CN106413094B - 一种分配网络资源的装置、方法和基站 - Google Patents
一种分配网络资源的装置、方法和基站 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种分配网络资源的装置、方法和基站，属于无线通信技术领域。方法包括：计算第一上行发射功率与第一上行链路速率、第二上行发射功率与第二上行链路速率和第三上行发射功率与第三上行链路速率、第一下行发射功率与第一下行链路速率、第二下行发射功率与第二下行链路速率第三下行发射功率与第三下行链路速率；根据第一上行发射功率、第一上行链路速率、第二上行发射功率、第二上行链路速率、第三上行发射功率、第三上行链路速率、第一下行发射功率、第一下行链路速率、第二下行发射功率、第二下行链路速率、第三下行发射功率和第三下行链路速率，选择传输模式和传输链路，并将第一RB分配给在选择的传输模式时的选择的传输链路。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种分配网络资源的装置、方法和基站。
背景技术
目前，基站是通过电网为其进行供电，因此为了减少基站对电网的电能的消耗，在通信系统中引入以新能源供电的中继为终端设备提供服务，中继用于转发终端与基站之间的数据；并且，终端可以使用中继向基站转发数据，也可以直接向基站发送数据；例如，当终端向基站发送数据时，如果终端使用中继向基站转发数据时，基站为终端与中继之间的AL(Access Link，接入链路)分配第一网络资源，以及为中继与基站之间的BL(BackhaulLink，回程链路)分配第二网络资源；终端通过第一网络资源和该AL向中继传输数据，中继通过第二网络资源和该BL向基站转发该数据；如果终端直接向基站发送数据时，基站为终端与基站之间的DL(Direct Link，直连链路)分配第三网络资源，终端通过第三网络资源和该DL向基站传输数据。
其中，网络资源为终端与eNB之间传输数据需要的资源，例如，网络资源可以为发射功率和资源块(Resource Block，RB)等。现有技术中为AL、BL或DL分配网络资源的过程可以为：基站获取终端所接入的小区中包括的RB数目，根据RB的数目，将该小区对应的发射功率平均分配给每个RB；基站从终端所接入小区中包括的RB中随机选择一个RB分配给AL、BL或者DL。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
同一个RB分配给不同的传输链路会产生不同的发射功率与信道速率，因此，随机选择RB分配AL、BL或DL将导致网络资源不能有效利用。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种分配网络资源的装置、方法和基站。技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种分配网络资源的装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取中继RN与终端之间的接入链路AL的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息、基站eNB与所述RN之间的回程链路BL的第二上行信道状态信息和第二下行信道状态信息以及所述eNB与所述终端之间的直连链路DL的第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息；
第一计算模块，用于根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率，所述第一RB为所述终端所接入小区中的一RB；
第二计算模块，用于根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率；
分配模块，用于根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率，选择传输模式以及从所述AL、所述BL和所述DL中选择传输链路，并将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一计算模块，包括：
第一计算单元，用于根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息，计算在上行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率；
第二计算单元，用于根据所述第一上行发射功率、所述第二上行发射功率和所述第三上行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一上行链路速率、分配给所述BL产生的第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行链路速率。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第二计算模块，包括：
第三计算单元，用于根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息，计算在下行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率；
第四计算单元，用于根据所述第一下行发射功率、所述第二下行发射功率和所述第三下行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行链路速率、分配给所述BL产生的第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行链路速率。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述装置还包括：
第二获取模块，用于获取所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息；
确定模块，用于根据所述第一上行发射功率和所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率和所述第二上行链路速率，所述第三上行发射功率和所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率和所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率和所述第二下行链路速率，所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率、所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，确定链路速率与RN能量限制相关的Lagrange乘子是否收敛；
如果收敛，则执行所述分配模块，用于将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述终端的业务需求信息包括所述终端在下行传输时的速率需求和所述终端在上行传输时的速率需求，所述RN由新能源充电的电池信息包括所述RN的平均放电率限制；
相应的，所述装置还包括：
更新模块，用于根据所述第一上行链路速率和所述第一下行链路速率、所述第二上行链路速率和所述第二下行链路速率、所述第三上行链路速率和所述第三下行链路速率，所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，用次梯度算法更新相应速率限制与RN能量限制条件所对应的Lagrange乘子；
其中，所述限制条件包括：
所述第一上行链路速率大于或等于所述第二上行链路速率，且所述第二上行链路速率和所述第三上行链路速率之和大于或等于所述终端在上行传输时的速率需求；
所述第二下行链路道速率大于或等于所述第一下行链路速率，且所述第一下行链路速率和所述第三下行链路速率之和大于或等于所述终端在下行传输时的速率需求；以及，
所述终端利用所述RN通信所需的RN电能小于或等于所述RN的平均放电率限制。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述装置还包括：
第三获取模块，用于获取所述RN由新能源充电的平均充电率和所述RN当前的电池剩余能量；
第三计算模块，用于根据所述平均充电率和所述电池剩余能量以及预设工作时间，计算所述RN的平均放电率限制。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，包括：
