CN102271398A - 小区资源分配方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小区资源分配的方法和装置，涉及移动网络，为解决现有路由和资源联合分配策略不能在实际应用中合理分配小区资源的问题而发明。本发明实施例提供的方法，包括如下步骤：接收终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息；根据所述终端的子信道信息和邻居节点的子信道信息确定小区级子信道和共享级子信道，将小区级子信道分配给终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给终端作为中继子信道使用。本发明适用于移动通信系统。

Description

小区资源分配方法和装置

技术领域

本发明涉及移动网络，尤其涉及一种小区资源分配的方法和装置。

背景技术

在现有移动通信系统的蜂窝小区中，一个终端可以通过一个或多个其它终端中继后连接到对应小区基站，这些为其他终端提供中继服务的终端称作中继终端。中继终端的使用减小了路径损耗，改善了每条传输链路的通信质量，从而大大提高了整个蜂窝小区的容量和覆盖范围。

由于使用终端进行中继通信对终端资源和小区系统容量产生了影响，需要制定一套新的路由和资源联合分配策略。现有技术采用的一个方案为启发式次最优方案，针对单个源终端-多个中继终端-单个目的终端，源终端与目的终端之间没有连接的场景，进行联合的中继选择和子信道分配。

现有启发式次最优方案假定的场景如图1所示，假定源终端S与目的终端D之间有固定的k个中继终端R1-Rk，检测各中继终端与目的D之间的可用子信道的传输质量和可用子信道的容量，选择与目的D之间可用子信道传输质量最高，可用子信道容量最大的一个中继终端承接源S与目的D之间的中继通信。

在实现上述路由和资源联合分配策略的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有路由和资源联合分配策略是建立在一个设想的静态场景的基础上，并且限定了源S与目的D必须通过固定的几个中继终端进行通信。但是，在实际的蜂窝小区环境中，终端的数量和位置都是随时变化的，可以作为中继的终端也是随时变化的，源S与目的D之间也不一定就必须通过中继终端通信，只要满足通信要求，源S与目的D直接通信也是可以的；另外，现有路由和资源联合分配策略在选定源S到目的D的通信路径时，只考虑了中继终端与目的D之间的可用子信道传输质量和可用子信道容量等影响通信质量的因素，却并未考虑源S与中继终端之间的通信质量状况。再者，现有路由和资源联合分配策略都是假定源S与中继终端之间，以及中继终端与目的D之间的可用资源是相同的。实际上，基于链路的空间性和频谱资源的空间性，源S与中继，中继与目的D的频谱资源是可以不同的。基于以上原因，现有路由和资源联合分配策略不能在实际应用中合理分配小区资源。

发明内容

本发明的实施例提供一种小区资源分配的方法和装置，能够在实际应用中合理分配小区资源。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种小区资源分配的方法，包括：

接收终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息；

根据所述终端的子信道信息和邻居节点的子信道信息确定小区级子信道和共享级子信道，所述小区级子信道包括在整个小区内可用的子信道，所述共享级子信道包括小区级子信道和只能在所述终端与部分终端之间可用的子信道；

将小区级子信道分配给所述终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给所述终端作为中继子信道使用，其中，所述直接子信道为所述终端与基站之间的直接链路使用的子信道，所述中继子信道为所述终端与所述部分终端之间的中继链路使用的子信道。

一种小区资源分配的装置，其特征在于，包括：

接收单元：用于接收终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息；

判定单元：用于根据所述终端的子信道信息和邻居节点的子信道信息确定小区级子信道和共享级子信道，所述小区级子信道包括在整个小区内可用的子信道，所述共享级子信道包括小区级子信道和只能在所述终端与部分终端之间可用的子信道；

配置单元：用于将小区级子信道分配给所述终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给所述终端作为中继子信道使用，其中，所述直接子信道为所述终端与基站之间的直接链路使用的子信道，所述中继子信道为所述终端与所述部分终端之间的中继链路使用的子信道。

本发明实施例提供的小区资源分配的方法和装置，根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，根据该终端当前所处的环境确定该终端采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道对，资源分配更加合理。

附图说明

图1为现有启发式次最优方案假定的场景示意图。

图2为本发明小区资源分配的方法的一个实施例的流程图。

图3为本发明小区资源分配的方法的另一个实施例的流程图。

图4为本发明小区资源分配的方法的另一个实施例的流程图。

图5为本发明小区资源分配的方法的另一个实施例的流程图。

图6为本发明小区资源分配的方法的另一个实施例的流程图。

图7为本发明小区资源分配的装置的一个实施例的结构示意图。

图8为本发明小区资源分配的装置中配置单元的一个具体实施例的结构示意图。

图9为本发明小区资源分配的装置中配置单元的另一个具体实施例的结构示意图。

图10为本发明小区资源分配的装置中配置单元的另一个具体实施例的结构示意图。

图11为本发明小区资源分配的装置中配置单元的另一个具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例的方法和装置进行详细描述。

以认知蜂窝adhoc网络为例，参见图2所示，本发明小区资源分配的方法的一个实施例包括：

S201、接收终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息。

在认知蜂窝adhoc网络中，每个分配周期，本小区的可用子信道资源都可能发生变化，终端通过频谱感知的方法，如能量检测，匹配滤波等，可以检测到可用的子信道，然后向基站上报终端的频谱感知结果，所述频谱感知结果中包括该终端检测到的该终端的子信道信息，所述子信道信息包括该终端当前可用的子信道和当前不可用的子信道(如正被本小区或者相邻小区的其它终端使用的子信道)；同时，终端监听邻居节点的上报结果，所述邻居节点是与该终端距离较近，信号较强且能够被监听到的其他终端，并且邻居节点与本终端至少有一个相同的可用子信道，即

其中a_i，k，n＝1表示第i个终端(以下称为终端i)与终端i的第k个邻居节点(以下称为邻居节点k)的第n个子信道(以下称为子信道n)都可用，N′为终端i与邻居节点k之间的子信道数目。设终端i的所有邻居节点的数目为NB_i个，子信道n的带宽为B_n，则终端i的可用资源

如果终端监听邻居节点的上报结果满足监听上报的条件，比如邻居节点的数目很大或者本终端的可用资源很多(具体数值可以根据经验值或者统计值设定)，则向基站上报本地对邻居节点的监听结果。即上报条件为S_i＝αE_i，res+(1-α)NB_iF_i＞S_thr，E_i，res为终端i的剩余能量，NB_i为终端i的所有邻居节点的数目，F_i为终端i的可用资源，S_thr为参与上报的终端的资源条件，α为大于0小于1的常数。

