CN102149196A - 带宽分配方法、基站和中继装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种带宽分配方法、基站和中继装置，所述方法包括：获取直连链路、接入链路和中继链路在一个带宽分配周期内的带宽需求；根据各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，在各链路的每个子帧中，为各链路分配可用带宽，其中，每个子帧包括两个等长的时隙。本发明适用于对中继蜂窝网络的带宽进行分配。

Description

带宽分配方法、基站和中继装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种带宽分配方法、基站和中继装置。

背景技术

在新一代的无线通信系统中，除去传统网络中已有的BS(Base Station，基站)、UE(User Equipment，用户设备)节点外，RN(Relay Node，中继节点)作为一种新型节点被配置到传统蜂窝网络中，形成了中继蜂窝网络。如图1所示，在两跳中继蜂窝网络中，允许信息被RN转发一次，网络中除了BS与UE之间的直连链路外，还有BS与RN之间的中继链路以及RN与UE之间的接入链路。如图2所示，在两跳中继蜂窝网络中，一个子帧(时长为T)分为两个等长的时隙1和时隙2，直连链路在两个时隙上都存在，而中继链路和接入链路分别位于时隙1和时隙2。

在两跳中继蜂窝网络中，RN的引入会导致接入链路与直连链路间、以及不同的接入链路间存在同频干扰。通过为不同类型链路分配可用频率资源可以抑制系统中的同频干扰，现有的频率资源分配方法有以下几种。

方法一：将整个系统可用频带B划分成基站可用频带B1和中继可用频带B2+B3+B4两部分。一个小区内每个扇区的直连链路，在两个时隙都使用基站可用频带B1，相邻扇区的BS复用基站可用频带；中继可用频带B2、B3、B4分别被一个小区的3个扇区里的RN使用，相邻扇区的RN所用频率彼此正交；不论在扇区内还是扇区间，BS所用频率和RN所用频率也都保持正交。

方法二：对于一个小区的3个扇区，在时隙1内各自的接入链路只使用系统带宽的一部分，并且所使用的频率资源彼此正交。对每个扇区来说，在时隙1上，除去本扇区接入链路所使用的频率资源后，系统带宽所余下的资源都被此扇区时隙1内直连链路所使用；而在时隙2上，中继链路和直连链路共享整个系统带宽并统一调度。

方法三：小区内不同的RN之间复用相同的频率资源，RN间可以有不同的FRF(Frequency Reuse Factor，频率复用因子)，FRF＝1时，每个RN都可以使用整个系统带宽；FRF＝2时，每个RN允许使用整个系统带宽的一半；FRF＝3时，每个RN只能使用整个系统带宽的1/3。

在上述三种频率资源分配方法中，当计算为不同链路所分配的带宽时，假设所有用户业务速率需求相同，并且假设为各用户或各条链路等分带宽能满足各用户的最小业务速率需求，可能造成带宽分配时的浪费或不足。

发明内容

本发明的实施例提供一种带宽分配方法、基站和中继装置。

本发明实施例采用的技术方案为：

一种带宽分配方法，包括：

获取直连链路、接入链路和中继链路在一个带宽分配周期内的带宽需求；

根据各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，在各链路的每个子帧中，为各链路分配可用带宽，其中，每个子帧包括两个等长的时隙。

一种基站，包括：

获取模块，用于分别获取直连链路、接入链路和中继链路在一个带宽分配周期内的带宽需求；

第一分配模块，用于根据各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，在各链路的每个子帧中，为各链路分配可用带宽，其中，每个子帧包括两个等长的时隙。

一种中继装置，包括：

接收模块，用于接收基站发送的对各中继覆盖区域的频率资源分配结果；

执行模块，用于根据所述频率资源分配结果，执行频率的使用。

本发明实施例带宽分配方法、基站和中继装置，基站首先获取各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，根据各链路的带宽需求为各链路分配可用带宽。与现有技术相比，各链路的可用带宽根据带宽需求确定，从而可以使带宽的分配能够匹配链路质量和业务需求以及分布的差异和变化，更加切合实际需求，有效地避免了带宽分配时的浪费或不足。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1为两跳中继蜂窝网络的网络架构示意图；

图2为两跳中继蜂窝网络的帧结构示意图；

图3为本发明实施例提供的中继蜂窝网络的网络拓扑结构图；

图4为本发明实施例提供的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的方法流程图；

图6为本发明实施例提供的方法中时隙1上的频带离散分组式划分示意图；

图7为本发明实施例提供的方法中RN频率分配以及频率借用或复用示意图；

图8为本发明实施例提供的方法流程图；

图9为本发明实施例提供的两跳中继蜂窝网络的帧结构示意图；

图10为本发明实施例提供的方法流程图；

图11为本发明实施例提供的两跳中继蜂窝网络的帧结构示意图；

图12为本发明实施例提供的方法中时隙2上的频带离散分组式划分示意图；

图13为本发明实施例提供的方法中RN频率分配以及频率借用或复用示意图；

图14为本发明实施例提供的基站结构示意图；

图15为本发明实施例提供的基站结构示意图；

图16为本发明实施例提供的中继装置结构示意图。

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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明技术方案的优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

现有技术中，在计算各链路所需带宽时，假设条件都过于理想，无法满足用户实际业务对数据速率的不同需求，不能自适应地匹配链路质量变化和业务分布不均对各链路所需带宽的影响，造成带宽分配时的浪费或不足。为了解决该问题，本发明实施例提出了一种带宽分配方法、基站和中继装置。

在本发明的所有实施例中，BS与UE之间的链路为直连链路，BS与RN之间的链路为中继链路，RN与UE之间的链路为接入链路。

如图3所示，在两跳中继蜂窝网络的网络拓扑结构中，各块阴影区域表示中继用户所在的中继覆盖区域，每个小区中，阴影类型相同的两块中继覆盖区域定义为“同组中继覆盖区域”，允许彼此的接入链路相互借用或复用频率，每个中继覆盖区域内中继个数任意；空白圆圈表示每个小区的直连用户，也即直连链路所在区域。中继覆盖区域内的字母用于标识本中继覆盖区域，也表示本区域内接入链路所能使用的预配置的频带。每个小区分为3个扇区，虚线表示每个小区内3个扇区的分界线。BS使用扇区天线分别为直连用户和RN传输数据。RN使用全向天线，为其周围的中继用户服务。

如图4所示，本发明实施例提供一种带宽分配方法，所述方法包括：

401、获取直连链路、接入链路和中继链路在一个带宽分配周期内的带宽需求；

402、根据各链路在一个带宽分配周期内带宽需求，在各链路的每个子帧中，为各链路分配可用带宽，其中，每个子帧包括两个等长的时隙。

进一步的，BS可以将为各链路分配的可用带宽通知RN或UE，由RN或UE使用所述BS分配的可用带宽。

本发明实施例带宽分配方法，基站首先获取各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，根据各链路的带宽需求为各链路分配可用带宽。与现有技术相比，各链路的可用带宽根据带宽需求确定，从而可以使得带宽的分配能够匹配链路质量和业务需求以及分布的差异和变化，更加切合实际需求，有效地避免了带宽分配时的浪费或不足。

