CN101860870A - 用于固定中继的蜂窝通信系统的频率规划方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种用于固定中继的蜂窝移动通信系统的频率规划方法及系统，引入频率规划单元FPU并提供FPU为1和FPU为7的两种频率规划方法：根据设定的频率规划方案，将不同频率子集分配给每个小区的基站和各中继节点。本发明巧妙、灵活的频率规划设计能有效降低用户的小区间干扰。该系统的每个中继节点的三个扇区的频率子集相同，降低了中继节点复杂度；将固定中继节点设置于六边形小区顶点，采用定向天线实现定向传输，使同一中继节点为三个小区所共用，既减少了小区间干扰源和干扰强度，增强了小区之间的联系，也为用户在各小区间的切换带来便利。本发明能为小区边缘用户提供更好服务，有效提高小区边缘用户的服务质量，为小区间的信令交互和用户接入带来便利。

Description

用于固定中继的蜂窝通信系统的频率规划方法及系统

技术领域

本发明涉及一种用于固定中继的蜂窝移动通信系统的频率规划方法及其通信系统的结构组成，属于移动通信的技术领域。

背景技术

随着移动通信系统的迅速发展和多媒体应用及业务的不断增多，人们对高速数据业务的需求也在不断增长。然而，传统的蜂窝移动通信系统的组网构造要实现未来移动通信系统所期望的数据高速传输速率与系统容量的目标，是非常困难的。传统的蜂窝移动通信系统的网络结构面临两个难题：一方面，未来无线通信系统的数据传输速率比3G无线通信系统高出两倍以上，而无线信号的传输损耗同传输速率呈线性递减关系，所以如此高速的数据传输速率对发射机的功率提出了较高的设备要求；另一方面，2GHz及更低的频带已经被3G移动通信系统和其他无线通信系统所占用，因此未来移动通信系统将使用更高频段的频率。然而，高频段的频谱资源在信号传输时，不仅路径损耗更快，而且，非常不利于非视距环境的传输，无线信号的衰减将更加严重。

因此，如何在高频段的频谱资源上为所有用户、尤其是小区边缘的移动终端提供高速的数据传输速率，并满足系统的高吞吐量要求，是目前的移动通信研究过程中必须解决的问题之一。

在传统的蜂窝移动通信系统的网络架构中，是通过小区分裂的方式增加基站的部署密度，减小小区的覆盖面积，以实现系统吞吐量与数据传输速率的提高。然而，这种方法的部署成本非常高，只有当通信用户的数目与基站呈同样数量级的增加时才是可行的。但是，在许多国家，尤其是发达的欧美国家，移动通信业务已经高度普及，终端用户的增加空间已经很小，因此小区分裂所能提供的作用已经达到极限，上述方法并不适用于未来移动通信系统的要求。而在中国的北京、上海等大城市，基站已经非常密集，已经很难继续使用小区分裂技术了，只能寻求其他更好的技术方案来解决这个问题。虽然一些先进的无线传输技术，例如干扰消除算法和智能天线技术可以缓解该问题。然而，仅仅利用这些技术要达到未来移动通信系统所企图的无处不在的高速率业务与较大的系统容量，又是远远不够的，至多只能在一定程度上缓解上述问题。

因此，为了满足未来移动通信系统所要求的高数据传输速率、大系统容量以及广覆盖的业务要求，不仅要采用先进的无线传输和智能天线等先进技术，还需要对现有的蜂窝移动通信系统的网络架构进行合理的改进，以提高其系统性能，进一步提高移动通信系统的传输能力。

目前，已经研制成功与提出了一些蜂窝网络架构，其中基于无线中继的多跳技术得到了人们的广泛关注。将中继通信技术融合到传统的蜂窝移动通信系统网络中，并基于现有的蜂窝网络基础，构建高效、低成本的蜂窝通信系统，被认为是目前最具有发展前景的系统网络构建方案。

基于中继的蜂窝网络系统的基本设计思想是将一跳通信链路拆分为多跳通信链路，通过缩短通信节点之间的传输距离，改善信道质量的方式，实现通信链路质量和信道容量双提升的效果。因此，在基于中继的蜂窝网络中，用户终端的发射机可以用相比单跳通信链路更小的发射功率在信道质量较好的通信链路中传输信号，并降低对其他通信链路的干扰，从而潜在地增加了系统的容量。另外，基于中继节点的网络结构还能为处于通信盲点区域或深衰落区域的用户提供可靠的通信服务，从而实现了小区覆盖范围的延展。

