CN102045761B - 一种在中继系统中进行数据传输的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在中继系统中进行数据传输的方法和基站，根据接入RN和接入eNB的终端数量和终端的业务量确定RN需要占用的Access子帧的资源量，并根据RN的需要将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块，其中，复用资源块承载RN与UE之间的传输以及eNB与UE之间的部分传输，非复用资源块承载eNB与UE之间的部分传输。通过本发明，在提高资源利用率和降低干扰两方面找到较好的契合点，因此，在系统的资源利用率较高的情况下可以有效改善小区边缘UE的性能。

Description

一种在中继系统中进行数据传输的方法和设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种在中继系统中进行数据传输的方法和设备。

背景技术

在中继蜂窝系统中，每个小区中将部署一个基站(eNB)、至少一个中继节点(Relay Node，RN)和多个终端(UE)。直接接入eNB的UE称为直连用户(Macro UE)或一跳用户；直接接入RN，通过RN与eNB进行通信的UE成为中继用户(Relay UE)或两跳用户，其示意图如图1所示。对于两跳用户而言，通过RN进行多跳传输可以改善与eNB之间的信号，以达到通过相对较低的成本扩大小区覆盖范围，提升系统容量的目的。

RN是一种通过无线回传(Wireless Backhaul)链路与eNB相连的设备，两跳用户与eNB之间的上下行信号都需要由RN进行中转，RN采用的中转方式可以是放大转发(Amplify-and-Forward)或者解码转发(Decoder-and-Forward)。另外，由于RN不在相同的时/频资源上同时收发数据，因此，在IEEE802.16j和3GPP LTE-A系统中均假设RN采用时分双工(Time DivisionDuplex，TDD)方式进行数据传输，即进行两跳中继传输所需的两条链路eNB-RN和RN-UE采用时分方式进行复用。

假设系统是基于OFDMA/TDMA多址方式，资源分配单元是由一定数量的子载波或OFDM符号组成的时/频资源块(Resources unit，RU)，传输的数据被映射到一个或多个资源分配单元上进行传输，则如图2所示，除了控制信令(Control)所占用的资源外，整个系统需要承载三种不同的链路：eNB-UE、eNB-RN和RN-UE。由于RN采用时分方式进行复用，eNB-RN和RN-UE链路是在时域上进行区分，因此，认为eNB-RN链路和RN-UE链路分别包含在回传子帧(Backhaul subframe)和接入子帧(Access subframe)。

利用中继传输可以有效地改善用户接入链路质量，特别是改善边缘用户的接入链路质量。但是，由于需要RN进行中继，传输过程需要占用较多的无线资源，为了提高资源的利用率，在Access subframe中将eNB-UE链路和RN-UE链路进行完全复用，如图2所示。但是，由于eNB和各RN之间在Accesssubframe中完全复用又会造成eNB和RN之间以及RN和RN之间的信号共道干扰，导致各节点(eNB或RN)交界处的信号质量恶化。

综上所述，在现有的中继传输系统中，为了提高资源利用率，需要在Accesssubframe中将eNB-UE链路和RN-UE链路进行资源复用，但eNB-UE链路和RN-UE链路的资源复用又会造成节点之间的信号共道干扰，因此，如何协调复用提高资源利用率和复用导致节点干扰的问题，是中继蜂窝系统所面临的重要问题。

发明内容

本发明实施例提供一种在中继系统中进行数据传输的方法和设备，以解决在Access子帧中将eNB-UE链路和RN-UE链路进行完全复用造成节点之间的信号共道干扰，但不进行复用又造成资源利用率较低的问题。

一种在中继系统中进行数据传输的方法，所述方法包括：

基站eNB根据小区中接入各中继节点RN的终端数量和接入各RN的终端的业务量，确定RN需要占用的接入Access子帧的资源量，以及，根据接入自身的终端数量和接入自身的终端的业务量，确定自身需要占用的Access子帧的资源量；

根据RN需要占用的Access子帧的资源量和eNB需要占用的Access子帧的资源量，eNB将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块；

eNB通过复用资源块和非复用资源块向接入自身的终端传输数据，以及，将复用资源块的信息发送给RN，指示RN通过接收到的信息对应的复用资源块向接入RN的终端传输数据。