如图5所示，本发明实施例提供一种带宽分配方法，所述中继蜂窝网络的帧结构如图2所示，一个子帧(时长为T)分为两个等长的时隙1和时隙2，直连链路在两个时隙上都存在，而中继链路和接入链路分别位于时隙1和时隙2，所述方法包括：

501、BS分别获取直连链路、接入链路和中继链路的周期性总带宽需求。

BS首先设计一个带宽需求函数B^req＝f(N，R^req，Γ)，用以计算各链路的周期性带宽需求B^req，并以此作为分配各链路带宽大小的依据。以用户的业务速率需求R^req、用户链路的大尺度SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信干噪比)Γ、节点在带宽分配周期内服务的总用户数N，作为带宽需求函数的自变量。带宽分配的周期为nT，可以从秒级到分钟级。

(1)获取直连链路的周期性总带宽需求

在每个带宽分配周期开始后，BS接收某小区内第k个扇区中BS所服务的第l个直连用户反馈的所述直连用户的平均业务速率需求R_BMk，l ^req，以及所述直连用户的大尺度SINR Γ_BMk，l，其中，k的取值可以为1、2或3，在一个带宽分配周期nT内，每个BS服务N_BMk个直连用户，根据公式(1)

$\mathrm{nT}\·R_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}=\mathrm{nT}\·B_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})---\left(1\right)$

可得第l个直连用户的平均带宽需求B_BMk，l ^req，如式(2)所示：

$B_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}=\frac{R_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}}{\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})}---\left(2\right)$

在公式(1)中，等式两边均为在一个带宽分配周期nT内，BS与BS所服务的第l个直连用户之间的直连链路的信道容量，其中，等式右边B_BMk，l ^reqlog(1+Γ_BMk，l)为根据香农公式得出的平均业务速率。

因此，在一个带宽分配周期里，第k个扇区内直连链路的周期性总带宽需求B_BMk ^req如式(3)所示：

$B_{\mathrm{BMk}}^{\mathrm{req}}=f(N_{\mathrm{BMk}},R_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}},{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})=\underset{l=1}{\overset{N_{\mathrm{BMk}}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{R_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}}{\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})}---\left(3\right)$

(2)获取接入链路的周期性总带宽需求

在每个带宽分配周期开始后，BS接收小区内第k个扇区中第i个中继覆盖区域内的RN转发的所述RN所服务的第j个中继用户的平均业务速率需求R_Ri，j ^req，以及所述第j个中继用户的大尺度SINR Γ_Ri，j，其中，每个中继覆盖区域中只有一个RN，其中，在一个带宽分配周期nT内，每个RN服务N_Ri个中继用户，根据公式(4)

$\mathrm{nT}\·R_{\mathrm{Ri},j}^{\mathrm{req}}=\frac{\mathrm{nT}}{2}\·B_{\mathrm{Ri},j}^{\mathrm{req}}\·\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{Ri},j})---\left(4\right)$

可得第j个中继用户的平均带宽需求B_Ri，j ^req，如式(5)所示：

$B_{\mathrm{Ri},j}^{\mathrm{req}}=\frac{2R_{\mathrm{Ri},j}^{\mathrm{req}}}{\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{Ri},j})}---\left(5\right)$

在公式(4)中，等式两边均为在一个带宽分配周期nT内，RN与RN所服务的第j个中继用户之间的接入链路的信道容量，其中，等式右边B_Ri，l ^req·log(1+Γ_Ri，j)为根据香农公式得出的平均业务速率。

因此，在一个带宽分配周期里，第i个中继覆盖区域内接入链路上的周期性总带宽需求B_k，Ri ^req如式(6)所示：

$B_{k,\mathrm{Ri}}^{\mathrm{req}}=f(N_{\mathrm{Ri}},R_{\mathrm{Ri},j}^{\mathrm{req}},{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{Ri},j})=\underset{j=1}{\overset{N_{\mathrm{Ri}}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{2R_{\mathrm{Ri},j}^{\mathrm{req}}}{\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{Ri},j})}---\left(6\right)$

可选地，BS获取接入链路的周期性总带宽需求还可以按照以下过程进行：

BS接收小区内第k个扇区中第i个中继覆盖区域内的RN发送的在一个带宽分配周期里所述第i个中继覆盖区域内接入链路的周期性总带宽需求B_k，Ri ^req，其中，所述周期性总带宽需求B_k，Ri ^req为所述RN根据所服务的第j个中继用户的平均业务速率需求R_Ri，j ^req、所述第j个中继用户的大尺度信干噪比Γ_Ri，j，以及一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量N_Ri计算得出。上述计算过程可以参照式(4)、(5)、(6)进行，在此不再赘述。

(3)获取中继链路的周期性总带宽需求

在每个带宽分配周期开始后，BS接收小区内第k个扇区中第i个中继覆盖区域内的RN转发的所述RN所服务的第j个中继用户的平均业务速率需求R_Ri，j ^req，以及所述RN反馈的所述RN在中继链路上的大尺度信干噪比Γ_BRi，其中，每个中继覆盖区域中只有一个RN，在一个带宽分配周期nT内，每个RN服务N_Ri个中继用户，根据公式(7)

$\underset{j=1}{\overset{N_{\mathrm{Ri}}}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{nT}\·R_{\mathrm{Ri},j}^{\mathrm{req}})=\frac{\mathrm{nT}}{2}\·B_{\mathrm{BRi}}^{\mathrm{req}}\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BRi}})---\left(7\right)$

可得在一个带宽分配周期里，第i个中继覆盖区域内中继链路上的周期性总带宽需求B_BRi ^req如式(8)所示：

$B_{\mathrm{BRi}}^{\mathrm{req}}=f(N_{\mathrm{Ri}},R_{\mathrm{Ri},j}^{\mathrm{req}},{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BRi}})=\frac{2}{\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BRi}})}\underset{j=1}{\overset{N_{\mathrm{Ri}}}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{\mathrm{Ri},j}^{\mathrm{req}}---\left(8\right)$

在公式(7)中，等式两边均为在一个带宽分配周期nT内，RN在接入链路上需要转发的总比特数，其中，等式右边B_BRi ^reqlog(1+Γ_BRi)为根据香农公式得出的平均业务速率。

可选地，BS获取中继链路的周期性总带宽需求还可以按照以下过程进行：

首先，BS接收小区内第k个扇区中第i个中继覆盖区域内的RN发送的在一个带宽分配周期里所述第i个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数，其中，所述第i个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数为所述RN根据所服务的第j个中继用户的平均业务速率需求R_Ri，j ^req、一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量N_Ri计算得出；

