CN101394227A - 中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法 - Google Patents

中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101394227A
CN101394227A CNA2007101519951A CN200710151995A CN101394227A CN 101394227 A CN101394227 A CN 101394227A CN A2007101519951 A CNA2007101519951 A CN A2007101519951A CN 200710151995 A CN200710151995 A CN 200710151995A CN 101394227 A CN101394227 A CN 101394227A
Authority
CN
China
Prior art keywords
subchannel
sub
link
sinr
channels
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101519951A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101394227B (zh
Inventor
蒋小奎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZTE Corp
Original Assignee
ZTE Corp
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 ZTE Corp filed Critical ZTE Corp
Priority to CN2007101519951A priority Critical patent/CN101394227B/zh
Publication of CN101394227A publication Critical patent/CN101394227A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101394227B publication Critical patent/CN101394227B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了正交频分复用多址中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法,包括以下步骤:(1)UT向相邻的RS发送带宽请求以及信道测量信号;(2)每个RS在RS
Figure 200710151995.1_AB_0
UT链路上选择一个目标子信道集合,并向BS报告该信息;(3)BS将在BS
Figure 200710151995.1_AB_0
RS链路上选出的对应的RS,计入RS待选集合;(4)BS在RS待选集合中,选取目标子信道集合中元素最少的一个RS作为目标中继站RS_R,并分别为链路分配子信道;(5)BS将相关信息通知目标中继站RS_R;目标中继站RS_R解析该信息并通知UT,同时向BS发送反馈。本发明综合考虑了中继站与用户终端以及基站之间的信道条件,中继站选择和子信道分配互相依赖,提高了所选择目标中继站的适应能力。

Description

中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法
技术领域
本发明涉及蜂窝移动通信系统领域,尤其涉及一种在正交频分复用多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)中继系统中的路由选择以及子信道分配的联合处理方法。
背景技术
随着3G系统的商用化开始,具有更高速率、更高频谱效率、更高覆盖和更强业务支撑能力的B3G/4G技术已经进入标准化阶段,ITU计划在2007年完成B3G频谱规划,在2010年完成主要标准,2012年开始商用,2015年后大规模投入商用。B3G/4G要求传输速率能够达到1Gbps,需要的频谱至少是100MHz。对于这样的宽带的频谱需求,很难在现有的频段中找到,因此需要对B3G/4G分配更高的频段,比如5GHz或者6GHz。
提高工作频段虽然可以解决B3G/4G的频率分配问题,但是随之也会带来实现上的诸多问题。一方面,操作频段越高,电磁波的衰落越厉害,也就是说基站发射功率会存在较大衰减。基站发射功率的快速衰落会导致基站的覆盖范围变小,在基站覆盖范围不变的情况下,功率的快速衰落会导致小区边沿的功率控制不够理想;如果要保持基站的覆盖范围不变,则需要进一步加大基站的发射功率,这样会增大电磁波的辐射,而人们希望电磁波对人体的辐射越小越好。再者,操作频段越高,电磁波的绕射能力越差、穿透能力也越弱,在这种情况下,电磁波越来越接近直线传播。如果存在建筑物遮挡,就会导致小区中存在很多电磁波无法到达的“阴影”地带。比如一个用户终端(User Terminal,UT)在一个建筑物后面,由于电磁波的绕射能力差而无法绕过建筑物达到该用户终端处,另外,由于电磁波的穿透能力弱使得电磁波信号无法穿过建筑物而到达该用户终端,最终导致这个用户终端无法接收到来自基站的信号。
解决上述问题的一种方法就是增加基站的布放数量,以高频段基站能够覆盖的小区范围为基准重新划分现有的蜂窝状小区结构,在每个小区布放一个高频基站。但是,这样基站需要重新采用光纤来连接每个基站,使用起来很不方便,而且投支巨大,特别是当光纤需要经过私人区域或者其他不便设置光纤的区域时更是如此。而且每个基站还需要通过有线(如光纤)实现与骨干网以及基站控制器的连接。但是,在许多国家,现有的蜂窝结构已经能够在90%的地域范围内提供无线业务服务,重新划分小区将会需要巨大的投支。
为此,无线通信领域比如IEEE 802.16j就在IEEE 802.16e的基础上引入了多跳的技术,用于解决上述问题。也就是在基站与用户终端之间布放一个或者多个中继站(Relay station,RS),从而构成基站-中继站-用户终端的通信路径。这个多跳网络中的每个节点(上述基站、RS以及用户终端)只需发射足够的功率就可以达到相邻节点,从而大大降低每个节点的发射功率。此外,多跳网络中的节点发射功率较低,可以使得在网络中不同设备可以工作在相同的频率,而不会产生干扰,进而提高频谱的复用效率,使得网络的空间容量得到较大提升。
在中继系统中,端到端传输链路由接入链路(Access Link)和中继链路(Relay Link)构成,其中,接入链路为起始或结束于用户终端(UT)的通信链路,中继链路定义为基站(BS)和中继站(RS)之间或者两个RS之间的通信链路。
采用无线中继技术能够提高蜂窝系统基站(Base Station,BS)的有效覆盖范围以及提升小区边沿用户容量,不过,在正交频分服用多址(OFDMA)中继系统中,还需要考虑以下两个基本的问题:一是选择哪个中继站(RS)来实现用户终端(UT)与基站之间的通信连接?二是在BS
Figure A200710151991D0005111550QIETU
RS链路和RS
Figure A200710151991D0005111550QIETU
UT链路中具体采用哪些子信道资源来实现传输?
