TWI444083B - 無線通訊系統及其中繼通訊裝置與無線通訊裝置 - Google Patents

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無線通訊系統及其中繼通訊裝置與無線通訊裝置
本揭露是有關於一種無線通訊系統及其中繼通訊裝置與無線通訊裝置。
目前無線通訊技術逐漸採用中繼轉傳(relay)技術來改善高傳輸速率的無線通訊涵蓋面積、群體移動性(group mobility)、基地台邊際傳輸量(cell-edge throughput)以及提供臨時的網路佈建方式。中繼通訊裝置(relay station)通常藉由無線傳輸方式連接至基地台，進而連接至無線接取網路(radio access network)。中繼通訊裝置所採用的連接方式可以分為：同頻段(inband)與異頻段(outband)。所述的同頻段連接方式即為在無線接取網路至中繼通訊裝置的鏈結(link)與無線接取網路至無線通訊裝置(或無線終端通訊裝置)的鏈結都使用相同的頻段或相同的載波。相反地，異頻段連接方式則為在無線接取網路至中繼通訊裝置的鏈結(link)，並沒有與無線接取網路直接至無線通訊裝置(或無線終端通訊裝置)的鏈結相同的頻段或相同的載波。
另外，中繼通訊裝置的鏈結又可分為透明的(transparent)以及非透明的(non-transparent)。透明的中繼轉傳方式中，無線通訊裝置(或稱為UE)並不知道其與無線接取網路之間的溝通是否藉由中繼通訊裝置所進行的。相反的，非透明的中繼轉傳方式中，無線通訊裝置(UE)知道其 與無線接取網路之間的溝通是否藉由中繼通訊裝置所進行的。目前有IEEE 802.16j為主要採用中繼轉傳的無線通訊系統標準，但仍有其他通訊系統標準可使用中繼通訊裝置，例如：IEEE 802.16m標準與第三代通訊系統夥伴專案的先進長程演進(Third Generation Partnership Project Long Term Evolution Advanded，簡稱為3GPP LTE-Advanced)標準。
圖1A是一種習知的具有第一類中繼通訊裝置(Type 1 relay)的無線通訊系統10的示意圖。無線通訊系統10包括基地台101、第一類中繼通訊裝置102與無線通訊裝置103。第一類中繼通訊裝置102運作非透明的中繼轉傳方式，其控制本身所涵蓋的細胞範圍，還可控制一或多個細胞，並且具有一獨特的實體層細胞身份(physical layer cell identity)。從無線通訊裝置103看來，第一類中繼通訊裝置102與基地台101的無線資源管理(radio resource management，簡稱為RRM)方式是相同的。第3層中繼(layer 3 relay)通訊裝置，例如：實現自我回傳(self-backhauling)功能的第一類中繼通訊節點即類似於第一類中繼通訊裝置102。
3GPP LTE-Advanced標準支援第一類中繼通訊裝置。例如，在3GPP第8版(Release 8)標準中，定義第一類中繼通訊裝置可傳送自己的一或多個同步通道(synchronization channel)與一或多個參考符號(reference symbols)。在單一細胞運作狀況下，無線通訊裝置103會 接收到由第一類中繼通訊裝置102發出的排程資訊與混合行自動重傳(HARQ)回授信號，並且無線通訊裝置103會傳送自己的控制信號資料或控制通道(例如：SR/CQI/ACK)回覆給第一類中繼通訊裝置102。在運作上，假若無線通訊裝置103是一個符合3GPP Release 8的使用者裝置(簡稱為UE)，第一類中繼通訊裝置102就像是一個符合3GPP Release 8的先進基地台(簡稱為eNodeB)。
圖1B是圖1A的無線通訊系統的下行鏈結從基地台101經過中繼裝置102到無線通訊裝置103傳送接收方式的示意圖。請同時參照圖1A與圖1B，在無線通訊系統10的下行鏈結(包括第一類中繼通訊裝置102下行至無線通訊裝置103，以及基地台101下行至第一類中繼通訊裝置102)，皆採用分時多工(time division multiplexing，簡稱為TDM)模式。圖1B將時間分成兩區，時間槽1與時間槽2，時間槽1為第一類中繼通訊裝置102的下行鏈結而時間槽2為無線通訊裝置103的下行鏈結。因為採用TDM模式來結合兩個鏈結於同一載波上或者第一類中繼通訊裝置102為同頻中繼通訊裝置，因此最高傳輸率由於分時多工的關係而降低。
上行鏈結的部分也可能為第一類中繼通訊裝置102上行至基地台101的鏈結與無線通訊裝置103上行至第一類中繼通訊裝置102使用相同載波。如果是分頻雙工(frequency division duplex，簡稱為FDD)，上行鏈結亦會類似下行鏈結以TDM的方式分時使用此載波。如果是分時 雙工(time division duplex，簡稱為TDD)，此載波會再切割出兩個時槽給各自的上行鏈結。
圖2A是一種習知的具有第二類中繼通訊裝置(Type 2 relay)的無線通訊系統20的示意圖。無線通訊系統20包括基地台201、第二類中繼通訊裝置202與無線通訊裝置(或無線終端通訊裝置)203。第二類中繼通訊裝置202運作透明的與同頻段的中繼轉傳方式，其並不具獨特的實體層細胞身份(但仍可有一中繼身份)。從無線通訊裝置203看來，基地台201為無線通訊系統20的細胞施予者(donor cell)具有主控權，且具有至少部份無線資源管理(簡稱為RRM)並直接控制無線通訊裝置203。但仍有一部份無線資源管理是在第二類中繼通訊裝置202上運作的。例如，智慧型中繼(smart repeater)通訊裝置、解碼與轉傳(decode-and-forward)通訊裝置以及第2層中繼(layer 3 relay)通訊裝置即類似於第二類中繼通訊裝置202。