然后，BS根据所述第i个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数，以及所述第i个中继覆盖区域内的RN在中继链路上的大尺度信干噪比Γ_BRi，获取在一个带宽分配周期里，所述第i个中继覆盖区域内中继链路的周期性总带宽需求B_BRi ^req。

上述计算过程可以参照式(7)、(8)进行，在此不再赘述。

综上，根据公式(3)求出一个小区里第k个扇区的直连链路上的周期性总带宽需求B_BMk ^req，根据公式(6)、(8)分别求出此扇区内第i个中继覆盖区域内接入链路和中继链路上的周期性总带宽需求B_k，Ri ^req和B_BRi ^req。

502、BS根据所述各链路的周期性总带宽需求，在每个小区的每个子帧中，分别为各链路分配可用带宽。

(1)在时隙1上

扇区间直连链路和扇区间接入链路的初始复用因子用f_BM和f_RM表示，f_BM＝1，f_RM＝3，系统总带宽为B，直连链路的可用带宽B_BM如式(9)所示：

$B_{\mathrm{BM}}=B\·\frac{1}{3}\underset{k=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\frac{f_{\mathrm{BM}}{B}_{\mathrm{BMk}}^{\mathrm{req}}}{f_{\mathrm{BM}}{B}_{\mathrm{BMk}}^{\mathrm{req}}+f_{\mathrm{RM}}(B_{k,\mathrm{Ri}}^{\mathrm{req}}+B_{k,R\left[(i+1)\mathrm{mod}6\right]}^{\mathrm{req}})}---\left(9\right)$

其中，扇区k内直连链路的周期性总带宽需求B_BMk ^req可以由式(3)获得，位于同一扇区k内两个中继覆盖区域中接入链路的周期性总带宽需求B_k，Rireq和B_{k，R[(i+1)mod6]} ^req可以由式(6)获得；

每个小区中接入链路的可用带宽B_R如式(10)所示：

B_R＝B-B_BM    (10)

其中，B_BM为一个小区内直连链路在时隙1上的可用带宽，对于该小区的3个扇区，在直连链路上进行频率复用，每个扇区的直连链路都可占用B_BM大小的带宽；B_R为本小区内时隙1上所有中继在接入链路上的可用带宽。

(2)在时隙2上

由于在时隙2上只存在BS与其从属节点(RN或直连用户)之间的链路，直连用户的SINR较高，且RN与BS间链路质量较好，故各扇区间FRF可为1，每扇区都可使用系统总带宽为B。为保证直连用户和中继用户的公平性，按直连链路和中继链路的带宽需求的比例，为这两类链路划分频带。扇区k内直连链路的可用带宽如式(11)所示：

$B\frac{B_{\mathrm{BMk}}^{\mathrm{req}}}{B_{\mathrm{BMk}}^{\mathrm{req}}+B_{\mathrm{BRi}}^{\mathrm{req}}+B_{\mathrm{BR}\left[(i+1)\mathrm{mod}6\right]}^{\mathrm{req}}}---\left(11\right)$

扇区k内两个中继覆盖区域的中继链路可用带宽分别如式(12)和式(13)所示：

$B\frac{B_{\mathrm{BRi}}^{\mathrm{req}}}{B_{\mathrm{BMk}}^{\mathrm{req}}+B_{\mathrm{BRi}}^{\mathrm{req}}+B_{\mathrm{BR}\left[(i+1)\mathrm{mod}6\right]}^{\mathrm{req}}}---\left(12\right)$

$B\frac{B_{\mathrm{BR}\left[(i+1)\mathrm{mod}6\right]}^{\mathrm{req}}}{B_{\mathrm{BMk}}^{\mathrm{req}}+B_{\mathrm{BRi}}^{\mathrm{req}}+B_{\mathrm{BR}\left[(i+1)\mathrm{mod}6\right]}^{\mathrm{req}}}---\left(13\right)$

其中，扇区k内直连链路的周期性总带宽需求B_BMk ^req可以由式(3)获得，位于同一扇区k中两个中继覆盖区域内中继链路上的周期性总带宽需求B_BRi ^req和B_{BR[(i+1)mod6]} ^req可以由式(8)获得。

其中，在一个带宽分配周期内的所有子帧中，各链路的可用带宽大小分配情况一致。

进一步的，BS可以将为各链路分配的可用带宽通知RN或UE，由RN或UE使用所述BS分配的可用带宽。

在上述501-502中，在获取各链路的周期性总带宽需求时，综合考虑了链路质量、用户分布、业务速率需求以及中继两跳链路的速率匹配，同时，基于周期性带宽需求来自适应地为链路分配带宽，使得带宽的分配能够匹配链路质量和业务需求及分布的差异与变化，且更加切合实际需求，能够尽可能地避免带宽分配时的浪费或不足。

503、BS根据所述为各链路分配的可用带宽，在每个小区内每个子帧的接入链路所占的时隙内，对各中继覆盖区域的可用频率资源进行分组。

(1)在时隙2上

由于直连用户的SINR较高，且RN与BS间链路质量通常较好，不论对中继链路还是接入链路，相邻扇区的干扰信号强度相对本扇区服务信号强度都很小，不用进一步协调干扰。在每个扇区里，RN可以被当作用户对待，与其他直连用户一块被BS统一调度以满足各自可用带宽的大小即可，不需要对不同链路的可用频带做进一步的规定和划分。

(2)在时隙1上

为保证扇区内直连链路和接入链路所用资源的正交性，同时有效抑制相邻扇区的直连链路与接入链路间，以及相邻扇区的接入链路之间的同频干扰，对式(12)和式(13)所求出的每个小区的直连链路和接入链路的可用带宽进行具体的划分。

如图6所示，将系统总带宽B分为六等份，在每个B/6频带内，为每个中继覆盖区域的接入链路预配置B_R/6的可用频带，如阴影区域所示；为直连链路预配置B_BM/6的可用频带，如空白区域所示，其中，所述B_BM/6的可用频带分为两等份，分别位于所述B_R/6的可用频带两端。

上述基于B/6分组的离散式分割带宽的方法，不同区域的频率分配都有严格的边界的界定，从而能够较好地保证BS和RN所占资源的正交性，并且每个小区内都按照这种相同的规则划分频率资源；不论各小区内负载如何不一致，始终能保证不同小区间的中继覆盖区域在预配置频带时，频率重叠现象只在相同序号的中继覆盖区域间出现，这为进一步的RN间频率复用提供了可行条件。

