CN101785353B - 无线中继网络中的资源分配控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

现有的无线中继网络中，基站为小区内的移动终端分配各不相同的时频资源，在小区负荷较高时容量受到抑制。基于此，本发明提供了一种新的资源分配方式，基站将小区内的移动终端分为第一集合和第二集合，并控制为第一集合中的移动终端分配复用资源并控制为第二集合中的移动终端分配非复用资源。从而保证了在小区内进行资源复用的同时抑制干扰，实现了小区容量的最大化。

Description

无线中继网络中的资源分配控制方法及装置

技术领域

本发明涉及无线中继网络，尤其涉及无线中继网络中用于对资源分配进行控制的方法及装置。

背景技术

基于IEEE802.16标准的无线城域网技术WiMAX作为下一代的最后一公里无线接入技术，被视为有线宽带接入技术(如光纤和数字用户线DSL)的无线替代方案。WiMAX不但能够为移动终端(MS)和基站(BS)之间提供视距(LOS)和非视距(NLOS)宽带连接，还可以支持各类低延时的应用，如语音、视频通信等。

由于WiMAX可工作在2GHZ以上的频段，因此优选地使用视距传输，这使得基站的覆盖范围多被限制在市区之内，而在小区边缘或被遮盖的区域，用户数据容量会急剧下降。由于复杂的无线网络环境，还会出现很多基站覆盖不到的盲区。

IEEE 802.16无线多跳中继(MMR)任务组于2006年3月成立，并致力于IEEE 802.16的无线多跳扩展，具体地，其在WiMAX网络中引入中继站，从而有助于增大业务容量以及提高小区的实际覆盖范围，如图1所示。目前，该任务组正针对中继引入后的帧结构、网络进入、中继选择、切换、映射信息(MAP)传输方案以及中继站如何报告移动终端信息等问题进行研究。

为进行通信，基站需要为其所辖小区内的各个移动终端分配资源。请参看图1，基站为小区内的移动终端a、b和c分配各不相同的资源(不失一般性地以上行为例，并假设资源类型为时频资源)，即，a、b、c用于与其各自所属的中继站进行通信的上行资源之间或时间不同，或频率不同。

近期，IEEE802.16j标准为如图1所示的无线中继网络提出了小区内部的资源复用方案，即，为不同的中继站覆盖区域内的不同移动终端(如，移动终端a、b、c)分配相同的时频资源。本领域技术人员理解，上述资源复用方案无可避免地在图1所示网络中带来干扰，以图1为例，移动终端b距离其所属的(associated)中继站2较远，为向中继站2发送信号，移动终端b的发射功率调整得较高，这使得其发出的信号在到达中继站2的相邻中继站1时仍保持着较高的强度，于是，当中继站1试图接收来自移动终端a的信号时，来自移动终端b的信号就造成了程度较高的干扰。遗憾的是，IEEE802.16j标准并未对如何降低或消除上述干扰有所提及。

发明内容

本发明的一个目的在于完善IEEE802.16j标准所提供的上述方案，旨在进行小区内的资源复用以提高资源利用率的同时，尽量降低所述资源复用所可能带来的干扰，从而实现无线中继网络的容量最大化。本领域技术人员理解，虽然下文中以基于IEEE802.16j标准的WiMAX网络为例进行说明，但本发明不限于WiMAX网络，而适用于所有类型的无线中继网络。

为实现上述目的，基于本发明的基站根据与其所辖小区内各个移动终端有关的信号质量相关信息来将各移动终端分入第一或第二集合，并控制为分入第一、第二集合的移动终端分配相应的资源以用于通信。

根据本发明的第一方面，提供了一种在无线中继网络的基站中用于控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的方法，其中，包括以下步骤：a.获取与该基站所辖小区内各移动终端有关的信号质量相关信息；b.基于所述信号质量相关信息，将所述各个移动终端分为第一集合和第二集合；c.控制为属于所述第一集合的移动终端分配复用资源和为属于所述第二集合的移动终端分配非复用资源。

根据本发明的第二方面，提供了一种在无线中继网络的中继站中用于辅助控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的方法，包括：A.由所述中继站所属的基站处获取用于指示该中继站所辖的各个移动终端分入第一集合或第二集合的指示信息；B.将该中继站的复用资源集合中的资源分配给该中继站下辖的分入第一集合的各个移动终端并将非复用资源集合中的资源分配给该中继站下辖的属于第二集合的各个移动终端。

根据本发明的第三方面，提供了一种在无线中继网络的基站中用于控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的控制装置，其中，包括：信号质量获取装置，用于获取与该基站所辖小区内各移动终端有关的信号质量相关信息；划分装置，用于基于所述信号质量相关信息，将所述各个移动终端分为第一集合和第二集合；分配控制装置，用于控制为属于所述第一集合的移动终端分配复用资源和为属于所述第二集合的移动终端分配非复用资源。

