CN101925078B - 中继系统资源复用的方法和网络侧设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了中继系统资源复用的方法和网络侧设备。本发明的方法包括：确定扇区中第二时隙内的用户设备的干扰比和干扰信噪比；根据用户设备的干扰比和干扰信噪比，确定用户设备是可复用的或不可复用的用户设备；以及将扇区中第二时隙的总频谱资源分别分配给可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备使用，其中分配给可复用的用户设备的频谱资源供可复用的直传用户设备和中继用户设备复用。本发明的网络侧设备包括第一确定模块、第二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将用户设备分为可复用和不可复用的用户设备，能够有效避免干扰，提高用户设备的干扰信噪比性能，从而增加整个系统的吞吐量。

Description

中继系统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系统资源复用的方法和网络侧设备。

背景技术

未来移动通信系统致力于在全网覆盖范围内为尽可能多的用户设备提供高速率和大吞吐量的数据业务，这对未来的通信技术和网络结构提出了新的挑战。由此，一种新型的低成本网络结构——协同中继网络孕育而生。

基于中继的下一代网络构架已经成为目前的研究热点，它通过协作传输技术，不仅可以支持信源端与信宿端之间的直接通信，而且通过引入一个或多个中继站(Relay Station，简称“RS”)，使得信源端发出的信息还能由各中继站经过一定方式的处理后再转发至信宿端。这种多跳传输方式通过中继站绕开阻碍电波传输的建筑物、植被等障碍物，在一定程度上克服了大尺度衰落的影响，减小了收发终端间的路径损耗，降低了设备发射功率，从而抑止系统干扰并提高信号的信噪比(Signal to Noise Ratio，简称“信噪比”)。

对于通信系统而言，无线接入技术最重要的性能指标是频谱利用率和干扰信噪比(Signal to Interference and Noise Ratio，简称“SINR”)的保障。为了提高频谱利用率，通常在部署网络时都需要尽可能地使频率复用因子趋近于1，而为了保证提供令用户满意的服务，则需要有效地保证特别是边缘用户设备的传输速率。中继技术的引入能够有效地提高系统吞吐量，扩大小区的覆盖范围。但是由于中继站的半双工性，中继用户设备会使用双倍的传输资源，大大降低了频谱的利用效率。另一方面，中继站的引入增加了干扰源，小区内直传用户设备还将受到中继站的干扰。

为此，现有技术中提出这样一种方案，该方案由RS测量来自基站(BaseStation，简称“BS”)和其它RS的潜在干扰强度，并将测量结果报告给BS。BS根据RS上报的干扰强度将RS分为N个组，并在N个时间阶段内复用调度，每个时间阶段都包括上、下行两个方向的通信。

上述技术方案在频率复用效率和容量上有一定程度的提高，但是该方案没有考虑小区内中继用户设备受到来自BS的干扰，也没有考虑到直传用户设备受到来自本扇区RS的干扰。因此，在上述技术方案中，中继系统内受到干扰较大的用户设备的信噪比很低，用户设备的数据传输能力有限，由此影响整个系统的吞吐量。

发明内容

为此，本发明要解决的技术问题是提供中继系统资源复用的方法和网络侧设备，以减小用户设备受到的干扰，提高用户设备的干扰信噪比性能，增加用户设备的数据传输能力，从而增加整个系统的吞吐量。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种中继系统资源复用的方法，所述中继系统包括基站、中继站和用户设备，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，所述方法包括：

确定扇区中所述第二时隙内的用户设备的干扰比和干扰信噪比；

根据所述用户设备的干扰比和干扰信噪比，确定所述用户设备是可复用的或不可复用的用户设备；以及

根据可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备的数量之间的比例关系，将所述扇区中第二时隙的总频谱资源分别分配给所述可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备使用，其中，分配给所述可复用的用户设备的频谱资源供可复用的直传用户设备和可复用的中继用户设备复用。

本发明实施例还提供了一种用于中继系统资源复用的网络侧设备，所述中继系统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：

