объединения выигрыш за счет направленности и выигрыш за счет разнесения возрастают с увеличением количества ретрансляционных станций. Сам по себе выигрыш за счет направленности обеспечивает повышение ОСШ, что может быть использовано для увеличения дальности и/или увеличения скорости передачи данных. Выигрыш за счет разнесения повышает надежность связи, обеспечивая более однородное по времени качество связи. Хотя выигрыш за счет направленности и разнесения может обеспечиваться различными известными антенными решениями при размещении антенн на передатчике или приемнике, предложенное решение, в общем случае, не ограничивается ограничениями физического пространства, наблюдаемыми в базовых станциях или мобильных терминалах. Следовательно, имеется возможность использования большего количества ретрансляторов, чем количество антенн на базовой станции или мобильной станции, и, следовательно, обеспечения еще больших выигрышей за счет направленности и разнесения.

Варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Другие задачи, преимущества и новые признаки изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания изобретения со ссылками на чертежи и формулы изобретения.

Краткое описание фигур

Вышеупомянутые признаки и преимущества настоящего изобретения описаны ниже в подробном описании со ссылками на чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями и на которых представлено следующее:

фиг.1f-g - схемы топологий некоторых вариантов использования кооперативной ретрансляции, отвечающих уровню техники;

фиг.2 - схема системы сотовой связи, использующей кооперативную ретрансляцию, согласно настоящему изобретению;

фиг.3 - схематическая модель, используемая для описания параметров и терминов, используемых в настоящем изобретении;

фиг.4 - логическая блок-схема способа, отвечающего изобретению;

фиг.5а и 5b - схемы двух альтернативных логических архитектур сети с кооперативной ретрансляцией согласно настоящему изобретению;

фиг.6 - логическая блок-схема одного варианта осуществления способа, отвечающего изобретению;

фиг.7 - схема альтернативного варианта осуществления изобретения с использованием ретрансляционных станций с множеством антенн;

фиг.8 - схема альтернативного варианта осуществления изобретения с использованием прямой передачи между передатчиком и приемником.

Подробное описание изобретения

Ниже описаны варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.

Сеть, показанная на фиг.2, является примером сети с кооперативной ретрансляцией, в которой реализованы преимущества настоящего изобретения. На чертеже показана одна сотовая ячейка 205 беспроводной сети, содержащей базовую станцию 210 (БС), совокупность ретрансляционных станций 215 (РС) и совокупность мобильных станций 220-223 (МС). Согласно чертежу ретрансляционные станции 215 установлены на мачтах, но также могут быть установлены, например, на зданиях. Стационарные ретрансляторы можно использовать, когда могут быть установлены условия прямой видимости; направленные антенны, обращенные к базовой станции, можно использовать для повышения ОСШ (отношения сигнал/шум) или для подавления помех, и стационарный ретранслятор может не иметь строгих ограничений по передаваемой мощности, поскольку обычно используется питание от электрической сети. Однако мобильные ретрансляторы, например, мобильные терминалы пользователей, также можно использовать либо в дополнение к стационарным ретрансляторам, либо независимо. Мобильные станции 221 и 222 служат примерами мобильных ретрансляторов, т.е. мобильных станций, которые временно функционируют как ретрансляторы. Мобильная станция 220 может активно осуществлять связь с базовой станцией 210. Сигнализация, обозначенная стрелками, по существу, одновременно использует множество путей, характеризующихся двумя ретрансляционными участками, т.е. через ретрансляционную станцию 215 или мобильную станцию, действующую как мобильный ретранслятор 221, 222. Передача будет испытывать взаимные помехи, например, от соседних сотовых ячеек, и влияние помех будет разным на разных путях распространения.

Следует заметить, что, хотя связь на основе ретрансляции используется для улучшения связи, можно по прежнему использовать прямую связь между БС и МС. Фактически, некоторая базовая низкоскоростная сигнализация между БС и МС может потребоваться для установления канала связи на основе ретрансляции. Например, такая функция системы сотовой связи, как поисковый вызов, может не использовать ретрансляцию на основе когерентного сложения, поскольку каналы ретрансляции к МС заранее неизвестны, вместо этого, предпочтительно использовать прямую связь между БС и МС в ходе установления вызова и аналогичных процедур.

Реальная система сотовой связи, представленная на фиг.2, смоделирована с использованием модели системы, показанной на фиг.3, где изображена одна пара передатчика и приемника и произвольное количество K ретрансляционных станций. Базовая станция 210 обозначена как передатчик, а мобильная станция 220 как приемник, но это не обязательно. Связь между базовой станцией 210 и мобильной станцией 220 можно описать как состоящую из двух основных частей: передачи от базовой станции 210 к ретрансляционным станциям 215:k, обозначенные как линия связи 1, и передачи от ретрансляционных станций 215:k к мобильной станции 220, обозначенные как линия связи 2.

Передатчик, т.е. БС 210 осуществляет передачу с мощностью P_BS. Каждая ретрансляционная станция 215:k, где k∈{1,2,...,K} и K - суммарное количество ретрансляционных станций, принимает сигнал и повторно передает с суммарной мощностью P_k. Совокупная передаваемая мощность всех ретрансляционных станций 215:k обозначается P_RS. h_1,k - это комплексный коэффициент усиления на пути от базовой станции 210 к ретрансляционной станции k 215:k, и h_2,k - это комплексный коэффициент усиления на пути от ретрансляционной станции k к мобильной станции, т.е. h_1,k и h_2,k характеризуют отдельные пути сигнала. Приемник, т.е. МС 220, принимает суммарный сигнал, обозначенный C_r, и испытывает суммарный шум, обозначенный N_r.

Обычно, в реалистическом сценарии БС в сотовой ячейке одновременно осуществляет связь с множеством мобильных станций. Это можно представить, моделируя каждую связь согласно фиг.3. Для ясности, в данной заявке будет рассмотрен сеанс связи с участием одной БС, одной МС и совокупности ретрансляционных станций. Однако специалистам в данной области очевидно, что архитектуру и способ/схему, отвечающие изобретению, легко применить в случае множества одновременных связей между базовой станцией и мобильными станциями.

Специалистам в данной области понятно, что в сети, отвечающей вышеописанной модели, нужно задать большое количество параметров и, предпочтительно, оптимизировать их, чтобы полностью воспользоваться возможностями и пропускной способностью, обеспечиваемыми такой сетью. Также, согласно рассмотренному выше, системы, отвечающие уровню техники, выявляют свои недостатки как системы с множеством ретрансляторов, в силу их предполагаемой сложности, не рассматриваются. Параметры, которые нужно учитывать и, предпочтительно, оптимизировать, включают в себя, помимо прочего, передаваемую мощность базовой станции 210 и каждой ретрансляционной станции 215:k, какие ретрансляционные станции следует использовать для передачи, управление фазой (если используется когерентное объединение), кодирование, задержку (в случае разнесения по задержке), параметры антенны (формирование диаграммы направленности, пространственное мультиплексирование) и т.д. Параметры, необходимые для управления и оптимизации передачи, будут называться параметрами передачи (ПП). Предпочтительная оптимизация включает в себя, помимо прочего, оптимизацию передаваемых мощностей базовой станции 210 и ретрансляционных станций 215:k для получения конкретного ОСШ в принимающей мобильной станции, что, в свою очередь, соответствует, например, определенному качеству обслуживания или пропускной способности, например, в отношении энергопотребления разных объектов и уровня помехи в сотовой ячейке и соседних сотовых ячейках.

