[go: up one dir, main page]

TWI549462B - 無線通訊系統和方法 - Google Patents

無線通訊系統和方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI549462B
TWI549462B TW101130168A TW101130168A TWI549462B TW I549462 B TWI549462 B TW I549462B TW 101130168 A TW101130168 A TW 101130168A TW 101130168 A TW101130168 A TW 101130168A TW I549462 B TWI549462 B TW I549462B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
relay
message
terminal device
mac
mtc
Prior art date
Application number
TW101130168A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201334443A (zh
Inventor
提摩太 詹姆士 戴利
保羅 威廉 皮金
Original Assignee
輝達公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 輝達公司 filed Critical 輝達公司
Publication of TW201334443A publication Critical patent/TW201334443A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI549462B publication Critical patent/TWI549462B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15528—Control of operation parameters of a relay station to exploit the physical medium
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
    • H04W52/04—Transmission power control [TPC]
    • H04W52/38—TPC being performed in particular situations
    • H04W52/46—TPC being performed in particular situations in multi-hop networks, e.g. wireless relay networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/004—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0045—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay compensating for timing error by altering transmission time

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

無線通訊系統和方法
本發明關於一種無線通訊系統和方法。本發明進一步的態樣關於一基地台、一中繼裝置、一終端裝置和一電腦程式。
機器型態通訊(MTC，Machine Type Communication)正在多種無線通訊標準主體中討論做為一種基本上不需要人為互動的通訊網路應用之無線技術的新趨勢。
MTC的廣泛定義為一種機器之間的自動化通訊網路。MTC裝置的一種主要類別預期係具有非常低的電力消耗、非常少的資料傳輸與非常大量終端等特性。可適用於此類別的一示例性MTC應用例如可為針對智慧型電網系統之家用電器的能量消耗監視。
僅有上鏈的中繼為一種網路拓樸，其可用於處理當將低成本的機器型態通訊(MTC)裝置部署在例如大型蜂巢式長期演進技術(LTE，Long-Term-Evolution)網路當中時發射功率限制的問題。一般而言，在下鏈(基地台到終端裝置)上有足夠的系統增益來支援位在eNodeB(eNB)之大型基地台之蜂巢邊緣處的MTC裝置(或使用者設備(UE，User Equipment)(MTC-UE)，但藉由該等MTC裝置的低輸出功率，該上鏈(終端裝置到基地台)系統增益相較於該下鏈為顯著地降低。一單一跳躍僅有上鏈的中繼節點(MTC-RN)的使用可以用來處理此問題，並接近MTC-UE的鏈路預算。如果MTC-RN可預期具有與LTE UE類似的特性，即可假設為一單一跳躍。在利用中繼節點(此處亦稱之為中繼裝置)來由該等終端裝置中繼上鏈資料到該eNodeB的網路中，該eNodeB可被稱之為一供體增強節點B(DeNB，donor eNodeB)。
一僅有上鏈的單一跳躍中繼揭示於美國專利 US2008/0285499當中。
根據本發明一種態樣，提供一種無線通訊系統，其包含：一基地台；一中繼裝置；以及一終端裝置；其中該終端裝置係操作來經由該中繼裝置傳送一訊息至該基地台；以及該中繼裝置係操作用於加入一中繼標頭至由該終端裝置收到的該訊息，該中繼標頭包含用於控制由該終端裝置至該中繼裝置的後續訊息傳輸之控制資訊；以及中繼已加入該中繼標頭的該訊息至該基地台。
該僅有上鏈的中繼之一個問題在於該中繼裝置無法反饋控制資訊至該終端裝置，來支援在該終端裝置與該中繼裝置之間的空中介面之上有效率的未來傳輸。但是，藉由加入這種控制資訊至在該上鏈上由該終端裝置中繼至該基地台的訊息，由該基地台至該終端裝置之後續的下鏈通訊可包括於該中繼裝置處產生的該控制資訊(或是自該控制資訊取得的傳輸參數)。
藉此，該基地台可操作來傳送包含在該中繼標頭中的該控制資訊至該終端裝置，且該終端裝置即可操作來基於包括在該中繼標頭中的該控制資訊傳送一或多個後續的訊息至該中繼裝置。
在一具體實施例中，於該中繼裝置處的處理發生在MAC(Media Access Control)層。在此例中，一MAC中繼標頭控制元件可用於提供僅有上鏈的中繼功能。該MAC中繼標頭控制元件可包括ACK/NACK、功率控制、及該終端裝置的時序前進資訊。然後該功率控制與時序前進資訊可被傳送至該終端裝置，以控制由該終端裝置至該中繼裝置的傳輸之功率位準 與時序。
特別是在一具體實施例中，該中繼裝置可操作用於測量自該終端裝置收到的該訊息之一接收信號功率；以及在該控制資訊中設定功率控制資訊，以控制由該終端裝置至該中繼裝置的一後續傳輸之一功率位準。該功率控制資訊可指定與該收到信號功率之一功率偏離量(為自該終端裝置收到該訊息時該中繼裝置處的功率位準)。該終端裝置可回應於該功率控制資訊來控制後續傳輸至該中繼裝置的該傳輸功率。
同樣地，在一具體實施例中，該中繼裝置可操作用於測量該訊息自該終端裝置傳送至該中繼裝置時該終端裝置與該中繼裝置之間的一傳遞時間延遲；基於該傳遞時間延遲決定針對自該終端裝置至該中繼裝置的一後續傳輸所需要的時序前進偏離量，使得於該中繼裝置處該等後續傳輸之接收時間可同步於來自其它終端裝置的傳輸之接收時間；以及在該控制資訊中指定該時序前進偏離量。
該終端裝置可回應於該時序前進資訊來控制自該終端裝置至該中繼裝置的後續傳輸之時序。
該中繼裝置可操作來傳送該中繼標頭至相關於來自該終端裝置的一預期訊息至該基地台，即使該預期的訊息並未正確地於該中繼裝置處接收。
如果上鏈資源已經由該基地台分配給該終端裝置，來自該終端裝置的該訊息可被視為被預期。
在一具體實施例中，該中繼裝置可操作用於結合自一或多個終端裝置接收的複數個訊息成為一中繼訊息，該中繼標頭被加入到該中繼訊息，且於該中繼裝置處接收的該等複數個訊息之每一訊息具有一個別的中繼控制元件，每一中繼控制元件包含有控制資訊用於控制由啟始該中繼控制元件所相關的該訊息之該終端裝置進行的後續訊息傳 輸；以及傳送該中繼訊息至該基地台。
該中繼標頭可包含傳送該訊息之終端裝置的一識別。針對來自一終端裝置的一預期訊息之一中繼控制元件可被包括在該中繼標頭中，即使該預期的訊息並未於該中繼裝置處正確地被接收。在此例中，該中繼控制元件可包含該相關聯訊息是否出現在該中繼訊息中的一指示。該基地台可回應於在該中繼訊息中不存在一預期訊息而傳送一負確認訊息至該終端裝置。
在一具體實施例中，該中繼標頭包含另一控制資訊用於控制該中繼裝置與該基地台之間的資料傳輸。
在該中繼訊息的一示例性順序中，在該中繼標頭中該等中繼控制元件係與它們所對應的該等訊息為相同順序。在該中繼標頭中該等中繼控制元件可被置於該另外控制資訊之後。當來自相同終端裝置的複數訊息出現在該中繼訊息中時，它們係以它們於該中繼裝置處接收的順序來置於在該中繼訊息內。
該中繼裝置可操作用於在一協定堆疊中的一媒體存取控制(MAC，Medium Access Control)層中處理和中繼自該終端裝置接收的該訊息。目前已經瞭解到有可能提供適當的中繼功能而不需要藉助於該協定堆疊中更高的層。
於該中繼裝置處自該等終端裝置接收的該等訊息可為MAC協定資料單元。該中繼訊息可為一MAC協定資料單元。在此例中，該基地台可操作用於在一協定堆疊中該MAC層處處理該中繼訊息的該MAC協定資料單元，以擷取來自該終端裝置的該訊息之一MAC協定資料單元；於該MAC層處處理來自該終端裝置的該訊息之MAC協定資料單元；以及自該終端裝置傳送該訊息之經處理的MAC協定資料單元至該協定堆疊中一更高的層。
根據本發明另一種態樣，提供一種自一終端裝置經由一中繼裝置無線地傳送資料至一基地台的方法，該方法包含：經由該中繼裝置自該終端裝置傳送一訊息至該基地台；於該中繼裝置處，加入一中繼標頭至由該終端裝置收到的該訊息，該中繼標頭包含用於控制由該終端裝置至該中繼裝置的後續訊息傳輸之控制資訊；以及中繼已加入該中繼標頭的該訊息至該基地台。
根據本發明另一種態樣，提供一種基地台，用於接收經由一中繼裝置來自一終端裝置的無線通訊，該基地台包含：一接收器，用於接收經由該中繼裝置自該終端裝置傳送的一訊息；其中該訊息包含被該中繼裝置加入的一中繼標頭，該中繼標頭包含用於控制自該終端裝置至該中繼裝置的後續訊息傳輸之控制資訊。
根據本發明另一種態樣，提供一種中繼裝置，用於自一終端裝置無線地中繼資料至一基地台，該中繼裝置包含：一接收器，用於自該終端裝置接收一訊息用於中繼至該基地台；以及一發射器，用於加入一中繼標頭至由該終端裝置接收的該訊息，該中繼標頭包含有控制資訊，用於控制由終端裝置至該中繼裝置的後續訊息傳輸，並中繼已加入該中繼標頭的該訊息至該基地台。
根據本發明另一種態樣，提供一種終端裝置，用於經由一中繼裝置無線地傳送資料至一基地台，該終端裝置包含：一發射器，用於經由該中繼裝置傳送一訊息至該基地台；其中該中繼裝置係操作用於加入一中繼標頭至由該終端裝置收到的該訊息，該中繼標頭包含用於控制由該終端裝置傳輸後續的訊息至該中繼裝置 之控制資訊；以及中繼已加入該中繼標頭的該訊息至該基地台。
本發明之進一步的態樣與特徵皆定義在該等附屬申請專利範圍中。
首先請參照第一A圖與第一B圖，其提供當應用於一中繼網路時一對稱性上鏈/下鏈單一跳躍發信方案與一非對稱性上鏈/下鏈發信方案的比較。第一A圖例示一對稱性上鏈/下鏈案例，其中通訊係同時經由中繼裝置8a在由一基地台7a至數個終端裝置9a的一下鏈10a上跳躍，且亦經由中繼裝置8a在由終端裝置9a至基地台7a的一上鏈11a上跳躍。第一B圖例示一非對稱性上鏈/下鏈案例，其中通訊在由一基地台7b至一終端裝置9b的一下鏈10b上為直接，但在經由中繼裝置8b由終端裝置9b至基地台7b的一上鏈11b上為單一跳躍。基地台7b亦可在一下鏈12b(第一B圖中的虛線)上傳送控制發信至中繼裝置8b，藉以控制中繼裝置8b的作業。儘管要注意到由中繼裝置8b至終端裝置9b並無傳輸。將可瞭解到第一B圖的非對稱性上鏈/下鏈中繼組態將會有一些好處。首先，將可瞭解到跳躍允許使用較低功率的傳輸，但會增加傳輸時間。該控制信號與該資料信號皆進行跳躍(如第一A圖中所進行者)由於在該路由中一中間步驟之接收/重新傳輸的處理延遲而需要相當長的時間傳遞。相反地，藉由直接傳送該控制信號，關於由該基地台(BS，base station)傳送該控制信號至該終端的傳輸時間可降低。當面對此狀況時，此係不利於一中繼式網路之低傳輸功率目標，實際上，該基地台將不會受到與該網路內的該終端裝置與中繼之相同的傳輸功率限制。再者，此配置特別有利於MTC裝置，因為控制發信相對於資料發信具有相對較高的數量，而其基本上係用於此種裝置。
