中继 系统架构

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从数据转发所处的协议层可以划分为层1、层2和层3中继。按照中继的实现策略，在最新的标准文献中划分为Type I和Type II两大类。

1.1    中继的协议层划分

1.1.1          层1中继

层1中继一般是放大转发类型中继，该类中继节点不做解码。最简单形式：普通射频转发器。它将输入信号直接放大，所带来的延迟一般只是循环前缀长度的一部分。更先进的层1中继被称为智能转发器。这一类中继只放大部分频带上的信号。不过，由于这类中继需要数字信号处理（FFT/IFFT）运算，因此引起的延迟有1个或更多OFDM信号。

1.1.2          层2中继

层2中继一般采用解码转发方式，可以看作具备部分功能的基站。层2具有MAC、RLC和PDCP三个子协议子层，分用户平面和控制平面的功能。

1.1.3          层3中继

层3中继可看做是一个完整的eNB。它可以传输同步信号、PBCH及其他系统信息。对于Rel8的UE难以区分它和普通基站的差别。在中继回传链路传输的是IP数据包，这同层2中继有着本质不同。

图 中继协议栈用户平面的转发功能划分

中继在转发解码之后的传输块时，HARQ协议工作在端到端模式，通信链路包含UE到中继以及中继到eNB两条链路。此时，数据传输块的大小不能由中继修改。这一约束限制了最优调度决策。当转发MAC层PDU时，每一跳单独执行HARQ。数据传输块的大小仍然不能由中继修改。在集中式eNB调度模式中，重传必须由eNB配置完成，这将带来更多的信令开销。当转发发生在RLC层时，传输块的大小可以通过修改复用方案稍作改动，但是这种修改相对粗糙。当转发PDCP层数据包时，在每一层实现分段和ARQ协议。这样可以由调度器完成数据块的分段和连接以满足每跳链路的QoS需求。如果转发的是IP数据包时，全部LTE协议都在每跳运行。

TypeI中继（一种带内的中继节点），特征：

（1）       可以独立控制一个小区，从UE来看能够和归属小区区别开来。

（2）       拥有自己的小区ID，中继节点发送自己的同步信道，广播信道以及参考信号等。

（3）       UE从中继节点接收调度信息和HARQ反馈，并且将上行控制信道信息发送至中继节点。

（4）       对于Rel-8 UEs，中继节点等效于Rel-8 eNB。

（5）       对于LTE-A UEs，该类中继节点支持更高级的增强技术。

Type II 中继，特征：

（1）       中继节点没有独立小区ID；

（2）       可以接入Rel-8 UE。

（3）       对于Rel-8 UE，Type II中继为透明中继。

表 Type I中继和Type II中继的对比分析

技术点	Type I	Type II
中继协议层	层2或层3中继	层2中继
物理小区ID	具有独立ID	无小区ID
透明性	非透明中继	透明中继
切换	基站和中继之间必然发生切换。类似于普通的基站间切换操作。	基站和中继之间不一定发生切换。类似于小区内切换或者透明切换操作。
控制信道	Type I中继发送自己的同步信道、参考信号以及其他反馈信息。	解码转发归属基站的控制信道。
协作	可以支持小区间的协作。如软切换和CoMP。	可以实现宏分集。eNB可以和中继同时发送相同信号给UE-A。
应用场景	扩大覆盖	增加容量和扩大覆盖
成本	具备全部基站功能，成本较高。	只有部分基站的功能，不需要生成自己信令，成本较低。