根据本发明的第四方面，提供了一种在无线中继网络的中继站中用于辅助控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的辅助控制装置，包括：划分获取装置，用于由所述中继站所属的基站处获取用于指示该中继站所辖的各个移动终端分入第一集合或第二集合的指示信息；资源分配装置，用于将该中继站的复用资源集合中的资源分配给该中继站下辖的分入第一集合的各个移动终端并将非复用资源集合中的资源分配给该中继站下辖的属于第二集合的各个移动终端。

采用本发明提供的技术方案，在实现小区内部的资源复用的同时，有效抑制了因资源复用所带来的干扰，提高了系统容量。以IEEE802.16j中的透明中继情形为例，假设路径损耗系数为3，系统容量相比于未应用小区内资源复用的方案提高了20％。

本发明适用于主要用以扩展基站覆盖区域的中继站(如图1中的中继站3)和主要用以增大业务容量的中继站(如中继站1、2)，且能适用于采用集中式调度或分布式调度方案的无线中继网络。另外，本发明对于移动终端而言完全透明，不会提高终端成本。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为一个无线中继网络示意图；

图2a为图1中两个相邻中继站a、b的覆盖区域示意图；

图2b为图2a所示两个中继站连线上的移动终端1处的信干比随移动终端1与中继站a之间距离变化的曲线图；

图3为根据本发明的一个具体实施方式的在图1所示无线中继网络中利用测距信号来将移动终端a分入相应集合并分配资源的系统方法流程图；

图4为根据本发明的一个具体实施方式的在图1所示无线中继网络中利用上行业务信号对处于第一集合中的移动终端b所属分组进行重新确定的系统方法流程图；

图5示意性地示出了根据本发明的一个具体实施例对所述各个移动终端所属集合的划分结果；

图6a示出了根据本发明的一个优选实施例的无线中继网络中基于集中式调度的帧结构；

图6b示出了根据本发明的一个优选实施例的无线中继网络中基于分布式调度的帧结构；

图7示出了根据本发明的一个具体实施方式的在无线中继网络的基站中用于控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的方法流程图；

图8示出了根据本发明的一个具体实施方式的在无线中继网络的中继站中用于辅助控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的方法流程图；

图9示出了根据本发明的一个具体实施方式的在无线中继网络的基站中用于控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的控制装置框图；

图10示出了根据本发明的一个具体实施方式的在无线中继网络的中继站中用于辅助控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的辅助控制装置框图。

其中，相同或相似的附图标记代表相同或相似的装置(模块)或步骤。

具体实施方式

本领域技术人员能够理解，无线中继网络中的资源类型有多种，包括时间、频率、伪随机码等，不失一般性地，下文中均以时频资源为例进行说明。

基于此，本发明所述的小区内资源复用系指不同网络设备使用相同的时频资源向其各自服务的移动终端发送下行信号，或，不同网络设备(如图1中的基站0，中继站1-3)使用相同的时频资源接收来自其各自下属的移动终端的上行信号。其中，一个网络设备服务一个移动终端意味着该网络设备与所述移动终端直接通信，下文中称服务于一个移动终端的网络设备为该移动终端的服务网络设备。因此，本发明需要解决上述资源复用所产生的同频道干扰(co-channel interference)。

图2a为图1中两个相邻中继站1、2的覆盖区域示意图，其中，假设二者具有完全相同且恰好相邻的覆盖区域且每个中继站的覆盖区域半径为r，由于受到中继站2的干扰，归属于中继站1且位于两个中继站之间连线上的移动终端a处的信干比的仿真结果如图2b所示。其中，n表示路径损耗系数。

可见，在n＝3的情形中，当移动终端a距离中继站1距离为0.56r时，其接收机处的信干比仍大于12dB。这意味着，处于0.56r区域内的移动终端可以与其它中继站所辖的移动终端复用时频资源，而不必担心所述资源复用为彼此带来较强干扰。

本发明的一个核心思想在于将移动终端分入第一集合与第二集合，并为分入第一集合的移动终端分配复用资源，而为分入第二集合的移动终端分配非复用资源。其中，所述复用资源特指在一个基站所辖小区内可复用的资源；所述非复用资源特指在一个基站所辖小区内不可复用的资源。本领域技术人员理解，一个具体资源点或资源块本身并不具有可复用或不可复用的属性，仅当其被基站/中继站确定为用于分配给第一集合或第二集合中的移动终端时，才成为一个资源分配有效期内的所述复用资源或非复用资源。

基站对移动终端所属集合进行划分的方式包括但不限于：初始划分和周期性划分，分别说明如下。

初始划分

参照图3并结合图1，假设移动终端a由基站0所辖小区外部移动进入所述小区，且在此过程中保持关机状态。当移动终端a在该小区内开机后，在步骤I中，其将例行发送初始测距信号(initialranging)。图1所示的基站0、中继站1-3均可能接收到移动终端a发出的测距信号，图3中为简明起见仅示出其中的中继站1、2。

在步骤II中，基站0以及各中继站分别对所述测距信号的信号质量进行测量，以得到信号质量相关信息，如，RSSI(接收信号强度指示)或SNR(信噪比)，本例中以RSSI为例。