这里所描述的子信道及子信道分配有以下约定:在频域中,OFDMA系统的整个带宽被分解成具有相同带宽的子载波,所有的这些子载波被分成多个子载波组,每个子载波组包含相同数目的相邻子载波,定义一个子载波组为一个子信道。如果整个带宽可以分成C个子载波组,则总共有C个子信道。本发明所述子信道分配是指下行子信道分配,即为了实现RS将BS的数据包中继转发到UT的目的,给所选择的BS→RS→UT链路中的BS→RS链路以及RS→UT5链路中分配哪些子信道资源。
Figure A200710151995D00081
表示BS与RS之间的无线链路,
Figure A200710151995D00082
表示RS与UT之间的无线链路,BS→RS表示BS发射RS接收的链路;RS→UT表示RS发射UT接收的链路;RS→BS表示RS发射BS接收的链路;UT→RS表示UT发射RS接收的链路。
一般而言,用户终端进入网络的时候往往只是根据当时信号强度最强的中继节点来建立连接,随着之后用户终端的移动或者是服务质量的变化,它可以运用切换机制来任意改变链接点。但是,对于中继站而言,因为它只是属于网络基础设施的一部分,当它完成网络进入和初始化之后,它必须对一般用户提供相对稳定的服务质量,因此,针对需要进行中继的用户终端,在选择中继站时候需要经过周密的考虑,不能只是简单地依靠信号强度信息来选择中继站,它要求用户通过中继节点进入网络以后能够保证中继站在网络运行过程中提供比较稳定的信道条件,进而使得整个链路保持一定的稳定性。鉴于以上因素,在OFDMA中继系统中,需要联合考虑中继站的选择以及子信道的分配。
而且在常规路由选择和子信道分配中,需要用户终端、候选中继站向基站反馈信道质量信息,比如每个子信道上的CQI(Channel QualityIndication信道质量指示)等,当子信道数目非常大的时候,这种CQI反馈的信令开销是非常大的。因此,在OFDMA中继系统中,如何在较小信令开销的条件下进行中继路由选择以及子信道分配,是需要深入研究的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种OFDMA中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法,候选中继站不需要向基站报告从用户终端到该中继站在各个子信道上的信道质量信息,只需要向基站报告一个满足一定条件的子信道索引号,就可以使得在满足用户终端对传输速率要求的前提下,保证基站能够快速选择出合适的中继站,并且给基站到中继站之间的链路以及中继站到用户终端的链路分配信道质量最好的子信道,进而大大节省中继站与基站之间的信令开销。
为了解决上述问题,本发明提供了一种OFDMA中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法,应用于包含至少一个基站BS,一个用户终端UT以及若干个中继站RS的中继系统,其中,所述用户终端UT处于多个中继站RS覆盖范围之内,但是处于所述基站BS的覆盖范围之外,同时,所述中继站RS处于基站BS的覆盖范围之内,且所述用户终端UT最多通过一个中继站RS的中继实现与基站BS之间的通信连接,包括以下步骤:
(1)UT向相邻的RS发送带宽请求以及信道测量信号;
(2)收到该信道测量信号后,每个RS分别在对应UT
Figure A200710151991D0005111550QIETU
RS链路上的子信道中,选取一个目标子信道集合,并向BS报告该目标子信道集合;
(3)BS接收发送报告的每个RS的信息,并根据每条BS
Figure A200710151991D0005111550QIETU
RS链路上子信道的信道质量及最大传输能力,选择对应的RS,记入RS待选集合;
(4)BS在所述RS待选集合中,选取目标子信道集合中元素最少的一个RS作为目标中继站RS_R,并分别为BS
Figure A200710151991D0005111550QIETU
RS_R链路以及RS_R
Figure A200710151991D0005111550QIETU
UT链路分配子信道;
(5)BS将路由选择结果、子信道分配结果及相关信息广播通知目标中继站RS_R;目标中继站RS_R解析该广播信息,并通知UT,同时向BS发送反馈;
进一步的,本发明所述的方法,其中,所述信道质量的检测参数,包括以下的参数之一:信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)、信号干扰噪声比(Signal-to Interference and Noise Ratio,SINR)或载干比(Carrier toInterference Ratio,CIR);
进一步的,本发明所述的方法,其中,所述步骤(2),包括以下步骤:
(2a)与UT相邻的RS接收来自UT的信道测量信号,并测量UT到其自身在每个子信道上的SINR;
(2b)RS记录其对应的
Figure A200710151995D00101
链路中SINR超过阈值的子信道索引号及其对应的SINR,估计所述每个子信道所支持的最高调制方式以及这些子信道所能支持的总的最大传输能力R1;
(2c)所述
Figure A200710151995D00102
链路对应的R1大于等于UT的传输速率要求,而且对应的缓冲区还未满的RS,在其记录的所有子信道中选取一个SINR最大,且满足并最接近UT传输速率要求的子信道集合C,并将UT传输速率要求、集合C中的子信道索引号报告给BS,同时发送信道测量信号;
进一步的,本发明所述的方法,其中,步骤(2a)中,所述子信道上的SINR,为子信道中各个子载波上SINR的平均值;