第一确定模块，用于确定扇区中所述第二时隙内的用户设备的干扰比和干扰信噪比；

第二确定模块，用于根据所述用户设备的干扰比和干扰信噪比，确定所述用户设备是可复用的或不可复用的用户设备；以及

第一分配模块，用于根据可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备的数量之间的比例关系，将所述扇区中第二时隙的总频谱资源分别分配给所述可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备使用，其中，分配给所述可复用的用户设备的频谱资源供可复用的直传用户设备和可复用的中继用户设备复用。

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将用户设备分为可复用和不可复用的用户设备，使得性能较差的不可复用的用户设备能够独享资源，避免第二时隙内基站对中继用户设备的干扰以及中继站对直传用户设备的干扰，从而能够有效地增加用户设备的数据传输能力，同时使得性能较好的可复用的用户设备共享资源，进一步增加用户设备的数据传输性能，从而能够提高系统频谱资源利用效率，增加整个系统的吞吐量。

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是本发明实施例的中继系统资源复用的方法的流程图；

图2是第一时隙和第二时隙中扇区的频谱资源分配的示意图；

图3是本发明实施例的中继系统资源复用的方法的另一流程图；

图4是本发明实施例的用于中继系统资源复用的网络侧设备的示意图；

图5是本发明实施例的用于中继系统资源复用的网络侧设备的另一示意图；以及

图6是本发明实施例的用于中继系统资源复用的网络侧设备的再一示意图。

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。

对于中继系统而言，中继系统通常可以包括基站、中继站和用户设备，用户设备又可以包括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用户设备，直传用户设备则指直接由基站接入网络的用户设备。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中继用户设备的传输链路，直传链路指基站到直传用户设备的传输链路。

本发明实施例将采用如表一所示的帧结构进行描述，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。

表一

BS→MSi	BS→MSj
		BS→RSk	RSk→MSk

第一时隙    第二时隙

如图1所示，本发明实施例提供了一种中继系统资源复用的方法，该方法包括：

S110，确定扇区中第二时隙内的用户设备的干扰比和干扰信噪比；

S120，根据用户设备的干扰比和干扰信噪比，确定用户设备是可复用的或不可复用的用户设备；以及

S130，根据可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备的数量之间的比例关系，将扇区中第二时隙的总频谱资源分别分配给可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备使用，其中，分配给可复用的用户设备的频谱资源供可复用的直传用户设备和可复用的中继用户设备复用。

基站可以首先确定扇区中第二时隙内的用户设备的干扰特性，然后基站可以根据各用户设备(包括直传用户设备和中继用户设备)的干扰特性对这些用户设备进行分类，优选地，基站可以根据用户设备的干扰比和干扰信噪比对用户设备进行分类。

通常地，基站可以将性能较好的用户设备确定为可复用的用户设备，特别是干扰性能较好的用户设备，例如干扰信噪比较高的用户设备。由于这部分用户设备的性能较好，进行频谱资源复用后，直传用户设备受到RS的干扰以及中继用户设备受到BS的干扰对这些用户设备的数据传输性能影响有限，由此，这部分用户设备进行资源复用后，能够有效地利用频谱资源，增加用户设备的数据传输性能，增加系统的吞吐量。

另一方面，对于性能较差的用户设备，特别是干扰性能较差的用户设备，例如处于扇区或小区边缘的用户设备，如果进行资源复用，则这部分用户设备由于进一步受到RS和/或BS的干扰，而将严重影响其数据传输性能，由此严重影响系统的吞吐量。因此，基站可以将这些性能较差的用户设备确定为不可复用的用户设备，使得性能较差的不可复用的用户设备能够独享资源，避免第二时隙内基站对中继用户设备的干扰以及中继站对直传用户设备的干扰，从而能够有效地增加不可复用的用户设备的数据传输能力，从而增加系统的吞吐量。

基站在确定各用户设备是可复用的用户设备还是不可复用的用户设备之后，基站可以根据可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备的数量之间的比例关系，将扇区中第二时隙的总频谱资源分别分配给可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备使用，其中，分配给可复用的用户设备的频谱资源供可复用的直传用户设备和可复用的中继用户设备复用。