S202、根据所述终端的子信道信息和邻居节点的子信道信息确定小区级子信道和共享级子信道，所述小区级子信道包括在整个小区内可用的子信道，所述共享级子信道包括小区级子信道和只能在所述终端与部分终端之间可用的子信道。

基站根据各终端的频谱感知结果和对邻居节点的监听结果，把本小区的可用子信道资源分为两类：小区级子信道和共享级子信道，小区级子信道在整个小区内所有终端可用；共享级子信道包括了小区级子信道，还包括只能在部分终端之间可用的子信道。设小区级子信道的集合为：

Ψ_c＝{f₁，f₂，...，f_N}其中Ψ_c代表小区级子信道的集合，f₁，f₂，...，f_N代表小区级子信道，N代表小区级子信道的个数。

则共享级子信道的集合满足

Ψ_s＝{f₁，f₂，...，f_N′}

Ψ_c＝{f₁，f₂，...，f_N}，N′≥N其中Ψ_s代表共享级子信道的集合，f₁，f₂，...，f_N′代表共享级子信道，N’代表共享级子信道的个数。

S203、将小区级子信道分配给终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给终端作为中继子信道使用，其中，所述直接子信道为所述终端与基站之间的直接链路使用的子信道，所述中继子信道为所述终端与所述部分终端之间的中继链路使用的子信道。

本实施例中，基站与终端的通信方式有两种：第一种是基站与目的终端只建立直接链路通信；第二种是基站通过一个中继终端与目的终端进行通信，其中，基站与中继终端之间通过直接链路通信，中继终端与目的终端之间通过中继链路通信。直接链路建立在直接子信道上，中继链路建立在中继子信道上。将小区级子信道分配给中继终端或目的终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给目的终端作为中继子信道使用。进一步的，为了使小区系统容量最大化，基站在进行小区级子信道分配时，可以把每个小区级子信道先分配给相应子信道增益最高的终端MS，然后再根据终端的公平性或QoS等需求，尽量利用子信道增益最高的终端作为中继终端RS，结合共享级子信道在RS-MS链路的使用，从而提高子信道的使用率。

本实施例将小区级子信道分配给终端作为直接链路使用，将共享级子信道分配给终端作为中继链路使用，考虑了终端与基站的直接通信，另外，中继终端是动态选择的，相比现有事先确定中继终端的方案，有利于资源利用率的提高，同时，本实施例将适合在终端之间使用的子信道专门划分为小区级子信道和共享级子信道，将共享级子信道分配给终端作为中继子信道使用，兼顾了中继通信的链路空间性和频谱子信道的空间性，有利于充分利用本小区内终端与终端之间的链路资源。综上所述，本实施例根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，根据该终端当前所处的环境确定该终端采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道对，资源分配更加合理。

本发明小区资源分配的方法的另一个实施例，在图2所示实施例的基础上，在为终端分配子信道时，遵循总功率受限的前提下系统容量最大化原则。如图3所示，本实施例包括：

S301、接收终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息。

同步骤201，在此不做赘述。

S302、分别获取该终端采用中继链路可获得的子信道容量和该终端只采用直接链路可获得的子信道容量。

在系统最大功率限制下，计算该终端采用中继链路可获得的子信道容量，以及该终端只采用直接链路可获得的子信道容量。在计算时可以采用现有常用计算系统子信道容量的公式，本实施例采用香农公式计算，在实际应用中，包括但不限于香农公式。

对于终端采用中继方式可获得的子信道容量的情形可以归为以下情况，终端i通过中继终端l的协作，采用中继子信道对(n，n’)，其中n为基站到中继终端l的子信道，n’为中继终端l到终端i的子信道。终端i实际可获得的子信道容量主要受两个条件的制约，一个是基站到中继终端l的子信道n的容量，在这里用x表示；另一个是终端i通过中继终端l到终端i的子信道n’和基站到终端i的子信道n可获得的容量，在这里用y表示。终端i实际可获得的子信道容量为x和y两个值中的最小值。

用公式(1)表示以上内容如下：

$R_{i,l}=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n^{\′}=1}{\overset{N^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}{B}_n{a}_{i,l,n,n^{\′}}\underset{n\∈{\mathrm{\Ψ}}_c,n^{\′}\∈{\mathrm{\Ψ}}_s}{\min }\{{\log }_2(1+\frac{p_{0,i,n}*{\left|h_{0,l,n}\right|}^2}{\mathrm{\Γ}{N}_0{B}_n}),{\log }_2(1+\frac{p_{0,i,n}*{\left|h_{0,i,n}\right|}^2}{\mathrm{\Γ}{N}_0{B}_n}+\frac{p_{l,i,n^{\′}}*{\left|h_{l,i,n^{\′}}\right|}^2}{\mathrm{\Γ}{N}_0{B}_n})\}---\left(1\right)$

其中R_i，l表示存在中继终端l的前提下，终端i实际可获得的子信道容量。n表示第n个直接子信道(在此称为直接子信道n)，n’表示第n’个共享子信道(在此称为共享子信道n’)，N表示小区级子信道的数目，N’表示共享级子信道的数目，Bn表示直接子信道n的带宽(这里假设子信道n’的带宽与n相同)，c表示小区级子信道，s表示共享级子信道，Ψ_c表示小区级子信道的集合，Ψ_s表示共享级子信道的集合，a_{i，l，n，n′}＝1表示中继子信道对(n，n’)分配给终端i和中继终端l使用，p_0，i，n为基站到终端i在直接子信道n上的发射功率，同时也是基站到中继终端l在直接子信道n上的发射功率，p_l，i，n′为中继终端l发送信号给终端i时在中继子信道n’上使用的发射功率；h_0，l，n为基站到中继终端l的直接子信道n的信道增益，h_0，i，n为基站到终端i的直接子信道n的信道增益，h_l，i，n为中继终端l到终端i的直接子信道n的信道增益。Γ为用户的误比特率要求，是子信道实际容量与香农容量之间的信噪比差异；N₀为噪声功率谱密度。由于中继方式采用了基站到中继终端l，再到终端i的通信方式，传输时间大致是基站直接到终端i的两倍，所以终端i实际可获得的子信道容量大致为总的子信道容量乘系数1/2。

对于终端只采用直接链路可获得的子信道容量的情形可以归为以下情况，

基站通过直接子信道n与终端i通信，用公式(2)表示如下：

$R_i=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{B}_n{a}_{i,n}{\log }_2(1+\frac{p_{0,i,n}*{\left|h_{0,i,n}\right|}^2}{\mathrm{\Γ}{N}_0{B}_n})---\left(2\right)$