从目前的发展来看，从传统的单跳传输、点对点通信到目前的多跳传输以及多点合作式通信，基于中继的通信网络技术更加符合未来或3G后的移动通信系统的要求，也是当前移动通信领域的研究热点之一。可以说，在未来或3G后的移动通信系统中，必将采纳与大量使用中继技术。

中继蜂窝网络把传统通信系统中的单跳链路分割成多跳链路，同时引入新的网络节点：中继节点用于承担基站与用户终端的数据或信令的转发操作，这些都给蜂窝网络中的中继节点赋予了新的特点，也给蜂窝中继网络的研究带来了挑战。由于在传统移动通信系统中的六边形蜂窝小区中引入了中继节点，这些系统网络中的小区结构如何设计，即每个小区中如何设置中继节点，设置几个固定中继节点较为合理，都是必须考虑的关键问题。

在蜂窝中继网路中，引入中继节点后，有部分用户的原有单跳链路变成了两跳。即对于单跳用户，传输链路仍然为基站-终端链路；对于两跳用户，需要中继节点先从基站处接收信息，再转发给用户，其传输链路为：基站-中继节点链路和中继节点-用户链路。因此与传统的蜂窝网络结构相比较，由于蜂窝中继节点网络引入了中继节点，基站-中继节点链路的出现需要应用额外的频谱资源。因此，在蜂窝中继网络中，如何在基站-终端链路、基站-中继节点链路与中继节点-终端链路之间分配和复用频谱资源，也就是如何执行蜂窝中继网络中的频率规划，是一项颇具挑战性的工作。如果通过引入一些先进技术，比如动态信道分配策略、扩频技术和智能天线技术，能够大大降低频率规划的要求。但是，使用这些先进技术将带来一些新的问题，比如：成本增加，需要相邻小区间的时间严格同步以及对手机终端的要求更高等。然而，和上述先进技术相比较，频率规划是一种更加经济、实用的技术手段。

另一方面，正交频分多址OFDMA(Orthogonal Frequency Division MultipleAccess)技术是未来宽带无线通信网络中一种很有前景的物理层技术。基于OFDMA蜂窝中继网络是下一代无线移动通信系统中非常具有竞争力的解决方案之一。但是，OFDMA并没有码分多址CDMA(Code Division Multiple Access)那样与生俱来的抵抗干扰的本领。虽然在OFDMA系统中，正交子载波的使用保证了小区内用户间的正交性，使得小区内不存在干扰。然而，小区间的干扰ICI(Inter-cell Interference)就成为系统的主要干扰源，尤其在小区边缘，ICI尤其严重，使得小区边缘用户的服务质量受到严重影响。为了解决这个问题，已有许多文献介绍了相关研究情况，其中热点之一是通过合理的频率规划方案进行干扰协调。因此，通过合理的频率规划方案来减小ICI、改善小区边缘用户的传输性能是很重要的。

现在，已经研究和提出下述几种可以采用的频率规划方案：

(1)为中继节点额外预留资源：这是最容易想到的方案，也是一种相对简单的办法；同时也是一种保守的方法。众所周知，无线资源非常宝贵，然而，该方案将本来就非常有限的无线资源再划出一部分，单独为中继节点预留。在繁忙的通信系统中，这种方案并不理想。

(2)转向其他资源：非注册的频段是一个有吸引力的选择。该方法是让基站使用注册频段与中继节点或终端通信，中继节点则使用非注册的频段与基站或终端进行通信。其缺点是：使系统架构复杂化，同时由于中继节点和移动终端都需要在两个空中接口上操作，也会使中继节点和移动终端的功能复杂化。另外，非注册频段的传输质量无法保证。

(3)应用系统中已经使用的资源：通过复用或借用系统中已使用频段的方式为中继节点取得可用信道。该方法不会消耗任何额外的无线电资源，并且也不需要对用户终端进行任何改变。因此，这是最值得优先考虑和选择的一种方案，也是当今业界科技人员最为关注和研究最多的技术方案。需要注意的是，由于中继节点是通过复用已使用频段的方式取得可用信道，因此，在这种技术方案中，合理的频率规划尤为重要。本发明正是采用该方法谋求取得技术上的突破。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于固定中继的蜂窝移动通信系统的频率规划方法及其系统的结构组成，以改善小区边缘用户的服务质量，有效提高系统传输的覆盖质量和频谱效率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于固定中继的蜂窝移动通信系统的频率规划方法，其特征在于，所述方法包括下列操作步骤：