圖2B是圖2A的無線通訊系統的傳送接收方式的示意圖。請同時參照圖2A與圖2B，在無線通訊系統20的下行鏈結(包括第二類中繼通訊裝置202下行至無線通訊裝置203，以及基地台201下行至第二類中繼通訊裝置202，以及基地台201下行至無線通訊裝置203)，皆採用TDM模式。無線通訊裝置203的下行鏈結與第二類中繼通訊裝置202的下行鏈結由於共用一個載波。因此，無線通訊裝置203僅能使用時間槽2去接收，導致於無線通訊裝置203無法達到最高傳輸率。
上行鏈結的部分也可能為第二類中繼通訊裝置202上行至基地台201的鏈結與無線通訊裝置203上行至第二類中繼通訊裝置202使用相同載波。如果是分頻雙工(frequency division duplex，簡稱為FDD)，上行鏈結亦會類似下行鏈結以TDM的方式分時使用此載波。如果是分時雙工(time division duplex，簡稱為TDD)，此載波會額外再被分出兩個時槽給上行鏈結。
3GPP LTE-Advanced標準支援第二類中繼通訊裝置。例如，在3GPP Release 8標準中，一個細胞中的基地台201至第二類中繼通訊裝置202的介面為Un介面，而第二類中繼通訊裝置202至無線通訊裝置203的介面為Uu介面，且Un介面與Uu介面為同頻段運作。在單一細胞運作狀況下，因為第二類中繼通訊裝置202沒有實體層細胞身份，不會產生新的細胞。對於無線通訊裝置203來說，其並不知道第二類中繼通訊裝置202運作在細胞中。然而，在3GPP Release 8標準中，第二類中繼通訊裝置202可傳送實體層下行共用通道(Physical Downlink Shared Channel，簡稱為PDSCH)，不過至少不會發送共同參考信號(Common Reference Signal，簡稱為CRS)與實體層下行控制通道(Physical Downlink Control Channel，簡稱為PDCCH)。
圖3是一種因中繼通訊裝置造成轉換時間間隔的示意圖。所述的轉換時間間隔，例如為：傳送轉換間隔(transmit transition gap，簡稱為TTG)以及接收轉換間隔(receive transition gap，簡稱為RTG)。由圖3可知，中繼通訊裝置在時間槽1接收資料或控制信號之後，並無法直接中繼轉傳此資料或控制信號至無線通訊裝置。在時間槽1與時間槽2之間，需要有一個接收至傳送的轉換時間間隔，這樣無線通訊裝置才能在時間槽2由中繼通訊裝置接收資料或控制信號。相類似地，在上行鏈結中也會有一個傳送至接收的轉換時間間隔。這些轉換時間間隔會造成無線資源的浪費。
另外中繼通訊裝置在傳送流程與接收流程皆使用相同頻段，因此無線通訊裝置無法在傳送流程與接收流程使用全部的時間。由圖1B與圖2B的對應描述可知，在時間槽1的階段，無線通訊裝置並沒有接收任何資料或控制信號，因此使用者會覺得傳輸速率變慢。即使無線通訊裝置可以處理大的頻寬(例如：20MHz)，由於在部份時間內無法接收資料，無線通訊裝置將無法達到最高傳輸速率。進一步說明，由上述圖1A至圖2B的對應描述可知，無線通訊裝置的接收傳輸量(reception throughput)是受限於下行鏈結的載波數目與下行鏈結的運作時間。因此，如何降低使用中繼通訊裝置的無線通訊系統的轉換時間間隔與無線資源浪費，以提高運用中繼通訊方式的資料傳輸效率是一個重要的課題。
本揭露的一示範實施例提出一種無線通訊系統。所述 的無線通訊系統包括至少一基地台、至少一中繼通訊裝置及至少一無線通訊裝置。至少一中繼通訊裝置，無線連接於至少一基地台。至少一無線通訊裝置，無線連接至所述的中繼通訊裝置，而所述的無線通訊系統的至少二上行鏈結為同頻段，且所述的無線通訊系統的至少二下行鏈結為異頻段。
本揭露的一示範實施例提出一種無線通訊系統。此無線通訊系統，包括至少一基地台、至少一中繼通訊裝置及至少一無線通訊裝置。至少一中繼通訊裝置，無線連接至至少一基地台，其中至少一基地台與至少一中繼通訊裝置的一第一傳輸模式採用一分頻雙工模式。至少一無線通訊裝置，無線連接至至少一中繼通訊裝置，其中至少一中繼通訊裝置與至少一無線通訊裝置的一第二傳輸模式採用一分時雙工模式。
本揭露的一示範實施例提出一種中繼通訊裝置。此中繼通訊裝置，適用於在至少一基地台與至少一無線通訊裝置之間中繼轉傳一資料或一控制信號資料。所述的中繼通訊裝置的一第一上行鏈結與至少一無線通訊裝置的一第二上行鏈結為同頻段，而所述的中繼通訊裝置的一第一下行鏈結與至少一無線通訊裝置的一第二下行鏈結為相異載波。
本揭露的一示範實施例提出一種中繼通訊裝置。此中繼通訊裝置，適用於在至少一基地台與至少一無線通訊裝置之間中繼轉傳一資料或一控制信號資料。所述的中繼通 訊裝置與至少一基地台的一第一傳輸模式採用一分頻雙工模式，而所述的中繼通訊裝置與至少一無線通訊裝置的一第二傳輸模式採用一分時雙工模式。
本揭露的一示範實施例提出一種無線通訊裝置。此無線通訊裝置，適用於藉由至少一中繼通訊裝置與至少一基地台溝通。所述的無線通訊裝置與至少一中繼通訊裝置的一傳輸模式為一分頻雙工模式。所述的無線通訊裝置的第一下行鏈結與至少一中繼通訊裝置的第二下行鏈結採用一分頻多工(frequency division multiplexing，簡稱為FDM)模式。所述的無線通訊裝置的一第一上行鏈結與至少一中繼通訊裝置的第二上行鏈使用相同的載波。