基于上述技术方案，由于本发明实施例的方法通过根据用户设备的干扰比和干扰信噪比，将用户设备分为可复用和不可复用的用户设备，从而能够有效地提升用户设备的干扰性能，增加用户设备的数据传输能力，增加整个系统的吞吐量。

在本发明另一实施例中，基站可以通过多种方式确定用户设备的干扰比和干扰信噪比，例如基站可以接收用户设备上报的干扰比和干扰信噪比，或基站可以接受用户设备上报的干扰性能而确定其干扰比和干扰信噪比。其中，干扰比是第一干扰与第三干扰的比值，第一干扰是第一时隙中的用户设备测量的来自中继系统内所有基站的干扰，第二干扰是第二时隙中的用户设备测量的来自中继系统内所有基站和中继站的干扰，而第三干扰则是第二干扰与第一干扰的差值；干扰信噪比是用户设备接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号的强度的比值，该干扰信号包括第二干扰和系统内的噪声。

具体地，例如在第一时隙，用户设备监听、测量来自系统内所有BS的干扰之和，即第一干扰I₁为：

$I_1=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{{\mathrm{BS}}_i}\·{\left|h_i\right|}^2---\left(1\right)$

其中，R_BS为BS单个子带上的发射功率，|h_i|²为第i个干扰BS到用户设备的信道衰落；

在第二时隙，用户设备监听、测量来自系统内所有BS和RS的干扰之和，即第二干扰I₂为：

$I_2=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{{\mathrm{BS}}_i}\·{\left|h_i\right|}^2+\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{RSj}}\·{\left|h_j\right|}^2---\left(2\right)$

其中，P_RS为RS单个子带上的发射功率，|h_j|²为第j个干扰RS到MS的信道衰落。

因此，可以得到系统内所有RS对用户设备的干扰，即第三干扰I₃为I₃＝I₂-I₁，并且用户设备受到的来自BS和RS的干扰比R_I为：

$R_I=\frac{I_1}{I_3}=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{{\mathrm{BS}}_i}\·{\left|h_i\right|}^2}{\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{BSj}}\·{\left|h_j\right|}^2}---\left(3\right)$

由此也可以得到用户设备上一个调度周期的干扰信噪比SINR为：

$\frac{s}{I_2+N}=\frac{P\·{\left|h\right|}^2}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{{\mathrm{BS}}_i}\·{\left|h_i\right|}^2+\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{RSj}}\·{\left|h_j\right|}^2+N}---\left(4\right)$

其中，s为用户设备接收的有用信号的强度，P为用户设备的接入节点的发射功率，|h|²为该接入节点到用户设备的信道衰落，N为系统内的噪声强度。

通过上述方式，用户设备只需测量两次干扰，基站就可以确定用户设备的干扰比和干扰信噪比，由此该方案简单且易于实现。

在本发明再一实施例中，基站可以根据用户设备的干扰比和干扰信噪比，通过各种准则确定用户设备是可复用的或不可复用的用户设备。当用户设备的干扰信噪比大于或等于高干扰信噪比门限值时，基站可以确定该用户设备是可复用的用户设备。当用户设备的干扰信噪比大于或等于低干扰信噪比门限值且小于高干扰信噪比门限值时，或当用户设备的干扰信噪比小于低干扰信噪比门限值时，基站可以确定干扰比大于第一干扰比门限值的直传用户设备是可复用的直传用户设备，干扰比小于或等于第一干扰比门限值的直传用户设备是不可复用的直传用户设备；基站也可以确定干扰比小于第二干扰比门限值的中继用户设备是可复用的中继用户设备，干扰比大于或等于第二干扰比门限值的中继用户设备是不可复用的中继用户设备。