(1)根据蜂窝移动通信系统的小区部署要求，每个小区设置1个基站和多个中继节点，并初始化设置小区参数；

(2)将每个小区的可使用频率资源分为多个正交的频率子集，其中频率子集的数量与每个小区的基站和多个中继节点的数量之和相等；

(3)根据设定的频率规划方案，将不同频率子集分配给每个小区中的基站和多个中继节点；

(4)对于小区的每个用户，根据用户信息并结合基站和中继节点的工作参数，为用户选择与确定为其提供服务的基站和/或中继节点，即确定用户归属于哪个基站和/或中继节点的服务范围；

(5)用户使用其服务站点的频率子集中的频段进行信号传输，再统计系统吞吐量。

所述步骤(3)进一步包括下列操作步骤：

(31)引入频率规划单元FPU，表示进行频率规划的最小的小区簇中的小区数量，在该小区簇中，每个小区必须采用互不相同的频率规划方法，但该小区簇之外的其他小区能够使用对应相同的频率规划方法；

(32)基于频率规划单元FPU的个数，提供下述两种频率规划的分配方法：

FPU为1的方案：每个小区的频率规划都相同，即在每个小区中，一个频率子集被分配给基站，用于基站-用户链路；其余六个频率子集分别被分配给六个固定中继节点，用于基站-中继节点和中继节点-用户的链路；

FPU为7的方案：对于同一个FPU内的7个小区采用互不相同的频率规划，该频率规划的原则是：对于每个中继节点的3个分属于相邻小区的120°扇区，使该三个扇区采用相同的频率子集。

(4)对于小区的每个用户，根据用户信息并结合基站和中继节点的工作参数，为用户选择与确定用作其服务站点的基站和/或中继节点，即确定用户归属于哪个基站或中继节点的服务范围。

所述步骤(4)进一步包括下列操作步骤：

(41)从小区的多个中继节点中选出两个离用户最近的中继节点作为备选的中继节点；

(42)分别计算用户从基站和该两个中继节点所接收到的信干噪比SINR，再比较三者大小后，选择数值最大的SINR所对应的站点作为用户的服务站点。

所述步骤(5)进一步包括下列操作步骤：

(51)对每个用户分别计算其信号传输过程中的接收到的信干噪比SINR；

(52)根据用户的SINR得到用户的频谱效率，并计算系统吞吐量。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种采用上述频率规划方法的移动通信系统，该系统的每个小区都呈六边形蜂窝结构，设有基站和中继节点；其特征在于：所述系统的每个小区都设有一个位于小区中心、采用全向天线的基站，每个小区中有六个分别设置于该小区的六个顶点、处于相邻三个小区边缘的中继节点，每个中继节点都采用120°的裂向天线，该天线的三个波束分别指向不同的小区，为三个小区服务；因每个中继节点都被三个小区所共用，故每个中继节点都隶属于三个小区，即每个中继节点的三个120°扇区分别归属于三个相邻小区，并能够同时与三个基站相通信。

本发明的技术创新特点或关键点主要有下述两个：

首先是提出一种新的蜂窝中继移动通信系统，其结构特点是：该移动通信系统中的每个中继节点的三个扇区都采用相同的频率子集，降低了中继节点的复杂度，并为用户在小区间的切换带来了便利。再将固定中继节点设置于六边形小区的顶点，并采用定向天线实现中继节点的定向传输，使同一中继节点为三个小区所共用，既增强了小区之间的联系，也为用户在各个小区之间的切换带来便利。中继节点采用定向天线，降低了小区间干扰ICI，使得中继用户所接收到的干扰，将只来自于某一方向上使用同一频率的中继节点或基站，从而减少了小区间干扰源的数量和干扰强度。因中继节点设置在小区边缘，能够为小区边缘用户提供更好的服务，有效提高了小区边缘用户的服务质量；而且，发生小区间切换的用户在切换前后将很有可能使用同一中继的不同波束，这就使得小区间的信令交互和用户的接入变得更加便利。

另外，本发明中首创引入频率规划单元FPU的概念，所提供的两种频率规划方法：频率规划单元为1的频率规划方法(FPU-1)和频率规划单元为7的频率规划方法(FPU-7)。主要创新在于FPU-7方法，其巧妙、灵活的频率规划设计可以有效降低用户的小区间干扰。