其中，R_i表示不存在中继终端l的前提下，终端i实际可获得的子信道容量，n表示第n个直接子信道(在此称为直接子信道n)，N表示小区级子信道的数目，Bn表示直接子信道n的带宽，p_0，i，n为基站到终端i在直接子信道n上的发射功率，h_0，i，n为基站到终端i的直接子信道n的信道增益，Γ为用户的误比特率要求，是子信道实际容量与香农容量之间的信噪比差异；N₀为噪声功率谱密度。a_i，n＝1表示直接子信道n分配给终端i。

在系统最大功率限制下，将该终端采用中继链路可获得的子信道容量与该终端只采用直接链路可获得的子信道容量相加，得到该终端可获得的子信道总容量。

S303、选取使本小区子信道总容量最大的一个子信道分配方案，根据该子信道分配方案，确定该终端只采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道。

设小区内的终端有x个，同一小区中的子信道有y条，将y条子信道分配给x个终端会有好几种不同的分配方式，即子信道分配方案，本步骤选取的是使本小区子信道总容量最大的一个子信道分配方案。

如公式(3)所示，公式建模如下：

$\underset{p_{0,i,n},p_{l,i,n^{\′}},a_{i,l,n,n^{\′}},a_{i,n}}{\max }(\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{i,l}+\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{R}_i)---\left(3\right)$

$\mathrm{subjectto}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{i,l,n,n^{\′}}=1,a_{i,l,n,n^{\′}}\∈\left\{\mathrm{0,1}\right\},\∀n^{\′}\∈{\mathrm{\Ψ}}_s---(3-1)$

$\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{i,n}=1,a_{i,n}\∈\left\{\mathrm{0,1}\right\},\∀n\∈{\mathrm{\Ψ}}_c---(3-2)$

$a_{i,n}+a_{i,l,n,n^{\′}}\≤1,a_{i,n}\∈\left\{\mathrm{0,1}\right\},a_{i,l,n,n^{\′}}\∈\left\{\mathrm{0,1}\right\},\∀n\∈{\mathrm{\Ψ}}_c,\∀i\∈M---(3-3)$

$\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n^{\′}=1}{\overset{N^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{i,l,n,n^{\′}}=1,a_{i,l,n,n^{\′}}\∈\left\{\mathrm{0,1}\right\},\∀n\∈{\mathrm{\Ψ}}_c---(3-4)$

$\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n^{\′}=1}{\overset{N^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{0,i,n}+p_{l,i,n^{\′}}\≤P_{\mathrm{total}}---(3-5)$

其中R_i，j表示存在中继终端l的前提下，终端i实际可获得的子信道容量，R_i表示不存在中继终端l的前提下，终端i实际可获得的子信道容量，p_0，i，n为基站到终端i在直接子信道n上的发射功率，同时也是基站到中继终端l在直接子信道n上的发射功率，p_l，i，n′为中继终端l发送信号给终端i时在中继子信道n’上采用的发射功率；a_{i，l，n，n′}表示中继子信道对(n，n’)分配给终端i和中继终端l使用，a_i，n表示信道n直接分配给终端i，M表示小区内终端的数目，L表示中继终端的数目。

限制条件(3-1)表示子信道n只能分配给一个终端；限制条件(3-2)，(3-3)和(3-4)表示子信道n’只能分配给一个终端；限制条件(3-5)表示系统分配给基站和终端的功率和不得超过系统总功率。

要在以上限制条件基础上使公式(3)表示的系统容量最大化，则有：

$\frac{p_{0,i,n}*{\left|h_{0,l,n}\right|}^2}{\mathrm{\Γ}{N}_0{B}_n}=\frac{p_{0,i,n}*{\left|h_{0,i,n}\right|}^2}{\mathrm{\Γ}{N}_0{B}_n}+\frac{p_{l,i,n^{\′}}*{\left|h_{l,i,n^{\′}}\right|}^2}{\mathrm{\Γ}{N}_0{B}_n}---\left(4\right),$ 可得

$p_{l,i,n^{\′}}=p_{0,i,n}\frac{{\left|h_{0,l,n}\right|}^2-{\left|h_{0,i,n}\right|}^2}{{\left|h_{l,i,n^{\′}}\right|}^2}$

其中p_0，i，n为基站到终端i在直接子信道n上的发射功率，同时也是基站到中继终端l在直接子信道n上的发射功率，p_l，i，n′为中继终端l发送信号给终端i时在中继子信道n’上采用的发射功率；Bn表示直接子信道n的带宽，Γ为用户的误比特率要求，是子信道实际容量与香农容量之间的信噪比差异；N₀为噪声功率谱密度。h_0，l，n为基站到中继终端l的信道增益，h_0，i，n为基站到终端i的信道增益，h_l，i，n′为中继终端l发送信号给终端i时在中继子信道n’上的信道增益。

将公式(4)代入公式(1)和公式(2)，再将公式(1)和公式(2)代入公式(3)，可得：

$\underset{p_{0,i,n},a_{i,l,n,n^{\′}},a_{i,n}}{\max }\left(\begin{array}{c}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n^{\′}=1}{\overset{N^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}{B}_n{a}_{i,l,n,n^{\′}}{\log }_2(1+\frac{p_{0,i,n}{\left|h_{0,l,n}\right|}^2}{a_{i,l,n,n^{\′}}\mathrm{\Γ}{N}_0{B}_n})\\ +\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{B}_n{a}_{i,n}{\log }_2(1+\frac{p_{0,i,n}{\left|h_{0,i,n}\right|}^2}{a_{i,n}\mathrm{\Γ}{N}_0{B}_n})\end{array}\right)---\left(5\right)$

$\mathrm{subjectto}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{i,l,n,n^{\′}}=1,a_{i,l,n,n^{\′}}\∈\left(\mathrm{0,1}\right],\∀n^{\′}\∈{\mathrm{\Ψ}}_s---(5-1)$

$\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{i,n}=1,a_{i,n}\∈\left(\mathrm{0,1}\right],\∀n\∈{\mathrm{\Ψ}}_c---(5-2)$

$a_{i,n}+a_{i,l,n,n^{\′}}\≤1,a_{i,n}\∈\left(\mathrm{0,1}\right],a_{i,l,n,n^{\′}}\∈\left(\mathrm{0,1}\right],\∀n\∈{\mathrm{\Ψ}}_c,\∀i\∈M---(5-3)$

$\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n^{\′}=1}{\overset{N^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{i,l,n,n^{\′}}=1,a_{i,l,n,n^{\′}}\∈\left(\mathrm{0,1}\right],\∀n\∈{\mathrm{\Ψ}}_c---(5-4)$

$\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n^{\′}=1}{\overset{N^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{0,i,n}(1+\frac{{\left|h_{0,l,n}\right|}^2-{\left|h_{0,i,n}\right|}^2}{{\left|h_{l,i,n^{\′}}\right|}^2})\≤P_{\mathrm{total}}---(5-5)$