第五计算单元，用于根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率以及所述限制条件对应的Lagrange乘子，分别计算多个性能指数；
第一选择单元，用于从所述多个性能指数中选择性能指数；
第二选择单元，用于从所述AL、所述BL和所述DL中选择所述选择的性能指数对应的传输链路和传输模式；
更新单元，用于利用次梯度算法更新所述限制条件对应的Lagrange乘子；
分配单元，用于若所述更新后的Lagrange乘子收敛，则将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
第二方面，本发明提供了一种分配网络资源的方法，所述方法包括：
获取中继RN与终端之间的接入链路AL的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息、基站eNB与所述RN之间的回程链路BL的第二上行信道状态信息和第二下行信道状态信息以及所述eNB与所述终端之间的直连链路DL的第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息；
根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率，所述第一RB为所述终端所接入小区中的一RB；
根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率；
根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率，选择传输模式以及从所述AL、所述BL和所述DL中选择传输链路，并将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率，包括：
根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息，计算在上行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率；
根据所述第一上行发射功率、所述第二上行发射功率和所述第三上行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一上行链路速率、分配给所述BL产生的第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行链路速率。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率，包括：
根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息，计算在下行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率；
根据所述第一下行发射功率、所述第二下行发射功率和所述第三下行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行链路速率、分配给所述BL产生的第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行链路速率。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路之前，还包括：
获取所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息；
根据所述第一上行发射功率和所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率和所述第二上行链路速率，所述第三上行发射功率和所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率和所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率和所述第二下行链路速率，所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率、所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，确定链路速率与RN能量限制相关的Lagrange乘子是否收敛；
如果收敛，则执行所述将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路的步骤。
结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述终端的业务需求信息包括所述终端在下行传输时的速率需求和所述终端在上行传输时的速率需求，所述RN由新能源充电的电池信息包括所述RN的平均放电率限制；
相应的，所述方法还包括：
根据所述第一上行链路速率和所述第一下行链路速率、所述第二上行链路速率和所述第二下行链路速率、所述第三上行链路速率和所述第三下行链路速率，所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，用次梯度算法更新相应速率限制与RN能量限制条件所对应的Lagrange乘子；
其中，所述限制条件包括：
所述第一上行链路速率大于或等于所述第二上行链路速率，且所述第二上行链路速率和所述第三上行链路速率之和大于或等于所述终端在上行传输时的速率需求；
所述第二下行链路道速率大于或等于所述第一下行链路速率，且所述第一下行链路速率和所述第三下行链路速率之和大于或等于所述终端在下行传输时的速率需求；以及，
所述终端利用所述RN通信所需的RN电能小于或等于所述RN的平均放电率限制。
结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述方法还包括：
获取所述RN由新能源充电的平均充电率和所述RN当前的电池剩余能量；
根据所述平均充电率和所述电池剩余能量以及预设工作时间，计算所述RN的平均放电率限制。
结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率，选择传输模式以及从所述AL、所述BL和所述DL中选择传输链路，并将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路，将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路，包括：
根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率以及所述限制条件对应的Lagrange乘子，分别计算多个性能指数；
从所述多个性能指数中选择性能指数；
从所述AL、所述BL和所述DL中选择所述选择的性能指数对应的传输链路和传输模式；
利用次梯度算法更新所述限制条件对应的Lagrange乘子；
若所述更新后的Lagrange乘子收敛，则将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
第三方面，本发明提供了一种基站，所述基站包括：处理器；
所述处理器，用于获取中继RN与终端之间的接入链路AL的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息、基站eNB与所述RN之间的回程链路BL的第二上行信道状态信息和第二下行信道状态信息以及所述eNB与所述终端之间的直连链路DL的第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息；
所述处理器，还用于根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率，所述第一RB为所述终端所接入小区中的一RB；
所述处理器，还用于根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率；
所述处理器，还用于根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率，选择传输模式以及从所述AL、所述BL和所述DL中选择传输链路，并将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述处理器，还用于根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息，计算在上行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率；
