CN101965741A - 用于协作无线通信的方法和设备 - Google Patents

Abstract

用于无线通信中协作的方法和设备。该协作被认为是在多个网络元件之间进行的，该网络元件包括至少一个无线发射接收单元、至少一个中继站和至少一个基站。

Description

用于协作无线通信的方法和设备

技术领域

本发明涉及无线通信。

背景技术

协作式通信使无线发射/接收单元(WTRU)能够在向所期望的目标传输信息时相互协助。这种方法缓解了现代无线通信系统所面临的几个问题，并且不需在扩展的有线基础构造上花费大量费用。通过使用协作，还能采用与传统多输入多输出(MIMO)技术有关的空间分布性，而不需要每个节点都具有多天线。最后，再生中继作为一种基本协作技术，能够降低覆盖和吞吐量中的路径损耗和阴影效应。

将协作结合至现代无线系统中的一个问题是需要将系统构造演进为能够实现协作。有效的协作技术，特别是在无线系统中，通常涉及通信栈的较低层的高级算法，例如层1(物理层，或PHY)和层2/3(根据系统而定的媒介接入控制(MAC)、无线电链路控制(RLC)或逻辑链路控制(LLC))的高级算法。但是，这种算法需要在多用户系统中的接收机设计、纠错读取码(lisecode)设计、自动重传请求(ARQ)和混合自动重传请求(HARQ)过程和调度中也使用高级技术。

因此，需要考虑协作对蜂窝系统，包括系统构造方面的影响。下行链路和上行链路分别在每种情况下需要考虑几种协作方案，这些协作方案会产生不同的基础构造。在每种情况中，都考虑了对系统操作的影响，重点是ARQ/HARQ和调度，并提出了方案。

随着用户对各种高质量和高数据速率的业务和应用的需求的增长，无线通信链路的容量将要用尽。现在认为单天线系统已经不能满足这些需求，运营商正转至多天线系统。除了其所能实现的前所未有的数据速率以外，多天线系统并不能对远距离或低信噪比(SNR)的应用提供显著增益。

中继通信有可能能够解决该问题，并正成为各项研究活动的焦点。与传统的点对点通信技术不同，中继技术引入了称为“中继”的第三方实体，该实体协助源端与目标之间的通信。

当协助源端时，中继与源端就各种协议达成一致，以将所预定的消息发送至其目标，例如跳频和分集协议。对于跳频，由源端发送消息，中继接收，之后转发给目标。对于分集协议，中继和信源使用某些分集方案，同时向目标进行传送。

中继在调度和提供额外的虚拟天线方面所带来的功能性是中继系统的关键优势。例如，多天线会受到大小和花费的限制，因此很难实现多于四个天线。但是，对于中继，可以以分布式的方式来增加链路中天线的数量，从而可增加更多的数据速率增益。同时，通过调节中继位置，或通过选择具有合适信道状况的中继，低SNR和远距离链路可具有显著改进。并且，小区边缘用户通常由于其所受到的高干扰而令人不满意。在这种情况下，可以使用中继来在小区间增加和重新分布吞吐量，以增强这些令人不满意的链路。

虽然中继具有这些显著的优点，并且协作通信有了大量的理论进展，但是在将协作通信的优势引入实际蜂窝系统方面，几乎没有进行任何工作。造成这一结果的原因是缺乏经过实际情况验证的有明显优点的有效协作协议和高昂的实施费用。因此，需要能够适用于蜂窝通信系统的协作通信协议。

目前中继系统在改进较差通信链路方面表现出了很大希望。通过使中继以多跳的方式向目标传送完整消息，可以使极远程的通信终端获得连接。但是，多跳会产生通信延迟，这种延迟在某些实时应用中是不可接受的。

一种更加改进的中继通信架构是协作通信。与多跳不同，源端与一个中继或多个中继协作，以提供分集或复用增益。例如，源端和中继可以按阿拉莫提(Alamouti)方案来进行传送。中继可以选择在协助前解码消息，或仅在将其功率调节为适应信道后将消息转发。这些技术分别称为解码转发(DF)和放大转发(AF)。

这些技术的主要缺点是当使用DF时，中继会产生延迟。一种避免延迟的方法是使用这样一种编码方式：该编码方式能够使目标在中继进行接收时，从通信初始时收集数据。通过这样做，能够减少DF协议所产生的延迟。这样目标就能接收到连续的传输吞吐量。

在另一种方案中，使用喷泉码(fountain)编码进行广播应用，这种喷泉码的一种情况是最优地为删除信道所构造的特定无比率(rateless)编码情况。但是，对于实际中继系统，需要有效使用无比率编码。

由于RS与BS之间的传输延迟、BS和RS本地振荡器的频率偏移以及RS中的处理延迟，到WTRU的RS传输定时可能会与到WTRU的BS传输定时不同。在协作阶段，WTRU从BS和RS分别接收到的数据流不一致会造成相互干扰。流之间的干扰会降低WTRU所接收的数据速率，从而降低协作的潜在性能。

因此，需要通过将BS和RS的DL传输同步来解决该问题。通过使用同步的BS和RS的DL传输能够有助于降低到WTRU的RS传输与BS传输之间的干扰，并能够使用多种分集方案(例如Alamouti或MIMO方案)，同时避免复杂的WTRU接收机设计。

现有技术的解决方案表明，可通过定时调整(TA)方案来实现对上行链路(UL)的WTRU传输的定时调整。虽然通常对UL使用了TA方案，但是目前还没有对DL使用，而在协作网络环境中需要使用DL。

还需要通过智能使用中继来提高链路性能。但是，简单的多跳中继(即，中继仅将其接收的相同数据进行转发)并不太可能产生显著增益。而是需要使用更复杂的协作技术。其中包括协作编码技术，例如分布式波束成型和分布式空间复用技术。因此，还需要使用多用户检测器，特别是连续干扰消除器(SIC)来优化来自信源和中继的传输的联合接收性能。通常最小均方差连续干扰消除器(MMSE-SIC)接收机可作为候选接收机用于第三代合作伙伴计划(3GPP)的长期演进(LTE)技术，用于对来自相同发射机的空间流进行分隔。因此，需要将信源和中继传输放在不同传输流中，并使用SIC来接收这些传输。实际上，至少对于OFDM MIMO技术来说，其甚至不需要额外的接收机架构。

特别地，SIC接收机能够利用透明可行性，并表明一旦在通信系统中使用了该接收机，其大部分协作分集的优势将会转移到MAC层。与协作传输河编码不同，需要对直接传输与简单多跳进行较好的调度组合来实现协作中继的优势，并且在一些情况下，超出良好设计的PHY层方案传输所能达到的效果。

发明内容

用于在无线通信中进行协作的方法和装置。在多个网络元素之间进行协作，该多个网络元素包括至少一个无线发射接收单元、至少一个中继站和至少一个基站。

附图说明

将从以下对实施例的描述中对本发明获得更详细的理解，该描述是结合附图以示例的方式给出的，在附图中：

图1是用于蜂窝系统的四个中继架构的示意图；

图2是协作中继示例架构的示意图；

图3是多WTRU服务中继示例架构的示意图；

图4是当多个中继无线串联时，用于转发的中继架构变形的示意图；

图5是当RS和BS之间的连接可以为静态或动态时，系统中的多个小区的示意图；

图6是当RS连接至多个BS时，示例架构的示意图；

图7是表示基本在不同时间间隔传送和接收信号的示例TDM中继的示意图；

图8是表示涉及解码转发方案的操作顺序的流程图；

图9是按下文为下行链路(DL)而定义的协议1(P1)的流程图；

图10是表示示例多播分离RTS的流程图，该多播分离RTS称为协议2(P2)，并按下文为DL情况而定义；

图11是全信息中继示例的示意图；

图12是转发中继示例的示意图；

图13是协作中继示例的示意图；

图14是具有FDM MIMO的转发中继示例的示意图；

图15是TDDR方案示例的示意图；

图16是使用喷泉扩展时分双工中继(FTDDR)方案的另一示例实施例的示意图；

图17是并行传输复用中继(PTDR)协议示例的示意图；

图18是STDDR示例的示意图；

图19是协议栈示例的示意图；

图20是实现WTRU协议栈的第二可替换实施方式的示意图；

图21是实现WTRU协议栈的第三可替换实施方式的示意图；

图22是涉及通过RS从BS向WTRU传输IP分组的操作顺序的流程图；

图23是涉及MAC级RS的操作顺序的流程图；

图24A和24B是使用RLC级RS的数据传输的可替换实施方式的示意图；

图25是在用户层使用两跳模式的操作示意图；

图26是位于RS和BS之间的MAC的MAC中继子层的示例示意图；

图27是用于PHY级RS的协议架构示例的示意图；

图28是用于MAC级RS的协议架构示例的示意图；

图29是用于RLC级RS的协议架构示例的示意图；

图30是涉及通过RS从BS向WTRU传输IP分组的操作顺序的示意图；

图31是当BS不知道详细的中继操作时的数据传输操作的流程图；

图32是智能中继和从属中继的信号流示例的示意图；

图33A和33B是当BS和中继包含层2平面层实体时，协议架构示例的示意图；

图34是协作报头示例的示意图；

图35是可用于为报头和有效载荷区分信道编码的技术示例的示意图；

图36是用于为报头和有效载荷进行分离信道编码的技术示例的流程图；

图37是具有报头和有效载荷的下行链路数据分组的示意图；

图38是使用五种信道状态的中继系统的示意图；

图39是包含“继承”报头的传输报头的示意图，该“继承”报头附加了1位，称为“coop.header indicator bit(报头指示符位)”；

图40是一种下行链路方案示例的示意图；

图41是一种下行链路方案示例的示意图；

图42是一种下行链路方案示例的示意图；

图43是一种下行链路方案示例的示意图；

图44是一种下行链路方案示例的示意图；

图45是一种下行链路方案示例的示意图；

图46是一种下行链路方案示例的示意图；

图47是一种下行链路方案示例的示意图；

图48是一种用于DL的控制信道的示意图；

图49是一种用于UL的控制信道示例的示意图；

图50是一种用于UL的控制信道示例的示意图；

图51是一种用于SI的帧架构示例的示意图；以及

图52是使用定时调整过程，对WTRU的BS和RS DL传输进行同步的示例的示意图。

具体实施方式

当在下文中提及时，术语“无线发射/接收单元(WTRU)”包括但不限于用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、计算机或任何能够在无线环境中进行操作的其它类型的用户设备。当在下文中提及时，术语“基站”包括但不限于节点B、站点控制器、接入点(AP)或任何能够在无线环境中进行操作的其它类型的接口设备。当在下文中提及时，术语“中继站”可称为中继或RS。

虽然本发明是在第三代(3G)蜂窝无线系统的环境中进行描述的，但是其不应被认为局限在该系统中，3G系统仅是用作示例。

中继物理架构

可以以多种方式在蜂窝系统中使用中继。在本节中，描述了4种主要架构，并在图1中示出。这4种示例性架构可单独使用或以任意方式结合使用。这些示例性架构称作架构-1：转发中继架构110；架构-2：多WTRU服务中继架构120(在图3中进行了更详细的表示)；架构-3：协作中继架构130(在图2中进行了更详细的表示)；以及架构-4：多BS共享中继架构140。每种示例性架构都包括至少一个WTRU 150、至少一个中继站(RS)160和一个基站(BS)195。

每个WTRU 150都可以包括发射机165、接收机170和处理器175。每个RS 160都可以包括发射机180、接收机185和处理器190。

在这些架构中的每种架构中都可由各个节点传送和接收各种信号，下面将详细描述。实际上，对于每种架构都存在多种信令实施方式。我们将这些实施方式总称为“中继传输方案”或简称为“传输方案”。下面讨论上述4种架构的优点和应用。

在架构-1110中，WTRU可仅从RS 160，而不直接从BS 195接收信号。也就是说，WTRU 110位于BS覆盖的深度阴影的区域或直接位于BS覆盖盲区中。这种架构还可用于位于小区边缘的WTRU，此时来自相邻小区的小区间干扰很大。在这种情况下，转发中继160从BS 195接收DL数据，并直接将该数据转发给WTRU 150，对于UL数据也是这样。这种转发中继架构的变形是存在多个串联连接(无线地)的中继的一种中继架构。这在图4中示出。

在架构-2120中，RS 160服务于多个位于该RS 160的覆盖区域内的WTRU 150。这种架构的优势是可将BS-RS数据通信集合在一起，从而减小开销。例如，可通过为集合分组定义结合的报头来减少与各种分组报头有关的开销。

在架构-3130中，虽然比通常从RS 160所接收的信号弱，但是WTRU 150还能够直接从BS 195接收和处理信号。这种配置具有两个重要的意义。首先，由于BS 195向RS 160发送DL数据，WTRU 150可监视和接收具有特定误差率的一些或全部数据。这种数据通常称作“软”数据。这减少了由RS 160“转发”的数据量，或增加了对RS 160所“转发”的数据量成功接收的可能性。第二，BS 195和RS 160可同时向WTRU 150传送两个“协作”信号，模仿了多天线情况。由于在这种情况中没有配置“多天线”，因此我们将其称为“分布式MIMO”配置。这种架构的优势与使用MIMO的好处类似。

架构-4140使用多个RS 160来协助WTRU 150。这种示例也可看作分布式MIMO配置，其增强了性能。

以技术上直接转发的方式将这4种基础架构中的两个或更多个相结合，能够产生实用的配置来克服上述问题。

在图1的每种架构中，将RS 160被示出与给定小区相关联。当系统中有多个小区时，RS 160与BS 195之间的关联可以是静态或动态的，如图5所示。在另一种实施方式中，RS 160可以与多个BS 195相关联，如图6所示。这实现了多个小区间的协作和兼容性，以有效地通过一组共享RS来为WTRU组服务。

参考图1，当单个BS-RS信道155服务于单个WTRU 150时，要解决的技术问题是，怎样向WTRU 150通知有关RS 160的情况。例如，这可通过BS 195广播关于RS 160的信息来实现。可替换地，RS 160可广播其存在情况。另一个技术问题是，WTRU 150怎样选择RS 160，并怎样将其自身与所选RS 160相关联。所增加的复杂性是还需要将关联信息发送至BS 195。

对于同步，在中继中所产生的延迟会叠加在BS 195与WTRU 150之间的主要传输延迟上。反过来，往返时间(RTT)也会受到影响，这会影响特定协议的性能，例如TCP和ARQ。结果，BS 195和WTRU 150的缓冲需求也会增加。

必须在WTRU中继、BS中继和WTRU中继BS之间交换最小量的信令信息。因此，需要确定这些信令的需求是什么，以及怎样被传送。例如，功率控制消息和定时提前消息只需在WTRU 150和RS 160之间传递，而不需传送至BS 195。

中继传输方案(RTS)

上节介绍了用于在蜂窝网络中使用RS的各种物理架构，需要注意，每种架构都可支持用于不同节点传输和接收的不同信号的选择。本节描述了多个这种“传输方案”，并分析了其性能。图7是TDM中继示例的示意图，其中中继在不同时间间隔传送和接收信号。例如，在DL，TDM中继705a，…，705j可在一个时间间隔从BS 710接收信号，并在之后的时间间隔中将该信号传送至WTRU。这些时间间隔称作阶段或传输时间间隔(TTI)，T1720和T2730。虽然在图7中将T1720和T2730表示为连续的，T2可以不必与T1是连续的。事实上，在一些实施方式中，T2730可能由于调度限制而不太可能与T1720连续。并且，T1720和T2730的持续时间是灵活的，取决于信道状况，该信道状况反过来确定成功接收特定数据块所需的时间。在一个示例中，将传输媒介划分为具有固定大小的TTI，使得T1720和T2730是固定TTI的整数倍。但是，TTI的大小也可以是可变的或可动态改变。T1720和T2730的大小可相互不同。

还可设计其它类型的中继，例如，FDM中继，其可在不同频带进行传送和接收。这些设计是通用的，并可用于除TDM中继以外的中继类型。为了简化起见，只讨论TDM中继环境中的各种设计的细节。虽然在DL数据传输的环境中讨论了该设计，但是该设计也可用于UL数据传输。

再次参考图7，TDM中继705的基本思路是其在阶段1(表示为T1720)接收从BS 710所传送的DL数据，并在阶段2(表示为T2730)在DL方向向WTRU 740传送DL数据。将这些传输称为“简单”阶段1传输和“转发”阶段2传输。在阶段1期间，WTRU 740还可能对从BS 710所传送的DL数据进行接收和尝试解码。这称作“多播”阶段1传输。类似地，在阶段2期间，BS 710还可能向WTRU 740传送DL数据。这称作“协作”阶段2传输。目前，这些对阶段1和阶段2的变形能产生4种基本TDM中继传输方案，称作简单转发中继传输方案、多播转发中继传输方案、简单协作中继传输方案和多播协作中继传输方案。

在简单转发中继传输方案中，BS可使用信道编码来传送DL数据，例如前向纠错码，如常规或Turbo码或LDPC码；错误检测码，如CRC块码；调制方案，例如M-ary QAM等；和多天线(MIMO)映射方案。阶段2中转发的信号可以基于所接收的基带信号、所接收的解调信号或所接收的解码数据。所产生的方案分别称为“放大并转发”、“解调并转发”和“解码并转发”。在后两种情况中，由于RS-WTRU链路的质量与BS-RS链路的质量不同，因此用于转发的新调制和/或新信道码可以与阶段1中所用的调制和/或信道码不同。

图8是涉及解码并转发方案800的操作顺序的流程图，其中BS选择RS810，并向所选RS传送用于WTRU的消息820。该RS根据信道质量度量对消息解码，并重新编码830。如果需要的话，BS可将DL数据重传至RS，直到RS没有任何错误地接收该DL数据(未示出)。可使用ARQ和/或HARQ协议来实现这种无错传输。在这种情况下，可基本由RS正确接收BS所发送的数据所用的时间来定义阶段1。类似地，在阶段2期间，RS传送，以及可能重传DL数据，直到WTRU正确将该DL数据解码840。

在多播转发中继传输方案中，在阶段1中，BS所传送的信号不光被RS接收，还被WTRU接收。在阶段2中，RS将所接收的信号转发给WTRU，WTRU将该信号与阶段1中所接收的BS信号“相结合”，以正确接收BS数据。该“结合”过程使该中继传输方案优于简单转发方案。虽然RS可以使用三种可能的转发方案(即放大并转发或解调并转发或解码并转发)之一来转发所接收的BS数据，但是为了简单起见，仅讨论解码并转发方案。在这种情况下，BS再次传送，并可能重传DL数据，直到RS正确对该DL数据解码，此时表明阶段1结束。

可使用前向纠错&检测码来对阶段1中所传送的信号进行信道编码，其中，WTRU在阶段1结束时，会收到BS所发送的DL数据的软解码版本。实际上，WTRU通常在阶段1中不能对DL数据进行正确解码(由于较差的BS-WTRU信道比BS-RS信道对BS信号造成的衰减更大)，并且需要使用相关可信性度量(例如软数据)来对数据解码。在阶段2期间，WTRU将阶段1的软数据与RS转发的数据软结合，并可能在某些重传后，对RS所传送的数据进行正确解码。

可替换地，可使用无比率编码对阶段1中所传送的信号进行编码。这些编码基本是适用于单个发射机和多个接收机的通信情况的信道编码。这些编码的一个好处是在阶段1结束时，当RS已经将所有DL数据进行正确解码时，WTRU(由于较差的信道状况)可能只对所有DL数据的子集进行了解码。由于这是“硬”数据(即正确可能性为1的数据)，因此可将RS在阶段2的数据传输限制为仅传送剩余DL数据(WTRU没有正确解码的数据)，WTRU可简单地将阶段1和阶段2中所正确解码的DL数据进行连接，从而避免了进行“软结合”。最后，可使用任何现有的点对多点的最优信道编码之一来对所传送的信号进行信道编码。

在简单协作中继传输方案中，阶段1的传输细节与简单转发中继传输方案中的相同。在阶段1结束时，中继已成功对BS所传送的DL数据进行了解码。在阶段2中，BS和RS可以以“协作”的方式传送信号，并增强向WTRU的数据传输效率。BS和RS可以以不同方式进行协作，其中包括相同信号的分集传输(其可用于多路径分集接收)、WTRU端成束信号的协同传输(其在发射机处需要信道状态信息)、分布式时空编码信号的分集传输(例如Alamouti编码)和使用分布式空间复用方案的更高速率传输(例如预编码技术)。