进一步的,本发明所述的方法,其中,步骤(2b)中,所述SINR阈值,为系统事先设置的每个子信道SINR的参考值,当子信道SINR低于此参考值时,则此信道无法满足最低调制方式的通信要求;
进一步的,本发明所述的方法,其中,步骤(2b)中,估计所述被记录的每个
Figure A200710151995D00103
链路所对应的子信道集合的总的最大传输能力R1,进一步包括:
(i)每个RS依据其所对应的子信道集合内的每个子信道对应的SINR,估计每个子信道所支持的最高调制方式;
(ii)每个RS各自估计每种最高调制方式所对应的子信道数目;
(iii)分别在各个RS对应的子信道集合内,对每种调制方式能够承载的比特数与其对应的子信道数目之积求和,再对所得的和乘以一个子信道所包含的子载波数目,所得的积是该子信道集合的最大传输能力R1;
进一步的,本发明所述的方法,其中,所述调制方式包括:QPSK、16QAM、64QAM;
进一步的,本发明所述的方法,其中,步骤(2c)中,所述最大传输能力为在数字调制以前,所有SINR超过阈值的子信道能够承载的最大的传输比特数;
进一步的,本发明所述的方法,其中,所述步骤(3),包括以下步骤:
(3a)在步骤(2d)所述各个RS到BS之间的链路上,BS分别测量该链路在所有子信道上的SINR;
(3b)BS分别记录在各个
Figure A200710151995D00111
链路上SINR超过阈值的子信道索引号及其对应的SINR、并估计所述每个子信道所支持的最高调制方式;并分别估计在各个
Figure A200710151995D00112
链路上被记录的子信道的总的最大传输能力R2;
(3c)BS将R2大于等于UT传输速率的子信道所对应的BS
Figure A200710151991D0005111550QIETU
RS链路上的RS列入集合B中;
进一步的,本发明所述的方法,其中,步骤(3b)中,分别估计在各个链路上被记录的子信道集合的最大传输能力R2,进一步包括:
(I)BS依据各个
Figure A200710151995D00114
链路的子信道集合内的每个子信道对应的SINR,估计每个子信道所支持的最高调制方式;
(II)BS估计各个
Figure A200710151995D00115
链路的子信道集合对应的每种最高调制方式所对应的子信道数目;
(III)分别根据各个
Figure A200710151995D00116
链路的子信道集合,对每种调制方式的最大比特数与其对应的子信道数目之积求和,再对所得的和乘以一个子信道所包含的子载波数目,所得的积就是该子信道集合的最大传输能力R2;
进一步的,本发明所述的方法,其中,所述调制方式,包括:QPSK、16QAM、64QAM;
进一步的,本发明所述的方法,其中,所述步骤(4),包括以下步骤:
(4a)在所述集合B中,BS选择一个在对应的子信道集合C中含有元素最少的RS作为目标中继站RS_R,从而确定
Figure A200710151995D00121
路由;并且将该目标中继站RS_R对应的集合C中的子信道分配给其中的
Figure A200710151995D00122
链路;
(4b)在选定路由中的链路上所有SINR超过阈值的子信道中,BS选择一个SINR最大,且满足并最接近UT传输速率的子信道集合,并且将该子信道集合分配给
Figure A200710151995D00124
链路;
进一步的,本发明所述的方法,其中,所述步骤(5),包括以下步骤:
(5a)BS将中继站选择结果、
Figure A200710151995D00125
Figure A200710151995D00126
链路子信道分配结果、以及链路上每个子信道所支持的最高解调方式广播通知该目标中继站RS_R;
(5b)该目标中继站RS_R解调步骤(4c)中所述BS发送的广播信息;
(5c)该目标中继站RS_R将中继站选择结果、
Figure A200710151995D00128
链路子信道分配结果、以及所述
Figure A200710151995D00129
链路上集合C中每个子信道能够支持的最高调制方式通知给UT,同时向BS反馈已经通知了UT。
与现有技术相比,本发明所述方法,综合考虑了每个中继站与用户终端以及与基站之间的信道条件,中继站选择和子信道分配互相依赖,提高了所选择中继站的适应能力。而且基站依据基站与中继站之间链路信道条件以及中继站与用户终端之间链路信道条件,按照占用子信道数最少以及传输速率要求,集中对两个链路的子信道进行分配,有利于基站统一掌控系统频谱资源。而且本发明所述方法不需要中继站向基站反馈子信道的信道条件,只需要报告子信道序号,大大简化和相互之间的信令开销。
本发明所述中继站选择和子信道分配方法不但适用于TDD系统,而且经过简单修改也适用于FDD系统。
附图说明
图1为本发明实施例中所述BS、RS以及UT的网络拓扑结构示意图;
图2为本发明实施例中所述路由选择和子信道分配的流程图。
具体实施方式
本发明为了解决传统技术方案存在的弊端,通过以下具体实施例进一步阐述本发明所述的一种OFDMA中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法,以下对具体实施方式进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
本发明针对TDD系统来设计路由选择和子信道分配,这里的路由选择是指选择哪个中继站作为目标中继站RS_R来实现用户终端与基站之间的中继功能。子信道分配是指为目标中继站对应的接入链路和中继链路分配数据传输时候使用的子信道,以便目标中继站在这些子信道上实现从用户终端到基站或者从基站到用户终端之间的数据转发。