本發明某些具體實施例現在將參照一種實施來說明，其係使用了根據3GPP長期演進技術(LTE)標準操作的一行動通訊網路。第二圖係形成根據3GPP長期演進技術(LTE)標準(該規格的第8次發行(Release 8))操作的一通訊系統之一行動通訊網路和行動通訊裝置的示意方塊圖。該行動網路包括本技術中已知的複數個基地台做為增強節點B 101(eNBs，enhanced Node-B)，其每一者包括一收發器單元103，其可經由一無線電介面與複數個行動通訊裝置105傳遞資料。每一行動通訊裝置105包括一收發器，用於與該等eNBs及一USIM傳遞資料，該USIM唯一地辨識該行動通訊裝置。
每一eNB 101提供一涵蓋區域(即一蜂巢)，並在該涵蓋區域/蜂巢內與行動通訊裝置102傳遞資料。每一eNB 101連接至一服務閘道器(S-GW，Serving Gateway)104，其導引使用者資料來回eNB 101，並當行動通訊裝置105於eNBs 101之間交遞時支援其行動性，如本技術中所熟知。
該行動網路基本上區分成一些追蹤區域，其每一區域包含一些eNBs。該等追蹤區域共同形成一網路涵蓋區域，可提供在一地理區域之上存取至公用地面行動網路(PLMN，Public Land Mobile Network)。S-GW 104連接至一封包資料網路閘道器106(P-GW，Packet Data Network Gateway)，其為將封包資料導入及導出該網路的網路實體。該行動電信網路亦包括連接至S-GW 104的一行動性管理實體107(MME，Mobility Management Entity)。MME 107藉由取得儲存在一家庭用戶伺服器108(HSS，Home Subscriber Server)中的用戶簡述資訊來鑑別嘗試要存取該網路的行動通訊裝置105。MME 107亦追蹤已經加入該網路的每一行動通訊裝置105的位置。群組在一起的該等eNBs形成該PLMN的一無線電網路部份，而該PLMN的基礎設施設備，即S-GW、MME和P-GW，形成該PLMN的一核心網路部份。
第三圖示意性例示一示例性下鏈資料和控制通道結構，其用於在第二圖的LTE式網路中eNBs 101和通訊裝置105之間的空中(Uu)介面之上。根據該LTE標準，使用一實體下鏈訊框來在該下鏈(基地台至終端裝置)上傳送控制發信與資料。第三圖為其部份簡化的型式，例如一LTE訊框通常包括10個子訊框，但在第三圖的下鏈訊框120僅表示出6個子訊框130。在第三圖之LTE訊框120的圖示下方為該等子訊框130之一的擴充版本。在每一子訊框130中，顯示有一實體下鏈控制通道(PDCCH，Physical Downlink Control Channel)140，其佔用了延伸橫跨整個頻段(垂直)並橫跨該時間軸(水平)的1到3個符號之時間與頻率資源。相反地，實體下鏈共享通道(PDSCH，Physical Downlink Shared CHannel)150由經由PDCCH分配的複數個時間和頻率資源所組成。實際上，該PDCCH提供該等行動通訊裝置該等資源分配和相對應的定址資訊(例如該無線電網路臨時識別RNTI(Radio Network Temporary Identifier))。因此基於該RNTI，一行動通訊裝置知道那些資源分配它必須解碼來接收想要的資料(被定址者)。該資料可為僅針對此行動通訊裝置的資料，或是針對在該蜂巢中所有的行動通訊裝置的資料。在第三圖中，突顯兩個資源方塊162、164。這些可由關聯於一特定終端裝置的RNTI之PDCCH 140中所提供的控制資訊來分配給該特定終端裝置。然後該終端裝置將知道要解碼在該頻率/符號分配中傳送的資料。
依類似方式，第四圖示意性例示用於在第二圖所示的該網路中eNBs 101和通訊裝置105之間的該空中(Uu)介面之上的一示例上鏈資料和控制通道結構。對於該下鏈，使用一實體上鏈訊框220來在該上鏈(終端裝置至基地台)上傳送控制發信和資料。再次地如第三圖，第四圖為其某種簡化的型式。在第四圖中，實體上鏈訊框220被區分成子訊框230。在第四圖中LTE訊框220的圖示下方為子訊框230之一的擴充版本。在每一子 訊框230中，顯示有一實體上鏈控制通道(PUCCH，Physical Uplink Control Channel)240，其佔用了延伸橫跨整個時間(符號)波段(水平)並橫跨該頻率波段(垂直)的上限和下限之一部份的某些時間與頻率資源。相反地，實體上鏈共享通道(PUSCH，Physical Uplink Shared CHannel)250由經由PDCCH(在該下鏈訊框中)分配的複數個時間和頻率資源所組成。因此該PDCCH提供該等行動通訊裝置針對該傳送以及接收控制發信和資料的該等資源分配和該相對應定址資訊(例如該無線電網路臨時識別RNTI)。因此基於RNTI，一行動通訊裝置知道那些資源分配必須在其上傳送資料。在第四圖中，突顯兩個資源方塊262、264。這些可由關聯於一特定終端裝置的RNTI之PDCCH 240中所提供的控制資訊來分配給該特定終端裝置。然後該終端裝置將知道要使用該頻率/符號分配來傳送資料。
將可瞭解到在第一B圖所述的非對稱性中繼拓樸之內容中，該基地台、該中繼裝置和該終端裝置之每一者將利用這些上鏈和下鏈控制與共享通道來在它們之間傳遞資訊。特別是，該基地台能夠使用PDCCH和PDSCH同時傳遞資訊至該終端裝置和該中繼裝置。基本上，該基地台將利用PDCCH指示給該接收裝置在PDSCH上何處尋找出該接收裝置想要的資料。該使用者裝置能夠在PUCCH和PUSCH上傳遞資訊到該基地台(如果在範圍內)，且亦能夠在PUCCH和PUSCH上傳遞資訊至該中繼裝置。該中繼裝置能夠在PUCCH和PUSCH上傳遞資訊至該基地台。在一些具體實施例中，該中繼裝置需要要求PUSCH資源來在該PUSCH上自該終端裝置中繼於該中繼裝置處接收的資料。在一些具體實施例中，該終端裝置和中繼裝置具有在該PUCCH上分配的(時間/頻率)資源，讓它們可利用(藉由在那些資源上傳送)來要求該基地台分配在該PUSCH上的時間/頻率資源。分配給該終端裝置和該中繼裝置的PUCCH資源可被預先決定。在一些具體實施例中，該中繼裝 置知道分配給該終端裝置的該等PUCCH資源，使得其可接收和中繼上鏈資源的要求至該基地台。該中繼裝置可以知道分配給該終端裝置的該等PUCCH資源，其係由於該分配的預定性質，或是藉由來自該基地台的直接通知。在一替代具體實施例中，該終端裝置可在任何PUCCH傳輸中辨識其本身，使得該中繼裝置監視該PUCCH，並撿選出其所負責的由一終端裝置進行的任何PUCCH傳輸。
隨機存取程序
用於辨識一終端裝置是否需要由一中繼裝置服務，及適合該終端裝置使用的中繼裝置之一種機制為用於該中繼裝置來觀察該隨機存取程序。該隨機存取程序為一終端裝置取得存取至該基地台的方法。該隨機存取程序係相關於數種事件而進行，其中包括初始存取至該網路、連接的重新建立、無線電蜂巢之間的交遞、下鏈資料到達和上鏈資料到達。第五圖所示為一LTE網路之隨機存取程序的示意圖。
在第五圖中顯示一終端裝置(UE)和一基地台(BS)之間的信號流。例示有四個階段。一第一階段A為自該終端裝置傳輸一或多個隨機存取前文至該基地台。該終端裝置隨機地由一預定的隨機存取前文的群組中選擇一隨機存取前文(碼序列)。該前文在該終端裝置可取得的下一個可用的實體隨機存取通道(PRACH，Physical Random Access Channel)資源上傳送。在該傳送的隨機存取前文之時間與頻率資源中的位置隱含地提供該傳送終端裝置的一臨時識別(RA-RNTI)。
如果該隨機存取前文於該基地台處收到，於階段B中一隨機存取回應由該基地台傳送至該終端裝置。該隨機存取回應在該PDSCH上傳送，其係利用在其上該隨機存取回應要承載的該等下鏈資源之PDCCH所通知的該終端裝置。特別是，該PDCCH指定由利用來傳送該隨機存取前文的該等時間與頻率資源所取得的該臨時識別，且亦在將承載該隨機存取回應的該 PDSCH上指示一資源方塊指定(時間與頻率資源)。該終端裝置可藉由該臨時識別辨識出其所想要的該隨機存取回應，且亦在該PDSCH中察看該指定的資源方塊。該PDSCH上該隨機存取回應中該MAC標頭包括一隨機存取前文識別，其可辨識在階段A中於該基地台處收到的該隨機存取前文、用於辨識該終端裝置的另一臨時識別(C-RNTI)、該PUSCH上的一上鏈資源的授予、及根據該終端裝置和該基地台之間的距離用於調整該終端裝置處傳輸時間的一時序前進命令。
回應於該隨機存取回應，於階段C中該終端裝置傳送一訊息3(RRC(Radio Resource control)連接要求訊息(Connection Request Message))至該基地台。該訊息3在由該隨機存取回應所分配的該PUSCH資源上傳送。
回應於該訊息3，於階段D中為了競爭解決的目的，該基地台傳送某些資訊至該終端裝置。此資訊在該PDSCH上傳送(再次是在PDSCH所分配的資源上)。此資訊包括該另一個臨時識別(C-RNTI)，其在當競爭解決成功時成為該(非臨時)C-RNTI。該競爭解決資訊被包含在一UE競爭解決識別控制元件內。如果於該終端裝置處自該基地台收到的該UE競爭解決識別符合在該訊息3中傳送的一CCCH(共通控制通道，Common Control Channel)SDU(服務資料單元，Service Data Unit)時，則該終端裝置認為競爭解決已經成功，且該隨機存取程序已經成功地完成。提供競爭解決的理由為一個以上的終端裝置可在相同時間和頻率資源上使用相同的隨機存取前文嘗試來存取該網路。由該等競爭中的終端裝置傳送的CCCH SDUs可被預期為不同，因此UE可藉由比較它們傳送的CCH SDU將該一個於該競爭解決識別MAC控制元件中由該基地台傳回給它們而決定它們的隨機存取回應是否成功。
請回頭參照階段A，如果未收到一隨機存取回應，一系列的隨機存取前文可以逐漸較高的功率位準(功率提升)來由該 終端裝置傳送。但是必須注意到每一連續的隨機存取前文將會不同。
為了利用該隨機存取程序來辨識嘗試要連接至該基地台的一終端裝置是否需要由一中繼裝置服務，該中繼裝置能夠：●在一新的MAC訊息中回報其所看到所有隨機存取嘗試的該等RA-RNTI(隨機存取無線電網路臨時識別)至該基地台(DeNB)。然後該基地台將決定是否有該MTC-RN觀察到但其並未收到的隨機存取程序；或●接收所有PRACH(實體隨機存取通道，Physical Random Access Channel)前文嘗試，然後等待接收一符合的隨機存取回應。僅有那些無法得到一回應的嘗試會被回報至該基地台。
但是，關於該PRACH前文中未包含有UE內容且在該PRACH前文上發生了功率提升的事實狀況，這兩種機制即會有顯著的問題。該問題包括：●由於該功率提升機制，無回應的一PRACH前文不一定代表該終端裝置需要該中繼裝置來存取該網路。該終端裝置必須被允許繼續達到其RACH前文嘗試的最大次數(或當達到前文上的最高功率時)，然後其必須認為該終端裝置必須由該中繼裝置服務；●因為後續的前文重新傳輸使用一完全新的隨機得到的RACH前文，其很難或不可能決定兩個隨機存取前文是否來自相同的終端裝置；以及●並無方法可知道該RACH前文是否係由一MTC-UE或一非MTC UE所傳送。
第六圖例示這些問題。在第六圖中，一終端裝置傳送一系列的隨機存取(RACH)前文P1、P2、P3、P4和P5。這些連續的傳輸代表在施加了功率提升時在每次失敗之後所有新隨機選出的RACH前文。P1、P2、P3和P4之每一者由該中繼裝置收到，但並未由該基地台收到。該中繼裝置能夠使用該RA-RNTI 由注意收到的不具有一相對應RACH回應的RACH前文來辨識失敗，但其不能夠知道它們係來自相同的終端裝置。在本例中，P5由該基地台收到，代表該中繼裝置在該終端裝置與該基地台進行通訊時並不需要。一RACH回應由該基地台傳送，且能夠由該中繼裝置偵測到，通知該中繼裝置關於產生P5的該終端裝置並不需要它。但是，該中繼裝置無法將該成功的RACH前文P5關連於該等失敗的前文P1到P4及該產生的終端裝置，以辨識關於那些失敗的前文並不需要它。