此后的步骤III中，中继站1-3将其各自得到的RSSI报告给基站0。

在步骤IV中，基站0综合分析各个中继站与移动终端a之间的信号质量，以及自身与移动终端a之间的信号质量，以便为移动终端a选择服务网络设备，举例而言，如果一个移动终端的服务网络设备为基站0，则此后该移动终端将不经中继地直接与基站0进行通信；如果一个移动终端的服务网络设备为某一中继站，则此后该移动终端与基站之间的通信将由该中继站进行中继。在此不妨假设中继站1报告的RSSI指示最高的信号质量，于是，移动终端a的服务网络设备即确定为中继站1。

此外，基站0需要将移动终端a分入一个适当的集合，其具体依据的策略如：当多个(下文中以两个为例)网络设备检测到的来自移动终端a的测距信号的信号质量基本相同时，将其分入第二集合。本领域技术人员理解，两个网络设备检测到来自移动终端a的信号质量基本相同，典型地意味着移动终端a处于这两个网络设备的中间位置，结合图2a，假设中继站a、b检测到的测距信号的信号质量基本相同。

本领域技术人员能够理解，由于移动终端a处于其所属的中继站1的覆盖区域边缘，其在与中继站1通信时，发射机的发射功率会较大，从而使得其发出的信号在到达中继站2时会保持可观的强度。因此，基站0在步骤IV中将其分入第二集合。

在步骤V中，基站0将控制为移动终端a分配与其所在集合相对应的时频资源(非复用资源)，具体地，假设移动终端a所获得的时频资源为T1F1，则，在此次资源分配有效期内，基站0所辖的小区之内不会有使用T1F1的另一个移动终端存在。

本领域技术人员理解，无线中继网络中的调度方式分为集中式调度(由基站为小区内所有移动终端分配资源)和分布式调度(由中继站为其所辖也即所服务的各个移动终端分配资源，基站为其它移动终端分配资源)。两种调度方式下的资源分配将在下文中专门介绍。

根据本发明，当基站0检测到的初始测距信号的信号质量与一个中继站检测到的初始测距信号的信号质量基本相同时，假设基站0确定由基站0自身作为该移动终端的服务网络设备，与上文所述同样地，将该移动终端分入第二集合，并为其分配本小区内的非复用资源。

另假设移动终端b发出的初始测距信号经各网络设备检测并汇总至基站0后，基站0发现移动终端b与中继站2之间的信号质量较好，且超出移动终端b与其它中继站、基站0之间的信号质量至少一个第三预定阈值(本领域技术人员可以不经创造性劳动来在本文教导下确定所述阈值)。这典型地意味着移动终端b处于距离中继站2较近的位置。于是，在步骤IV中，移动终端b将被分入第一集合。

对于移动终端b，在步骤V中，基站0将控制为其分配本小区内的复用资源，如T2F2。也即，在此次资源分配有效期内，在其它中继站或基站0所服务的移动终端中，可能有一个或多个同样使用T2F2来与服务网络设备进行通信的移动终端。但是共用T2F2的各个移动终端之间(换言之，共用T2F2的各个中继站之间)不会产生强度可观的干扰。

根据本发明，当基站0检测到的初始测距信号的信号质量较好且超出任一中继站检测到的所述初始测距信号的信号质量一个预定阈值时，除确定由基站0自身作为该移动终端的服务网络设备外，该移动终端还将被分入第一集合，并使用本小区内的复用资源。

初始划分后的重新划分

移动终端的移动性决定了其服务网络设备并非一成不变，因此，在无线网络尤其是无线中继网络中，周期性的测距非常重要，同样，移动终端所属的集合也不应为静态的。因此，移动终端在初始测距后被分入相应集合并开始正常通信后，基站0可以基于此后移动终端周期性发出的测距信号来适应性调整该移动终端的服务网络设备以及其所应归属的集合。基于周期性测距信号所进行的划分过程与上述的初始划分过程相似，在此不赘述。

以下重点说明在初始划分后，不依赖周期性测距信号的各种划分方式。对前次划分后分入第一、第二集合的移动终端分别举例说明如下：

分入第一集合的移动终端b

对于分入第一集合的移动终端b(所用上行时频资源为T2F2)，其会利用T2F2来向中继站2发送上行业务信号，与此同时，假设中继站3所辖的移动终端c与移动终端b复用T2F2来向中继站3发送上行业务信号。移动终端c发出的上行业务信号在中继站b处成为干扰，并可由SINR来指示其强弱。

于是，接收到移动终端b在步骤1中发出的上行业务信号后，中继站2将在步骤2中检测接收信号的信干噪比。

在步骤3中，中继站2将其检测到的信干噪比报告给基站0。

获知移动终端b与中继站2之间的信干噪比后，基站0可基于以下策略来执行移动终端b所属集合的再次划分：

如果中继站2所检测到的SINR低于一个第一预定阈值，这意味着中继站2与移动终端b之间的通信所遭受的干扰足够大，应将移动终端b划入第二集合。本领域技术人员理解，在步骤5中控制为移动终端b分配了本小区内的非复用资源后，移动终端b将不会再在该小区内受到或造成任何干扰。