由于是TDD模式,可以利用信道互易性由RS→BS链路和UT→RS链路信道条件获得RS→UT和BS→RS的信道条件。也就是说,如果上下行都采用相同的OFDMA多址方式,则可以依据UT→RS链路和RS→BS链路的信道条件实现
Figure A200710151995D00132
链路的子信道分配。
本发明的核心思想是:
1)各个与UT相邻的中继站RS在一定限制条件下向BS报告子信道集合C、BS在一定限制条件下选择C中子信道数目最少的RS作为目标中继站RS_R,同时将该RS_R对应的C分配给RS_R-UT链路。然后,BS在RS_R-BS链路中寻找一个子信道集合B,将其分配给RS_R-BS链路。
2)BS将目标中继站选择结果、RS_R-UT链路子信道分配结果、RS_R-BS链路子信道分配结果、分配给RS_R-BS链路的每个子信道能够支持的最高调制方式广播通知所有RS_R。
3)RS_R解析广播信息,并通知UT,向BS反馈。
如图1所示,为本发明实施例中所述BS、RS以及UT的网络拓扑结构示意图,其中布放了一个基站(BS)、多个用户终端(UT1、UT2、UT3、UT4、UT5、UT6)以及多个中继站(RS1、RS2、RS3、RS4)。假设所有RS、UT1、UT2、UT3以及UT6都位于BS的覆盖范围之内,只有UT4和UT5在BS的覆盖范围之外。而且,其中UT4只位于RS1的覆盖区域之内,UT5位于RS1、RS2和RS3的公共覆盖区域之内。
针对图1中的UT4和UT5,它们只能够通过RS的中继功能才能够实现与BS的通信连接。进一步假设,在本发明中我们考虑一个UT最多只能通过一个中继站的中继来实现该UT与BS之间的通信连接,而且所有RS之间不能互相通信。在本发明的实施例中,我们只考虑UT5与BS之间的中继通信,要求UT5的传输速率(即每次要求传输的比特数)需要达到一定要求,进而考虑相关的路由选择以及相应子信道分配的解决方案。
这里所说的路由选择是指在BS与UT5之间通过哪个RS来实现链路连接,结合图1所示,所谓路由选择是指在
Figure A200710151995D00141
Figure A200710151995D00142
以及
Figure A200710151995D00143
三条链路中选择一条来实现BS与UT5之间的通信。所述BS
Figure A200710151991D0005111550QIETU
RS表示BS与RS之间的无线链路,
Figure A200710151995D00144
表示RS与UT之间的无线链路。更进一步约定BS→RS表示BS发射RS接收的链路;RS→UT表示RS发射UT接收的链路;RS→BS表示RS发射BS接收的链路;UT→RS表示UT发射RS接收的链路。
而且进一步假设本发明所述方法适用于时分双工(TDD)通信模式,也就是说,只要获得了UT→RS与RS→BS两个链路的信道条件,则可以通过信道互易性直接获得BS→RS以及RS→UT链路的信道信息。
这里所描述的子信道及子信道分配有以下约定:在频域中,OFDMA系统的整个带宽被分解成具有相同带宽的子载波,所有的这些子载波被分成多个子载波组,每个子载波组包含相同数目的相邻子载波,定义一个子载波组为一个子信道。如果整个带宽可以分成C个子载波组,则总共有C个子信道。本发明所述子信道分配是指下行子信道分配,即为了实现RS将BS的数据包中继转发到UT的目的,给所选择的BS→RS→UT链路中的BS→RS链路以及RS→UT5链路中分配哪些子信道资源。
如图2所示,为本发明实施例中所述路由选择和子信道分配的流程图,包括以下步骤:
步骤U10,首先UT5向相邻RS发送一个上行信道测量信号以及带宽请求;
步骤R10,相邻的RS(RS1、RS2、以及RS3)接收此信道测量信号(前文已经假设UT5不在BS的覆盖范围之内,因此它只能通过中继站的中继才能实现与基站之间的通信),并且测量UT5到中继站之间链路在各个子信道上的信道质量,即RS1测量UT5→RS1之间的信道质量,RS2测量UT5→RS2之间的信道质量,RS3测量UT5→RS3之间的信道质量;
此处所述信道质量可以是信噪比(SNR)、信号干扰噪声比(SINR)、载干比(CIR)等,为了便于描述,在本发明实施例中以SINR来描述信道质量。定义每个子信道的SINR是指该子信道内所有子载波上信号干扰噪声比的平均值;
步骤R20,每个RS测量了UT5到自身的链路信道质量以后,找出并记录那些SINR超过阈值SINRth的子信道索引号、该子信道对应的SINR,并估计这些子信道所能支持的最高调制方式,这里的调制方式主要是QPSK、16QAM、64QAM;
其中,SINRth是指
Figure A200710151995D00151
链路的信号干扰噪声比参考值,当子信道信号干扰噪声低于此参考值时,表示此信道条件连最低调制方式通信要求都无法满足;
步骤R30,估计步骤R20中记录的子信道的传输能力R1
这里所述传输能力是指在数字调制以前,所有SINR超过阈值的子信道集合最大能够承载的比特数,为了简便起见,这里的调制方式主要是QPSK、16QAM、64QAM,首先查询每个SINR对应的调制级别,然后估计所述传输能力。假如该RS记录的子信道中有m1个可以支持64QAM,有m2个子信道可以支持16QAM,还有m3个子信道可以支持QPSK,则该RS记录的上述子信道的传输能力为R1=(6m1+4m2+2m3)·K,其中,K是一个子信道中包含的子载波数目;