所述处理器，还用于根据所述第一上行发射功率、所述第二上行发射功率和所述第三上行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一上行链路速率、分配给所述BL产生的第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行链路速率。
结合第三方面，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述处理器，还用于根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息，计算在下行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率；
所述处理器，还用于根据所述第一下行发射功率、所述第二下行发射功率和所述第三下行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行链路速率、分配给所述BL产生的第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行链路速率。
结合第三方面，在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述处理器，还用于获取所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息；
所述处理器，还用于根据所述第一上行发射功率和所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率和所述第二上行链路速率，所述第三上行发射功率和所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率和所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率和所述第二下行链路速率，所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率、所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，确定链路速率与RN能量限制相关的Lagrange乘子是否收敛；
所述处理器，还用于如果收敛，则将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
结合第三方面的第三种可能的实现方式，在第三方面的第四种可能的实现方式中，所述终端的业务需求信息包括所述终端在下行传输时的速率需求和所述终端在上行传输时的速率需求，所述RN由新能源充电的电池信息包括所述RN的平均放电率限制；
所述处理器，还用于根据所述第一上行链路速率和所述第一下行链路速率、所述第二上行链路速率和所述第二下行链路速率、所述第三上行链路速率和所述第三下行链路速率，所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，用次梯度算法更新相应速率限制与RN能量限制条件所对应的Lagrange乘子；
其中，所述限制条件包括：
所述第一上行链路速率大于或等于所述第二上行链路速率，且所述第二上行链路速率和所述第三上行链路速率之和大于或等于所述终端在上行传输时的速率需求；
所述第二下行链路道速率大于或等于所述第一下行链路速率，且所述第一下行链路速率和所述第三下行链路速率之和大于或等于所述终端在下行传输时的速率需求；以及，
所述终端利用所述RN通信所需的RN电能小于或等于所述RN的平均放电率限制。
结合第三方面的第四种可能的实现方式，在第三方面的第五种可能的实现方式中，所述基站还包括：
所述处理器，还用于获取所述RN由新能源充电的平均充电率和所述RN当前的电池剩余能量；
所述处理器，还用于根据所述平均充电率和所述电池剩余能量以及预设工作时间，计算所述RN的平均放电率限制。
结合第三方面的第四种可能的实现方式，在第三方面的第六种可能的实现方式中，所述处理器，还用于根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率以及所述限制条件对应的Lagrange乘子，分别计算多个性能指数；
所述处理器，还用于从所述多个性能指数中选择性能指数；
所述处理器，还用于从所述AL、所述BL和所述DL中选择所述选择的性能指数对应的传输链路和传输模式；
所述处理器，还用于利用次梯度算法更新所述限制条件对应的Lagrange乘子；
所述处理器，还用于若所述更新后的Lagrange乘子收敛，则将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
由于同一个RB分配给不同的传输链路会产生不同的发射功率与信道速率，因此，在本发明实施例中根据将第一RB分配给不同的链路产生的发射功率和信道速率，选择传输模式和传输链路，将第一RB分配给在该选择的传输模式时的该选择的传输链路，从而提高了网络资源的利用率。
附图说明
图1-1是本发明实施例1提供的一种分配网络资源的装置结构示意图；
图1-2是本发明实施例1提供的一种第一计算模块的装置结构示意图；
图1-3是本发明实施例1提供的一种第二计算模块的装置结构示意图；
图1-4是本发明实施例1提供的另一种分配网络资源的装置结构示意图；
图1-5是本发明实施例1提供的一种分配模块的装置结构示意图；
图2是本发明实施例2提供的一种分配网络资源的方法流程图；
图3是本发明实施例3提供的一种分配网络资源的方法流程图；
图4是本发明实施例4提供的一种基站结构示意图。
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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
本发明实施例提供了一种分配网络资源的装置，该装置可以为基站，参见图1-1，其中，该装置包括：
第一获取模块101，用于获取中继RN与终端之间的接入链路AL的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息、基站eNB与RN之间的回程链路BL的第二上行信道状态信息和第二下行信道状态信息以及eNB与终端之间的直连链路DL的第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息；
第一计算模块102，用于根据第一上行信道状态信息、第二上行信道状态信息和第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率，第一RB为终端所接入小区中的一RB；
第二计算模块103，用于根据第一下行信道状态信息、第二下行信道状态信息和第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将第一RB分配给AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率；
分配模块104，用于根据第一上行发射功率、第一上行链路速率、第二上行发射功率、第二上行链路速率、第三上行发射功率、第三上行链路速率、第一下行发射功率、第一下行链路速率、第二下行发射功率、第二下行链路速率、第三下行发射功率和第三下行链路速率，选择传输模式以及从AL、BL和DL中选择传输链路，并将第一RB分配给在选择的传输模式时的选择的传输链路。
进一步地，参见图1-2，第一计算模块102，包括：
第一计算单元1021，用于根据第一上行信道状态信息、第二上行信道状态信息和第三上行信道状态信息，计算在上行传输模式时将第一RB分配给AL时产生的第一上行发射功率、分配给BL时产生的第二上行发射功率和分配给DL时产生的第三上行发射功率；
第二计算单元1022，用于根据第一上行发射功率、第二上行发射功率和第三上行发射功率，分别计算将第一RB分配给AL时产生的第一上行链路速率、分配给BL产生的第二上行链路速率和分配给DL时产生的第三上行链路速率。
进一步地，参见图1-3，第二计算模块103，包括：
第三计算单元1031，用于根据第一下行信道状态信息、第二下行信道状态信息和第三下行信道状态信息，计算在下行传输模式时将第一RB分配给AL时产生的第一下行发射功率、分配给BL时产生的第二下行发射功率和分配给DL时产生的第三下行发射功率；
第四计算单元1032，用于根据第一下行发射功率、第二下行发射功率和第三下行发射功率，分别计算将第一RB分配给AL时产生的第一下行链路速率、分配给BL产生的第二下行链路速率和分配给DL时产生的第三下行链路速率。