附图说明

图1是本发明用于固定中继的蜂窝移动通信系统的频率规划方法操作步骤流程图。

图2是本发明实施例的蜂窝移动通信系统的小区结构示意图。

图3(A)、(B)分别是本发明实施例中的FPU为1和FPU为7的两种频率规划方法的示意图。

图4(A)、(B)分别是本发明实施例中的FPU为1和FPU为7的两种频率规划方法中单跳用户的干扰情况示意图。

图5(A)、(B)分别是本发明实施例中的FPU为1和FPU为7的两种频率规划方法中两跳用户的干扰情况示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1，介绍本发明用于固定中继的蜂窝移动通信系统的频率规划方法的具体操作步骤：

(1)根据蜂窝移动通信系统的小区部署要求，每个小区设置1个基站和多个中继节点，并初始化设置小区参数；

(2)将每个小区的可使用频率资源分为多个正交的频率子集，其中频率子集的数量与每个小区的基站和多个中继节点的数量之和相等；

(3)根据设定的频率规划方案，将不同频率子集分配给每个小区中的基站和多个中继节点；

(4)对于小区的每个用户，根据用户信息并结合基站和中继节点的工作参数，为用户选择与确定为其提供服务的基站和/或中继节点，即确定用户归属于哪个基站和/或中继节点的服务范围；

(5)用户使用其服务站点的频率子集中的频段进行信号传输，再统计系统吞吐量。

本发明已经由申请人进行了实施试验，下面结合实施例的介绍，详细说明本发明方法的操作步骤和系统的结构组成。

本发明实施例的移动通信系统的仿真参数设置如下表1所示：

该蜂窝移动通信系统由19个小区组成，其结构如下：围绕中心小区的第一层有6个小区，第二层有12个小区。为方便起见，将中心小区命名为主小区，其他小区命名为干扰小区；并用自然数对小区顺序编号为：j＝0，1，2，...，19，每个小区中的6个中继节点编号为：k＝1，2，...，6。再对传输过程进行分析：考虑主小区的周围有两层小区(干扰小区)对其中用户产生影响，并假设周围小区所有可能的干扰源都在使用与该小区用户相同的子载波传送信号，保证该通信系统可以在最差情况下正常运行。由于在中继节点与其所属的基站链路之间通常都会引入一些性能增强技术，故假设基站与中继节点之间的链路质量非常理想，从而支持较高的自适应调制与编码模式与中继的解码转发。

下面以该19小区蜂窝移动通信系统为例，按照本发明方法具体说明本发明实施例的操作步骤如下：

步骤1、部署小区结构，并初始化设置系统参数。

参见图2，介绍本发明实施例的小区结构：基站位于小区中心，采用全向天线；六个中继节点分别设置于小区的六个顶点，处于相邻三小区的边缘，并采用120°的裂向天线，天线的三个波束分别指向不同的小区，为三个小区服务。由于中继节点被三个小区所共用，因此每个中继节点都隶属于三个小区，并能够同时与三个基站互相联系。这样的小区结构具有很多优点，这里不再赘述。

步骤2、将每个小区可使用的频率资源分为多个正交的频率子集。

每个小区设有1个基站和6个中继节点，因此，实施例蜂窝系统的频率资源被分成下述7个正交的频率子集：F₁、F₂、F₃、F₄、F₅、F₆、F₇。在每个小区中，一个子集是分配给基站使用的频率资源，用于基站与用户的直接通信；另外六个子集都是分配给中继节点的频率资源，用于基站-中继节点链路与中继节点-用户链路。

步骤3、根据设定的频率规划方法，将不同频率子集分配给小区中不同站点。

参见图3，详细说明本发明实施例的频率规划方法的操作内容：

(31)引入频率规划单元FPU，表示进行频率规划的最小的小区簇中的小区数量，在该小区簇中，每个小区必须采用互不相同的频率规划方法，但该小区簇之外的其他小区能够使用对应相同的频率规划方法；

(32)基于频率规划单元FPU的个数，提供下述两种频率规划的分配方法：

FPU为1、即频率规划的最小小区单元为1的方案(参见图3(A))：每个小区的频率规划都相同，即在每个小区中，一个频率子集F₇被分配给基站，用于基站-用户链路，其余六个频率子集分别被分配给六个固定中继节点，用于基站-中继节点和中继节点-用户的链路。也就是将子载波集F₇用于一跳用户，子载波集F₁、F₂、F₃、F₄、F₅、F₆用于两跳用户。该方法把分配给中继节点的频率资源分割成6份，通过物理隔离有效降低了邻近小区间的干扰。该方案的每个小区都使用了所有频率资源，小区的频率复用比较紧凑，频率复用因子达到了1。