步骤R40,如果该RS与UT5之间的最大传输能力R1大于等于UT5的数据速率要求RUT,即UT5要求在数字调制以前的最小比特数,而且该RS的Buffer处于非满状态(即缓存器Buffer中还有剩余空间),则该RS在其记录的子信道中选择一个子信道集合C;
如果该RS估计得到的R1小于UT5的数据速率要求RUT,则它不必执行缓存器是否处于非满以及选择子信道子集C,更不必向BS报告。
C中的元素是按照SINR从大到小的顺序进行选择的,所选择的子信道子集的传输能力刚刚超过UT的传输速率要求,而且与该传输速率要求非常接近,如果该子信道集合对应的传输能力再小一点的话,就无法满足UT5的传输速率要求;
步骤R50,该RS将所选的集合C中的子信道索引号、UT5的传输速率要求报告给BS,同时发送信道测量信号;执行步骤B10;
步骤B10,BS接收到向其报告的RS的信号以后,测量该RS到BS之间在所有子信道上的信道质量SINR;
步骤B20,BS找出并记录那些SINR超过阈值SINRth的子信道索引号、所述子信道对应的SINR,并估计所述每个子信道所能支持的最高调制方式;
步骤B30,估计步骤B20中记录的子信道在RS
Figure A200710151991D0005111550QIETU
BS的传输能力R2
这里的调制方式主要是QPSK、16QAM、64QAM。首先查询每个SINR对应的调制级别,然后估计所述传输能力,假如在一个RS
Figure A200710151991D0005111550QIETU
BS链路上的子信道中有n1个可以支持64QAM,有n2个子信道可以支持16QAM,还有n3个子信道可以支持QPSK,则上述子信道的传输能力为R2=(6n1+4n2+2n3)·K,其中,K是一个子信道中包含的子载波数目;
步骤B40,如果该RS对应的传输速率R2超过UT5的传输速率要求RUT,则将其计入RS集合B中;
步骤B50,B中的RS可能有多个,BS在B中选择对应的子信道集合C元素最少的RS作为目标中继站RS_R,并且将RS_R对应的集合C中的子信道分配给
Figure A200710151995D00171
链路;
步骤B60,确定了目标中继站RS_R以后,BS在RS_R到BS链路的SINR超过阈值的所有子信道中选择一个SINR最大且刚刚能满足UT传输速率要求的子信道集合,并且将此集合分配给
Figure A200710151995D00172
链路;
此处的SINR最大且刚刚能满足UT传输速率要求的子信道集合,也是按照SINR从大到小的顺序进行选择的,所选择的子信道子集的传输能力刚刚超过UT的传输速率要求,而且与该传输速率要求非常接近,如果该子信道集合对应的传输能力再小一点的话,就无法满足UT5的传输速率要求;
步骤B70,BS将上述中继站选择结果以及
Figure A200710151995D00173
链路的子信道分配结果以及每个子信道能够支持的最高调制方式、RS_R
Figure A200710151991D0005111550QIETU
UT链路的子信道分配结果广播通知RS_R,执行步骤R60;
步骤R60,接收到此通知信号以后,RS_R解析此广播信息,解析出其中的
Figure A200710151995D00174
链路的子信道分配结果以及每个子信道能够支持的最高调制方式、
Figure A200710151995D00175
链路子信道分配结果;
步骤R70,该RS_R将中继站选择结果、链路子信道分配结果(即该RS_R对应的子信道集合C)以及集合C中每个子信道能够支持的最高调制方式通知给UT5,同时向BS发送一个反馈消息;
向BS反馈的目的就是需要BS给
Figure A200710151995D00177
链路以及
Figure A200710151995D00178
链路预留出上述分配的子信道资源,同时告诉BS该RS_R已经将子信道分配结果通知给了UT5、该RS_R已经做好了中继准备。RS_R通知UT5的目的就是告诉UT5关于中继站选择的结果以及链路的子信道分配结果,并且通知UT5做好中继准备,同时告诉UT5该RS_R也已经做好了中继准备。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1、一种OFDMA中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法,应用于包含至少一个基站BS,一个用户终端UT以及若干个中继站RS的中继系统,其特征在于,包括以下步骤:
(1)UT向相邻的RS发送带宽请求以及信道测量信号;
(2)收到该信道测量信号后,每个RS分别在对应
Figure A200710151995C0002161428QIETU
链路上的子信道中,选取一个目标子信道集合,并向BS报告该目标子信道集合;(3)BS接收发送报告的每个RS的信息,并根据每条
Figure A200710151995C00021
链路上子信道的信道质量及最大传输能力,选择对应的RS,记入RS待选集合;
(4)BS在所述RS待选集合中,选取目标子信道集合中元素最少的一个RS作为目标中继站RS_R,并分别为
Figure A200710151995C00022
链路以及
Figure A200710151995C00023
链路分配子信道;
(5)BS将路由选择结果、子信道分配结果及相关信息广播通知目标中继站RS_R;目标中继站RS_R解析该广播信息,并通知UT,同时向BS发送反馈。
2、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信道质量的检测参数,包括以下的参数之一:信噪比SNR、信号干扰噪声比SINR、或载干比CIR。