其中，高干扰信噪比门限值Γ_h可以是中继系统内接收的有用信号的强度远大于干扰与噪声强度之和的、令用户满意度很高的、能够达到较高频谱效率的SINR值。例如，Γ_h可采用物理层能达到最大频谱效率的SINR值。低干扰信噪比门限值Γ_l可以是中继系统内用户满意度很低的、能够达到较低频谱效率的SINR值。例如，Γ_l可取值为0dB，即有用信号的强度等于干扰与噪声的强度之和。Γ_h和Γ_l的取值受中继系统内BS和RS的发射功率、系统占用的频谱资源、路损等多种因素影响。第一干扰比门限值Γ′可以根据中继系统内来自中继站的干扰对直传用户设备的性能影响而确定，第二干扰比门限值Γ″可以根据中继系统内来自基站的干扰对中继用户设备的性能影响而确定。例如，根据中继系统的各种参数，当直传用户设备受到来自中继站的干扰大于来自基站的干扰的Γ_RI(Γ_RI为常数)倍时，如果该直传用户设备不进行资源复用可带来较大的SINR增益，那么可以确定第一干扰比门限值为Γ′＝Γ_RI；当中继系统的参数改变时，第一干扰比门限值可以相应地改变。类似地，也可以根据中继系统的各种参数来确定第二干扰比门限值，以有效地提升用户设备的干扰性能，增加用户设备的数据传输能力，增加整个系统的吞吐量。

例如，如果BS的最大发射功率为40W，RS的最大发射功率为4.5W，中继系统带宽为100MHz，共有256个子载波，每8个子载波绑定成一个子带，路损模型采用WINNER中的C1模型，物理层采用的可正确传输的最低SINR值为-5dB，可达到最大频谱效率的SINR值为40dB。因此，低干扰信噪比门限值可取值为Γ_l＝0dB，高干扰信噪比门限值可取值为Γ_h＝40dB。此时，第一干扰比门限值和第二干扰比门限值可以分别设定为Γ′＝1，Γ″＝1。

优选地，基站可以根据下面的准则确定用户设备是可复用的还是不可复用的用户设备。为了描述方便可以定义M为所有用户设备集合，M_d为直传用户设备集合，M_r为中继用户设备集合，M_u为可复用的用户设备集合，M_{n_d}为不可复用的直传用户设备集合，M_{n_r}为不可复用的中继用户设备集合。

当用户设备的干扰信噪比满足SINR≥Γ_h时，即 $M_h=\left\{m_i\right|\mathrm{SI}{\mathrm{NR}}_{m_i}\≥{\mathrm{\Γ}}_h\},$ 其中，M_h称为高干扰信噪比用户设备集合，基站可以确定这些用户设备都为可复用的用户设备，即 $M_h\⋐M_u.$ 当SINR≥Γ_h时，由于Γ_h是能够达到的最大频谱效率，因而高干扰信噪比用户设备的SINR再大，其频谱效率也不会增大。另一方面，此时信号强度远大于扰与噪声的强度之和，因而如果高干扰信噪比用户设备复用频谱资源，则其SINR值仍然会很大，频谱效率很高，复用之后的系统的吞吐量一定增大。因此，基站可以将高干扰信噪比用户设备确定为可复用的用户设备，从而能够增加系统的吞吐量。

当用户设备的干扰信噪比满足SINR＜Γ_l时，即 $M_l=\left\{m_i\right|{\mathrm{SINR}}_{m_i}<{\mathrm{\&Gamma;}}_l\},$ 其中，M_l称为低干扰信噪比用户设备集合，或者，当用户设备的干扰信噪比满足Γ_l≤SINR＜Γ_h时，即 $M_m={\{m}_i|{\mathrm{\&Gamma;}}_l\&le;{\mathrm{SINR}}_{m_i}<{\mathrm{\&Gamma;}}_h\},$ 其中，M_m称为中干扰信噪比用户设备集合，对于直传用户设备而言，如果其干扰比R_I满足R_I≤1时，即该直传用户设备受到来自RS的干扰更大，基站可以确定该直传用户设备为不可复用的直传用户设备，即 $\&ForAll;m_i\&Element;(M_d\&cap;M_l)\mathrm{or}(M_d\&cap;M_m),$ if $R_{I{m}_i}\&le;1,$ m_i∈M_{n_d}，否则基站可以确定该直传用户设备为可复用的用户设备，即 $\&ForAll;m_i\&Element;(M_d\&cap;M_l)\mathrm{or}(M_d\&cap;M_m),$ if $R_{I{m}_i}>1,$ m_i∈M_u；对于中继用户设备而言，如果其干扰比R_I满足R_I≥1时，即该中继用户设备受到来自BS的干扰更大，基站可以确定该中继用户设备为不可复用的中继用户设备，即 $\&ForAll;m_i\&Element;(M_r\&cap;M_l)\mathrm{or}(M_d\&cap;M_m),$ if $R_{{\mathrm{Im}}_i}\&GreaterEqual;1,$ m_i∈M_{n_r}，否则基站可以确定该中继用户设备为可复用的用户设备，即 $\&ForAll;m_i\&Element;(M_r\&cap;M_l)\mathrm{or}(M_d\&cap;M_m),$ if $R_{{\mathrm{Im}}_i}<1,$ m_i∈M_u。