一种基站，所述基站包括：

资源量确定模块，用于根据小区中接入各RN的终端数量和接入各RN的该终端的业务量，确定RN需要占用的Access子帧的资源量，以及，根据接入基站的终端数量和接入自身的终端的业务量，确定基站需要占用的Access子帧的资源量；

资源划分模块，用于根据RN需要占用的Access子帧的资源量和基站需要占用的Access子帧的资源量，将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块；

信息发送模块，用于将复用资源块的信息发送给RN，指示RN通过接收到的信息对应的复用资源块向接入RN的终端传输数据；

数据传输模块，用于通过复用资源块和非复用资源块向接入基站的终端传输数据。

由于本发明实施例根据接入RN和接入eNB的终端数量和终端的业务量确定RN需要占用的Access子帧的资源量，并根据RN的需要将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块，其中，复用资源块承载RN与UE之间的传输以及eNB与UE之间的部分传输，非复用资源块承载eNB与UE之间的部分传输，在资源利用率和干扰两方面找到较好的契合点，因此，在系统的资源利用较高的情况下可以有效改善UE的性能。

附图说明

图1为背景技术中中继蜂窝网络示意图；

图2为背景技术中系统帧结构示意图；

图3为本发明实施例一中在中继系统进行数据传输的方法示意图；

图4(a)和图4(b)为本发明实施例三中基站结构示意图；

图5和图6为本发明实施例的仿真结果对比示意图。

具体实施方式

为了实现本发明目的，根据RN和eNB需要占用的资源量，将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块，eNB和RN在复用资源块中采用复用方式占用资源，eNB独立占用非复用资源块，采用非复用的方式占用资源，也就是说，将Access子帧的资源进行部分复用。由于在划分复用资源和非复用资源时考虑到了RN和eNB的资源量需求，因此，能够在满足RN传输要求的同时，采用部分Access子帧复用，保证了较高的资源利用率；采用部分Access子帧非复用，减少了节点之间的信号共道干扰。

下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细描述。

实施例一：

如图3所示，为本发明实施例一中在中继系统进行数据传输的方法示意图，所述方法包括以下步骤：

步骤101：eNB对小区中各UE在RN和eNB上的有效传输速率估计，为UE分配接入的节点。

本实施例中，UE接入eNB选择的节点，UE接入的节点是eNB或一个RN，在应用本发明实施例方案传输数据时，UE接入的节点不改变。

步骤102：eNB根据接入各中继节点RN的终端数量和接入各RN的终端的业务量，确定RN需要占用的接入Access子帧的资源量。

本步骤中，终端的业务量是对之前一段时间内终端传输的业务量进行统计后估计得到的。

步骤103：eNB根据接入自身的终端数量和接入自身的终端的业务量，确定自身需要占用的Access子帧的资源量。

步骤104：eNB根据RN需要占用的Access子帧的资源量和eNB需要占用的Access子帧的资源量，将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块。

在本步骤中，eNB确定RN需要占用的Access子帧的资源量和eNB自身需要占用的Access子帧的资源量的比值，并根据得到的比值将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块，其中，复用资源块的数量和和资源块总量的数量之比与得到的比值相同或接近，例如，可以设定两个比值之差不大于第一设定值，这里的资源块总量等于复用资源块的数量和非复用资源块的数量相加之和，确定复用资源块的数量后，资源块总量中除复用资源块之外的其他资源块为非复用资源块。

步骤105：eNB和RN通过复用资源块向接入自身的终端传输数据，同时，eNB还通过非复用资源块向接入自身的终端传输数据。

本步骤的具体过程是：eNB通过复用资源块和非复用资源块向接入自身的终端传输数据，以及，eNB通过半静态的方式将复用资源块的信息发送给RN，指示RN通过接收到的信息对应的复用资源块向接入RN的终端传输数据。