如果中继站2所检测到的SINR高于所述第一预定阈值，这意味着中继站2与移动终端b之间的通信未受较大干扰，信号质量可以接受，则，基站0仍将移动终端b保留在第一集合之中。

分入第二集合的移动终端a

对于分入第二集合并使用本小区内非复用资源的移动终端a，由于其所用的时频资源(T1F1)不被任何一个其它移动终端复用，因此，T1F1这个时频资源对于中继站2、3以及基站0而言都可以视为是空闲的，也即，中继站2、3以及基站0无需在此时频资源上服务任何一个移动终端。

基于上述分析，分入第二集合的移动终端a所属集合的再分过程可以通过以下方式实现：移动终端a发出上行业务信号；基站0、中继站1-3均对其发出的上行业务信号的信号质量进行测量，以分别获得信号质量相关信息(如，RSSI或SNR)；基站0将各个网络设备测量所得的信号质量相关信息汇总后，将移动终端分入相应的集合。具体集合的划分策略可参照上文中利用测距信号进行的初始划分或周期性划分方案的相关内容。

一个基站所辖的小区内可能有很多个移动终端，于是，基站0基于上述内容分别为各个移动终端确定其所属的集合，图5示意性地示出了根据本发明的一个具体实施例对所述各个移动终端所属集合的划分结果，其中，虚线所围区域为网络设备的所辖区域。本例中，处于实线圆形所限定的区域中的各个移动终端将被分入第一集合；而处于实现圆形所限定的区域之外的各个移动终端将被分入第二集合。

本领域技术人员理解，本发明中基站获得与移动终端有关的信号质量相关信息的方式不限于检测来自移动终端的测距信号的信号质量，如，可以由各个网络设备经由特定信道发送功能类似于测距信号的专用信号(各网络设备用各自的特征信息来标识其发出的所述专用信号)，由移动终端对所述专用信号的信号质量进行检测，并反馈给基站，基站根据移动终端的反馈所指示的信号质量来将其分入第一或第二集合。

以上重点说明了对移动终端所属集合的确定过程，以下结合图1，分别针对集中式和分布式两种调度方式来介绍基于本发明的系统如何对资源进行分配。

集中式调度

在集中式调度方式下，基站0需要亲自为其所辖小区内所有移动终端分配资源。其中，分配给一个属于第二集合的移动终端的时频资源不会重复分配给该小区内的其它任一移动终端。而分配给一个属于第二集合的移动终端(假设其服务网络设备为基站0)的时频资源可以再被分配给基站0之外的其它一个或多个网络设备(如，中继站1、2、3)所服务的移动终端。本领域技术人员理解，一个网络设备所服务的移动终端之间不复用时频资源。

分布式调度

在分布式调度方式下，基站0只需要为其所服务的各个移动终端分配具体的时频资源，对于各个中继站所服务的移动终端，其资源分配由相应中继站来完成。

具体地，基站0确定用于在各个网络设备所辖的属于第一集合的移动终端间复用的复用资源集合，并将该复用资源集合通知其所辖的各个中继站。另外，基站0为各个中继站及其自身分别确定不同的非复用资源集合，并将为各个中继站确定的非复用资源集合通知给相应的中继站。此后，基站0和各中继站将基站0确定的相应非复用资源集合中的时频资源分配给其各自所服务的分入第二集合的各移动终端。

本发明分别为集中式调度和分布式调度方式提供了优选的帧格式，如图6a和6b所示。其中，下行资源复用接入域用于属于第一集合的移动终端与其所属的基站或中继站之间的下行通信，且优选地位于下行子帧的末尾；上行资源复用接入域用于属于第一集合的移动终端与其所属的基站或中继站之间的上行通信，且优选地位于上行子帧的起始位置，这样，中继站收到的下行数据可以直接通过下行资源复用接入域发送给用户，上行资源复用接入域收到的数据也可以在同一帧上行发送给基站，有助于减少时延。另外，上行接入域(现有)用于属于第二集合的移动终端与其所属的基站或中继站之间的上行通信，下行接入域(现有)用于属于第二集合的移动终端与其所属的基站或中继站之间的下行通信。

由图可见，对于分布式调度，由于各个中继站具体负责为其所辖的移动终端分配资源，下行资源复用接入域还包含一个映射信息部分，以供各中继站向其所辖的移动终端告知为其分配的资源。

本领域技术人员理解，上述帧格式的定义仅对应本发明的一个具体实施例，而不构成对本发明保护范围的任何限制。

考虑到在小区内负荷较轻时，资源足够充裕，没有必要进行或多或少会引入干扰的资源复用，因此，根据本发明的一个优选实施例，仅当小区内负荷达到或超过一个第二预定阈值时，基站0才将其所辖小区内的各移动终端分入所述两个集合，并基于划分结果执行相应的资源分配。而当小区内负荷未达到或超过所述第二预定阈值时，仍优选沿用现有无线网络中的资源分配方式，也即为各个移动终端分配各不相同的时频资源。