公式(5)和限制条件(5-1)至(5-5)都可以使用拉格朗日对偶法和KKT条件进行求解，可获得子信道总容量最大的一个子信道分配方案，根据该子信道分配方案，确定终端采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道。

最大化系统容量下，子信道增益高的终端将得到很多的子信道容量，但是该终端的业务速率可能很低，子信道资源并没有得到有效的利用；相反，子信道增益低的终端将无法保证实际需要的传输速率。因此，以最大化系统容量为目标的资源优化分配策略还应当考虑对终端服务质量和公平性的保证。

作为优化，在考虑子信道分配数量公平性的基础上，终端获得的最大子信道分配方案可以满足以下条件：

为该终端分配的小区级子信道数量等于每个终端可平均分配到的小区级子信道数量。

公式表达如下：

其中，a_{i，l，n，n′}表示中继子信道对(n，n’)分配给终端i和中继终端l使用，a_i，n表示子信道n直接分配给终端i使用，n表示第n个直接子信道(在此称为直接子信道n)，n’表示第n’个共享子信道(在此称为共享子信道n’)，N表示小区级子信道的数目，L表示共享级子信道的数目，N为本小区的小区级子信道总数，M为本小区终端总数，公式的意义为：分配给每个终端的直接子信道数等于N/M取整。

作为另一种优化，在考虑子信道分配中，终端对传输速率的要求的基础上，终端获得的最大子信道分配方案还需满足以下条件：

为该终端分配的子信道的传输速率大于等于该终端的最低速率需求。

公式表达如下：

$\underset{n^{\′}=1}{\overset{N^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{i,l,n,n^{\′}}{r}_{i,l,n,n^{\′}}+\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{i,n}{r}_{i,n}\≥r_i\left(t\right)---\left(7\right)$

其中，r_i(t)表示终端i的最低速率需求，a_{i，l，n，n′}表示中继子信道对(n，n’)分配给终端i和中继终端l使用，a_i，n表示子信道n直接分配给终端i使用，n表示第n个直接子信道(在此称为直接子信道n)，n’表示第n’个共享子信道(在此称为共享子信道n’)，N表示直接子信道的数目，N’共享子信道的数目，r_i，n表示用户i在直接子信道n上可传输的速率，r_{i，l，n，n′}表示用户i在中继子信道对(n，n’)上通过终端l中继可传输的速率。

本实施例根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，遵循总功率受限的前提下系统容量最大化原则，确定该终端采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道，可以使本小区系统容量最大化，资源分配更加合理。

本发明小区资源分配的方法的另一个实施例，在图2所示实施例的基础上，在为终端分配子信道时，基于公平性的解决方案。如图4所示，包括：

S401、接收终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息。

同步骤201，在此不做赘述。

S402、根据终端上报的自身及邻居节点的子信道信息，将每个小区级子信道分配给使用该小区级子信道的信道增益最高的终端，作为直接子信道使用。

针对每一个小区级子信道，基站遍历本小区每一个终端，找出使用该小区级子信道的信道增益最高的终端，将该小区级子信道分配给该终端作为直接子信道使用。如果有多个终端使用该小区级子信道的信道增益相同，基站随机分配该小区级子信道给其中一个终端。

通过上述方法为终端分配子信道会导致为各终端分配的小区级子信道数量不同，有的多有的少，在小区环境比较复杂的情况下，这一差距有可能相当悬殊，为了兼顾子信道分配的公平性，取本小区的小区级子信道总数和本小区终端总数的商，也就是本小区每个终端应分子信道数的平均值，作为公平性考虑。

S403、找到分配子信道最多的终端，如果给该终端分配的子信道数量高于本小区每个终端应分子信道数的平均值，则遍历可以通过该终端的中继子信道对，从中找出信道增益最高的中继子信道和相应的另一终端。

所述中继子信道对包括：(1)一个已经分配给该终端的直接子信道；(2)一个用于该终端到其他终端的中继链路的中继子信道。所述其他终端为已分配子信道数小于本小区平均值的终端。所述中继子信道取自尚未分配的共享级子信道。优选的，查找的另一终端(目的终端)为分配子信道数量最少的终端。

S404、如果所述另一终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述另一终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，将该中继子信道对分配给所述另一终端。

比如，经过子信道最多的终端MS1的中继子信道对(n，n’)，目的终端为MS2，其中n为直接子信道，n’为中继子信道。那么将中继子信道对(n，n’)分配给MS2使用的条件是MS2使用n’的信道增益高于MS2使用n的信道增益。

如果目的终端使用中继子信道的信道增益高于目的终端使用直接子信道的信道增益，说明目的终端采用中继的通信方式效果较好，将中继子信道对分配给目的终端使用，相应的，中继终端的直接子信道减少了一个，因为要占用一个中继终端的直接子信道为目的终端传输数据。

S405、如果所述另一终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述另一终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，只将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述另一终端，作为基站到该另一终端的直接链路的直接子信道使用。

比如，经过子信道最多的终端MS1的中继子信道对(n，n’)，目的终端为MS2，其中n为直接子信道，n’为中继子信道。如果MS2使用n’的信道增益小于等于MS2使用n的信道增益，将中继子信道对(n，n’)中的n分配给MS2作为直接子信道使用。

如果目的终端使用中继子信道的信道增益低于目的终端使用直接子信道的信道增益，说明目的终端采用中继的通信方式效果不是很好，但是基于公平性的考虑，可以将已经分配子信道数量多于平均值的终端的子信道分配给信道增益次高的子信道数量少于平均值的终端作为直接子信道使用。

步骤404与步骤405没有必然的先后顺序，基于用户的实际考虑，也可以在两步骤中只有一个步骤，以剩下的步骤作为整个流程的必然执行步骤。

S406、直到各终端负载平衡。

重复步骤403，404和405，直到各终端的子信道数量达到平均值或者平均到可以容忍的范围，该范围由管理者自行设定。

S407、如果还存在未分配给任何终端的剩余子信道，按照终端提供中继链路由多到少的顺序为终端分配所述剩余子信道。

此时如果还存在未分配给任何终端的剩余子信道，由于中继终端除了自身通信之外，还承担中继任务，负担较重，将剩余子信道按照为其它终端提供中继链路由多到少的顺序分配给中继终端。

S408、对已分配给终端的子信道进行等功率分配或注水功率分配。

所谓注水功率分配是给信道质量更好的信道分配更多的功率。

本实施例根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，遵循终端之间资源公平性的原则，确定该终端采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道，无需复杂的计算过程，可以快速实现子信道分配，并且资源分配更加合理。