為了減輕這些問題，當該終端裝置在隨機存取前文的功率提升時到達其最大功率時，係使用一特殊群組的RACH前文，而非由該習用的群組。該RACH前文空間被區隔，且目前使用群組A和B，如3GPP TS36.321的5.1.2節中所定義。為了支援本技術，可指定一額外的新群組，即一最大功率群組。當該終端裝置在隨機存取前文的傳輸中到達最大功率時，例如當一PRACH前文重新傳輸以與前一個PRACH前文傳輸相同的功率來傳送時，該終端裝置自該新的最大功率群組選擇一前文。由該最大功率群組中取出的一前文之傳輸可有效地通知該中繼裝置該產生的終端裝置已經無法直接地連接至該基地台。此係示於第七圖。
如同第六圖，在第七圖中，該終端裝置選擇RACH前文R1、R2和R3，如以往所定義。因為使用這些RACH前文，該終端裝置無法提高該傳輸功率。在每一例中，由該習用的前文組合中使用一新的隨機選擇的RACH前文。這些RACH前文為該中繼裝置所忽略。
該終端裝置利用前文R3到達該最大RACH前文功率。請注意(如以下所討論)此最大值可自目前的規格做修改，其可允許該終端裝置針對前文傳輸使用所有可用的功率。系統資訊將定義出當到達該新的最大RACH前文功率時所要使用的一新的前文群組。該終端裝置由該新的最大PRACH功率群組中選 擇一前文R4，並傳送該RACH前文R4。較佳地是，自該最大功率群組選擇的該前文以全功率傳送(其可為與來自該習用前文群組的最後前文相同的功率，或是該終端裝置的最大傳輸功率)。此可使得該連接更為快速地完成，因事實上由於連同該等習用前文的該功率提升已經有一延遲，以及事實上使用該中繼裝置而非直接傳輸其本身將造成進一步延遲。另外，功率提升亦可被用於該中繼特定前文(其可利用與該等習用前文相同的輪廓或利用一修正的功率提升)。在此例中，該「最大功率群組」另外將是一「延遲的前文群組」。
先前，習用的前文之功率提升繼續升高到該終端裝置的最大傳輸功率。但是，有可能此會造成一種方案，其中該前文於該基地台處成功地收到，但在UL-SCH(上鏈共享通道，Uplink Shared CHarnel)上的訊息可能失敗，因為PRACH(用於傳送該等隨機存取前文)和PUSCH(實體上鏈共享通道，Physical Uplink Shared CHannel)傳輸之間可能有靈敏度差異。
為了減輕此問題，該PRACH前文功率控制演算法可被修改來限制該終端裝置之PRACH前文的功率之上限為低於該終端裝置的最大傳輸功率數分貝。
該中繼裝置偵測到在該最大PRACH功率群組中一RACH前文R4的使用，且決定下列事項：●基於該子訊框內該PRACH索引的該第一子訊框之該RA-RNTI(換言之即用於傳送該RACH前文的該等時間/頻率資源)；●該RAPID，即該RACH前文ID；●該終端裝置所需要的時序前進，使得其可正確地對準將在UL-SCH上傳送的該後續訊息3的傳輸(此可由在該中繼裝置處由該終端裝置到該中繼裝置之RACH前文傳輸的該傳遞時間延遲來決定)；以及選擇性地●針對要於該中繼裝置處以適當的接收功率位準收到的 訊息3該終端裝置所需要的該功率偏離量(此為選擇性，例如如果功率提升被應用至該等中繼前文時即可能不需要)。該功率偏離量可於該中繼裝置處由該RACH前文傳輸的接收信號功率來決定。
該中繼裝置以與一習用終端裝置相同的方式向該基地台要求時間和頻率資源(請注意該中繼裝置具有與其正中繼的該終端裝置之RNTI有所不同)。然後該中繼裝置將經由一PDCCH(實體下鏈控制通道)訊息接收一上鏈授予。
使用一新的MAC控制元件(「中繼前文」控制元件)來經由該上鏈授予而分配給該中繼裝置的該等資源傳送該RA-RNTI、該RAPID、該時序前進和該功率偏移量至該基地台。
該基地台使用包含分配用於輸送一(可能有修改)的MAC RAR(隨機存取回應)訊息的PDSCH資源之該中繼的前文訊息中的RA-RNTI在該PDCCH上回應。請注意如上所述，較佳地是該RAR訊息要被修改成包括一功率控制元件，其可提供與用於最後傳送的RACH前文傳輸的該終端裝置要用於訊息3的傳輸之功率的一偏離量。其理由在於目前的機制中，訊息3之終端裝置傳輸功率係基於與用於成功的前文功率之功率有一固定的偏離量(在系統資訊中傳送)，該機制無法適用，因為該最大功率群組的隨機存取前文之傳輸功率可遠高於到達該中繼裝置所需要的，或另外可能剛好足夠。以往使用一固定的偏離量，因為該功率提升造成以接近於所需要的一功率位準傳送一成功的前文。在本例中，該偏離量係基於在該新的MAC訊息中所指定的該功率偏離量。在其它方面，該隨機存取回應相同於目前所定義者，但是其係出現於該中繼的前文訊息之該等內容，而非基於直接接收該RACH前文。
該終端裝置接收該RAR，並以與目前所指定的相同方式運作(除了該功率控制資訊(如果其包括在該訊息中)之外)。因 此，在該等分配的上鏈資源中傳送一訊息3回應。同時，該中繼裝置亦可接收該RACH回應的PDCCH成分，且將後續地設置來接收包含在該等分配的PDSCH資源中的(可能有修改)MAC RAR，藉以得到該上鏈授予資訊，以及設置其接收器，使得其可接收該後續訊息3。請注意對於該中繼裝置可視為不需要最終必須監視其不想要的訊息。在此例中，可發信一獨立的新型式之上鏈授予至該中繼裝置。此新型式的上鏈授予實際上將不分配上鏈資源，但將指示該中繼裝置，要由該中繼裝置中繼的一特定終端裝置已經被分配了該中繼裝置需要接收的上鏈資源。這種機制的一示例將在以下說明。
該中繼裝置自該終端裝置接收該訊息3(此必須被正確地時序前進，且視需要有正確地功率控制)。該訊息3將不會被該DeNB收到，其在傳輸範圍之外。
該MTC中繼裝置將自該終端裝置收到的該訊息3包封在MAC中的一「中繼的UL訊息」內。此訊息的標頭將包含一TPC(發射功率控制，Transmit Power Control)和TA(時序前進，Timing advance)指示。該中繼裝置向該基地台要求上鏈資源，藉以傳送該包封的訊息。
該中繼的UL訊息由該基地台接收，其擷取該包封的訊息3，並繼續完成前述之競爭解決。
對於該終端裝置基於該隨機存取前文而向該基地台要求資源，即提供一新的MAC控制元件，該中繼的前文訊息，具有如第八圖所示的一建議格式。由第八圖可看出，該中繼的前文訊息包含一保留部份(R)、一時間前進部份(TA命令)、一RACH前文ID部份(RAPID)、一功率偏離量(功率控制資訊)、一隨機存取臨時識別(RA-RNTI)和選擇性的填塞(PAD)。這些元件皆已在上述討論過，除了填塞之外，其係用於將該訊息填塞到需要的大小。
一修改的RAR訊息示意性例示於第九圖。特別是，該修 改的RAR訊息包含一保留部份(R)、一時序前進部份(TA命令)、一上鏈時間和頻率資源的分配(UL授予)、該進一步臨時識別(C-RNTI)、一功率偏離量(功率控制資訊)和選擇性的填塞(PAD)。此為與先前用於RAR相同的格式，但加入一功率控制資訊欄位。
此外，需要改變該RRC IE「RACH-ConfigCommon」來包括一新群組C集合的前文。請注意目前所定義的該發信係使得此改變將回溯相容於Release 8 LTE。
中繼仲裁
在由該終端裝置傳送的該最大PRACH功率群組中可能有多個中繼裝置接收該隨機存取前文。因此，該基地台可自不同的中繼裝置收到針對相同終端裝置之多個中繼的前文MAC訊息。為了處理此問題，需要一種機制來決定該等中繼裝置中那一個將成為該終端裝置的服務中繼裝置。
第十圖示意性例示此狀況。在第十圖中，一第一中繼裝置傳送一中繼的前文MAC訊息至該基地台。一第二中繼裝置亦傳送一中繼的前文MAC訊息至該基地台。該基地台決定那一個中繼裝置要用於服務該終端裝置，且傳送一服務中繼指示MAC訊息來指明該接收中繼裝置係要成為該指定的終端裝置之服務中繼裝置。在一示例中，該基地台檢視在該中繼的前文MAC訊息中的功率控制資訊，並決定自該終端裝置接收該前文傳輸時那一個中繼最強。然後接收該前文傳輸最強的該中繼被選擇為該終端裝置的該服務中繼裝置。將可瞭解到亦可考慮到其它因素，例如該等中繼裝置之間的相對流量負載。
一示意流程圖示於第十一圖，其說明在多個中繼裝置之間仲裁的一示例性方法。首先，步驟A1，該基地台(DeNB)開始收集來自該等中繼裝置(MTC-RN)中繼的前文MAC訊息。一些MTC-RN可看到在該最大PRACH功率群組中傳送的相同PRACH前文，因此該DeNB可會收到多個中繼的前文MAC 訊息。這些訊息將指明相同的RA-RNTI和RAPID，但有可能指明不同的功率控制資訊欄位。在步驟A2中，於一定義的時段(Tcollect)之後，該DeNB停止自該等MTC-RN收集中繼的前文MAC訊息。一種典型的定義時段預期大約為1秒。一旦已經到期，基於在該等收到的中繼前文訊息中該功率控制資訊可決定出那一個MTC-RN要成為該服務節點。特別是在步驟A3中，該DeNB比較該等中繼的前文MAC訊息之所有收到的功率控制資訊欄位，且在步驟A4中選擇具有最佳信號位準的該MTC-RN做為有問題之MTC-UE的該伺服器。
如果來自不同MTC-RN的多個功率控制資訊欄位指明該最佳信號位準(在一預定分貝範圍內)，則在步驟A5中該基地台藉由考慮每一中繼裝置的相關聯終端裝置之數目來在這些當中選擇。特別是，該基地台則較佳地是選擇具有最少數目的相關聯MTC-UE(負載平衡)之中繼裝置(在那些當中具有最佳信號位準者)。最後，在步驟A6中，該DeNB傳送具有有效負荷ACK的一服務中繼指示至該選擇的MTC-RN，有效負荷NACK至所有其它的MTC-RNs。此可藉由一新的訊息「服務中繼指示」MAC控制元件來達成，其將指明對應於目前RA-RNTI(和RAPID)的該UE將可由該訊息的接收MTC-RN來控制。一NACK指示將被傳送至所有其它MTC-RNs。用於傳送該NACK指示的可能方法係經由一群組RN-RNTI機制。此代表該NACK指示將以某種方式朝向所有的MTC-RNs，其由一包括相同RA-RNTI之中繼的前文MAC訊息產生。因此用於指明一NACK至所有相關聯的MTC-RN之可能方式為使用利用該RA-RNTI攪頻的一PDSCH分配。可瞭解到該選出的MTC-RN將同時收到一ACK和一NACK，所以在此例中合邏輯地該MTC-RN將此解譯成代表ACK。亦必須瞭解到使用一群組RNTI機制來處理多個MTC-RNs可具有更一般性的應用性，且不僅限於NACK訊息的傳輸。
該「服務中繼指示」MAC控制元件的一種可能格式示於第十二圖。此MAC控制元件包含一隨機存取臨時識別(RA-RNTI)，如包含在該中繼的前文MAC控制元件中者，一中繼裝置指明欄位(S)為一個1位元欄位，其「1」代表該中繼裝置為該服務節點，而「0」代表其並非該服務節點，一RACH前文ID部份(RAPID)，如包含在該中繼的前文MAC控制元件者，及一保留部份(R)。
一旦一MTC-RN已針對一給定的MTC-UE選擇為一服務MTC-RN(不論係因為其為唯一的MTC-RN來中繼該隨機存取前文或因為DeNB仲裁從兩個或更多的候選者中選擇它為該服務中繼節點)，則該MTC-UE的一項目將在儲存於該MTC-RN處的一被服務MTC-UEs的清單中構成。該清單將包括該MTC-UE的C-RNTI(用於辨識和存取DeNB和MTC-UE之間的通訊)以及某種型式的功率控制內容資訊。此功率控制內容資訊可包括該MTC-RN和該MTC-UE之間的一目標通道干擾，使得TPC(發射功率控制)命令即可產生。
對於該MTC案例，係合理地假設UEs將具有一低行動性，所以一旦該UE已經經由該MTC-RN連接，其將維持關聯於該相同MTC-RN。為了該行動性案例，當該DeNB通知該MTC-RN其已被選到時，即可加入一UE(例如非MTC)至該清單。當該UE脫離該RRC連接時，該UE即自該清單中移除。
MAC中繼
做為僅有上鏈的中繼作業之一部份，該中繼裝置自該終端裝置接收MAC(媒體存取控制)協定資料單元(PDU)，並加入一稱之為「MAC中繼標頭」的新標頭至該等MAC PDUs。
僅上鏈的中繼之下鏈和上鏈端對端協定堆疊之示意性例示分別提供於第十三圖和第十四圖。
第十三圖例示該下鏈(基地台至終端裝置)端對端協定堆 疊。協定堆疊顯示在該終端裝置(MTC-UE)、該中繼裝置(MTC-RN)和該基地台(DeNB)。該MTC-RN顯示具有兩個協定堆疊，因為對於該MTC-RN同時顯示有傳送與接收功能。該MTC-RN有可能僅與一個DeNB進行通訊，但可與多個MTC-UEs進行通訊。為了反應此狀況，該DeNB協定堆疊和在該MTC-RN中該右手協定堆疊(也就是用於與DeNB通訊的該協定堆疊)顯示成單一堆疊(單一實例)，然而針對該MTC-UE顯示有複數個平行協定堆疊，及該MTC-RN的左手協定堆疊(也就是用於與MTC-UEs通訊的協定堆疊)。該MTC-UE、該DeNB和該MTC-RN的右手堆疊之該等協定堆疊具有以下的層(由最高層到最低層)：●RRC(無線電資源控制)；●PDCP(封包資料收斂協定)；●RLC(無線電鏈路控制)；●MAC(媒體存取控制)；以及●L1(實體層)。