以上从系统角度介绍了本发明，下面将参照方法流程图及装置框图并结合图1从各个网络设备的角度来分别进行描述。图7示出了根据本发明的一个具体实施方式的在无线中继网络的基站中用于控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的方法流程图。

在步骤S10中，基站0获取其所辖小区内的负荷相关信息，具体如小区内的移动终端数量、系统资源占用情况等。

在步骤S11中，基站0根据获得的小区负荷相关信息，判断该小区的负荷是否大于等于一个第二预定阈值。具体地，可判断小区内的移动终端数是否达到或超过了一个预定值；或者，可判断小区内已分配的资源量是否达到或超过了一个相应预定值。

当判断结果显示小区内的负荷较轻时，该方法优选地进入如下步骤，其中，基站基于现有技术来控制为小区内各个移动终端分配资源，以集中式调度为例，基站自身为小区内所有移动终端分配各不相同的时频资源。

反之，当判断结果显示小区内的负荷较重时，为缓解小区内紧张的资源压力，需要在小区内施行资源复用，具体地，该方法进入步骤S12。

在步骤S12中，基站0接收由中继站1、2、3报告的信号质量相关信息，并对其自身与附近多个移动终端之间的信号质量进行测量。当信号质量的测量由移动终端而非中继站或基站完成时，在所述步骤S12中，基站0将接收来自移动终端(必要时由中继站转发)的信号质量相关信息。

在步骤S13中，基站0基于所述信号质量相关信息，将小区内各个移动终端分为第一集合和第二集合，具体地，当依赖测距信号的信号质量进行所述集合的划分时，如果一个移动终端与两个网络设备之间的信号质量基本相同且明显强于该移动终端与其它网络设备之间的信号质量，则将该移动终端分入第二集合，否则，分入第一集合。而当依赖上行业务信号的信号质量对当前处于第一集合的一个移动终端的所属集合进行再次确定时，如果该移动终端当前所属的网络设备所检测到的来自该移动终端的上行信号的信号质量低于第一预定阈值，则将其分入第二集合。

由此，各个移动终端得以全部分入第一集合或第二集合。

此后的步骤S14中，基站0将控制为所述各个移动终端分配与其所属集合相对应的资源。具体地，分入第二集合的移动终端所分得的资源在下次资源分配之前不会被该小区内其它任一移动终端复用。

特别地，当该小区的调度方式为分布式调度时，由于各个中继站需要具体负责其所辖各移动终端的资源分配，因此，步骤S14通过以下各子步骤实现：

S141：基站0将用于指示各个移动终端所分入的集合的指示信息通知相应的中继站。由于各个移动终端的服务网络设备由基站0事先确定，因此，基站0有能力知晓所有移动终端此时所属的网络设备，从而能将各移动终端的所属集合准确地通知其服务中继站。

S142：其中，基站0为各个中继站及其自身确定用于向下分配的复用资源集合和非复用资源集合。具体地，以图1所示中继站1为例，基站0为中继站1确定不同于为其它中继站或基站0确定的非复用集合，以确保中继站1基于此非复用集合为其所服务的属于第二集合的移动终端分配的资源能够不同于其它中继站或基站0为其各自服务的属于第二集合的其它移动终端分配的资源。

由于不同网络设备所服务的属于第一集合的移动终端可以复用资源，因此，基站0所确定的所述复用资源集合对于各个中继站及基站0而言可以是相同的。譬如，基站确定时频资源集合{T1F1，T2F2，...TnFn}作为所述复用资源集合，于是，各个中继站以及基站0均将上述集合中的时频资源分配给其下属的属于第一集合的移动终端。当然，一个网络设备所服务的移动终端之间不进行时频资源的复用。

S143：此后，基站0只需将其所确定的非复用资源集合和复用资源集合通知相应中继站即可。

至于集中式调度方式下的资源分配，请参照上文中的相关内容，不再赘述。

本领域技术人员理解，步骤S11与S12之间没有严格的时间顺序，根据上述具体实施例的一个变化例，由于移动终端的服务网络设备的选择需要依赖测距信号的信号质量测量结果，图示步骤S11在步骤S12之后执行，于是所述步骤S13相应地应为：当小区内负荷大于等于第二预定阈值时，基于与各个移动终端有关的信号质量相关信息来将各个移动终端分为第一集合和第二集合。

根据本优选实施例的一个变化例，基站不考虑小区内的负载情况，而始终应用本发明提供的基于资源分配的小区内干扰抑制方案，于是，所述步骤S10和S11是可选的。

图8示出了根据本发明的一个具体实施方式的在无线中继网络的中继站中用于辅助控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的方法流程图。以图1所示的中继站1为例。

在步骤S20中，中继站1获得其与附近多个移动终端之间的信号质量相关信息。具体地，当依赖测距信号进行信号质量测量时，所述步骤S20通过检测来自移动终端的测距信号的信号质量(譬如RSSI或SNR)来实现。而对于一个属于第一集合的移动终端而言，如果中继站1依赖上行业务信号的进行信号质量测量时，所述步骤S20通过检测来自该移动终端的上行业务信号的信干噪比(SINR)来实现。