进一步地，参见图1-4，装置还包括：
第二获取模块105，用于获取RN由新能源充电的电池信息和终端的业务需求信息；
确定模块106，用于根据第一上行发射功率和第一上行链路速率、第二上行发射功率和第二上行链路速率，第三上行发射功率和第三上行链路速率、第一下行发射功率和第一下行链路速率、第二下行发射功率和第二下行链路速率，第三下行发射功率和第三下行链路速率、RN由新能源充电的电池信息和终端的业务需求信息，确定链路速率与RN能量限制相关的Lagrange乘子是否收敛；
如果收敛，则执行分配模块104，用于将第一RB分配给在选择的传输模式时的选择的传输链路。
进一步地，终端的业务需求信息包括终端在下行传输时的速率需求和终端在上行传输时的速率需求，RN由新能源充电的电池信息包括RN的平均放电率限制；
相应的，装置还包括：
更新模块107，用于根据第一上行链路速率和第一下行链路速率、第二上行链路速率和第二下行链路速率、第三上行链路速率和第三下行链路速率，RN由新能源充电的电池信息和终端的业务需求信息，用次梯度算法更新相应速率限制与RN能量限制条件所对应的Lagrange乘子；
其中，限制条件包括：
第一上行链路速率大于或等于第二上行链路速率，且第二上行链路速率和第三上行链路速率之和大于或等于终端在上行传输时的速率需求；
第二下行链路道速率大于或等于第一下行链路速率，且第一下行链路速率和第三下行链路速率之和大于或等于终端在下行传输时的速率需求；以及，
终端利用RN通信所需的RN电能小于或等于RN的平均放电率限制。
进一步地，装置还包括：
第三获取模块108，用于获取RN由新能源充电的平均充电率和RN当前的电池剩余能量；
第三计算模块109，用于根据平均充电率和电池剩余能量以及预设工作时间，计算RN的平均放电率限制。
进一步地，参见图1-5，分配模块104，包括：
第五计算单元1041，用于根据第一上行发射功率、第一上行链路速率、第二上行发射功率、第二上行链路速率、第三上行发射功率、第三上行链路速率、第一下行发射功率、第一下行链路速率、第二下行发射功率、第二下行链路速率、第三下行发射功率和第三下行链路速率以及限制条件对应的Lagrange乘子，分别计算多个性能指数；
第一选择单元1042，用于从多个性能指数中选择性能指数；
第二选择单元1043，用于从AL、BL和DL中选择选择的性能指数对应的传输链路和传输模式；
更新单元1044，用于利用次梯度算法更新限制条件对应的Lagrange乘子；
分配单元1045，用于若更新后的Lagrange乘子收敛，则将第一RB分配给在选择的传输模式时的选择的传输链路。
由于同一个RB分配给不同的传输链路会产生不同的发射功率与信道速率，因此，在本发明实施例中根据将第一RB分配给不同的链路产生的发射功率和信道速率，选择传输模式和传输链路，将第一RB分配给在该选择的传输模式时的该选择的传输链路，从而提高了网络资源的利用率。
实施例2
本发明实施例提供了一种分配网络资源的方法，该方法的执行主体可以为基站，参见图2，其中，该方法包括：
步骤201：获取中继RN与终端之间的接入链路AL的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息、基站eNB与RN之间的回程链路BL的第二上行信道状态信息和第二下行信道状态信息以及eNB与终端之间的直连链路DL的第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息；
步骤202：根据第一上行信道状态信息、第二上行信道状态信息和第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率，第一RB为终端所接入小区中的一RB；
步骤203：根据第一下行信道状态信息、第二下行信道状态信息和第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将第一RB分配给AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率；
步骤204：根据第一上行发射功率、第一上行链路速率、第二上行发射功率、第二上行链路速率、第三上行发射功率、第三上行链路速率、第一下行发射功率、第一下行链路速率、第二下行发射功率、第二下行链路速率、第三下行发射功率和第三下行链路速率，选择传输模式以及从AL、BL和DL中选择传输链路，并将第一RB分配给在选择的传输模式时的选择的传输链路。
由于同一个RB分配给不同的传输链路会产生不同的发射功率与信道速率，因此，在本发明实施例中根据将第一RB分配给不同的链路产生的发射功率和信道速率，选择传输模式和传输链路，将第一RB分配给在该选择的传输模式时的该选择的传输链路，从而提高了网络资源的利用率。
实施例3
本发明实施例提供了一种分配网络资源的方法，该方法的执行主体为基站，参见图3，其中，该方法包括：
步骤301：获取RN与终端之间的AL的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息，eNB与RN之间的BL的第二上行信道状态信息和第二下行信道状态信息以及eNB与终端之间的DL的第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息；
其中，在本发明实施例中存在K个基站和M个终端，k表示第k个RN，k＝0表示eNB；m表示第m个终端；eNB是通过电网为其进行供电，多个RN中的每个RN是通过新能源为其进行供电；eNB通过DL直接服务终端；RN通过AL服务终端，通过BL接入eNB；本发明针对的是确定的网络部署，即eNB和RN的部署位置固定，且终端已确定是通过eNB为其服务还是通过RN为其服务。
其中，二进制变量rm,0和分别表示第m个终端在下行传输模式时通过eNB服务和在上行传输模式时通过eNB服务；rm,k和分别表示第m个终端在下行传输模式时通过RN服务和在上行传输模式时通过RN服务，在本发明实施例中rm,0、rm,k和均为预先已知量，不是决策变量。例如rm,0＝1代表终端在下行传输模式时通过DL接受eNB服务。总时长包括T个单位时间，每一个单位时间的初始时刻更新一次RN的新能源获取、终端的业务需求、第一上行信道状态信息、第一下行信道状态信息、第二上行信道状态信息、第二下行信道状态信息、第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息。
RN获取RN与终端之间的AL的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息，向eNB发送第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息；eNB接收RN发送的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息；eNB获取eNB与RN之间的BL的第二上行信道状态信息和第二下行信道状态信息以及eNB与终端之间的DL的第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息。
其中，信道状态信息至少包括信道增益，还可以包括多径时延、多普勒频偏、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)信道的秩和/或波束形成向量等。
其中，一个单位时间有I个RB，i表示第i个RB，采用二进制变量sA(t)、sB(t)、表示链路允许变量，其中，sA(t)、sB(t)、或者取1表示允许通讯，sA(t)、sB(t)、或者取0表示不允许通讯；表示第t时刻下(上)行传输允许AL以及DL传输数据，表示下(上)行传输允许BL以及DL传输数据，由于RN带内传输限制不允许BL和AL同时传输，故sA(t)、sB(t)、不能同时为1，即
步骤302：根据第一上行信道状态信息、第二上行信道状态信息和第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率以及根据第一下行信道状态信息、第二下行信道状态信息和第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将第一RB分配给AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率；