FPU为7的方案(参见图3(B))：对于同一个FPU内的7个小区采用互不相同的频率规划，该频率规划的原则是：对于每个中继节点的3个分属于相邻小区的120°扇区，使该三个扇区采用相同的频率子集。虽然该频率规划方法的FPU为7，但是，其频率复用因子依然为1。因为每个小区都使用了全部的频率资源。可以看到，在该巧妙的频率规划方案的设计下，每个中继节点的三个扇区都使用相同的频率，由于中继节点安装了定向天线，能够避免扇区间的干扰。在该方案中，每个中继节点只需要管理一个频率子集，从而降低了对中继节点的电路结构要求，而小区间的软切换也将变得更加便利。

步骤4、对小区中的每个用户选择服务站点。

本发明实施例中的选择服务站点时，在选择用户接入点的过程中考虑了路径损耗、阴影衰落以及热噪声和干扰带来的影响。该选择方法包括如下步骤：

(41)从小区的六个中继节点中选出两个离移动终端最近的中继节点RS₁和RS₂作为备选的中继节点；

(42)分别计算移动终端从基站和该两个中继节点所接收到的信号信干噪比SINR，并分别记为SINR_BS、SINR_RS1和SINR_RS2，再比较这三者的大小后，选择数值最大的SINR所对应的节点作为与该移动终端通信的服务节点。

步骤5、用户使用其服务站点的频率子集中的频段进行信号传输，再统计该发明方法的系统吞吐量。

用户选择服务节点后，在该节点的频率子集中选择可用频率来传输信号。若该子集中当前没有可用的频点，则用户的信号传输按照中断进行处理。

该步骤包括下列两个操作内容：

(51)对每个用户分别计算其信号传输过程中的接收信号的信干噪比SINR；

下面对单跳用户和两跳用户分别阐述计算SINR的方法和步骤。

参见图4，说明单跳用户的SINR计算：0号小区为主小区，其余小区为干扰小区，灰色区域表示对主小区用户有干扰的小区，其中，深灰色代表干扰源为基站，浅灰色代表干扰源为中继节点。除了主小区外的其他白色区域表示无法干扰到主小区用户的小区。

由图4可见，当用户选择基站进行直传时，对于FPU为1的频率规划方法，因各小区基站均使用相同的频率资源，主小区中与基站直接通信的用户受到的干扰来自主小区周围两层18个小区(即BS：1，2，...18)的基站。

假设主小区的用户i从本小区基站接收的信号功率为：式中，P^BS为基站的发送功率，为主小区基站与主小区用户i间的信道增益。

用户i接收到的干扰信号来自其他小区的基站，干扰信号的功率为：

式中，j为小区编号，

为第j个小区基站与主小区用户i间的信道增益。

因此，用户i的接收信号的SINR为：

式中，N₀为噪声功率密度，B为带宽。

对于FPU为7的频率规划方法，干扰情况有所不同。由于精巧的频率规划设计，单跳用户只会受到阴影小区的6个中继的干扰(如图4(B)所示)。此时，用户i接收到的干扰信号功率为：式中，k代表中继节点标号，

为第j个小区中干扰中继与主小区用户i之间的信道增益，P^R为中继的发送功率。

因此，用户i的接收SINR可以表示为：

再说明两跳用户的SINR计算：

为方便起见，以接入中继节点3的用户为例，计算其SINR。

参见图5，对于FPU为1的频率规划方法，由于中继节点使用了120°裂向天线，因此用户i只受到右上方小区相同位置的中继节点的干扰。当用户与中继节点3通信时，只有虚线之上的邻近小区中继节点3对该用户有干扰作用，虚线之下的中继节点3无法辐射到该用户。主小区用户i的接收SINR为：

${\mathrm{SINR}}_i=\frac{P^R{C}_{i,0}^{R3}}{\underset{j=\mathrm{3,4}}{\mathrm{\Σ}}{P}^R{G}_{i,j}^{R3}+\underset{j=10}{\overset{14}{\mathrm{\Σ}}}{P}^R{G}_{i,j}^{R3}+N_{0}B};$