或者，当用户设备的干扰信噪比满足SINR＜Γ_l时，即 $M_l=\left\{m_i\right|{\mathrm{SINR}}_{m_i}<{\mathrm{\&Gamma;}}_l\},$ 基站也可以直接确定这些低干扰信噪比用户设备都为不可复用的用户设备，而不管用户设备的干扰比的大小，即 $(M_l\&Subset;M_{n\_d})\mathrm{or}(M_l\&Subset;M_{n\_r}).$

基站通过将受到BS干扰更大的中继用户确定为不可复用的中继用户设备，以及将受到RS干扰更大的直传用户确定为不可复用的直传用户设备，能够避免本扇区内的BS或RS的干扰，也可避免系统内其它扇区BS或RS的干扰，从而能够有效地提高用户设备的SINR性能，增加用户设备的数据传输性能，并提高系统的吞吐量。

基站可以按照M_{n_d}、M_{n_r}和M_u的比例将第二时隙总的频谱资源Ω_total分别分为Ω_{n_d}、Ω_{n_r}和Ω_u，并分配给各用户设备集合，其中，第二时隙中扇区的频谱资源分配情况可以如图2中的(a)和(b)所示。在图2的(a)中，基站将不可复用的用户设备的频带资源和可复用的用户设备的频带资源区分开，可以有效地抑制来自其它扇区内可复用资源上的干扰。与图2的(a)相比，在图2的(b)中，基站可以进一步将Ω_{n_d}和Ω_{n_r}区分开，不仅可以有效抑制来自其它扇区内可复用资源上的干扰，而且可以进一步有效地抑制来自其它扇区内Ω_{n_d}或Ω_{n_r}资源上对本扇区不可复用的中继用户设备或直传用户设备的干扰，从而进一步提升用户设备的性能，增加系统的吞吐量。

在本发明再一实施例中，在S130之后，中继系统资源复用的方法还可以包括：

S140，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或等于预设的两跳速率之差门限值；以及

S150，根据该比例系数，将扇区的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分配给第二时隙中的可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备之后，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分配给中继链路和第一时隙中的直传用户的直传链路，优选地，基站将总频谱资源分配给中继链路和第一时隙中不可复用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2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不可复用的直传用户设备，从而能够进一步提高中继系统直传用户设备的传输速率，由此也进一步提高中继系统的总容量性能，增加频谱资源的复用程度。

下面将描述用于中继系统资源复用的网络侧设备的实施例，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有效地提高用户设备的干扰信噪比性能，提高用户设备的传输速率，从而增加中继系统的吞吐量。

如图4所示，本发明实施例提供了一种用于中继系统资源复用的网络侧设备200，该中继系统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，网络侧设备200包括：第一确定模块210、第二确定模块220和第一分配模块230，其中，第一确定模块210用于确定扇区中第二时隙内的用户设备的干扰比和干扰信噪比；第二确定模块220用于根据用户设备的干扰比和干扰信噪比，确定用户设备是可复用的或不可复用的用户设备；第一分配模块230用于根据可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备的数量之间的比例关系，将扇区中第二时隙的总频谱资源分别分配给可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备使用，其中，分配给可复用的用户设备的频谱资源供可复用的直传用户设备和可复用的中继用户设备复用。