其中，采用二进制变量示RB分配变量，am,k,i(t)和分别表示第t时刻第i个RB在下行传输模式时被分配给AL用于第m个终端通过第k个基站通信和在上行传输模式时被分配给AL用于第m个终端通过第k个基站通信；bm,k,i(t)和分别表示第t时刻第i个RB在下行传输模式时被分配给BL用于第m个终端通过第k个基站通信和在上行传输模式时被分配给AL用于第m个终端通过第k个基站通信；bm,0,i(t)和分别表示第t时刻第i个RB在下行传输模式时被分配给链路DL用于第m个终端通过第k个基站通信和在上行传输模式时被分配给链路DL用于第m个终端通过第k个基站通信。
其中，与RB分配变量相对应的功率变量为qm,k,i(t)、pm,k,i(t)、pm,0,i(t)和qm,k,i(t)、pm,k,i(t)、pm,0,i(t)和均为连续变量，且qm,k,i(t)和分别表示第一下行发射功率和第一上行发射功率；pm,k,i(t)和分别表示第二下行发射功率和第二上行发射功率；pm,0,i(t)和分别表示第三下行发射功率和第三上行发射功率。
其中，第t时刻RN服务终端的耗电功率如下公式(1)所示；第t时刻eNB服务终端的耗电功率如下公式(2)所示。
其中，ek(t)表示第t时刻RN服务终端的耗电功率，表示RN的静态功耗，表示RN功率放大器效率因子的倒数。eBS(t)表示第t时刻eNB服务终端的耗电功率，表示eNB的静态功耗，表示eNB功率放大器效率因子的倒数。
其中，eNB的供能来自电网，RN的供能来自获取的新能源，而eNB的发射功率消耗在下行传输模式时的BL和DL；RN的发射功率消耗在下行传输模式的AL和上行传输模式的BL；由于RN使用的新能源较廉价，通常情况下尽可能使用RN对终端进行服务。但是RN的新能源获取是不确定和有限的，考虑到需要维持用户最低的通信要求，RN可能无法满足终端的业务需求，此时RN将不能满足的终端切换到eNB进行服务。
其中，一个RB被分配给不同终端的不同链路所能达到的链路速率不同，通过以下公式(3)计算在下行传输模式时将第一RB分配给终端的AL时产生的第一下行链路速率，通过以下公式(4)计算在上行传输模式时将第一RB分配给终端的AL时产生的第一上行链路速率，通过以下公式(5)计算在下行传输模式时将第一RB分配给终端的BL时产生的第二下行链路速率，通过以下公式(6)计算在上行传输模式时将第一RB分配给终端的BL时产生的第二上行链路速率，通过以下公式(7)计算在下行传输模式时将第一RB分配给终端的DL时产生的第三下行链路速率，通过以下公式(8)计算在上行传输模式时将第一RB分配给终端的DL时产生的第三上行链路速率。
其中，和分别表示第一下行链路速率和第一上行链路速率；和分别表示第二下行链路速率和第二上行链路速率；和分别表示第三下行链路速率和第三上行链路速率；gm,0,i(t)和分别表示在下行传输模式时DL的信道增益和在上行传输模式时DL的信道增益；gm,k,i(t)和分别表示在下行传输模式时BL的信道增益和在上行传输模式时BL的信道增益；hm,k,i(t)和分别表示在下行传输模式时AL的信道增益和在上行传输模式时AL的信道增益；N0为背景噪声；RB为第一RB的带宽。
步骤303：获取RN由新能源充电的电池信息和终端的业务需求信息；
其中，终端的业务需求信息包括终端在下行传输时的速率需求和终端在上行传输时的速率需求，RN由新能源充电的电池信息包括RN的平均放电率限制。
其中，获取RN由新能源充电的电池信息的步骤可以通过以下步骤(1)和(2)实现，包括：
(1)：获取RN由新能源充电的平均充电率和RN当前的电池剩余能量；
(2)：根据平均充电率和电池剩余能量以及预设工作时间，计算RN的平均放电率限制。
步骤304：根据第一上行发射功率、第一上行链路速率、第二上行发射功率、第二上行链路速率、第三上行发射功率、第三上行链路速率、第一下行发射功率、第一下行链路速率、第二下行发射功率、第二下行链路速率、第三下行发射功率和第三下行链路速率，选择传输模式以及从AL、BL和DL中选择传输链路；
根据第一上行发射功率和第一上行链路速率、第二上行发射功率和第二上行链路速率，第三上行发射功率和第三上行链路速率、第一下行发射功率和第一下行链路速率、第二下行发射功率和第二下行链路速率，第三下行发射功率和第三下行链路速率、RN由新能源充电的电池信息和终端的业务需求信息，确定链路速率与RN能量限制相关的Lagrange乘子是否收敛；
需要说明的是，第一RB不复用限制，则第一RB在同一时刻只能分配给上行传输模式或下行传输模式，且只能分配给一个终端的一条传输链路也即分配给AL或BL或DL，则第一RB需要满足以下公式(9)。
其中，由于RN是采用带内方式传输，则RN不能同时收发，则第一RB不能同时分配给BL和AL，则第一RB需要满足以下公式(10)。
RN链路吞吐量限制：RB分配给上行传输模式的具体链路或者下行传输模式的具体链路后，在该链路将获得具体的上行传输速率或下行传输速率。对于RN，由于其存在与eNB建立的链路BL，也存在与终端建立的链路AL，同时本发明中考虑的RN具有数据缓存功能，因此RN对两条链路存在累计吞吐量限制。其对链路吞吐量具有两个限制：其一，RN注入的数据应大于/等于输出的数据；其二，为避免RN处的数据拥塞，RN中所缓存的总数据量不能大于RN的缓存容量。限制一转化为对链路吞吐量的限制即为：在下行传输模式时，任一RN，从初始时刻截至到当前时刻，BL所提供的累积吞吐量要大于或等于AL所提供的累积吞吐量，如公式(11)所示；类似地，在上行传输模式时，任一RN，从初始时刻截至到当前时刻，AL所提供的累积吞吐量要大于或等于BL所提供的累积吞吐量，如公式(12)所示。限制二对链路吞吐量的限制即为：任一RN，从初始时刻截至到当前时刻，在下行传输模式时BL所注入数据量减去从初始时刻截至到前一时刻在下行传输模式时AL累积服务数据量，加上从初始时刻截至到当前时刻在上行传输模式时AL注入数据量减去从初始时刻截至到前一时刻在上行传输模式时BL所提供的累积服务数据量应该小于或等于RN的缓存容量，如公式(13)所示。
终端业务需求限制：在下行传输模式时，从初始时刻截止到任一时刻，终端通过RN服务在AL所获得的累计通信吞吐量与通过eNB服务在DL所获得的累计通信吞吐量之和需大于或等于该终端业务需求的通信吞吐量，如公式(14)所示；在上行传输模式时，从初始时刻截止到任一时刻，终端通过RN服务在BL所获得的通信吞吐量与通过DL直接传输到eNB所获得的通信吞吐量之和需大于或等于该终端需求的上行累计吞吐量，如公式(15)所示。
RN电池能量限制：RN获取的新能源先存储在电池中，再通过电池为RN供电，因此RN电池具有两个限制：一、可用能量限制，即从初始时刻截止到当前任一时刻，任一RN，其可用的能量消耗(在下行传输模式时在AL上的能量消耗以及在上行传输模式时在BL上的能量消耗)不能超过累计的能量获取如公式(16)所示；二、电池容量限制，即从初始时刻截止到当前任一时刻，任一RN，其累计获取的能量减去截至到上一时隙累计消耗的能量(在下行传输模式时在AL上的能量消耗以及在上行传输模式时在BL上的能量消耗)不能超过电池的存储容量Emax,k，如公式(17)所示。
其中，(16)式中为前e个时刻RN的静态能耗(即RN维持运行的固定能耗，不包括RN服务用户的动态功耗)，表示RN功率放大器效率因子的倒数，为前e个时刻RN获取的新能源量；(17)式中Emax,k为小站的电池容量。
为了满足终端的业务需求并简化计算过程，解除时间上的耦合性，将公式(11)至(17)转化为单个时刻上的约束条件，根据第一上行链路速率和第一下行链路速率、第二上行链路速率和第二下行链路速率、第三上行链路速率和第三下行链路速率，RN由新能源充电的电池信息和终端的业务需求信息，用次梯度算法更新相应速率限制与RN能量限制条件所对应的Lagrange乘子；
则本步骤的限制条件可以包括以下(1)至(3)：
(1)：第一上行链路速率大于或等于第二上行链路速率，且第二上行链路速率和第三上行链路速率之和大于或等于终端在上行传输时的速率需求；
(2)：第二下行链路道速率大于或等于第一下行链路速率，且第一下行链路速率和第三下行链路速率之和大于或等于终端在下行传输时的速率需求；
(3)：终端利用RN通信所需的RN电能小于或等于RN的平均放电率限制。
其中终端利用RN通信所需的RN功率可以通过以上公式(1)计算得到，为了满足RN的电池信息，终端利用RN通信所需的RN电能需要小于或等于RN的平均放电率限制值。
其中RN的平均放电率限制值Pr,k的获得，是基于是给定RN蓄电池初始电量、新能源平均充电速率，要求RN在有限时间T内正常工作，需要RN的蓄电池的放电功率不能超过Pr,k。
为满足eNB对电网供电消耗最小，同时满足终端业务上下行业务需求、RN吞吐量限制、RN电池能量限制，带内中继的半双工限制，通过将第一RB分配到合适的链路以实现该目标并满足相应限制条件。可以将本实施例的优化问题建模为：
s.t.