Для любой оптимизации и эффективного использования радиоресурсов необходимо точно определять характеристики путей распространения радиосигналов на первой и второй линиях связи и контролировать, как любые изменения любого параметра передачи будут влиять на эффективность в целом. Согласно способу, отвечающему настоящему изобретению, ретрансляционная станция 215:k использует характеристики канала в первой и второй линиях связи для определения параметров передачи для пересылки по второй линии связи. Кроме того, согласно способу каждая ретрансляционная станция 215:k может, в необязательном порядке, адаптировать свою пересылку по второй линии связи с учетом меры качества связи в целом, как оно воспринимается, например, приемником 220. Мера качества связи в целом далее упоминается как общий параметр передачи.

Согласно заявленному способу осуществления связи в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками в сеансе связи участвуют передатчик 210, приемник 220 и, по меньшей мере, одна ретрансляционная станция 215. Ретрансляционная станция 215 пересылает сигналы из первой линии связи между передатчиком 210 и ретрансляционной станцией 215 во вторую линию связи между ретрансляционными станциями 215 и приемником 220. Пересылка, осуществляемая, по меньшей мере, одной ретрансляционной станцией 215, адаптируется в соответствии с оцененными характеристиками радиоканала, по меньшей мере первой линии связи. Предпочтительно, пересылка адаптируется в соответствии с оцененными характеристиками радиоканала первой и второй линий связи.

Способ, отвечающий изобретению, описан ниже со ссылкой на логическую блок-схему, показанную на фиг.4. Способ содержит основные этапы, на которых:

400: передают пилот-сигналы по k путям линии связи 1;

410: определяют характеристики k путей линии связи 1;

420: передают пилот-сигналы по k путям линии связи 2;

430: определяют характеристики k путей линии связи 2;

440: определяют относительные параметры передачи для каждой ретрансляционной станции 215, причем каждый относительный параметр базируется на характеристиках соответствующих путей линии связи 1 или комбинации линии связи 1 и линии связи 2;

450: каждая ретрансляционная станция 215:k адаптирует пересылку по линии связи 2 в приемник 220 с использованием своего соответствующего относительного параметра передачи.

В необязательном порядке, способ содержит этап, на котором:

445: определяют общий параметр передачи, выражающий качество связи в целом;

447: распределяют общий параметр передачи на ретрансляционные станции (215);

после чего этап 450 заменяется этапом

450': каждая ретрансляционная станция 215:k адаптирует пересылку по второй линии связи в приемник 220 с использованием своего соответствующего относительного параметра передачи и общего параметра передачи.

«Пилот-сигналы» и «передачу пилот-сигналов» следует интерпретировать как передачу символов оценки канала любого вида. Для этой цели также можно использовать сообщения «приветствия».

Заметим, что передача пилот-сигналов не обязательно должна осуществляться в вышеописанном порядке и также может одновременно осуществляться по линиям связи 1 и 2.

Определение характеристик путей распространения радиосигналов на этапах 410 и 430, предпочтительно, адаптировано к используемому методу передачи, и, возможно, также к типу оптимизации, который должен использовать характеристики. Определение характеристик может содержать, помимо прочего, оценивание комплексных коэффициентов усиления на пути h_1,k и h_2,k, характеризующих каждый путь первой и второй линий связи, соответственно.

Поскольку существуют две линии связи, от передатчика к ретранслятору и от ретранслятора к приемнику, существуют четыре возможности, какая(ие) станция(и) передает(ют) и какая(ие) станция(и) оценивает(ют) канал(ы). Четыре возможности сведены в Таблицу 1. Цель состоит в том, чтобы показать несколько разных подходов к реализации изобретения.

Таблица 1
Вариант	Линия связи 1	Линия связи 2
	Передатчик	Ретранслятор	Ретранслятор	Приемник
1	Передать пилот-сигнал	Оценить канал	Оценить канал	Передать пилот-сигнал
2	Передать пилот-сигнал	Оценить канал	Передать пилот-сигнал	Оценить канал
3	Оценить канал	Передать пилот-сигнал	Оценить канал	Передать пилот-сигнал
4	Оценить канал	Передать пилот-сигнал	Передать пилот-сигнал	Оценить канал

При условии, что оценивание канала было произведено в некоторой станции, возникает вопрос, кто осуществляет обработку собранной информации, т.е. определяет относительные параметры передачи. В сущности, существует три варианта выбора, а именно, передатчик БС 210, приемник МС 220 или набор ретрансляционных станций РС 215. Поскольку именно ретрансляционные станции должны осуществлять регулировки пересылки по линии связи 2, это предпочтительное место для определения относительных параметров передачи. Если ретрансляционная станция передает пилот-сигнал, то представление характеристик канала нужно сообщать обратно на ретранслятор. Если же ретрансляционная станция принимает пилот-сигнал, то представление характеристик канала не нужно сообщать кому бы то ни было (в соответствии с вариантом 1). Вариант 1 во многих случаях является предпочтительной альтернативой, поскольку он минимизирует служебную нагрузку сигнализации. С другой стороны, может быть желательным, чтобы ретрансляционные станции были как можно проще, и все вычисления осуществлялись в приемнике и/или передатчике или в объектах, связанных с приемником или передатчиком. В таком случае, может быть предпочтителен вариант 4, когда все оценивание и вычисление осуществляется в объектах, отличных от ретрансляционных станций. Информация, необходимая ретрансляционным станциям для регулировки их соответствующей пересылки, передается на каждую ретрансляционную станцию. Показано, что существует много возможных комбинаций и что изобретение не ограничивается никакой из них.

Предпочтительная система, отвечающая изобретению, способная осуществлять вышеописанный вариант 1, описана ниже со ссылкой на фиг.5а. Каждая ретрансляционная станция 215:k имеет средство 216 для определения характеристик канала, средство 217 для определения относительных параметров передачи на основании характеристик канала и средство 218 регулировки пересылки на основании относительных параметров передачи и, в необязательном порядке, общего параметра передачи. Приемник 220 имеет средство 221 для измерения качества коллективного сигнала и, в необязательном порядке, средство 222 для определения общего параметра передачи. Общий параметр передачи распределяется с приемника 220 на ретрансляционные станции 215:k либо как прямое вещание на ретрансляционные станции 215:k, либо через передатчик 210. Ретрансляционные станции 215:k принимают общий параметр передачи и, в сочетании со своими относительными параметрами передачи, регулируют свою пересылку сигнала. Это можно рассматривать как наличие логического цикла управления между приемником 220 и ретрансляционными станциями 215:k. Обычно еще один логический цикл управления существует между приемником 220 и передатчиком 210 для регулировки параметров передачи передатчика, например, выходной мощности, режима модуляции и т.д. Следовательно, предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает наличие двух логических циклов управления: первого цикла управления 505 между приемником 220 и ретрансляционными станциями 215:k, обеспечивающего ретрансляционные станции общим параметром передачи, и второго цикла управления 510, по которому информация передачи поступает по обратной связи с приемника 220 на передатчик 210.

Согласно альтернативному варианту осуществления, предполагающего осуществление вышеописанных вариантов 3-4, и описанному со ссылкой на фиг.5b, средство 216 для определения характеристик канала и средства для определения относительных параметров передачи (217) и общих параметров передачи (222) сосредоточены, например, в приемнике 220. Приемник принимает необработанные результаты по пилот-каналу от ретрансляционной станции 215 и/или передатчика 210. Приемник осуществляет необходимые оценки и передает информацию относительных параметров передачи и общего параметра передачи на ретрансляционные станции 215 либо в виде широковещательного сообщения, включающего в себя все относительные параметры передачи, либо в виде адресных сообщений на каждую ретрансляционную станцию. Альтернативно, передатчик может осуществлять оценивание пути распространения радиосигналов первой линии связи (вариант 2) и, следовательно, иметь средство для этого. Еще одна альтернатива состоит в том, что осуществляется определение характеристик и определение параметров передачи. Однако, предпочтительно, приемник и передатчик осуществляют связь, чтобы представить полученное сообщение или сообщения со всей информацией параметров передачи ретрансляционным станциям либо в виде широковещательных сообщений на все ретрансляционные станции, либо в виде адресных сообщений на каждую ретрансляционную станцию. Еще одна альтернатива состоит в том, что определение характеристик и определение параметров передачи осуществляется в другом месте сети, например, в сетовом контроллере радиосвязи (СКР) или объекте, выполняющем аналогичные функции.