本发明小区资源分配的方法的另一个实施例，在图2所示实施例的基础上，在为终端分配子信道时，基于服务质量的解决方案。其中，用户的服务质量权值为

其中，r_i(t)为用户终端i在分配周期t的速率需求，

为用户终端i的在周期t以前的平均传输速率，d_i(t)为需要传输业务的排队时延，T_i(t)为该业务的传输时延门限。具体如图5所示，包括：

S501、接收终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息。

S501与步骤201相似，在此不做赘述。

S502、根据终端上报的自身及邻居节点的子信道信息，将小区级子信道分配给使用该子信道的信道增益最高的终端，作为直接子信道使用。

S502与同步骤402相似，在此不做赘述。

S503、计算终端获得直接子信道后累积的速率。

每当终端获得子信道后，都可以计算终端使用该子信道的传输速率，从而计算出终端在目前获得的直接子信道的基础上总共累积的速率。

S504、小区级子信道分配完毕后，找到累积速率未满足业务速率需求的终端中，服务质量权值最大的终端，作为待调整终端。

每个终端都会有正常通信所需的最低速率，这是首先应该保证的，进一步的，在众多终端中，优先保证服务质量权值大的终端正常通信所需的最低速率。

S505、在累积速率满足业务速率需求的终端中，选择分配子信道数量最多的一个终端，作为被调整终端。

S506、查找可以通过被调整终端的中继子信道对。

所述中继子信道对包括一个已经分配给被调整终端的直接子信道和一个用于被调整终端到待调整终端的中继链路的中继子信道，所述中继子信道取自尚未分配的共享级子信道。

比如，被调整终端为MS1，待调整为MS2，子信道n为分配给MS1的直接子信道，子信道n’为MS1到MS2的中继子信道。那么，基站通过MS1到MS2的中继子信道对包括(n，n’)。

S507、如果被调整终端失去该中继子信道对中的直接子信道后，仍能满足最低速率需求，并且所述待调整终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述待调整终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，将该中继子信道对分配给所述待调整终端。

比如，被调整终端为MS1，待调整为MS2，子信道n为分配给MS1的直接子信道，子信道n’为MS1到MS2的中继子信道。那么，基站通过MS1到MS2的中继子信道对包括(n，n’)。如果MS1失去子信道n仍能满足最低速率需求，并且MS2使用子信道n’的信道增益高于MS1使用子信道n的信道增益，将(n，n’)分配给MS2。如果待调整终端使用中继子信道的信道增益高于待调整终端使用直接子信道的信道增益，说明待调整终端采用中继的通信方式效果较好，将中继子信道对分配给待调整终端使用，相应的，中继终端的直接子信道减少了一个，因为要占用一个中继终端的直接子信道为待调整终端传输数据。为了保证不影响中继终端的通信质量，分配中继子信道对必须满足以下条件：被调整终端失去该中继子信道对中的直接子信道后，仍能满足最低速率需求。

S508、如果被调整终端失去该中继子信道对中的直接子信道后，仍能满足最低速率需求，并且所述待调整终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述待调整终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，只将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述待调整终端，作为基站到该待调整终端的直接链路的直接子信道使用。

如果待调整终端使用中继子信道的信道增益小于等于待调整终端使用直接子信道的信道增益，说明待调整终端采用中继的通信方式效果不是很好，但是基于满足终端的最低速率需求的考虑，可以将已经分配给满足最低速率需求的终端的直接子信道分配给信道增益次高的未满足最低速率需求的终端作为直接子信道使用。

S509、如果被调整终端失去该中继子信道对中的直接子信道后，不能满足业务速率需求，并且被调整终端的服务质量权值大于等于待调整终端，则对该被调整终端不做子信道调整，继续在满足业务速率需求的终端中寻找合适的被调整终端进行子信道调整。

如果服务质量权值小于待调整终端的终端中，失去中继子信道对中的直接子信道后，均不能满足最低速率需求，将服务质量权值最小的终端的直接子信道分配给待调整终端作为直接子信道使用，直到待调整终端满足最低速率需求。

如果注定有终端不能满足最低速率需求，牺牲服务质量权值小的终端以保证服务质量权值大的终端满足最低速率需求。

步骤507、步骤508与步骤509没有必然的先后顺序，基于用户的实际考虑，也可以两步骤中只有一个步骤，以剩下的步骤作为整个流程的必然执行步骤。

S510、如果还存在未分配给任何终端的剩余子信道，按照终端提供中继链路由多到少的顺序为终端分配所述剩余子信道。

S511、对已分配给终端的子信道进行等功率分配或注水功率分配。

步骤510、511与步骤407、408相似，在此不做赘述。

本实施例根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，遵循尽量保证终端满足最低速率需求的原则，确定该终端采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道，无需复杂的计算过程，可以快速实现子信道分配，并且资源分配更加合理。

本发明小区资源分配的方法的另一个实施例，在图2所示实施例的基础上，在为终端分配子信道时，基于路由和资源分配半分离的解决方案。如图6所示，包括：

S601、接收终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息。

与步骤201相似，在此不做赘述。

S602、基站根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息从所述终端中选出中继终端。

基站根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，从本小区的众多终端中选出一部分作为中继终端，中继终端的个数和选择方法可以由管理者自行设定。例如：基站根据满足图2实施例的上报条件的终端上报的本地频谱池，再根据上报链路的大尺度信道质量，从中选出L个可以参与中继的终端形成中继池，即按

从高到低的顺序，从所有终端中选出前面L个终端作为中继终端，其中，P_i，loss为终端i与基站的路损值，S_i为图2实施例中的上报条件。

S603、将小区级子信道分配给使用该子信道的信道增益最高的中继终端，作为直接子信道使用，直到为该中继终端分配的子信道数量大于等于本小区平均值。

S604、查找每个中继终端能够为非中继终端提供的等效功率信道增益最大的中继子信道对，该中继子信道对包括两条子信道，一条为基站到中继终端的子信道，采用已分配的小区级子信道；另一条为中继终端到非中继终端的子信道，采用尚未分配的共享级子信道。

S605、从每个中继终端能够为非中继终端提供的等效功率信道增益最大的中继子信道对中，选择一个等效功率信道增益最大的中继子信道对和相应的非中继终端，如果所述非中继终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述非中继终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，将该中继子信道对分配给所述非中继终端。

查找每个中继终端能够为非中继终端提供的等效功率信道增益最大的中继子信道对。中继子信道对的等效功率信道增益为：

$G_{0,l,i,n,n^{\′}}=\frac{G_{0,l,n}{G}_{l,i,n^{\′}}}{G_{0,l,n}-G_{0,i,n}+G_{l,i,n^{\′}}}---\left(8\right)$

