[發(fā)明專利]給中繼節(jié)點(diǎn)分配無(wú)線信道的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610161782.2
• 申請(qǐng)日: 2006-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101212762A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮淑蘭;李婷;張瀚峰;呂旌陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04Q7/36
• 分類號(hào): H04Q7/36;H04B7/26;H04Q7/38
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄭立明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種給中繼節(jié)點(diǎn)分配無(wú)線信道的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

20世紀(jì)70年代，由于在無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中引入了小區(qū)覆蓋和頻率再用的概念，從而使移動(dòng)通信的容量問(wèn)題得到了解決，可以利用有限的頻譜資源為更多用戶服務(wù)，解決了移動(dòng)通信系統(tǒng)的大容量需求和頻譜資源受限的矛盾，促進(jìn)了移動(dòng)通信系統(tǒng)的商用化。

然而，未來(lái)無(wú)線通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量、系統(tǒng)容量、小區(qū)邊緣覆蓋及通信的可靠性等方面的更高要求對(duì)傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。比如，一方面，有限帶寬資源和高質(zhì)量業(yè)務(wù)需求極大地限制了蜂窩通信系統(tǒng)可承載的容量；另一方面，MS(mobile?station，無(wú)線終端)的發(fā)射功率和無(wú)線傳播環(huán)境決定了蜂窩通信系統(tǒng)有限的覆蓋范圍。為了適應(yīng)未來(lái)的無(wú)線多媒體業(yè)務(wù)，蜂窩小區(qū)的半徑會(huì)隨著業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)速率的增加而減小，同一地區(qū)內(nèi)將需要設(shè)置更多的BS(base?station，基站)來(lái)滿足信號(hào)覆蓋要求，這將增加蜂窩通信系統(tǒng)鋪設(shè)成本。

為解決上述傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)的問(wèn)題，出現(xiàn)了基于低成本的RS(relaystation，中繼節(jié)點(diǎn))的多跳蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

在基于中繼節(jié)點(diǎn)的多跳蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，由于中繼技術(shù)的引入，基站與無(wú)線終端間的信號(hào)傳輸可能會(huì)經(jīng)過(guò)多跳鏈路的轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)完成，根據(jù)基站與無(wú)線終端間的路徑傳播損耗和通信條件來(lái)決定是否選擇中繼多跳鏈路。而在同一信道上收發(fā)的信息量過(guò)大將會(huì)引發(fā)大量的干擾，因此，在多跳蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中采用中繼多跳通信時(shí)，需要為中繼節(jié)點(diǎn)分配單獨(dú)的信道來(lái)支持后續(xù)的多跳轉(zhuǎn)發(fā)。

和傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)的相比，帶中繼節(jié)點(diǎn)的蜂窩通信系統(tǒng)的一個(gè)蜂窩小區(qū)中的三條通信鏈路：BS-RS之間的通信鏈路、BS-MS之間的通信鏈路和RS-MS之間的通信鏈路同時(shí)共享小區(qū)的無(wú)線資源。為了保證上述三條通信鏈路之間不互相干擾，應(yīng)該使這些鏈路所得到的無(wú)線資源是不同的。對(duì)于BS和MS之間的通信原來(lái)只需要一條鏈路(BS-MS直接鏈路)的無(wú)線資源，現(xiàn)在有可能需要兩條鏈路(BS-RS-MS兩跳鏈路)的無(wú)線資源，增加了其中的中繼鏈路(RS-MS)信道的無(wú)線資源。因此，如何給中繼鏈路信道(以下簡(jiǎn)稱中繼信道)合理分配稀缺的無(wú)線信道資源，并加以有效利用，是基于中繼節(jié)點(diǎn)的多跳蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能否成功商用的關(guān)鍵因素之一。

現(xiàn)有技術(shù)中一種給中繼節(jié)點(diǎn)分配無(wú)線信道資源的方法為：為中繼信道預(yù)留專用的無(wú)線信道資源。比如，對(duì)于帶中繼節(jié)點(diǎn)的多跳蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將任何一個(gè)小區(qū)(如A小區(qū))中的無(wú)線信道資源分為三個(gè)不同子集A1、A2和A3，分別供上述三條通信鏈路使用。

上述給中繼節(jié)點(diǎn)分配無(wú)線信道資源的方法的缺點(diǎn)為：該方法雖然能夠有效地保證不同通信鏈路的無(wú)線信道之間是正交的，同時(shí)不會(huì)給系統(tǒng)引入額外的干擾。但是在該方法中，兩跳通信消耗的信道資源是單跳通信的兩倍，因此，該方法對(duì)于稀缺的無(wú)線資源的利用率較低，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的容量低，運(yùn)營(yíng)的代價(jià)高。

現(xiàn)有技術(shù)中另一種給中繼節(jié)點(diǎn)分配無(wú)線信道資源的方法為：在RS-MS之間的中繼信道使用非授權(quán)的無(wú)線信道資源，而在BS-RS和BS-MS之間的鏈路使用授權(quán)的小區(qū)專用無(wú)線信道資源。在該方法中，系統(tǒng)中授權(quán)的無(wú)線信道資源的利用率與單跳通信的利用率一致，提高了稀缺的無(wú)線資源的利用效率，網(wǎng)絡(luò)容量也得到提高。

上述給中繼節(jié)點(diǎn)分配無(wú)線信道資源的方法的缺點(diǎn)為：中繼節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備都需要備有兩個(gè)空中接口，支持授權(quán)頻率和非授權(quán)頻率的通信，中繼節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備需要在授權(quán)和非授權(quán)的頻率上切換，因此，中繼節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備的復(fù)雜度高，需要的成本也高。

現(xiàn)有技術(shù)中另一種給中繼節(jié)點(diǎn)分配無(wú)線信道資源的方法為：在現(xiàn)有的蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，采用規(guī)則的多邊形(正三角形，矩形，正六邊形等等)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)小區(qū)的結(jié)構(gòu)，其中正六邊形的蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)被廣泛采納。在該方法中，N個(gè)小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群，即蜂窩結(jié)構(gòu)的頻率復(fù)用因子為N，N＝1，4，7等等。在圖1所示的無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，采用的就是正六邊形蜂窩小區(qū)，并且頻率復(fù)用因子N＝4，其中繼信道的無(wú)線信道資源的分配方案如下述描述，下述分配方案同樣適用于其它的復(fù)用因子。