网络侧设备包括但不限于基站、中继站等。例如，基站的第一确定模块210可以通过接收用户设备上报的干扰比和干扰信噪比，或通过接受用户设备上报的干扰性能而确定用户设备的干扰比和干扰信噪比，而第二确定模块220根据第一模块210确定的用户设备的干扰比和干扰信噪比，确定用户设备是可复用的或不可复用的用户设备；第一分配模块230则根据第二确定模块220确定的各用户设备是否可复用的情况，将扇区的总频谱资源进行分配。

基于上述技术方案，由于本发明实施例的网络侧设备通过根据用户设备的干扰比和干扰信噪比，将用户设备分为可复用和不可复用的用户设备，从而能够有效地提升用户设备的干扰性能，增加用户设备的数据传输能力，增加整个系统的吞吐量。

上述实施例中涉及的如何确定用户设备是否可复用的具体操作准则，可以参考描述中继系统资源复用方法的实施例中所公开的相关内容，在此就不再赘述。

在本发明另一实施例中，如图5所示，第二确定模块220可以包括第一子单元222，该第一子单元222用于当用户设备的干扰信噪比大于或等于高干扰信噪比门限值时，确定用户设备是可复用的用户设备。第二确定模块220还可以包括第二子单元224，该第二子单元224用于当用户设备的干扰信噪比大于或等于低干扰信噪比门限值且小于高干扰信噪比门限值时，如果直传用户设备的干扰比大于第一干扰比门限值，则确定该直传用户设备是可复用的直传用户设备，否则确定该直传用户设备是不可复用的直传用户设备；如果中继用户设备的干扰比小于第二干扰比门限值，则确定该中继用户设备是可复用的中继用户设备，否则确定该中继用户设备是不可复用的中继用户设备。

第二确定模块220还可以包括第三子单元226，该第三子单元226用于当用户设备的干扰信噪比小于低干扰信噪比门限值时，确定干扰比大于第一干扰比门限值的直传用户设备是可复用的直传用户设备，干扰比小于或等于第一干扰比门限值的直传用户设备是不可复用的直传用户设备；并确定干扰比小于第二干扰比门限值的中继用户设备是可复用的中继用户设备，干扰比大于或等于第二干扰比门限值的中继用户设备是不可复用的中继用户设备。或者，第二确定模块220还可以包括第四子单元226，如图6所示，该第四子单元228用于当用户设备的干扰信噪比小于低干扰信噪比门限值时，确定该用户设备是不可复用的用户设备。

网络例设备通过将受到BS干扰更大的中继用户确定为不可复用的中继用户设备，以及将受到RS干扰更大的直传用户确定为不可复用的直传用户设备，能够避免本扇区内的BS或RS的干扰，也可避免系统内其它扇区BS或RS的干扰，从而能够有效地提高用户设备的SINR性能，增加用户设备的数据传输性能，并提高系统的吞吐量。

在本发明再一实施例中，如图5或6所示，网络侧设备200还可以包括：第三确定模块240和第二分配模块250，其中，第三确定模块240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或等于预设的两跳速率之差门限值；第二分配模块250用于根据该比例系数，将扇区的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系统直传用户设备的传输速率，由此也进一步提高中继系统的总容量性能，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，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；本发明不仅可采用如表一所示的帧结构，也可结合用户设备分组的方法，其帧结构可包括多个如表一所示的帧结构；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)

1.一种中继系统资源复用的方法，所述中继系统包括基站、中继站和用户设备，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，所述方法包括：

确定扇区中所述第二时隙内的用户设备的干扰比和干扰信噪比；

根据所述用户设备的干扰比和干扰信噪比，确定所述用户设备是可复用的或不可复用的用户设备；以及

根据可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备的数量之间的比例关系，将所述扇区中第二时隙的总频谱资源分别分配给所述可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备使用，其中，分配给所述可复用的用户设备的频谱资源供可复用的直传用户设备和可复用的中继用户设备复用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户设备的干扰比和干扰信噪比，确定所述用户设备是可复用的或不可复用的用户设备，包括：