为
其中，xm,k,i(t)和ym,k,i(t)为引入的辅助变量：
对本问题的二进制(0/1)决策变量连续化：
因此，将原问题的混合整数非线性规划问题转化为凸优化问题，可采用拉格朗日
对偶方法求得最优解。相应的Lagrange问题为:
s.t.C1-C9
其中，Lagrange函数为：
在求解每个时间段t的优化问题时，分为内外层迭代。首先进行外层优化问题(对偶问题)的Lagrange乘子初始值设定；然后在外层的每步迭代中根据确定的Lagrange乘子，计算内层问题(原问题)的资源分配最优解(即RB分配、传输链路调度以及传输功率分配)，再进入外层的迭代，更新Lagrange乘子。反复迭代，直至收敛，从而得出问题的解。
首先，对于确定的Lagrange乘子值(γk,t(τ)、ρm,t(τ)、αm,t(τ)、μk,t(τ)、ζk,t(τ)为给定第t时间段第τ步迭代的Lagrange乘子)，求解第i个子问题：
令： 得到最优功率分配：
令：
得到最优RB分配：
其次，根据第一上行发射功率、第一上行链路速率、第二上行发射功率、第二上行链路速率、第三上行发射功率、第三上行链路速率、第一下行发射功率、第一下行链路速率、第二下行发射功率、第二下行链路速率、第三下行发射功率和第三下行链路速率以及限制条件对应的Lagrange乘子，分别计算多个性能指数的步骤可以为：
把式(25)-(48)对应4种情况，分别代入Lagrange函数Li(γ,α,ρ,μ,ζ,P,I，S)，得到多个性能指数。
再次，从多个性能指数中选择性能指数，从AL、BL和DL中选择该选择的性能指数对应的传输链路和传输模式，也即选择使Li(γ,α,ρ,μ,ζ,P,I，S)最小的情况对应的用户m，站点k以及相应的上下行传输方式sA,sB,作为使用第一RB的待定解。
利用次梯度算法更新限制条件对应的Lagrange乘子的步骤可以为：
设定Lagrange乘子初始值，使用合适的步长用子梯度方法更新下述Lagrange乘子。
其中，是步τ的迭代步长。
至此，对于给定时段t的优化问题进行内外层的迭代求解，其中外层为Lagrange乘子更新，内层为资源分配变量和功率变量更新。若更新后的Lagrange乘子收敛，则执行步骤205。
步骤305：将第一RB分配给在选择的传输模式时的该选择的传输链路。
例如，选择的传输模式为上行传输模式，选择的传输链路为AL，则将第一RB分配给在上行传输模式时的AL。
进一步地，计算在选择的传输模式时的该选择的传输链路对应的发射功率，为该选择的传输链路分配该发射功率。
由于同一个RB分配给不同的传输链路会产生不同的发射功率与信道速率，因此，在本发明实施例中根据将第一RB分配给不同的链路产生的发射功率和信道速率，选择传输模式和传输链路，将第一RB分配给在该选择的传输模式时的该选择的传输链路，从而提高了网络资源的利用率。
由于同一个RB分配给不同的传输链路会产生不同的发射功率与信道速率，因此，在本发明实施例中根据将第一RB分配给不同的链路产生的发射功率和信道速率，选择传输模式和传输链路，将第一RB分配给在该选择的传输模式时的该选择的传输链路，从而提高了网络资源的利用率。
实施例4
本发明实施例提供了一种基站，参见图4，其中，基站包括：存储器401和处理器402，存储器401用于存储处理器402产生的数据；
处理器402，用于获取中继RN与终端之间的接入链路AL的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息、基站eNB与RN之间的回程链路BL的第二上行信道状态信息和第二下行信道状态信息以及eNB与终端之间的直连链路DL的第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息；
处理器402，还用于根据第一上行信道状态信息、第二上行信道状态信息和第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率，第一RB为终端所接入小区中的一RB；
处理器402，还用于根据第一下行信道状态信息、第二下行信道状态信息和第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将第一RB分配给AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率；
处理器402，还用于根据第一上行发射功率、第一上行链路速率、第二上行发射功率、第二上行链路速率、第三上行发射功率、第三上行链路速率、第一下行发射功率、第一下行链路速率、第二下行发射功率、第二下行链路速率、第三下行发射功率和第三下行链路速率，选择传输模式以及从AL、BL和DL中选择传输链路，并将第一RB分配给在选择的传输模式时的选择的传输链路。
进一步地，处理器402，还用于根据第一上行信道状态信息、第二上行信道状态信息和第三上行信道状态信息，计算在上行传输模式时将第一RB分配给AL时产生的第一上行发射功率、分配给BL时产生的第二上行发射功率和分配给DL时产生的第三上行发射功率；
处理器402，还用于根据第一上行发射功率、第二上行发射功率和第三上行发射功率，分别计算将第一RB分配给AL时产生的第一上行链路速率、分配给BL产生的第二上行链路速率和分配给DL时产生的第三上行链路速率。
进一步地，处理器402，还用于根据第一下行信道状态信息、第二下行信道状态信息和第三下行信道状态信息，计算在下行传输模式时将第一RB分配给AL时产生的第一下行发射功率、分配给BL时产生的第二下行发射功率和分配给DL时产生的第三下行发射功率；
处理器402，还用于根据第一下行发射功率、第二下行发射功率和第三下行发射功率，分别计算将第一RB分配给AL时产生的第一下行链路速率、分配给BL产生的第二下行链路速率和分配给DL时产生的第三下行链路速率。
进一步地，处理器402，还用于获取RN由新能源充电的电池信息和终端的业务需求信息；
处理器402，还用于根据第一上行发射功率和第一上行链路速率、第二上行发射功率和第二上行链路速率，第三上行发射功率和第三上行链路速率、第一下行发射功率和第一下行链路速率、第二下行发射功率和第二下行链路速率，第三下行发射功率和第三下行链路速率、RN由新能源充电的电池信息和终端的业务需求信息，确定链路速率与RN能量限制相关的Lagrange乘子是否收敛；
处理器402，还用于如果收敛，则将第一RB分配给在选择的传输模式时的选择的传输链路。
进一步地，终端的业务需求信息包括终端在下行传输时的速率需求和终端在上行传输时的速率需求，RN由新能源充电的电池信息包括RN的平均放电率限制；
处理器402，还用于根据第一上行链路速率和第一下行链路速率、第二上行链路速率和第二下行链路速率、第三上行链路速率和第三下行链路速率，RN由新能源充电的电池信息和终端的业务需求信息，用次梯度算法更新相应速率限制与RN能量限制条件所对应的Lagrange乘子；
其中，限制条件包括：
第一上行链路速率大于或等于第二上行链路速率，且第二上行链路速率和第三上行链路速率之和大于或等于终端在上行传输时的速率需求；
第二下行链路道速率大于或等于第一下行链路速率，且第一下行链路速率和第三下行链路速率之和大于或等于终端在下行传输时的速率需求；以及，
终端利用RN通信所需的RN电能小于或等于RN的平均放电率限制。
进一步地，基站还包括：
处理器402，还用于获取RN由新能源充电的平均充电率和RN当前的电池剩余能量；
处理器402，还用于根据平均充电率和电池剩余能量以及预设工作时间，计算RN的平均放电率限制。
进一步地，处理器402，还用于根据第一上行发射功率、第一上行链路速率、第二上行发射功率、第二上行链路速率、第三上行发射功率、第三上行链路速率、第一下行发射功率、第一下行链路速率、第二下行发射功率、第二下行链路速率、第三下行发射功率和第三下行链路速率以及限制条件对应的Lagrange乘子，分别计算多个性能指数；
处理器402，还用于从多个性能指数中选择性能指数；
处理器402，还用于从AL、BL和DL中选择选择的性能指数对应的传输链路和传输模式；
处理器402，还用于利用次梯度算法更新限制条件对应的Lagrange乘子；
处理器402，还用于若更新后的Lagrange乘子收敛，则将第一RB分配给在选择的传输模式时的选择的传输链路。
由于同一个RB分配给不同的传输链路会产生不同的发射功率与信道速率，因此，在本发明实施例中根据将第一RB分配给不同的链路产生的发射功率和信道速率，选择传输模式和传输链路，将第一RB分配给在该选择的传输模式时的该选择的传输链路，从而提高了网络资源的利用率。
需要说明的是：上述实施例提供的分配网络资源的装置在分配网络资源时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将基站的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的分配网络资源的装置与分配网络资源的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (21)
1.一种分配网络资源的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取中继RN与终端之间的接入链路AL的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息、基站eNB与所述RN之间的回程链路BL的第二上行信道状态信息和第二下行信道状态信息以及所述eNB与所述终端之间的直连链路DL的第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息；