在步骤S21中，中继站1将其获得的与所述多个移动终端有关的信号质量相关信息报告给其所属的基站0。其中，中继站1所报告的信号质量相关信息由对应的移动终端的特征信息所标识。

此后，基站0将基于其收集到的信号质量相关信息来将其所辖小区内的各个移动终端分入第一、第二集合，并控制为其分配资源。着重对分布式调度的情形介绍如下：

此后的步骤S22中，中继站1由基站0处获得指示中继站1所辖的各个移动终端分入第一或第二集合的指示信息，所述指示信息将用于由中继站1为其下的各移动终端分配适当的资源。

为向移动终端分配资源，中继站1还需要知道哪些资源可以用于分配给第一集合中的移动终端，而哪些资源可以用于分配给第二集合中的移动终端。因此，在步骤S23中，中继站1由基站0处获取基站0所确定的复用资源集合和专门为中继站1确定的非复用资源集合。

此后，中继站1将所述复用资源集合中的资源分配给其所辖的属于第一集合的各个移动终端，并将所述非复用集合中的资源分配给其所辖的属于第二集合的各个移动终端。此后，移动终端即可与中继站1进行通信。

图9示出了根据本发明的一个具体实施方式的在无线中继网络的基站中用于控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的控制装置框图。所示控制装置10位于图1中的基站0处，包括：信号质量获取装置100、划分装置101、分配控制装置102、划分通知装置103、负荷信息获取装置104以及判断装置105。其中，所述分配控制装置102具体包括：复用确定装置1020、复用通知装置1021、非复用确定装置1022和非复用通知装置1023。

负荷信息获取装置104获取基站0所辖小区内的负荷相关信息，具体如小区内的移动终端数量、系统资源占用情况等。获取的负荷相关信息被提供给判断装置105。

此后，判断装置105根据小区负荷相关信息，判断该小区的负荷是否大于等于一个第二预定阈值。具体地，可判断小区内的移动终端数是否达到或超过了一个预定值；或者，可判断小区内已分配的资源量是否达到或超过了一个相应预定值。

当判断装置105所得的判断结果显示小区内的负荷较轻时，优选地，基站0基于现有技术来控制为小区内各个移动终端分配资源，以集中式调度为例，分配控制装置102具体为小区内所有移动终端分配各不相同的时频资源。

反之，当判断装置105所得的判断结果显示小区内的负荷较重时，为缓解小区内紧张的资源压力，需要在小区内施行资源复用，具体地，判断装置105将所得判断结果通知信号质量获取装置100。

得知小区内负荷较高后，信号质量获取装置100接收由中继站1、2、3报告的信号质量相关信息，并对基站0附近多个移动终端的信号质量进行测量。当信号质量的测量由移动终端而非中继站或基站完成时，信号质量获取装置100将接收来自移动终端(必要时由中继站转发)的信号质量相关信息。信号质量获取装置100将获取到的与该小区内各个移动终端有关的信号质量相关信息告知划分装置101。

其后，划分装置101基于所述信号质量相关信息，将小区内各个移动终端分为第一集合和第二集合，具体地，当依赖测距信号的信号质量进行所述集合的划分时，如果一个移动终端与两个网络设备之间的信号质量基本相同且明显强于该移动终端与其它网络设备之间的信号质量，则将该移动终端分入第二集合，否则，分入第一集合。而当依赖上行业务信号的信号质量对当前处于第一集合的一个移动终端的所属集合进行再次确定时，如果该移动终端当前所属的网络设备所检测到的来自该移动终端的上行信号的信号质量低于第一预定阈值，则将其分入第二集合。

由此，各个移动终端得以全部分入第一集合或第二集合。

接着，分配控制装置10需要控制为所述各个移动终端分配与其所属集合相对应的资源。具体地，分入第二集合的移动终端所分得的资源在下次资源分配之前不会被该小区内其它任一移动终端复用。可见，在集中式调度的情形下，所述划分通知装置103以及分配控制装置102的各个子装置均是可选的，分配控制装置102的功能主要为：基于划分装置101对各个移动终端所属集合的划分结果，为所述各个移动终端分配适当的资源。

特别地，当该小区的调度方式为分布式调度时，由于各个中继站需要具体负责其所辖各移动终端的资源分配，因此，需要划分通知装置103以及分配控制装置102的各子装置执行以下操作：

划分通知装置103将用于指示各个移动终端所分入的集合的指示信息通知相应的中继站。由于各个移动终端的服务网络设备由基站0事先确定，因此，基站0有能力知晓所有移动终端此时所属的网络设备，从而能将各移动终端的所属集合准确地通知其服务中继站。

复用确定装置1020和非复用确定装置1022分别负责为各个中继站及基站0自身确定用于向下分配的复用资源集合和非复用资源集合。具体地，以图1所示中继站1为例，非复用确定装置1022为中继站1确定不同于其它中继站或基站0的非复用集合，以确保中继站1基于此非复用集合为其所服务的属于第二集合的移动终端分配的资源能够不同于其它中继站或基站0为其各自服务的属于第二集合的其它移动终端分配的资源。