為讓本揭露之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
本揭露的多個示範實施例的基本原理主要將基地台到中繼通訊裝置的一下行鏈結與中繼通訊裝置到無線通訊裝置(UE)的另一下行鏈結分開到不同的載波，以致於中繼通訊裝置到無線通訊裝置(UE)的介面不與基地台到中繼通訊裝置的介面共用載波。如此一來，無線通訊裝置在部份狀況下可以完全使用中繼通訊裝置到無線通訊裝置的介面的載波，並同時可不需要傳送與接收流程之間的轉換時間間隔。另外，中繼通訊裝置到基地台的一上行鏈結，則與無線通訊裝置到中繼通訊裝置的另一上行鏈結共用相同的 載波或無線資源。根據上述對上行鏈結與下行鏈結不同的載波配置與運作方式，相對於圖1A與圖2A的傳統做法，如要避免降低下行最高傳輸速率與降低無線通訊裝置之使用者的經驗，則需要至少4個載波，本揭露的多個示範實施例可減少至僅須3個載波，並可有效地維持中繼通訊裝置與無線通訊裝置的最高傳輸速率。本揭露的多個示範實施例中的無線通訊裝置可以為例如：數位電視、數位機上盒、筆記型電腦、平板電腦、行動電話以及智慧型手機。
圖4A是根據第一示範實施例所繪示一種具有第二類中繼通訊裝置的無線通訊系統40的示意圖。無線通訊系統40包括基地台401(例如為一eNodeB)、第二類中繼通訊裝置402與無線通訊裝置403。圖4B是圖4A的無線通訊系統40的傳送接收方式的載波與時序的示意圖。請同時參照圖4A與圖4B，在無線通訊系統40中，基地台401與第二類中繼通訊裝置402之間的傳輸方式採用FDD模式。此即，如圖4A所示，第二類中繼通訊裝置402與基地台401之間的下行鏈結使用第一頻段f1，而上行鏈結使用第三頻段f3。另外，第二類中繼通訊裝置402與無線通訊裝置403之間的傳輸方式也採用FDD模式。此即，如圖4A所示，第二類中繼通訊裝置402與無線通訊裝置403之間的下行鏈結使用第二頻段f2。此外，基地台401與無線通訊裝置403之間的傳輸方式也採用FDD模式。此即，如圖4A所示，基地台401與無線通訊裝置403之間的下行鏈結使用第二頻段f2，而上行鏈結使用第三頻段f3。
第二類中繼通訊裝置402可能僅提供資料通道(data channel)至無線通訊裝置403，而由基地台401提供控制通道(control channel)給無線通訊裝置403。更進一步來看，在下行鏈結的運作方式中，基地台401藉由第一頻段f1傳送下行資料給第二類中繼通訊裝置402，第二類中繼通訊裝置402從第一頻段f1接收下行資料。另外，第二類中繼通訊裝置402藉由第二頻段f2來傳送下行資料給無線通訊裝置403。第二類中繼通訊裝置402可同時接收下行資料與傳送下行資料，所以不需要分成兩個時間槽來分別進行接收與傳送資料的流程。
再者，下行鏈結的運作方式中，基地台401藉由第二頻段f2來傳送控制信號資料(control signaling data)給無線通訊裝置403，以協調管理(coordinate)無線通訊裝置403。例如，基地台401可藉由3GPP LTE標準中的實體層下行控制通道(Physical Downlink Control Channel，簡稱為PDCCH)、實體層混合式自動傳送指標通道(Physical hybrid-ARQ indicator，簡稱為PHICH)以及實體層控制格式指標通道(Physical control format indicator，簡稱為PCFICH)，來傳送下行控制信號資料給無線通訊裝置403。此外，基地台401還可藉由例如：IEEE 802.16m標準中的先進媒體存取通訊協定(Advanced Media Access Protocol，簡稱為A-MAP)以及超訊框標頭(Super Frame Header，簡稱為SFH)，來傳送下行控制信號資料給無線通訊裝置403。
在下行鏈結的運作方式中，第二類中繼通訊裝置402 與基地台401協同地(collaboratively)或共同地(cooperatively)藉由第二頻段f2來傳送資料給無線通訊裝置403。例如，第二類中繼通訊裝置402可藉由3GPP LTE標準中的實體層下行共用通道(Physical Downlink Shared Channel，簡稱為PDSCH)傳送下行資料給無線通訊裝置403。無線通訊裝置403則從第二頻段f2接收下行資料。
在上行鏈結的運作方式中，基地台401藉由第三頻段f3來同時協調管理第二類中繼通訊裝置402與無線通訊裝置403的上行鏈結。更進一步說明，基地台401藉由第三頻段f3在相同的一上行資料通道或一上行控制通道協調管理第二類中繼通訊裝置402與無線通訊裝置403。第二類中繼通訊裝置402與無線通訊裝置403共用相同的上行無線資源以及上行控制通道。第二類中繼通訊裝置402與無線通訊裝置403的上行鏈結可同時傳送上行資料與上行控制信號。例如，無線通訊裝置403或第二類中繼通訊裝置402，可利用3GPP LTE標準中的實體層上行控制通道(Physical Uplink Control Channel，簡稱為PUCCH)、實體層上行共用通道(Physical Uplink Shared Channel，簡稱為PUSCH)以及隨機存取通道(Random Access Channel，簡稱為RACH)，來直接傳送上行資料或上行控制信號給基地台401。另外，無線通訊裝置403或第二類中繼通訊裝置402，還可利用例如：IEEE 802.16m標準中的主要回授通道(Primary Feedback Channel，簡稱為PFBCH)以及次要回授通道(Secondary Feedback Channel，簡稱為SFBCH)，來直 接傳送上行資料或上行控制信號給基地台401。