其中G_0，l，n，G_0，i，n和G_l，i，n分别表示基站与终端l，基站与终端i和终端l与终端i之间链路的功率信道增益。

从每个中继终端能够为非中继终端提供的等效功率信道增益最大的中继子信道对中，选择一个等效功率信道增益最大的中继子信道对和相应的非中继终端。设所述非中继终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益为h_l，i，n′，设所述非中继终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益为h_0，i，n，如果h_l，i，n′＞h_0，i，n，说明终端采用中继的通信方式效果较好，将该中继子信道对分配给所述非中继终端。

S606、如果所述非中继终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述非中继终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，只将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述非中继终端，作为基站到该非中继终端的直接链路的直接子信道使用。

步骤605与步骤606没有必然的先后顺序，基于用户的实际考虑，也可以是两个步骤中只有一个步骤，以剩下的步骤作为整个流程的必然执行步骤。

S607、如果还存在未分配给任何终端的剩余子信道，按照为其它终端提供中继链路由多到少的顺序为终端分配所述剩余子信道。

S608、对已分配给终端的子信道进行等功率分配或注水功率分配。

步骤607、608同步骤407、408，在此不做赘述。

本实施例根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，遵循路由和资源分配半分离的原则，先确定中继终端，再确定中继终端使用直接链路通信的子信道，再确定非中继终端采用直接链路通信的子信道和非中继终端采用中继链路通信的子信道，无需复杂的计算过程，可以快速实现子信道分配，资源分配更加合理。

本发明小区资源分配的装置的一个实施例，如图7所示，包括：

接收单元701：用于接收终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息。

判定单元702：用于根据所述终端的子信道信息和邻居节点的子信道信息确定小区级子信道和共享级子信道，所述小区级子信道包括在整个小区内可用的子信道，所述共享级子信道包括小区级子信道和只能在所述终端与部分终端之间可用的子信道。

配置单元703：用于将小区级子信道分配给终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给终端作为中继子信道使用，其中，所述直接子信道为终端与基站之间的直接链路使用的子信道，所述中继子信道为所述终端与所述部分终端之间的中继链路使用的子信道。

本实施例将小区级子信道分配给终端作为直接链路使用，将共享级子信道分配给终端作为中继链路使用，考虑了终端与基站的直接通信，另外，中继是动态选择的，相比现有事先确定中继的方案，有利于资源利用率的提高，，同时，本实施例将适合在终端之间使用的子信道专门划分成共享级子信道，分配给终端作为中继子信道使用，兼顾了中继通信的优点，有利于充分利用本小区内终端与终端之间的链路资源。再者，本实施实例基于链路的空间性和频谱资源的空间性，扩展了中继链路可使用的资源。综上所述，本实施例根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，根据该终端当前所处的环境确定该终端采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道，资源分配更加合理。

本实施例为图7所示装置中，配置单元的一个具体实施例，如图8所示，包括：

获取子单元801：用于在系统分配给终端的最大功率下，分别该终端采用中继链路可获得的子信道容量和该终端只采用直接链路可获得的子信道容量。

容量计算子单元802：用于对该终端采用中继链路可获得的子信道容量与该终端只采用直接链路可获得的子信道容量相加，得到该终端在该种子信道分配方案下可获得的子信道总容量。

第一分配子单元803：用于选取使本小区子信道总容量最大的一个子信道分配方案，根据该子信道分配方案，确定该终端采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道。

本实施例根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，遵循总功率受限的前提下系统容量最大化原则，确定该终端采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道，可以最大化本小区系统容量，资源分配更加合理。

本实施例为图7所示装置中，配置单元的另一个具体实施例，如图9所示，包括：

第二分配子单元901：用于将小区级子信道分配给使用该子信道的信道增益最高的终端，作为直接子信道使用。

第一查找子单元902：用于找到分配小区级子信道最多的终端，如果为该终端分配的小区级子信道数量高于本小区中为所有终端分配的小区级子信道数量的平均值，遍历可以通过该终端的中继子信道对，所述中继子信道对包括一个已经分配给该终端的直接子信道和一个用于该终端到其他已分配小区级子信道数小于本小区平均值的终端的中继链路的中继子信道，所述中继子信道取自尚未分配的共享级子信道，从中找出信道增益最高的中继子信道和相应的另一终端。

第三分配子单元903：如果所述另一终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述另一终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，用于将该中继子信道对分配给所述另一终端。

第四分配子单元904：如果所述另一终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述另一终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，用于只将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述另一终端，作为基站到该另一终端的直接链路的直接子信道使用。

第四调配子单元905：如果还存在未分配给任何终端的剩余子信道，用于按照为其它终端提供中继链路由多到少的顺序为终端分配所述剩余子信道。

功率分配子单元906：用于对已分配给终端的子信道进行等功率分配或注水功率分配。

本实施例根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，遵循终端之间资源公平性的原则，确定该终端采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道，无需复杂的计算过程，可以快速实现子信道分配，并且资源分配更加合理。

本实施例为图7所示装置中，配置单元的另一个具体实施例，如图10所示，包括。

第五分配子单元1001：用于将小区级子信道分配给使用该子信道的信道增益最高的终端，作为直接子信道使用。

速率计算子单元1002：用于计算终端获得直接子信道后累积的速率。

第二查找子单元1003：用于找到小区级子信道分配完毕后累积速率未满足最低速率需求的终端中，服务质量权值最大的终端，作为待调整终端。

第六分配子单元1004：用于在累积速率满足业务速率需求的终端中，选择分配子信道数量最多的一个终端，作为被调整终端。

第三查找子单元1005：用于查找可以通过被调整终端的中继子信道对，所述中继子信道对包括一个已经分配给被调整终端的直接子信道和一个用于被调整终端到待调整终端的中继链路的中继子信道，所述中继子信道取自尚未分配的共享级子信道。

第七分配子单元1006：如果被调整终端失去该中继子信道对中的直接子信道后，仍能满足最低速率需求，并且所述待调整终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述待调整终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，用于将该中继子信道对分配给所述待调整终端。

第八分配子单元1007：如果被调整终端失去该中继子信道对中的直接子信道后，仍能满足最低速率需求，并且所述待调整终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述待调整终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，用于只将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述待调整终端，作为基站到该待调整终端的直接链路的直接子信道使用。

进一步的，配置单元还包括：

第九分配子单元1008：如果服务质量权值小于待调整终端服务质量权值的终端，失去中继子信道对中的直接子信道后，不能满足各自业务速率需求，则继续在满足业务速率需求的终端中寻找合适的被调整终端进行子信道调整；如果找不到合适的被调整终端，则找到服务质量权值最小的终端，并将服务质量权值最小的终端的直接子信道分配给待调整终端作为直接子信道使用，直到待调整终端满足业务速率需求。