由于不同网络设备所服务的属于第一集合的移动终端可以复用资源，因此，复用确定装置1020所确定的所述复用资源集合对于各个中继站及基站0而言可以是相同的。譬如，基站确定时频资源集合{T1F1，T2F2，...TnFn}作为所述复用资源集合，于是，各个中继站以及基站0均将上述集合中的时频资源分配给其下属的属于第一集合的移动终端。当然，一个网络设备所服务的移动终端之间不进行时频资源的复用。

此后，由复用通知装置1021和非复用通知装置1023将所确定的复用资源集合和非复用资源集合通知相应中继站即可。

本领域技术人员理解，所述判断装置105与所述信号质量获取装置100所执行的操作之间没有严格的时间顺序，根据上述具体实施例的一个变化例，由于移动终端的服务网络设备的选择需要依赖测距信号的信号质量测量结果，图示判断装置105的判断工作可在信号质量获取装置100获取信号质量相关信息之后进行，于是，所述划分装置101将负责：当小区内负荷大于等于第二预定阈值时，基于与各个移动终端有关的信号质量相关信息来将各个移动终端分为第一集合和第二集合。

根据本优选实施例的一个变化例，基站不考虑小区内的负载情况，而始终应用本发明提供的基于资源分配的小区内干扰抑制方案，于是，所述负荷信息获取装置104和判断装置105是可选的。

图10示出了根据本发明的一个具体实施方式的在无线中继网络的中继站中用于辅助控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的辅助控制装置框图。所示辅助控制装置20位于图1所示各中继站处，下文中以中继站1为例。所述辅助控制装置20包括：划分获取装置200、资源分配装置201、资源集合获取装置202、获得装置203以及报告装置204。

首先，由中继站1处的所述获得装置203来获得与多个移动终端有关的信号质量相关信息。具体地，依赖测距信号进行信号质量测量时，获得装置203检测来自中继站1附近的多个移动终端的测距信号的信号质量(譬如RSSI或SNR)。而对于一个属于第一集合的移动终端而言，如果中继站1依赖上行业务信号的进行信号质量测量，所述获得装置203检测来自该移动终端的上行业务信号的信干噪比(SINR)。获得装置203将其所获得的信号质量相关信息提供给报告装置204。

此后，由报告装置204将所获得的与所述多个移动终端有关的信号质量相关信息报告给基站0。其中，所报告的信号质量相关信息由对应的移动终端的特征信息所标识。

接着，基站0将基于其收集到的信号质量相关信息来将其所辖小区内的各个移动终端分入第一、第二集合，并控制为其分配资源。着重对分布式调度的情形介绍如下：

划分获取装置200由基站0处获得指示中继站1所辖的各个移动终端分入第一或第二集合的指示信息，所述指示信息将用于由中继站1为其下的各移动终端分配适当的资源。

为向移动终端分配资源，中继站1还需要知道哪些资源可以用于分配给第一集合中的移动终端，而哪些资源可以用于分配给第二集合中的移动终端。因此，资源集合获取装置202由基站0处获取基站0所确定的复用资源集合和专门为中继站1确定的非复用资源集合。

此后，资源分配装置201将所述复用资源集合中的资源分配给其所辖的属于第一集合的各个移动终端，并将所述非复用集合中的资源分配给其所辖的属于第二集合的各个移动终端。基于此，移动终端即可与中继站1进行通信。

本领域技术人员理解，对于集中式调度，中继站的功能基本上与现有中继站相同，不再赘述。

以上对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于特定的系统、设备和具体协议，本领域内技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (17)

1.一种在无线中继网络的基站中用于控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的方法，其中，包括以下步骤：

a.获取与该基站所辖小区内各移动终端有关的信号质量相关信息；

b.基于所述信号质量相关信息，将所述各个移动终端分为第一集合和第二集合；

c.控制为属于所述第一集合的移动终端分配复用资源和为属于所述第二集合的移动终端分配非复用资源，

其中所述步骤b之后还包括：

-将用于指示所述各个中继站所辖的移动终端分入所述第一集合或所述第二集合的指示信息通知相应的中继站。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a包括：

-接收来自该基站所辖的各个中继站的与所述各中继站所辖的多个移动终端有关的信号质量报告消息，以及检测该基站附近多个移动终端的信号质量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤b包括：

当与一个移动终端有关的信号质量相关信息指示该移动终端处于以下情形中的任一项或任多项时，则将该移动终端分入所述第二集合，否则将其分入所述第一集合：

-多个网络设备检测到的来自该移动终端的信号质量基本相同；

-所述与该移动终端有关的信号质量相关信息来自一个或多个网络设备且所指示的信号质量低于一个第一预定阈值；

其中，所述网络设备包括所述基站和/或其所辖的中继站和/或移动终端。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤c包括：

-确定所述小区内的复用资源集合，所述复用资源集合中的复用资源将由所述基站及所述各中继站分别分配给其所辖的属于所述第一集合的各个移动终端；

-将所确定的所述小区内的复用资源集合通知所述各中继站；

还包括：

-为所述基站及所述各个中继站分别确定各自的非复用资源集合，所述各非复用资源集合中的资源将由该基站及所述各个中继站分配给其各自所辖的属于所述第二集合的各个移动终端；