下面讨论使用上述各种传输方案所能达到的有效数据速率。为了计算有效数据速率，可将两个阶段的每个阶段期间的每条链路(BS-RS、RS-WTRU和BS-WTRU)上可达到的速率进行结合，以获得每个中继传输方案的有效可达到速率。所结合的速率称为“有效吞吐量TP_eff”。每个链路的可达到速率可理解为是从链路层面模拟所计算出的理论信息容量速率或SINR对速率曲线。

用于简单转发RTS的TP _eff

该RTS也可简称作“2跳”方案。在本例中，BS向所选RS传送b个信息比特，直至RS对比特完全解码。之后RS转发解码后的比特。之后WTRU才开始解码过程。在这种情况下的有效吞吐量由等式表示：

等式(1)

其中 $T_{\mathrm{RS}}=\frac{b}{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}},$ $T_U=\frac{b}{R_U\left(2\right)}=\frac{b}{R_{\mathrm{RS}-U}}.$

用于多播转发RTS的TP _eff

如上所述，可将信道码和无比率码用于多播的阶段1。在本例中，使用无比率码。理论上，无比率码是无限长的编码比特流，其使解码过程独立于信道状况。WTRU可在BS的通信开始时，开始对BS向RS所发送的DL数据进行解码。因此，WTRU在第一阶段，以R_U(1)＝R_BS-U的速率来对从BS发送的一些比特进行解码。在第二阶段，RS通过以R_U(2)＝R_RS-U的速率仅发送WTRU还没有解码的剩余比特来恢复从BS的传输。其按照：

$T_{\mathrm{RS}}=\frac{b}{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}};$ (等式2)和

$T_U=\frac{b}{R_{\mathrm{RS}-U}}(1-\frac{R_{\mathrm{BS}-U}}{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}})$ (等式3)

在本例中，有效吞吐量满足等式：

等式(4)

用于简单协作RTS的TP _eff

如前所述，可将阶段2中的BS和RS的DL协作传输视作分布式天线阵列传输。因此，这种方案也可称为简单DAA(DAA方案)。该DAA方案使得BS和RS能够同时向WTRU发送不同信息比特。因此，其信号会不可避免地相互干扰。WTRU使用连续干扰消除(SIC)来对干扰信号进行区分。假设在WTRU处进行了理想的干扰消除，则在WTRU在第二阶段所达到的速率满足等式：

R_U(2)＝R_BS-U(2)+R_RS-U    等式(5)

其中，R_BS-U(2)是BS在第二阶段的传输速率，R_BS-U(1)是第一阶段的BS速率。

现在，由等式(1)和(5)给出有效吞吐量：

${\mathrm{TP}}_{\mathrm{eff}}\left(\mathrm{DAA}\right)=\frac{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}\×(R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U})}{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}+R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U}}$ 等式(6)

用于多播协作RTS的TP _eff

如上所述，可将信道编码和无比率码用于多播阶段1。在本例中，使用无比率码。BS和RS仅分开WTRU在阶段1中没有恢复的比特。从上述等式得出有效吞吐量TP_eff(无比率DAA)：

等式(7)

现在描述该RTS更详细的可替换示例，称为协议1(P1)。

图9是协议1(P1)900的流程图，其按以下被定义用于下行链路(DL)。假设有m个比特的消息，BS 910以速率R1；BS；RS对这m个比特进行编码，并在阶段1中将其传送。由于RS 920必须成功解码所有数据，因此，m必须满足等式，m≤R_1，BS，RST₁。在T1中，WTRU 930也接收信号，并尝试对该信号进行解码。

在阶段2中，BS 910和RS 920使用具有递增的数据冗余编码的分布式时空编码来向WTRU 930传送数据。WTRU 930使用其最优时空解码器，将两个递增冗余传输进行结合，以在阶段2结束时对数据完全解码。WTRU 930将2个传输的数据相结合，以成功对数据解码。在本示例中，R_1，BS，US是在阶段1中从BS 910向WTRU的可靠传输可能达到的最大速率。使R_2，COOP是在阶段2中通过RS 920和BS 910的协作，到WTRU 930的可靠传输可能达到的最大速率。假设进行了理想递增冗余结合，则WTRU 930对有关来自第一传输的消息的R_1，BS，UET₁个信息比特以及对有关来自第二传输的消息的R_2，COOPT₂个信息比特进行处理。为了成功解码数据，m必须满足m≤R_1，BS，RST₁+R_2，COOPT_2，2。因此，可由以下得出在TTI(时间T)中能够传送的最大数据量：

m^*＝max min(R_1，BS，RST₁，R_2，COOPT₂+R_1，BS，UET₁)    等式(8)

使等式(8)最大，则

R_1，BS，RST₁＝R_2，COOPT₂+R_1，BS，UET₁    等式(9)

速率均衡等式可用于确定将TTI划分为阶段1和阶段2，以及确定所可达到的最大传输速率。可达到的最大速率为：

$R_{P1}=\frac{m^{*}}{T}=\frac{R_{1,\mathrm{BS},\mathrm{RS}}{R}_{2,\mathrm{COOP}}}{R_{1,\mathrm{BS},\mathrm{RS}}+R_{2,\mathrm{COOP}}-R_{1,\mathrm{BS},\mathrm{UE}}}$ 等式(10)

$=\frac{1}{R_{1,\mathrm{BS},\mathrm{RS}}}+\frac{1}{R_{2,\mathrm{COOP}}}(1-\frac{R_{1,\mathrm{BS},\mathrm{UE}}}{R_{1,\mathrm{BS},\mathrm{UE}}})$ 等式(11)

协议1(P1)也适用于上行链路(UL)。该UL的示例与图8所示的类似，只是BS 910与WTRU 930的角色互换(未示出)。下面描述用于UL情况的协议1(P1)。WTRU 930创建消息/分组m。这种消息/分组可以是MAC协议数据单元(PDU)的形式，或其它任何形式。在阶段1中，例如在第一TTI中，WTRU使用适用于WTRU-RS链路的调制和编码方案(MCS)向RS 920和BS 910传送m。该BS同时在阶段1中监视该传输。在阶段2中，例如在之后的TTI中，WTRU 930和RS 920使用分布式时空码向BS 910传送m，并传送与阶段1中所传送的不同的递增冗余(IR)版本。

该BS 910在阶段2中可使用合适的接收机，例如最优时空解码器。由于在阶段1中和阶段2中m可能接收了多个IR版本，因此BS 910将所接收的版本(例如混合自动重复请求(HARQ)结合)相结合，以增强对m的解码。

分离RTS或MAC级协作RTS

分离RTS使用多播转发RTS与直接传输相结合，以增强性能。在前述4种RTS中的任何一种中，决定有效吞吐量的关键因素是阶段1(T1)的持续时间，在该时间中将DL数据从BS发送至RS。在这些示例中，如果完成这个所需的时间减少，则有效吞吐量增加。在分离RTS的一个示例中，可将第一阶段缩短，使得BS将DL数据的b个比特划分为两个数据流b_RS和b_BS。BS在阶段1中向RS仅转发b_RS，在阶段2中向WTRU转发b_BS，假设b＝b_RS+b_BS。在本实施例中，BS需要在阶段1开始之前知道在阶段2中复用模式后将怎样将初始b个比特划分为2个部分b_RS和b_BS。可在MAC级或PHY级执行对b个比特的划分。可根据信道状况，从一开始就对专用于WTRU的原始数据进行划分，以提供同步传输。另一实施例中，将用于WTRU的两个不同消息相连接，并根据信道约束分别使用b_RS和b_BS进行传送。这些约束可转化为b_RS对b_BS的比率或T₁对T₂的比率的形式。

根据阶段1的数据传输是“简单的”(例如使用信道码)还是“多播的”(例如使用无比率码)，可存在两种类型的分离RTS。

在简单分离RTS的实施例中，假设阶段1的传输是如上所述“简单的”，则BS在阶段1中使用仅允许RS对所传送的码字进行解码的编码技术来向RS传送b_RS个比特。使用b_BS-RS来表示在BS-RS链路上所支持的速率，其中：

b_RS＝T₁×R_BS-RS或 $T_1=\frac{b_{\mathrm{RS}}}{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}}$ 等式(12)

在阶段2中，RS以速率R_RS-U将成功解码的b_RS个比特转发至WTRU。BS将同时以速率R_BS-U(2)传送b_BS个比特。规定：

b_BS＝T₂×R_BS-U(2)    等式(13)

b_RS＝T₂×R_RS-U

因此， $T_2=\frac{b_{\mathrm{BS}}}{R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)}=\frac{b_{\mathrm{RS}}}{R_{\mathrm{RS}-U}}$ 等式(14)

对数据的划分满足 $b_{\mathrm{BS}}=R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)\frac{b_{\mathrm{RS}}}{R_{\mathrm{RS}-U}}$ 等式(15)

在时间上，有T₂＝T₁×R_BS-RS  等式(16)

在阶段2中的复用模式传输中，其中在WTRU处使用了理想的连续干扰消除，在WTRU处所达到的总速率满足：

$R_U\left(2\right)=R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U}={\log }_2(1+\frac{P_{\mathrm{BS}}\left(2\right)[{g^2}_{\mathrm{BS}-U}+\mathrm{\α}\×{g^2}_{\mathrm{RS}-U}]}{N_0+I_U})$ 等式(17)

可将WTRU处所达到的有效吞吐量表达为

${\mathrm{TP}}_{\mathrm{Conv}-\mathrm{Split}}=\frac{b_{\mathrm{RS}}+b_{\mathrm{BS}}}{T_1+T_2}=\frac{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}(R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U})}{R_{\mathrm{RS}-U}+R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}}$ 等式(18)

在多播分离RTS的实施例中，假设阶段1的传输是“多播的”，BS可使用无比率编码技术在阶段1中向RS传送b_RS个比特。在本示例中，RS能够对所传送的消息完全解码，但是也能使其它接收机解码消息的一部分。b₁表示WTRU能够在阶段1中从BS-RS的传输中截取并成功提取的比特。b₂表示WTRU在阶段2中接收的比特，使得b＝b₁+b₂。

将BS-RS链路上支持的速率表示为R_BS-RS，BS-WTRU链路的速率为R_BS-U，其中：

b_RS＝T₁×R_BS-RS   等式(19)

b₁＝T₁×R_BS-U

或同时， $T_1=\frac{b_{\mathrm{RS}}}{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}},$ $T_1=\frac{b_1}{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{UE}}},$ 以及 $b_{\mathrm{RS}}=\frac{b_1\×R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}}{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{UE}}}$ 等式(20)

在阶段2中，BS可以以速率R_BS-U(2)传送b_BS个比特，RS将同时以速率R_RS-U向WTRU转发b_RS-b₁个比特。

b_BS＝T₂×R_BS-U(2)

b_RS-b₁＝T₂×R_RS-U  等式(21)

b₂＝b_BS+b_RS-b₁

因此， $T_2=\frac{b_{\mathrm{BS}}}{R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)}$ 和 $T_2=\frac{b_{\mathrm{RS}}-b_1}{R_{\mathrm{RS}-U}}=b_{\mathrm{RS}}\frac{R_R-R_{\mathrm{BS}-U}}{R_R\×R_{\mathrm{RS}-U}}$

对数据的划分满足 $b_{\mathrm{BS}}=b_{\mathrm{RS}}\×R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)\frac{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}-R_{\mathrm{BS}-U}}{R_R\×R_{\mathrm{RS}-U}}$ 等式(22)

可在时间上转化为 $T_2=T_1\×\frac{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}-R_{\mathrm{BS}-U}}{R_{\mathrm{RS}-U}}$ 等式(23)

假设在阶段2中进行复用模式传输，并且在接收机处使用了理想连续干扰消除，则在WTRU处能达到的总速率满足：

$R_U\left(2\right)=R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U}={\log }_2(1+\frac{P_{\mathrm{BS}}\left(2\right)[{g^2}_{\mathrm{BS}-U}+\mathrm{\α}\×{g^2}_{\mathrm{RS}-U}]}{N_0+I_U})$ 等式(24)

并且，在WTRU处达到的有效吞吐量可以表示为：

${\mathrm{TP}}_{\mathrm{Rateless}-\mathrm{Split}}=\frac{b1+b_2}{T_1+T_2}=\frac{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}(R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U})-R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)R_{\mathrm{BS}-U}}{R_{\mathrm{RS}-U}+R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}-R_{\mathrm{BS}-U}}$ 等式(25)

多播分离RTS的数据流分析

图10是流程图，表示了称为协议2(P2)1000的多播分离RTS的实施方式，其为DL情况进行如下定义。BS 1010创建m₁个比特和m₂个比特的两个消息。在阶段1中，BS 1010以速率R_1，BS，RS向RS 1020传送第一个消息(m₁个比特)，因此，m1≤R_1，BS，RST₁。在P1中，WTRU 1030监视该传输。在阶段2中，RS 1020将其在阶段1所接收的信息转发至WTRU 1030。这以速率R_2，RS，UE被执行。BS 1010同时向WTRU 1030发送第二个消息(m₂个比特)。这以速率R_2，BS，UE被执行。WTRU 1030在阶段2使用多用户检测器(未示出，例如SIC)，并结合用于第一个消息的增加冗余，以接收数据。为了分析该协议的性能，存在各种约束。首先，对于P1，可根据以下速率均衡等式有效地传送第一消息：

R_1，BS，RST₁＝R_2RS，UET₂+R_1，BS，UET₁    等式(26)

但是，速率R_2，RS，UE和R_2，BS，UE也相互依赖。除了满足各个链路单独的容量约束以外，速率还必须满足MAC容量约束：

R_2，RS，UE+R_2，BS，UE≤R_2，coop  等式(27)

为P1所定义的假定的速率R_2，coop是最佳发射机协作速率。虽然PHY层的协作不在P2部分中(见上)，但是此处表示了P1和P2可达到的吞吐量之间的紧密联系。显然，要使吞吐量最大，就需要使等式(27)满足相等的条件。因此，结合等式(26)和约束T＝T₁+T₂，得到：

$R_{p2}=\frac{m1+m2}{T}=\frac{R_{1,\mathrm{BS},\mathrm{RS}}{R}_{2,\mathrm{coop}}-R_{1,\mathrm{BS},\mathrm{UE}}{R}_{2,\mathrm{BE},\mathrm{UE}}}{R_{1,\mathrm{BS},\mathrm{RS}}+R_{2,\mathrm{RS},\mathrm{UE}}-R_{1,\mathrm{BS},\mathrm{UE}}}$ 等式(28)

在干扰受限的蜂窝部署中，P2可提供略好于P1的性能。两个都提供明显优于非中继情况或简单的2跳中继的改进，且P2的性能优于P1。其主要差别是对协作的管理。在P1中，在(T1+T2)期间由MAC传送单个流，而P2创建并传送2个MAC流。

为了调度数据，MAC获知复合链路质量包含三部分PHY链路(BS到RS、RS到WTRU和BS到WTRU)。并且，为了确保阶段2中BS 1010与RS 1020之间的协作，RS 1020必须由BS 1010和在BS 1010处的PHY进行集中调度，并且RS 1020必须紧密同步至信道符号级。

P2基本独立地管理两个流的传输，且不需严格的PHY层同步。对这两个流的约束是WTRU 1030处的总速率不能超过其总速率约束。假如该约束条件满足，则BS MAC 1040仅以有限方式管理RS传输。该BS MAC 1040对至RS 1020的数据进行调度(仅根据BS到BS的链路质量)，以确保RS缓冲器(未示出)不为空。该BS和RS MAC 1040(未示出RS MAC)必须对如何重新分配阶段2的速率达成一致，以使对WTRU 1030的结合速率不会违反总速率约束。但是，BS MAC 1040不需向RS MAC(未示出)指定为传输调度哪一个特定的分组。一旦RS 1020指示接收了数据分组，则对RS放弃对该分组的HARQ管理。

RS MAC调度器(未示出)可独立于BS MAC调度器(未示出)进行操作，以使BS 1010在较低速率控制RS 1020。由于BS 1010和RS 1020在阶段2中只是简单地以非协作的方式传送不同流，因此P2的PHY层操作不需要协作。

P2也可用于UL。该UL场景与图10所示类似，只是BS 1010与WTRU1030的角色互换。下面描述用于UL情况的P2。

在本实施方式中，WTRU 1030创建任何两个消息/分组m1和m2。该m1和m2可以在不同时间被创建。这两个消息可以是2个MAC PDU的形式，或任何其它形式。在阶段1中，例如在第一TTI中，WTRU 1030使用适于WTRU-RS链路的MCS，向RS 1020和BS 1010传送m1。BS 1010还监视阶段1中的传输。在阶段2中，例如在之后的TTI中，RS 1020使用适于RS-BS链路的MCS，将其在阶段1所接收的信息转发至BS 1010，并传送与其从WTRU 1030所接收的不同的IR版本。在阶段2中，例如在之后TTI中，WTRU 1030还使用适于WTRU-BS链路的MCS，向BS 1010发送消息m2。

该BS 1010可在阶段2中使用合适的接收机(例如多用户检测器或SIC未示出)来接收m1和m2。由于一些消息(例如m1)可能已经接收了多个IR版本，(例如在阶段1和阶段2中)，因此BS 1010将所接收的版本进行结合(例如，HARQ结合)，以增强对消息的解码。

用于OFDM类似系统的中继传输方案

在协作中继方案中，可采用频率空间。虽然以下示例实施例也可用于DL，但为了简洁起见，只讨论UL的情况。

将WTRU与BS间为传输所分配的频带划分为两个频带，W11和W12。W11用于从WTRU到BS的传输，而W12用于从WTRU到RS的传输。通常，WTRU可使用不同子载波来向不同接收机RS和BS传送数据。本实施方式假设WTRU与中继站之间的信道优于WTRU与BS之间的信道。对于下述的全信息和部分信息中继示例，假设中继以TDM模式进行操作，这表示中继不能同时接收和传送信号。对于连续传输示例，假设中继以FDM模式进行操作，这表示中继不能在相同频带接收和传送信号。

全信息中继

图11是全信息中继1100的实施方式的示意图。在本实施方式中，RS1110在上行链路传输期间具有全信息，下文描述了WTRU 1120、RS 1110和BS 1130之间的信令顺序。

WTRU 1120同时，但在不同频率上(f₁和f₂)向RS 1110和BS 1130传送分组(1121、1122)，RS 1110将在BS 1130之前正确获得该分组。在RS 1110成功从WTRU 1120处接收信号之后，RS 1110向WTRU 1120发送ACK 1125。此时，BS 1130已经从WTRU 1120的直接传输中正确获得了b1个比特1135。有三种选择可用于传送剩余的b2个比特。

第一种选择是转发中继1140。在该选择中，WTRU 1120停止在W11上的传输，RS 1110使用W11和W12将b2个比特转发给BS 1130(1142)，直到其从BS 1130接收到ACK 1145。这种选择的好处是由于WTRU 1120在RS 1110成功接收了传输之后才传送其分组，因此减少了WTRU 1120中所需的信令，从而节省了WTRU 1120中的功率。所需的信令包括从RS 1110到WTRU 1120的ACK 1125，和从BS 1130到RS 1110的ACK 1145。但是，在RS 1110向WTRU 1120返回了ACK 1125之后，需要通知BS 1130传输来自RS 1110。其有效速率如下：

$T_1=\frac{b}{R_{\mathrm{UE}-\mathrm{RS}}}$

$T_2=\frac{b-c{T}_1}{R_{\mathrm{RS}-\mathrm{BS}}}$ 等式(29)

${\mathrm{TP}}_{\mathrm{eff}}=\frac{b}{T_1+T_2}=\frac{R_{\mathrm{UE}-\mathrm{RS}}{R}_{\mathrm{RS}-\mathrm{BS}}}{R_{\mathrm{UE}-\mathrm{RS}}+R_{\mathrm{RS}-\mathrm{BS}}-R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}}$