Согласно описанному настоящее изобретение позволяет более точно и надежно определять и оптимизировать разные параметры передачи. Это, в свою очередь, позволяет более полно использовать возможности ретрансляционной сети, в частности, возможности сети с кооперативной ретрансляцией.

Способ, отвечающий изобретению, облегчает распределение функций в сети, что позволяет увеличить количество ретрансляционных станций в сеансе связи без значительного увеличения объема служебной нагрузки протокола, которая необходима для передачи данных из передатчика в приемник.

Для эффективной реализации вышеописанного способа нужна процедура учета характеристик путей распространения радиосигналов в обеих линиях связи и, возможно, общих мер качества при определении параметров пересылки. Эффективная процедура описана ниже и полный вывод входящих в нее выражений («вывод аналитических выражений») приведен в конце подробного описания. Ниже также описано, как можно адаптировать процедуру для управления и оптимизации передаваемой мощности, фазы и активации ретрансляционных станций согласно разным вариантам осуществления.

Каждая ретрансляционная станция k осуществляет передачи с суммарной мощностью, заданной как

где P_RS - совокупная передаваемая мощность всех ретрансляционных станций, a_k - ненормированный комплексный коэффициент усиления для ретрансляционной станции k∈{1,2,...,K}, и K - суммарное количество ретрансляционных станций.

В «выводе аналитических выражений» показано, что максимальное ОСШ приемника достигается (при условии, что принятый сигнал нормирован к единичной мощности), если

и если

где

и

и P_BS - передаваемая мощность базовой станции, σ_RS,k ² - уровень шума плюс помехи в любой ретрансляционной станции, σ_MS ² - уровень шума в мобильной станции, h_1,k - комплексный коэффициент усиления на пути от базовой станции к ретрансляционной станции k, и, наконец, h_1,k - комплексный коэффициент усиления на пути от ретрансляционной станции kк мобильной станции.

Можно видеть (смотри подробный вывод), что ретрансляционная станция k, которая принимает сигнал y_k, должна передавать следующий сигнал

Следует отметить, что Г_RS,k относится к путям распространения радиосигналов первой линии связи, и Γ_MS,k относится к путям распространения радиосигналов второй линии связи. Следовательно, радиохарактеристики обеих линий связи учитываются в каждой пересылающей ретрансляционной станции. Г_RS,k и Γ_MS,k, предпочтительно, но не обязательно, вычисляются на каждой ретрансляционной станции.

Член играет роль нормировочного коэффициента, обозначаемого ϕ, и можно видеть, что он не может быть определен индивидуально каждым ретранслятором. Напротив, здесь подразумевается, что ϕ должен быть определен в другой подходящей станции и передан на ретрансляторы. 1/ϕ соответствует общему параметру передачи, а - относительному параметру передачи для ретрансляционной станции k. Максимально достижимое ОСШ приемника при ограничении совокупной передаваемой мощности ретрансляторов можно определить как

При более детальном рассмотрении можно заметить, что вклад ОСШ от каждого отдельного ретранслятора в эквивалентен тому, как если бы каждая ретрансляционная станция передавала на полной передаваемой мощности ретранслятора Р_RS.

Кроме того, в «выводе аналитических выражений» представлены выражения для комбинации регенеративного и нерегенеративного когерентного сложения. При изучении регенеративного и нерегенеративного когерентного сложения можно сделать интересный вывод о том, что регенеративный подход, в общем случае, хуже нерегенеративного, поскольку регенеративная ретрансляция неизбежно ограничена областью вокруг передатчика и не может использовать все имеющиеся ретрансляторы оптимальным образом. Другими словами, несмотря на то, что сигнал может не декодироваться, он, тем не менее, может давать вклад при использовании когерентного объединения. В любом случае, сочетание нерегенеративной и регенеративной схем будет работать несколько лучше, чем, если рассматривать только нерегенеративный способ. Механизмы управления мощностью и фазой, которые рассмотрены ниже, носят общий характер и не зависят от того, применяется ли регенеративная ретрансляция.

Управление фазой

В качестве первого примера реализации логическая архитектура и способ, отвечающие настоящему изобретению, адаптированы к использованию для обеспечения когерентного объединения. Предпосылкой когерентного объединения является то, что сигналы синхронизируются по фазе в приемнике. Это обеспечивается компенсацией комплексной фазы от передатчика 210 к ретрансляционной станции 215, а также комплексной фазы от ретрансляционной станции 215 к приемнику 220. Практически, на каждой ретрансляционной станции принятый сигнал y_k умножается на фазовый множитель где

Поэтому, явная или неявная фазовая информация канала должна быть доступна на каждой отдельной ретрансляционной станции. Существуют, по существу, две основные схемы, которые можно использовать при выводе фазовой информации, одна основана на управлении в замкнутом контуре, а другая - на управлении в разомкнутом контуре. Управление в замкнутом контуре необходимо использовать, когда нельзя использовать обратимость канала, например, в ДЧР [дуплексной связи с частотным разделением] (используемой в одной линии связи), или когда требуется высокая точность управления. Схема управления в разомкнутом контуре, напротив, использует обратимость канала, например, обеспечиваемую ДВР [дуплексной связью с временным разделением] (используемой в одной линии связи), когда канальное окружение действует в течение времени когерентности канала. Управление в разомкнутом контуре, в общем случае, менее точно, чем управление в замкнутом контуре, вследствие асимметрии передающих/приемных цепей для станции. Различия обусловлены методами проектирования оборудования и их всегда можно скомпенсировать, усовершенствовав конструкцию. Кроме того, введя контуры управления в замкнутом контуре, можно скомпенсировать ошибки статического управления в разомкнутом контуре. Однако в настоящем изобретении фазовая ошибка, в принципе, может составлять до ±90 градусов, и, тем не менее, допускать когерентное сложение (но не очень эффективное) с другими ретранслируемыми сигналами. Следовательно, абсолютная фазовая точность не является необходимой, но, конечно, предпочтительна. Схема управления в замкнутом контуре, в общем случае, основывается на явно выраженной сигнализации, сообщающей результат измерений, и поэтому потребляет больше ресурсов связи и вносит большую задержку по сравнению со схемой разомкнутого контура. Заметим, что это рассмотрение на ДВР в сравнении с ДЧР предусматривает метод дуплексной передачи каждый раз по одной линии связи, например, линии связи от ретрансляционной станции к приемнику, тогда как связь в сети в целом также можно охарактеризовать на основе временного и частотного разделения. Например, линия 1 связи и линия 2 связи могут совместно использовать частотный диапазон или использовать разные диапазоны. Однако, с точки зрения изобретения, можно использовать любое сочетание схем дуплексной связи и множественного доступа, если фазовую информацию канала можно определять и использовать для фазовой компенсации в ретрансляционных станциях.