-将为所述各个中继站分别确定的非复用资源集合通知相应的中继站。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤a之前还包括：

-获取所述小区内的负荷相关信息；

-根据所述负荷相关信息，判断所述小区内的负荷是否大于等于一个第二预定阈值；

如果所述小区内的资源负荷大于等于所述第二预定阈值，则执行所述步骤a中的操作。

6.一种在无线中继网络的中继站中用于辅助控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的方法，包括：

A.由所述中继站所属的基站处获取用于指示该中继站所辖的各个移动终端分入第一集合或第二集合的指示信息；

B.将该中继站的复用资源集合中的资源分配给该中继站下辖的分入第一集合的各个移动终端并将非复用资源集合中的资源分配给该中继站下辖的属于第二集合的各个移动终端。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤B之前还包括：

-获取所述基站确定的复用资源集合以及为所述中继站确定的非复用资源集合。

8.一种在无线中继网络的基站中用于控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的控制装置，其中，包括：

信号质量获取装置，用于获取与该基站所辖小区内各移动终端有关的信号质量相关信息；

划分装置，用于基于所述信号质量相关信息，将所述各个移动终端分为第一集合和第二集合；

分配控制装置，用于控制为属于所述第一集合的移动终端分配复用资源和为属于所述第二集合的移动终端分配非复用资源。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述信号质量获取装置还用于：

-接收来自该基站所辖的各个中继站的与所述各中继站所辖的多个移动终端有关的信号质量报告消息，以及检测该基站附近多个移动终端的信号质量。

10.根据权利要求8或9所述的控制装置，其特征在于，所述划分装置还用于：

当与一个移动终端有关的信号质量相关信息指示该移动终端处于以下情形中的任一项或任多项时，则将该移动终端分入所述第二集合，否则将其分入所述第一集合：

-多个网络设备检测到的来自该移动终端的信号质量基本相同；

-所述与该移动终端有关的信号质量相关信息来自一个或多个网络设备且所指示的信号质量低于一个第一预定阈值；

其中，所述网络设备包括所述基站和/或其所辖的中继站和/或移动终端。

11.根据权利要求8或9所述的控制装置，其特征在于，还包括：

划分通知装置，用于将用于指示所述各个中继站所辖的移动终端分入所述第一集合或所述第二集合的指示信息通知相应的中继站；

所述分配控制装置还包括：

复用确定装置，用于确定所述小区内的复用资源集合，所述复用资源集合中的复用资源将由所述基站及所述各中继站分别分配给其所辖的属于所述第一集合的各个移动终端；

复用通知装置，用于将所确定的所述小区内的复用资源集合通知所述各中继站；

还包括：

非复用确定装置，用于为所述基站及所述各个中继站分别确定各自的非复用资源集合，所述各非复用资源集合中的资源将由该基站及所述各个中继站分配给其各自所辖的属于所述第二集合的各个移动终端；

非复用通知装置，用于将为所述各个中继站分别确定的非复用资源集合通知相应的中继站。

12.根据权利要求8或9所述的控制装置，其特征在于，还包括：

负荷信息获取装置，用于获取所述小区内的负荷相关信息；

判断装置，用于根据所述负荷相关信息，判断所述小区内的负荷是否大于等于一个第二预定阈值；

所述信号质量获取装置还用于：

-如果所述小区内的资源负荷大于等于所述第二预定阈值，则获取与该基站所辖小区内各移动终端有关的信号质量相关信息。

13.一种在无线中继网络的中继站中用于辅助控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的辅助控制装置，包括：

划分获取装置，用于由所述中继站所属的基站处获取用于指示该中继站所辖的各个移动终端分入第一集合或第二集合的指示信息；

资源分配装置，用于将该中继站的复用资源集合中的资源分配给该中继站下辖的分入第一集合的各个移动终端并将非复用资源集合中的资源分配给该中继站下辖的属于第二集合的各个移动终端。

14.根据权利要求13所述的辅助控制装置，其特征在于，还包括：

资源集合获取装置，用于获取所述基站确定的复用资源集合以及为所述中继站确定的非复用资源集合。

15.一种无线中继网络中的基站，其特征在于，包括根据权利要求8至12中任一项所述的用于控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的控制装置。

16.一种在无线中继网络中的中继站，其特征在于，包括根据权利要求13或14所述的用于辅助控制资源分配以抑制小区内因资源复用而产生的干扰的辅助控制装置。

17.一种在无线中继网络中的资源复用方法，其特征在于，

在帧结构中的下行子帧的末端包含下行资源复用接入域，其中，所述下行资源复用接入域用于网络设备向其所辖的属于第一集合的移动终端发送下行信号；

在帧结构中的上行子帧的始端包含上行资源复用接入域，其中，所述上行资源复用接入域用于所述属于第一集合的各移动终端向其各自所属的网络设备发送上行信号；

其中，属于第一集合的移动终端使用复用资源来与其各自所属的网络设备进行通信。

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