3、如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,具体包括以下步骤:
(2a)与UT相邻的RS接收来自UT的信道测量信号,并测量UT到其自身在每个子信道上的SINR;
(2b)RS记录其对应的
Figure A200710151995C00024
链路中SINR超过阈值的子信道索引号及其对应的SINR,估计所述每个子信道所支持的最高调制方式以及这些子信道所支持的总的最大传输能力R1;
(2c)所述
Figure A200710151995C00025
链路对应的R1大于等于UT的传输速率要求,而且对应的缓冲区还未满的RS,在其记录的所有子信道中选取一个SINR最大,且满足并最接近UT传输速率要求的子信道集合C,并将UT传输速率要求、集合C中的子信道索引号报告给BS,同时发送信道测量信号。
4、如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(2a)中,所述子信道上的SINR,为子信道中各个子载波上SINR的平均值。
5、如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(2b)中,所述SINR阈值,为系统事先设置的每个子信道SINR的参考值,当子信道SINR低于此参考值时,则此信道无法满足最低调制方式的通信要求。
6、如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(2b)中,估计被记录的每个链路所对应的所有子信道的总的最大传输能力R1,进一步包括:
(i)每个RS依据其所对应的子信道集合内的每个子信道对应的SINR,估计每个子信道所支持的最高调制方式;
(ii)每个RS各自估计每种最高调制方式所对应的子信道数目;
(iii)分别根据每个RS对应的子信道集合内,对每种调制方式的最大比特数与其对应的子信道数目之积求和,再对所得的和乘以一个子信道所包含的子载波数目,所得的积是该子信道集合的最大传输能力R1。
7、如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述调制方式,包括:QPSK、16QAM、64QAM。
8、如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(2c)中,所述最大传输能力,为在数字调制以前,所有SINR超过阈值的子信道承载的最大的传输比特数。
9、如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤(3),包括以下步骤:
(3a)在步骤(2d)所述各个RS,到BS之间的链路上,BS分别测量该链路在所有子信道上的SINR;
(3b)BS分别记录在每个链路上SINR超过阈值的子信道索引号和其对应的SINR、以及所述每个子信道所支持的最高调制方式,并分别估计在每个
Figure A200710151995C00041
链路上被记录的子信道的总的最大传输能力R2;
(3c)BS将R2大于等于UT传输速率的子信道所对应的
Figure A200710151995C0004161530QIETU
链路上的RS列入集合B中。
10、如权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤(3b)中,分别估计在每个
Figure A200710151995C00042
链路上被记录的子信道集合的总的最大传输能力R2,进一步包括:
(I)BS依据每个链路的子信道集合内每个子信道对应的SINR,估计每个子信道所支持的最高调制方式;
(II)BS估计每个
Figure A200710151995C00044
链路的子信道集合对应的每种最高调制方式所对应的子信道数目;
(III)分别根据每个
Figure A200710151995C00045
链路的子信道集合,对每种调制方式的最大比特数与其对应的子信道数目之积求和,再对所得的和乘以一个子信道所包含的子载波数目,所得的积是该子信道集合的最大传输能力R2。
11、如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述调制方式,包括:QPSK、16QAM、64QAM。
12、如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述步骤(4),包括以下步骤:
(4a)在所述集合B中,BS在对应的子信道集合C中选择一个含有元素最少的RS作为目标中继站RS_R,从而确定
Figure A200710151995C00046
路由;并且将该目标中继站RS_R对应的集合C中的子信道分配给其中的
Figure A200710151995C00047
链路;
(4b)在选定路由中的
Figure A200710151995C00048
链路上所有SINR超过阈值的子信道中,BS选择一个SINR最大,且满足并最接近UT传输速率的子信道集合,并且将该子信道集合分配给
Figure A200710151995C00049
链路。
13、如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述步骤(5),包括以下步骤:
(5a)BS将中继站选择结果、
Figure A200710151995C00051
Figure A200710151995C00052
链路子信道分配结果、以及链路上每个子信道所支持的最高解调方式广播通知该目标中继站RS_R;