第四调配子单元1009：如果还存在未分配给任何终端的剩余子信道，用于按照为其它终端提供中继链路由多到少的顺序为终端分配所述剩余子信道。

功率分配子单元1010：用于对已分配给终端的子信道进行等功率分配或注水功率分配。

本实施例根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，遵循尽量保证终端满足最低速率需求的原则，确定该终端采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道，无需复杂的计算过程，可以快速实现子信道分配，并且资源分配更加合理。

本实施例为图7所示装置中，配置单元的另一个具体实施例，如图11所示，包括：

选定子单元1101：用于根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息从所述终端中选出作为中继的终端；

第一调配子单元1102：用于将小区级子信道分配给使用该子信道的信道增益最高的中继终端，作为直接子信道使用，其中，为该中继终端分配的子信道数量大于等于本小区平均值。

第四查找子单元1103：用于查找每个中继终端能够为非中继终端提供的等效功率信道增益最大的中继子信道对，该中继子信道对包括两条子信道，一条为基站到中继终端的子信道，采用已分配的小区级子信道；另一条为中继终端到非中继终端的子信道，采用尚未分配的共享级子信道。

第二调配子单元1104：用于从每个中继终端能够为非中继终端提供的等效功率信道增益最大的中继子信道对中，选择一个等效功率信道增益最大的中继子信道对和相应的非中继终端，如果所述非中继终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述非中继终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，将该中继子信道对分配给所述非中继终端。

第三调配子单元1105：如果所述非中继终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述非中继终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，用于只将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述非中继终端，作为基站到该非中继终端的直接链路的直接子信道使用。

第四调配子单元1106：如果还存在未分配给任何终端的剩余子信道，用于按照为其它终端提供中继链路由多到少的顺序为终端分配所述剩余子信道。

功率分配子单元1107：用于对已分配给终端的子信道进行等功率分配或注水功率分配。

本实施例根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息，遵循路由和资源分配半分离的原则，先确定中继终端采用直接链路通信的子信道，再确定非中继终端采用直接链路通信的子信道和非中继终端采用中继链路通信的子信道，无需复杂的计算过程，可以快速实现子信道分配，资源分配更加合理。

其中，图7至图11所示的实施例所涉及的小区资源分配的具体工作过程，可以参考上述图2至图6所涉及的实施例揭露的相关内容，在此不再赘述。

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以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种小区资源分配的方法，其特征在于，包括：

接收终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息；

根据所述终端的子信道信息和邻居节点的子信道信息确定小区级子信道和共享级子信道，所述小区级子信道包括在整个小区内可用的子信道，所述共享级子信道包括小区级子信道和只能在所述终端与部分终端之间可用的子信道；

将小区级子信道分配给所述终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给所述终端作为中继子信道使用，其中，所述直接子信道为所述终端与基站之间的直接链路使用的子信道，所述中继子信道为所述终端与所述部分终端之间的中继链路使用的子信道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将小区级子信道分配给终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给终端作为中继子信道使用的步骤包括：

在系统最大功率限制下，分别获取终端采用中继链路可获得的子信道容量和终端只采用直接链路可获得的子信道容量；

对终端采用中继链路可获得的子信道容量与终端只采用直接链路可获得的子信道容量相加，得到终端可获得的子信道总容量；

选取使本小区子信道总容量最大的一个子信道分配方案，根据该子信道分配方案，确定终端只采用直接链路通信的子信道和采用中继链路通信的子信道。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使本小区子信道总容量最大的一个子信道分配方案还包括：

为终端分配的用于直接链路通信的子信道数量等于每个终端可平均分配到的小区级子信道数量。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使本小区子信道总容量最大的一个子信道分配方案还包括：

为终端分配的子信道的传输速率大于等于该终端的业务速率需求。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将小区级子信道分配给终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给终端作为中继子信道使用的步骤包括：

将小区级子信道分配给使用该子信道的信道增益最高的终端，作为直接子信道使用；

找到分配小区级子信道最多的终端，如果为该终端分配的小区级子信道数量高于本小区中为所有终端分配的小区级子信道数量的平均值，则遍历可以通过该终端的中继子信道对，所述中继子信道对包括一个已经分配给该终端的直接子信道和一个用于该终端到其他已分配小区级子信道数小于本小区平均值的终端的中继链路的中继子信道，所述中继子信道取自尚未分配的共享级子信道，从中找出信道增益最高的中继子信道对和相应的另一终端；

如果所述另一终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述另一终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，则将该中继子信道对分配给所述另一终端；

如果所述另一终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述另一终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，则将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述另一终端，作为基站到该另一终端的直接链路的直接子信道使用。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将小区级子信道分配给终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给终端作为中继子信道使用的步骤包括：

将小区级子信道分配给使用该子信道的信道增益最高的终端，作为直接子信道使用；

计算终端获得直接子信道后累积的速率；

小区级子信道分配完毕后，找到累积速率未满足业务速率需求的终端中，服务质量权值最大的终端，作为待调整终端；

在累积速率满足业务速率需求的终端中，选择分配子信道数量最多的一个终端，作为被调整终端；

查找可以通过被调整终端的中继子信道对，所述中继子信道对包括一个已经分配给被调整终端的直接子信道和一个用于被调整终端到待调整终端的中继链路的信道增益最高的中继子信道，所述中继子信道取自尚未分配的共享级子信道；

如果被调整终端失去该中继子信道对中的直接子信道后，仍能满足业务速率需求，并且所述待调整终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述待调整终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，则将该中继子信道对分配给所述待调整终端；

如果被调整终端失去该中继子信道对中的直接子信道后，仍能满足业务速率需求，并且所述待调整终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述待调整终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，则将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述待调整终端，作为基站到该待调整终端的直接链路的直接子信道使用。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将小区级子信道分配给终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给终端作为中继子信道使用的步骤还包括：

如果被调整终端失去该中继子信道对中的直接子信道后，不能满足业务速率需求，并且被调整终端的服务质量权值大于等于待调整终端的服务质量权值，则对该被调整终端不做子信道调整，继续在满足业务速率需求的终端中寻找合适的被调整终端进行子信道调整。

如果服务质量权值小于待调整终端服务质量权值的终端，失去中继子信道对中的直接子信道后，不能满足各自业务速率需求，则继续在满足业务速率需求的终端中寻找合适的被调整终端进行子信道调整；如果找不到合适的被调整终端，则找到服务质量权值最小的终端，并将服务质量权值最小的终端的直接子信道分配给待调整终端作为直接子信道使用，直到待调整终端满足其业务速率需求。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将小区级子信道分配给终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给终端作为中继子信道使用的步骤包括：