第一计算模块，用于根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率，所述第一RB为所述终端所接入小区中的一RB；
第二计算模块，用于根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率；
分配模块，用于根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率，选择传输模式以及从所述AL、所述BL和所述DL中选择传输链路，并将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一计算模块，包括：
第一计算单元，用于根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息，计算在上行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率；
第二计算单元，用于根据所述第一上行发射功率、所述第二上行发射功率和所述第三上行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一上行链路速率、分配给所述BL产生的第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行链路速率。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块，包括：
第三计算单元，用于根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息，计算在下行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率；
第四计算单元，用于根据所述第一下行发射功率、所述第二下行发射功率和所述第三下行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行链路速率、分配给所述BL产生的第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行链路速率。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二获取模块，用于获取所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息；
确定模块，用于根据所述第一上行发射功率和所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率和所述第二上行链路速率，所述第三上行发射功率和所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率和所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率和所述第二下行链路速率，所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率、所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，确定链路速率与RN能量限制相关的Lagrange乘子是否收敛；
如果收敛，则执行所述分配模块，用于将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述终端的业务需求信息包括所述终端在下行传输时的速率需求和所述终端在上行传输时的速率需求，所述RN由新能源充电的电池信息包括所述RN的平均放电率限制；
相应的，所述装置还包括：
更新模块，用于根据所述第一上行链路速率和所述第一下行链路速率、所述第二上行链路速率和所述第二下行链路速率、所述第三上行链路速率和所述第三下行链路速率，所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，用次梯度算法更新相应速率限制与RN能量限制条件所对应的Lagrange乘子；
其中，所述限制条件包括：
所述第一上行链路速率大于或等于所述第二上行链路速率，且所述第二上行链路速率和所述第三上行链路速率之和大于或等于所述终端在上行传输时的速率需求；
所述第二下行链路道速率大于或等于所述第一下行链路速率，且所述第一下行链路速率和所述第三下行链路速率之和大于或等于所述终端在下行传输时的速率需求；以及，
所述终端利用所述RN通信所需的RN电能小于或等于所述RN的平均放电率限制。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第三获取模块，用于获取所述RN由新能源充电的平均充电率和所述RN当前的电池剩余能量；
第三计算模块，用于根据所述平均充电率和所述电池剩余能量以及预设工作时间，计算所述RN的平均放电率限制。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分配模块，包括：
第五计算单元，用于根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率以及所述限制条件对应的Lagrange乘子，分别计算多个性能指数；
第一选择单元，用于从所述多个性能指数中选择性能指数；
第二选择单元，用于从所述AL、所述BL和所述DL中选择所述选择的性能指数对应的传输链路和传输模式；
更新单元，用于利用次梯度算法更新所述限制条件对应的Lagrange乘子；
分配单元，用于若所述更新后的Lagrange乘子收敛，则将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
8.一种分配网络资源的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取中继RN与终端之间的接入链路AL的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息、基站eNB与所述RN之间的回程链路BL的第二上行信道状态信息和第二下行信道状态信息以及所述eNB与所述终端之间的直连链路DL的第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息；
根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率，所述第一RB为所述终端所接入小区中的一RB；
根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率；
根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率，选择传输模式以及从所述AL、所述BL和所述DL中选择传输链路，并将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率，包括：
根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息，计算在上行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率；
根据所述第一上行发射功率、所述第二上行发射功率和所述第三上行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一上行链路速率、分配给所述BL产生的第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行链路速率。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率，包括：
根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息，计算在下行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率；
根据所述第一下行发射功率、所述第二下行发射功率和所述第三下行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行链路速率、分配给所述BL产生的第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行链路速率。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路之前，还包括：
获取所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息；
根据所述第一上行发射功率和所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率和所述第二上行链路速率，所述第三上行发射功率和所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率和所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率和所述第二下行链路速率，所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率、所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，确定链路速率与RN能量限制相关的Lagrange乘子是否收敛；