(5b)该目标中继站RS_R解调步骤(4c)中所述BS发来的广播信息;
(5c)该目标中继站RS_R将中继站选择结果、
Figure A200710151995C00054
链路子信道分配结果、以及所述
Figure A200710151995C00055
链路上集合C中每个子信道能够支持的最高调制方式通知给UT,同时向BS反馈已经通知了UT。
CN2007101519951A 2007-09-21 2007-09-21 中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法 Expired - Fee Related CN101394227B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101519951A CN101394227B (zh) 2007-09-21 2007-09-21 中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101519951A CN101394227B (zh) 2007-09-21 2007-09-21 中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101394227A true CN101394227A (zh) 2009-03-25
CN101394227B CN101394227B (zh) 2013-05-08

Family

ID=40494333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101519951A Expired - Fee Related CN101394227B (zh) 2007-09-21 2007-09-21 中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101394227B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102130750A (zh) * 2010-01-14 2011-07-20 华为技术有限公司 信号传输方法和装置
CN101883363B (zh) * 2009-05-08 2013-05-22 电信科学技术研究院 一种资源分配方法、装置及系统
CN103503331A (zh) * 2011-05-02 2014-01-08 黑莓有限公司 使用远程射频头的无线通信的系统和方法
CN105072686A (zh) * 2015-07-17 2015-11-18 中国船舶重工集团公司第七二二研究所 一种基于ofdma中继网络的无线资源分配方法
CN105208666A (zh) * 2015-09-16 2015-12-30 余凤莲 一种ad hoc网络系统的联合调度方法
CN108668351A (zh) * 2017-03-27 2018-10-16 上海诺基亚贝尔股份有限公司 通信方法和设备
CN110519803A (zh) * 2019-09-10 2019-11-29 广州空天通讯技术服务有限公司 无线射频自组网方法及装置
CN113613186A (zh) * 2021-07-06 2021-11-05 三叶草(绍兴)智能技术有限公司 提升LoRa实时性的通信系统及方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7668958B2 (en) * 2001-10-18 2010-02-23 Intel Corporation Method for discovery and routing using a priori knowledge in the form of application programme within mobile AD-HOC networks
CN101001098B (zh) * 2006-01-12 2010-07-14 华为技术有限公司 一种中继站转发下行信号的方法及其设备

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101883363B (zh) * 2009-05-08 2013-05-22 电信科学技术研究院 一种资源分配方法、装置及系统
CN102130750A (zh) * 2010-01-14 2011-07-20 华为技术有限公司 信号传输方法和装置
CN102130750B (zh) * 2010-01-14 2013-11-06 华为技术有限公司 信号传输方法和装置
CN103503331A (zh) * 2011-05-02 2014-01-08 黑莓有限公司 使用远程射频头的无线通信的系统和方法
CN105072686A (zh) * 2015-07-17 2015-11-18 中国船舶重工集团公司第七二二研究所 一种基于ofdma中继网络的无线资源分配方法
CN105072686B (zh) * 2015-07-17 2019-01-18 中国船舶重工集团公司第七二二研究所 一种基于ofdma中继网络的无线资源分配方法
CN105208666A (zh) * 2015-09-16 2015-12-30 余凤莲 一种ad hoc网络系统的联合调度方法
CN108668351A (zh) * 2017-03-27 2018-10-16 上海诺基亚贝尔股份有限公司 通信方法和设备