对于FPU为7的频率规划方法，干扰情况更加复杂(参见图5(B)所示)。当主小区用户i与中继节点3通信，干扰源为三个基站和七个中继。用户i受到的干扰信号功率可以计算为：

则，用户i的接收信号的SINR为：

(52)根据用户的SINR得到用户的频谱效率，并计算系统吞吐量。

为了增加系统的吞吐量和扩展高速率业务的覆盖，本发明采用了自适应调制编码技术AMC(Adaptive Modulation and Coding)，根据接收信号的SINR的不同，采用不同的调制和编码方案。下面的表2描述了在本发明实施例中使用AMC时，接收信号的SINR和频谱效率的关系，即所采用的自适应调制与编码技术的相应参数。统计系统吞吐量时，根据所得到的SINR，通过查表2能够得到频谱效率。

假设对于主小区的用户i，查表得到的其频谱效率为eff(i)，且总用户数为n，则系统的平均频谱效率为：

设每个用户使用的传输带宽相同，其总带宽为B_MS，则当总用户数为n，已知各用户的频谱效率eff(i)(i＝1，2，...，n)时，小区的吞吐量为：

以上是申请人对本发明方法执行的一个具体实施例。由该实施例可以看出，应用本发明的频率规划方法及其通信系统的小区结构后，可以有效地将小区间干扰控制在一定范围内，并提高小区边缘用户的服务质量。

Claims (5)

1.一种用于固定中继的蜂窝移动通信系统的频率规划方法，其特征在于，所述方法包括下列操作步骤：

(1)根据蜂窝移动通信系统的小区部署要求，每个小区设置1个基站和多个中继节点，并初始化设置小区参数；

(2)将每个小区的可使用频率资源分为多个正交的频率子集，其中频率子集的数量与每个小区的基站和多个中继节点的数量之和相等；

(3)根据设定的频率规划方案，将不同频率子集分配给每个小区中的基站和多个中继节点；

(4)对于小区的每个用户，根据用户信息并结合基站和中继节点的工作参数，为用户选择与确定为其提供服务的基站和/或中继节点，即确定用户归属于哪个基站和/或中继节点的服务范围；

(5)用户使用其服务站点的频率子集中的频段进行信号传输，再统计系统吞吐量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)进一步包括下列操作步骤：

(31)引入频率规划单元FPU，表示进行频率规划的最小的小区簇中的小区数量，在该小区簇中，每个小区必须采用互不相同的频率规划方法，但该小区簇之外的其他小区能够使用对应相同的频率规划方法；

(32)基于频率规划单元FPU的个数，提供下述两种频率规划的分配方法：

FPU为1的方案：每个小区的频率规划都相同，即在每个小区中，一个频率子集被分配给基站，用于基站-用户链路；其余六个频率子集分别被分配给六个固定中继节点，用于基站-中继节点和中继节点-用户的链路；

FPU为7的方案：对于同一个FPU内的7个小区采用互不相同的频率规划，该频率规划的原则是：对于每个中继节点的3个分属于相邻小区的120°扇区，使该三个扇区采用相同的频率子集。

(4)对于小区的每个用户，根据用户信息并结合基站和中继节点的工作参数，为用户选择与确定用作其服务站点的基站和/或中继节点，即确定用户归属于哪个基站或中继节点的服务范围。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(4)进一步包括下列操作步骤：

(41)从小区的多个中继节点中选出两个离用户最近的中继节点作为备选的中继节点；

(42)分别计算用户从基站和该两个中继节点所接收到的信干噪比SINR，再比较三者大小后，选择数值最大的SINR所对应的站点作为用户的服务站点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(5)进一步包括下列操作步骤：

(51)对每个用户分别计算其信号传输过程中的接收到的信干噪比SINR；

(52)根据用户的SINR得到用户的频谱效率，并计算系统吞吐量。

5.一种采用权利要求1所述频率规划方法的移动通信系统，该系统的每个小区都呈六边形蜂窝结构，设有基站和中继节点；其特征在于：所述系统的每个小区都设有一个位于小区中心、采用全向天线的基站，每个小区中有六个分别设置于该小区的六个顶点、处于相邻三个小区边缘的中继节点，每个中继节点都采用120°的裂向天线，该天线的三个波束分别指向不同的小区，为三个小区服务；因每个中继节点都被三个小区所共用，故每个中继节点都隶属于三个小区，即每个中继节点的三个120°扇区分别归属于三个相邻小区，并能够同时与三个基站相通信。

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