С управлением в замкнутом контуре и разомкнутом контуре тесно связан вопрос о том, какая станция передает пилот-сигналы, что был рассмотрен ранее со ссылкой на таблицу 1. Поскольку именно ретрансляционные станции должны осуществлять регулировку фазы, они естественным образом подходят для определения arg{a_k}. Если ретрансляционная станция передает пилот-сигнал, то на ретранслятор нужно сообщать параметры фазы (или канала). Это соответствует случаю замкнутого контура. Если же ретрансляционная станция принимает пилот-сигнал, то параметр фазы (или канала) не нужно сообщать никуда. Это соответствует случаю разомкнутого контура. Ясно, что, в зависимости от того, нужно ли передавать информацию фазы (т.е. канала) в пакете управления или ее нужно сохранять на той же станции, это оказывает влияние на эффективность использования ресурсов, энергопотребление, а также сложность реализации. В любом случае, как следует из вышесказанного, существует много возможностей и выбираются наиболее перспективные из них. Далее рассмотрено предпочтительное сочетание дуплексной связи и множественного доступа. Однако специалистам в данной области очевидно, что существует большое количество возможностей, и изобретение не ограничивается проиллюстрированными ниже.

Первый вариант (см. таблицу 1), который предусматривает разомкнутый контур и пригоден для ДВР с «достаточным» временем когерентности, обеспечивает самую низкую сложность сигнализации, поскольку необходимы только две передачи, и обработка распределяется по всем ретрансляционным станциям. В данном случае, передатчик, а также назначенный приемник выдают символы оценки канала достаточно часто или по необходимости, что позволяет каждому ретранслятору отслеживать оба канала. Затем ретрансляционная станция оценивает фазы каналов, чтобы определить фазовый множитель a_k.

Управление мощностью

Вторым важным аспектом связи с эффективным использованием ресурсов, помимо управления фазой, является управление мощностью, поскольку оно обеспечивает средство гарантировать удовлетворительное качество связи. Логическую архитектуру и способ, отвечающие настоящему изобретению, легко адаптировать к использованию для эффективного управления мощностью. Способ управления мощностью основан на том, что эффективное ОСШ в приемнике регулируется относительно целевого ОСШ, Г₀, что гарантирует нужное качество линии связи. Целевое ОСШ может, конечно, изменяться со временем в зависимости от того, как режим линии связи или требование к QoS изменяется со временем. Согласно логической архитектуре и способу, отвечающим настоящему изобретению, мощность можно регулировать в передатчике и по отдельности в каждом ретрансляторе. Управление мощностью ретранслятора имеет общий, а также индивидуальный для каждого ретранслятора компонент. Задача минимизации совокупной мощности сводится к вопросам минимизации помехи множественного доступа и минимизации энергопотребления ретранслятора. Однако, когда МС действует как передатчик, управление мощностью можно также использовать как способ значительной минимизации энергопотребления и излучаемой мощности МС, что, помимо других преимуществ, удлиняет срок службы батареи МС.

На самом высоком уровне задачу управления мощностью можно сформулировать так:

Найти {P_BS,P_k},∀k∈{1,2,..., K}; такую, что

Эта задача, предпочтительно, решается при некоторых ограничениях, например, минимизации P_RS=∑P_k и фиксированной P_BS, но также можно рассматривать и другие ограничения, например, минимизацию суммарной передаваемой мощности P_RS + P_BS или с учетом локализации генерации помехи, обусловленной ретрансляцией. В дальнейшем предполагается минимизация P_RS=∑P_k при фиксированной (или относительно медленной) адаптации P_BS. Это представляет собой целесообразную задачу конструирования нисходящей линии связи, но для восходящей линии связи больший интерес может представлять минимизация мощности передатчика. Однако, если ретрансляторы являются мобильными и работают от батареи, можно минимизировать суммарную мощность ретрансляторов и передатчика.

Это основная функция управления мощностью. С принципиальной точки зрения, общая задача управления мощностью в сети с кооперативной ретрансляцией в целом и с когерентным сложением в частности состоит в использовании предыдущего знания об используемой мощности P_BS и P_k и обновление этих параметров для обеспечения нужного качества связи.

Управление мощностью использует многие из этих особенностей совместно с управлением фазой, поскольку коэффициент усиления линий связи можно устанавливать несколькими способами, в зависимости от разомкнутого/замкнутого контура, ДВР/ДЧР, распределения аспектов управления. Следовательно, здесь также можно рассматривать диапазон альтернативных реализаций. Ниже, подобно тому, что рассмотрено в связи с управлением фазой, предполагается, что передатчик и приемник выдают сигналы оценки канала и что можно предположить обратимость усиления канала, но изобретение этим не ограничивается.

Предложенное здесь управление мощностью имеет как распределенный компонент для каждой ретрансляционной станции, а именно относительный параметр передачи, так и компонент, общий для всех ретрансляторов, т.е. общий параметр передачи. Схема действует следующим образом. Посредством оценки канала и с использованием данных о мощности, используемой для передачи пилот-сигнала, каждая ретрансляционная станция может не только определить свой соответствующий коэффициент усиления в канале к передатчику и приемнику, соответственно, но и уровни помехи и шума. На основании измерения коэффициента усиления в указанном канале и информации о P_RS и σ_MS ², можно определить Γ_MS,k. Также можно, зная коэффициент усиления в канале, оценки шума с помехой и P_BS или просто на основании прямых измерений ОСШ в любом принятом сигнале, определить ОСШ в ретрансляционной станции, т.е. Г_RS,k. На этом основании можно определить относительные уровни передаваемой мощности в каждой ретрансляционной станции полностью распределенным способом. Однако каждый относительный уровень передаваемой мощности нужно масштабировать с помощью нормировочного коэффициента ϕ, чтобы гарантировать, что совокупная передаваемая мощность равна или, по меньшей мере, близка к совокупной передаваемой мощности P_RS. Это общая часть управления мощностью. Если ϕ слишком мал, то передается мощность, превышающая оптимальную P_RS, и, следовательно, для выделенной передаваемой мощности существует более оптимальное относительное распределение мощности. То же самое справедливо, когда ϕ слишком велик. Следовательно, для оптимального выделения ресурсов важно регулировать ϕ так, чтобы назначенная мощность P_RS была равна совокупной передаваемой мощности ретрансляторов. Заметим, что с точки зрения эффективности, не будет значительной проблемой, если ϕ будет несколько меньше, поскольку это лишь улучшает эффективное ОСШ, поскольку относительное влияние внутреннего шума приемника снижается.

Согласно логической архитектуре, показанной на фиг.5, нормировочный коэффициент, который является общим параметром передачи, предпочтительно, определяется в приемнике, а также распределяется от него. Это следует из логической архитектуры, поскольку можно также пересылать всю информацию управления в передатчик, который затем перераспределяет ее, например, на ретрансляционные станции. Первый контур управления 505 между приемником 220 и ретрансляционными станциями 215:k обеспечивает ретрансляционные станции мощностью P_RS, а второй контур управления 510 от приемника 220 к передатчику 210 обеспечивает передатчик мощностью P_BS. В необязательном порядке, если передатчик имеет лучший обзор всей радиосистемы, включающей в себя много групп кооперативных линий связи «передатчик-ретранслятор-приемник», наподобие того, какой имела бы базовая станция, подключенная к магистрали в системе сотовой связи, то он может включать в себя дополнительные средства оптимизации системы в целом.

Рассматривая один способ реализации контура управления в приемнике, предположим, что P_BS фиксирована (или регулируется медленно). Из передачи, происходящей в момент, обозначенный n, приемник измеряет мощность когерентно суммированного полезного сигнала, C_r, обусловленный ретрансляцией шум, измеренный на приемнике, N_r, и внутренний шум приемника, N_i. На основании этих данных и заданного Г₀ приемник определяет и обновленные данные для нормировочного коэффициента, ϕ⁽ⁿ⁺¹⁾. Это можно записать в виде отображения через целевую функцию f как

так что

Затем приемник распределяет значения обновления и ϕ⁽ⁿ⁺¹⁾ на все ретрансляторы посредством многоадресного сообщения управления. Для иллюстрации этой идеи, предположим, что Р_RS остается фиксированной с момента предыдущей передачи, но нормировочный коэффициент должен адаптироваться. В разделе «вывод аналитического выражения» показано, что оптимальное нормирование требует баланса между принятым сигналом C_r и суммой принятых шума, помехи и внутреннего шума приемника, N_r + N_i согласно.