504、BS根据所述接入链路的周期性总带宽需求，以及在接入链路所占的时隙内对各中继覆盖区域的可用频率资源进行的分组，对各中继覆盖区域进行频率资源的分配。

如图7所示，在每个B_R/6的RN预配置频带内，对应中继覆盖区域的RN分配频率资源的顺序(图7中单箭头)与其它中继覆盖区域的RN借用或复用频率资源的顺序(图7中双箭头)相逆。每个中继覆盖区域的预配置频带定义为其“最高优先级频带”，其同组中继覆盖区域的预配置频带定义为其“次高优先级频带”，其同扇区中继覆盖区域的预配置频带定义为其“最低优先级频带”。对于中继覆盖区域a来说，其自身的B_R/6频带是“最高优先级频带”，中继覆盖区域d的B_R/6预配置频带是a的“次高优先级频带”，中继覆盖区域b的B_R/6预配置频带是a的“最低优先级频带”。对每个中继覆盖区域的RN来说，按照从高到低的优先级使用频率资源。

各中继覆盖区域接入链路的总带宽需求，是RN执行频率分配以及借用或复用的前提条件。各中继覆盖区域内的RN是只使用“最高优先级频带”的资源，还是需要借用或复用“次高优先级频带”的资源，甚至借用或复用“最低优先级频带”的资源，需要根据本区域接入链路的总带宽需求来判断。对于中继覆盖区域Ri，其同组中继覆盖区域用R[(i+3)mod6]表示，其同扇区中继覆盖区域用R[(i+1)mod6]表示。在不同的负载程度下，为中继覆盖区域Ri的接入链路进行半动态频率资源分配，具体可以包括如下5种情况：

情况1：

当满足式(14)所述的条件时：

$\left\{\begin{array}{c}{B}_{k,\mathrm{Ri}}^{\mathrm{req}}\≤\frac{B_R}{6}\\ B_{k,R\left[(i+3)\mathrm{mod}6\right]}^{\mathrm{req}}\≤\frac{B_R}{6}\end{array}\right.---\left(14\right)$

Ri可使用自己的整个预配置频带(“最高优先级频带”)，不需要借用或复用其它中继覆盖区域的预配置频带。

情况2：

当满足式(15)所述的条件时：

$\left\{\begin{array}{c}{B}_{k,\mathrm{Ri}}^{\mathrm{req}}\≤\frac{B_R}{6}\\ B_{k,R\left[(i+3)\mathrm{mod}6\right]}^{\mathrm{req}}>\frac{B_R}{6}\\ B_{k,\mathrm{Ri}}^{\mathrm{req}}+B_{k,R\left[(i+3)\mathrm{mod}6\right]}^{\mathrm{req}}\≤\frac{B_R}{3}\end{array}\right.---\left(15\right)$

Ri按照图7中单箭头的方向，使用自己的“最高优先级频带”。为避免Ri与R[(i+3)mod6]所用频率重叠，同时为了尽量充分利用资源，Ri能使用的带宽为B_R/3-B_{k，R[(i+3)mod6]} ^req。

情况3：

当满足式(16)所述的条件时：

$\left\{\begin{array}{c}{B}_{k,\mathrm{Ri}}^{\mathrm{req}}\≤\frac{B_R}{6}\\ B_{k,R\left[(i+3)\mathrm{mod}6\right]}^{\mathrm{req}}>\frac{B_R}{6}\\ B_{k,\mathrm{Ri}}^{\mathrm{req}}+B_{k,R\left[(i+3)\mathrm{mod}6\right]}^{\mathrm{req}}>\frac{B_R}{3}\end{array}\right.---\left(16\right)$

Ri可按照图7中单箭头的方向，使用自己的“最高优先级频带”，可使用的带宽为B_k，Ri ^req。

情况4：

当满足式(17)所述的条件时：

$\frac{B_R}{6}\≤B_{k,\mathrm{Ri}}^{\mathrm{req}}\≤\frac{B_R}{3}---\left(17\right)$

Ri的“最高优先级频带”无法满足其带宽需求，而其带宽需求又没有超过其“最高优先级频带”与“次高优先级频带”带宽之和，此时除了使用全部“最高优先级频带”外，Ri还要按照图7中双箭头的方向，借用或复用“次高优先级频带”(R[(i+3)mod6]的预配置频带)里的资源。如果R[(i+3)mod6]预配置频带上的频率被Ri占用而没有被R[(i+3)mod6]使用，则称Ri“借用”R[(i+3)mod6]的频率；否则称Ri“复用”R[(i+3)mod6]的频率，借用或复用部分的带宽为B_k，Ri ^req-B_R/6。此情况称为“中继间第一次借用或复用”。

情况5：

当满足式(18)所述的条件时：

$B_{k,\mathrm{Ri}}^{\mathrm{req}}>\frac{B_R}{3}---\left(18\right)$

当负载很重，以致Ri的带宽需求非常大，超出了其“最高优先级频带”与“次高优先级频带”带宽之和时，Ri除了借用或复用全部“次高优先级频带”外，还可以按照图7中双箭头方向，借用或复用与其同扇区的另一个中继覆盖区域R[(i+1)mod6]的预配置频带(“最低优先级频带”)。Ri在“最低优先级频带”中可借用或复用的带宽的最大值为整个“最低优先级频带”的带宽。此情况称为“中继间第二次借用或复用”。

对于上述各种情况来说，当一个中继覆盖区域里只有一个RN时，这个RN独自占用本区域全部的可用频率；当一个中继覆盖区域里有多个RN时，这些RN共享本区域全部的可用频率，且各RN所用的频率资源相互正交。

在一次频率资源分配结束后，BS以nT为频率资源分配的周期，定期更新相关信息和变量，进行周期性频率资源分配。

在上述503-504中，通过在整个系统频带上对BS和RN可用资源的分组，以及中继覆盖区域间最大化避免干扰的频率分配和借用或复用机制，令可能产生同频干扰的不同链路尽可能保持所用频率的正交性，有效地抑制了相邻扇区的直连链路与接入链路间，以及相邻扇区的接入链路之间的同频干扰，同时保证了扇区内直连链路和接入链路间不存在同频干扰；

以频带离散分组式划分后产生的预配置频带为基础，直连链路及中继链路上实现扇区间频率复用，各中继覆盖区域根据其接入链路上的总带宽需求进行接入链路可用频率的灵活分配和半动态的RN间频率借用或复用，使得RN间的FRF根据系统负载量灵活可变，在不同程度的负载量情况下，都能获得较高的频谱效率。

505、BS将所述对各中继覆盖区域的频率资源分配结果向RN发送。

506、RN根据所述频率资源分配结果，进行频率资源的使用以及借用或复用。

本发明实施例带宽分配方法，基站首先获取各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，根据各链路的带宽需求为各链路分配可用带宽。与现有技术相比，各链路的可用带宽根据带宽需求确定，从而可以使得带宽的分配能够匹配链路质量和业务需求以及分布的差异和变化，更加切合实际需求，有效地避免了带宽分配时的浪费或不足；通过在整个系统频带上对BS和RN可用资源的分组，以及中继覆盖区域间最大化避免干扰的频率分配和借用或复用机制，令可能产生同频干扰的不同链路尽可能保持所用频率的正交性，有效地抑制了相邻扇区的直连链路与接入链路间，以及相邻扇区的接入链路之间的同频干扰，同时保证了扇区内直连链路和接入链路间不存在同频干扰。