通过以上步骤101～步骤105的方案，根据RN需要占用的Access子帧的资源量为RN划分一定带宽的资源，eNB与RN对一部分Access子帧的资源进行复用，eNB单独占用另一部分Access子帧的资源而不进行复用。通过在指定区域内进行复用传输保证了系统资源利用率的提升，使eNB发出的数据能够正确发送至终端；同时，eNB可以根据UE的干扰情况，在复用资源块和非复用资源块上进行数据传输，以达到规避干扰的目的；另外，由于复用资源块和非复用资源块的划分考虑了终端的业务量，因此，可以使进行复用传输的一跳用户和两跳用户获得相对公平的资源量。

在以上对本发明实施例一的方案进行整体描述后，下面对实施例一的各步骤的执行方式进行详细说明。

在步骤101中，eNB要为小区中的UE分配接入的节点，此过程可以在UE通过小区切换进入本小区时进行。eNB采用基于有效传输速率估计的接入选择测量为UE分配接入节点，为UE选择一跳传输过两跳传输。

具体的为UE分配接入节点的方式为：

第一步：UE获得参考周期内下行Access子帧和下行Backhaul子帧的序号，在下行Access子帧内，分别测量各RN参考信号的质量，根据得到的参考信号的质量确定各RN的信干噪比，在下行Backhaul子帧内，测量eNB参考信号的质量，根据得到的参考信号的质量确定eNB的信干噪比。

根据3GPP的相关协议规定，在下行Access子帧内，eNB和所有RN都会发送参考信号，在下行Backhaul子帧内，RN处于接收状态，只有eNB会发送参考信号。因此，UE在下行Access子帧测量某一目标RN参考信号的质量，可以确定该目标RN受其他eNB和RN干扰时参考信号的信干噪比(SINR)，记为γ_RN；UE在下行Backhaul子帧测量目标eNB参考信号的质量，可以确定该目标eNB受RN干扰时参考信号的信干噪比，记为γ_eNB。γ_RN和γ_eNB可以通过以下公式(1)和公式(2)计算确定：

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{RN}}=\frac{P_{\mathrm{rx},\mathrm{RN}}^{\left(j\right)}}{\underset{i\∈{\mathrm{\Ξ}}_{\mathrm{RN}},i\≠j}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{rx},\mathrm{RN}}^{\left(i\right)}+\underset{i\∈{\mathrm{\Ξ}}_{\mathrm{eNB}}}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{rx},\mathrm{eNB}}^{\left(i\right)}+N}---\left(1\right)$

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eNB}}=\frac{P_{\mathrm{rx},\mathrm{eNB}}^{\left(j\right)}}{\underset{i\∈{\mathrm{\Ξ}}_{\mathrm{eNB}},i\≠j}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{rx},\mathrm{eNB}}^{\left(i\right)}+N}---\left(2\right)$

其中：P_rx，RN ^(j)和P_rx，eNB ^(j)表示目标RN和目标eNB的接收信号功率，i∈Ξ_RN和i∈Ξ_eNB表示RN候选集合和eNB候选集合，P_rx，RN ⁽ⁱ⁾和P_rx，eNB ⁽ⁱ⁾表示RN候选集合中第i个RN的接收信号功率和eNB候选集合中第i个eNB的接收信号功率，N表示噪声功率。

第二步：eNB根据信干噪比与Access子帧上的平均传输速率的对应关系，确定UE与eNB之间的传输速率。

第三步：eNB根据信干噪比与Access子帧上的平均传输速率的对应关系，以及信干噪比与Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系，确定终端与各RN之间的传输速率。

第二步和第三步的执行顺序不固定，可以两步同时执行。

在第二步和第三步中，可以通过MCS-BLER映射表或Shannon容量公式来估算UE与eNB和UE与RN链路的传输速率，其中：eNB与UE之间直连链路的平均传输速率可以通过公式(3)确定。特别地，UE接入RN进行两跳传输的数据传输速率需要由eNB与RN之间和RN与UE之间的两条链路传输速率联合进行估算，其计算公式可以如公式(4)所示。

R_eNB＝f(γ_eNB)    (3)