Следовательно, включая предыдущий нормировочный коэффициент ϕ⁽ⁿ⁾, который известен в приемнике, и обновление ϕ⁽ⁿ⁺¹⁾, необходимое для решения уравнения, получаем соотношение

что дает ϕ⁽ⁿ⁺¹⁾ путем решения простого уравнения второго порядка.

Если необходимо обновить и P_RS, и ϕ, то вышеозначенное уравнение баланса, относительно ОСШ приемника, Γ, можно использовать совместно с измеренными уровнями сигнала и решать относительно P_RS и ϕ. С этой целю может быть предпочтительно использовать методы линеаризации, например, разложение в ряд Тейлора, и решать уравнение относительно ΔP_RS и Δϕ.

Заметим, что для первой передачи, нормировочный коэффициент заранее не задан. Для быстрой адаптации мощности можно использовать другие стратегии. Например, каждый ретранслятор может первоначально определить верхний предел передаваемой мощности, поскольку они могут получить данные для Г₀, а также могут определить свой вклад в ОСШ (при когерентном сложении). Если каждый ретранслятор остается ниже своего верхнего предела с некоторым коэффициентом, мощность можно постепенно увеличивать посредством контура управления, чтобы текущие передачи не создавали помех друг для друга. Это позволяет адаптировать контур управления для других станций связи к новым источникам помех, распределенным и управляемым способом.

Заметим также, что, хотя ограничения передаваемой мощности возникают в любых ретрансляторах, контур управления мощностью гарантирует максимальное ОСШ в любых условиях.

Другой, возможно, более точный способ определения нормировочного коэффициента состоит в определении члена |a_k| в каждом ретрансляторе с последующей передачей его в приемник, где вычисляется ∑|a_k|² и, следовательно, получается нормировочный коэффициент ϕ. Затем ϕ распределяется по всем ретрансляторам аналогично предыдущему варианту осуществления. Заметим, что объем сигнализации можно сократить и удерживать на приемлемом уровне, выбирая лишь подмножество всех ретрансляторов, т.е. некоторые из наиболее важных ретрансляторов, для создания достаточно хорошей оценки члена ∑|a_k|². Это дополнительно мотивируется тем, что член ∑|a_k|² не будет, в общем случае, сильно изменяться в течение короткого времени, даже в каналах с замиранием, по причине больших выигрышей за счет разнесения, присущих изобретению.

Хотя управление мощностью описано применительно к когерентному сложению, эта структура также применима к управлению мощностью в других типах схем кооперации ретрансляторов, например, в различных разнесениях при передаче за счет ретрансляции, например, в разнесении Аламоути. Структура аналогична в том, что управление мощностью учитывает комбинации мощности передатчика, мощности отдельных ретрансляторов и совокупной мощности ретрансляторов. Другим примером разнесения при передаче за счет ретрансляции является разнесение по (циклической/линейной) задержке. Каждый ретранслятор привносит случайную или управляемую линейную (или циклическую) задержку в ретранслируемые сигналы и, следовательно, обуславливает искусственную частотную избирательность. Разнесение по задержке является широко известным разнесением при передаче в системах связи МДКР и ОМЧР [ортогональное мультиплексирование с частотным разделением].

Чтобы подытожить этот раздел, отметим, что данное изобретение предлагает использовать управление мощностью как концепцию для обеспечения оптимизации эффективности для кооперативной ретрансляции на основе когерентного сложения в реальном канале, в частности, для оптимизации отношения сигнал/шум в условиях ограниченной совокупной передаваемой мощности ретрансляторов. Эта концепция управления мощностью не ограничивается сетями с кооперативной ретрансляцией на основе когерентного сложения, но и другие сети, ориентированные на кооперативную ретрансляцию, могут использовать ту же концепцию, но с целями оптимизации, наиболее подходящими к используемой схеме. Кроме того, предложены основные признаки протокола, основанного на зондировании канала и оценке параметров усиления на линии 1 связи и линии 2 связи. Также описан рациональный выбор конструкции при проектировании (совместно с управлением фазой), основанный на низкой сложности, низкой служебной нагрузке сигнализации и низком суммарном энергопотреблении. В частности, показано, что можно использовать комбинацию контуров управления мощностью, включающих в себя управление мощностью ретранслятора и передатчика. Наконец, продемонстрировано, что контур управления для ретрансляторов можно построить на решениях распределенного управления мощностью на каждом ретрансляторе, а также как общую часть управления мощностью, где все множество ретрансляторов управляется совместно.

Основные этапы варианта осуществления, использующего способ и архитектуру, отвечающий изобретению, для эффективного управления мощностью и управления фазой проиллюстрированы в логической блок-схеме на фиг.6. Способ содержит этапы, на которых

600: передают пилот-сигналы по k каналам линии 1 связи от передатчика 210' к ретрансляционным станциям 215:k;

610: каждая ретрансляционная станция 215:k оценивает k-й канал линии 1 связи, h_1,k; также оцениваются уровни помехи и шума для вычисления Г_RS,k;

620: передают пилот-сигналы по k каналам линии 2 связи от приемника 220' к ретрансляционным станциям 215:k;

630: каждая ретрансляционная станция 215:k оценивает свой соответствующий канал из k-го канала линии 2 связи, h_2,k;

640: каждая ретрансляционная станция 215:k определяет относительные параметры передачи на основании оценок каналов;

650: приемник 220' определяет нормировочный коэффициент ϕ;

660: приемник 220' передает нормировочный коэффициент ϕ, P_RS, и σ_RS ²на ретрансляционные станции 215:k;

670: каждая ретрансляционная станция 215:k использует переданные ϕ, Р_RS и локально определенные Γ_MS,k и Г_RS,k и фазу оценок каналов h_1,k, h_2,k, чтобы, приняв сигнал y_k, передать следующий сигнал:

где параметры Г_RS,k вычисляются на основании оценки канала, P_BS, и σ_RS ²,и Γ_MS,k - на основании P_RSи σ_MS ².

Если рассматривать первую передачу на приемник (в контуре управления мощностью не известно качество входящей линии связи), например, ретранслятор может изменить и ограничить сверху принятый нормировочный коэффициент ϕ, так что ϕ_k=c^.|a_k|², гдес ≤1, передается с приемника или заранее известен.

675: приемник 220' передает по линии обратной связи информацию управления в передатчик 210' (Р_RS).

Первый контур управления, указанный на этапе 660, может дополнительно содержать подэтапы, на которых:

660:1 приемник измеряет в момент n качество принятого сигнала, в частности, мощность когерентно-суммированного сигнала C_r,обусловленный ретрансляцией шум, измеренный в приемнике, N_r,и внутренний шум приемника N_i;

660:2 приемник определяет, на основании измерения, проведенного на этапе 675:1, и заданного нужного целевого Г₀, данные обновления, по меньшей мере, одного из нормировочного коэффициента ϕ⁽ⁿ⁺¹⁾ и совокупной мощности ретрансляторов .

660:3 приемник распределяет полученные данные обновления и ϕ⁽ⁿ⁺¹⁾ на все ретрансляторы посредством многоадресного сообщения управления.

Аналогично, второй контур управления, указанный на этапе 675, может, в необязательном порядке, содержать этап, на котором

675:1 приемник обновляет мощность передатчика (БС).

Альтернативно, если ретрансляционные станции не должны производить никаких оценок и вычислений, то необработанные результаты пилот-сигналов пересылаются на центральный функциональный блок, например, приемник, и соответствующие параметры передачи передаются на каждую ретрансляционную станцию.

Управление активацией ретрансляционных станций

Способ и архитектуру, отвечающие настоящему изобретению, можно эффективно использовать для принятия решения, какие ретрансляционные станции 215:k включить в процесс связи, либо при установлении связи, либо в ходе сеанса связи. Поскольку некоторые ретрансляторы находятся в условиях низкого ОСШ в одной или обеих линиях связи (передатчик-ретранслятор или ретранслятор-приемник), они могут в весьма малой степени способствовать улучшению общего ОСШ. Тем не менее, эти ретрансляторы могут потреблять значительную мощность ввиду выполнения функций приемника, передатчика и обработки сигнала. Также может быть полезно иметь некоторое средство управления для локализации генерации помех в меньшем количестве ретрансляторов. Следовательно, использование некоторых ретрансляционных станций можно признать неэффективным. В результате, одна желательная функция состоит в активации ретрансляторов на основании заранее определенных критериев. Такими критериями могут быть заранее заданный нижний порог приемлемого ОСШ в любой из линий связи, обеих линиях связи или вклад в эффективное ОСШ. Предел также может быть адаптируемым и управляемым некоторым объектом, предпочтительно, принимающей станцией, поскольку она имеет информацию о мгновенном эффективном ОСШ. Поэтому, ретранслятор может, например, совместно с информацией управления мощностью и символами оценки канала принимать порог ОСШ активации ретранслятора Γ_Active приемника, с которым сравнивается ожидаемый вклад в ОСШ, и, в случае превышения порога, передача разрешается, иначе - нет. Порог Γ_Active ОСШ активации ретранслятора соответствует общему параметру передачи, предпочтительно, определяемому приемником 220' и распределяемому на ретрансляционные станции 215. Фактический процесс принятия решения, в котором каждая ретрансляционная станция использует локальные параметры (соответствующие относительным параметрам передачи), распределяемые на ретрансляционные станции согласно способу и архитектуре, отвечающим изобретению. Этот тест, предпочтительно осуществляемый в каждом ретрансляторе до передачи, можно сформулировать, например, так:

но также можно использовать и другие условия, в зависимости от методов ретрансляции, включая альтернативные методы разнесения при ретрансляции. Например, условие активации ретранслятора можно в более общем виде охарактеризовать как целевую функцию f₂ согласно f₂(Γ_RS,k,Γ_MS,k).

Кроме того, широковещательное сообщение, содержащее Γ_Active, может дополнительно содержать поля, которые можно использовать для указания конкретных ретрансляторов (посредством назначенных адресов ретрансляторов), которые должны быть включены, или которые исключительно разрешено использовать, или которые нужно исключить, или в отношении которых требуется любая комбинация вышеупомянутых действий. Другие способы обращения к определенным ретрансляторам могут, например, базироваться на диапазонах адресов. Это позволяет, по желанию, ограничивать количество задействованных ретрансляторов.

Из вышеприведенного рассмотрения и выражения (9) можно определить, что приемник 220' может, испытав ОСШ активации, например, по причине перемещения МС выбрать команду повышения мощности передачи и/или включения большего количества ретрансляционных станций 215 за счет снижения порога Γ_Active. Приемник также может использовать другие условия качества связи, например, частоту пакетной или битовой ошибки, для внесения изменений в общие параметры, например, совокупной передаваемой мощности, масштабирующей мощность всех ретрансляторов.

Управление активацией ретрансляторов можно включить в алгоритм управления мощностью и фазой, описанный со ссылкой на фиг.6, изменив этапы 650-670, так что:

на 650: приемник 220' также определяет порог ОСШ активации Γ_Active;

на 660: приемник 220' также передает Γ_Active на ретрансляционные станции 215:k;

на 670: каждая ретрансляционная станция 215:k сначала определяет, осуществлять ли передачи с использованием порога ОСШ активации Γ_Active, например, согласно выражению (9).

Способ и архитектуру, отвечающие настоящему изобретению, можно адаптировать к другим топологиям, отличным от вышеописанных. Например, топологию, показанную на фиг.5, можно изменить так, чтобы она включала в себя множество антенн на каждой ретрансляционной станции, как показано на фиг.7. Это дает преимущество, состоящее в том, что можно сократить количество ретрансляционных станций, в то же время обеспечивая аналогичный суммарный коэффициент усиления антенны за счет направленности. Если каждый антенный элемент отдален более чем на расстояние когерентности, то также обеспечивается выигрыш за счет разнесения. В целом, это может снизить стоимость, в то же время обеспечивая почти такую же эффективность. Однако уменьшение количества ретрансляторов может оказывать негативное влияние по причине затенения (т.е. логарифмически-нормальное замирание) и его нужно применять осторожно. С точки зрения сигнала, обработки и протокола каждая антенна может рассматриваться как отдельная ретрансляционная станция. Однако преимуществом этого подхода является то, что можно совместно использовать внутренние и другие ресурсы. Кроме того, ретрансляция, в принципе может внутренне координироваться между антеннами, тем самым ослабляя генерацию взаимных помех по отношению к непредусмотренным приемникам.

Качество связи можно дополнительно улучшить за счет использования прямого сигнала с передатчика 210 на приемник 220. Имеются, по меньшей мере, два возможных основных способа получения такого сигнала от передатчика. На фиг.8 показана топология, когда учитывается также прямая передача от передатчика.

Согласно первому способу требуются два этапа связи. Приемник объединяет сигнал, принятый непосредственно от передатчика, на первом этапе, с передачей ретранслятора, на втором этапе. Это в чем-то аналогично объединению на основе приемника в классическом ретрансляционном канале, но с ретрансляцией на основе когерентного сложения. Можно использовать объединение с максимальным отношением или с режекцией взаимных помех.

Согласно второму способу при когерентном сложении, ориентированном на передачу-ретрансляцию, используется только один этап связи, для когерентного сложения прямого сигнала с передатчика на приемник с ретранслируемыми сигналами. Это возможно, если ретрансляторы могут одновременно передавать и принимать, например, через разнесенные антенны. Фаза сигнала a_k должна обеспечивать совмещение ретранслируемого сигнала с прямым сигналом как

arg{a_k} = arg{h_1,k}-arg{h_2,k}-arg{h_BS,MS}+c₁,

где h_BS,MS - комплексный канал от базовой станции к мобильной станции. Результатом включения прямого сигнала для когерентного сложения является то, что ретрансляторы должны адаптивно регулировать свою фазу относительно прямого сигнала. Для этого можно использовать замкнутый контур управления. Подобно нормировочному коэффициенту управление мощностью приемник выдает сообщения управление фазой на всю группу ретрансляционных станций, но с вычитанием разности фаз θ из вычисленной фазовой компенсации (-arg{h_1,k}-arg{h_2,k}).

Поскольку базовая станция не вносит никакого шума посредством своей передачи, ее передаваемую мощность не нужно регулировать для достижения оптимальной эффективности, что необходимо для ретрансляторов. Напротив, эффективность монотонно возрастает с увеличением передаваемой мощности базовой станции. Однако одна возможность состоит в минимизации общей передаваемой мощности, совокупной мощности ретрансляторов и мощности базовой станции. Настройка параметров в этом случае аналогична полученной при рассмотрении регенеративной ретрансляции, с учетом того, что базовая станция рассматривается как ретранслятор. В дополнение к вышеизложенному можно также использовать множество антенных элементов в передатчике по аналогии с ретрансляторами с множеством антенн.

Вывод относительных и общих параметров передачи также непосредственно применим к передаче на нескольких несущих, например, ОМЧР, с независимой обработкой каждой поднесущей. При этом предполагаются последующие общее амплитудное нормирование, фазовая и амплитудная компенсация, распределенная по ретрансляторам для каждой поднесущей. Для этого используется способ БПФ-обработка-ОБПФ или, возможно, фильтрация во временной области. Управление мощностью может предусматривать передачу нормировочного коэффициента ϕ и указание мощности ретранслятора P_RS в векторном виде для оптимизации эффективности на каждой поднесущей. Согласно более практичному решению ϕи P_RS передают в виде скаляров, действуя на всех поднесущих. В случае оптимизации поднесущих, в процессе управления мощностью можно затем минимизировать мощность и суммарную передаваемую мощность по всем поднесущим для обеспечения нужного качества связи. Это обеспечивает некоторый выигрыш за счет разнесения в частотной области.

Другой аспект ОМЧР состоит в том, что это предпочтительный выбор для вышеописанного когерентного сложения, ориентированного на передачу-ретрансляцию. Дело в том, что циклический префикс допускает некоторую короткую задержку на перенос через ретранслятор, где фаза и амплитуда изменяются посредством фильтра временной области, обеспечивая немедленную передачу.

Для передач на одной несущей, например, МДКР, и с частотно-избирательными каналами может использоваться операция в частотной области, аналогичная ОМЧР, или, в необязательном порядке, может осуществляться фазовая синхронизация в канале самого сильного сигнала или с помощью фильтра частотной области, рассмотренного в ОМЧР.

Для реализации когерентного сложения важно синхронизировать частоту ретрансляционной станции с общим источником. В системе сотовой связи БС является естественным источником, поскольку точность такого сигнала на базовой станции, в общем случае, выше, чем на любой мобильной станции. Эта функция может применять регулярную компенсацию сдвига частоты, осуществляемую в традиционных реализациях приемника ОМЧР, что ослабляет межканальную помеху.

Однако ретрансляторы могут, в необязательном порядке, применять ГСП для синхронизации частоты, если она доступна.

Хотя изобретение описано, в основном, применительно к когерентному сложению, оно этим не ограничивается. Изобретение применимо к различным типам существующих и предполагаемых в будущем способов кооперативной ретрансляции с двумя ретрансляционными участками. В самом общем случае параметры передачи ретрансляторов являются функциями характеристик связи первой линии связи, характеристик связи второй линии связи или их комбинации. Качество связи описано исходя из комплексного коэффициента усиления канала (пригодного для когерентного сложения), однако при рассмотрении других схем (обеспечивающих коэффициенты усиления за счет разнесения и/или пространственного мультиплексирования) более предпочтительными могут быть другие характеристические метрики линии связи. Например, для разнесения Аламоути предпочтительнее использовать метрику среднего коэффициента усиления канала, G, вместо комплексных коэффициентов усиления канала, h.

Хотя изобретение описано в связи с тем, что в настоящее время считается наиболее практическими и предпочтительными вариантами осуществления следует понимать, что изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления, но напротив, призвано охватывать различные модификации и эквивалентные схемы, отвечающие сущности и объему прилагаемой формулы изобретения.

Подробный вывод

При анализе предполагается, что имеются K произвольно расположенных ретрансляционных станций. Каждая ретрансляционная станция k∈{1,2,...,K} принимает сигнал, составленный из ослабленной версии полезного сигнала, например, смоделированный в виде комплексного гауссова распределения, x ˜ N(0,1), а также шума плюс помехи,n_RS,k, согласно

где h_1,k - комплексный коэффициент усиления в канале от базовой станции к ретрансляционной станции k,и P_BS - передаваемая мощность базовой станции.

В ретрансляторе, y_k (для удобства анализа) нормируется к единичной мощности и умножается на комплексный коэффициент, в результате чего получается выходной сигнал z_k. Затем z_k передается по линии 2 связи в приемник и, таким образом, ослабляется с комплексным коэффициентом усиления h_2,k в канале, происходит его суперпозиция с сигналами от других ретрансляторов, и добавляются шум и помеха.

Поскольку предполагается, что каждый ретранслятор нормирует принятые мощность плюс шум к единичной мощности до усиления и регулировки фазы, ограничение передаваемой мощности ретранслятора можно вводить в анализ, позволяя каждой станции k использовать передаваемую мощность

где Р_RS - суммарная передаваемая мощность всех ретрансляционных станций, и a_k - ненормированный комплексный коэффициент усиления ретрансляционной станции k.

Для ретрансляционной передачи с ограничением по совокупной мощности ОСШ в приемнике (в данном случае, мобильной станции, МС) можно выразить так:

где σ_ms ² - уровень шума плюс помехи на мобильной станции.

Условием для когерентного сложения является фазовая синхронизация сигналов, которая достигается обеспечением

где c₁ - произвольная постоянная.

Выражение для эффективного ОСШ, получающегося из когерентного сложения, можно переписать как

где

и

Заметим, что Γ_MS,k является «виртуальным ОСШ» в том смысле, что оно является ОСШ, если ретрансляционная станция k будет сама использовать всю совокупную передаваемую мощность ретрансляционных станций.

Заметим, что выражение для ОСШ имеет вид

который можно преобразовать, используя

что дает

Теперь ограничим числитель сверху согласно неравенству Коши-Шварца

следовательно, можно получить равенство для оптимальных b_k, и в результате ОСШ выражается следующим образом:

Его удобно выразить через ОСШ в виде

Благодаря этой идентификации, можно видеть, что максимального ОСШ можно добиться, если

где Const это произвольная постоянная, которую для удобства можно задать равной единице.

С точки зрения управления мощностью, интересно отметить, что, в случае оптимального ОСШ, числитель в точности равен квадрату знаменателя. Это знание можно использовать в качестве цели управления мощностью.

Используя обратное преобразование, получаем

или, выражая через ОСШ,

Следовательно, ретранслятор, принимающий сигнал y_k, может определить z_k, определив

Добавление регенеративной ретрансляции

Если ОСШ в ретрансляционной станции достаточно велико, то принятый сигнал можно декодировать до ретрансляции сигнала. Чтобы смоделировать эту процедуру, положим, что для декодирования достаточно иметь ОСШ, превышающее минимальное значение Γ_Decode. Это выгодно потому, что можно полностью избежать пересылки искажающего шума (и помехи), что приводит к дополнительному повышению ОСШ в приемнике. Однако, в этом случае, декодированный сигнал следует компенсировать по фазе только для второго ретрансляционного участка, т.е.

Задав σ_RS,k ²= 0 для этих станций в предыдущих выражениях, можно получить модуль множителя a_k, а также вклад в повышение ОСШ. Объединение свободной от шумов (регенеративной) и зашумленной (нерегенеративной) передачи принимает вид:

и

И

Заметим, что Г_RS,k < Γ_Decode является только моделью, полезной для оценки эффективности в смешанном сценарии нерегенеративной и регенеративной ретрансляции. На практике, верхние выражения, т.е. соответствующие Γ_RS,k < Γ_Decode, используются, когда сигнал не пересылается в нерегенеративном режиме, а нижние выражения, т.е. соответствующие Г_RS,k > Γ_Decode, используются, когда сигнал не пересылается в регенеративном режиме.

Ссылки

[1]. J. N. Laneman, Cooperative Diversity in Wireless Networks:

Algorithms and Architectures, докторская диссертация, Массачусетский технологический институт, Кембридж, Массачусетс, август 2002. <Дисертация>

[2]. J. N. Laneman and G. W. Wornell, "An Efficient Protocol for Realizing Distributed Spatial Diversity in Wireless Ad-Hoc Networks," in Proc. of ARL FedLab Symposium on Advanced Telecommunications and Information Distribution (ATIRP-2001), (College Park, MD), март 2001. <Доклад>

[3]. J. N. Laneman and G. W. Wornell, "Energy-Efficient Antenna-Sharing and Relaying for Wireless Networks," in Proc. IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC-2000), (Чикаго, Иллинойс), сентябрь 2000.

[4]. B. Schein and R. Gallagher, "The Gaussian parallel relay network," in IEEE International Symposium on Information Theory ISIT2000, Сорренто, Италия, 25-30 июня, 2000.

[5]. B. Schein. "Distributed Coordination in Network hiformation Theory." PhD thesis, стр. 64-68, MIT, Кембридж, Массачусетс, август 2001. Lippman, Bletsas

[6]. T.M. Cover and A. A. El Gamal, "Capacity theorems for the relay channel," IEEE Trans. Inform. Theory, т. 25, №. 5, стр. 572-584, сент. 1979.

[7]. E. V. D. Meulen, "Three-terminal communication channels," Advances in Applied Probability, и. 3, стр. 120 154, 1971.

[8]. A. Sendonaris, E. Erkip, B. Aazhang, "Increasing CDMA Cell

Capacity via In-Cell User Cooperation", Department of Electrical and Computer Engineering, Rice University, Poster Titles, 11 ноября, 1997.

[9]. M. Dohler, E. Lefranc, H. Aghvami, "Virtual Antenna Arrays for Future Wireless Mobile Communication Systems," ICT2002, июнь 2002.

[10]. G. W. Wornell, V. Poor, "Wireless Communications: Signal Processing Perspectives (Prentice Hall Signal Processing Series) Prentice Hall; 1-е издание (апрель 1998).

1. Способ осуществления связи в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками, в которой передатчик (210), приемник (220) и, по меньшей мере, одна ретрансляционная станция (215) участвуют в сеансе связи, и ретрансляционная станция (215) пересылает сигналы из первой линии связи между передатчиком (210) и ретрансляционной станцией (215) во вторую линию связи между ретрансляционными станциями (215) и приемником (220), отличающийся тем, что пересылку, осуществляемую, по меньшей мере, одной ретрансляционной станцией (215), адаптируют в соответствии с оцененными характеристиками радиоканала первой и второй линий связи.

2. Способ по п.1, в котором в сеансе связи участвует совокупность ретрансляционных станций (215), и их соответствующую пересылку адаптируют на основании относительного параметра передачи, характерного для каждой ретрансляционной станции, и общего параметра передачи, который является общим для всех ретрансляционных станций.

3. Способ по п.1, в котором способ содержит этапы, на которых определяют характеристики (410, 430) радиоканалов первой и второй линий связи с использованием пилот-сигналов,

определяют (440), по меньшей мере, один относительный параметр передачи, по меньшей мере, частично на основании канальных оценок каждого канала ретрансляционных станций первой и второй линий связи, определяют, по меньшей мере, общий параметр передачи для всех ретрансляционных станций,

пересылают (450; 450′) сигнал из первой линии связи по второй линии связи, причем пересылаемый сигнал адаптируют на основании относительного параметра передачи каждой ретрансляционной станции и общего параметра передачи.

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором адаптация передаваемого сигнала содержит регулировку фазы.

5. Способ по любому из пп.1-3, в котором адаптация передаваемого сигнала содержит регулировку мощности передачи.

6. Способ по любому из пп.1-3, в котором адаптация передаваемого сигнала содержит регулировку мощности передачи и фазы.

7. Способ по п.3, в котором адаптация передаваемого сигнала содержит регулировку параметров, относящихся к разнесению.

8. Способ по п.7, в котором адаптация передаваемого сигнала содержит регулировку параметров, относящихся к разнесению по задержке.

9. Способ по п.7, в котором адаптация передаваемого сигнала содержит регулировку параметров, относящихся к разнесению по пространственно-временному кодированию.

10. Способ по п.3, в котором, на этапе использования соответствующего относительного параметра передачи ретрансляционной станции и общего(их) параметра(ов) передачи для адаптации последующих передач на линии 2 связи, после получения сигнала y_k, передают (670) сигнал

где параметры Г_RS,k и Г_MS,k - относительные параметры передачи, локально определенные на основании канальных оценок h_1,k и h_2,k, P_BS - передаваемая мощность передатчика, σ_RS ² - уровень шума и помехи в ретрансляционной станции, P_RS - совокупная передаваемая мощность от всех ретрансляционных станций, σ_MS ² - уровень шума в каждом приемнике и нормировочный коэффициент ϕ - общий параметр, основанный на качестве связи в целом, воспринимаемом приемником (220′).

11. Ретрансляционная станция (215), адаптированная для использования в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками, при этом сеть содержит передатчик (210), приемник (220) и, по меньшей мере, одну ретрансляционную станцию (215), причем ретрансляционная станция (215) предназначена для пересылки сигналов из первой линии связи между передатчиком (210) и ретрансляционной станцией (215) во вторую линию связи между ретрансляционными станциями (215) и приемником (220), отличающаяся тем, что ретрансляционная станция (215) снабжена средством (218) для адаптации пересылки на основании характеристик радиоканала первой и второй линий связи.

12. Ретрансляционная станция по п.11, в которой ретрансляционная станция (215) дополнительно снабжена средством (216) для определения характеристик канала и средством (217) для определения относительных параметров передачи на основании характеристик канала, и пересылка, по меньшей мере, частично основана на относительных параметрах передачи.

13. Ретрансляционная станция по п.11 или 12, в которой ретрансляционная станция (215) дополнительно снабжена средством для приема общего параметра передачи, и пересылка, по меньшей мере, частично основана на относительных параметрах передачи и общем параметре передачи.

14. Система передачи в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками, в которой сеть содержит передатчик (210), приемник (220) и, по меньшей мере, одну ретрансляционную станцию (215), причем ретрансляционная станция (215) предназначена для пересылки сигналов из первой линии связи между передатчиком (210) и ретрансляционной станцией (215) во вторую линию связи между ретрансляционными станциями (215) и приемником (220), отличающаяся тем, что ретрансляционная станция (215) использует характеристики радиоканала первой и второй линий связи для пересылки по второй линии связи.

15. Система по п.14, в которой ретрансляционная станция (215) дополнительно снабжена средством (216) для определения характеристик канала и средством (217) для определения относительных параметров передачи на основании характеристик канала, и пересылка, по меньшей мере, частично основана на относительных параметрах передачи.

16. Система по п.14, содержащая средство для определения общего параметра передачи, который базируется на качестве связи в целом между передатчиком (210′) и приемником (220′), и ретрансляционная станция (215) дополнительно снабжена средством для приема общего параметра передачи, и пересылка по второй линии связи, по меньшей мере, частично основана на относительных параметрах передачи и общем параметре передачи.

17. Приемник (220′) для использования в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками, причем сеть содержит передатчик (210), приемник (220) и, по меньшей мере, одну ретрансляционную станцию (215), причем ретрансляционная станция (215) предназначена для пересылки сигналов из первой линии связи между передатчиком (210) и ретрансляционной станцией (215) во вторую линию связи между ретрансляционными станциями (215) и приемником (220), отличающийся тем, что приемник (220′) снабжен средством для определения, по меньшей мере, одного относительного параметра передачи, который базируется на характеристиках, по меньшей мере, первой линии связи, и средством для распределения относительного параметра передачи на ретрансляционную станцию.

18. Приемник (220′) по п.17, в котором средство определения предназначено для определения совокупности относительных параметров передачи, по одному для каждой ретрансляционной станции (215), участвующей в сеансе связи.

19. Приемник (220′) по п.18, в котором относительный параметр передачи основан на характеристиках первой и второй линий связи.

20. Приемник (220′) по п.19, в котором приемник дополнительно снабжен средством для определения общего параметра передачи, который базируется на качестве связи в целом между передатчиком (210′) и приемником (220′).

21. Базовая станция (210), предназначенная для использования в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками, содержащая приемник (220′) по любому из пп.17-20.

22. Мобильная станция (220), предназначенная для использования в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками, содержащая приемник (220′) по любому из пп.17-20.