如图8所示，本发明实施例提供一种带宽分配方法，所述中继蜂窝网络的帧结构如图9所示，一个子帧(时长为T)分为两个等长的时隙1和时隙2，直连链路和接入链路位于时隙1上，中继链路位于时隙2上，所述方法包括：

801、可以参照501，在获取直连链路的周期性总带宽需求时，由于直连链路只存在于时隙1，因此将式(1)替换为式(19)：

$T\·R_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}=\frac{T}{2}\·B_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})---\left(19\right)$

可得第l个直连用户的平均带宽需求B_BMk，l ^req如式(20)所示：

$B_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}=\frac{2R_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}}{\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})}---\left(20\right)$

因此，在一个带宽分配周期里，第k个扇区内直连链路的周期性总带宽需求B_BMk ^req如式(21)所示：

$B_{\mathrm{BMk}}^{\mathrm{req}}=f(N_{\mathrm{BMk}},R_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}},{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})=\underset{l=1}{\overset{N_{\mathrm{BMk}}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{2R}_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}}{\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})}---\left(21\right)$

其中，k的取值可以为1、2或3。

利用501中式(4)、(5)、(6)，获取接入链路的周期性总带宽需求B_k，Ri ^req；

由于在本实施例中，中继链路在时隙2上占用了整个系统带宽，因此，不需要计算中继链路的周期性带宽需求。

802、可以参照502，在时隙1上，利用502中式(9)、(10)，获得时隙1上直连链路的可用带宽B_BM，以及每个小区中接入链路的可用带宽B_R；

由于时隙2上只有中继链路，因此在时隙2上，在每个扇区复用整个系统带宽B，且B都归本扇区的所有中继链路使用。

803-806、可以参照503-506，BS根据所述为各链路分配的可用带宽，在每个小区内每个子帧的接入链路所占的时隙内，对各中继覆盖区域的可用频率资源进行分组，并根据所述接入链路的周期性总带宽需求，对各中继覆盖区域进行频率资源的分配，将所述对各中继覆盖区域的频率资源分配结果向RN发送，RN根据所述频率资源分配结果，进行频率资源的使用以及借用或复用。

本发明实施例带宽分配方法，基站首先获取各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，根据各链路的带宽需求为各链路分配可用带宽。与现有技术相比，各链路的可用带宽根据带宽需求确定，从而可以使得带宽的分配能够匹配链路质量和业务需求以及分布的差异和变化，更加切合实际需求，有效地避免了带宽分配时的浪费或不足；通过在整个系统频带上对BS和RN可用资源的分组，以及中继覆盖区域间最大化避免干扰的频率分配和借用或复用机制，令可能产生同频干扰的不同链路尽可能保持所用频率的正交性，有效地抑制了相邻扇区的直连链路与接入链路间，以及相邻扇区的接入链路之间的同频干扰，同时保证了扇区内直连链路和接入链路间不存在同频干扰。

如图10所示，本发明实施例提供一种带宽分配方法，所述中继蜂窝网络的帧结构如图11所示，一个子帧(时长为T)分为两个等长的时隙1和时隙2，直连链路和中继链路位于时隙1上，接入链路位于时隙2上，所述方法包括：

1001、可以参照502，在获取直连链路的周期性总带宽需求时，由于直连链路只存在于时隙1，因此将式(1)替换为式(22)：

$T\·R_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}=\frac{T}{2}\·B_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})---\left(22\right)$

可得第l个直连用户的平均带宽需求B_BMk，l ^req如式(23)所示：

$B_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}=\frac{2R_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}}{\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})}---\left(23\right)$

因此，在一个带宽分配周期里，第k个扇区内直连链路的周期性总带宽需求B_BMk ^req如式(24)所示：

$B_{\mathrm{BMk}}^{\mathrm{req}}=f(N_{\mathrm{BMk}},R_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}},{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})=\underset{l=1}{\overset{N_{\mathrm{BMk}}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{2R}_{\mathrm{BMk},l}^{\mathrm{req}}}{\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{BMk},l})}---\left(24\right)$

其中，k的取值可以为1、2或3，

利用501中式(4)、(5)、(6)，获取接入链路的周期性总带宽需求B_k，Ri ^req；

利用501中式(4)、(5)、(6)，获取中继链路的周期性总带宽需求B_BRi ^req。

1002、可以参照502，在时隙1上，利用502中式(11)、(12)、(13)，获得时隙1上扇区k内直连链路的可用带宽B_BM，以及扇区k内两个中继覆盖区域的中继链路可用带宽；

在时隙2上，由于只有接入链路，因此系统总带宽B归整个小区的所有接入链路使用。

1003、可以参照503，在时隙1上，由于直连用户的SINR较高，且RN与BS间链路质量通常较好，不论对中继链路还是直连链路，相邻扇区的干扰信号强度相对本扇区服务信号强度都很小，不用进一步协调干扰。在每个扇区里，RN可以被当作用户对待，与其他直连用户一块被BS统一调度以满足各自可用带宽的大小即可，不需要对不同链路的可用频带做进一步的规定和划分；

在时隙2上，不需要再为直连链路提供频率资源，如图12所示，将系统总带宽B分为六等份，在每个B/6频带内，为本小区的每个中继覆盖区域的接入链路预配置B/6的可用频带。

1004、可以参照504，对各中继覆盖区域进行频率资源的分配如图13所示；与504不同的是，在本实施例中，为中继覆盖区域Ri的接入链路进行频率资源的分配的5种不同负载程度前提条件，情况1到情况5中的变量B_R在本实施例中全部替换成B。

1005-1006、可以参照505-506，BS将所述对各中继覆盖区域的频率资源分配结果向RN发送，RN根据所述频率资源分配结果，进行频率资源的使用以及借用或复用。

本发明实施例带宽分配方法，基站首先获取各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，根据各链路的带宽需求为各链路分配可用带宽。与现有技术相比，各链路的可用带宽根据带宽需求确定，从而可以使得带宽的分配能够匹配链路质量和业务需求以及分布的差异和变化，更加切合实际需求，有效地避免了带宽分配时的浪费或不足；通过在整个系统频带上对BS和RN可用资源的分组，以及中继覆盖区域间最大化避免干扰的频率分配和借用或复用机制，令可能产生同频干扰的不同链路尽可能保持所用频率的正交性，有效地抑制了相邻扇区的直连链路与接入链路间，以及相邻扇区的接入链路之间的同频干扰，同时保证了扇区内直连链路和接入链路间不存在同频干扰。