当所述用户设备的干扰信噪比大于或等于高干扰信噪比门限值时，确定所述用户设备是可复用的用户设备。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户设备的干扰比和干扰信噪比，确定所述用户设备是可复用的或不可复用的用户设备，包括：

当所述用户设备的干扰信噪比小于高干扰信噪比门限值时，确定干扰比大于第一干扰比门限值的直传用户设备是可复用的直传用户设备；确定干扰比小于或等于所述第一干扰比门限值的直传用户设备是不可复用的直传用户设备；确定干扰比小于第二干扰比门限值的中继用户设备是可复用的中继用户设备；以及确定干扰比大于或等于所述第二干扰比门限值的中继用户设备是不可复用的中继用户设备。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户设备的干扰比和干扰信噪比，确定所述用户设备是可复用的或不可复用的用户设备，包括：

当所述用户设备的干扰信噪比小于低干扰信噪比门限值时，确定所述用户设备是不可复用的用户设备。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干扰比是第一干扰与第三干扰的比值，其中，所述第一干扰是所述第一时隙中的用户设备测量的来自中继系统内所有基站的干扰，第二干扰是所述第二时隙中的用户设备测量的来自中继系统内所有基站和中继站的干扰，所述第三干扰是所述第二干扰与所述第一干扰的差值。

6.根据权利要求1至5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或等于预设的两跳速率之差门限值；以及

根据所述比例系数，将所述扇区的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。

7.一种用于中继系统资源复用的网络侧设备，所述中继系统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：

第一确定模块，用于确定扇区中所述第二时隙内的用户设备的干扰比和干扰信噪比；

第二确定模块，用于根据所述用户设备的干扰比和干扰信噪比，确定所述用户设备是可复用的或不可复用的用户设备；以及

第一分配模块，用于根据可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备的数量之间的比例关系，将所述扇区中第二时隙的总频谱资源分别分配给所述可复用的用户设备、不可复用的直传用户设备和不可复用的中继用户设备使用，其中，分配给所述可复用的用户设备的频谱资源供可复用的直传用户设备和可复用的中继用户设备复用。

8.根据权利要求7所述的网络侧设备，其特征在于，所述第二确定模块包括：

第一子单元，用于当所述用户设备的干扰信噪比大于或等于高干扰信噪比门限值时，确定所述用户设备是可复用的用户设备。

9.根据权利要求7所述的网络侧设备，其特征在于，所述第二确定模块包括：

第二子单元，用于当所述用户设备的干扰信噪比大于或等于低干扰信噪比门限值且小于高干扰信噪比门限值时，确定干扰比大于第一干扰比门限值的直传用户设备是可复用的直传用户设备；确定干扰比小于或等于所述第一干扰比门限值的直传用户设备是不可复用的直传用户设备；确定干扰比小于第二干扰比门限值的中继用户设备是可复用的中继用户设备；以及确定干扰比大于或等于所述第二干扰比门限值的中继用户设备是不可复用的中继用户设备。

10.根据权利要求7所述的网络侧设备，其特征在于，所述第二确定模块包括：

第三子单元，用于当所述用户设备的干扰信噪比小于低干扰信噪比门限值时，确定干扰比大于第一干扰比门限值的直传用户设备是可复用的直传用户设备；确定干扰比小于或等于所述第一干扰比门限值的直传用户设备是不可复用的直传用户设备；确定干扰比小于第二干扰比门限值的中继用户设备是可复用的中继用户设备；以及确定干扰比大于或等于所述第二干扰比门限值的中继用户设备是不可复用的中继用户设备。

11.根据权利要求7所述的网络侧设备，其特征在于，所述第二确定模块包括：

第四子单元，用于当所述用户设备的干扰信噪比小于低干扰信噪比门限值时，确定所述用户设备是不可复用的用户设备。

12.根据权利要求7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：

第三确定模块，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或等于预设的两跳速率之差门限值；以及

第二分配模块，用于根据所述比例系数，将所述扇区的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