第一示範實施例中的基地台401、第二類中繼通訊裝置402與無線通訊裝置403僅為解說的示範例。在本揭露的其他實施例中，無線通訊系統還可包括超過一基地台，每一基地台可涵蓋超過一第二類中繼通訊裝置與超過一無線通訊裝置。上述原則也應用於以下第三示範實施例與第五示範實施例。
圖5A是根據第二示範實施例所繪示一種具有第一類中繼通訊裝置的無線通訊系統的示意圖。無線通訊系統50包括基地台501、第一類中繼通訊裝置502與無線通訊裝置503。圖5B是圖5A的無線通訊系統50的傳送接收方式的示意圖。請同時參照圖5A與圖5B，基地台501與第一類中繼通訊裝置502之間的傳輸模式採用FDD模式，第一類中繼通訊裝置502與無線通訊裝置503之間的傳輸模式也採用FDD模式。此即，如圖5A所示，基地台501與第一類中繼通訊裝置502之間的下行鏈結使用第一頻段f1，而上行鏈結使用第三頻段f3。另外，第一類中繼通訊裝置502與無線通訊裝置503之間的下行鏈結使用第二頻段f2，而上行鏈結使用第三頻段f3。由於第一類中繼通訊裝置502與無線通訊裝置503的上行鏈結都使用第三頻段f3，無線通訊系統50的整體傳送與接收流程可能以TDM模式運作而分為至少2個時間槽來進行。
更進一步來看，在下行鏈結的運作方式中，基地台501藉由第一頻段f1傳送下行資料或下行控制信號資料給第一 類中繼通訊裝置502，而第一類中繼通訊裝置502從第一頻段f1接收下行資料。例如，基地台501可利用3GPP LTE標準中的PDCCH、PHICH、PCFICH、PDSCH、廣播通道(Broadcast Channel，簡稱為BCH)以及同步通道(Synchronization Channel，簡稱為SCH)，來傳送下行控制信號資料給無線通訊裝置503。又例如，基地台501還可利用IEEE 802.16m標準中的A-MAP以及超訊框標頭SFH，來傳送下行資料或下行控制信號資料給無線通訊裝置503。
在下行鏈結的運作方式中，第一類中繼通訊裝置502藉由第二頻段f2傳送下行資料或下行控制信號資料給無線通訊裝置503，而無線通訊裝置503從第二頻段f2接收下行資料。例如，第一類中繼通訊裝置502可利用3GPP LTE標準中的PDCCH、PHICH、PCFICH、PDSCH、BCH以及SCH，來傳送下行資料或下行控制信號資料給無線通訊裝置503。又例如，第一類中繼通訊裝置502還可利用IEEE 802.16m標準中的A-MAP以及SFH，來傳送下行資料或下行控制信號資料給無線通訊裝置503。
在上行鏈結的運作方式中，第一類中繼通訊裝置502與無線通訊裝置503可以藉由分碼多工(code division multiplexing，CDM)模式、TDM模式、FDM模式或此三者的任意的混合模式共用連接到基地台501的上行鏈結。換句話說，第一類中繼通訊裝置502至基地台501的一第一上行鏈結與至少一無線通訊裝置的一第二上行鏈結可藉 由CDM模式、TDM模式、FDM模式或此三者的任意的混合模式來共用第三頻段f3，以藉由此第三頻段f3傳送上行資料或上行控制信號資料。
以下舉例說明藉由TDM模式共用連接到基地台501的上行鏈結。基地台501藉由第三頻段f3來同時協調管理第一類中繼通訊裝置502與無線通訊裝置503的上行鏈結。此上行鏈結可同時傳送上行資料與上行控制信號資料，而第一類中繼通訊裝置502與無線通訊裝置503共用此上行鏈結。換句話說，基地台501藉由在相同的一上行資料通道或一上行控制通道，協調管理第一類中繼通訊裝置502與無線通訊裝置503，而此上行資料通道或此上行控制通道運作在第三頻段f3。例如，無線通訊裝置503可利用3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給第一類中繼通訊裝置502。
另外，無線通訊裝置503還可利用例如：IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給第一類中繼通訊裝置502。相類似地，第一類中繼通訊裝置502可利用3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給基地台501。另外，第一類中繼通訊裝置502還可利用例如：IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給基地台501。
請參照圖5B，在時間槽1中，第一類中繼通訊裝置502藉由第三頻段f3傳送上行資料或上行控制信號資料至基地台501，而基地台501由第三頻段f3接收上行資料或上行控制信號資料。在時間槽2中，無線通訊裝置503藉由第三頻段f3傳送上行資料或上行控制信號資料至第一類中繼通訊裝置502，而第一類中繼通訊裝置502由第三頻段f3接收上行資料或上行控制信號資料。
為了實現第一類中繼通訊裝置502在同一時間內可以藉由第三頻段f3接收由無線通訊裝置503所傳送的一上行資料，又可藉由第三頻段f3傳送另一上行資料至基地台501，第一類中繼通訊裝置502可利用天線間隔(antenna separation)的方式或方向性天線來達成此目的。另外，第二示範實施例中的基地台501、第一類中繼通訊裝置502與無線通訊裝置503僅為解說的示範例。在本揭露的其他實施例中，無線通訊系統還可包括超過一基地台，每一基地台可涵蓋超過一第一類中繼通訊裝置與超過一無線通訊裝置。上述原則也應用於以下第四示範實施例。