如图14所示，本发明实施例提供一种基站，所述基站包括：

获取模块141，用于获取直连链路、接入链路和中继链路在一个带宽分配周期内的带宽需求；

第一分配模块142，用于根据各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，在各链路的每个子帧中，为各链路分配可用带宽，其中，每个子帧包括两个等长的时隙。

其中，所述小区所在的两跳中继蜂窝网络拓扑结构可以如图3所示，所述每个小区的每个子帧的帧结构可以如图2、图9、图11所示，接入链路和中继链路分别位于不同的时隙。

本发明实施例基站，首先获取各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，根据各链路的带宽需求为各链路分配可用带宽。与现有技术相比，各链路的可用带宽根据带宽需求确定，从而可以使得带宽的分配能够匹配链路质量和业务需求以及分布的差异和变化，更加切合实际需求，有效地避免了带宽分配时的浪费或不足。

如图15所示，本发明实施例提供一种基站，所述基站包括：

获取模块151，用于分别获取直连链路、接入链路和中继链路在一个带宽分配周期内的带宽需求；

第一分配模块152，用于根据所述各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，在各链路的每个子帧中，为各链路分配可用带宽，其中，每个子帧包括两个等长的时隙。

其中，所述小区所在的两跳中继蜂窝网络拓扑结构可以如图3所示，所述每个小区的每个子帧的帧结构可以如图2、图9、图11所示，接入链路和中继链路分别位于不同的时隙。

进一步的，所述基站还可以包括：

分组模块153，用于根据为各链路分配的可用带宽，在接入链路所占的时隙内，对各中继覆盖区域的可用频率资源进行分组式划分，以使不同组的中继覆盖区域占用不同的频率资源。

进一步的，所述基站还可以包括：

第二分配模块154，用于根据接入链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，以及在接入链路所占的时隙内对各中继覆盖区域的可用频率资源进行的分组，对各中继覆盖区域进行频率资源的分配；

发送模块155，用于将对各中继覆盖区域的频率资源分配结果向所述各中继覆盖区域内的RN发送。

其中，所述获取模块151包括：

接收单元1511，用于接收小区内一个扇区中BS所服务的一个直连用户反馈的所述直连用户的平均业务速率需求，以及所述直连用户在直连链路上的大尺度信干噪比；

第一获取单元1512，用于根据所述直连用户的平均业务速率需求，以及所述直连用户在直连链路上的大尺度信干噪比，获取所述直连用户的平均带宽需求；

第二获取单元1513，用于根据所述直连用户的平均带宽需求，以及一个带宽分配周期内基站所服务的直连用户数量，获取在一个带宽分配周期内，所述扇区内直连链路的周期性总带宽需求。

进一步，所述接收单元1511，还用于接收小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN转发的所述RN所服务的一个中继用户的平均业务速率需求，以及所述中继用户在接入链路上的大尺度信干噪比，其中，每个中继覆盖区域中只有一个RN；

所述第一获取单元1512，还用于根据所述中继用户的平均业务速率需求，以及所述中继用户在接入链路上的大尺度信干噪比，获取所述中继用户的平均带宽需求；

所述第二获取单元1513，还用于根据所述中继用户的平均带宽需求，以及一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量，获取在一个带宽分配周期内，所述中继覆盖区域内接入链路的周期性总带宽需求。

进一步，所述接收单元1511，还用于接收小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN发送的在一个带宽分配周期内所述中继覆盖区域内接入链路的周期性总带宽需求，其中，所述中继覆盖区域内接入链路的周期性总带宽需求为所述RN根据所服务的一个中继用户的平均业务速率需求、所述中继用户在接入链路上的大尺度信干噪比、以及一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量计算得出。

进一步，所述接收单元1511，还用于接收小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN转发的所述RN所服务的一个中继用户的平均业务速率需求，以及所述RN反馈的所述RN在中继链路上的大尺度信干噪比，其中，每个中继覆盖区域中只有一个RN；

所述第一获取单元1512，还用于根据所述中继用户的平均业务速率需求，以及一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量，获取所述RN所需转发的总比特数；

所述第二获取单元1513，还用于根据所述RN所需转发的总比特数，以及所述RN在中继链路上的大尺度信干噪比，获取在一个带宽分配周期内，所述中继覆盖区域内中继链路的周期性总带宽需求。

进一步，所述接收单元1511，还用于接收小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN发送的在一个带宽分配周期内所述中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数，其中，所述中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数为所述RN根据所服务的一个中继用户的平均业务速率需求、一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量计算得出；

所述第二获取单元1513，还用于根据所述接收单元1511接收到的所述中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数，以及所述RN在中继链路上的大尺度信干噪比，获取在一个带宽分配周期内，所述中继覆盖区域内中继链路的周期性总带宽需求。

本发明实施例基站，基站首先获取各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，根据各链路的带宽需求为各链路分配可用带宽。与现有技术相比，各链路的可用带宽根据带宽需求确定，从而可以使得带宽的分配能够匹配链路质量和业务需求以及分布的差异和变化，更加切合实际需求，有效地避免了带宽分配时的浪费或不足；通过在整个系统频带上对BS和RN可用资源的分组，以及中继覆盖区域间最大化避免干扰的频率分配和借用或复用机制，令可能产生同频干扰的不同链路尽可能保持所用频率的正交性，有效地抑制了相邻扇区的直连链路与接入链路间，以及相邻扇区的接入链路之间的同频干扰，同时保证了扇区内直连链路和接入链路间不存在同频干扰。

如图16所示，本发明实施例提供一种中继装置，所述中继装置16包括：

接收模块161，用于接收基站160发送的对各中继覆盖区域的频率资源分配结果；

执行模块162，用于根据所述频率资源分配结果，执行频率的使用。

其中，所述中继装置还可以包括：

计算模块163，用于计算一个带宽分配周期内，接入链路的周期性总带宽需求，和/或小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数；

反馈模块164，用于将所述计算模块162计算出的接入链路的周期性总带宽需求，和/或小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数向基站160反馈。

本发明实施例中继装置，根据基站对各中继覆盖区域的频率资源分配结果，执行频率的使用，由于基站通过在整个系统频带上对BS和RN可用资源的分组，以及中继覆盖区域间最大化避免干扰的频率分配和借用或复用机制，令可能产生同频干扰的不同链路尽可能保持所用频率的正交性，有效地抑制了相邻扇区的直连链路与接入链路间，以及相邻扇区的接入链路之间的同频干扰，同时保证了扇区内直连链路和接入链路间不存在同频干扰。

本发明实施例提供的基站和中继装置可以分别实现上述提供的方法实施例中基站和中继装置的全部功能。本发明实施例提供的带宽分配方法、基站和中继装置可以适用于两跳中继蜂窝网络中，对频率资源进行分配，但不仅限于此。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (23)