$R_{\mathrm{RN}}=\frac{1}{\frac{1}{f\left({\mathrm{\γ}}_{\mathrm{RN}}\right)}+\frac{1}{f\left({\mathrm{\γ}}_{\mathrm{BR}}\right)}}=\frac{f\left({\mathrm{\γ}}_{\mathrm{RN}}\right)f\left({\mathrm{\γ}}_{\mathrm{BR}}\right)}{f\left({\mathrm{\γ}}_{\mathrm{RN}}\right)+f\left({\mathrm{\γ}}_{\mathrm{BR}}\right)}---\left(4\right)$

其中：R_eNB和R_RN表示UE与eNB和UE与RN之间的传输速率；f()表示信干噪比与单位资源块上平均传输速率的映射关系；γ_BR表示eNB与RN链路上的信干噪比。

将终端测量的各RN的信干噪比称之为第一信干噪比，将终端测量的eNB的信干噪比称之为第二信干噪比，将RN上报的RN与eNB链路的信干噪比称之为第三信干噪比。在公式(3)和公式(4)中，eNB根据第二信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系，将第二信干噪比对应的平均传输速率f(γ_eNB)作为终端与eNB之间的传输速率；根据第一信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系、RN与eNB链路的第三信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系，确定第一信干噪比对应的平均传输速率f(γ_RN)和第三信干噪比对应的平均传输速率f(γ_BR)，并利用确定的第一信干噪比对应的平均传输速率和第三信干噪比对应的平均传输速率计算得到终端与各RN之间的传输速率。

第四步：eNB将UE与eNB的传输速率和UE与RN的传输速率进行比较，将与终端的传输速率最大的节点作为所述选择接入的节点。

第五步：eNB将选择的节点信息发送给UE，指示UE接入对应的节点。

通过上述为UE选择接入节点的方式，可以保证接入RN的UE即使承受周围节点的干扰时，相比于无中继的情况下，仍能获得更高的传输速率，从而使RN不需要根据UE的干扰情况进行干扰协调的调度操作，降低了RN的复杂度。

在步骤102和步骤103中，eNB需要确定RN占用的Access子帧的资源量和eNB自身占用的Access子帧的资源量，具体的确定过程是：

eNB首先确定接入目标RN的UE数量，然后，分别确定在之前的一段设定时间内(如与当前周期相邻的前N个周期时间内，N为自然数)，接入目标RN的各UE的业务量，并估计各UE在当前周期内的业务总量，根据估计的业务总量确定目标RN占用的Access子帧的资源量。同理，eNB将每个RN按照上述方式进行计算，得到小区中全部RN需要占用的Access子帧的资源量，以及eNB需要占用的Access子帧的资源量。

在步骤104中，eNB要将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块，具体的划分方式为：

首先，eNB确定RN需要占用的Access子帧的资源量和eNB自身需要占用的Access子帧的资源量的比值。

然后，按照复用资源块的数量和资源块总量的比值与得到的比值之差不大于第一设定值的原则，将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块。

由于规定RN仅在复用资源块上传输数据，因此，在划分复用资源块和非复用资源块时，要求复用资源块的数量和资源块总量的比值与RN占用的Access子帧的资源量和eNB占用的Access子帧的资源量的比值接近，以确保数据的正确传输。

在步骤104划分Access子帧的资源块之后，需要进一步将与eNB直连的一跳用户分成两部分，一部分一跳用户通过复用资源块传输数据，另一部分一跳用户通过非复用资源块传输数据。eNB要求一跳用户反馈在复用资源块和非复用资源块内的信道质量信息，以此来确定一跳用户受RN的干扰程度，将受RN干扰程度大的UE作为通过非复用资源块传输的UE，受RN干扰程度小的UE作为通过复用资源块传输的UE。具体的将一跳用户划分方式包括但不限于以下两种：

第一种方式：

第一步：eNB指示一跳用户测量该用户在非复用资源块和复用资源块中测量的平均信干噪比，UE将得到的复用资源块中的平均信干噪比作为宽带信道质量指示信息(wideband CQI)上报给eNB，同时还上报非复用资源块中的平均信干噪比。

第二步：eNB将接收到的某一UE发送的非复用资源块的平均信干噪比和复用资源块的平均信干噪比相减，得到的差值作为该UE的干扰程度指示信息。

第三步：eNB将该UE的干扰程度指示信息与预设的门限值进行比较，如果干扰程度指示信息大于门限值，表示该UE是受RN干扰程度大的UE，否则，表示UE是受RN干扰程度较小的UE。