圖6A是根據第三示範實施例所繪示一種具有第二類中繼通訊裝置的無線通訊系統的示意圖。無線通訊系統60包括基地台601、第二類中繼通訊裝置602與無線通訊裝置603。圖6B是圖6A的無線通訊系統60的傳送接收方式的示意圖。請同時參照圖6A與圖6B，第二類中繼通訊裝置602採用TDD模式與FDD模式的混合式運作方式。基地台601與第二類中繼通訊裝置602之間的傳輸模式採 用FDD模式，基地台601與無線通訊裝置603之間的傳輸模式則採用TDD模式，而第二類中繼通訊裝置602與無線通訊裝置603之間的採用FDD模式。此即，如圖6A所示，基地台601與第二類中繼通訊裝置602之間的下行鏈結使用第一頻段f1，而上行鏈結使用第三頻段f3。另外，第二類中繼通訊裝置602與無線通訊裝置603之間的下行鏈結使用第二頻段f2。而無線通訊裝置603與基地台601之間的下行鏈結與上行鏈結都使用第二頻段f2。由於無線通訊裝置603與基地台601之間的下行鏈結與上行鏈結都使用第二頻段f2，無線通訊系統60的整體傳送與接收流程必須要分2個時間槽來進行。
更進一步來看，在下行鏈結的運作方式中，基地台601藉由第一頻段f1傳送下行資料給第二類中繼通訊裝置602，第二類中繼通訊裝置602從第一頻段f1接收下行資料，而第二類中繼通訊裝置602藉由第二頻段f2傳送下行資料給無線通訊裝置603。基地台601藉由第二頻段f2傳送下行控制信號資料，來協調管理無線通訊裝置603。例如，基地台601可利用3GPP LTE標準中的PDCCH、PHICH以及PCFICH，來傳送下行控制信號資料給無線通訊裝置603。又例如，基地台601還可利用IEEE 802.16m標準中的A-MAP以及SFH，來傳送下行資料或下行控制信號資料給無線通訊裝置603。基地台601還與第二類中繼通訊裝置602共同地或協同地藉由第二頻段f2來傳送下行資料給無線通訊裝置603，而無線通訊裝置603由第二頻段f2 來接收下行資料。
在上行鏈結的運作方式中，基地台601藉由第二頻段f2來實現上行的資料通道與上行的控制通道。無線通訊裝置603至基地台601的上行鏈結可同時傳送上行資料與上行控制信號資料。基地台601藉由相同的一第一上行資料通道或一第一上行控制通道協調管理無線通訊裝置603，其中第一上行資料通道或第一上行控制通道運作在第二頻段f2。另外，基地台601藉由相同的一第二上行資料通道或一第二上行控制通道協調管理第二類中繼通訊裝置602，其中第二上行資料通道或第二上行控制通道運作在第三頻段f3。
舉例說明，無線通訊裝置603藉由第二頻段f2，可利用3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給基地台601。而第一上行資料通道或第一上行控制通道例如為3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH。另外，無線通訊裝置603還可利用例如：IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給基地台601。而第一上行資料通道或第一上行控制通道例如為IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH。
相類似地，第二類中繼通訊裝置602藉由第三頻段f3，可利用3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給基地台601。第二上行資料通道或第二上行控制通道例如為 3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH。另外，第二類中繼通訊裝置602還可利用例如：IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給基地台601。而第二上行資料通道或第二上行控制通道例如為IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH。
請參照圖6B，在時間槽1中，基地台601與第二類中繼通訊裝置602都藉由第二頻段f2傳送下行資料或下行控制信號資料至無線通訊裝置603，而無線通訊裝置603由第二頻段f2接收下行資料或下行控制信號資料。在時間槽2中，無線通訊裝置603藉由第二頻段f2傳送上行資料或上行控制信號資料至基地台601，而基地台601由第二頻段f2接收上行資料或上行控制信號資料。
圖7A是根據第四示範實施例所繪示一種具有第一類中繼通訊裝置的無線通訊系統的示意圖。無線通訊系統70包括基地台701、第一類中繼通訊裝置702與無線通訊裝置703。圖7B是圖7A的無線通訊系統的傳送接收方式的示意圖。請同時參照圖7A與圖7B，在無線通訊系統70中，基地台701與第一類中繼通訊裝置702之間採用FDD模式，而第一類中繼通訊裝置702與無線通訊裝置703之間採用TDD模式。因為在第一類中繼通訊裝置702與無線通訊裝置703之間採用TDD模式，無線通訊系統7的整體傳送與接收流程必須要分2個時間槽來進行。此即，在時間槽1中，第一類中繼通訊裝置702藉由第二頻段f2 傳送下行資料或下行控制信號資料至無線通訊裝置703，而無線通訊裝置703由第二頻段f2接收下行資料或下行控制信號資料。在時間槽2中，無線通訊裝置703藉由第二頻段f2傳送上行資料或上行控制信號資料至無線通訊裝置703，而無線通訊裝置703由第二頻段f2接收上行資料或上行控制信號資料。