自一傳送裝置至一接收裝置之傳輸的控制和資料發信開始於一高層(例如該RRC層)，其經由該等多種較低層到該實體層重複地轉換或處理，然後於該實體層傳送至該接收裝置。於該接收裝置處，該控制發信在該實體層處接收，然後基本上向上傳遞通過該協定堆疊至其在該傳送裝置產生的該層，例如該RRC層。
第十三圖顯示有兩個信號流。這些當中第一個為由該DeNB到該MTC-UE的一MTC-UE資料和控制信號流。此於該DeNB處傳遞向下通過該協定堆疊，且於該實體層(L1)被直接傳送至該MTC-UE。將可瞭解到由該DeNB到該MTC-UE的下鏈傳輸被直接進行，而非經由該MTC-RN。當在該MTC-UE接收時，該MTC-UE資料和控制信號流於該MTC-UE處傳遞回來向上通過該協定堆疊。該第二信號流為由該DeNB 至該MTC-RN的一MTC-RN控制信號流。此於該DeNB處傳遞向下通過該協定堆疊，且於該實體層(L1)被直接傳送至該MTC-RN。當在該MTC-RN接收時，該MTC-RN控制信號流於該MTC-RN處傳遞回來向上通過該協定堆疊。對於該下鏈的案例，該MTC-RN處的該左手協定堆疊(用於與該MTC-UE通訊)並未用到，因為該MTC-RN並未用於在該下鏈上與MTC-UEs通訊。
第十四圖例示該上鏈(終端裝置至基地台)端對端協定堆疊。在第十三圖中協定堆疊以相同的組態顯示於該MTC-UE、該MTC-RN和該DeNB。因此該疊層結構之解釋在此處不重複。如同第十三圖，於該MTC-RN和有可能的複數MTC-UEs之間提供有多個MAC實例。
第十四圖顯示有兩個信號流。這些當中第一個為由該MTC-UE到該DeNB的一MTC-UE資料和控制信號流。此於該MTC-UE處傳遞向下通過該協定堆疊，且於該實體層被傳送至該MTC-RN。然後該控制信號流在該MTC-RN中傳遞向上至該MAC層，其中於該MTC-RN被處理(其方式在以下說明)，然後傳遞回來向下至該實體層，並於該實體層重新傳送至該DeNB。於該DeNB處，該MTC-UE資料和控制發信傳遞回來向上通過該協定堆疊。由此將可瞭解到該MTC-UE資料和控制發信於該MTC-RN處在該MAC層被處理。為此原因，該協定堆疊中用於自該MTC-UE接收資料的該上方部份可被省略，而允許簡化該MTC-RN。該第二信號流為由該MTC-RN至該DeNB的一MTC-RN控制信號流。此於該MTC-RN處傳遞向下通過該協定堆疊，且於該實體層(L1)被直接傳送至該DeNB。當在該DeNB接收時，該MTC-RN控制信號流於該DeNB處傳遞回來向上通過該協定堆疊。因此將可瞭解到於該MTC-RN處需要一完整的協定堆疊來控制該MTC-RN與該DeNB之間的通訊鏈路。
由第十三圖與第十四圖將可瞭解到處理係在該MAC層處進行。在該MAC層中，於該DL-SCH或該UL-SCH上資料在MAC協定資料單元(PDU)中傳送。每一MAC PDU包含一MAC標頭、零或多個MAC服務資料單元(SDU)、零或多個MAC控制元件、和選擇性的填塞。該MAC標頭可由多個子標頭組成，每一子標頭對應於一MAC控制元件、一MAC SDU或填塞中之一個。該等子標頭包含某些資訊來描述該等個別的MAC控制元件、MAC SDU或填塞的內容與大小。該標頭與子標頭可包含一LCID(邏輯通道識別，Logical Channel Identifier)欄位，其指明一相對應MAC SDU的一邏輯通道或該相對應MAC控制元件的種類。在第十三圖和第十四圖中，MAC PDU(多種不同種類)在該上鏈上由該MTC-UE和該MTC-RN傳送、在該上鏈和下鏈之間在該MTC-RN到該DeNB之間，及在該下鏈上該DeNB和該MTC-UE之間。
當一MAC PDU由該MTC-UE傳送至該MTC-RN，該MTC-RN加入該新的「MAC中繼標頭」至該等MAC PDUs(在此階段可被視為SDU，因為它們做為一輸入進入MAC層處理)，並傳送所得到的MAC中繼PDU至該DeNB。此架構性例示於第十五圖中。在第十五圖，一MTC-UE 310傳送一MAC PDU 315至一MTC-RN 320。在MTC-RN 320處，該收到的未分段之MAC PDU 315具有一中繼標頭323，其辨識該MTC UE 310(UE識別-例如該C-RNTI)，並提供時序前進(TA)和功率控制資訊(基本上為一TPC決定)。該時序前進資訊基於由該MTC-UE至該MTC-RN的傳輸之一傳遞時間延遲而由該MTC-RN得到。同樣地，該功率控制資訊基於由該MTC-UE至該MTC-RN的傳輸之接收功率位準而由該MTC-RN得到。該時序前進和功率控制資訊在設定一後續傳輸至該MTC-RN的一傳輸時間和傳輸功率中為該MTC-UE所需要。此資訊無法直接由該MTC-RN提供至該MTC-UE，因為該MTC-RN在 該下鏈上(僅有上鏈中繼)並未與該MTC-UE通訊。為了該MTC-UE最終可具有此資訊，其在中繼標頭323中指定。習用的R/R/E/LCID/F/L和R/R/E/LCID元件(參照TS 36.321的6.1.2節)可用於指明該MAC中繼標頭控制元件的存在和來自該MTC-UE的該相關聯包封的MAC PDU之大小。此外，習用的MAC控制元件322，例如可加入BSR(緩衝器狀態報告)，如TS 36.321中所定義。必須注意到該MAC中繼標頭亦會需要一新的LCID值。亦必須注意自該MTC-UE收到的MAC PDU成為該MTC-RN中一MAC SDU(包封)，且來自複數個MTC-UE的多個MAC PDU可在一單一MAC PDU中自該MTC-RN傳送。因此有可能串接；但是來自MTC UE的MAC PDU可能沒有分段。
為了解釋在MTC-RN處提供分段化的困難，必須瞭解到於一MTC-UE處，實體資源為了傳送上鏈資料而分配，且這些實體資源代表可被輸送的某個數目之資料位元。
於該MTC-UE處，一旦已經考慮標頭時，該MAC層決定可被置於該等分配的資源中的資料量，且其要求該上層(其為該RLC)此種大小的一封包(此將稱之為一MAC SDU或RLC PDU，當該PDU為一層的輸出時一SDU為一層的該輸入)。該RLC負責將緩衝化的封包分開成通常較小(但並非必要)的封包，其要在該空中介面之上被傳送。如果大的封包被分成較小的封包，則稱之為分段化。由上述可瞭解到此在以往係由該RLC執行。一旦此資料已經到達該MAC層，其將符合(以大小而言)該分配，然後可在該上鏈上被傳送。
該MTC-RN於MAC層次的問題為於該MAC層處並無方法可執行分段化(且並無RLC層可完成此工作)，而在以下的簡單示例中將例示會發生什麼事：該MTC-RN自要在該DeNB上中繼的UE接收兩個MAC PDU。它們之每一者的大小為100位元，且它們來自各自的 UE。該MTC-RN通知該DeNB其緩衝器空位為200位元。該DeNB並無義務要授予將轉換所有此資料的一配置，所以例如可構成一190位元的配置。我們並無方法在該MAC層處做分段化，所以該MTC-RN中僅有的部份係要傳送需要被中繼的該等MAC PDU中之一，且浪費該配置的其餘部份。該狀況在當該DeNB授予少於100位元的一配置時甚至更差，因為該MTC-RN即無法傳送任何東西。
如果其為一重要問題，則將有可能在MAC中提供新的功能，特別是對於提供分段化功能的中繼節點。但是，此將造成不需要的複雜度增加，且另在該RLC層次的中繼將有少許優點。
但是，於該MTC-RN處缺少分段化功能可能不會是問題，因為：(1)該MTC-RN和該DeNB之間的無線電鏈路有可能遠優於該MTC-RN和該MTC-UE之間的無線電鏈路。所以，相對地不可能提供一種方案當中該MTC-RN能夠比該MTC-UE已經傳送至該中繼DeNB要更少的資料；以及(2)在該DeNB中的排程器知道該MTC-RN為一中繼節點，且其可為要由該MTC-RN中繼的該等PDU之大小的合理想法(因為先前已經對於這些PDU分配資源給由該MTC-RN服務的MTC-UEs)。因此，該排程器能夠分配該MTC-RN一高優先性，並分配上鏈資源給該MTC-RN，使得上述的低效率不會發生，或至少可減輕。
即使該MTC-RN無法自該MTC-UE接收該MAC PDU，其將永遠會傳送一MAC中繼標頭控制元件。此機制提供一暗示的ACK/NACK至該DeNB。將可瞭解到該MTC-RN將知道來自一MTC-UE的一MAC PDU已經無法到達，因為其知道上鏈資源已經被分配給該MTC-UE，所以可預期在一特定時間與頻率資源處來自該MTC-UE的一上鏈傳輸。
來自該UE的MAC PDU 315、中繼標頭323和習用的MAC控制元件322共同構成一MAC中繼的PDU 325，其由MTC-RN 320傳送至DeNB 330。
於DeNB 330處，發生以下的處理：DeNB 330收到該中繼的MAC PDU 325，且如同此係正常地自一習用UE收到的狀況來操作。特別是，於一MAC處理器332處，ACK/NACK指示係相關於MTC-RN 320而取得，TPC命令相關於MTC-RN 320產生，且在MAC控制元件322操作於其上的該MAC層中。將可瞭解到這些參數和操作係針對於MTC-RN 320。
於DeNB 330處，一中繼解多工器334即可使用MAC中繼標頭323的該等內容來控制時序前進控制至MTC UE 310。同時，功率控制TPC命令基於包含在標頭323中的該功率資訊來產生。ACK/NACK指示係基於MAC中繼的PDU 325內是否有來自MTC UE 310的一MAC PDU 315。此可被直接決定，或來自該MAC中繼標頭中一P欄位的該等內容，如以下之解釋。
中繼解多工器334亦由MAC中繼的PDU 325擷取原本由MTC-UE 310傳送的MAC PDU 315，並將此傳回到MAC處理器332做處理。包含在該MAC中繼標頭控制元件中的C-RNTI係用於辨識在該MAC中的UE內容來處理MAC PDU 315。然後發生MAC PDU 315的正常處理，且最終對應於由MTC-UE 310產生的該資料之一MAC SDU 338被傳送到該協定堆疊之較高的層。
該MAC中繼標頭控制元件的一種建議格式示於第十六圖。在第十六圖中，C-RNTI為該中繼的UE之C-RNTI，TPC為針對該MTC UE在該中繼裝置處做出的該TPC決定，TA資訊為於該中繼裝置處針對該MTC UE所得到的該時序前進資訊，而P代表一相關聯的MAC PDU存在與否。如果該相關聯 的MAC PDU被正確地收到，則此位元將被設定為「1」，而該MAC PDU將出現在該MAC中繼的PDU之有效負荷中(即會有一ACK)。如果設定為「0」，則沒有MAC PDU(即會有一NACK)。
該新的MAC中繼的PDU結構之一示例示意性顯示於第十七圖，其案例為來自該等MTC-UE之所有該等排程的傳輸由該MTC-RN正確地收到。
該PDU的一MAC標頭410包含一些子標頭412、414和416。子標頭412對應於該MAC有效負荷中個別的控制元件420、430。子標頭414對應於該MAC有效負荷中的SDU 440，且子標頭416對應於該MAC有效負荷內選擇性的填塞450。一般而言，MAC標頭410為目前在該LTE規格中所定義者，除了一新的LCID值可使用在R/R/E/LCID子標頭412中，使得可發信相關聯的MAC中繼標頭控制元件430。該等MAC控制元件較佳地是如以下的排序：習用的MAC控制元件420必須先被指定。請注意第十七圖提供m個習用的控制元件420。
MAC中繼標頭控制元件430必須被放置在習用的MAC控制元件420之後。針對要被中繼的每一MAC PDU將會有一MAC中繼控制元件430，且該等MAC中繼標頭控制元件430的順序將相同於要被中繼的該等MAC PDU的順序(對此案例中所有P欄位皆設定為「1」)。請注意在第十七圖有n個MAC中繼標頭控制元件430和n個MAC PDU要被中繼。
如果一單一MAC中繼的PDU包含來自相同MTC-UE的多個收到的MAC PDU，則該第一個收到者必須為整體結構化的MAC中繼PDU中的第一個，第二個接收者則為第二個，依此類推。
在第十七圖中MAC SDU 440實際上為已經由MTC-RN 320收到，且要被中繼的MAC PDU(它們包含一MAC標頭、 MAC控制元件和已經由MTC-UE 310傳送的一MAC SDU)。請注意在第十七圖中有n個MAC SDU 440。
由第十七圖可看出在該結構化的MAC中繼PDU中有數個MAC SDU 440。如上所述，這些MAC SDU 440中每一者實際上為由一MTC-UE傳送和被該MTC-RN收到的一MAC PDU。這些可來自於一單一UE(其中該等收到的MAC PDU已經儲存在多個傳輸時間間隔(TTI，Transmission time intervals)之上)，或來自多個不同的UE。因此，有可能有一種串接來自MTC-UE的多個MAC PDU的型式來形成一單一MAC中繼PDU。但是，必須注意到不可能有自MTC-UE接收的該等MAC PDU之分段化。
該新的MAC中繼的PDU結構之一示例示意性顯示於第十八圖，其案例為來自該等MTC-UE之部份該等排程的傳輸未由該MTC-RN正確地收到。一排程的傳輸可被視為未正確地收到，如果其係完全沒有收到，或是其未正確地收到(毀壞的或不完整)。
在第十八圖中，在一MAC標頭510中仍有n個MAC中繼標頭，因為該MTC-RN正以相同數目的排程MTC-UE傳輸上回報。如同第十七圖，出現有一組習用的MAC控制元件520，做為一組MAC中繼標頭530、MAC SDUs 540和選擇性的填塞550。在第十八圖中，部份的MAC中繼標頭控制元件530將它們的P欄位設定為「0」，以指明一MAC-PDU對於一相關連的UL授予並未正確地收到。假設有p個這些案例。對於具有將P欄位設定為「0」的一MAC中繼標頭控制元件530，並沒有相關聯的MAC SDU。因此，MAC SDU 540的總數(實際上自MTC-UE收到的MAC PDU)為n-p。將P設定為「1」的MAC中繼標頭530之順序必須正確地對應於包含在該MAC中繼的PDU中該等MAC SDU 540。再次地，如果一單一MAC中繼的PDU在來自一單一MTC-UE的多個MAC PDU 上回報，該等MAC中繼控制元件和該等相關聯的MACSDUs(雖然這些可能並非都存在)之順序必須為它們被排程來接收的順序。
該MAC中繼標頭控制元件之一建議的新LCID在下表1中顯示為突顯者(該等未突顯的值為目前在該LTE規格中有定義的值)。
中繼控制
用於管理在該隨機存取程序之後由該中繼進行的UE資料之中繼的一程序現在將參照第十九圖做說明。當一MTC-UE想要傳送資料至一DeNB時，其在一先前分配的時間/頻率資源上在該PUCCH上傳送一排程要求(SR，Scheduling Request)。此基本上為該分配的時間/頻率資源內一單一位元(被傳送或未傳送)。該DeNB負責接收該SR來分配及發信一上鏈授予給該MTC-UE。
向MTC-UE要求資源
如果並沒有PUCCH(實體上鏈控制通道)資源被指定給該 UE，則將需要進行一隨機存取程序，此係在以上有詳細說明，並指明於第十九圖中。
一旦該隨機存取程序完成，該MTC-UE在該分配的PUCCH資源上傳送一SR(排程要求)。該MTC-RN將通知該等PUCCH資源該MTC-UE已經被分配，且嘗試在這些實例處接收PUCCH傳輸。可使得該MTC-RN知道分配給該MTC-UE的該等PUCCH資源之兩種機制如下：(1)直接在該隨機存取程序之後，該等PUCCH資源將會在由該DeNB未加密地傳送之一RRCConnectionSetup RRC訊息中被指定給該MTC-UE。因此該MTC-RN有可能針對此RRC訊息監視該PDCCH和該PDSCH，並使用由此訊息提供的該組態資訊來設置成自該MTC-UE接收一PUCCH傳輸；或是(2)可使用一新的RRC訊息來通知該中繼節點其正在服務之指定給該MTC-UE的該PUCCH資源。該新的RRC訊息可由該DeNB直接傳送至該MTC-RN，例如在該PDCCH及/或該PDSCH上。此選項優於該第一選項在於利用該第一選項，如果該PUCCH被重新設置，則該MTC-RN可能無法決定，因為後續的RRC訊息被加密。
當一PUCCH傳輸由該MTC-RN相關於其所負責的一MTC-UE而收到時，其產生一新的MAC控制元件「中繼的SR訊息」，其中包含該MTC-UE的一C-RNTI。請注意該MTC-RN可以要求並被授予上鏈資源，藉以利用與一習用UE相同的方式傳送該中繼的SR訊息至該基地台。將可瞭解到要中繼該SR至該基地台有其它選項，例如使用實體層(L1)發信，請注意該SR通常為一單一1位元的旗標。該DeNB回應於該SR來分配上鏈資源給該MTC-UE。此上鏈授予在該PDCCH上被直接傳送至該MTC-UE。如以下進一步之解釋，亦可能有一選擇性的額外獨立訊息指明(1)該MTC-UE上鏈分 配給該中繼裝置，及(2)該MTC-RN的一後續上鏈分配，以用於傳送該包封的MTC-UE訊息至該DeNB。
用於自該MTC-UE中繼上鏈MAC PDUs的通用機制
現在將說明用於自該MTC-UE中繼上鏈MAC PDUs的通用機制。在第十九圖中，該BSR(緩衝器狀態報告)被傳送(此為在該SR之後一第一傳輸的標準案例，藉以建議該DeNB有多少資料要在該上鏈上傳送，且因此需要有多少的未來上鏈資源)，但本發明之具體實施例可類似地應用至使用者平面資料。
以下說明有一些可能的選項；每一選項係根據在該MTC-RN處所做之推論(及發信量)的層級。
選項1：個別的PDCCH授予給MTC-UE，且此授予的指示給該MTC-RN，而沒有隱含的授予給MTC-RN
在此例中，發生以下的程序，如第二十圖所示：在步驟A1中，做出對該MTC-UE的一UL資源的授予，並在該PDCCH上傳送。幾乎在同時間，於步驟A2中，對該MTC-RN做出一個別的授予，其不同於一習用的授予，因為其並未實際地分配PUSCH資源，但通知該MTC-RN該MTC-UE已經被分配PUSCH資源。此允許該MTC-RN適當地設置其接收器。請注意此授予可採取兩種型式中之一：1.一新的PDCCH格式，其包含一修正的上鏈授予(不需要像是新資料指示器的某些參數)，及一機制來指明該分配正在被做出的該UE；或是2.做出對該MTC-RN的一習用之下鏈資源的PDCCH授予，且一新的MAC控制元件在該後續的PDSCH傳輸上被傳送至該MTC-RN，其指明該等上鏈資源已經被傳送給有問題的該UE(由其C-RNTI辨識)。此機制類似於該MAC隨機存取回應程序，雖然並無實際的上鏈授予給該MTC-UE，僅為指示對一特定UE已經做出一授予。
在步驟A3中，該MTC-UE在該等被授予的資源中的該 PUSCH上傳送，且此由該MTC-RN接收(該DeNB並未收到此PUSCH傳輸)。在步驟A4中，該MTC-RN以與一UE相同方式操作，具有新到達其緩衝器的資料，及來自該基地台的要求，並後續授予(在步驟A5中)UL資源。在步驟A6中，該MTC-RN加入一上鏈中繼MAC標頭(如上述)至來自該MTC-UE的該收到的MAC PDU，其中包含功率控制和時序前進資訊，並將此在該等分配的資源中傳送至該基地台。亦請注意到如果該MTC-RN並未自該MTC-UE收到該MAC PDU，該MTC-RN將傳送一上鏈中繼MAC標頭，但沒有來自該MTC-UE的包封的MAC訊息。在步驟A6之後，該DeNB接收該資料，並使用一新的MAC子層來移除該標頭，並決定出最終是來自那一個MTC-UE。請注意在該MAC標頭中亦有時序前進和功率控制資訊。ACK/NACK係由來自該MTC-UE的該包封的MAC訊息之存在與否來暗示。
第二十一圖重複第二十圖的程序，但示意性例示當來自該MTC-UE的該PUSCH傳輸未在該MTC-RN處收到時該程序如何被修正。特別是，該等步驟A1、A2、A4和A5皆相同於第二十圖中相同編號的步驟，因此將不再做說明。一步驟A3’不同於第二十圖中的步驟A3，因為在PUSCH上的該傳輸從未到達該MTC-RN(或另外為不完整或有毀壞地到達)。在此例中，該MTC-RN仍將要求資源，並傳送一PUSCH傳輸至該基地台，但在此例中，並無MTC-UE產生的內容被包括在該PUSCH傳輸中。此程序有效地通知該基地台來自該MTC-UE的排程傳輸已經失敗。
選項2：單一PDCCH授予至MTC-UE而無隱含的授予至MTC-RN
在此例中，發生以下的程序，如第二十二圖所示：在步驟B1中，做出對該MTC-UE的一UL資源的授予，並在該PDCCH上傳送至該MTC-UE。並無這些授予的資源之 個別指示被傳送至該MTC-RN。該MTC-RN需要監視該PDCCH，以偵測關聯於此MTC-UE的訊息(在步驟B2中)。該MTC-RN能夠藉由不僅針對其本身的C-RNTI在該PDCCH上執行一CRC(循環冗餘檢查(Cyclic Redundancy Check))遮罩來達此目的(一裝置要取得其所要的PDCCH資料之標準技術)，但亦針對該MTC-UE的C-RNTI，其為該MTC-RN所知道者(例如經由上述的該隨機存取回應)。依此方式，該MTC-RN能夠辨識出已經提供一授予給該MTC-UE，並適當地設置其接收器。該程序的其餘部份如選項1所定義，步驟B3、B4、B5和B6對應於第二十圖和第二十一圖的步驟A3、A4、A5和A6，因此這些的描述不在此做說明。
選項3：個別的PDCCH授予給MTC-UE，且此授予的指示給該MTC-RN，而有隱含的授予給MTC-RN
在此例中，發生以下的程序，如第二十三圖所示：如同在選項1，在步驟C1中對該MTC-UE做出一UL資源的授予，並在該PDCCH上傳送。如同選項1，在步驟C2中對該MTC-RN做出一個別的授予，其不同於一習用的授予，因為其並未實際地分配PUSCH資源，但通知該MTC-RN該MTC-UE已經被分配PUSCH資源。此允許該MTC-RN適當地設置其接收器。如同選項1，在步驟C4中，該MTC-UE在該等被授予的資源中該PUSCH上傳送，且此由該MTC-RN接收(該DeNB並未收到此PUSCH傳輸)。相反於選項1，在步驟C4中由該MTC-RN接收該訊息暗示在要由該MTC-RN使用的一稍後的子訊框中(或亦包含一額外的明確指示)一資源的UL授予要傳送資料至該DeNB。做為一種選項，該基地台可以(在步驟C3中)在該PDCCH上傳送一MTC-RN PUSCH分配訊息來分配上鏈資源至該MTC-RN用於在步驟C4中中繼該後續的PUSCH傳輸。
在步驟C5中，該MTC-RN加入一上鏈中繼MAC標頭(如 下述)至來自該MTC-UE收到的MAC PDU，並在該等分配的資源中將其傳送。亦請注意到如果該MTC-RN並未自該MTC-UE收到該MAC PDU，其仍將傳送一UL中繼MAC標頭，但沒有來自該MTC-UE的包封的MAC訊息。在步驟C5之後，該DeNB接收該資料，並使用一新的MAC子層來移除該標頭，並決定出最終是來自那一個MTC-UE。請注意在該MAC標頭中亦有時序前進和功率控制資訊。ACK/NACK係由來自該MTC-UE的該包封的MAC訊息之存在與否來暗示。
選項4：單一PDCCH授予至MTC-UE具有隱含的授予至MTC-RN
在此例中，發生以下的程序，如第二十四圖所示：如同選項2，在步驟D1中對於該MTC-UE做出一UL資源的單一授予，並在該PDCCH上傳送，其中該MTC-RN亦在步驟D2中藉由監視該PDCCH來接收。此為在一後續子訊框中基於該MTC-RN知道收到分配給一MTC-UE的一隱含的配置，其負責轉送資料至該DeNB。後續的步驟D3(其為選擇性的)、D4和D5對應於選項3中的該等步驟C3、C4和C5，因此這些說明不在此重複。
選項的比較
選項1的好處如下：
●使用個別的PDCCH訊息來通知該MTC-RN該上鏈授予給該MTC-UE代表該MTC-RN並未被強迫來監視該PDCCH來察看在何處做出該MTC-UE UL授予，而是被直接地通知。
●該MTC-RN要求並被分配明確的資源來由其傳送資料至該DeNB。此具有的好處為非常容易地來操作有效率的速率控制用於自該MTC-RN中繼傳輸。特別是，該MTC-RN將僅要求其需要的該等上鏈資源來中繼實際上自該MTC-UE接收的該等訊息。同時，自該基地台要求資源可改善串接來自多個MTC-UE的MAC PDU成為一單一傳輸的簡易性。
選項1的缺點如下：
●將需要一新的分配機制，例如類似於一RAR，其指明該MTC-UE的該C-RNTI和該上鏈授予來通知該MTC-RN的分配至該MTC-UE。
●該MTC-UE並未有對於其有隱含的資源分配來傳送資料回到該DeNB，其會產生一延遲懲罰。
選項2的好處如下：
●不需要有個別的指示來傳送至該MTC-RN來指明該MTC-UE已經被授予上鏈資源。此會比明確指明的通訊更有效率。
●該MTC-RN要求並被分配明確的資源來由其傳送資料至該DeNB。此具有的好處為非常容易地來操作有效率的速率控制用於自該MTC-RN中繼傳輸。特別是，該MTC-RN將僅要求其需要的該等上鏈資源來中繼實際上自該MTC-UE接收的該等訊息。同時，自該基地台要求資源可改善串接來自多個MTC-UE的MAC PDU成為一單一傳輸的簡易性。
選項2的缺點如下：
●該MTC-RN需要察看其不想要的PDCCH訊息，且對它來設置其接收器以接收該等指明的上鏈資源。
●該MTC-UE並未有對於其有隱含的資源分配來傳送資料回到該DeNB，造成一延遲懲罰。
選項3的好處如下：
●使用個別的PDCCH訊息來通知該MTC-RN該上鏈授予給該MTC-UE代表該MTC-RN並未被強迫來監視該PDCCH來察看在何處做出該MTC-UE UL授予，而是被直接地通知。
●該MTC-RN由指示其要由該MTC-UE接收資料來暗示一上鏈授予。此對於發信而言更有效率，並降低延遲。
選項3的缺點如下：
●將需要一新的分配機制，例如類似於一RAR，其指明該 MTC-UE的該C-RNTI和該上鏈授予來通知該MTC-RN的分配至該MTC-UE。
●要執行一有效率的速率控制功能將很困難，且如果該MTC-RN無法自該MTC-UE接收該傳輸時，將僅有小的中繼標頭要傳送，此可能需要比實際上由該基地台分配的要更少的資源。
選項4的好處如下：
●不需要有個別的指示來傳送至該MTC-RN來指明該MTC-UE已經被授予上鏈資源。此會比明確指明的傳輸更有效率。
●該MTC-RN由指示其要由該MTC-UE接收資料來暗示一上鏈授予。此對於發信而言明確地會更有效率，並降低延遲。
選項4的缺點如下：
●該MTC-RN需要察看其不想要的PDCCH訊息，且對它來設置其接收器以接收該等指明的上鏈資源。
●要執行一有效率的速率控制功能將很困難，且如果該MTC-RN無法自該MTC-UE接收該傳輸時，將僅有小的中繼標頭要傳送，此可能需要比實際上由該基地台分配的要更少的資源。
整個選項2有可能在一LTE網路中提供MTC裝置之最佳選擇，但如同由上述所瞭解的所有該等選項皆具有它們相對的優點。
以上的討論突顯出有需要一種機制來由該MTC-RN中繼在PUCCH上接收的排程要求(SR)至該DeNB。此可藉由使用一新的MAC控制元件來達成，即該「中繼的SR」MAC控制元件。針對此MAC控制元件的一種提出的結構示於第二十五圖。該中繼的SR僅需要指明該MTC-UE的C-RNTI(在該MAC標頭中的該LCID將告訴該DeNB此為一中繼的SR，因此需要一小的上鏈分配來傳送一BSR)。
該新的PDCCH方法可以使用DCI格式0(僅執行該等分配的UL資源之接收的該MTC-RN並不需要CQI要求、TPC命令和新的資料指標。)連同一中繼的UE識別之一簡化版本，其為一表格的一索引，其中包含該等MTC-RN利用中繼在工作的該等MTC-UEs之實際的C-RNTI。此表格藉由(較佳地是)RRC發信被發信給該MTC-RN。此將當然代表需要RRC發信來正確地設置該MTC-RN。
一新的MAC控制元件用於指示給該MTC-RN在其上有上鏈資源會預期來自該MTC-UE的一傳輸的一示例性實施係示意性例示於第二十六圖中，其稱之為一「MTC-UE分配」控制元件。該MTC-UE分配控制元件類似於該RAR格式，但需要其本身的LCID做為其用來通知該MTC-RN必須開啟其接收器接收來自該MTC-UE之該指明的UL分配。該MTC-UE分配控制元件包含一C-RNTI欄位，其指定已經做出一上鏈授予的該MTC UE的該C-RNTI。一欄位「UL授予」指定提供給該MTC-UE該MTC-RN必須設置來接收的該授予。該「R」欄位為保留。
整個該PDCCH方法之優點係因為其需要一單一訊息，然而該新的MAC控制元件方法代表需要兩個訊息，其中一個在該PDSCH上被傳送，其有可能成為一區塊錯誤率(BLER，Block error rate)目標(因為在此通道上HARQ正在運作)。
在第二十七圖中，顯示一無線通訊系統1000之示意圖，其包含一基地台(DeNB)1100、一中繼裝置(MTC-RN)1200和一終端裝置(MTC-UE)1300。DeNB 1100包含一發射器/接收器部份1120(發射器和接收器)，其使用一天線1125在一空中介面之上傳送和接收資料。DeNB 1100亦包含一處理器1140，其控制在該空中介面上通訊之排程，以及協調DeNB 1100之作業與第二圖所示之該等核心網路元件(此處未示出)。DeNB 1100經由一回載鏈路1160連接至該核心網路。DeNB 1100在 一通訊鏈路1400上的該空中介面之上同時在該下鏈和上鏈方向上與MTC-RN 1200進行通訊。
MTC-RN 1200包含一發射器/接收器部份1220(發射器和接收器)，其使用一天線1225在一空中介面之上傳送和接收資料。MTC-RN 1200亦包含一處理器1240，其控制發射器/接收器部份1220來在該空中介面之上接收和傳送資料。處理器1240亦控制來量測在該空中介面之上自該MTC-UE一接收的信號強度和傳遞延遲，並負責以上述之方式來處理UE MAC PDU成為中繼的MAC PDU。MTC-RN 1200在一通訊鏈路1400上該空中介面之上同時在該下鏈和上鏈方向上與DeNB 1100進行通訊，並在一通訊鏈路1500上該空中介面之上自MTC-UE 1300接收上鏈傳輸。通訊鏈路1500為單向性(僅有上鏈)，因為MTC-RN 1200並不傳送至MTC-UE 1300。
MTC-UE 1300包含一發射器/接收器部份1320(發射器和接收器)，其使用一天線1325在一空中介面之上傳送和接收資料。MTC-UE 1300亦包含一處理器1340，其控制發射器/接收器部份1320來在該空中介面之上接收和傳送資料。處理器1340亦可控制關於MTC-UE 1300之目的的其它功能。例如，如果該MTC-UE為一想要經由該網路回報測量(例如溫度或功率使用)的一測量裝置，則處理器1340可負責管理這些測量之採取和處理，以及用於包裝該測量資料(進到MAC PDU)進行傳輸。MTC-UE 1300在一通訊鏈路1600上的該下鏈方向上(實線箭頭)自DeNB 1100接收傳輸，並可在通訊鏈路1600上之該上鏈方向上(虛線箭頭)直接傳送至DeNB 1100，只要其在上鏈傳輸範圍內。如果MTC-UE 1300在範圍之外，則所有來自MTC-UE 1300的上鏈傳輸至DeNB 1100將經由MTC-RN 1200完成。
將可瞭解到本具體實施例描述一種單一跳躍中繼狀況時，可同樣地設想一多重跳躍中繼架構，利用該DeNB控制在 每一鏈路處該等上鏈資源的排程在例如MTC-UE→MTC-RN1→MTC-RN2→DeNB的串鏈中。
以上的說明係基於在一LTE網路內操作的MTC裝置。但是將可瞭解到本發明之該等原理並不限於此，並可應用於其它網路和其它類別的終端裝置。
7a‧‧‧基地台
8a‧‧‧中繼裝置
9a‧‧‧終端裝置
10a‧‧‧下鏈
11a‧‧‧上鏈
7b‧‧‧基地台
8b‧‧‧中繼裝置
9b‧‧‧終端裝置
10b‧‧‧下鏈
11b‧‧‧上鏈
12b‧‧‧下鏈
101‧‧‧增強節點B
103‧‧‧收發器單元
102、105‧‧‧行動通訊裝置
104‧‧‧服務閘道器
106‧‧‧封包資料網路閘道器
107‧‧‧行動性管理實體
108‧‧‧家庭用戶伺服器
120‧‧‧下鏈訊框
130‧‧‧子訊框
140‧‧‧實體下鏈控制通道
150‧‧‧實體下鏈共享通道
162、164‧‧‧資源方塊
220‧‧‧實體上鏈訊框
230‧‧‧子訊框
240‧‧‧實體上鏈控制通道
250‧‧‧實體上鏈共享通道
262、264‧‧‧資源方塊
310‧‧‧機器型態通訊使用者設備
315‧‧‧媒體存取控制協定資料單元
320‧‧‧機器型態通訊中繼節點
322‧‧‧媒體存取控制控制元件
323‧‧‧中繼標頭
325‧‧‧媒體存取控制協定資料單元
330‧‧‧供體增強節點B
332‧‧‧MAC處理器
334‧‧‧中繼解多工器
338‧‧‧媒體存取控制服務資料單元
410‧‧‧MAC標頭
412、414、416‧‧‧子標頭
420,、430‧‧‧控制元件
440‧‧‧媒體存取控制服務資料單元
450‧‧‧填塞
510‧‧‧媒體存取控制標頭
520‧‧‧媒體存取控制控制元件
530‧‧‧媒體存取控制中繼標頭
540‧‧‧媒體存取控制服務資料單元
550‧‧‧填塞
1000‧‧‧無線通訊系統
1100‧‧‧基地台
1120‧‧‧發射器/接收器部份
1125‧‧‧天線
1140‧‧‧處理器
1160‧‧‧回載鏈路
1200‧‧‧中繼裝置
1220‧‧‧發射器/接收器部份
1225‧‧‧天線
1240‧‧‧處理器
1300‧‧‧終端裝置
1320‧‧‧發射器/接收器部份
1325‧‧‧天線
1340‧‧‧處理器
1400、1500、1600‧‧‧通訊鏈路
本發明之示例性具體實施例現在將參照該等附屬圖式做說明，其中類似的零件皆具有相同的指定參考編號，其中：第一A圖與第一B圖提供針對一中繼網路之一對稱性上鏈/下鏈多重跳躍發信方案與一非對稱性上鏈/下鏈發信方案的比較；第二圖係形成根據3GPP長期演進技術(LTE，Long Term Evolution)標準操作的一通訊系統之一行動通訊網路和行動通訊裝置的示意方塊圖；第三圖示意性例示用於第二圖所示之網路中一示例下鏈資料和控制通道結構；第四圖示意性例示用於第二圖所示之網路中一示例上鏈資料和控制通道結構；第五圖示意性例示一行動終端要連接至一網路的一隨機存取程序；第六圖示意性例示一中繼裝置處的UE(User Equipment)PRACH(Physical Random Access Channel Prach)功率上升和隨機存取前文的截取；第七圖示意性例示一種使用該隨機存取程序觸發一中繼來服務一終端裝置的技術；第八圖示意性例示一種新的MAC控制元件用於中繼一隨機存取要求至一基地台；第九圖示意性例示一修正的隨機存取回應(RAR，Random access response)訊息； 第十圖示意性例示一種用於多個可能的服務中繼之間進行仲裁的方法；第十一圖示意性例示一種用於決定最適當的中繼裝置來服務一終端裝置的方法；第十二圖示意性例示一用於指示那一個中繼裝置要服務一終端裝置的MAC控制元件；第十三圖示意性例示用於下鏈信號的一終端裝置、中繼裝置和基地台的一協定堆疊組態和信號流；第十四圖示意性例示用於上鏈信號的一終端裝置、中繼裝置和基地台的一協定堆疊組態和信號流；第十五圖示意性例示一中繼裝置處MAC訊息的封包和中繼；第十六圖示意性例示一MAC中繼標頭控制元件的一示例格式；第十七圖示意性例示一種示例MAC中繼的PDU，其中存在有所有指定的MTC-UE MAC PDU；第十八圖示意性例示一種示例MAC中繼的PDU，其中未存在部份該等指定的MTC-UE MAC PDU；第十九圖示意性例示針對上鏈通訊經由一中繼裝置在一終端裝置和一基地台之間進行通訊的一示例程序；第二十圖示意性例示該中繼裝置的第一種技術，用於得知上鏈資源來用於自一終端裝置接收一訊息，並用於中繼該收到的訊息至一基地台；第二十一圖示意性例示當未收到來自該終端裝置的該訊息時在該第一種技術中該中繼裝置如何運作；第二十二圖示意性例示該中繼裝置的第二種技術，用於得知上鏈資源來用於自一終端裝置接收一訊息，並用於中繼該收到的訊息至一基地台；第二十三圖示意性例示該中繼裝置的第三種技術，用於得 知上鏈資源來用於自一終端裝置接收一訊息，並用於中繼該收到的訊息至一基地台；第二十四圖示意性例示該中繼裝置的第四種技術，用於得知上鏈資源來用於自一終端裝置接收一訊息，並用於中繼該收到的訊息至一基地台；第二十五圖示意性例示該中繼排程要求(SR，Scheduling request)的示例性實施；第二十六圖示意性例示用於指示給該MTC-RN那些上鏈資源要預期來自該MTC-UE的傳輸的新的MAC控制元件之一示例性實施；以及第二十七圖示意性例示包含一DeNB、一MTC-RN和一MTC-UE的一種無線通訊系統。
1000‧‧‧無線通訊系統
1100‧‧‧基地台
1120‧‧‧發射器/接收器部份
1125‧‧‧天線
1140‧‧‧處理器
1160‧‧‧回載鏈路
1200‧‧‧中繼裝置
1220‧‧‧發射器/接收器部份
1225‧‧‧天線
1240‧‧‧處理器
1300‧‧‧終端裝置
1320‧‧‧發射器/接收器部份
1325‧‧‧天線
1340‧‧‧處理器
1400、1500、1600‧‧‧通訊鏈路

Claims (23)

  1. 一種無線通訊系統，該系統包含：一基地台；一中繼裝置；以及一終端裝置；其中該終端裝置係操作來經由該中繼裝置傳送一訊息至該基地台；以及該中繼裝置係操作用於加入一中繼標頭及媒體存取控制(MAC)控制元件至由該終端裝置收到的該訊息，該中繼標頭包含基於從該終端裝置接收的該訊息藉由該中繼裝置所取得的控制資訊，該控制資訊用於控制由該終端裝置後續傳輸的訊息至該中繼裝置以同步該後續傳輸於該中繼裝置的一接收時間及從其它終端裝置的傳輸之一接收時間，該中繼裝置更操作用於中繼已加入該中繼標頭及媒體存取控制(MAC)控制元件的該訊息至該基地台，其中該訊息為一媒體存取控制(MAC)協定資料單元(PDU)，其中該中繼裝置並未在一下鏈與該終端裝置通訊。
  2. 如申請專利範圍第1項之無線通訊系統，其中該基地台可操作用於傳送包含在該中繼標頭中的該控制資訊至該終端裝置；以及該終端裝置可操作用於基於包括在該中繼標頭中的該控制資訊來傳送一或多個後續訊息至該中繼裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項之無線通訊系統，其中該中繼裝置係操作用於測量自該終端裝置收到的該訊息之一接收信號功率；以及在該控制資訊中設定功率控制資訊，以控制由該終端裝置至該中繼裝置的一後續傳輸之一功率位準。
  4. 如申請專利範圍第3項之無線通訊系統，其中該功率控制 資訊指定與該接收信號功率的一功率偏離量。
  5. 如申請專利範圍第3項之無線通訊系統，其中該終端裝置回應於該功率控制資訊以控制至該中繼裝置的一後續傳輸之傳輸功率。
  6. 如申請專利範圍第1項之無線通訊系統，其中該中繼裝置係操作用於測量該訊息自該終端裝置傳送至該中繼裝置時該終端裝置與該中繼裝置之間的一傳遞時間延遲；基於該傳遞時間延遲決定針對自該終端裝置至該中繼裝置的一後續傳輸所需要的時序前進偏離量；以及在該控制資訊中指定該時序前進偏離量。
  7. 如申請專利範圍第6項之無線通訊系統，其中該終端裝置回應於該時序前進資訊來控制由該終端裝置至該中繼裝置的一後續傳輸之時序。
  8. 如申請專利範圍第1項之無線通訊系統，其中該中繼裝置係操作用於傳送該中繼標頭至相關於來自該終端裝置的一預期訊息至該基地台，即使該預期的訊息並未正確地於該中繼裝置處接收。
  9. 如申請專利範圍第8項之無線通訊系統，其中如果上鏈資源已經由該基地台分配給該終端裝置，則可預期來自該終端裝置的該訊息。
  10. 如申請專利範圍第1項之無線通訊系統，其中該中繼裝置係操作用於結合自一或多個終端裝置接收的複數個訊息成為一中繼訊息，該中繼標頭被加入到該中繼訊息，且於該中繼裝置處接收的該等複數個訊息之每一訊息具有一個別的中繼控制元件，每一中繼控制元件包含有用於控制由產生該中繼控制元件所相關的該訊息之該終端裝置進行的後續訊息之傳輸的該控制資訊；以及 傳送該中繼訊息至該基地台。
  11. 如申請專利範圍第1項之無線通訊系統，其中該中繼標頭包含傳送該訊息之該終端裝置的一識別。
  12. 如申請專利範圍第10項之無線通訊系統，其中來自一或多終端裝置的一預期訊息包括在該中繼標頭中的一中繼控制元件，即使該預期的訊息並未於該中繼裝置處正確地被接收。
  13. 如申請專利範圍第12項之無線通訊系統，其中該中繼控制元件包含是否該相關聯的訊息出現在該中繼訊息中的一指示。
  14. 如申請專利範圍第12項之無線通訊系統，其中該基地台回應於在該中繼訊息中不存在一預期的訊息而傳送一負確認訊息至該終端裝置。
  15. 如申請專利範圍第10項中之無線通訊系統，其中該中繼標頭包含進一步的控制資訊來控制該中繼裝置和該基地台之間資料的傳輸。
  16. 如申請專利範圍第10項中之無線通訊系統，其中在該中繼標頭中該等中繼控制元件係與該等中繼控制元件所對應的該等訊息為相同順序。
  17. 如申請專利範圍第15項中之無線通訊系統，其中在該中繼標頭中該等中繼控制元件被置於該進一步控制資訊之後。
  18. 如申請專利範圍第10項中之無線通訊系統，其中當來自相同終端裝置的複數個訊息出現在該中繼訊息中時，該複數個訊息係以它們於該中繼裝置處接收的順序來置於在該中繼訊息內。
  19. 如申請專利範圍第10項之無線通訊系統，其中該中繼裝置可操作用於在一協定堆疊中的一媒體存取控制(MAC)層中處理和中繼自該終端裝置接收的該訊息。
  20. 如申請專利範圍第10項之無線通訊系統，其中：該中繼訊息為一MAC協定資料單元；以及 該基地台可操作用於在一協定堆疊中該MAC層處處理該中繼訊息的該MAC協定資料單元，以擷取來自該終端裝置的該訊息之一MAC協定資料單元；於該MAC層處處理來自該終端裝置的該訊息之MAC協定資料單元；以及傳送來自該終端裝置的該訊息之已處理的MAC協定資料單元至該協定堆疊中一更高層。
  21. 一種經由一中繼裝置自一終端裝置無線地傳送資料至一基地台的方法，該方法包含：經由該中繼裝置自該終端裝置傳送一媒體存取控制(MAC)協定資料單元(PDU)訊息至該基地台；取得基於來自於該終端裝置的媒體存取控制(MAC)協定資料單元(PDU)訊息而用於控制由該終端裝置傳輸後續的訊息至該中繼裝置的控制資訊；於該中繼裝置處，加入一中繼標頭及媒體存取控制(MAC)控制元件至由該終端裝置收到的該媒體存取控制(MAC)協定資料單元(PDU)訊息以產生中繼於協定資料單元(PDU)的一媒體存取控制(MAC)，該中繼標頭包含該控制資訊及；以及中繼該中繼於協定資料單元(PDU)的一媒體存取控制(MAC)訊息至該基地台，其中該中繼裝置並未在一下鏈與該終端裝置通訊。
  22. 一種用於經由一中繼裝置自一終端裝置接收無線通訊的基地台，該基地台包含：一接收器，用於接收自該終端裝置經由該中繼裝置所傳送的一媒體存取控制(MAC)協定資料單元(PDU)訊息；其中該媒體存取控制(MAC)協定資料單元(PDU)訊息包括被該中繼裝置加入的一中繼標頭及一媒體存取控制(MAC) 控制元件，該中繼標頭包含用於控制自該終端裝置至該中繼裝置的後續訊息傳輸之基於從該終端裝置接收的媒體存取控制(MAC)協定資料單元(PDU)訊息藉由該中繼裝置所取得的用於該媒體存取控制(MAC)控制元件的控制資訊，其中該中繼裝置並未在一下鏈與該終端裝置通訊。
  23. 一種經由一中繼裝置自一終端裝置接收無線通訊的方法，該方法包含：經由該中繼裝置接收由該終端裝置傳送的中繼於該協定資料單元(PDU)的一媒體存取控制(MAC)訊息；其中中繼於該協定資料單元(PDU)的該媒體存取控制(MAC)訊息包含被該中繼裝置加入的一中繼標頭及媒體存取控制(MAC)控制元件至已從該終端裝置接收的媒體存取控制(MAC)協定資料單元(PDU)訊息，該中繼標頭包括藉基於已接收的該媒體存取控制(MAC)協定資料單元(PDU)訊息藉由該中繼裝置所取得的控制資訊和用於該媒體存取控制(MAC)控制元件的一新邏輯通道識別符，該控制資訊用於控制自該終端裝置至該中繼裝置的後續傳輸的訊息以同步該後續傳輸於該中繼裝置的的一接收時間及從其它終端裝置的傳輸之一接收時間，其中該中繼裝置並未在一下鏈與該終端裝置通訊。
TW101130168A 2011-08-19 2012-08-20 無線通訊系統和方法 TWI549462B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1114344.3A GB2493782B (en) 2011-08-19 2011-08-19 Wireless communications system and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201334443A TW201334443A (zh) 2013-08-16
TWI549462B true TWI549462B (zh) 2016-09-11

Family

ID=44800587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101130168A TWI549462B (zh) 2011-08-19 2012-08-20 無線通訊系統和方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10020871B2 (zh)
CN (1) CN102957474B (zh)
DE (1) DE102012016374B4 (zh)
GB (1) GB2493782B (zh)
TW (1) TWI549462B (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010124437A1 (zh) * 2009-04-27 2010-11-04 华为技术有限公司 物理上行控制信息的接收方法、基站和中继设备
KR101465909B1 (ko) * 2010-07-23 2014-11-26 엘지전자 주식회사 기기 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 앵커 단말을 통해 기지국과 제어 정보 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치
EP2745611B1 (en) * 2011-08-19 2018-04-18 SCA IPLA Holdings Inc. Wireless communications system and method
WO2014054990A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods and arrangements for network assisted device-to-device communication
US20140228035A1 (en) * 2013-02-10 2014-08-14 Mariana Goldhamer Multipoint-to-multipoint base station communication
US8929277B2 (en) * 2013-02-15 2015-01-06 General Dynamics C4 Systems, Inc. Communication units and methods for relay-assisted uplink communication
US8948078B2 (en) 2013-02-22 2015-02-03 General Dynamics C4 Systems, Inc. Apparatus and methods for relay-assisted uplink communication
US8934400B2 (en) * 2013-02-22 2015-01-13 General Dynamics C4 Systems, Inc. Apparatus and methods for relay-assisted uplink communication
US8934401B2 (en) * 2013-02-22 2015-01-13 General Dynamics C4 Systems, Inc. Apparatus and methods for relay-assisted uplink communication
CN105684509B (zh) * 2014-03-31 2019-10-25 松下电器（美国）知识产权公司 D2d通信方法、d2d使能的无线设备以及演进的节点b
RU2668395C9 (ru) * 2014-07-11 2018-10-29 Хуавей Текнолоджиз Ко., Лтд. Сетевое устройство, устройство пользователя и способы трансляции сигнала доступа
US20170055282A1 (en) * 2015-08-21 2017-02-23 Qualcomm Incorporated Connection setup in "device-to-device relayed uplink, direct downlink" architecture for cellular networks
WO2017039735A1 (en) * 2015-09-03 2017-03-09 Intel IP Corporation User equipment, and evolved node bs supporting layer-2 relaying and route switching
US20180279373A1 (en) * 2015-09-23 2018-09-27 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for performing random access procedure
FR3046317B1 (fr) * 2015-12-24 2020-08-14 Schneider Electric Ind Sas Procede et systeme de controle de communication dans une infrastructure electrique
JP2019504567A (ja) * 2016-02-04 2019-02-14 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド データ伝送方法および装置、ならびに関連デバイス
CN108521851B (zh) * 2016-03-30 2021-06-29 Oppo广东移动通信有限公司 中继传输的方法、装置和计算机可读存储介质
US11206702B2 (en) * 2016-03-31 2021-12-21 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for accessing network by user equipment UE, network device, and first UE
US10841789B2 (en) 2016-06-03 2020-11-17 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Method and device for relay transmission
US10171159B1 (en) * 2017-03-07 2019-01-01 Sprint Spectrum L.P. Donor selection for relay access nodes using reference signal boosting
JP6860686B2 (ja) * 2017-03-10 2021-04-21 京セラ株式会社 バルクＲＡＣＨ ＭＴＣ（ｍａｃｈｉｎｅ ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）送信
CN109547947B (zh) * 2017-07-26 2021-09-07 华为技术有限公司 一种用户设备协作组建立的方法及装置
US11233722B2 (en) * 2017-12-12 2022-01-25 Futurewei Technologies, Inc. System and method for network topology management
CN110831144B (zh) * 2018-08-09 2021-08-13 华为技术有限公司 一种通信方法及装置
JP7155893B2 (ja) * 2018-11-07 2022-10-19 日本電信電話株式会社 中継装置、中継方法及び中継プログラム
WO2022170611A1 (en) * 2021-02-11 2022-08-18 Qualcomm Incorporated Joint transmission of control information and data in relay-based communication
CN116113023A (zh) * 2021-11-11 2023-05-12 中国移动通信有限公司研究院 功率控制方法、装置、相关设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070110016A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-17 Alcatel Wireless access control method, relay station and base station
JP2008017069A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Kddi R & D Laboratories Inc Ｉｅｅｅ８０２．１６を適用した中継局における帯域要求の集約方法、中継局及びプログラム
US20080285499A1 (en) * 2005-11-12 2008-11-20 Nortel Networks Limited System and Method for Unbalanced Relay-Based Wireless Communications
US20080285501A1 (en) * 2005-11-12 2008-11-20 Nortel Networks Limited Media Access Control Data Plane System and Method for Wireless Communication Networks

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602005025261D1 (de) 2005-06-17 2011-01-20 Fujitsu Ltd Systeme und Verfahren zur Leistungsregelung im Mehrstreckenkommunikationssystem
CN100579024C (zh) 2006-03-02 2010-01-06 华为技术有限公司 一种中转系统及带宽分配和调度方法
GB0616476D0 (en) 2006-08-18 2006-09-27 Fujitsu Ltd Communication systems
GB2442782A (en) 2006-10-13 2008-04-16 Fujitsu Ltd Wireless communication systems
US8165058B2 (en) * 2007-03-01 2012-04-24 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Protocol data units and header in multihop relay network
US8406726B2 (en) * 2007-03-07 2013-03-26 Lg Electronics Inc. Method of emergency communication in mobile communication system and mobile station supporting the same
JP4427567B2 (ja) * 2007-07-03 2010-03-10 株式会社東芝 無線通信装置及び無線通信方法
CN103369698B (zh) * 2007-07-06 2016-06-15 中兴通讯美国公司 无线多跳中继网络中的资源分配
US8391201B2 (en) * 2007-12-17 2013-03-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) System and method for transmit time computation at a relay station
WO2010049296A1 (en) * 2008-10-29 2010-05-06 Nokia Siemens Networks Oy Addressing scheme for a relay network system
US8023513B2 (en) 2009-02-24 2011-09-20 Fujitsu Limited System and method for reducing overhead in a wireless network
CN101998547B (zh) * 2009-08-18 2013-08-07 华为技术有限公司 数据前转方法、基站和中继站
WO2011025272A2 (ko) 2009-08-26 2011-03-03 엘지전자 주식회사 광대역 무선 접속 시스템에서 효율적인 릴레이 매체접속제어 프로토콜 데이터 유닛 구조 및 이를 이용한 데이터 전송 방법
KR20110021678A (ko) * 2009-08-26 2011-03-04 엘지전자 주식회사 광대역 무선 접속 시스템에서 효율적인 릴레이 매체접속제어 프로토콜 데이터 유닛 구조 및 이를 이용한 데이터 전송 방법
CN102026398B (zh) 2009-09-15 2013-02-13 普天信息技术研究院有限公司 Lte中继系统中分组汇聚协议的实现方法和装置
US20110164577A1 (en) * 2010-01-06 2011-07-07 Research In Motion Limited Intra-Donor Cell Coordinated Multi-Point Transmission with Type 1 Relay
WO2011086426A1 (en) 2010-01-15 2011-07-21 Nokia Corporation Method and apparatus for providing machine-to-machine communication in a wireless network

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070110016A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-17 Alcatel Wireless access control method, relay station and base station
US20080285499A1 (en) * 2005-11-12 2008-11-20 Nortel Networks Limited System and Method for Unbalanced Relay-Based Wireless Communications
US20080285501A1 (en) * 2005-11-12 2008-11-20 Nortel Networks Limited Media Access Control Data Plane System and Method for Wireless Communication Networks
JP2008017069A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Kddi R & D Laboratories Inc Ｉｅｅｅ８０２．１６を適用した中継局における帯域要求の集約方法、中継局及びプログラム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Access Control (MAC) protocol specification (Release 10)", 3GPP TS 36.321 V10.2.0, (2011-06) *

Also Published As

Publication number Publication date
GB2493782B (en) 2016-07-27
US20130064116A1 (en) 2013-03-14
DE102012016374B4 (de) 2018-01-04
DE102012016374A1 (de) 2013-03-07
US10020871B2 (en) 2018-07-10
CN102957474B (zh) 2015-11-18
CN102957474A (zh) 2013-03-06
GB2493782A (en) 2013-02-20
GB201114344D0 (en) 2011-10-05
TW201334443A (zh) 2013-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI549462B (zh) 無線通訊系統和方法
TWI484776B (zh) 無線通訊系統和方法
US10652870B2 (en) Uplink resource allocation for relay node based communication
JP5990586B2 (ja) 無線通信システム、方法、コンピュータプログラム、記憶媒体および装置
JP6022569B2 (ja) リレー装置、方法、コンピュータプログラムおよび記憶媒体