在第一种方式下，UE也可以将测量的非复用资源块的平均信干噪比和复用资源块的平均信干噪比相减，将得到的差值作为干扰程度指示信息上报给eNB。

第二种方式：

本方式下的第一步和第二步与第一种方式相同。

第三步：eNB按照终端上报的干扰程度指示信息由大到小的顺序进行排序，并将排序后的终端话分成两组。其中第一组内终端的干扰程度指示信息大于第二组内终端的干扰程度指示信息，并且，第一组内终端的数量与第二组内终端的数量的比值与非复用资源块的数量和复用资源块的数量的比值之差不大于第二设定值。

在本方式下，将一跳用户划分为受RN的干扰程度较大的一组和受RN的干扰程度较小的一组，并且，第一组内终端的数量与第二组内终端的数量的比值与非复用资源块的数量和复用资源块的数量的比值相差较小，保证了一跳用户获得的资源相对均衡。

在本发明实施例一的方案中，eNB的如下三个动作：1、eNB为UE分配接入的节点，2、eNB将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块，3、eNB通过分组调用，利用复用资源块和非复用资源块向接入自身的终端传输数据，需要在三个不同的时间尺度上进行。其中：第1个动作需要100ms以上的测量反馈-执行周期；第2个动作在数个无线帧之内进行，即数十毫秒的周期；第3个动作是每个子帧都需要进行的操作，即1ms左右的周期。由于不同的操作所遵循的周期不同，因此，本发明实施例一中涉及的周期是根据eNB不同的操作确定的。

实施例二：

本发明实施例二以3GPP TR 36.814[2]中定义的Type I Relay为例，对本发明实施例一的方案进行详细描述。

在本发明实施例二的方案中，RN具有以下功能：1、RN能够下行传输独立的参考信号(Cell-specific reference signal)，可以用于对RN-UE链路的信道质量测量；2、RN具有独立的控制信令(PDCCH)，可以根据接入RN的UE反馈的信道质量信息(如CQI等信息)进行资源调度。

本发明实施例二的方法包括以下步骤：

第一步：UE在接入网络或发生切换时，通过同步信道(SCH)和广播信道(BCH)获得一组接入候选集的基本信息，包括目标小区内的节点(eNB和RN)的标识、目标小区内Access子帧的序号，以及Backhaul子帧的序号。

第二步：UE在Access子帧上对RN的参考信号进行测量，根据参考信号的质量确定RN在承受eNB和其他RN干扰下的γ_RN，在Backhaul子帧上对eNB的参考信号进行测量，根据参考信号的质量确定eNB在不受RN干扰下的γ_eNB。

第三步：UE将γ_RN和γ_eNB直接反馈给eNB，或通过RN反馈给eNB。

第四步：eNB根据公式(3)估算eNB至各UE的直连链路的传输速率，并根据公式(4)估算各UE进行两跳传输的传速率。

第五步：eNB指示UE接入有效传输速率最大的节点。

第六步：eNB在一定的时间间隔内，根据eNB和各RN接入UE的数量，统计eNB所服务的一跳用户和RN所服务的多跳用户的业务量，进而确定RN需要占用的Access子帧的资源量。

第七步：eNB将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块，并将复用资源块的相关信息(资源块的序号等)以半静态的方式通知RN，则RN在通过Backhaul子帧接收到eNB发送的数据后，通过复用资源块传输给UE。

第八步：eNB通过CQI反馈方式接收一跳用户反馈的干扰程度指示信息，表示该一跳用户受RN的干扰程度。

第九步：eNB将一跳用户受RN干扰的程度划分为两组，对于RN干扰程度较低的UE，通过复用资源块传输数据，对于RN干扰程度较大的UE，通过非复用资源块传输数据。

实施例三：

本发明实施例三还提供一种基站，如图4(a)和图4(b)所示，所述基站包括资源量确定模块11、资源划分模块12、信息发送模块13和数据传输模块14，其中：资源量确定模块11用于根据小区中接入各RN的终端数量和接入各RN的终端的业务量，确定RN需要占用的Access子帧的资源量，以及，根据接入基站的终端数量和接入自身的终端的业务量，确定基站需要占用的Access子帧的资源量；资源划分模块12用于根据RN需要占用的Access子帧的资源量和基站需要占用的Access子帧的资源量，将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块；信息发送模块13用于复用资源块的信息发送给RN，指示RN通过接收到的信息对应的复用资源块向接入RN的终端传输数据；数据传输模块14用于通过复用资源块和非复用资源块向接入自身的终端传输数据。

所述基站还包括接入节点确定模块15，用于根据终端上报的第一信干噪比和第二信干噪比，为上报第一信干噪比和第二信干噪比的终端选择接入的节点，将选择节点的标识发送给上报第一信干噪比和第二信干噪比的终端，指示该终端接入所述标识对应的节点，所述第一信干噪比包括终端测量的各RN的信干噪比，所述第二信干噪比为终端测量的基站的信干噪比，所述选择接入的节点为基站或一个RN。

所述接入节点确定模块15包括传输速率确定子模块21和选择子模块22，其中：传输速率确定子模块21用于根据第二信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系，将第二信干噪比对应的平均传输速率作为终端与基站之间的传输速率，以及，根据第一信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系、RN与eNB链路的第三信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系，确定第一信干噪比对应的平均传输速率和第三信干噪比对应的平均传输速率，并利用确定的第一信干噪比对应的平均传输速率和第三信干噪比对应的平均传输速率计算得到终端与各RN之间的传输速率；选择子模块22用于将与终端的传输速率最大的节点作为所述选择接入的节点，并将选择节点的标识发送给终端。

所述资源划分模块12包括比值确定子模块23和划分子模块24，其中：比值确定子模块23用于确定RN需要占用的Access子帧的资源量和基站需要占用的Access子帧的资源量的比值；划分子模块24用于根据得到的比值将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块，其中，复用资源块的数量和资源块总量的比值与得到的比值之差不大于第一设定值，所述资源块总量等于复用资源块的数量和非复用资源块的数量之和。

在本实施例中，基站划分受RN干扰大的终端和受RN干扰小的终端可以有两种方式，分别说明如下：

如图4(a)所示，所述基站还包括指示信息接收模块16和比较模块17，其中：指示信息接收模块16用于接收终端测量并上报的干扰程度指示信息，所述干扰程度指示信息是该终端测量的非复用资源块的平均信干噪比和复用资源块的平均信干噪比之差；比较模块17用于将接入自身的各终端上报的干扰程度指示信息与预设的门限值进行比较；所述数据传输模块14还用于通过非复用资源块向干扰程度指示信息大于所述门限值的终端传输数据，并通过复用资源块向干扰程度指示信息不大于所述门限值的终端传输数据。

如图4(b)所示，所述基站还包括指示信息接收模块16和用户分组模块18，其中：指示信息接收模块16用于接收终端测量并上报的干扰程度指示信息，所述干扰程度指示信息是该终端测量的非复用资源块的平均信干噪比和复用资源块的平均信干噪比之差；用户分组模块18用于按照终端上报的干扰程度指示信息由大到小的顺序将终端划分为两组，其中第一组内终端的干扰程度指示信息大于第二组内终端的干扰程度指示信息，并且，第一组内终端的数量与第二组内终端的数量的比值与非复用资源块的数量和复用资源块的数量的比值之差不大于第二设定值；所述数据传输模块18还用于通过复用资源块向第二组内终端传输数据，并通过非复用资源块向第二组内终端传输数据。

需要说明的是，本发明实施例三仅记载的基站的主要功能模块，本实施例中的基站还具有其他能够实现本发明实施例一和实施例二功能的全部功能的功能模块。

通过本发明实施例提供的方法和基站，在系统资源利用率和干扰加剧的矛盾之中取得较好的折中，在有效提高中继系统传输量的同时，小区用户特别是边缘小区用户的性能也得到了显著改善。

本发明实施例通过计算机仿真进行了验证，对多小区蜂窝网络进行建模，假设蜂窝网络由19个蜂窝小区组成，每个小区分为3个扇区，每个扇区放置一个RN，具体的仿真参数如表1所示。

表1

为了对比分析本发明实施例的效果，将其它几种场景在上述仿真条件下进行了仿真，这里的其它几种场景包括：传统无中继的场景、eNB和RN之间不复用资源的场景和eNB和RN之间完全复用资源的场景。

如图5所示，为将上述三种场景和本发明实施例的方案应用于上述仿真条件下得到的小区平均吞吐量的对比示意图，从图5中给出的小区平均吞吐量的对比可以看到，通过本发明实施例的方案可以取得略低于资源完全复用方案下的系统吞吐量，但大大高于资源不复用方案下的系统吞吐量。

如图6所示，将上述三种场景和本发明实施例的方案应用于上述仿真条件下得到的边缘小区(5％CDF)吞吐量的对比示意图，在本发明实施例的方案下小区边缘用户的性能改善略低于资源不复用方案，但要比资源完全复用方案要好。以上仿真结果表明，本发明实施例的方案可以在有效提高中继系统吞吐量的同时，同时小区边缘用户的性能也有显著改善。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种在中继系统中进行数据传输的方法，其特征在于，所述方法包括：

基站eNB根据小区中接入各中继节点RN的终端数量和业务量，确定RN需要占用的接入Access子帧资源量，以及根据接入自身的终端数量和业务量，确定自身需要占用的Access子帧资源量；

根据RN需要占用的Access子帧资源量和eNB需要占用的Access子帧资源量，eNB将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块；

eNB通过复用资源块和非复用资源块向接入自身的终端传输数据，以及将复用资源块信息发送给RN，指示RN通过该信息对应的复用资源块向接入RN的终端传输数据；

其中，eNB将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块，包括：

eNB确定RN需要占用的Access子帧的资源量和eNB自身需要占用的Access子帧的资源量的比值，并根据得到的比值将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块，其中，复用资源块的数量和资源块总量的比值与得到的比值之差不大于第一设定值，所述资源块总量等于复用资源块的数量和非复用资源块的数量之和。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，eNB确定接入RN的终端数量之前，所述方法还包括：

eNB根据终端上报的第一信干噪比和第二信干噪比，为上报第一信干噪比和第二信干噪比的终端选择接入的节点，所述第一信干噪比包括终端测量的各RN的信干噪比，所述第二信干噪比为终端测量的eNB的信干噪比，所述选择接入的节点为eNB或一个RN；

eNB将选择节点的标识发送给上报第一信干噪比和第二信干噪比的终端，指示该终端接入所述标识对应的节点。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一信干噪比和第二信干噪比通过以下步骤测量：

终端在参考周期的下行Access子帧内，测量各RN参考信号的质量，根据得到的参考信号的质量确定各RN的信干噪比；

终端在参考周期的下行回传Backhaul子帧内，测量eNB参考信号的质量，根据得到的参考信号的质量确定eNB的信干噪比。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，eNB根据终端上报的第一信干噪比和第二信干噪比为该终端选择接入的节点，包括：

eNB根据第二信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系，将第二信干噪比对应的平均传输速率作为终端与eNB之间的传输速率，以及，根据第一信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系、RN与eNB链路的第三信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系，确定第一信干噪比对应的平均传输速率和第三信干噪比对应的平均传输速率，并利用确定的第一信干噪比对应的平均传输速率和第三信干噪比对应的平均传输速率计算得到终端与各RN之间的传输速率；

eNB将与终端的传输速率最大的节点作为所述选择接入的节点。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，eNB通过复用资源块和非复用资源块向终端传输数据，包括：

eNB接收终端测量并上报的干扰程度指示信息，所述干扰程度指示信息是该终端测量的非复用资源块的平均信干噪比和复用资源块的平均信干噪比之差；

eNB将接入自身的各终端上报的干扰程度指示信息与预设的门限值进行比较，通过非复用资源块向干扰程度指示信息大于所述门限值的终端传输数据，并通过复用资源块向干扰程度指示信息不大于所述门限值的终端传输数据。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，eNB通过复用资源块和非复用资源块向终端传输数据，包括：

eNB接收终端测量并上报的干扰程度指示信息，所述干扰程度指示信息是该终端测量的非复用资源块的平均信干噪比和复用资源块的平均信干噪比之差；

eNB按照终端上报的干扰程度指示信息由大到小的顺序将终端划分为两组，其中第一组内终端的干扰程度指示信息大于第二组内终端的干扰程度指示信息，并且，第一组内终端的数量与第二组内终端的数量的比值与非复用资源块的数量和复用资源块的数量的比值之差不大于第二设定值；

eNB通过复用资源块向第二组内终端传输数据，并通过非复用资源块向第一组内终端传输数据。

7.一种基站，其特征在于，所述基站包括：

资源量确定模块，用于根据小区中接入各RN的终端数量和业务量，确定RN需要占用的Access子帧资源量，以及根据接入基站的终端数量和业务量，确定基站需要占用的Access子帧资源量；

资源划分模块，用于根据RN需要占用的Access子帧资源量和基站需要占用的Access子帧资源量，将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块；

信息发送模块，用于将复用资源块信息发送给RN，指示RN通过该信息对应的复用资源块向接入RN的终端传输数据；

数据传输模块，用于通过复用资源块和非复用资源块向接入基站的终端传输数据；

其中，所述资源划分模块包括：

比值确定子模块，用于确定RN需要占用的Access子帧的资源量和基站需要占用的Access子帧的资源量的比值；

划分子模块，用于根据得到的比值将Access子帧划分为复用资源块和非复用资源块，其中，复用资源块的数量和资源块总量的比值与得到的比值之差不大于第一设定值，所述资源块总量等于复用资源块的数量和非复用资源块的数量之和。

8.如权利要求7所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：

接入节点确定模块，用于根据终端上报的第一信干噪比和第二信干噪比，为上报第一信干噪比和第二信干噪比的终端选择接入的节点，将选择节点的标识发送给上报第一信干噪比和第二信干噪比的终端，指示该终端接入所述标识对应的节点，所述第一信干噪比包括终端测量的各RN的信干噪比，所述第二信干噪比为终端测量的基站的信干噪比，所述选择接入的节点为基站或一个RN。

9.如权利要求8所述的基站，其特征在于，所述接入节点确定模块包括：

传输速率确定子模块，用于根据第二信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系，将第二信干噪比对应的平均传输速率作为终端与基站之间的传输速率，以及，根据第一信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系、RN与eNB链路的第三信干噪比与Access子帧和Backhaul子帧上的平均传输速率的对应关系，确定第一信干噪比对应的平均传输速率和第三信干噪比对应的平均传输速率，并利用确定的第一信干噪比对应的平均传输速率和第三信干噪比对应的平均传输速率计算得到终端与各RN之间的传输速率；

选择子模块，用于将与终端的传输速率最大的节点作为所述选择接入的节点，并将选择节点的标识发送给终端。

10.如权利要求7所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：

指示信息接收模块，用于接收终端测量并上报的干扰程度指示信息，所述干扰程度指示信息是该终端测量的非复用资源块的平均信干噪比和复用资源块的平均信干噪比之差；

比较模块，用于将接入自身的各终端上报的干扰程度指示信息与预设的门限值进行比较；

所述数据传输模块，还用于通过非复用资源块向干扰程度指示信息大于所述门限值的终端传输数据，并通过复用资源块向干扰程度指示信息不大于所述门限值的终端传输数据。

11.如权利要求7所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：

指示信息接收模块，用于接收终端测量并上报的干扰程度指示信息，所述干扰程度指示信息是该终端测量的非复用资源块的平均信干噪比和复用资源块的平均信干噪比之差；

用户分组模块，用于按照终端上报的干扰程度指示信息由大到小的顺序将终端划分为两组，其中第一组内终端的干扰程度指示信息大于第二组内终端的干扰程度指示信息，并且，第一组内终端的数量与第二组内终端的数量的比值与非复用资源块的数量和复用资源块的数量的比值之差不大于第二设定值；

所述数据传输模块，还用于通过复用资源块向第二组内终端传输数据，并通过非复用资源块向第二组内终端传输数据。

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