其中，

$R_{\mathrm{UE}-\mathrm{RS}}=\frac{W_{12}}{2}{\log }_2(1+\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{UE}-\mathrm{RS}}}{W_{12}})$

$R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}=\frac{W_{11}}{2}{\log }_2(1+\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}}{W_{11}}).$

$R_{\mathrm{RS}-\mathrm{BS}}=\frac{W_1}{2}{\log }_2(1+\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{RS}-\mathrm{BS}}}{W_1})$

第二种选择是协作中继1150。在该选择中，WTRU 1120不停止在W12上的传输。WTRU 1120和RS 1110使用预定的分布式MIMO模式或预定的协作分集，分别在W11和W12上将b2个比特协同传送到BS(1152和1155)。注意，在本例中，“预定”表示在RS和WTRU之间不需要有关怎样执行分布或协作分集的信令。

这种选择的好处是其进行成功传输所需要的时间较短，因此，与上述第一种选择相比，可能实现较高的有效速率。但是，为了达到该较高的有效速率，与第一种选择相比，WTRU 1120中需要更多的功率消耗，并且需要更多信令，用于从RS 1110到WTRU 1120的ACK 1125、RS 1110与WTRU 1120之间的同步、BS 1130到RS 1110和WTRU 1120的ACK 1145、需要通知BS1130传输是来自WTRU 1120和RS 1110，还需要通知BS 1130传输模式。

其有效速率如下。对于阶段2中的协作分集，RS 1110和WTRU 1120使用不同频带协作地向BS传送相同比特(b2个比特)，以使增加的频率分集加强b2个比特传输的可靠性。对于阶段2的分布式MIMO，RS 1110和WTRU 1120独立地向BS传送不同比特，且RS 1110和WTRU 1120所传送的比特总数为b2。

$T_1=\frac{b}{R_{\mathrm{UE}-\mathrm{RS}}}$

$T_2=\frac{b-b_1}{R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-\mathrm{BS}}}$ 等式(30)

b₁＝T₁R_UE-BS(1)

$R_{\mathrm{eff}}\left(\mathrm{full}\right)=\frac{b}{T_1+T_2}=\frac{R_{\mathrm{UE}-\mathrm{RS}}(R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-\mathrm{BS}})}{R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-\mathrm{BS}}+R_{\mathrm{UE}-\mathrm{RS}}-R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}\left(1\right)}$

第三种选择是使用FDM MIMO的转发中继1160。在这第三种选择中，RS 1110在W12上向BS 1130转发所有剩余的比特(b2个比特)1162，直到其从BS 1130接收到ACK(1165)，而WTRU 1120在W11上开始新传输(1167)。在该期间，从WTRU 1120与BS 1130成功传送了b’个比特(1169)。

这种选择的好处是其为有效的传输，因此，与上述第一和第二种选择相比，带来了可能更高的总吞吐量。但是，需要更多信令，用于从RS到WTRU的ACK和从BS到RS的ACK，且需要通知BS由RS转发剩余比特，且在RS向WTRU返回ACK之后，WTRU开始进行新传输。为了最大化吞吐量，在阶段1和阶段2中所分配的带宽可以不同。

部分信息中继

对于之前所述涉及全信息中继的实施方式，可以使用多种方案来描述怎样在FDM模式中使用中继来协助WTRU向BS传送信息。在这些方案中，RS开始向BS中转信息前(将该期间定义为阶段1)，在RS成功从WTRU接收了所有比特之后，才需要从RS向WTRU发送一个ACK，从而减小了信令开销。但是在该实施方式中，WTRU向RS发送了所有比特，而由于WTRU已经在阶段1中向BS发送了一些比特，因此WTRU向RS发送的比特中有一部分是冗余的。为了节省WTRU中的功率，应当更有效地避免向RS传送在阶段1时WTRU已经向BS发送过的比特。

因此，在本实施方式中，描述了一些示例，其中RS在其开始向BS转发比特前，从WTRU接收一些比特。在图12-14中，WTRU分别在不同频率(f11和f12)向BS和RS传送b1个比特和b2个比特(1210和1220)。对WTRU-RS和WTRU-BS传输之间的比特分配/带宽分配的设计应使BS和RS能够同时成功检测到其比特。在RS成功接收了b2个比特之后，与全信息中继实施方式相类似，有三种选择用于从RS向BS传送b2个比特。

图12是转发中继1200示例的示意图。在WTRU分别向BS和RS传送了b1个比特和b2个比特之后(1210和1220)，RS在阶段2中向BS转发b2个比特(1230)。

图13是协作中继1300示例的示意图。通过在阶段2中使用协作分集，RS和WTRU协作地向BS传送相同比特(b2个比特)(1310)，但使用不同频带，以增加频率分集。通过在阶段2中使用协作式MIMO，RS和WTRU独立地向BS传送不同比特，且RS和WTRU所传送的比特总数为b2。该协作MIMO的有效速率如下：

$T_1=\frac{b_2}{R_{\mathrm{UE}-\mathrm{RS}}}=\frac{b_1}{R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}\left(1\right)}$

$T_2=\frac{b_2}{R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-\mathrm{BS}}}$

因此，

$b_1=T_1{R}_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}\left(1\right)=\frac{b_2}{R_{\mathrm{UE}-\mathrm{RS}}}{R}_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}\left(1\right)$

$R_{\mathrm{eff}}(\mathrm{full}-\mathrm{MAC})=\frac{b_1+b_2}{T_1+T_2}=\frac{(R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}\left(1\right)+R_{\mathrm{UE}-\mathrm{RS}})(R_{\mathrm{RS}-\mathrm{BS}}+R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}\left(2\right))}{R_{\mathrm{RS}-\mathrm{BS}}+R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}\left(2\right)+R_{\mathrm{UE}-\mathrm{BS}}}$

等式(31)

图14是使用FDM MIMO的转发中继1400的示例的示意图。在WTRU分别向BS和RS传送了b1个比特(1210)和b2个比特之后，WTRU向BS传送b’个比特(1410)，RS向BS传送b2个比特(1420)。

为了使吞吐量最大，阶段1和阶段2中的带宽分配可以不同。

连续传输

在本节中，假设RS是在FDM模式下操作的转发中继。该RS和WTRU完全利用无线资源连续向BS传送分组。所有节点在所有时间都进行传送，即无TDM。但是，阶段1和阶段2被划分以用于区分BS传输和RS辅助阶段。表1表示了WTRU和RS在连续传输中的操作。

表1

因此，WTRU在f11上连续发送数据，RS总是在f12上转发数据。与为WTRU和RS传输而将时间划分为2个阶段相同，此处为WTRU和RS传输而将频率划分为2个部分。

用于多WTRU的中继传输方案

在以下示例RTS中，小区可包含一个或多个WTRU和一个或多个RS。根据WTRU与BS和RS之间的信道状况，优选BS与RS之间的直接传输方案，或涉及一个或多个RS的特定RTS。在本节中，讨论了大量协议，用于使用前述RTS之一的具有多个RS的小区中的多个WTRU。下面描述三种基本的不同方法。

第一种方法(方法1)称作TDDR&FTDDR。在该示例中，BS在不同时间“间隙”服务于不同WTRU。在TDDR中，仅RS接收阶段1的DL传输。在FTDDR中，由RS以及WTRU接收阶段1的DL传输。参见图15和16。

第二种方法(方法2)称作PTDDR。在该示例中，BS可在TDM中继操作方案的阶段2中服务于多个WTRU。参考图18。

第三种方法(方法3)称作STDDR和FSTDDR。在该示例中，BS在TDM中继方案的阶段1和阶段2中服务于多个WTRU。图19是STDDR 1900的示例图。之后描述FSTDDR。

TDDR方案

图15是TDDR方案1500示例的示意图。假设在小区中有L个中继，则可有多种选择用于将数据发送至WTRU。BS可直接与WTRU通信1510。可替换地，BS可选择一个特定中继，将数据发送至该中继，并允许该中继转发数据1520。最后，该方法还可同时涉及多个中继，在这种情况下，所有中继都作为中继阶段的分布式多输入多输出(MIMO)天线阵列。特定WTRU是直接传送、通过单个中继还是通过一组中继，取决于例如中继的可用性、WTRU的位置和WTRU与相关发射机之间的相对信道质量。

关于怎样向特定WTRU进行传送的决定协议可以基于如下使到WTRU的最终吞吐量最大。例如，使用R_B-R来表示BS与RS之间可达到的数据速率，R_R-U来表示RS与WTRU之间可达到的数据速率，和R_B-U来表示BS与WTRU之间可达到的数据速率。

在BS直接向WTRU进行传送的情况下，其吞吐量可直接计算：

${\mathrm{TP}}_{B-U}^R=R_{B-U}$ 等式(32)

在使用单个中继的情况下，其吞吐量计算如下：

${\mathrm{TP}}_{B-R-U}^R=\frac{R_{R-U}{T}_2}{T_2+T_1}=\frac{R_{R-U}\·R_{B-R}}{R_{R-U}+R_{B-R}}$ 等式(33)

其中，通过考虑将数据发送至中继所需的时间和对两部分进行均衡而减少中继至WTRU的吞吐量来确定等式(22)。值T1和T2分别表示对应于R_R-U和R_B-R的时间。

在多个中继的情况下，有多种选择。在一种选择中，可将多个中继看作单个多天线阵列，并相应计算速率R_B-R和R_R-U。在另一种选择中，可为每个中继按等式(33)计算吞吐量，之后全组叠加。通过考虑将数据发送至中继所需的时间和对两部分进行均衡而减少中继至WTRU的吞吐量来确定等式(33)。

之后按如下来做出传输方向决定(为了简洁起见，我们忽略“组中继”的情况，但显而易见可以类推)。是由BS直接服务于WTRU还是由BS通过RS服务于WTRU取决于减后的吞吐量

其中L是RS的数量，直接链路吞吐量

这些吞吐量中的最大吞吐量可表示为

该吞吐量是可达到的端对端吞吐量。也就是说，能够达到最大吞吐量的站将直接服务于WTRU。对于多个WTRU的情况，采用

用作调度器的输入。

调度器

是否在特定TTI传送至WTRU取决于调度功能(例如BS中的HSDPA调度器)。该调度功能可使用如上所计算出的决定变量作为输入(例如

)，以及其它输入，例如缓冲器占用率(occupancy)、公平选择等。

根据所述协议，该决定变量基于用于HARQ调度的信道质量状况(即，根据信道状况所计算出的R_R-U、R_B-R、R_B-R)。之后使用典型的HARQ调度器来确定调度。

反馈

可使用反馈(例如使用HSDPA的CQI)来向BS报告信道状态。应当注意，可直接从WTRU或由中继向BS报告中继至WTRU信道的质量。当由中继报告时，可将多个WTRU的反馈聚合到一个传输。

可在上行链路上直接发送ACK/NACK，或经由中继转发，在转发的情况下，不同WTRU和TTI的不同ACK/NACK可以聚合，也可不聚合。

FTDDR方案

图16是使用喷泉扩展时分双工中继(FTDDR)方案1600的另一示例实施方式的示意图。在之前所有的方案中，通过中继进行通信的WTRU必须等待中继开始其传输通信，以使该中继开始收集有用数据。因此产生了延迟，降低了吞吐量增益。克服这个问题的一种方法是在每个发射机处使用喷泉编码。

喷泉编码涉及一类能够将中断可能性减小为零，且信源不需要信道状态信息的编码。发射机将数据编码为无限长的编码流(在分组中)，类似于产生无穷水流供应的喷泉。接收机收集信息，直到其完全恢复出数据，类似于在喷泉下用水桶接水，直到水桶装满。涉及喷泉编码的一点是源数据能从任何一组有效编码的分组中恢复。

在图16中示出了基于喷泉编码和TDD的中继协议。根据是否而从BS直接向WTRU传送数据1610，或经过RS的协助向WTRU传送数据1620。此处，表示BS与RS之间能达到的数据速率，

表示BS直接与WTRU之间可达到的数据速率。右上角的符号[^F]表示这是用于使用FTDDR的系统。如果

则其中

表示BS与WTRU之间能达到的吞吐量。在这种情况下，所有数据都可以直接传送至WTRU，而不需要RS的协助。如果

则：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{TP}}_1^F\≤\frac{R_{B-U}^F{T}_1^l+R_{\mathrm{Rl}-U}^F{T}_2^l}{T_1^l+T_2^l}\\ (R_{\mathrm{Rl}-U}^F-R_{B-U}^F)T_1^l=R_{\mathrm{Rl}-U}^F{T}_2^l\end{array}\right.$ 等式(34)

在这种情况下，在

期间，BS向RS和WTRU都广播信息，当

时，RS接收一些“新”信息。在

期间，RS将“新”信息中继给WTRU。该术语“新”的意思是在

期间，由RS接收从BS广播的信息，但WTRU没有接收到。可获得所有L个RS的选择的最大化

其由

是使用FTDDR方案能达到的吞吐量。

根据HARQ调度协议，与之前的方案不同，BS之前并不专用中继。在本方法中，中继仅向BS发送ACK。一旦接收到ACK，则可选择第一个发送ACK的中继用于调度，或者，BS允许一段观察时间帧，以收集足够的中继ACK，并根据所选标准在中继间进行选择。

如果选择了多个中继，则可使用蜂窝调度器来调度中继。如果一个中继需要服务于多个WTRU，则可将给这些WTRU的数据“集合”在单个传输中，或者单独调度。可使用类似常规蜂窝系统(例如HSDPA)的调度器来完成WTRU之间的调度。根据本方法，由于所用编码是无比率的，因此FTDDR不需要信道状态反馈。

中继只需要向BS发送ACK以允许进一步的调度。只在BS处需要获得WTRU的ACK/NACK。这可在上行链路上直接发送或经由中继转发，在这两种情况下，可将不同WTRU和TTI的不同ACK/NACK聚合或不聚合。

PTDR方案

图17是表示双工中继(PTDR)协议的并行传输1700的示例示意图。根据该协议，小区中具有L个中继。对于每个WTRU，可选择以下L+1个传输选择之一：通过中继L传送或从BS直接传送。在本示例中，调度基于信道状况，例如到WTRU的可达到的速率所表示的，并可周期性地变化。

在每个TTI中，将传输划分为2个子TTI(阶段)。在阶段11710中，BS向中继进行传送。这些传输包括中继必须向WTRU发送的信息。在阶段21720中，中继和BS(同时)向WTRU进行传送。应当注意，在每个阶段中，并不是所有WTRU(或中继)都被调度。根据调度过程，例如当前的HSDPA、下行链路LTE等，执行每个阶段和每个发射机(BS/准备用于阶段2的)处的调度。关于怎样向特定WTRU进行传送的决定可以基于使到WTRU的最终吞吐量最大，这可根据上述等式(33)或(34)来计算，或通过专为该特定协议而定制的折算公式来计算。

与TDDR不同，HARQ调度可由基站和每个中继独立实施。在阶段11710中，基站按照如下来调度到中继的传输。将用于与相同中继相关的WTRU的WTRU数据“集合”至单个传输中，或单独调度。使用与常规蜂窝系统(例如HSDPA)相同类型的调度器来执行调度。在阶段21720中，每个中继和BS以常规的协议(例如HSDPA)来独立调度到WTRU的数据传输。

与当前系统相同，使用反馈向基站报告信道状况信息(例如使用HSDPA的CQI)。但是，中继也必须知道中继至WTRU信道的质量，以执行其自身独立的调度。因此，虽然可直接由WTRU向BS报告中继至WTRU信道的质量，但是优选地经由中继进行报告。当由中继进行报告时，可将来自多个WTRU的反馈聚合在单个传输中。

阶段1和阶段2需要单独的ACK/NACK过程(阶段1中的中继至BS)和(阶段2中的WTRU至发射机(中继或BS))。因此，每个都根据其在无中继HARQ系统中的各自操作独立进行操作。根据控制和信令协议的结构，中继可能需要或不需要向BS转发其WTRU的ACK/NACK。

STDDR方案

图18是叠加时分双工中继(STDDR)中继方案1800的时机选择图。该方法是上述PTDDR的扩展。根据STDDR协议，BS 1810基于不同WTRU1820的需要和信道状况来对WTRU 1820进行调度。在本示例中，将直接或通过中继1830向WTRU 1820传输该调度。如上所述，将TTI划分为两个阶段。在阶段11840中，BS 1810使用叠加码直接向中继和WTRU 1820同时进行传送。可以平均地或根据已知功率分配算法共用资源，例如功率。在第二阶段1850中，中继1830可负责部分通信，将其所接收的数据转发给目的WTRU 1820，而BS 1810继续以全功率服务于在直接链路上所调度的这些WTRU  1820。

根据本方法，在阶段1中，使用

来表示BS与RS间可达到的数据速率，使用

来表示BS与WTRU 1间可达到的数据速率。在阶段2中，使用

来表示BS与WTRU 1之间能到达的数据速率，使用

来表示RS与WTRU 2之间可到达的数据速率。因此，对于WTRU 1，有：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{TP}}_{\mathrm{UE}1}^S=\frac{R_{B-\mathrm{UE}1}^{S1}{T}_1+R_{B-\mathrm{UE}1}^{S2}{T}_2}{T_1+T_2}\\ R_{B-R}^{S1}{T}_1=R_{R-U2}^{S2}{T}_2\end{array}\right.$ 等式(35)

对于WTRU2，有

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{TP}}_{U2}^S=\frac{R_{B-R}^{S1}{T}_1}{T_1+T_2}\\ R_{B-R}^{S1}{T}_1=R_{R-U2}^{S2}{T}_2\end{array}\right.$ 等式(36)

FSTDDR方案

在另一实施方式中，可使用喷泉&叠加码时分双工中继(FSTDDR)协议。根据该方法，将FTDDR和STDDR相结合。通过这样做，WTRU不需要通过中继进行通信，其在通信一开始就被调度传输，因此不需要等待中继完成服务。另外，所有数据流都是经过喷泉类型编码的，因此避免了反馈。

因此，假设有L个中继，M个WTRU可通过这些中继进行通信，N个其它WTRU可直接通信。每个TTI中的通信如STDDR一样在2个阶段中进行。通过每个中继的通信如FTDDR一样进行。因此，在阶段1中，假设功率共享的情况下，同时对中继和N个WTRU进行调度。在阶段2中，中继调度并服务于M个WTRU，而其它N个WTRU则继续由BS以更高功率电平服务。

对于HARQ调度，按上述FTDDR中所述的对通过中继的通信进行调度。按典型蜂窝系统(例如HSDPA)对直接通信进行调度，而中继和可在直接链路上被服务的WTRU则按STDDR中的进行调度。由于使用的码是无比率的，因此FTDDR中不需要信道状况反馈。对于ACK/NACK传输，中继仅向BS发送ACK，以允许进一步调度。该ACK/NACK仅在BS处可用，通过上行链路直接或经由中继转发该ACK/NACK，在这两种情况下，可将不同WTRU和TTI的不同ACK/NACK聚合或不聚合。

中继协议架构

下面在用户面中的示例操作可用于两跳模式和分集模式的单小区单中继协作。在两跳模式中，可使用专用BS-RS信道。假设是单小区(即单BS)，M个中继和多个WTRU。将中继设计为能增强基站(BS)与用户(WTRU)之间的链路质量。每个WTRU都由单个中继服务。

该BS将中继视作WTRU，并与之通信。另一方面，中继对WTRU则作为BS，并进行通信。为了描述下一级通信操作，需要假设中继所支持的协议层。

考虑RS的BS侧。由于这一侧模拟了WTRU，因此对于实施了多少WTRU协议栈有多种选择。下面就是各种替换方式。

图19示出第一替换1900。中继1910的BS侧将WTRU协议栈实施到PHY级。可以替换方式来执行RS处的该PHY过程。在第一替换中，表示了放大-转发(AF)中继，其涉及RF级的简单放大和转发。第二替换是解调-重调制-转发。在该替换中，可将噪声去除或抑制，但仅在到中继的链路具有非常高的保真度的情况下(即，实际不需信道码)才能去除或抑制噪声。第三种替换是解码-重编码-转发(DF)中继。此时，需要对信号进行进一步的处理，以在RS处纠错。

在中继过程中，BS-RS链路与RS-WTRU链路上的无线电信号特性不需相同。在第一种选择中，RS-WTRU链路可使用与BS-RS链路不同的频率或编码。在第二种选择中，RS-WTRU链路的调制可以与BS-RS链路的调制不同。在第三种选择中，BS-RS和RS-WTRU链路上的错误保护(即，检测和/或纠错)码可以不同。

另一种中继技术可称为压缩-转发(CF)中继。这种技术要求在BS和WTRU之间具有替代的信号路径，以使例如在下行链路中，从中继所发送的经压缩的信号可以协助来自BS的直接信号。下面结合分集模式讨论该配置。

图20示出了用于实施WTRU协议栈的第二替换方式2000。在该替换方式中，中继2010的BS侧实施WTRU协议栈达到MAC级。由于在RS中结合MAC协议，因此该方案在BS-RS和RS-WTRU链路上提供资源分配的灵活性。其还允许HARQ方案单独用于在BS-RS和RS-WTRU之间的未正确接收的无线块的重传。

该示例方法对网络/BS侧以及WTRU侧来说是高度透明的。其效果包括对RLC协议的修改和获知中继DRX间隔的BS调度器的部分。

中继中用户面的协议栈(以及由此的中继的复杂度)被最小化。除了所需PHY层的能力，中继需要维持WTRU的MAC“镜像”(在与BS的通信中模拟WTRU)和BS的MAC“镜像”(在与WTRU的通信中模拟BS)。

图21示出用于实施WTRU协议栈的第三替换方式2100。在该替换方式中，中继2110的BS侧实施WTRU协议栈达到RLC级。该示例允许各种无线电链路控制(RLC)功能，例如RS和BS/WTRU之间的链路适应和重传。

可以任何应答模式、未应答模式、透明模式或持久模式来操作该RLC协议。并且，BS与RS和RS与WTRU之间的RLC协议的模式可以不同。

现在通过考虑单个IP块传输来描述经由RS的BS和WTRU之间的数据传输。图21-23是示出不同替换方式的顺序图。

第一替换方式是PHY级中继站。图22表示涉及经由RS 2230从BS 2210向WTRU 2220传输IP分组的事件顺序2200。假设RS 2220是简单的PHY级的放大-转发或解码-转发类型。

可以以各种替换方式来执行RS 2220处的PHY过程。第一种方法中，表示为放大-转发(AF)的中继涉及在RF级的简单放大和转发。第二方法是解调-重调制-转发。在该方法中，可将噪声去除或抑制，但仅在到中继的链路具有非常高的保真度的情况下(即，实际不需信道码)。第三种方法是解码-重编码-转发(DF)中继。在该示例中，可对信号进行进一步的处理，以在RS 2230处纠错。第四种方法表示为自适应方案。在该方案中，中继可自适应地在任何上述三种方案之间转换。例如，如果中继对消息成功解码，则其使用解码-转发方案。否则，其可使用任何剩余方案，例如AF方案。另一示例是如果中继载荷很大，则其可使用AF方案，因为可消耗较少资源。否则，其可使用任何其它方案，例如DF方案。

在中继过程中，BS-RS链路与RS-WTRU链路上的无线电信号特性不需相同。在第一种选择中，RS-WTRU链路可使用与BS-RS链路不同的频率或编码。在第二种选择中，RS-WTRU链路的调制可以与BS-RS链路的调制不同。在第三种选择中，BS-RS和RS-WTRU链路上的错误保护(即，检测和/或纠错)码可以不同。

用于数据传输的第二种替换方式涉及MAC级的中继站。在该示例中，BS将中继视作WTRU，并相应地对其进行调度，但是该“中继-WTRU”具有BS知道的DRX周期。

BS将来自中继-WTRU的ACK视作MAC级(HARQ)的ACK。之后，该中继-WTRU对其所通信的WTRU作为BS。一个特别的问题是，如果中继已经成功向BS应答了分组，但没能成功将其发送至WTRU时该怎么办。

一种通常解决该问题的示例方法如下。中继(作为BS)在每MAC(HARQ)协议时尝试发送几次分组。但是某些时候，中继必须放弃。由于中继已经发应答过(作为WTRU)，因此其不能再执行HARQ-NACK。因此，如果需要的话，必须在RLC级产生NACK。假设RLC是在应答模式中操作的，则WTRU RLC很可能已经产生NACK。延迟MAC级ACK并不能有效解决不能产生MAC NACK的问题。如果出现这种延迟，原则上中继会向BS请求重传。但是，这种重传只包含中继已有的数据，因此，没有必要请求重传。在本示例中，中继仅将延迟其HARQ超时。

如果RLC是未应答模式，则认为分组被丢失，这是可接受的(通过未应答模式的定义)。但是，可能需要将网络RLC被修改以使其得知MAC层的ACK不再是表示实际已经成功发送分组的指示。

图23是表示MAC级RS所涉及的事件顺序2300的示例的示意图。所示的图23并不能解决中继MAC处潜在的缓冲器溢出问题。特别是，由于BS 2310不知道中继何时成功(或不成功)将数据转发给WTRU 2320，因此BS 2310可能尝试给RS发送比RS缓冲器所能处理的数据还多的数据。为了防止这个现象，可使用以下选择之一或多个。这些选择都不是排他的，可结合使用。

在第一实施方式中，BS 2310通过获知RS 2330尝试传送数据的最大次数和所花费的时间，来自发保持对中继缓冲器状态的估计。还可以考虑从RS 2330向WTRU 2320递送分组的平均时间，该平均时间可由中继周期性地更新。

在第二实施方式中，RS 2330周期性地向BS 2310传输缓冲器占用状态。这可通过引入新的MAC级反馈信令来执行。可将该反馈信令与其它RS的MAC级反馈一起结合至中继反馈信道(RFCH)。

在第三实施方式中，RS 2330将缓冲器占用状态结合至反馈中(与例如信道状态信息一起)，BS 2310使用该反馈来调度其传输。有多种选择来完成该操作。常用的标准提供了由WTRU 2320通过信道质量指示符(CQI)来报告其接收数据的能力的方法。RS 2330也可向BS 2310提供这种信息。通过人为地减少CQI，RS 2330可以减少其接收的数据量，尽管在这种情况下，BS 2310实际并不知道这种减少是由于缓冲器占用问题还是信道状况。

在第四实施方式中，如果RS 2330的缓冲器满了，则RS 2330在BS 2310尝试向其发送数据时，以特定“缓冲器已满”的NACK作为响应。这在第一次BS至中继的尝试时被执行，防止BS 2310进行重传，直到经过了特定回退时间周期或中继向BS 2310发送了特定数据请求通信，或上报了空闲缓冲器。

第五实施方式与第四实施方式类似，使用特定ACK来指示缓冲器将满。在本示例中，RS 2330将接收这个分组，但不接收下一个。该BS 2310的操作与上述类似-其可回退和/或等待RS 2330报告其缓冲器已好。

第六实施方式引入了从RS 2330至BS 2310的延迟辅助ACK/NACK，其可向BS 2310报告到WTRU 2320的特定分组的递送何时成功或何时被丢弃。这使BS 2310能够维持中继缓冲器的状态，并相应地进行调度。

数据传输的第三种替换方式涉及RLC级RS。图24A和24B表示了本替换方式中所涉及的事件顺序2400。如图24A和24B所示，RS在向WTRU进行转发之前，接收(如果需要的话，应答)数据分组。BS认为该数据分组已经发送，并且由RS负责将该数据分组发送至WTRU。没有回退机制，也不需要该机制。但是，由于是RLC级的操作，与该过程有关的延迟比与MAC级中继有关的延迟明显大很多。

RS-WTRU信道

为了理解怎样在两跳模式中执行WTRU到中继的分配，现在考虑使用专用RS-WTRU信道。再次假设单个小区(即单BS 2410)、M个RS 2420和多个WTRU 2430。将RS 2420设计为能够增强BS 2410与用户(WTRU2430)之间的链路质量。将WTRU 2430划分为两种类型。一种类型包括连接至BS 2410，并能与BS 2410进行通信，而不需任何RS 2420进行辅助的WTRU 2430。另一种类型包括其与BS 2410的连接性不足，需要RS 2420辅助的WTRU 2430。并且，假设每个WTRU 2430在任何给定时间都只与一个RS 2420相关联。由于存在M个RS 2420，因此可定义(M+1)个WTRU组{G_m，m＝0，1，...，M}，如图25所示。

属于G₀组WTRU 2510直接与BS 2520进行通信，而属于G_m组的WTRU2530、2535则经由RS m 2540、2550与BS 2520进行通信。例如，在下行链路中，向组0的WTRU所发送的分组按照常规的直接传输，该传输为从BS2520至WTRU 2510。类似地，发送到组1，...，M的WTRU 2530、2535的分组需要通过两跳路径，该路径是从BS 2520至RS 2540、2550，和从RS 2540、2550至WTRU 2530、2535。

可由不同的可替换标准来确定各个WTRU属于哪个组。根据第一标准，小区中心的WTRU属于组02560，而小区边缘的WTRU属于组1，...，M 2570、2580。可使用下列技术(或其它方法)之一来对小区边缘/小区中心进行区分：在基站处，在连接建立或连接持续期间使用到/来自WTRU的往返时间延迟进行评估。可以使用这种方法进行评估是因为在任何系统中，都需要WTRU按预定方式将其传输与预定义BS信号进行同步。之后，BS可测量从WTRU所接收的信号与同步信号的偏移，该延迟一定是由往返延迟所引起的。如果BS已向WTRU发送了定时调整命令，则也将这些命令列入考虑。在WTRU处，使用估计的路径损耗，该损耗可通过考虑对某些参考信道上所接收的BS功率差值来计算得出，该参考信道的传输功率用信号通知(大部分系统包括至少一个这种信道)。还可使用辅助位置估计设备，例如GPS来区分小区边缘/小区中心。

根据第二标准，RS 2540、2550可监视WTRU 2530、2535与BS 2520之间的通信，以及其相互报告的信道度量。该RS 2540、2550将这些度量与其自身对相关信道的观测结果进行比较，并确定哪些WTRU 2530、2535可从通过该RS的间接通信中受益。之后，该RS 2540、2550管理间接连接的建立。

根据第三标准，RS 2540、2550周期性地发送信标信号，该信标信号使得WTRU 2530、2535能够判断其是否能够从使用中继中受益，并将该信息传输给BS 2520。WTRU可发送该信标信号的响应。

根据第四标准，WTRU 2530、2535周期性更新其位置(或其它CELL_DCH和CELL_FACH信令被使用)。RS 2540、2550和BS 2520在其交换了各自关于WTRU位置或信令的信息之后，可确定WTRU 2530、2535属于哪组。

另一技术问题是当WTRU进入RS的覆盖区域时、走出RS的覆盖区域并进入另一RS的覆盖区域时或进入BS的覆盖区域时，怎样进行切换。由于WTRU的移动性，需要能够动态改变WTRU组(一种小区内中继间切换)。下面以示例的方式描述实现该切换的可用信令方法。

集合中继传输

在一些情况中，BS通过将与RS 2540、2550有关的所有WTRU的传输集合在一起而将RS 2540、2550视作超级WTRU，这是有好处的。在这种情况下，网络和WTRU都必须知道存在RS(因此，不是透明的)-以及该中继处理哪些WTRU(或更确切地，哪些RNTI-每个WTRU可能具有多个RNTI，以及公共/共享的RNTI)。网络/BS将这些集合在单个传输中，从而更有效地利用了空中接口，并让中继对WTRU进行划分。

为了实现集合中继传输，与标准BS MAC相比，需要有额外的和/或修改的功能。这些功能包括RNTI集合管理器、MAC缓冲管理器和修改调度器。RNTI集合管理器实体维持RNTI组，以及实际RNTI与为了与中继进行通信而分配的组RNTI之间的关联。MAC SDU到达与各个单独数据流(各个RNTI)相关的MAC，但是需要由MAC缓冲管理器将这些MAC SDU复用至公共流。

为了实现最可能的操作，需要向中继提供分组传输的调度偏好。该偏好的量可以取决于将多少个单独的数据流集合至中继。修改的调度器需要能够将所有这些信息都纳入考虑。由于在BS-RS物理资源(共享的)与RS-WTRU物理资源(专用的)之间没有1-1对应，因此在这种情况下，不能进行PHY级协作。

另一方面，即使将RLC级资源映射至共享物理资源(例如WCDMA中的HSPA)，RLC级资源也更倾向于保持专用。因此，假设定义好了MAC操作，则RLC级协作也不太可能从之前情况改变。

图26是位于RS 2610和BS 2620之间的MAC 2600的MAC中继子层的示例示意图。该层处理有关分组RNTI数据的传输。可以以多种可替换方法来处理HARQ响应。在第一替换方式中，由MAC中继2630在RS 2610处生成单个ACK/NACK。这可视作HARQ TTI中所有数据的ACK/NACK，并在BS/网络2620中通过MAC中继2640传递至MAC WTRU 2650。在第二替换方式中，为每个数据分组单独生成ACK/NACK。这在BS/网络2620中也通过MAC中继2640传递至MAC WTRU 2650。在这两种情况下，中继中的MAC WTRU镜像2660都是有效透明的，其实质上不执行任务。

在传送侧，现在RS 2610包括更复杂的MAC实体2670，MAC实体2670可执行大量任务。MAC实体2670可调度用于组内RS的传输。MAC实体2670可如上所述，继续调度组间中继的传输。MAC实体2670可保持与WTRU 2680的HARQ(即ACK/NACK交换)。可将上述协议栈的架构扩展至多跳中继的情况。本例中的数据传输操作与BS-RS和RS-WTRU的匹配资源的情况中的操作相同。上面已经讨论过了。

现在描述使用共享RS-WTRU信道。如果共享了RS-WTRU信道，则情况与专用BS-RS或专用RS-WTRU资源的情况类似(如果在两跳中该共享都是相同的)。可替换地，由共享方法不同的情况所产生的操作与BS-RS链路是共享的，而RS-WTRU链路是专用的情况相类似。

下面描述分集模式下的用户面系统操作。首先考虑专用BS-RS信道。在该模式中，所有WTRU都可动态地转换其与中继或BS的连接。WTRU还可同时连接至BS和RS，从而获得协作发射机分集。由于在该模式下的WTRU具有更大的灵活性，且BS与WTRU之间和BS与RS之间的连接更加动态，因此调度算法和系统建立就变得更加复杂。特别是，RS不再可能只是简单地对WTRU镜射(mirror)BS，对BS镜射WTRU。WTRU和BS必须直接相互获知，以及获知RS。

与在两跳操作的情况中一样，必须考虑RS协议栈。可基于RS协议栈来定义系统操作，该RS协议栈可在PHY、MAC或RLC层终止。

图27是PHY级RS的示例协议架构2700的示意图。虚线表示BS 2710与WTRU 2720之间的直接连接。PHY中继的操作仅依赖PHY消息的传输格式和L1控制(例如TPC)。在BS和WTRU处，MAC和更高级的协议层不变。

该示例表示了RS 2730。这种RS可协助数据传输，但不能独立作出任何决定。该RS 2730处的PHY过程可以以多种可替换的方式来执行。

在第一替换方式中，所示放大&转发(AF)中继涉及RF级的简单放大和转发。第二替换方式是解调-重调制-转发。在该替换方式中，可去除或抑制噪声，但仅在到中继的链路具有非常高的保真度的情况下(即，实际不需信道码)。第三种替换方式是解码-重编码-转发(DF)中继。此时，对信号进行进一步处理，使得在RS处进行纠错。第四种替换方式是压缩-转发。当到中继的链路很差，甚至使用信道码也不能对数据解调时，可使用这种方法。但是，仍可通过设计适当的码而获得部分数据信息。这种部分(即“压缩的”)信息由中继转发至目的地。

第五种替换方式是自适应方案。在该方案中，中继可自适应地在上述四种方案中进行转换。例如，如果中继成功地对消息解码，则其使用解码-转发方案。否则，其可使用其余任何一种方案，例如放大-转发方案。另一个例子是如果中继负载很大，则其可使用放大-转发方案，因为这样消耗的资源较少。否则，其可使用任何一种其它方案，例如解码-转发方案。

在中继过程中，BS-RS链路和RS-WTRU链路上的无线电信号特性可以不同。在第一种选择中，RS-WTRU链路可使用与BS-RS链路不同的频率或码。在第二种选择中，RS-WTRU链路上的调制可以与BS-RS链路上的调制不同。最后，在第三种选择中，BS-RS与RS-WTRU链路上的错误保护(即检测和/或纠错)码可以不同。

图28是MAC级RS的示例协议架构2800的示意图。虚线表示BS 2810与WTRU 2820之间的直接连接。在在两跳的情况中一样，向RS 2840中引入了MAC 2830，使RS 2840能够参与系统的HARQ操作，以及可能处理重传等。这种灵活性在改进整个系统的操作方面提供了很大潜力，这将在讨论系统操作时进行描述。现在需要注意，不再可能将RS MAC 2830用作镜像。

图29是RLC级RS 2900的示例协议架构的示意图。虚线表示BS 2910与WTRU 2920之间的直接连接。

现在已经描述了各种物理架构、协议架构以及无线电信道，下面将描述BS与WTRU之间经由RS所进行的数据传输。将如上考虑单个IP块的传输。

图30是经由RS从BS向WTRU传输IP分组中的事件顺序3000的示意图。假设RS 3010是使用任何上述技术的简单的PHY级RS。所示方法适用于解码-转发和解调-转发方法。在压缩-转发和放大-转发的情况中，RS3010可继续接收连续的分组的精化部分(refinement)，并将其传送(交替接收和传送操作)，直至传输完成(即，直到BS 3020停止发送数据)。

调度包括以下选择。在RS 3010必须在任何传输之前对信号解码或解调(即，任何传输之前，很好保证数据质量)的示例中，可由BS 3120在与BS 3020相同的TTI中或不同TTI中调度传送。在其它情况中，由于WTRU3030中止对特定分组进行接收，因此其需要知道何时停止传输。可这由以下替换方式之一来完成。

在第一替换方式中，实际传输由BS 3020使用边路控制信道(RS 3010必须接收)来直接调度。在第二替换方式中，RS 3010继续监视重传，即使其不再需要该重传。这携带了最小控制开销，但是由于假设RS 3010为半双工，因此这防止BS 3020和RS 3010在相同TTI中使用相同RRU进行发送的操作。在第三种替换方式中，使用PHY层控制信号，从而BS 3020通知RS 3010其仍将继续传送哪些分组，或其何时停止传送分组。该替换方式携带了一些信令开销，但在调度RS 3010的RRU(例如，与BS 3020重迭)方面仍保留了完全的灵活性。

在RS 3010能够在传送和接收操作之间动态转换的情况下，上述选择仍可行。不同之处在于现在RS 3010在何时开始传输方面具有多种选择。

作为第一种选择，如果RS一直等待到其已对信息成功解码，则该情况与上述两跳操作的情况相同，因此，只需要进一步考虑当中继在所有信息都可用之前就开始传输的情况。作为第二种选择，RS可在每个BS传输之后传送一些内容(具体是什么取决于协议)，直到其对数据成功解码，此时其继续仅进行传输(不接收)，直到其停止，这与上述解码-转发的情况相同。作为可替换的第三种选择，中继等待到其所累积的信息超过某一质量阈值或其已从BS接收了至少最少数量的传输。

现在考虑MAC级协作。假设中继具有PHY+MAC层，对于协作方法，可以考虑两种完全不同的方法，这两种方法与BS怎样控制中继有关。在一种情况中，BS不知道详细的中继操作，并且不提供良好控制，而在另一种情况中，BS知道并提供。由于BS传输总是可用，因此中继协议可以基于解码-转发(DF)或压缩-转发(CF)方法。

在BS不知道详细的中继操作的情况下，数据传输操作如图31所示。由BS 3110继续向WTRU 3120发送分组，直到从WTRU 3120接收到ACK，或者超过最大传输次数。RS 3130可在当其准备好(这取决于采用CF还是DF)，并且WTRU 3120向BS 3110发送NACK时，参与传输。因此，在这种模式下，不会在第一次重传之前启动协作发射机分集，且只在到RS 3130的信道的确更好时，才连接至WTRU 3120(由此使WTRU 3120能够首先接收数据)。

这种情况的关键之处在于定义RS 3130的“准备传送”。如果使用DF，则这表示中继已经成功对BS传输进行解码。如果使用CF，则这表示中继已经累积了足够多的BS传输信息，超过了某预定义阈值。

可以定义两种不需详细的BS控制来使用中继的方法。在第一种方法中，称为智能中继，每帧包含为RS 3130所预留的特定分散RRU。除了预分配，BS 3110不知道RS 3130将怎样使用RRU。RS 3130确定哪些WTRU在其“辅助组”中，即BS 3110是否处理CQI信息，以确定哪些WTRU 3120在辅助组中，并将该信息通知给RS 3130。

图32是表示智能中继和从属中继的示例信号流3200的示意图。参考图32，智能RS 3210监视到WTRU 3220的BS传输。其还监视WTRU反馈3220(ACK/NACK)。一旦RS 3210准备好3215，且WTRU 3230发送NACK 3235(该NACK是发送给BS 3240的，但RS 3210可监视到)，则RS对到WTRU3230的重传进行调度3250。该重传是调度时隙(以及其它物理资源，例如信道化码和/或子载波)，该时隙是a)之前由BS向RS分配的用于到WTRU的传输，或b)从允许中继用于对其相关的任何WTRU进行调度所用的一组时隙中所选择出的。通常BS 3240知道RS 3210所用的规则——因此，BS可以估计出哪些WTRU 3230在哪个RS 3210的“辅助组”，并相应作出其重传决定(即，调度重传减少中继选取负载的频繁跳动。可替换地，RS 3210可向BS 3240显式通知其目前所辅助的WTRU 3230或将要辅助的WTRU)。RS 3210使用索引对其所辅助的WTRU 3230进行通知。这样，WTRU 3230可将其接收机的操作转为支持该WTRU 3230的协作传输。

在第二种方法中，所谓从属中继3260，只有在BS 3240从辅助组中的WTRU 3230(与方法1类似，BS可以基于CQI信息来确定哪些WTRU在辅助组中)获得NACK 3270之后，BS 3240才向RS 3210进行通知3245。当准备好时3280，RS 3210开始向WTRU 3230进行传输3290。其持续传输直至通知其停止。对于这种方法，RS 3210不需检测/共享从WTRU 3230发送到BS 3240的ACK/NACK信息。

现在所考虑的是具有BS良好控制的MAC级协作示例。在该操作模式下，需要两级的HARQ(WTRU与BS之间和中继与BS之间)。使用DF或CF方案，中继使用特定中继ACK(RAC)向BS通知其何时已准备好，该特定中继ACK与特定HARQ过程相关联。此时，BS使用直接信令告诉中继应当在哪些RRU中传送哪些分组。可对每个传输执行该调度，或一块执行(即“直到成功或超时”)。如果一块执行，则可由BS命令中继停止，或可通知中继监视来自WTRU的ACK/NACK，当检测到ACK时中继停止。该BS可使用以下任何一种方法来调度中继传输。第一种方法通过在相同RRU中调度传输而使MIMO效用最大。第二种方法通过在不同RRU中调度传输而使时间分集最大/干扰最小。

现在考虑WTRU控制的自适应NACK传输。在该方案中，WTRU知道WTRU-BS和WTRU-RS信道的质量，并选择性地向RS或BS或RS和BS两者发送NACK传输。

该选择标准可以例如是基于各个信道的信道质量。也就是说，WTRU可选择将NACK发送至被估计具有更高成功重传可能性的网络节点。

该选择性传输可在PHY级或更高级执行。在PHY级时，可使用WTRU的定向天线来选择性地向RS或BS发送NACK传输。在更高级时，NACK消息可包含标识符，该标识符标识该消息是用于RS还是BS。PHY级使用omni天线(或宽束天线)，更高级使用广播消息来实现非选择性传输。

现在考虑控制面的系统操作。在模式A的中继配置的环境中必需要解决的关键控制面操作是移动性管理，即管理WTRU在不同中继组，包括组0(没有使用中继)之间的移动性。

如上所述，与将WTRU分配至特定中继组相关联的测量可以在小区的不同位置进行，例如在WTRU处、在中继处或在BS处。可使用上述的结合。

不论这些测量是在哪里进行的，都将测量结果提供给BS/网络。BS(很可能是BS而不是网络)根据这些测量结果，将WTRU分配至特定中继组，并将适当的命令转发至所涉及的中继(最初和接收中继)和WTRU。事实上，从控制角度来说，在现代WCDMA系统中，BS用作RNC，而中继用作BS。这些操作需要对控制面的接入层协议栈进行以下改变。

图33A是协议架构示例3300的示意图，其中BS和中继包含层2等高面实体(目前在很多系统中都没有，例如WCDMA中RRC为层3)，我们将其称为中继RRC 3310。该实体管理中继组之间的WTRU的移动性。图33B是替代协议架构示例3300的示意图，其中BS和中继包含中继RRC 3310。

由于WTRU通常不知道自己属于哪个组，因此WTRU不需要该实体。当WTRU执行支持中继间移动性的测量时，需要对现有RRC操作进行修改，以将该测量结果提供给网络。可替换地，可将层2RRC实体定义为向BS报告测量结果。

现在讨论在存在中继的情况下的特定编码过程，参考图34，图34是协作报头示例3400的示意图。参考图34，该协作报头3410包括，但不限于2比特，用于指示M0或M1或M2(每个代表不同的中继方法)，k比特，用于指示M1或M2中的具体实施方式，或

比特，用于指示其它协作方案的具体细节。可将这些“信息比特”紧凑编码，以生成协作报头。例如，可将用于指示M0/M1/M2的2比特与K比特编码在一起，从而消除2比特字段中未用的码点(因为2比特＝4个码点，而只需要对3个模式进行编码)，并可能将报头大小减小了1比特或更多(而不是

比特)。

对数据分组进一步处理，以用于无线电传输(例如，纠错/错误检测码被使用、调制等)。在“公共”无线电信道上承载所要传送的信号s(t)，由WTRU、RS1和RS2监听该信道，其中RS1和RS2与该WTRU相关，而“公共”是指WTRU、RS1、RS2，而不一定对系统中的其它WTRU或RS公共。

由于BS→RS1、BS→RS2和BS→WTRU的信道质量不同，因此需要选择信道编码、调制相似的“相关传输参数”，以使所有3种实体，即WTRU、RS 1和RS2，能够对报头正确解码。这可使用多种技术来执行，下面讨论其中一些。

图35是将用于报头和负载的信道编码分开的示例技术3500的示意图，例如FEC13510用于报头，而FEC23520用于有效载荷，其中FEC13510比FEC23520更强。在图36中示出了整个示例流程图(所示针对DL，也可类似地用于UL)。该技术可将信道编码FECI 3510用于报头和有效载荷，其中将FEC13510选择为用于报头时足够强，以可靠地被WTRU、RS1和RS2接收。模式比特的健壮(robust)编码，例如2个模式比特的健壮编码被单独编码和调制，并将符号放在固定的位置3610(该位置对于WTRU、RS1和RS2来说是已知的)，使得WTRU、RS1、RS2可以对模式符号解调和解码，而不需对整个报头或/和有效载荷进行解码。可根据这些示例的变形而使用其它类似方案。

WTRU、RS1和RS2接收数据分组3620。其每个都对模式比特进行检测、解调和解码3630。根据模式比特的值，节点(WTRU、RS1、RS2)相应地进行操作。也就是说，如果指示了模式0 3635，则RS1和RS2将会停止对数据块进行进一步处理，而WTRU对数据分组进行解码3640。WTRU继续处理，如果指示了模式1 3645，则RS2和WTRU停止进一步处理，而RS2继续3650。如果选择了M1或M2，则在RS1或RS2已经正确接收了数据分组之后3660，开始进行阶段2 3665。当接收到解码后的数据分组时，WTRU向BS或RS发送ACK/NACK 3670。

在M1或M2的阶段2中所发送的数据分组的结构不需包含协作报头。这节省了一些比特，不用对其传输，从而减小了干扰，增加了吞吐量等。

DL&UL协调

目前，已经单独描述了DL&UL的方案。下面描述对其进行有效协调的方法。

基本思路是由DL数据或控制分组携带有关用于UL传输的协作方案的信息。下面是“搭载(piggy-backing)”的示例。图37示出了具有报头和有效载荷的下行链路数据分组3700。报头3710包含DL协作报头3720和UL协作报头3730，该UL协作报头中包含在“下一个”UL协作传输中所用的协作方案的细节。作为一种变化，指定使用UL协作方案的时间周期。该“时间周期”的解释可以是“绝对”时间(例如时隙数)，或“逻辑时间”(例如临时块流标识等)。在服务于多个WTRU的情况下，该UL协作报头3730还可以包含WTRU的地址。

对于信道状态信息的可用性，请注意，在上述描述中，假设BS具有关于图38所示的五种信道状态1-5或其子集的信息。可以以多种方式来获取该信息。例如，可以周期性或在BS 3840、RS1 3820或RS23830轮询(poll)后从WTRU 3810、RS1 3820或RS2 3830反馈该信息。该反馈报告的周期可动态调节，或可在通信开始时固定下来，以使所产生的的开销和延迟可接受。BS 3840或RS 3820、3830可使用内插或预测方法来估计反馈报告中的信道状态值。在TDD系统中，可由BS 3840根据假设DL和UL信道的互易性来估计信道状态。

图39示出传输报头3900，该报头包含“继承(legacy)”报头3910，其添加了1比特，称作“协作报头指示符比特”3920。该比特的一个值表示协作报头3930存在。该比特的另一个(二进制)值表示协作报头3930不存在。

在本例中，协作报头3930仅表示M1或M2模式(即，所有涉及中继的模式)，而不表示模式M0(即，BS-WTRU的直接通信)。因此，协作报头3930的不存在表示模式M0。当对多个传输进行观测时，这能减小平均报头大小。

与使用“比特”来指示存在或不存在协作报头3930不同，可使用继承报头3910中任何未用的“码点”。也就是说，使用继承报头中未用到的比特式样。一种改变是使用速率可兼容的删除卷积(RCPC)码，其能够将数据分组的不同部分在不同级别进行保护。

在一个示例中，BS和RS使用分布式波束成形(BF)来传送相同的信道编码数据，使得WTRU接收具有增强的SINR的相干结合的信号。该方法需要从WTRU向BS和RS反馈一些信息(例如信道状态信息或波束成形权值)，并可视作“闭环传送分集”方案的变形。在另一示例中，BS和RS传送编码比特流的不同部分，这由WTRU进行接收，并通过连续干扰消除技术进行分离。之后，在信道解码级将两个解调的比特流进行结合。将该数据与在阶段1中所接收的部分数据相结合，WTRU就完成了对最初由BS所传送的数据的重构。上述示例称作分布式BF和分布式MIMO协作方案。

协议1操作

在图40中示出了协议1方案1下行链路。参考图40，BS可在第一TTI中使用适于BS-RS链路的MCS，或考虑整个BS-RS、BS-WTRU、RS-WTRU链路的MCS，向RS发送数据4010。BS和RS可在之后的TTI中，使用适于RS-WTRU链路的MCS，或考虑整个BS-WTRU、RS-WTRU链路的MCS，向WTRU发送数据4020。WTRU在TTI中接收单个码字(例如HARQ PDU)，该码字可由BS单独传送4030，或由BS和RS联合(例如，使用分布式时空码)传送4040，(或作为第三种可能，由RS单独传送(未示出))。

例如，如果使用从BS和/或RS到WTRU的MIMO传输，则这可扩展/推广至多个码字。经由控制信道(即TCC)向WTRU描述/指示该码字传输。WTRU可发送HARQ反馈(例如ACK 4040/NACK 4050)来指示是否成功接收到码字。可使用HCC信道来发送这种反馈。RS可向BS发送HARQ反馈(例如ACK/NACK)(未示出)来指示该RS是否成功接收到由BS传送的码字。可使用HCC信道来发送这种反馈。

如果HARQ反馈指示RS没能成功接收到码字(即NACK或DTX)，则BS可进行重传(未示出)。重传的分组优选地具有不同IR版本。如果BS从WTRU接收到ACK，则BS开始传送下一消息/分组。如果BS和/或RS没有从WTRU接收到ACK，则BS和RS都向WTRU进行重传(例如使用分布式时空码)，直到WTRU应答(发送ACK)，或直到HARQ重传结束。重传的分组可以具有不同IR版本。WTRU将所接收的版本结合(例如HARQ结合)，以增强对给定分组m的解码。BS和RS使用公共标识符，以使WTRU能够识别出将哪些分组进行组合。这些标识符可以是(使用相同的)HARQ过程ID、预定义的TTI(例如在TTI#x+y，RS将发送在TTI#x中从BS接收的分组)的形式或任何其它标识形式。对上行链路的描述与对下行链路的相似，只是BS和WTRU的位置对调。

在图41中示出了协议1方案2的下行链路，该下行链路基本与方案1相似，只有以下不同。使用TTI对，以使WTRU在后一TTI结束时传送HARQ反馈4110(与在每个TTI中传送HARQ反馈不同)。这还可被推广化/扩展为2个或多个TTI“束”，而不是TTI“对”。对上行链路的描述与对下行链路的相似，只是BS和WTRU的位置对调。

协议2操作

在图42中示出了协议2方案1的下行链路，该方案描述了具有全双工中继的协议2的HARQ方案4200，即RS能够同时进行接收和传送(例如，在不同频率上)。BS可以使用适于BS-RS链路的MCS向RS发送数据。在预期(或就是)RS正忙于向WTRU进行传输的TTI中，BS可以使用适于BS-WTRU链路的MCS向WTRU发送数据。在本例中，由于RS的全双工特性，RS还可以接收从BS到WTRU的传输4210。RS可使用适于RS-WTRU链路的MCS向WTRU发送数据。WTRU在一个TTI中接收多达两个的码字(例如HARQ PDU)，一个码字来自BS，一个来自RS。这可扩展/推广为多于2码字，例如如果从BS和/或RS到WTRU使用了MIMO传输，或如果使用了多个RS。可经由控制信道(即TCC)向WTRU描述/指示码字传输。

WTRU可以发送HARQ反馈(例如ACK 4220/NACK 4230)，以指示两个码字的每一个是否成功接收。可使用HCC信道来发送该反馈。RS可以向BS发送HARQ反馈(例如ACK/NACK)(未示出)，以指示RS是否成功接收到了BS传送的码字。可使用HCC信道来发送该反馈。如果HARQ反馈指示RS没有成功接收到码字(即NACK或DRX)，则BS可进行重传(未示出)。重传的分组可具有不同IR版本。如果BS从WTRU接收到了ACK，则BS开始传送下一消息/分组。如果BS从RS接收到了ACK，则BS开始传送下一消息/分组。可将HARQ重传委托给RS。如果RS没有从WTRU接收到ACK，则RS向WTRU进行重传，直到WTRU应答(发送ACK)，或直到HARQ重传结束(达到限值)。重传的分组可具有不同IR版本。WTRU将所接收的版本结合(例如HARQ结合)，以增强对给定分组m的解码。BS和RS使用公共标识符，以使WTRU能够识别出将哪些分组进行组合。这些标识符可以是(使用相同的)HARQ过程ID、预定义的TTI(在TTI#x+y，RS将发送在TTI#x中从BS接收的分组)的形式或任何其它标识形式。当RS向WTRU的HARQ重传过载时，还可使用从RS到BS的流控制信号，来停止BS的新HARQ传输。

上行链路与下行链路类似，只是BS和WTRU的角色互调。对其的描述也类似，只是将BS换为WTRU，将WTRU换为BS。本例具有全双工中继，由此RS能够同时进行接收和传送(例如，在不同频率)。WTRU向RS发送数据(优选地，使用适于WTRU-RS链路的MCS)。在预期(或的确是)RS正忙于向BS进行传送的TTI中，WTRU可向BS发送数据(优选地，使用适于WTRU-BS链路的MCS)。由于其全双工特性，该RS还可接收从WTRU到BS的传输。RS向BS发送数据(优选地，使用适于RS-BS链路的MCS)。该BS可在TTI内接收多达两个码字(例如HARQ PDU)，一个来自WTRU，一个来自RS。[注意：例如如果从WTRU和/或RS到BS使用MIMO传输，或如果使用了多于一个RS，则可将上述接收扩展/推广至多于2个码字]。经由控制信道(即，TCC)来描述/指示码字传输。

该BS可发送HARQ反馈(例如ACK/NACK)，来指示两个码字的每一个是否已经被成功接收。可使用HCC信道来发送这种反馈。RS可向WTRU发送HARQ反馈(例如ACK/NACK)(未示出)，来指示RS是否已经成功接收了由WTRU传送的码字。可以使用HCC信道来发送该反馈。

如果HARQ反馈指示RS没有成功接收码字(即NACK或DTX)，则WTRU可重传。[注意：在图中未示出]。重传的分组优选地具有不同IR版本。如果WTRU从BS接收到了ACK，则WTRU开始传送下一消息/分组。如果WTRU从RS接收到了ACK，则WTRU开始传送下一消息/分组。将HARQ重传委托给RS。如果RS没有从BS接收到ACK，则RS将进行(负责)到BS的重传，直到BS应答(发送ACK)，或直到HARQ重传结束(例如，达到预定限值)。重传的分组可具有不同IR版本。BS将所接收的版本相结合(例如HARQ结合)，以增强对给定分组m的解码。WTRU和RS使用公共标识符，以使BS能够识别出将哪些分组进行结合。这些标识符可以是(使用相同的)HARQ过程ID、预定义的TTI(例如，在TTI#x+y时，RS将发送在TTI#x中从WTRU所接收的分组)的形式，或任何其它标识形式。当RS中到BS的HARQ重传过载时，还可使用从RS到WTRU的流控制信号，以停止WTRU新的HARQ传输。

协议2方案2的下行链路基本与方案1相类似，并在图43中示出，但具有以下不同。在预期(或者就是)RS正忙于向WTRU进行传送或重传的TTI中，BS可使用适于BS-WTRU链路的MCS向WTRU进行一些HARQ重传4310。BS是否负责进行重传可基于来自RS和/或WTRU的ACK/NACK反馈状态和/或RS负载。上行链路的附图/图示和描述与下行链路类似，只是将BS和WTRU的角色互换。

如图44所示，协议2方案3的下行链路基本与方案2类似，只是具有以下不同。首先，使用TTI对4410，并在后一个TTI结束时，由WTRU传送HARQ反馈4420(与在每个TTI中传送HARQ反馈不同)。还可将其推广/扩展为2个或多个TTI“束”，而不是TTI“对”。其次，上行链路的描述与下行链路的类似，只是BS和WTRU的角色互换。

如图45所示，协议2方案4的下行链路基本与方案2类似，只是具有以下不同。首先，不将一些分组的HARQ重传从BS委托给RS 4510，而将另一些分组的HARQ重传从BS委托给RS 4520。是否委托可基于来自RS和/或WTRU的ACK/NACK反馈状态和/或RS负载。其次，上行链路的附图/图示和描述与下行链路类似，只是将BS换为/重新标记为WTRU，WTRU为BS。

如图46所示，协议2方案5的下行链路基本与方案1类似，只是具有以下不同。首先，该方案具有半双工中继，由此RS能够进行接收或传送，但不是同时。其次，不将一些分组的HARQ重传从BS委托给RS 4610，而将另一些分组的HARQ重传从BS委托给RS 4620。是否委托可以基于RS是否从BS接收到了分组(即，由于其半双工性，RS是正在接收还是正在传送)。也可考虑其它因素，例如来自RS和/或WTRU的ACK/NACK反馈状态和/或RS负载。第三，对上行链路的描述与下行链路类似，只是BS与WTRU的角色互换。

如图47所示，协议2方案6的下行链路基本与方案5类似，只是具有以下不同。使用TTI对4710，并在后一个TTI结束时，由WTRU传送HARQ反馈4720(与在每个TTI中传送HARQ反馈不同)。还可将其推广/扩展为2个或多个TTI“束”，而不是TTI“对”。上行链路的描述与下行链路的类似，只是BS和WTRU的角色互换。

物理信道表示并区分了在WTRU、中继站和基站之间分配物理资源的各种方法。如此处所用，物理信道是与特定终端(即WTRU)、终端组、小区等相关的特定资源组。更具体地，可根据对特定无线接入技术的适用性，由方向(上行链路UL或下行链路DL)、载波频率、蜂窝系统的小区或扇区和信道化资源来定义蜂窝系统中的物理信道。因此，在时分多址(TDMA)中，物理信道为时隙组，在码分多址(CDMA)中，物理信道为码组，在正交频分多址(OFDMA)中，物理信道为子载波组，在时分双工CDMA(TDD-CDMA)中，物理信道为时隙和码的结合，等等。

将信道化资源分配为无线电资源单元(RRU)组。在特定的无线电接入技术中，无线电资源单元是资源最小的特定分配。例如，对于宽带CDMA(WCDMA)HSDPA，1RRU＝1SF16的码*1TTI。对于长期演进(LTE)，1RRU＝1个子载波*1TTI。

通常来说，分配给终端(WTRU)的物理信道可以是，但不限于以下三种类型。第一，向特定WTRU分配专用物理信道，供其专门使用。该分配可以是动态的，即，可使用共享RRU池，但每个RRU都专用于单个WTRU。例如，在UMTS WCDMA标准版本5中所定义的原始WCDMA HSDPA就是专用分配。即使物理HSDPA信道(HS-PDSCH)是共享的，但其中每个RRU都是以专用的方式进行分配的。第二，在定义好的(静态或动态的)WTRU组之间共享共享信道。第三，公共信道对指定小区中的任何终端都是可用的。

可用RRU的数量取决于怎样定义RRU和怎样接收RRU。下面描述适用于所有RRU定义和接收方法的示例。

通常可假设RRU是不相干扰的和正交的(例如，时隙具有足够的间隙时段或OFDM的子载波)。虽然这确保了每条链路的最佳性能，但是整个系统的性能却受限于正交RRU的可用性。

对其的一种替代方式是允许RRU之间少量的干扰，并在接收机的设计中对其忽略。具有RAKE接收机的长码CDMA就是这种情况。这去除了RRU可用性作为对系统性能的限制的因素，但是，这种系统通常受到自干扰电平的限制。因此，虽然原则上可以使用大量RRU，但是实际上可同时使用的RRU很少。这种系统实际的RRU效率通常与使用正交RRU的类似(常常会更差)。

一种理论理想方法是允许在RRU之间具有一些(受限并可控的)干扰，并使用非常强的接收机联合接收自干扰组中的所有RRU。该方向的部分步骤被3GPP的WTDD TDSCDMA模式采用。

控制信道

下面的控制信道架构可同时结合协议2和协议1使用。此处描述两种控制信道。TCC是用于描述或提供关于相关(数据)传输的信息的控制信道。例如，描述何时开始传输、所用MCS、新传输或重传、IR版本等。HCC是用于描述或提供关于接收状态的信息的控制信道。例如，HARQ ACK/NACK反馈，用于指示是成功接收了(ACK)、非成功接收了(NACK)，还是没有接收到(DTX；即，没有传送反馈)传输。

图48示出用于DL的控制信道4800。WTRU 4810监视BS 4820所传送的控制信道(称为TCC14830)，其用于通知有关来自BS 4820的传输的信息。WTRU 4810监视RS 4840所传送的控制信道(称为TCC24850)，其用于通知有关来自RS 4840的传输的信息。可替换地，可由BS 4820传送TCC24850，但其仍然通知有关来自RS 4840的传输的信息。可将TCC14830和TCC24850结合在一个控制信道中(即，来自BS的单个TCC)。

RS 4840监视BS 4820所传送的控制信道(称为TCC34860)，其用于通知有关来自BS 4820的传输的信息。TTC14830和TTC34860可以是相同的控制信道(即，来自BS的单个TCC)。WTRU 4810向BS 4820传送HARQ反馈控制信道(称为HCC14870)。WTRU 4810向RS 4840传送HARQ反馈控制信道(称为HCC24880)。RS 4840向BS 4820传送HARQ反馈控制信道(称为HCC34890)。HCC14870和HCC24880可以是相同的控制信道(即，来自WTRU的单个HCC)。

图49示出用于UL的控制信道变化A 4900。WTRU 4910监视BS 4920所传送的控制信道(称为TCC14930)，其用于通知有关来自WTRU 4910的传输的信息(即，其指示WTRU 4910何时向BS 4920进行传送和/或向BS4920传送什么)。WTRU 4910监视RS 4940所传送的控制信道(称为TCC24950)，其用于通知有挂来自WTRU 4910的传输的信息(即，其指示WTRU4910何时向RS 4940进行传送和/或向RS 4940传送什么)。可替换地，可由BS 4920传送TCC24950，或可替换地，TCC14930和TCC24950可以是相同的控制信道(例如，从BS到WTRU的单个TCC，其用于指示WTRU何时向BS和BS之一或两者进行传送和/或传送什么)。

RS 4940监视BS 4920所传送的控制信道(称为TCC34960)，其用于通知有关来自RS 4940的传输的信息(即，其指示RS 4940何时向BS 4920和/或WTRU 4910进行传送和/或传送什么)。对于WTRU 4910和/或RS 4940，TTC14930和TTC34960可以是相同的控制信道(即，来自BS 4920的单个TCC)，其指示WTRU 4910和RS 4940何时进行传送和/或传送什么。WTRU4910从BS 4920接收HARQ反馈控制信道(称为HCC14970)。WTRU 4910从RS 4940接收HARQ反馈控制信道(称为HCC24980)。RS 4940从BS 4920接收HARQ反馈控制信道(称为HCC34990)。HCC14970和HCC34990可以是相同的控制信道(即，来自BS 4920的单个HCC)。虽然在描述中使用了相同的术语，但UL控制信道(TTCx或HCCx)不必与DL控制信道相同。

图50示出用于UL的控制信道变化B 5000。变化B描述了WTRU 5010向BS传送控制信道5020(称为TCC15030)，其用于通知有关来自WTRU5010的传输的信息。WTRU 5010向RS 5040传送控制信道(称为TCC25050)，其用于通知有关来自WTRU 5010的传输的信息。可替换地，TCC15030和TCC25050可以是相同的控制信道(即，来自WTRU 5010的单个TCC)。

RS 5040向BS 5020传送控制信道(称为TCC35060)，其用于通知有关来自RS 5040的传输的信息。WTRU 5010从BS 5020接收HARQ反馈控制信道(称为HCC15070)。WTRU 5010从RS 5040接收HARQ反馈控制信道(称为HCC25080)。RS 5040从BS 5020接收HARQ反馈控制信道(称为HCC35090)。HCC15070和HCC35090可以是相同的控制信道(即，来自BS 5020的单个HCC)。虽然在描述中使用了相同的术语，但UL控制信道(TTCx或HCCx)不必与DL控制信道相同。可通过将变化A的某些方面与变化B的其它方面相结合产生其它可能的变化。

描述了用于增强蜂窝系统下行链路性能的一些协议示例。这些协议是根据现有的蜂窝分组空中接口进行设计的，包括高速分组接入(HSPA)、高速下行链路分组接入/高速上行链路分组接入(HSDPA/HSUPA)和长期演进(LTE)。虽然这些协议是在HSPA的环境中进行描述的，但是所述协议可直接用于其它系统，例如LTE、WiMAX。

HSUPA中的协作中继

可将中继与WTRU之间的链路分类为一对一或一对多。在一对一的链路中，中继专用于单个WTRU。在一对多的情况中，中继从多个WTRU接收数据。类似地，中继与BS之间的链路可以是一对一或一对多的。在一对一的情况中，BS从单个中继接收数据，在一对多的情况中，基站从多个中继接收数据。最后，BS和WTRU之间还有直接链路。该链路可以存在或不存在。我们可以定义一个WTRU不能直接与BS进行通信的架构，即所有通信都通过中继。但是这是一个有局限的架构，因为中继的目的是协助WTRU与BS之间的通信，存在不需要中继，WTRU和BS之间的直接通信更有利的情况。通常将该链路定义为一对多。最后，WTRU可同时与中继和BS进行通信。

为了将其推广，我们假设所有链路都是一对多的。一对一的情况是有单个目的地的少见的情况。

HSUPA服务授权方法

HSUPA信道是增强型专用物理信道(EPDCH)。由BS控制在所有WTRU之间的E-DPCH分配，该受控的调度基于关于WTRU对于特定信令应当怎样操作的规则组。

BS在下行链路中发送资源指示，称作“调度授权”(SG)。该SG向WTRU指示其可使用的上行链路资源的最大量。当发布调度授权时，BS可使用来自调度请求中的WTRU的、由SRNC提供的QoS相关信息。

该调度授权具有以下特性：调度授权控制最大允许E-DPDCH/DPCCH功率比，并可在每TTI时或更慢发送调度授权。有两种类型的授权。

绝对授权提供WTRU可用的UL资源的最大量的绝对限制。第二种授权是相对授权，该授权指示WTRU与之前所用的值相比增加或减小资源限制。绝对授权是由服务E-DCH小区发送的。其对小区中的一个WTRU、一组WTRU或所有WTRU都有效。这可通过向每个WTRU分配多达两个标识(称为“主”和“辅助”)，和通过UTRAN向一组WTRU分配相同的标识来实现。相对授权可由服务和非服务的节点B发送，作为对绝对授权的补充。WTRU性能对于一个WTRU、一组WTRU和所有WTRU的相对授权是完全相同的。来自服务E-DCH RLS的相对授权可采用以下三个值之一：“增加”、“保持”或“减少”。来自非服务E-DCH RL的相对授权可采用两个值之一：“保持”或“减少”。

WTRU将以下信息提供给BS，以辅助调度授权分配。在调度信息(SI)中提供该信息。缓冲器中具有数据的具有最高优先级信道的逻辑信道ID明确标识了最高优先级的逻辑信道，其具有与所指示的逻辑信道有关的可用数据和QoS信息。SI中这些信息的示例包括WTRU缓冲器占用(比特为单位)、总缓冲器状态、缓冲器中具有数据的最高优先级逻辑信道的缓冲器状态、作为所报告的总缓冲器的部分、以及WTRU功率余量(UPH)。该UPH字段指示最大WTRU传输功率与相应DPCCH码功率的比。

协作网络中的HSUPA服务授权功能

应当注意，服务授权的目的是在用户体验(吞吐量和延迟)和容量方面提供显著增强。因此，非常需要当在协作环境中使用了HSUPA时，确保服务授权的功能性和目标有效。并且，授权不仅是所需QoS的函数，还是信道状况的函数。

应当注意，UPH是WTRU与BS之间的信道状况的函数——如果状况不良，则会消耗过多功率在DPCCH上，而留给EDPCH的功率过少。这十分重要，因此这表明WTRU和BS之间的授权可能对于WTRU和中继之间的通信不一定合适。

BS与中继之间的链路

通信中非常重要的一部分是中继与BS之间的链路。例如，如果用于中继-BS链路之间的通信的可用带宽小于中继与WTRU之间的通信的可用带宽，则系统可能会不平衡，并且由于中继不能将分组转发给BS，因此中继可能会开始等待并可能丢失WTRU分组。

在下表中定义了中继与BS之间的一些信令消息。

这些消息的目的是协助BS执行对与单个中继相关的WTRU的分配、对每个中继与BS之间的通信的分配以及对与不同中继相关的WTRU之间的分配进行平衡。

示例1：WTRU仅与中继通信

集中调度

在集中调度中，BS向每个WTRU分配调度授权(SG)，并经由中继，将该SG从BS发送至WTRU。该中继简单地将分配转发至WTRU。

由于WTRU直接与中继进行通信，因此WTRU所发送的SI能够反映WTRU与中继之间的链路，BS能够使用该信息来执行链路分配。但是，BS还需要考虑的情况是，中继需要将来自所有相关WTRU的数据发送至BS。因此，如果在中继和BS之间没有足够的带宽，则向WTRU提供大量授权是不好的。

为了克服该问题，我们引入“中继SI”，其将反映该中继的容量。可使用该“中继SI”，与上面所定义的更高层信令消息一起来不仅控制对WTRU的SG分配，还控制分配到BS-中继信道的带宽。

图51是SI的示例帧结构5100的示意图。参考图51，该用于从中继向BS报告的SI帧结构包括中继SI 5110、至少一个WTRU ID 5120和至少一个SI 5130。

分级调度

在分级调度中，BS向中继分配授权，而该中继基于所接收的授权、从WTRU所接收的SI和与WTRU相关的一些其它QoS信息，来向与该中继相关的不同WTRU分配授权。注意，在这种情况下，将给WTRU的服务授权分配的控制分配给中继。

为了保证BS向中继分配了足够授权，中继需要发送“结合的SI”，其包含从所有WTRU所结合的SI。

“结合的SI”与“中继SI”之间的不同

注意，上述“结合的SI”与“中继SI”可以由于其服务于不同目的而不同。

“中继SI”用于反映中继的容量，因此，其可包括例如中继缓冲器有多满和中继与BS之间的信道状况的信息。之后，BS可结合WTRU的SI来使用该信息。

“结合的SI”包含与缓冲器和所有所结合的WTRU的信道状况有关的信息，这样，BS可向BS分配足够的资源，之后，BS可在WTRU之间对这些资源进行划分。在这种情况下，BS使用“结合的SI”(而不是WTRU SI)来向中继分配服务授权。

注意，对于分级调度，中继也可向BS发送“中继SI”信息，在这种情况下，BS可使用“结合的SI”和“中继SI”来对中继执行授权分配。

换句话说，“中继SI”包含用于控制中继与BS之间的通信所需的信息(用于集中和分级的情况)。“结合的SI”通过将所有WTRU的信息结合在一个SI中来简单地替换WTRU SI(仅用于分级情况)。

示例2：WTRU同时与中继和BS进行通信

对于WTRU同时与中继和BS进行通信的情况，方案可能会变得更加复杂一些。WTRU可直接从BS接收授权，或从BS和中继接收。由于信道状况不同，对两个链路(WTRU-中继和WTRU-BS)使用相同授权可能并不理想。一种选择是使用结合的方法，其中WTRU从中继和BS接收授权，其使用较小接收到的值。另一种选择是WTRU发送能够反映最保守的情况(较小功率余量)的SI。但是，因为授权规定了所用的ETFC(所传送的数据量)，因此这种选择可能限制了吞吐量，因而可能不是最佳选择。

集中调度

所提出的一种方法是由BS根据WTRU与中继之间的结合的信息来分配授权。WTRU可提供经修改的SI信息，该信息反映了与WTRU和BS以及WTRU和中继之间的信道有关的UPH。可由中继提供该信息，其具有中继与其相关的WTRU之间的信道状况(例如干扰电平和接收功率)指示。可提供中继与BS之间的链路状况的信息。

分级调度

另一种方法是由BS向WTRU分配用于WTRU和BS之间的通信的授权，并由BS向中继分配授权，而该中继向WTRU分配用于WTRU和中继之间的通信的授权。这样，WTRU就需要处理来自BS和中继的授权，并在某种程度上对其进行协调。协调方法将根据WTRU会对每条链路(WTRU-BS和WTRU-中继)使用相同的还是不同的ETFC。如果可以使用不同的ETFC，则WTRU可独立地使用授权。否则，WTRU需要将授权合并，由最弱的链路控制传输。下面讨论该问题。

在示例1和示例2之间选择

在WTRU和BS、WTRU和中继之间可以使用不同ETFC传送数据的情况下，可向每个链路使用不同授权。在从WTRU向BS、从WTRU向中继需要使用相同ETFC来传送数据的情况下，向两条链路使用相同的授权。这就限制了吞吐量性能。如果WTRU和中继之间的链路比WTRU和BS之间的链路好很多，且如果由于WTRU和BS之间较差的通信而限制了授权，则最好选择WTRU仅通过中继进行通信，而不是通过中继和BS。在这种情况下，WTRU能够利用WTRU和中继之间较好的通信状况，并使其吞吐量达到最大。如上述示例1所述。

LTE和协作网络

在LTE中，上行链路的信道分配也是通过使用授权来完成的。虽然在标准中，用于进行授权分配的过程的具体细节仍在演进，但是很清楚，本文中所述的问题和所提出的方法也很重要，并应适用于LTE，只是在LTE中需要对信道分配进行适当修改。同时需要注意，在LTE中，通常在共享信道中发送上行链路传输(使用授权分配)，在这种情况下，本文中所述的问题对协作网络中的LTE操作就变得更加重要。

图52是使用定时调整过程，对BS和RS到WTRU的DL传输进行同步的示例5200的示意图。参考图52，BS向RS发送信号5210，并估计BS→RS的传输延迟5220。之后，BS向RS通知定时调整值5530。之后，RS调整DL传输定时5240。

虽然上述以特定组合的方式在实施方式中描述了本发明的特征和元素，但是每个特征或元素都可不需要其它特征和元素而单独使用，或与其它特征以各种方式一起或单独组合。此处所述的方法或流程图可在计算机程序、软件或结合至计算机可读存储介质中由通用目的处理器的固件中执行。计算机可读存储介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓存、半导体存储设备、磁介质例如内部硬盘和可移动硬盘、光磁介质和光学介质例如CD-ROM光盘和数字化视频盘(DVD)。

适当的处理器包括例如通用处理器、专用处理器、传统处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、一个或多个与DSP核相关联的微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其它类型的集成电路(IC)和/或状态机。

具有软件的处理器可用于实现在无线发射接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、终端、基站、无线电网络控制器(RNC)或任何主机中使用的射频收发信机。WTRU可以与硬件和/或软件实施模块结合使用，例如照相机、视频照相模块、视频电话、扩音器、振动设备、扬声器、麦克风、电视收发信机、免提耳机、键盘、蓝牙

模块、调频(FM)无线电单元、液晶显示(LCD)显示单元、有机发光二极管(OLED)显示单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器和/或任何无线局域网(WLAN)模块。

实施例

1、一种无线通信的方法，包括使用中继站(RS)来传送和接收数据信号。

2、根据实施例1的方法，其中单个RS辅助无线发射接收单元(WTRU)。

3、根据实施例1的方法，其中多于一个RS辅助WTRU。

4、根据实施例1-3中任一个的方法，其中WTRU经由RS严格地与基站(BS)通信。

5、根据实施例1或2的方法，其中WTRU直接与BS通信和经由RS与BS通信。

6、根据实施例4的方法，其中单个RS辅助单个WTRU。

7、根据实施例4的方法，其中单个RS辅助多于一个WTRU。

8、根据实施例7的方法，其中单独的BS-RS信道用于WTRU。

9、根据实施例7的方法，其中在WTRU之间共享一个BS-RS信道。

10、根据实施例6的方法，其中BS广播有关RS的信息。

11、根据实施例10的方法，其中RS广播信息。

12、根据实施例6-11中任一个的方法，其中BS接收关于WTRU怎样选择RS的信息，并将其自身与所选RS相关联。

13、根据实施例7的方法，其中BS接收并合并要传送给多个WTRU的数据，并将该合并的数据传送至单个RS。

14、根据实施例13的方法，其中BS从多个WTRU接收由RS合并的数据。

15、根据实施例5的方法，包括使用分集技术。

16、根据实施例15的方法，其中单个RS辅助单个WTRU。

17、根据实施例15的方法，其中单个RS辅助多于一个WTRU。

18、根据实施例13的方法，其中单独的BS-RS信道用于WTRU。

19、根据实施例17的方法，其中在WTRU之间共享一个BS-RS信道。

20、根据实施例16的方法，其中BS广播有关RS的信息。

21、根据实施例16的方法，其中RS广播信息。

22、根据实施例16-21中任一个的方法，其中BS接收关于WTRU怎样选择RS的信息，并将其自身与所选RS相关联。

23、根据实施例17的方法，其中BS接收并合并要传送给多个WTRU的数据，并将该合并的数据传送至单个RS。

24、根据实施例23的方法，其中BS从多个WTRU接收由RS合并的数据。

25、根据实施例3的方法，其中基站从多个RS接收传输，该多个RS并行操作以协助一个WTRU。

26、根据实施例25的方法，包括以下至少一种：分集技术和空间复用技术。

27、根据实施例25或26的方法，其中RS服务于单个WTRU。

28、根据实施例25或26的方法，其中RS服务于多个WTRU。

29、根据实施例25-28中任一个的方法，其中RS用作转发中继。

30、根据实施例25-28中任一个的方法，其中RS用作分集中继。

31、根据实施例3的方法，其中基站从多个RS接收传输，该多个RS串行操作以协助一个WTRU。

32、根据实施例3和25-31中任一个的方法，其中每个RS都动态与不同BS相关联。

33、根据实施例32的方法，其中中继与多于一个基站相关联。

34、根据实施例1、2、4、6或10-12中任一个的方法，包括执行至物理层(PHY)级的WTRU协议栈。

35、根据实施例34的方法，其中PHY处理包括以下至少一者：

RF级放大和转发；

解调、重新调制和转发；

解码、重新编码和转发。

36、根据实施例34或35的方法，其中RS-WTRU链路可以使用与BS-RS链路不同的频率或不同的编码。

37、根据实施例34-36中任一个的方法，其中在RS-WTRU链路上的调制可以与BS-RS链路上的调制不同。

38、根据实施例34-37中任一个的方法，其中在RS-WTRU和BS-RS链路上的错误保护码不同。

39、根据实施例1、2、4、6和10-12中任一个的方法，包括执行至物理(PHY)层的WTRU协议栈。

40、根据实施例1、2、4、6和10-12中任一个的方法，包括执行至媒介接入控制(MAC)层的WTRU协议栈。

41、根据实施例1、2、4、6和10-12中任一个的方法，包括执行至无线电链路控制(RLC)层的WTRU协议栈。

42、根据实施例41的方法，其中协议栈在以下模式之一中进行操作：应答模式、未应答模式、透明模式和持久模式。

43、根据实施例41或42的方法，其中BS&RS之间与RS&WTRU之间的RLC协议模式不同。

44、根据实施例34-43中任一个的方法，包括经由RS在BS和WTRU之间传输数据分组。

45、根据实施例44的方法，包括：

将分组转发至BS的RLC处理器；

将至少一个RLC块转发至BS的MAC处理器；

将至少一个MAC块转发至基站的PHY处理器；和

将至少一个PHY块传送至RS的接收PHY处理器。

46、根据实施例44的方法，包括：

将PHY块转发至RS的发射PHY处理器；

将PHY块传送至WTRU的PHY处理器。

47、根据实施例44的方法，包括：

将至少一个MAC块转发至WTRU的MAC处理器；

在BS MAC处理器与WTRU MAC处理器之间使用混合自动重复请求(HARQ)；

将至少一个RLC块转发至WTRU的RLC处理器；

在BS RLC处理器与WTRU RLC处理器之间使用自动重复请求(ARQ)；和

将分组从WTRU RLC处理器转发。

48、根据实施例44-47中任一个的方法，其中RS处的PHY处理包括以下选择中的至少一个：

RF级放大和转发；

解调、重新调制和转发；

解码、重新编码和转发。

49、根据实施例44-48中任一个的方法，其中RS处的PHY处理包括在实施例45的选择之间进行自适应地转换。

50、根据实施例44-49中任一个的方法，其中RS-WTRU链路可以使用与BS-RS链路不同的频率或不同的编码。

51、根据实施例44-49中任一个的方法，其中在RS-WTRU链路上的调制可以与BS-RS链路上的调制不同。

52、根据实施例44-49中任一个的方法，其中在RS-WTRU和BS-RS链路上的错误保护码不同。

53、根据实施例44的方法，包括：

将分组转发至BS的RLC处理器；

将至少一个RLC块转发至BS的MAC处理器；

将至少一个MAC块转发至基站的PHY处理器；和

将至少一个PHY块传送至RS的接收PHY处理器。

54、根据实施例44的方法，包括：

将至少一个MAC块转发至RS的MAC处理器；

在BS的MAC处理器与RS的MAC处理器之间使用HARQ；

将块转发至RS的第二PHY处理器；和

将至少一个PHY块传送至WTRU的PHY处理器。

55、根据实施例44的方法，包括：

将至少一个MAC块转发至WTRU的MAC处理器；

在RS MAC处理器与WTRU MAC处理器之间使用HARQ；

将至少一个RLC块转发至WTRU的RLC处理器；

在BS RLC处理器与WTRU RLC处理器之间使用ARQ；和

将分组从WTRU RLC处理器转发。

56、根据实施例53-55中任一个的方法，包括如果RS向BS应答(ACK)分组，但没有成功将该分组传送至WTRU时，多次重传分组。

57、根据实施例56的方法，包括在RS MAC的缓冲器溢出的情况下，执行以下过程中的至少一个：

保持对缓冲器状态的猜测；

周期性地向BS发送缓冲器占用状态；

将缓冲容器占用状态结合至BS所接收的反馈中；

传送指示缓冲器已满的否定应答(NACK)，；

传送指示缓冲器将满的应答(ACK)，；和

传送延迟的ACK/NACK，以报告特定分组的传输是否成功。

58、根据实施例57的方法，其中保持对缓冲器状态的猜测包括RS尝试传送数据的最大次数和所花费的时间。

59、根据实施例57的方法，其中保持对缓冲器状态的猜测包括使用平均时间来从RS向BS发送分组。

60、根据实施例44的方法，包括：

将分组转发至BS的RLC处理器；

将至少一个RLC块转发至BS的MAC处理器；

将至少一个MAC块转发至基站的PHY处理器；和

将至少一个PHY块传送至RS的接收PHY处理器。

61、根据实施例44的方法，包括：

将至少一个MAC块转发至RS的MAC处理器；

在BS MAC处理器与RS MAC处理器之间使用HARQ；

将至少一个RLC块转发至RS的RLC处理器；

在BS RLC处理器与RS RLC处理器之间使用ARQ；

将块转发至第二RS MAC处理器；

将块转发至第二RS PHY处理器；和

将至少一个PHY块传送至WTRU PHY处理器。

62、根据实施例44的方法，包括：

将至少一个MAC块传送至WTRU MAC处理器；

在WTRU MAC处理器与RS MAC处理器之间执行HARQ；

将至少一个RLC块转发至WTRU RLC处理器；

在WTRU RLC处理器与RS RLC处理器之间执行ARQ；和

将分组从WTRU RLC处理器转发。

63、根据前述任一实施例的方法，其中将直接与BS进行通信的WTRU分组在一起。

64、根据前述任一实施例的方法，其中将经由单个RS与BS进行通信的WTRU分组在一起；该组分别与每个RS相对应。

65、根据实施例63或64的方法，包括：

将位于小区中心的WTRU与位于小区边缘的WTRU进行区分；

将中心WTRU放在与BS直接联系的组中；和

将边缘WTRU划分为经由单个RS与BS进行通信的各组。

66、根据实施例63或64的方法，包括：

RS监视WTRU与BS之间的通信和所报告的信道度量；

RS使用来自所监视的信息来确定如果使WTRU通过RS进行通信，是否能改进与WTRU的通信，和；

如果RS确定能够改进通信，则RS建立与WTRU和BS的连接。

67、根据实施例63或64的方法，包括RS周期性地发送信标信号，以使WTRU能够确定是否能够通过使用RS而获益，并将该确定结果发送至RS。

68、根据实施例63或64的方法，包括每个WTRU周期性地更新其位置，该位置用于确定该WTRU应在哪组。

69、根据实施例63-68的方法，包括：

将来自多个WTRU的传输集合在一个传输中；和

在RS将集合的传输分离。

70、根据实施例63-69中任一个的方法，包括通过以下来执行混合自动重复请求(HARQ)：

生成单个ACK/NACK；和

向BS或网络中的MAC-WTRU发送该ACK/NACK。

71、根据实施例63-69中任一个的方法，包括通过为每个数据分组生成单独的ACK/NACK，来执行混合自动重复请求(HARQ)。

72、根据实施例63-69中任一个的方法，其中WTRU与多于一个RS进行通信。

73、根据实施例1、2、5、15、16和20-22中任一个的方法，其中RS协议栈终止于以下之一：

物理层(PHY)；

媒介接入控制(MAC)层；和

无线电链路控制(RLC)层。

74、根据实施例73的方法，其中RS处的PHY处理包括以下选择中至少一个：

RF级放大和转发；

解调、重新调制和转发；

解码、重新编码和转发；和

压缩和转发。

75、根据实施例74的方法，其中RS处的PHY处理包括在实施例64的选择之间自适应地转换。

76、根据实施例73-75中任一个的方法，其中RS-WTRU链路可以使用与BS-RS链路不同的频率或不同的编码。

77、根据实施例73-75中任一个的方法，其中在RS-WTRU链路上的调制可以与BS-RS链路上的调制不同。

78、根据实施例73-75中任一个的方法，其中在RS-WTRU和BS-RS链路上的错误保护码不同。

79、根据实施例73-78中任一个的方法，包括经由RS在BS和WTRU之间传送数据分组。

80、根据实施例73-79中任一个的方法，包括：

将分组转发至BS的RLC处理器；

将至少一个RLC块转发至BS的MAC处理器；

将至少一个MAC块转发至基站的PHY处理器；

将至少一个PHY块传送至RS的接收PHY处理器和WTRU的PHY处理器；和

将至少一个块从RS的接收PHY处理器转发至RS的发射PHY处理器；和

将至少一个PHY块传送至WTRU的第二PHY处理器。

81、根据实施例63-69中任一个的方法，包括：

将至少一个MAC块转发至WTRU的MAC处理器；

在BS的MAC处理器与WTRU的MAC处理器之间执行HARQ；

将至少一个RLC块转发至WTRU的RLC处理器；

在BS RLC处理器与WTRU RLC处理器之间执行ARQ；和

将分组从WTRU RLC处理器转发。

82、根据实施例73-81中任一个的方法，其中将RS调度为在与BS相同的传输时间间隔(TTI)中进行传送。

83、根据实施例73-81中任一个的方法，其中将RS调度为在与BS不同的TTI中进行传送。

84、根据实施例82或83的方法，包括直接调度RS传输。

85、根据实施例82或83的方法，其中即使不再需要重传，RS也为重传继续侦听。

86、根据实施例82或83的方法，包括向RS通知BS仍在传送哪些分组，或BS何止停止传送分组。

87、根据实施例80-86中任一个的方法，包括

中继通过在每次BS传输后，传送由协议所确定的内容，直到其对数据成功解码，才开始传输。

88、根据实施例80-86中任一个的方法，包括中继等待，直到其所累积的信息超过质量阈值或其已接收了最小数目的传输后才开始传输。

89、根据实施例73-88中任一个的方法，其中BS继续发送分组，直到接收到ACK，或超过最大数量的传输次数。

90、根据实施例73-89中任一个的方法，其中当RS已经成功对BS传输解码时，开始进行传送。

91、根据实施例73-90中任一个的方法，其中当RS累积的信息量足够超过预定义的阈值时，开始进行传送。

92、根据实施例73-91中任一个的方法，其中每帧包含为中继预留的分散无线电资源单元(RRU)。

93、根据实施例73-92中任一个的方法，其中当接收到NACK时，向RS通知准备传送。

94、根据实施例73-93中任一个的方法，包括RS使用与特定HARQ过程相关联的ACK消息来传送其传送准备。

95、根据实施例73-94中任一个的方法，包括使用直接信令通知中继在哪些RRU上传送哪些分组。

96、根据实施例94或95的方法，包括通过在相同RRU中进行调度来调度中继传输，从而使MIMO效力最大。

97、根据实施例94或95的方法，包括通过在不同RRU中进行调度来调度中继传输，从而使时间分集最大，使干扰最小。

98、根据实施例73-97中任一个的方法，包括

获知WTRU-BS和WTRU-RS信道的质量；和

选择性地向RS或BS或两者同时发送NACK传输。

99、根据实施例98的方法，其中该选择基于WTRU-BS或WTRU-RS信道的质量。

100、根据实施例98或99的方法，包括在PHY层或更高层执行选择性传输。

101、一种用于无线通信的方法，包括确定通信消息的传输方向。

102、根据实施例101的方法，进一步包括：

接收通信消息；

对通信消息解码；和

对所解码的消息重新编码。

103、根据实施例101的方法，其中根据信道质量对消息重新编码。

104、根据前述任一实施例的方法，进一步包括传送该重新编码的消息。

105、根据前述任一实施例的方法，其中该确定基于至少一个吞吐量。

106、根据实施例105的方法，进一步包括使用时分双工中继协议。

107、根据实施例106的方法，进一步包括基于使数据吞吐量最大来确定到无线发射/接收单元的传输路径。

108、根据前述任一实施例的方法，进一步包括确定用于传输的传输时间间隔(TTI)。

109、根据实施例108的方法，其中基于调度函数来确定TTI。

110、根据实施例109的方法，其中调度函数使用决定变量作为输入。

111、根据实施例110的方法，其中调度函数进一步使用缓冲器占用或公平性选择。

112、根据实施例111的方法，其中对于混合自动重复请求(HARQ)调度，决定变量是根据信道质量状况的。

113、根据前述任一实施例的方法，其中使用反馈来报告信道状态。

114、根据实施例113的方法，其中当由中继报告时，将来自多个无线发射接收单元(WTRU)的反馈聚合到单个传输。

115、根据实施例111-114中任一个的方法，其中经由中继直接发送应答/否定应答(ACK/NACK)。

116、根据实施例115的方法，其中将多个WTRU和TTI的不同ACK/NACK进行聚合。

117、根据实施例105的方法，进一步包括使用并行传输双工中继(PTDR)协议。

118、根据实施例117的方法，其中将传输划分为两个子TTI(阶段)。

119、根据实施例118的方法，其中在阶段1中，基站向中继进行传送。

120、根据实施例119的方法，其中传输包括中继要向WTRU传送的信息。

121、根据实施例117-120中任一个的方法，其中在阶段2中，中继和基站同时向WTRU进行传送。

122、根据实施例121的方法，其中在每个阶段内的调度都是根据调度过程来进行的。

123、根据实施例120-122中任一个的方法，其中HARQ调度是由基站和每个中继独立进行的。

124、根据实施例123的方法，其中在阶段1中，基站将相同中继的WTRU集合在一个传输中。

125、根据实施例124的方法，其中中继获知中继至WTRU的信道质量，以执行调度。

126、根据实施例122-125中任一个的方法，其中阶段1和阶段2需要单独的ACK/NACK。

127、根据实施例101-105中任一个的方法，进一步包括使用叠加时分双工中继(STDDR)协议。

128、根据实施例127的方法，其中基站基于WTRU各自的需求和信道状况来调度不同WTRU。

129、根据实施例128的方法，其中从WTRU通过中继或直接向基站报告该需求和信道状况。

130、根据实施例127-129中任一个的方法，其中在阶段2中，基站使用叠加编码同时向中继和WTRU进行传送。

131、根据实施例130的方法，其中中继承担部分通信，向所结合的WTRU转发所接收的数据，而基站继续以全功率服务于在直接链路上调度的WTRU。

132、根据实施例127-131的方法，进一步包括确定基站BS与中继站RS之间可达到的数据速率，和基站BS与第一WTRU UE1之间可达到的数据速率。

133、根据实施例132的方法，进一步包括确定BS与WTRU UE1之间可达到的数据速率，和中继RS与第二WTRU UE2之间可达到的数据速率。

134、根据实施例133的方法，其中基站和各个中继独立地进行HARQ调度。

135、根据实施例134的方法，其中向中继传送信道状态反馈。

136、根据实施例135的方法，其中当通过中继从WTRU向基站发送反馈时，将多个WTRU聚集到单个传输中。

137、根据实施例127-135中任一个的方法，进一步包括使用单独的ACK/NACK过程来确定每个WTRU的吞吐量。

138、根据实施例137的方法，其中从中继向基站传送ACK/NACK，从WTRU直接向基站传送ACK/NACK。

139、根据实施例138的方法，其中从WTRU向发射机传送ACK/NACK，该发射机包括中继或基站。

140、根据实施例139的方法，其中中继将WTRU ACK/NACK转发回基站。

141、根据实施例139的方法，其中中继不将WTRU ACK/NACK转发回基站。

142、根据实施例101-105中任一个的方法，进一步包括使用喷泉扩展时分双工中继(FTDDR)协议。

143、根据实施例142的方法，其中在每个发射机处使用喷泉编码。

144、根据实施例143的方法，其中喷泉编码涉及能够将中断的可能性降为零，并在信源处不需信道状态信息的编码类型。

145、根据实施例144的方法，其中发射机将数据编码为无限长的编码流。

146、根据实施例145的方法，其中接收机收集信息，直到其完全恢复数据。

147、根据实施例146的方法，其中源数据可从任何一组充分编码的分组中恢复。

148、根据实施例147的方法，其中根据是否

而从基站向WTRU直接传送数据，还是在中继的协助下传送，其中

表示BS与RS之间所能达到的数据速率，而

表示直接的基站与WTRU之间能达到的数据速率。

149、根据实施例148的方法，其中当

时，基站与WTRU之间可达到的吞吐量为：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{TP}}_1^F\≤\frac{R_{B-U}^F{T}_1^l+R_{\mathrm{Rl}-U}^F{T}_2^l}{T_1^l+T_2^l}\\ (R_{\mathrm{Rl}-U}^F-R_{B-U}^F)T_1^l=R_{\mathrm{Rl}-U}^F{T}_2^l\end{array}\right..$

150、根据实施例149的方法，其中基站向中继和WTRU广播信息。

151、根据实施例150的方法，其中当

时，中继接收一些新信息。

152、根据实施例151的方法，其中新信息是在

中，由基站广播、由中继接收但WTRU不接收的信息。

153、根据实施例152的方法，其中通过在所有L个中继中进行选择而使吞吐量达到最大，有

其中是可达到的吞吐量。

154、根据实施例153的方法，其中基站不预先专用中继。

155、根据实施例154的方法，其中中继向基站仅发送ACK。

156、根据实施例155的方法，其中可选择第一个发送ACK的中继用于调度。

157、根据实施例156的方法，其中基站允许时间观察帧，以收集足够的中继ACK，并根据所选标准在中继ACK中进行选择。

158、根据实施例157的方法，其中选择多于一个中继，可使用通常的蜂窝调度器来调度中继。

159、根据实施例158的方法，其中一个中继可服务于多于一个WTRU，可将发送至这些WTRU的数据集合在一个传输中，或单独进行调度。

160、根据实施例159的方法，其中由于使用的码是无比率的，因此不需要信道状态反馈。

161、根据实施例160的方法，其中中继只需向基站发送ACK，以允许进一步的调度。

162、根据实施例161的方法，其中仅在基站处需要WTRU ACK/NACK可用。

163、根据实施例162的方法，其中直接或经由中继在上行链路上发送ACK/NACK。

164、根据实施例127-163中任一个的方法，其中该方法是喷泉&叠加编码时分双工中继(FSTTDR)协议。

165、根据实施例164的方法，其中WTRU不需要通过中继进行通信，对其在通信开始时进行传输调度。

166、根据实施例165的方法，其中WTRU不需等待中继完成服务。

167、根据实施例166的方法，其中所有数据流都是喷泉类编码的。

168、根据实施例167的方法，其中每个TTI内的通信都是在两个阶段中完成的。

169、根据实施例168的方法，其中在阶段1中，同时调度中继和N个WTRU。

170、根据实施例169的方法，其中在阶段2中，中继调度并服务于M个WTRU，而另N个WTRU则继续由基站以更高的功率服务。

171、根据实施例170的方法，其中中继仅向基站发送ACK，以允许进一步的调度。

172、根据实施例171的方法，其中仅在基站处ACK/NACK可用，该ACK/NACK可在上行链路上直接发送或经由中继转发。

173、一种用于在具有基站的小区中向无线发射/接收单元(WTRU)传送数据的方法，包括使用至少一个中继来增强下行链路信道的性能。

174、根据实施例173的方法，其中小区具有N个专用中继。

175、根据实施例173或174的方法，进一步包括在假定特定功率和干扰的前提下，评估每个小区的信号干扰噪声比(SINR)特性。

176、根据前述任一实施例的方法，进一步包括确定蜂窝系统处于干扰受限的情况。

177、根据前述任一实施例的方法，进一步包括确定小区中中继的功率和位置。

178、根据前述任一实施例的方法，进一步包括确定一组参量，该参量使整个小区所提供的最小SINR电平最大化。

179、根据前述任一实施例的方法，进一步包括基于使WTRU的最终吞吐量最大来使用决定协议。

180、根据前述任一实施例的方法，进一步包括使用多个随机WTRU位置和信道传播参量来评估SINR累积强度函数(CDF)。

181、根据前述任一实施例的方法，其中将中继置于3dB的SINR线上。

182、根据前述任一实施例的方法，其中确定最大干扰，认为仅位于多个外小区每一个处的具有最大干扰的发射机能有效代表最差的情况，且SINR是根据基站发射功率P_B、基站(BS)与WTRU之间的信道h_BS-U和中继发射功率P_R的。