如果收敛，则执行所述将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路的步骤。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述终端的业务需求信息包括所述终端在下行传输时的速率需求和所述终端在上行传输时的速率需求，所述RN由新能源充电的电池信息包括所述RN的平均放电率限制；
相应的，所述方法还包括：
根据所述第一上行链路速率和所述第一下行链路速率、所述第二上行链路速率和所述第二下行链路速率、所述第三上行链路速率和所述第三下行链路速率，所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，用次梯度算法更新相应速率限制与RN能量限制条件所对应的Lagrange乘子；
其中，所述限制条件包括：
所述第一上行链路速率大于或等于所述第二上行链路速率，且所述第二上行链路速率和所述第三上行链路速率之和大于或等于所述终端在上行传输时的速率需求；
所述第二下行链路道速率大于或等于所述第一下行链路速率，且所述第一下行链路速率和所述第三下行链路速率之和大于或等于所述终端在下行传输时的速率需求；以及，
所述终端利用所述RN通信所需的RN电能小于或等于所述RN的平均放电率限制。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述RN由新能源充电的平均充电率和所述RN当前的电池剩余能量；
根据所述平均充电率和所述电池剩余能量以及预设工作时间，计算所述RN的平均放电率限制。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率，选择传输模式以及从所述AL、所述BL和所述DL中选择传输链路，并将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路，将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路，包括：
根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率以及所述限制条件对应的Lagrange乘子，分别计算多个性能指数；
从所述多个性能指数中选择性能指数；
从所述AL、所述BL和所述DL中选择所述选择的性能指数对应的传输链路和传输模式；
利用次梯度算法更新所述限制条件对应的Lagrange乘子；
若所述更新后的Lagrange乘子收敛，则将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
15.一种基站，其特征在于，所述基站包括：处理器；
所述处理器，用于获取中继RN与终端之间的接入链路AL的第一上行信道状态信息和第一下行信道状态信息、基站eNB与所述RN之间的回程链路BL的第二上行信道状态信息和第二下行信道状态信息以及所述eNB与所述终端之间的直连链路DL的第三上行信道状态信息和第三下行信道状态信息；
所述处理器，还用于根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息分别计算在上行传输模式时将第一资源块RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率与第一上行链路速率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率与第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率与第三上行链路速率，所述第一RB为所述终端所接入小区中的一RB；
所述处理器，还用于根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息分别计算在下行传输模式时将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率与第一下行链路速率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率与第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率与第三下行链路速率；
所述处理器，还用于根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率，选择传输模式以及从所述AL、所述BL和所述DL中选择传输链路，并将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
16.如权利要求15所述的基站，其特征在于，
所述处理器，还用于根据所述第一上行信道状态信息、所述第二上行信道状态信息和所述第三上行信道状态信息，计算在上行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一上行发射功率、分配给所述BL时产生的第二上行发射功率和分配给所述DL时产生的第三上行发射功率；
所述处理器，还用于根据所述第一上行发射功率、所述第二上行发射功率和所述第三上行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一上行链路速率、分配给所述BL产生的第二上行链路速率和分配给所述DL时产生的第三上行链路速率。
17.如权利要求15所述的基站，其特征在于，
所述处理器，还用于根据所述第一下行信道状态信息、所述第二下行信道状态信息和所述第三下行信道状态信息，计算在下行传输模式时将第一RB分配给所述AL时产生的第一下行发射功率、分配给所述BL时产生的第二下行发射功率和分配给所述DL时产生的第三下行发射功率；
所述处理器，还用于根据所述第一下行发射功率、所述第二下行发射功率和所述第三下行发射功率，分别计算将所述第一RB分配给所述AL时产生的第一下行链路速率、分配给所述BL产生的第二下行链路速率和分配给所述DL时产生的第三下行链路速率。
18.如权利要求15所述的基站，其特征在于，
所述处理器，还用于获取所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息；
所述处理器，还用于根据所述第一上行发射功率和所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率和所述第二上行链路速率，所述第三上行发射功率和所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率和所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率和所述第二下行链路速率，所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率、所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，确定链路速率与RN能量限制相关的Lagrange乘子是否收敛；
所述处理器，还用于如果收敛，则将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
19.如权利要求18所述的基站，其特征在于，所述终端的业务需求信息包括所述终端在下行传输时的速率需求和所述终端在上行传输时的速率需求，所述RN由新能源充电的电池信息包括所述RN的平均放电率限制；
所述处理器，还用于根据所述第一上行链路速率和所述第一下行链路速率、所述第二上行链路速率和所述第二下行链路速率、所述第三上行链路速率和所述第三下行链路速率，所述RN由新能源充电的电池信息和所述终端的业务需求信息，用次梯度算法更新相应速率限制与RN能量限制条件所对应的Lagrange乘子；
其中，所述限制条件包括：
所述第一上行链路速率大于或等于所述第二上行链路速率，且所述第二上行链路速率和所述第三上行链路速率之和大于或等于所述终端在上行传输时的速率需求；
所述第二下行链路道速率大于或等于所述第一下行链路速率，且所述第一下行链路速率和所述第三下行链路速率之和大于或等于所述终端在下行传输时的速率需求；以及，
所述终端利用所述RN通信所需的RN电能小于或等于所述RN的平均放电率限制。
20.如权利要求19所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：
所述处理器，还用于获取所述RN由新能源充电的平均充电率和所述RN当前的电池剩余能量；
所述处理器，还用于根据所述平均充电率和所述电池剩余能量以及预设工作时间，计算所述RN的平均放电率限制。
21.如权利要求19所述的基站，其特征在于，
所述处理器，还用于根据所述第一上行发射功率、所述第一上行链路速率、所述第二上行发射功率、所述第二上行链路速率、所述第三上行发射功率、所述第三上行链路速率、所述第一下行发射功率、所述第一下行链路速率、所述第二下行发射功率、所述第二下行链路速率、所述第三下行发射功率和所述第三下行链路速率以及所述限制条件对应的Lagrange乘子，分别计算多个性能指数；
所述处理器，还用于从所述多个性能指数中选择性能指数；
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所述处理器，还用于利用次梯度算法更新所述限制条件对应的Lagrange乘子；
所述处理器，还用于若所述更新后的Lagrange乘子收敛，则将所述第一RB分配给在所述选择的传输模式时的所述选择的传输链路。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |