CN101925067B - 中继***资源复用的方法和网络侧设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了中继***资源复用的方法和网络侧设备。本发明的方法包括：将扇区的总频谱资源预分配给扇区内被调度的中继用户设备和直传用户设备；确定第二时隙内满足第一准则的第一特定直传用户设备和满足第二准则的第一特定中继用户设备；以及将第二时隙内中继用户设备占用的频谱资源中大小特定的频谱资源分配给第一特定直传用户设备和第一特定中继用户设备复用。本发明的网络侧设备包括预分配模块、第一确定模块和第一分配模块。本发明的方法和网络侧设备通过使直传用户设备复用扇区内中继用户设备的频谱资源，能够提高中继***直传用户设备的传输速率，从而提高中继***的总容量性能，增加频谱资源的复用程度。

Description

中继***资源复用的方法和网络侧设备

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及通信领域内中继***资源复用的方法和网络侧设备。

背景技术

随着无线通信***中多媒体业务、数据业务的快速发展，未来移动通信***需要支持更大的容量、更高的速率和更广的覆盖范围。蜂窝中继移动通信***(简称中继***)通过中继站(Relay Station，简称“RS”)的协作传输和资源优化分配，能够获得空间分集增益，扩大网络覆盖，提高***容量并增强***性能，因此，中继***为未来移动通信***提供了一种可行的方案。

但是，在中继***中，中继站作为一种新的网元，在降低网络成本，降低设备功耗，消除覆盖盲区，提高网络容量的同时，由于中继站也是网络中的新干扰源，因此也带来了一些新的问题，例如频率复用策略等。而未来无线接入网络最重要的性能指标是频率利用率和业务质量(Quality of Service，简称“QoS”)保障，并且由于中继站的加入，传统网络的频率复用和干扰抑制策略已经不能满足中继***的需求。因此，频率复用和干扰抑制策略成为中继***研究的重点。

在传统移动通信中，频率复用策略仅需要考虑在不同小区的基站之间进行。例如，在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)中的长期演进(Long Term Evolution，简称“LTE”)的众多频率复用与干扰抑制策略中，大多数方案的频率复用系数为1或近似为1，其中，最简单易行的一种方案是将蜂窝小区划分为内环与外环，内环采用的频率复用因子为1，同时为保证外环用户的QoS，外环采用的频率复用因子为3。随着中继技术的引入，网络侧的节点除了原有的基站之外，还增加了RS这种新的网元，并且RS也是网络中的新干扰源，网络拓扑的复杂化与多样化将使得蜂窝中继网络的频率复用策略更为复杂，这也相应的增加了蜂窝中继网络的频率复用与干扰抑制策略设计的难度。

为此，都科摩(Docomo)公司提出了一种中继***小区内资源复用的方案。该方案首先将所有的移动台(mobile station，简称“MS”)和RS分为N_g个组，并使这些组复用相同的频带，然后根据一定的准则确定选择基站(Base Station，简称“BS”)作为接入点的MS_d和选择RS作为接入点的MS_r，再根据分组情况对MS进行调整，使得每个组的MS个数相等。最后，BS为MS_d和MS_r分配频谱资源，使得不同分组中的MS_d占用不同的时隙，MS_r的两条链路使用相同频带，并且不同分组但复用相同频带的两跳MS_r在时隙上交叉复用。该方案的帧结构如图1所示。

上述技术方案虽然让不同分组的中继用户设备的两跳链路分别在时隙上错开，并采用相同的频带进行传输，实现了中继***小区内频谱资源的复用，但是该频谱资源复用也仅针对中继用户设备进行的，中继用户设备占用的频谱资源与直传用户设备占用的频谱资源仍完全分离，因而，直传用户设备的传输速率仍较低，中继***的总容量性能没有显著提高，并且频谱资源的复用程度仍较低。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种中继***资源复用的方法和网络侧设备，以提高中继***直传用户设备的传输速率，提高中继***的总容量性能，并增加频谱资源的复用程度。

本发明实施例提供了一种中继***资源复用的方法，所述中继***包括基站、中继站、中继用户设备和直传用户设备，所述中继用户设备的中继链路和中继接入链路分别在第一时隙和第二时隙内进行传输，所述方法包括：

将扇区的总频谱资源预分配给所述扇区内被调度的中继用户设备和直传用户设备；

确定所述第二时隙内满足第一准则的第一特定直传用户设备和满足第二准则的第一特定中继用户设备；以及

将所述第二时隙内所述中继用户设备占用的频谱资源中大小特定的频谱资源分配给所述第一特定直传用户设备和所述第一特定中继用户设备复用。

本发明实施例还提供了一种用于中继***资源复用的网络侧设备，所述中继***包括网络侧设备和用户设备，所述用户设备包括直传用户设备和中继用户设备，所述中继用户设备的中继链路和中继接入链路分别在第一时隙和第二时隙内进行传输，其特征在于，所述网络侧设备包括：

预分配模块，用于将扇区的总频谱资源预分配给所述扇区内被调度的中继用户设备和直传用户设备；

第一确定模块，用于确定所述第二时隙内满足第一准则的第一特定直传用户设备和满足第二准则的第一特定中继用户设备；以及

第一分配模块，用于将所述第二时隙内所述中继用户设备占用的频谱资源中大小特定的频谱资源分配给所述第一特定直传用户设备和所述第一特定中继用户设备复用。

基于上述技术方案，由于本发明实施例的方法和网络侧设备通过考虑到中继站发射功率较低，对其他小区边缘的用户设备和本小区内的一些用户设备干扰有限，而使直传用户设备复用扇区内特定中继用户设备的频谱资源，由此直传用户设备具有更多的频谱资源用于数据传输，从而能够显著提高中继***直传用户设备的传输速率，提高中继***的总容量性能，并增加频谱资源的复用程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例和背景技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中频谱资源复用方案中的帧结构的示意图；

图2是本发明实施例的中继***资源复用的方法的流程图；

图3是本发明实施例的第二时隙内扇区的频谱资源分配的示意图；

图4是本发明实施例的中继***资源复用的方法的另一流程图；

图5是本发明实施例的第二时隙内扇区的频谱资源分配的另一示意图；

图6是本发明实施例的第二时隙内扇区的频谱资源分配的再一示意图；

图7是本发明实施例的第一时隙和第二时隙内扇区的频谱资源分配的示意图；

图8是本发明实施例的用于中继***资源复用的网络侧设备的示意图；和

图9是本发明实施例的用于中继***资源复用的网络侧设备的另一示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于中继***而言，中继***通常可以包括基站、中继站和移动台，移动台又可以分为中继用户设备和直传用户设备，其中，中继用户设备指通过中继站接入网络的移动台，直传用户设备则指直接由基站接入网络的移动台。中继用户设备的中继链路和中继接入链路通常分别在两个不同的时隙内进行传输，为了表达方便，我们称中继链路在第一时隙内进行传输，中继接入链路在第二时隙内进行传输。第一时隙和第二时隙仅仅分别代表一个时隙，而没有时间上的次序关系，即对于中继用户设备而言，既可以先进行中继链路的传输再进行中继接入链路的传输，也可以先进行中继接入链路的传输再进行中继链路的传输。对于直传用户设备而言，直传用户设备的直传链路可以在第一时隙和/或第二时隙内进行传输，通常地，在第一时隙和第二时隙内分别进行不同直传用户设备的直传链路的传输。其中，中继链路指基站到中继站的传输链路，中继接入链路指中继站到移动台的传输链路，直传链路指基站到移动台的传输链路。

本发明实施例将采用如表一所示的帧结构进行描述。

表一

BS→MSi	BS→MSj
		BS→RSk	RSk→MSk

第一时隙    第二时隙

其中，基站(BS)采用两个不同的时隙服务同一个中继用户设备(MS_k)的两跳链路(即中继链路和中继接入链路)，并且基站(BS)和中继站(RS_k)在这两个不同的时隙内服务两个不同的直传用户设备(MS_i和MS_j)。本领域普通技术人员可以理解，本发明实施例仅以上述帧结构为例进行说明，而不是用于限制本发明，例如本发明还可以应用于分组的情况，其帧结构可以包括多组如表一所示的帧结构。

本发明实施例提供了一种中继***资源复用的方法，如图2所示，该方法包括：

S110，将扇区的总频谱资源预分配给扇区内被调度的中继用户设备和直传用户设备；

S120，确定第二时隙内满足第一准则的第一特定直传用户设备和满足第二准则的第一特定中继用户设备；以及

S130，将第二时隙内所述中继用户设备占用的频谱资源中大小特定的频谱资源分配给第一特定直传用户设备和第一特定中继用户设备复用。

基于上述技术方案，由于本发明实施例的方法通过考虑到中继站发射功率较低，对其他小区边缘的用户设备和本小区内的一些用户设备干扰有限，而使特定直传用户设备复用扇区内特定中继用户设备的频谱资源，由此直传用户设备具有更多的频谱资源用于数据传输，从而能够显著提高中继***直传用户设备的传输速率，降低扇区内同频干扰的影响，提高中继***的总容量性能，并增加频谱资源的复用程度。

以下举例进行说明：假设Ω_total表示一个扇区(或一个小区)的总频谱资源(即子带集合)，则基站可以将总频谱资源Ω_total分成两部分，即频谱资源γΩ_total和频谱资源(1-γ)Ω_total，并将频谱资源γΩ_total预分配给中继用户设备，而将频谱资源(1-γ)Ω_total预分配给直传用户设备，其中，γ为基站预分配给中继用户设备的频谱资源占总频谱资源的百分比，γ的取值可在0≤γ≤1的范围内进行调整，例如γ的取值范围可以为1≥γ＞1/2，或1/2≥γ≥0，通常来讲，γ的取值可以为1/3，2/3等。优选地，γ的取值范围为1≥γ＞1/2，即第二时隙内中继用户设备占用的频谱资源大于直传用户设备占用的频谱资源。

考虑到中继站发射功率较低，对其他小区边缘的用户设备和本小区内的一些用户设备干扰有限，基站可以确定第二时隙内特定的直传用户设备和特定的中继用户设备，并使特定的直传用户设备复用扇区内特定的中继用户设备的频谱资源，由此直传用户设备具有更多的频谱资源用于数据传输，从而能够显著提高中继***直传用户设备的传输速率，降低扇区内同频干扰的影响，提高中继***的总容量性能，并增加频谱资源的复用程度。

以1≥γ＞1/2为例进行说明，即在基站将总频谱资源Ω_total预分配之后，中继用户设备占用的频谱资源γΩ_total大于直传用户设备占用的频谱资源(1-γ)Ω_total，可以假设第二时隙内中继用户设备占用的频谱资源中大小特定的频谱资源为

优选地，可以假设该复用资源块的大小为

为了确保使用频谱资源

的用户设备的性能，基站需要选择满足第一准则的第一特定直传用户设备和满足第二准则的第一特定中继用户设备。其中，满足第一准则的第一特定直传用户设备可以是接收到来自基站与中继站的信号功率比值大于预设的功率比门限值的直传用户设备，而满足第二准则的第一特定中继用户设备可以是中继接入链路速率高于中继链路速率的中继用户设备。

对于第一特定直传用户设备而言，例如，设

和

分别表示基站BS和中继站RS对直传用户设备d^*的发射功率，

和

分别表示BS和RS到d^*的路径损耗。对于直传用户设备而言，可以将直传用户设备的基站和中继站的功率比

进行降序排列。如果直传用户设备满足 $\left(P_{\mathrm{BS},d^{*}}{G}_{{\mathrm{BS},d}^{*}}\right)/\left(P_{\mathrm{RS},d^{*}}{G}_{\mathrm{RS},d^{*}}\right)\≥{\mathrm{\Γ}}_P^{\mathrm{ratio}},$ Γ_P ^ratio为预设的功率比门限值，则表明直传用户设备接收到来自基站的信号功率强度远大于资源复用后接收到来自中继站的干扰功率强度，这些直传用户设备就是满足第一准则的第一特定直传用户设备。于是，基站可以将资源

分配给这些第一特定直传用户设备使用。反之，对于不满足第一准则的直传用户设备而言，则占用基站预分配的频谱资源(1-γ)Ω_total。此时，第二时隙中直传用户设备的频谱资源分配情况如图3所示。

对于预设的功率比门限值而言，Γ_P ^ratio可以根据中继***中的基站、中继站的功率和/或损耗、占用的频谱资源等因素来确定，例如，如果P_BS为40W，P_RS为4.5W，***共有256个子载波，每8个子载波绑定成1个子带，路损模型采用WINNER中的C1模型，则Γ_P ^ratio的值可以设为4-10，这表明第一特定直传用户设备接收到来自基站的信号功率强度比资源复用后接收到来自中继站的干扰功率强度大4-10倍。

对于第一特定中继用户设备而言，设中继用户设备在频谱资源

上中继接入链路能够获取的平均速率为

中继链路能够获得的平均速率为

如果中继用户设备满足

则基站可以将资源

同时分配给这些对应的中继用户设备(即满足第二准则的第一特定中继用户设备)使用；如果中继用户设备满足则基站将预分配给中继用户设备的剩余频谱资源

分配给这些对应的中继用户设备使用。此时，第二时隙中继用户设备的频谱资源分配情况如图3所示。

由此，本发明实施例的方法能够显著提高中继***直传用户设备的传输速率，提高中继***的总容量性能，并增加频谱资源的复用程度。

在本发明另一实施例中，如图4所示，中继***资源复用的方法还可以包括：

S140，确定第二时隙内满足第一最大化容量准则或第一最小化干扰准则的没有进行频谱资源复用的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备；以及

S150，将第二特定中继用户设备的频谱资源分配给第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备复用。

为了提高第二时隙直传用户设备的性能，基站可以在步骤S110之后或步骤S130之后，优选地，基站在将第二时隙内中继用户设备占用的大小特定的频谱资源分配给第一特定直传用户设备和第一特定中继用户设备复用之后，还可以进一步确定第二时隙内的没有进行频谱资源复用的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备，并将第二特定中继用户设备的频谱资源分配给第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备复用，从而能够进一步提高中继***第二时隙内直传用户设备的传输性能，降低扇区内同频干扰的影响，提高中继***的总容量性能，并增加频谱资源的复用程度。

基站可以选择第二时隙中满足第一最大化容量准则的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备，其中第一最大化容量准则可以是：第二特定直传用户设备复用第二特定中继用户设备的频谱资源后，第二特定直传用户设备获得的传输速率与第二特定中继用户设备获得的传输速率之和大于第二特定中继用户设备的频谱资源被复用前第二特定直传用户设备获得的传输速率与第二特定中继用户设备获得的传输速率之和。

例如，在中继用户设备未复用的频谱资源

里，基站可以基于下面的公式(1)选择满足第一最大化容量准则的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备：

其中，表示资源复用前，中继用户设备在第二时隙第l^*条子带上能获取的传输速率；

表示资源复用后，中继用户设备在第二时隙第l^*条子带上能获取的传输速率；

表示直传用户设备复用中继用户设备的资源l^*后，在子带l^*上获得的额外传输速率增益；

表示满足公式(1)的所有子带的集合。由此第二特定中继用户设备就是占用频谱资源

的中继用户设备，而第二特定直传用户设备就是满足公式(1)的所有直传用户设备。

例如，中继站可以通过中继用户设备端测得的信道状态信息而估测出

并通过中继用户设备端测得的来自基站的干扰功率可以计算出中继用户设备复用后的传输速率

并且中继站将这些信息反馈给基站。基站通过直传用户设备端测得的来自中继站的干扰功率可以计算出直传用户设备复用后获得的额外传输速率增益然后基站根据公式(1)选择满足第一最大化容量准则的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备。

或者基站可以选择第二时隙中满足第一最小化干扰准则的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备，其中第一最小化干扰准则可以是：第二特定直传用户设备复用第二特定中继用户设备的频谱资源后，第二特定直传用户设备受到的小区内干扰与小区外干扰的比值小于直传用户设备第一内外环干扰比门限值，第二特定中继用户设备受到的小区内干扰与小区外干扰的比值小于中继用户设备第一内外环干扰比门限值。

例如，在中继用户设备未复用的频谱资源

里，基站可以基于下面的公式(2)选择满足第一最小化干扰准则的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备：

其中，

和

分别表示资源复用后，直传用户设备和中继用户设备在第二时隙第l^*条子带上受到的小区内干扰；

和

分别表示资源复用后，直传用户设备和中继用户设备在第二时隙第l*条子带上受到的小区外干扰；可将小区内视为“内环”，其它相邻小区视为“外环”，则

可定义为“内外环干扰比”；Γ_d，1 ^I，Γ_r，1 ^I分别为预设的直传用户设备第一内外环干扰比门限值和中继用户设备第一内外环干扰比门限值，并分别表征在直传用户设备复用中继用户设备的资源后，对于直传用户设备和中继用户设备而言，收到的“内环”干扰功率与“外环”干扰功率的比值在一定的可接受范围内，资源复用后带来的扇区内干扰并不严重。例如，如果基站的下行发射功率P_BS为40W，中继站的下行发射功率P_RS为4.5W，中继***共有256个子载波，每8个子载波绑定成1个子带，路损模型采用WINNER中的C1模型，则Γ_d，1 ^I、Γ_r，1 ^I的取值范围可在0.1至1之间，这表明如果直传用户设备复用中继用户设备的频谱资源后，“内环”干扰强度是“外环”干扰强度的0.1-1倍之间，则满足上述条件的直传用户设备和中继用户设备就是上述的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备。

本发明实施例通过将第二特定中继用户设备的频谱资源分配给第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备复用，能够显著提高第二时隙内直传用户设备的性能。此时，第二时隙内扇区的频谱资源分配情况如图5所示。

在本发明再一实施例中，如图4所示，中继***资源复用的方法还可以包括：

S160，确定第二时隙内满足第二最大化容量准则或第二最小化干扰准则的没有进行频谱资源复用的第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备；以及

S170，将第三特定直传用户设备的频谱资源分配给第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备复用。

为了提高第二时隙中继用户设备的性能，从而进一步提高中继***的总容量性能，并增加频谱资源的复用程度，基站可以在步骤S110之后、步骤S130之后或步骤S150之后，确定第二时隙中满足第二最大化容量准则的第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备，其中第二最大化容量准则可以是：第三特定中继用户设备复用第三特定直传用户设备的频谱资源后，第三特定直传用户设备获得的传输速率与第三特定中继用户设备获得的传输速率之和大于第三特定直传用户设备的频谱资源被复用前第三特定直传用户设备获得的传输速率与第三特定中继用户设备获得的传输速率之和。

例如，在直传用户设备的未被复用的频谱资源(1-γ)Ω_total里，基站可以基于下面的公式(3)选择满足第二最大化容量准则的没有进行资源复用的第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备：

${\mathrm{\&Omega;}}_d^{l^{*}}=\left\{l^{*}\right|C_{d,2}^{l^{*}}-(C_{d,2}^{\&prime;l^{*}}+\mathrm{\&Delta;}{C}_{r,2}^{\&prime;l^{*}})<0,l^{*}\&Element;(1-\mathrm{\&gamma;}){\mathrm{\&Omega;}}_{\mathrm{total}}\}---\left(3\right)$

其中，

表示资源复用前，直传用户设备在第二时隙第l^*条子带上能获取的传输速率；

表示资源复用后，直传用户设备在第二时隙第l^*条子带上能获取的传输速率；

表示没有进行资源复用的中继用户设备复用直传用户设备的资源l^*后，在子带l^*上获得的额外传输速率增益；

表示满足公式(5)的所有子带的集合。由此第三特定直传用户设备就是占用频谱资源

的直传用户设备，而第三特定中继用户设备就是满足公式(3)的所有中继用户设备。

或者基站可以选择第二时隙中满足第二最小化干扰准则的没有进行资源复用的第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备，其中第二最小化干扰准则可以是：第三特定中继用户设备复用第三特定直传用户设备的频谱资源后，第三特定直传用户设备受到的小区内干扰与小区外干扰的比值小于直传用户设备第二内外环干扰比门限值，第三特定中继用户设备受到的小区内干扰与小区外干扰的比值小于中继用户设备第二内外环干扰比门限值。

例如，在直传用户设备的未被复用的频谱资源(1-γ)Ω_total里，基站可以基于下面的公式(4)选择满足第二最小化干扰准则的没有进行资源复用的第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备：

${\mathrm{\&Omega;}}_d^{l^{*}}=\{l^{*}\left|\begin{array}{c}\frac{\mathrm{\&Sigma;}{I}_{r,\mathrm{int\; ra}}^{l^{*}}}{{\mathrm{\&Sigma;I}}_{r,\mathrm{int\; er}}^{l^{*}}}<{\mathrm{\&Gamma;}}_{r,2}^I\\ \frac{\mathrm{\&Sigma;}{I}_{d,\mathrm{int\; ra}}^{l^{*}}}{{\mathrm{\&Sigma;I}}_{d,\mathrm{int\; er}}^{l^{*}}}<{\mathrm{\&Gamma;}}_{d,2}^I\end{array}\right.,l^{*}\&Element;(1-\mathrm{\&gamma;}){\mathrm{\&Omega;}}_{\mathrm{total}}\}---\left(4\right)$

其中，Γ_d，2 ^I和Γ_r，2 ^I分别为预设的直传用户设备第二内外环干扰比门限值和中继用户设备第二内外环干扰比门限值，并分别表征在中继用户设备复用直传用户设备的资源后，对于直传用户设备和中继用户设备而言，收到的“内环”干扰功率与“外环”干扰功率的比值在一定的可接受范围内，资源复用后带来的扇区内干扰并不严重。与Γ_d，1 ^I和Γ_r，1 ^I的取值类似，Γ_d，2 ^I和Γ_r，2 ^I的取值可以根据基站、中继站的发射功率和损耗以及总频谱资源等因素来确定。

基站在选择满足要求的第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备之后，基站将第三特定直传用户设备的频谱资源分配给第三特定中继用户设备和第三特定中继用户设备复用，此时，第二时隙中扇区的频谱资源分配情况如图6所示。

由于本发明实施例的方法通过使中继用户设备复用扇区内特定直传用户设备的频谱资源，由此能够提高中继用户设备的传输性能，降低扇区内同频干扰的影响，从而能够进一步提高中继***的总容量性能，并增加频谱资源的复用程度。

在本发明再一实施例中，如图4所示，中继***资源复用的方法还可以包括：

S180，根据第二时隙中的中继接入链路的传输速率，确定分配给第一时隙中的中继链路的频谱资源的比例系数，使得中继用户设备的中继链路和中继接入链路的传输速率的差值小于预设的两跳速率之差门限值；以及

S190，根据该比例系数，将总频谱资源分配给中继链路和第一时隙中的直传用户的直传链路。

在基站将扇区的总频谱资源预分配给扇区内被调度的中继用户设备和直传用户设备之后，或在基站将第二时隙内中继用户设备占用的频谱资源中大小特定的频谱资源分配给第一特定直传用户设备和第一特定中继用户设备复用之后，或在基站将第二特定中继用户设备的频谱资源分配给第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备复用之后，或在基站将第三特定中继用户设备的频谱资源分配给第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备复用之后，即在步骤S110、S130、S150或S170之后，基站可以根据第二时隙中的中继接入链路的传输速率C′_r，2，确定分配给第一时隙中的中继链路的频谱资源的比例系数γ′，使得中继用户设备的中继链路和中继接入链路的传输速率的差值小于预设的两跳速率之差门限值，即满足公式(5)，

$\left|{\mathrm{\&Delta;}}_r\right|=|C_{r,1}^{*}-C_{r,2}^{\&prime;}|\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_{\mathrm{equ}}---\left(5\right)$

其中，C_r，1 ^*是基站确定分配给第一时隙中的中继链路的频谱资源的比例系数之后，中继用户设备在中继链路上的传输速率，Γ_equ是预设的两跳速率之差门限值，优选地，该两跳速率之差门限值可以设为中继链路上单个子带的传输速率的一半。

随后，基站根据比例系数γ′，将扇区的总频谱资源Ω_total分配给中继链路和第一时隙中的直传用户的直传链路，此时，第一时隙和第二时隙中扇区的频谱资源分配情况如图7所示。从而使得中继用户设备的中继链路和中继接入链路实现频谱资源匹配，并且对于中继链路而言富余的频谱资源可以再分给第一时隙中的直传用户设备，从而能够进一步提高中继***直传用户设备的传输速率，由此也进一步提高中继***的总容量性能，增加频谱资源的复用程度。

下面将描述用于中继***资源复用的网络侧设备的实施例，该中继***包括网络侧设备和用户设备，用户设备包括直传用户设备和中继用户设备，中继用户设备的中继链路和中继接入链路分别在第一时隙和第二时隙内进行传输。类似地，本发明实施例的网络侧设备可以根据上述各实施例中的方法来有效地提高中继***直传用户设备的传输速率，提高中继***的总容量性能，并增加频谱资源的复用程度。

如图8所示，本发明实施例的网络侧设备200包括：预分配模块210、第一确定模块220和第一分配模块230，其中，预分配模块210用于将扇区的总频谱资源预分配给扇区内被调度的中继用户设备和直传用户设备；第一确定模块220用于确定第二时隙内满足第一准则的第一特定直传用户设备和满足第二准则的第一特定中继用户设备；第一分配模块230用于将第二时隙内中继用户设备占用的频谱资源中大小特定的频谱资源分配给第一特定直传用户设备和第一特定中继用户设备复用。

网络侧设备包括但不限于基站、中继站等。例如，基站的预分配模块210将扇区的总频谱资源预分配给扇区内被调度的中继用户设备和直传用户设备；第一确定模块220则确定第二时隙内满足第一准则的第一特定直传用户设备和满足第二准则的第一特定中继用户设备；然后，第一分配模块230将第二时隙内中继用户设备占用的频谱资源中大小特定的频谱资源分配给第一特定直传用户设备和第一特定中继用户设备复用，从而通过直传用户设备复用中继用户设备的资源，使得中继***直传用户设备的传输速率能够得到显著提高，由此能够提高中继***的总容量性能，并增加频谱资源的复用程度。

上述实施例中涉及的第一准则、第二准则以及各模块所涉及的具体操作工程，可以参考图2所涉及的实施例公开的相关内容，在此就不再赘述。

在本发明另一实施例中，如图9所示，网络侧设备200还可以包括：第二确定模块240和第二分配模块250，其中，第二确定模块240用于确定第二时隙内满足第一最大化容量准则或第一最小化干扰准则的没有进行频谱资源复用的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备；第二分配模块250用于将所述第二特定中继用户设备的频谱资源分配给所述第二特定直传用户设备和所述第二特定中继用户设备复用。

由此，当第二确定模块240确定第二时隙内的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备时，第二分配模块250则将第二特定中继用户设备的频谱资源分配给第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备复用，从而能够提高中继***第二时隙内直传用户设备的传输速率，并提高中继***的总容量性能。

在本发明再一实施例中，如图9所示，网络侧设备200还可以包括第三确定模块260和第三分配模块270，其中，第三确定模块260用于确定第二时隙内满足第二最大化容量准则或第二最小化干扰准则的没有进行频谱资源复用的第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备；第三分配模块270用于将第三特定直传用户设备的频谱资源分配给第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备复用。

由于本发明实施例的网络侧设备通过使中继用户设备复用扇区内特定直传用户设备的频谱资源，由此能够提高中继用户设备的传输性能，降低扇区内同频干扰的影响，从而能够进一步提高中继***的总容量性能，并增加频谱资源的复用程度。

在本发明再一实施例中，如图9所示，网络侧设备200还可以包括第四确定模块280和第四分配模块290，其中，第四确定模块280用于根据第二时隙中的中继接入链路的传输速率，确定分配给第一时隙中的中继链路的频谱资源的比例系数，使得中继用户设备的中继链路和中继接入链路的传输速率的差值小于预设的两跳速率之差门限值；第四分配模块290用于根据该比例系数，将总频谱资源分配给中继链路和第一时隙中的直传用户的直传链路。

本发明实施例的网络侧设备通过使中继用户设备的中继链路和中继接入链路实现频谱资源匹配，能够实现将对于中继链路而言富余的频谱资源再分给第一时隙中的直传用户设备，从而能够进一步提高中继***直传用户设备的传输速率，由此也进一步提高中继***的总容量性能，增加频谱资源的复用程度。

本领域普通技术人员可以意识到，上述网络侧设备的各种实施例中涉及的第一准则、第二准则、功率比门限值、第一最大化容量准则、第一最小化干扰准则、直传用户设备第一内外环干扰比门限值、中继用户设备第一内外环干扰比门限值、第二最大化容量准则、第二最小化干扰准则、直传用户设备第二内外环干扰比门限值、中继用户设备第二内外环干扰比门限值、两跳速率之差门限值以及各模块所涉及的具体操作工程，可以参考图2-7所涉及的实施例公开的相关内容，在此就不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，本发明不仅适用一个扇区内只有一个中继站的情况，也适用一个扇区内具有多个中继站的情况；本发明不仅可以采用如表一所示的帧结构，也可以结合移动台分组的方法，采用类似于图1所示的帧结构；本发明不仅适用于对扇区内的频谱资源进行复用，也可以适用于对小区内的频谱资源进行复用。尽管本发明通过参考附图并结合优选实施例的方式已进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域的普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的变形和改动，而这些变形与改动都在本发明的涵盖范围内。

本领域普通技术人员还可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

Claims (12)

1.一种中继***资源复用的方法，所述中继***包括基站、中继站、中继用户设备和直传用户设备，所述中继用户设备的中继链路和中继接入链路分别在第一时隙和第二时隙内进行传输，其特征在于，所述方法包括：

将扇区的总频谱资源预分配给所述扇区内被调度的中继用户设备和直传用户设备；

确定所述第二时隙内满足第一准则的第一特定直传用户设备和满足第二准则的第一特定中继用户设备；以及

将所述第二时隙内所述中继用户设备占用的频谱资源中大小特定的频谱资源分配给所述第一特定直传用户设备和所述第一特定中继用户设备复用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二时隙内所述中继用户设备占用的频谱资源大于所述直传用户设备占用的频谱资源。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述满足第一准则的第一特定直传用户设备是接收到来自所述基站与中继站的信号功率比值大于预设的功率比门限值的直传用户设备，所述满足第二准则的第一特定中继用户设备是中继接入链路速率高于中继链路速率的中继用户设备。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所述第二时隙内满足第一最大化容量准则或第一最小化干扰准则的没有进行频谱资源复用的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备；以及

将所述第二特定中继用户设备的频谱资源分配给所述第二特定直传用户设备和所述第二特定中继用户设备复用。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一最大化容量准则是：所述第二特定直传用户设备复用所述第二特定中继用户设备的频谱资源后，所述第二特定直传用户设备获得的传输速率与所述第二特定中继用户设备获得的传输速率之和、大于所述第二特定中继用户设备的频谱资源被复用前所述第二特定直传用户设备获得的传输速率与所述第二特定中继用户设备获得的传输速率之和；

所述第一最小化干扰准则是：所述第二特定直传用户设备复用所述第二特定中继用户设备的频谱资源后，所述第二特定直传用户设备受到的小区内干扰与小区外干扰的比值小于直传用户设备第一内外环干扰比门限值，所述第二特定中继用户设备受到的小区内干扰与小区外干扰的比值小于中继用户设备第一内外环干扰比门限值。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所述第二时隙内满足第二最大化容量准则或第二最小化干扰准则的没有进行频谱资源复用的第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备；以及

将所述第三特定直传用户设备的频谱资源分配给所述第三特定直传用户设备和所述第三特定中继用户设备复用。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二最大化容量准则是：所述第三特定中继用户设备复用所述第三特定直传用户设备的频谱资源后，所述第三特定直传用户设备获得的传输速率与所述第三特定中继用户设备获得的传输速率之和、大于所述第三特定直传用户设备的频谱资源被复用前所述第三特定直传用户设备获得的传输速率与所述第三特定中继用户设备获得的传输速率之和；

所述第二最小化干扰准则是：所述第三特定中继用户设备复用所述第三特定直传用户设备的频谱资源后，所述第三特定直传用户设备受到的小区内干扰与小区外干扰的比值小于直传用户设备第二内外环干扰比门限值，所述第三特定中继用户设备受到的小区内干扰与小区外干扰的比值小于中继用户设备第二内外环干扰比门限值。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述第二时隙中的中继接入链路的传输速率，确定分配给所述第一时隙中的中继链路的频谱资源的比例系数，使得所述中继用户设备的中继链路和中继接入链路的传输速率的差值小于预设的两跳速率之差门限值；以及

根据所述比例系数，将所述总频谱资源分配给所述中继链路和所述第一时隙中的直传用户的直传链路。

9.一种用于中继***资源复用的网络侧设备，所述中继***包括网络侧设备和用户设备，所述用户设备包括直传用户设备和中继用户设备，所述中继用户设备的中继链路和中继接入链路分别在第一时隙和第二时隙内进行传输，其特征在于，所述网络侧设备包括：

预分配模块，用于将扇区的总频谱资源预分配给所述扇区内被调度的中继用户设备和直传用户设备；

第一确定模块，用于确定所述第二时隙内满足第一准则的第一特定直传用户设备和满足第二准则的第一特定中继用户设备；以及

第一分配模块，用于将所述第二时隙内所述中继用户设备占用的频谱资源中大小特定的频谱资源分配给所述第一特定直传用户设备和所述第一特定中继用户设备复用。

10.根据权利要求9所述的网络侧设备，其特征在于，所述网络侧设备还包括：

第二确定模块，用于确定所述第二时隙内满足第一最大化容量准则或第一最小化干扰准则的没有进行频谱资源复用的第二特定直传用户设备和第二特定中继用户设备；以及

第二分配模块，用于将所述第二特定中继用户设备的频谱资源分配给所述第二特定直传用户设备和所述第二特定中继用户设备复用。

11.根据权利要求9所述的网络侧设备，其特征在于，所述网络侧设备还包括：

第三确定模块，用于确定所述第二时隙内满足第二最大化容量准则或第二最小化干扰准则的没有进行频谱资源复用的第三特定直传用户设备和第三特定中继用户设备；以及

第三分配模块，用于将所述第三特定直传用户设备的频谱资源分配给所述第三特定直传用户设备和所述第三特定中继用户设备复用。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的网络侧设备，其特征在于，所述网络侧设备还包括：

第四确定模块，用于根据所述第二时隙中的中继接入链路的传输速率，确定分配给所述第一时隙中的中继链路的频谱资源的比例系数，使得所述中继用户设备的中继链路和中继接入链路的传输速率的差值小于预设的两跳速率之差门限值；以及

第四分配模块，用于根据所述比例系数，将所述总频谱资源分配给所述中继链路和所述第一时隙中的直传用户的直传链路。

Images