CN108668351B (zh) * 2017-03-27 2021-06-08 上海诺基亚贝尔股份有限公司 通信方法和设备
CN110519803A (zh) * 2019-09-10 2019-11-29 广州空天通讯技术服务有限公司 无线射频自组网方法及装置
CN110519803B (zh) * 2019-09-10 2023-04-07 广州空天通讯技术服务有限公司 无线射频自组网方法及装置
CN113613186A (zh) * 2021-07-06 2021-11-05 三叶草(绍兴)智能技术有限公司 提升LoRa实时性的通信系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101394227B (zh) 2013-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101394227B (zh) 中继系统中的路由选择和子信道分配联合处理方法
US7620370B2 (en) Mobile broadband wireless access point network with wireless backhaul
US8660042B2 (en) Connecting various wireless terminals over power lines
EP2052465B1 (en) Wimax access point network with backhaul technology
EP3694137B1 (en) Point-to-point communication method with interference mitigation
KR101421294B1 (ko) 유선 중계국을 활용한 셀룰러 시스템에서 스케줄링 방법 및장치
Zhang et al. Joint subcarrier and power allocation for cooperative communications in LTE-advanced networks
Joung et al. Power efficient resource allocation for downlink OFDMA relay cellular networks
CN101384077B (zh) 正交频分多址接入系统中的中继站选择和子信道分配方法
Ford et al. Dynamic time-domain duplexing for self-backhauled millimeter wave cellular networks
Zhou et al. Optimal asymmetric resource allocation and analysis for OFDM-based multidestination relay systems in the downlink
Karakayali et al. Cross-layer optimization for OFDMA-based wireless mesh backhaul networks
Oyman OFDM2A: A centralized resource allocation policy for cellular multi-hop networks
CN101820680B (zh) 一种中继网络中的调度方法
CN101394613B (zh) 正交频分复用多址系统的中继站选择和子信道分配方法
CN101388692B (zh) 正交频分复用多址系统的中继站选择和子信道分配方法
Liang et al. A novel dynamic full frequency reuse scheme in OFDMA cellular relay networks
Zhao et al. Two frequency reuse schemes in OFDMA-TDD based two-hop relay networks
CN101394612B (zh) 正交频分复用多址系统的中继站选择和子信道分配方法
Gambini et al. LTE femtocell system through amplify-and-forward over cable links
Xing et al. Statistically robust resource allocation for distributed multi-carrier cooperative networks
Kumar et al. Spectrum load Balancing for Flexible spectrum usage in Local area deployment Scenario
Lee et al. Cooperative RS selection schemes for IEEE 802.16 j networks
Kumar et al. A new adaptive model for throughput enhancement and optimal relay selection in IEEE 802.16 j MMR networks
Zhao et al. An adaptive resource allocation in OFDMA multi-hop relay networks

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130508

Termination date: 20160921