更進一步來看，在下行鏈結的運作方式中，基地台701藉由第一頻段f1傳送下行資料或下行控制信號資料給第一類中繼通訊裝置702。例如，基地台701可利用3GPP LTE標準中的PDCCH、PHICH、PCFICH、PDSCH、BCH以及SCH，來傳送資料或控制信號資料給無線通訊裝置703。又例如，基地台701還可利用IEEE 802.16m標準中的A-MAP以及SFH，來傳送下行資料或下行控制信號資料給無線通訊裝置703。
第一類中繼通訊裝置702藉由第二頻段f2傳送下行資料或下行控制信號資料給無線通訊裝置703。例如，第一類中繼通訊裝置702可利用3GPP LTE標準中的PDCCH、PHICH、PCFICH、PDSCH、BCH以及SCH，來傳送下行資料或下行控制信號資料給無線通訊裝置703。又例如，第一類中繼通訊裝置702還可利用IEEE 802.16m標準中的A-MAP以及SFH，來傳送下行資料或控制信號資料給下行無線通訊裝置703。
在上行鏈結的運作方式中，基地台701藉由第三頻段f3來接收資料或控制信號資料(由第一類中繼通訊裝置702 傳送的)。此即，第一類中繼通訊裝置702藉由第三頻段f3，可利用3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH，來直接傳送上行資料或上行控制信號給基地台701。另外，第一類中繼通訊裝置702還可利用例如：IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給基地台701。相類似地，第一類中繼通訊裝置702藉由第三頻段f3來接收上行資料或上行控制信號資料(由無線通訊裝置703傳送的)。無線通訊裝置703藉由第二頻段f2，可利用3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給第一類中繼通訊裝置702。另外，無線通訊裝置703還可利用例如：IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給第一類中繼通訊裝置702。
圖8A是根據第五示範實施例所繪示一種具有第二類中繼通訊裝置的無線通訊系統的示意圖。無線通訊系統80包括基地台801、第二類中繼通訊裝置802與無線通訊裝置803。圖8B是圖8A的無線通訊系統80的傳送接收方式的示意圖。請同時參照圖8A與圖8B，第二類中繼通訊裝置802採用TDD模式。基地台801與第二類中繼通訊裝置802之間採用TDD模式，基地台801與無線通訊裝置803之間則採用TDD模式，而第二類中繼通訊裝置802與無線通訊裝置803為單方向鏈結。此即，如圖8A所示，基地台801與第二類中繼通訊裝置802之間的上行鏈結與 下行鏈結皆使用第一頻段f1。第二類中繼通訊裝置802與無線通訊裝置803之間的下行鏈結也使用第二頻段f2，而基地台801與無線通訊裝置803之間的上行鏈結與下行鏈結皆使用第二頻段f2。由於基地台801與第二類中繼通訊裝置802之間採用TDD模式，基地台801與無線通訊裝置803之間也採用TDD模式，無線通訊系統80的整體傳送與接收流程必須要分2個時間槽來進行。
更進一步來看，在下行鏈結的運作方式中，基地台801藉由第一頻段f1傳送下行資料給第二類中繼通訊裝置602，第二類中繼通訊裝置802從第一頻段f1接收下行資料，而第二類中繼通訊裝置802藉由第二頻段f2傳送下行資料給無線通訊裝置803。基地台801藉由第二頻段f2傳送下行控制信號資料給無線通訊裝置803，來協調管理無線通訊裝置803。例如，基地台801可利用3GPP LTE標準中的PDCCH、PHICH以及PCFICH，來傳送下行控制信號資料給無線通訊裝置803。又例如，基地台801還可利用IEEE 802.16m標準中的A-MAP以及SFH，來傳送下行控制信號資料給無線通訊裝置803。基地台801還與第二類中繼通訊裝置602共同地或協同地藉由第二頻段f2來傳送下行資料給無線通訊裝置803，而無線通訊裝置803由第二頻段f2來接收下行資料。
在上行鏈結的運作方式中，基地台801藉由第二頻段f2來實現無線通訊裝置803的上行資料通道與上行控制通道。此即，無線通訊裝置803至基地台801的上行鏈結可 同時傳送上行資料與上行控制信號資料。舉例說明，無線通訊裝置803藉由第二頻段f2，可利用3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給基地台801。又例如，無線通訊裝置803還可利用例如：IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給基地台601。
相類似地，基地台801藉由第一頻段f1來實現第二類中繼通訊裝置802的上行資料通道與上行控制通道。此即，第二類中繼通訊裝置802至基地台801的上行鏈結可同時傳送上行資料與上行控制信號資料。舉例說明，第二類中繼通訊裝置802藉由第一頻段f1，可利用3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH，來直接傳送上行資料或上行控制信號資料給基地台801。又例如，第二類中繼通訊裝置802還可利用例如：IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH，來直接傳送上行資料或上行控制信號給基地台801。
請參照圖8B，在時間槽1中，基地台801藉由第一頻段f1傳送下行資料至第二類中繼通訊裝置802，並藉由第二頻段f2傳送下行資料或下行控制信號資料至無線通訊裝置803，而第二類中繼通訊裝置802另外藉由第二頻段f2傳送下行資料至無線通訊裝置803。在時間槽1中，第二類中繼通訊裝置802由第一頻段f2接收下行資料，而無線通訊裝置803由第二頻段f2接收下行資料或下行控制信 號資料。在時間槽2中，第二類中繼通訊裝置802藉由第一頻段f1傳送上行資料或上行控制信號資料至基地台801，無線通訊裝置803藉由第二頻段f2傳送上行資料或上行控制信號資料至基地台801。在時間槽2中，基地台801由第一頻段f1接收第二類中繼通訊裝置802的上行資料，且同時由第二頻段f2接收無線通訊裝置803的上行資料與上行控制信號資料。
綜上所述，本揭露的示範實施例提供一種無線通訊系統及其中繼通訊裝置與無線通訊裝置。所述的無線通訊系統藉由在上行鏈結與下行鏈結中使用同頻段或異頻段無線資源，以及適當地搭配分時雙工與分頻雙工的技術，可提升無線通訊裝置在中繼轉傳方式的最高傳輸速率。另外，還可減少在中繼轉傳的上行鏈結與下行鏈結之間的轉換時間間隔，並同時減少所需的載波資源，以提升無線資源的使用效率。
雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10、20、40、50、60、70、80‧‧‧無線通訊系統
101、201、401、501、601、701、801‧‧‧基地台
102、502、702‧‧‧第一類中繼通訊裝置
202、402、602、802‧‧‧第二類中繼通訊裝置
f1‧‧‧第一頻段
f2‧‧‧第二頻段
f3‧‧‧第三頻段
圖1A是一種習知的具有第一類中繼通訊裝置的無線通訊系統的示意圖。
圖1B是圖1A的無線通訊系統的傳送接收方式的示意 圖。
圖2A是一種習知的具有第二類中繼通訊裝置的無線通訊系統的示意圖。
圖2B是圖2A的無線通訊系統的傳送接收方式的示意圖。
圖3是一種因中繼通訊裝置造成轉換時間間隔的示意圖。
圖4A是根據第一示範實施例所繪示一種具有第二類中繼通訊裝置的無線通訊系統的示意圖。
圖4B是圖4A的無線通訊系統的傳送接收方式的載波與時序的示意圖。
圖5A是根據第二示範實施例所繪示一種具有第一類中繼通訊裝置的無線通訊系統的示意圖。
圖5B是圖5A的無線通訊系統的傳送接收方式的示意圖。
圖6A是根據第三示範實施例所繪示一種具有第二類中繼通訊裝置的無線通訊系統的示意圖。
圖6B是圖6A的無線通訊系統的傳送接收方式的示意圖。
圖7A是根據第四示範實施例所繪示一種具有第一類中繼通訊裝置的無線通訊系統的示意圖。
圖7B是圖7A的無線通訊系統的傳送接收方式的示意圖。
圖8A是根據第五示範實施例所繪示一種具有第二類 中繼通訊裝置的無線通訊系統的示意圖。
圖8B是圖8A的無線通訊系統的傳送接收方式的示意圖。
50‧‧‧無線通訊系統
501‧‧‧基地台
502‧‧‧中繼通訊裝置
503‧‧‧無線通訊裝置

Claims (15)

  1. 一種無線通訊系統，包括：至少一基地台；至少一中繼通訊裝置，無線連接至該至少一基地台；以及至少一無線通訊裝置，無線連接至該至少一中繼通訊裝置，其中該無線通訊系統中的該至少一中繼通訊裝置的上行鏈結與該至少一無線通訊裝置的上行鏈結為同頻段，而該無線通訊系統中的該至少一中繼通訊裝置的下行鏈結與該至少一無線通訊裝置的下行鏈結為異頻段，其中，上述同頻段與上述異頻段中的頻段皆為互不相同的頻段。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的無線通訊系統，其中，該至少一基地台與該至少一中繼通訊裝置之間的一第一傳輸模式採用一分頻雙工模式；該至少一基地台與該至少一無線通訊裝置的一第二傳輸模式採用該分頻雙工模式；該至少一基地台藉由一第一頻段傳送一下行資料給該至少一中繼通訊裝置；該至少一中繼通訊裝置由該第一頻段接收該下行資料；該至少一基地台與該至少一中繼通訊裝置共同地藉由一第二頻段傳送該下行資料給該至少一無線通訊裝置；該至少一無線通訊裝置由該第二頻段接收該下行資 料；該至少一基地台更藉由該第二頻段傳送一下行控制信號資料給該至少一無線通訊裝置；以及該至少一基地台在相同的一上行資料通道或一上行控制通道協調管理該至少一中繼通訊裝置以及該至少一無線通訊裝置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的無線通訊系統，其中，該至少一中繼通訊裝置傳送該下行資料給該至少一無線通訊裝置所使用的至少一通道包括第三代通訊系統夥伴專案(3GPP LTE)標準中的實體層下行共用通道(PDSCH)；該至少一基地台傳送該下行資料給該至少一無線通訊裝置所使用的至少一通道包括3GPP LTE標準中的實體層下行控制通道(PDCCH)、實體層混合式自動傳送指標通道(PHICH)、以及實體層控制格式指標通道(PCFICH)；以及該上行資料通道或該上行控制通道包括3GPP LTE標準中的實體層上行控制通道(Physical Uplink Control Channel，簡稱為PUCCH)、實體層上行共用通道(Physical Uplink Shared Channel，簡稱為PUSCH)以及隨機存取通道(Random Access Channel，簡稱為RACH)。