1.一种带宽分配方法，其特征在于，包括：

获取基站BS与用户设备UE之间的直连链路、中继节点RN与UE之间的接入链路以及BS与RN之间的中继链路在一个带宽分配周期内的带宽需求；

根据各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，在各链路的每个子帧中，为各链路分配可用带宽，其中，每个子帧包括两个等长的时隙。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据为各链路分配的可用带宽，在接入链路所占的时隙内，对各中继覆盖区域的可用频率资源进行分组，以使不同组的中继覆盖区域占用不同的频率资源；

根据接入链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，以及在接入链路所占的时隙内对各中继覆盖区域的可用频率资源进行的分组，对各中继覆盖区域进行频率资源的分配；

将对各中继覆盖区域的频率资源分配结果向所述各中继覆盖区域内的RN发送。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取直连链路在一个带宽分配周期内的带宽需求包括：

接收小区内第k个扇区中BS所服务的第l个直连用户反馈的所述直连用户的平均业务速率需求R_BMk，l ^req，以及所述直连用户的大尺度信干噪比Γ_BMk，l，其中，每个小区内包括3个扇区，k的取值为1、2或3；

根据所述第l个直连用户的平均业务速率需求R_BMk，l ^req，以及所述第l个直连用户的大尺度信干噪比Γ_BMk，l，获取所述第l个直连用户的平均带宽需求B_BMk，l ^req；

根据所述第l个直连用户的平均带宽需求B_BMk，l ^req，以及一个带宽分配周期内所述BS所服务的直连用户数量N_BMk，获取在一个带宽分配周期里，所述第k个扇区内直连链路的周期性总带宽需求B_BMk ^req。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取接入链路在一个带宽分配周期内的带宽需求包括：

接收小区内第k个扇区中第i个中继覆盖区域内的RN转发的所述RN所服务的第j个中继用户的平均业务速率需求R_Ri，j ^req，以及所述第j个中继用户的大尺度信干噪比Γ_Ri，j，其中，每个小区内包括3个扇区，k的取值为1、2或3；

根据所述第j个中继用户的平均业务速率需求R_Ri，j ^req，以及所述第j个中继用户的大尺度信干噪比Γ_Ri，j，获取所述第j个中继用户的平均带宽需求B_Ri，j ^req；

根据所述第j个中继用户的平均带宽需求B_Ri，j ^req，以及一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量N_Ri，获取在一个带宽分配周期里，所述第i个中继覆盖区域内接入链路的周期性总带宽需求B_k，Ri ^req。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取接入链路在一个带宽分配周期内的带宽需求包括：

接收小区内第k个扇区中第i个中继覆盖区域内的RN发送的在一个带宽分配周期里所述第i个中继覆盖区域内接入链路的周期性总带宽需求B_k，Ri ^req，其中，所述周期性总带宽需求B_k，Ri ^req为所述RN根据所服务的第j个中继用户的平均业务速率需求R_Ri，j ^req、所述第j个中继用户的大尺度信干噪比Γ_Ri，j，以及一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量N_Ri计算得出，其中，每个小区内包括3个扇区，k的取值为1、2或3。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取中继链路在一个带宽分配周期内的带宽需求包括：

接收小区内第k个扇区中第i个中继覆盖区域内的RN转发的所述RN所服务的第j个中继用户的平均业务速率需求R_Ri，j ^req，以及所述RN反馈的所述RN在中继链路上的大尺度信干噪比Γ_BRi，其中，每个小区内包括3个扇区，k的取值为1、2或3；

根据所述第j个中继用户的平均业务速率需求R_Ri，j ^req，以及一个带宽分配周期内RN所服务的中继用户数量N_Ri，获取所述第i个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数；

根据所述第i个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数，以及所述第i个中继覆盖区域内的RN在中继链路上的大尺度信干噪比Γ_BRi，获取在一个带宽分配周期里，所述第i个中继覆盖区域内中继链路的周期性总带宽需求B_BRi ^req。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取中继链路在一个带宽分配周期内的带宽需求包括：

接收小区内第k个扇区中第i个中继覆盖区域内的RN发送的在一个带宽分配周期里所述第i个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数，其中，所述第i个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数为所述RN根据所服务的第j个中继用户的平均业务速率需求R_Ri，j ^req、一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量N_Ri计算得出，其中，每个小区内包括3个扇区，k的取值为1、2或3；

根据所述第i个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数，以及所述第i个中继覆盖区域内的RN在中继链路上的大尺度信干噪比Γ_BRi，获取在一个带宽分配周期里，所述第i个中继覆盖区域内中继链路的周期性总带宽需求B_BRi ^req。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述直连链路在两个时隙上都存在，接入链路位于时隙1上，中继链路位于时隙2上时，所述根据各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，在各链路的每个子帧中，为各链路分配可用带宽包括：

在时隙1上，根据扇区间直连链路的初始复用因子f_BM、扇区间接入链路的初始复用因子f_RM、扇区k内直连链路的周期性总带宽需求B_BMk ^req、位于同一扇区k内两个中继覆盖区域中接入链路的周期性总带宽需求B_k，Ri ^req和B_{k，R[(i+1)mod6]} ^req，以及系统总带宽B，获取在每个小区内为直连链路分配的可用带宽B_BM，其中，为每个小区内各扇区的直连链路分配的可用带宽均为B_BM，每个小区内包括3个扇区，k的取值为1、2或3；

则每个小区中为接入链路分配的可用带宽B_R等于系统总带宽B减去所述为本小区直连链路分配的可用带宽B_BM；

在时隙2上，根据扇区k内直连链路的周期性总带宽需求B_BMk ^req、位于同一扇区k中两个中继覆盖区域内中继链路的周期性总带宽需求B_BRi ^req和B_{BR[(i+1)mod6]} ^req，以及系统总带宽B，获取为扇区k内直连链路分配的可用带宽，以及为扇区k内两个中继覆盖区域的中继链路分配的可用带宽。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述直连链路和接入链路位于时隙1上，中继链路位于时隙2上时，所述根据各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，在各链路的每个子帧中，为各链路分配可用带宽包括：

在时隙1上，根据扇区间直连链路的初始复用因子f_BM、扇区间接入链路的初始复用因子f_RM、扇区k内直连链路的周期性总带宽需求B_BMk ^req、位于同一扇区k内两个中继覆盖区域中接入链路的周期性总带宽需求B_k，Ri ^req和B_{k，R[(i+1)mod6]} ^req，以及系统总带宽B，获取在每个小区内为直连链路分配的可用带宽B_BM，其中，为每个小区内各扇区的直连链路分配的可用带宽均为B_BM，每个小区内包括3个扇区，k的取值为1、2或3；

则每个小区中为接入链路分配的可用带宽B_R等于系统总带宽B减去所述为本小区直连链路分配的可用带宽B_BM；

在时隙2上，为每个扇区内中继链路分配的可用带宽为系统总带宽B。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述直连链路和中继链路位于时隙1上，接入链路位于时隙2上时，所述根据各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，在各链路的每个子帧中，为各链路分配可用带宽包括：