基站根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息从所述终端中选出中继终端；

将小区级子信道分配给使用该子信道的信道增益最高的中继终端，作为直接子信道使用，其中，为该中继终端分配的子信道数量大于等于本小区平均值；

查找每个中继终端能够为非中继终端提供的等效功率信道增益最大的中继子信道对，该中继子信道对包括两条子信道，一条为基站到中继终端的子信道，采用已分配的小区级子信道；另一条为中继终端到非中继终端的子信道，采用尚未分配的共享级子信道；

从每个中继终端能够为非中继终端提供的等效功率信道增益最大的中继子信道对中，选择一个等效功率信道增益最大的中继子信道对和相应的非中继终端，如果所述非中继终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述非中继终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，则将该中继子信道对分配给所述非中继终端；

如果所述非中继终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述非中继终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，则将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述非中继终端，作为基站到该非中继终端的直接链路的直接子信道使用。

9.根据权利要求5或6或8所述的方法，其特征在于，将小区级子信道分配给终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给终端作为中继子信道使用之后还包括：

如果还存在未分配给任何终端的剩余子信道，按照为终端提供中继链路由多到少的顺序为终端分配所述剩余子信道。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将小区级子信道分配给终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给终端作为中继子信道使用的步骤之后还包括：

对已分配给终端的子信道进行等功率分配或注水功率分配。

11.一种小区资源分配的装置，其特征在于，包括：

接收单元：用于接收终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息；

判定单元：用于根据所述终端的子信道信息和邻居节点的子信道信息确定小区级子信道和共享级子信道，所述小区级子信道包括在整个小区内可用的子信道，所述共享级子信道包括小区级子信道和只能在所述终端与部分终端之间可用的子信道；

配置单元：用于将小区级子信道分配给所述终端作为直接子信道使用，将共享级子信道分配给所述终端作为中继子信道使用，其中，所述直接子信道为所述终端与基站之间的直接链路使用的子信道，所述中继子信道为所述终端与所述部分终端之间的中继链路使用的子信道。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，配置单元包括：

获取子单元：用于在系统最大功率限制下，分别获取该终端采用中继链路可获得的子信道容量和该终端只采用直接链路可获得的子信道容量；

容量计算子单元：用于对该终端采用中继链路可获得的子信道容量与该终端只采用直接链路可获得的子信道容量相加，得到该终端可获得的子信道总容量；

第一分配子单元：用于选取使本小区子信道总容量最大的一个子信道分配方案，根据该子信道分配方案，确定该终端只采用直接链路通信的子信道或采用中继链路通信的子信道。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，配置单元包括：

第二分配子单元：用于将小区级子信道分配给使用该子信道的信道增益最高的终端，作为直接子信道使用；

第一查找子单元：用于找到分配小区级子信道最多的终端，如果为该终端分配的小区级子信道数量高于本小区中为所有终端分配的小区级子信道数量的平均值，遍历可以通过该终端的中继子信道对，所述中继子信道对包括一个已经分配给该终端的直接子信道和一个用于该终端到其他已分配小区级子信道数小于本小区平均值的终端的中继链路的中继子信道，所述中继子信道取自尚未分配的共享级子信道，从中找出信道增益最高的中继子信道对和相应的另一终端；

第三分配子单元：如果所述另一终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述另一终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，用于将该中继子信道对分配给所述另一终端；

第四分配子单元：如果所述另一终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述另一终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，用于只将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述另一终端，作为基站到该另一终端的直接链路的直接子信道使用。

14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，配置单元包括：

第五分配子单元：用于将小区级子信道分配给使用该子信道的信道增益最高的终端，作为直接子信道使用；

速率计算子单元：用于计算终端获得直接子信道后累积的速率；

第二查找子单元：用于找到小区级子信道分配完毕后累积速率未满足业务速率需求的终端中，服务质量权值最大的终端，作为待调整终端；

第六分配子单元：用于在累积速率满足业务速率需求的终端中，选择分配子信道数量最多的一个终端，作为被调整终端；

第三查找子单元：用于查找可以通过被调整终端的中继子信道对，所述中继子信道对包括一个已经分配给被调整终端的直接子信道和一个用于被调整终端到待调整终端的中继链路的信道增益最高的中继子信道，所述中继子信道取自尚未分配的共享级子信道；

第七分配子单元：如果被调整终端失去该中继子信道对中的直接子信道后，仍能满足业务速率需求，并且所述待调整终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述待调整终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，用于将该中继子信道对分配给所述待调整终端；

第八分配子单元：如果被调整终端失去该中继子信道对中的直接子信道后，仍能满足业务速率需求，并且所述待调整终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述待调整终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，用于只将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述待调整终端，作为基站到该待调整终端的直接链路的直接子信道使用。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，配置单元还包括：

第九分配子单元：如果服务质量权值小于待调整终端服务质量权值的终端，失去中继子信道对中的直接子信道后，不能满足各自业务速率需求，则继续在满足业务速率需求的终端中寻找合适的被调整终端进行子信道调整；如果找不到合适的被调整终端，则找到服务质量权值最小的终端，并将服务质量权值最小的终端的直接子信道分配给待调整终端作为直接子信道使用，直到待调整终端满足业务速率需求。

16.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，配置单元包括：

选定子单元：用于根据终端上报的该终端的子信道信息和该终端的邻居节点的子信道信息从所述终端中选出作为中继的终端；

第一调配子单元：用于将小区级子信道分配给使用该子信道的信道增益最高的中继终端，作为直接子信道使用，其中，为该中继终端分配的子信道数量大于等于本小区平均值；

第四查找子单元：用于查找每个中继终端能够为非中继终端提供的等效功率信道增益最大的中继子信道对，该中继子信道对包括两条子信道，一条为基站到中继终端的子信道，采用已分配的小区级子信道；另一条为中继终端到非中继终端的子信道，采用尚未分配的共享级子信道；

第二调配子单元：用于从每个中继终端能够为非中继终端提供的等效功率信道增益最大的中继子信道对中，选择一个等效功率信道增益最大的中继子信道对和相应的非中继终端，如果所述非中继终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益高于所述非中继终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，将该中继子信道对分配给所述非中继终端；

第三调配子单元：如果所述非中继终端使用该中继子信道对中的中继子信道的信道增益小于等于所述非中继终端使用该中继子信道对中的直接子信道的信道增益，用于只将该中继子信道对中的直接子信道分配给所述非中继终端，作为基站到该非中继终端的直接链路的直接子信道使用。

17.根据权利要求12或13或14所述的装置，其特征在于，配置单元还包括：

第四调配子单元：如果还存在未分配给任何终端的剩余子信道，用于按照为其它终端提供中继链路由多到少的顺序为终端分配所述剩余子信道。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，配置单元还包括

功率分配子单元：用于对已分配给终端的子信道进行等功率分配或注水功率分配。

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