183、根据实施例182的方法，其中SINR表示为：

${\mathrm{SINR}}_{k,\max }=\frac{\max (P_B{\left|h_{\mathrm{BS}1-\mathrm{Uk}}\right|}^2,P_R{\left|h_{{\mathrm{RS}1}^l-\mathrm{Uk}}\right|}^2,...,P_B{\left|h_{{\mathrm{RSN}}^l-\mathrm{Uk}}\right|}^2)}{N_0+\underset{l=2}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\max (P_B{\left|h_{\mathrm{BSm}-\mathrm{Uk}}\right|}^2,P_R{\left|h_{\mathrm{RS}{1}^l-\mathrm{Uk}}\right|}^2,...,P_R{\left|h_{{\mathrm{RSN}}^l-\mathrm{Uk}}\right|}^2)}.$

184、根据实施例173-181中任一个的方法，其中确定随机干扰，并在基站与小区外的N个可用中继站(RS)之间选择随机发射机，且SINR是根据基站发射功率P_B、基站与WTRU之间的信道h_BS-U和中继发射功率P_R。

185、根据实施例184的方法，其中SINR表示为：

${\mathrm{SINR}}_{k,\mathrm{rand}}=\frac{\max (P_B{\left|h_{\mathrm{BS}1-\mathrm{Uk}}\right|}^2,P_R{\left|h_{{\mathrm{RS}1}^l-\mathrm{Uk}}\right|}^2,...,P_B{\left|h_{{\mathrm{RSN}}^l-\mathrm{Uk}}\right|}^2)}{N_0+\underset{l=2}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{rand}(P_B{\left|h_{\mathrm{BSm}-\mathrm{Uk}}\right|}^2,P_R{\left|h_{{\mathrm{RS}1}^l-\mathrm{Uk}}\right|}^2,...,P_R{\left|h_{{\mathrm{RSN}}^l-\mathrm{Uk}}\right|}^2)}.$

186、一种用于在高速下行链路分组接入(HSDPA)通信中，评估与中继站(RS)的使用相关联的增益的方法，其中将基站(BS)的发射功率设为预定值，并且每个小区中仅有一个无线发射/接收单元(WTRU)。

187、根据实施例173-181或186中任一个的方法，为了对HSDPA通信中的吞吐量进行评估，使用2跳方案，其中基站向所选中继站发送信息比特(b)，直到中继站完全对该比特解码并开始传送，和WTRU开始对信息比特解码。

188、根据实施例187的方法，其中有效吞吐量由以下等式表示：

其中，

和

T_RS是在通信的第一阶段中，中继对b信息比特完全解码所花费的时间，T_U是在通信的第二阶段中，WTRU对b个比特解码所花费的额外时间。

189、根据实施例173-181或186中任一个的方法，为了在HSDPA通信中执行，进一步包括：

使用无比率2跳方案；

在通信的第一阶段中，WTRU对从基站所接收的信息比特b解码；和

在通信的第二阶段中，WTRU对从中继站所接收的信息解码，其中第二阶段的比特是WTRU在第一阶段中没有解码的剩余比特。

190、根据实施例189的方法，其中由以下等式表示有效吞吐量：

其中，

和

T_RS是中继对b信息比特完全解码的时间，T_U是WTRU对b比特解码的额外时间。

191、根据实施例173-181或186中任一个的方法，为了在HSDPA通信中执行，进一步包括：

使用分布式天线方案，其中WTRU同时从基站和中继站接收不同的信息比特；

WTRU使用连续干扰消除来在基站和中继站所发送的不同信息信号之间进行区分；和

WTRU处所达到的解码速率满足条件：

R_U(2)＝R_BS-U(2)+R_RS-U；其中R_BS-U(2)是BS的传输速率，R_RS-U是从中继站所接收的信号的传输速率。

192、根据实施例191的方法，其中传送送源使用非无比率编码，RS和BS之间对b信息比特复用，有效小区吞吐量表示为：

${\mathrm{TP}}_{\mathrm{eff}}\left(\mathrm{DAA}\right)=\frac{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}\×(R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U})}{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}+R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U}}.$

193、根据实施例191的方法，其中使用无比率编码，BS和RS仅划分当RS已经对所有信息比特都完全解码时，WTRU还没有恢复的比特，其有效吞吐量表示为：

194、一种用于由无线发射/接收单元(WTRU)执行无线通信的方法，包括：

经由协作中继向基站发送传输。

195、根据实施例194的方法，进一步包括经由协作中继从基站接收传输。

196、根据前述任一实施例的方法，其中中继是转发中继。

197、根据前述任一实施例的方法，其中中继是分布式MIMO中继。

198、根据前述任一实施例的方法，进一步包括向多个协作中继发送传输。

199、根据前述任一实施例的方法，进一步包括从多个协作中继接收传输。

200、根据实施例198或199的方法，其中多个协作中继是共享的。

201、根据前述任一实施例的方法，进一步包括使用PHY层协作传输，其中WTRU和中继在传输的第一阶段侦听基站传输，其中WTRU在传输的第二阶段从基站和中继接收传输。

202、根据实施例201的方法，进一步包括使用无比率编码。

203、根据前述任一实施例的方法，进一步包括使用分布式波束成形用于传输。

204、根据前述任一实施例的方法，其中WTRU具有协作PHY层，该PHY层与基站和中继的协作MAC层通信。

205、根据前述任一实施例的方法，其中WTRU具有协作MAC层，该MAC层与基站和中继的协作MAC层通信。

206、根据前述任一实施例的方法，其中WTRU具有协作RLC层，该RLC层与基站和中继的协作MAC层通信。

207、根据实施例205-206中任一个的方法，其中MAC层以分布、分散或分级的方式来执行协作HARQ功能。

208、根据实施例207的方法，其中MAC层分别以分布、分散或分级的方式来执行协作信道接入工功能和协作资源分配功能。

209、根据前述任一实施例的方法，其中传输是在TDM模式下。

210、根据前述任一实施例的方法，其中执行2跳传输。

211、根据前述任一实施例的方法，其中传输是在FDM模式下。

212、根据实施例209-211中任一个的方法，其中WTRU向中继仅传送还没有向基站传送的数据。

213、根据实施例211的方法，其中WTRU持续地在第一频率上传送数据，中继在第二频率上向基站转发数据。

214、一种WTRU，包括处理器，被配置成执行根据前述任一实施例的方法。

215、根据实施例194-214中任一个的方法，进一步包括通过定时调整而对到中继的传输进行同步。

216、根据实施例215的方法，其中中继接收基于对下行链路传输延迟的估计的定时调整，进一步包括中继调整下行链路传输定时。

217、一种协作中继，包含协作PHY层、协作MAC层，被配置成向基站提供WTRU MAC和PHY协议，并向WTRU提供基站MAC和PHY协议。

218、根据实施例216的协作中继，进一步被配置成向基站提供WTRURLC协议，向WTRU提供基站RLC协议。

219、根据实施例216或217的中继，其中中继是2跳转发中继。

220、根据实施例216的中继，其中中继是分布式MIMO中继。

221、根据实施例216的中继，其中中继是共享中继，其向基站提供WTRU MAC协议和中继MAC协议。

222、根据实施例216或219的中继，其中中继是共享中继，其向共享该中继的WTRU提供基站MAC调度功能。

223、一种用于对数据协作复用的方法，包括在时间间隔T1的阶段1中，从第一站接收消息m1。

224、根据实施例223的方法，进一步包括在时间间隔T2的阶段2中，从中继站接收消息m1’。

225、根据实施例224的方法，其中m1’是基于中继站在阶段1中从基站接收的m1的版本。

226、根据实施例224-225中任一个的方法，其中时间间隔T2在时间间隔T1之后。

227、根据实施例224-226中任一个的方法，其中T2与T1不连续。

228、根据实施例224-226中任一个的方法，其中T2与T1连续。

229、根据前述任一实施例的方法，其中将传输介质划分为具有固定大小的传输时间间隔(TTI)。

230、根据前述任一实施例的方法，进一步包括在阶段2中，从第一站接收消息m2。

231、根据前述任一实施例的方法，其中使用最优多用户检测器来完成接收。

232、根据实施例231的方法，其中最优多用户检测器是序列干扰消除(SIC)接收机。

233、根据前述任一实施例的方法，进一步包括将所接收的消息版本合并，以增强对消息的解码。

234、根据实施例233的方法，其中该合并是混合自动重复请求(HARQ)合并。

235、根据前述任一实施例的方法，进一步包括创建两个消息v1和v2。

236、根据实施例235的方法，其中这两个消息v1和v2是媒介接入控制(MAC)分组数据单元(PDU)。

237、根据实施例235-236中任一个的方法，进一步包括在阶段1中，向中继站和第二站传送消息v1。

238、根据实施例237的方法，进一步包括在阶段2中，向第二站传送消息v2。

239、根据前述任一实施例的方法，其中第一站是无线发射/接收单元(WTRU)。

240、根据前述任一实施例的方法，其中第一站是用户设备(UE)。

241、根据前述任一实施例的方法，其中第一站是基站。

242、根据实施例237-238中任一个的方法，其中第二站是基站。

243、根据实施例237-238中任一个的方法，其中第二站是无线发射/接收单元(WTRU)。

244、根据实施例237-238中任一个的方法，其中第二站是用户设备(UE)。

245、根据前述任一实施例的方法，进一步包括在阶段1中，向中继站和第二站传送消息m。

246、根据实施例245的方法，进一步包括在阶段2中，向第二站传送消息m，其中该消息也由中继站在阶段2中传送。

247、根据前述任一实施例的方法，进一步包括使用控制信道TCC。

248、根据前述任一实施例的方法，进一步包括使用控制信道HCC。

249、根据前述任一实施例的方法，进一步包括监视控制信道TCC 1。

250、根据前述任一实施例的方法，进一步包括监视控制信道TCC2。

251、根据实施例249-250中任一个的方法，其中TCC1通知关于来自基站的传输的信息，TCC2通知关于来自中继站的传输的信息。

252、根据实施例249-251中任一个的方法，其中TCC1是从基站接收的。

253、根据实施例249-252中任一个的方法，其中TCC2是从基站接收的。

254、根据实施例249-252中任一个的方法，其中TCC2是从中基站接收的。

255、根据实施例249-254中任一个的方法，进一步包括向基站传送HARQ反馈控制信道HCC1。

256、根据实施例249-255中任一个的方法，进一步包括向中继站传送HARQ反馈控制信道HCC2。

257、根据实施例249-256中任一个的方法，进一步包括向基站传送HARQ反馈控制信道HCC3。

258、根据实施例249-257中任一个的方法，进一步包括接收到基站的HARQ反馈控制信道HCC1。

259、根据实施例249-258中任一个的方法，进一步包括接收到中继站的HARQ反馈控制信道HCC2。

260、根据实施例249-259中任一个的方法，进一步包括接收到基站的HARQ反馈控制信道HCC3。

261、根据前述任一实施例的方法，进一步包括传送控制信道TCC 1。

262、根据前述任一实施例的方法，进一步包括传送控制信道TCC2。

263、根据实施例262的方法，其中TCC1被传送到基站的。

264、根据实施例262-263中任一个的方法，其中TCC2被传送到基站的。

265、根据实施例262-264中任一个的方法，其中TCC2被传送到中继站的。

266、根据前述任一实施例的方法，进一步包括在传输时间间隔(TTI)中，接收多达两个码字。

267、根据实施例266的方法，其中一个码字从中继站接收，另一个码字从基站接收。

268、根据实施例266的方法，其中一个码字从中继站接收，另一个码字从无线发射/接收单元(WTRU)接收。

269、根据实施例266-268中任一个的方法，其中在多输入多输出传输的情况下，接收更多码字。

270、根据实施例266-269中任一个的方法，进一步包括发送HARQ(ACK/NACK)反馈，以指示两个码字的每个是否已经被成功接收。

271、根据实施例270的方法，其中使用HCC来发送反馈。

272、根据实施例266-271中任一个的方法，进一步包括将所接收的版本结合，以增强对分组m的解码。

273、根据实施例272的方法，进一步包括使用公共标识符，例如HARQ过程ID和预定义的TTI。

274、根据实施例266-273中任一个的方法，进一步包括使用流控制信号。

275、根据实施例266-274中任一个的方法，进一步包括接收ACK。

276、根据实施例275的方法，进一步包括传送下一消息。

277、根据实施例266-274中任一个的方法，其中没有接收到ACK进一步包括重传消息。

278、根据前述任一实施例的方法，进一步包括全双工中继，其允许同时进行接收和传输。

279、根据前述任一实施例的方法，进一步包括委托HARQ重传。

280、根据实施例279的方法，其中将HARQ重传从基站委托给中继站。

281、根据实施例279的方法，其中将HARQ重传从基站委托给无线发射/接收单元(WTRU)。

282、根据前述任一实施例的方法，用于上行链路通信。

283、根据前述任一实施例的方法，用于下行链路通信。

284、根据前述任一实施例的方法，其中阶段1表示信源与中继站进行通信的时间阶段。

285、根据前述任一实施例的方法，其中阶段2表示信源和中继站与目的地进行通信的时间。

286、根据实施例285的方法，其中R_BS-RS＝基站(BS)-中继站(RS)链路上的速率；R_BS-U＝阶段1中，BS-WTRU链路上的速率；R_BS-U(2)＝阶段2中，BS-WTRU链路上的速率；R_RS-U＝阶段2中，RS-WTRU链路上的速率；T₁＝阶段1所经历的时间段，和T₂＝阶段2所经历的时间段。

287、根据实施例286的方法，进一步包括从基站接收b_BS，从中继站接收b_RS，使得b＝b_BS+b_RS。

288、根据实施例287的方法，进一步包括在RS-WTRU链路上消除来自BS干扰，以得到：

$R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)={\log }_2(1+\frac{P_{\mathrm{BS}}\left(2\right)g_{\mathrm{BS}-U}^2}{N_0+P_{\mathrm{RS}}{g}_{\mathrm{RS}-U}^2+I_U})$ 和 $R_{\mathrm{BS}-U}={\log }_2(1+\frac{P_{\mathrm{RS}}{g}_{\mathrm{RS}-U}^2}{N_0+I_U}).$

289、根据实施例288的方法，其中在第二阶段中，WTRU所能达到的速率可表示为：

$R_U\left(2\right)=R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U}={\log }_2(1+\frac{P_{\mathrm{BS}}\left(2\right)[g_{\mathrm{BS}-U}^2+\mathrm{\α}\×g_{\mathrm{RS}-U}^2]}{N_0+I_U}).$

290、根据实施例287-288中任一个的方法，其中使用SIC来消除干扰。

291、根据实施例285-290中任一个的方法，进一步包括在第一阶段中恢复b₁比特，在第二阶段中恢复b₂比特，从而：

$\left\{\begin{array}{c}{b}_1+b_2=b\\ b_1=R_U\left(1\right)\×T_1\\ b^2=R_U\left(2\right)\×T_2\end{array}\right.,$

其中R_U(1)＝R_BS-U，是在阶段1结束时，WTRU所达到的速率。

292、根据实施例291的方法，进一步包括在且仅在以下满足时，才认为RS是有效候选：

${\mathrm{TP}}_{\mathrm{eff}}(\mathrm{Rateless}-\mathrm{SCM})>R_{\mathrm{BS}-U}\⇔\frac{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}\×(R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U})}{R_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}+R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U}}>R_{\mathrm{BS}-U}.$

293、根据实施例291的方法，进一步包括在且仅在以下满足时，才认为RS是有效候选：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}>R_{\mathrm{BS}-U}\\ R_u^{\mathrm{eff}}(\mathrm{Rateless}-\mathrm{SCM})>R_{\mathrm{BS}-U}\end{array}\right.\⇔\left\{\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{BS}-\mathrm{RS}}>R_{\mathrm{BS}-U}\\ R_{\mathrm{BS}-U}\left(2\right)+R_{\mathrm{RS}-U}>R_{\mathrm{BS}-U}\end{array}\right..$

294、根据实施例284-293中任一个的方法，进一步包括仅接收消息b的一部分。

295、根据实施例294的方法，其中从基站仅接收消息b的一部分。

296、根据实施例294的方法，其中从中继站仅接收消息b的一部分。

297、根据实施例283-296中任一个的方法，进一步包括在MAC或PHY层划分b个比特。

298、根据实施例297的方法，进一步包括在阶段1中向中继站传送b_RS，并在阶段2中向用户设备传送b＝b_BS+b_RS。

299、根据实施例298的方法，其中b_RS＝T₁×R_BS-RS，或

300、根据实施例299的方法，进一步包括以速率R_RS-U，向WTRU转发成功解码的b_RS个比特，其中，BS同时以速率R_BS-U(2)传送b_BS个比特，则有

因此

301、一种基站，包括至少一个发射机、至少一个接收机和至少一个处理器，每个被配置成根据实施例1-300中的任一个进行操作。

302、一种中继站，包括处理器，被配置成根据实施例1-300中任一个进行操作。

303、一种无线发送接收单元，包括至少一个发射机、至少一个接收机和至少一个处理器，每个被配置成根据实施例1-300中任一个进行操作。

Claims (8)

1.一种用于无线通信的方法，该方法包括：

将消息划分为第一部分和第二部分；

以第一频率将所述消息的第一部分直接传送至基站；以及

以第二频率通过中继站将所述消息的第二部分传送至基站。

2.一种用于无线通信的方法，该方法包括：

在无线发射/接收单元(WTRU)处使用无比率2跳方案；

在通信的第一阶段中，从基站接收第一多个信息比特；

对所接收到的第一多个信息比特进行解码；

在所述通信的第二阶段中，从中继站接收第二多个信息比特，其中该第二多个信息比特是所述WTRU在所述第一阶段中没有解码的剩余比特。

3.根据权利要求2的方法，该方法还包括：

使用分布式天线系统，其中所述WTRU同时从所述基站和所述中继站接收不同的信息比特；以及

所述WTRU使用连续干扰消除来在所述不同的信息比特之间进行区分。

4.一种用于无线通信的方法，该方法包括：

接收预定给无线发射/接收单元(WTRU)的消息；

对所述消息进行解码；

对所述消息进行重新编码；以及

将重新编码后的消息重传到所预定的WTRU。

5.一种使用无线协作通信的无线发射/接收单元(WTRU)，该WTRU包括：

处理器，被配置为将消息划分为第一部分和第二部分；

发射机，被配置为以第一频率将所述消息的第一部分直接传送至基站，并且以第二频率将所述消息的第二部分传送至中继站。

6.一种用于无线协作通信的无线发射/接收单元(WTRU)，该WTRU包括：

接收机，被配置为在所述通信的第一阶段中，从基站接收第一多个信息比特，并且在所述通信的第二阶段中，从中继站接收第二多个信息比特；以及

处理器，被配置为对所接收到的第一多个信息比特进行解码；

其中该第二多个信息比特是所述WTRU在所述第一阶段中没有解码的剩余比特。

7.根据权利要求6的WTRU，该WTRU还包括：

分布式天线系统，被配置为同时从所述基站和所述中继站接收不同的信息比特；以及

其中所述处理器使用连续干扰消除来在所述不同的信息比特之间进行区分。

8.一种在无线协作通信中使用的中继站，该中继站包括：

接收机，被配置为接收预定给无线发射/接收单元(WTRU)的消息；

处理器，被配置为对所述消息进行解码和重新编码；以及

发射机，被配置为将重新编码后的消息重传至所预定的WTRU。

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