在时隙1上，根据扇区k内直连链路的周期性总带宽需求B_BMk ^req、位于同一扇区k中两个中继覆盖区域内中继链路的周期性总带宽需求B_BRi ^req和B_{BR[(i+1)mod6]} ^req，以及系统总带宽B，获取为扇区k内直连链路分配的可用带宽，以及为扇区k内两个中继覆盖区域的中继链路分配的可用带宽，其中，每个小区内包括3个扇区，k的取值为1、2或3；

在时隙2上，为每个扇区内接入链路分配的可用带宽为系统总带宽B。

11.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述根据为各链路分配的可用带宽，在接入链路所占的时隙内，对各中继覆盖区域的可用频率资源进行分组包括：

在时隙1上，将系统总带宽B分为六等份，在每个B/6频带内，为每个中继覆盖区域的接入链路预配置B_R/6的可用频带，为直连链路预配置B_BM/6的可用频带，其中，所述B_BM/6的可用频带分为两等份，分别位于所述B_R/6的可用频带两端。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据为各链路分配的可用带宽，在接入链路所占的时隙内，对各中继覆盖区域的可用频率资源进行分组包括：

在时隙2上，将系统总带宽B分为六等份，为每个中继覆盖区域的接入链路预配置B/6的可用频带。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据接入链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，以及在接入链路所占的时隙内对各中继覆盖区域的可用频率资源进行的分组，对各中继覆盖区域进行频率资源的分配包括：

根据第i个中继覆盖区域Ri内接入链路的周期性总带宽需求B_k，Ri ^req、Ri的同组中继覆盖区域内接入链路的周期性总带宽需求B_{k，R[(i+3)mod6]} ^req，以及为每个中继覆盖区域的接入链路预配置的可用频带B_R/6，确定为第i个中继覆盖区域Ri所分配的频率，以及由所述第i个中继覆盖区域Ri以外的其它中继覆盖区域借用或者复用的频率。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据接入链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，以及在接入链路所占的时隙内对各中继覆盖区域的可用频率资源进行的分组，对各中继覆盖区域进行频率资源的分配包括：

根据第i个中继覆盖区域Ri内接入链路的周期性总带宽需求B_k，Ri ^req、Ri的同组中继覆盖区域内接入链路的周期性总带宽需求B_{k，R[(i+3)mod6]} ^req，以及为每个中继覆盖区域的接入链路预配置的可用频带B/6，确定为第i个中继覆盖区域Ri所分配的频率，以及由所述第i个中继覆盖区域Ri以外的其它中继覆盖区域借用或者复用的频率。

15.一种基站，其特征在于，包括：

获取模块，用于分别获取直连链路、接入链路和中继链路在一个带宽分配周期内的带宽需求；

第一分配模块，用于根据各链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，在各链路的每个子帧中，为各链路分配可用带宽，其中，每个子帧包括两个等长的时隙。

16.根据权利要求15所述的基站，其特征在于，还包括：

分组模块，用于根据为各链路分配的可用带宽，在接入链路所占的时隙内，对各中继覆盖区域的可用频率资源进行分组式划分，以使不同组的中继覆盖区域占用不同的频率资源；

第二分配模块，用于根据接入链路在一个带宽分配周期内的带宽需求，以及在接入链路所占的时隙内对各中继覆盖区域的可用频率资源进行的分组，对各中继覆盖区域进行频率资源的分配；

发送模块，用于将对各中继覆盖区域的频率资源分配结果向所述各中继覆盖区域内的RN发送。

17.根据权利要求15所述的基站，其特征在于，所述获取模块包括：

接收单元，用于接收小区内一个扇区中BS所服务的一个直连用户反馈的所述直连用户的平均业务速率需求，以及所述直连用户在直连链路上的大尺度信干噪比；

第一获取单元，用于根据所述直连用户的平均业务速率需求，以及所述直连用户在直连链路上的大尺度信干噪比，获取所述直连用户的平均带宽需求；

第二获取单元，用于根据所述直连用户的平均带宽需求，以及一个带宽分配周期内基站所服务的直连用户数量，获取在一个带宽分配周期内，所述扇区内直连链路的周期性总带宽需求。

18.根据权利要求17所述的基站，其特征在于：

所述接收单元，还用于接收小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN转发的所述RN所服务的一个中继用户的平均业务速率需求，以及所述中继用户在接入链路上的大尺度信干噪比；

所述第一获取单元，还用于根据所述中继用户的平均业务速率需求，以及所述中继用户在接入链路上的大尺度信干噪比，获取所述中继用户的平均带宽需求；

所述第二获取单元，还用于根据所述中继用户的平均带宽需求，以及一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量，获取在一个带宽分配周期内，所述中继覆盖区域内接入链路的周期性总带宽需求。

19.根据权利要求17所述的基站，其特征在于：

所述接收单元，还用于接收小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN发送的在一个带宽分配周期内所述中继覆盖区域内接入链路的周期性总带宽需求，其中，所述中继覆盖区域内接入链路的周期性总带宽需求为所述RN根据所服务的一个中继用户的平均业务速率需求、所述中继用户在接入链路上的大尺度信干噪比、以及一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量计算得出。

20.根据权利要求17所述的基站，其特征在于：

所述接收单元，还用于接收小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN转发的所述RN所服务的一个中继用户的平均业务速率需求，以及所述RN反馈的所述RN在中继链路上的大尺度信干噪比；

所述第一获取单元，还用于根据所述中继用户的平均业务速率需求，以及一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量，获取所述RN所需转发的总比特数；

所述第二获取单元，还用于根据所述RN所需转发的总比特数，以及所述RN在中继链路上的大尺度信干噪比，获取在一个带宽分配周期内，所述中继覆盖区域内中继链路的周期性总带宽需求。

21.根据权利要求20所述的基站，其特征在于：

所述接收单元，还用于接收小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN发送的在一个带宽分配周期内所述中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数，其中，所述中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数为所述RN根据所服务的一个中继用户的平均业务速率需求、一个带宽分配周期内所述RN所服务的中继用户数量计算得出；

所述第二获取单元，还用于根据所述接收单元接收到的所述中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数，以及所述RN在中继链路上的大尺度信干噪比，获取在一个带宽分配周期内，所述中继覆盖区域内中继链路的周期性总带宽需求。

22.一种中继装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收基站发送的对各中继覆盖区域的频率资源分配结果；

执行模块，用于根据所述频率资源分配结果，执行频率的使用。

23.根据权利要求22所述的中继装置，其特征在于：所述中继装置还包括：

计算模块，用于计算一个带宽分配周期内，接入链路的周期性总带宽需求，和/或小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数；

反馈模块，用于将所述计算模块计算出的接入链路的周期性总带宽需求，和/或小区内一个扇区中一个中继覆盖区域内的RN所需转发的总比特数向基站反馈。

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