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的無線通訊系統，其中，該至少一基地台傳送該下行資料給該至少一無線通訊裝置所使用的至少一通道包括IEEE 802.16m標準中的先 進媒體存取通訊協定(A-MAP)以及超訊框標頭(SFH)；以及該上行資料通道或該上行控制通道包括IEEE 802.16m標準中的主要回授通道(Primary Feedback Channel，簡稱為PFBCH)以及次要回授通道(Secondary Feedback Channel，簡稱為SFBCH)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的無線通訊系統，其中，該至少一基地台與該至少一中繼通訊裝置之間的一第一傳輸模式採用一分頻雙工模式；該至少一基地台與該至少一無線通訊裝置的一第二傳輸模式採用該分頻雙工模式；該至少一基地台藉由一第一頻段傳送一下行資料或一下行控制信號資料給該至少一中繼通訊裝置；該至少一中繼通訊裝置由該第一頻段接收該下行資料或該下行控制信號資料；該至少一中繼通訊裝置藉由一第二頻段傳送該下行資料或該下行控制信號資料給該至少一無線通訊裝置；該至少一無線通訊裝置由該第二頻段接收該下行資料或該下行控制信號資料；以及該至少一基地台在相同的一上行資料通道或一上行控制通道協調管理該至少一中繼通訊裝置以及該至少一無線通訊裝置，其中該上行資料通道或該上行控制通道運作在一第三頻段。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的無線通訊系統，其 中，該至少一基地台傳送該下行資料或該下行控制信號資料給該至少一中繼通訊裝置所使用的至少一通道包括3GPP LTE標準中的PDCCH、PHICH、PCFICH、PDSCH、廣播通道(BCH)以及同步通道(SCH)；以及該上行資料通道或該上行控制通道包括3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的無線通訊系統，其中，該至少一基地台傳送該下行資料或該下行控制信號資料給該至少一中繼通訊裝置所使用的至少一通道包括IEEE 802.16m標準中的A-MAP以及SFH；以及該上行資料通道或該上行控制通道包括IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的無線通訊系統，其中，該至少一中繼通訊裝置具有一方向性天線，以藉由該第三頻段同時接收一下行資料與傳送另一下行資料。
  9. 一種中繼通訊裝置，適用於在至少一基地台與至少一無線通訊裝置之間中繼轉傳一資料或一控制信號資料，其中，該中繼通訊裝置一第一上行鏈結與該至少一無線通訊裝置的一第二上行鏈結為同頻段，而該中繼通訊裝置一第一下行鏈結與該至少一無線通訊裝置的一第二下行鏈結為異頻段，其中，上述同頻段與上述異頻段中的頻段皆為互不相同的頻段。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的中繼通訊裝置，其中，該至少一基地台與該至少一中繼通訊裝置之間的一傳輸模式採用一分頻雙工模式；該中繼通訊裝置由該第一頻段接收一下行資料；該至少一基地台與該中繼通訊裝置共同地藉由一第二頻段傳送一第二資料給該至少一無線通訊裝置；以及該至少一基地台在相同的一上行資料通道或一上行控制通道協調管理該中繼通訊裝置。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的中繼通訊裝置，其中，該至少一中繼通訊裝置傳送該下行資料給該至少一無線通訊裝置所使用的至少一通道包括3GPP LTE標準中的PDSCH；以及該上行資料通道或該上行控制通道包括3GPP LTE標準中的實體層上行控制通道PUCCH、PUSCH以及RACH。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的中繼通訊裝置，其中，該上行資料通道或該上行控制通道包括IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的中繼通訊裝置，其中，該中繼通訊裝置與該至少一基地台之間的一第一傳輸模式採用一分頻雙工模式；該中繼通訊裝置與該至少一無線通訊裝置之間的一第 二傳輸模式採用該分頻雙工模式；該中繼通訊裝置由該第一頻段接收一下行資料或一下行控制信號資料；該中繼通訊裝置藉由一第二頻段傳送該下行資料或該下行控制信號資料；以及該中繼通訊裝置的一上行資料通道或一上行控制通道運作在一第三頻段。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的中繼通訊裝置，其中，該中繼通訊裝置接收該下行資料或該下行控制信號資料所使用的至少一通道包括3GPP LTE標準中的PDCCH、PHICH、PCFICH、PDSCH、BCH以及SCH；以及該上行資料通道或該上行控制通道包括3GPP LTE標準中的PUCCH、PUSCH以及RACH。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的中繼通訊裝置，其中，該中繼通訊裝置接收該下行資料或該下行控制信號資料所使用的至少一通道包括IEEE 802.16m標準中的A-MAP以及SFH；以及該上行資料通道或該上行控制通道包括IEEE 802.16m標準中的PFBCH以及SFBCH。
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